基本介紹
- 中文名：湖流
- 外文名：Lake flow
- 定義：大致沿某一方向前進運動的水流
- 成因分類：重力流、摩擦流和慣性流
- 流動路線：平面環流；垂直環流朗：繆爾環流
- 學科：自然地理學
主要特徵,形成原因,主要類型,成因分類,流動路線,
主要特徵
湖流是指湖泊中大致沿某一方向前進運動的水流。這種水流在相當長的時間內，基本保持其物理化學特徵。按其形成原因，可分為重力流、摩擦流和慣性流等。湖流要素有湖流方向和速度。前者用流動所指向的象限角表示;後者則以通過單位時間的長度表示，如每秒若干厘米或若干米。湖岸、島嶼和淺水區對湖流要素有很大影響。湖岸能使湖流偏轉、分股、促進逆流的形成。島嶼不僅能使湖流轉向、分股、且在島嶼背後形成滯流和渦流區。流經淺水區的湖流速度不僅速度有變，且水質點運動軌跡亦發生變化，影響等溫線的分布趨勢。湖流對湖泊形態有巨大作用，能按湖區和深度重新分配水體、促進湖水的混合，並使湖水中的熱量、溶解質和懸移質遷移，對湖泊水文特性和水生物狀況有重要影響。
形成原因
湖水沿一定方向的運動。引起湖流的力有重力、梯度力、風力和派生的地轉偏向力等。水力梯度主要由於進出湖泊的水流使湖面傾斜而產生；密度梯度由於湖水溫度、含沙量和含鹽量等在湖內分布的差異而產生。風把動量傳給湖水，引起湖水運動。湖水一旦運動便受到地轉偏向力和摩擦力的作用，在北半球，地轉偏向力使水流偏向前進方向的右方。摩擦力使湖水運動受到阻滯。湖流與海流相同之處在於都有梯度流和漂流，不同之處在於湖流受進出徑流的影響顯著，而海流則受地轉偏向力影響較大。
主要類型
成因分類
按其形成原因，可分為重力流、摩擦流和慣性流等。湖流要素有湖流方向和速度。前者用流動所指向的象限角表示；後者則以通過單位時間的長度表示，如每秒若干厘米或若干米。湖岸、島嶼和淺 水區對湖流要素有很大影響。湖岸能使湖流偏轉、分股、促進逆流的形成。島嶼不僅能使湖流轉向、分股、且在島嶼背後形成滯流和渦流區。流經淺水區的湖流速度 不僅速度有變，且水質點運動軌跡亦發生變化，影響等溫線的分布趨勢。湖流對湖泊形態有巨大作用，能按湖區和深度重新分配水體、促進湖水的混合，並使湖水中 的熱量、溶解質和懸移質遷移，對湖泊水文特性和水生物狀況有重要影響。
流動路線
按流動的路線分為：平面環流，即在平面上形成循環系統；垂直環流，即水流在斷面上形成循環系統；朗繆爾環流，即在表層形成的螺旋流。
梯度流
分為吞吐流和密度流兩類。湖水在壓力梯度力作用下流動，稱為吞吐流，亦稱重力流。徑流進入湖水成層的湖泊，因密度差異產生不同的分層流。
當河水密度小於上層湖水密度時，形成在湖水錶層流動的表面流；當河水密度大於下層湖水密度時，形成潛流；當河水密度介於上層與下層湖水之間時，形成中層流。吞吐流流速一般不超過 20～30厘米/秒。由於湖水密度分布不均，湖水在密度梯度力作用下產生的流動稱為密度流。由於上下層湖水密度差引起的垂直環流稱為密度環流。在大湖泊中，由於地轉偏向力的作用，密度環流可能形成平面環流。
漂流
因盛行風對湖面的持續作用而產生的切應力引起的湖水運動。漂流時在地轉偏向力作用下，表層湖水偏離風向45°，在北半球偏向右，在南半球偏向左。這種偏向隨深度遞增，流速則隨深度遞減。在較大的湖泊中，由於地轉偏向力的作用，形成平面環流。在較小的淺水湖泊中，地轉偏向力的作用可以忽略。漂流在湖岸附近引起湖水的體積運輸，在北半球順風方向右岸，湖水堆聚，左岸湖水分散，湖面發生傾斜，引起上升流和下沉流。漂流在密度相同的湖泊中常形成一個垂直環流。在密度分層的湖泊中環流向下時，在分界面受到下層密度較大的湖水的阻隔，形成上下兩層垂直環流。環流對於湖水的物理化學性質的均化和水生生物的養殖有重要意義。
朗繆爾環流
上層湖水在風力作用下形成的一系列彼此平行、長軸方向與風向一致的螺旋狀流動。旋轉方向有順時針，也有逆時針。在相鄰的螺旋流之間的水面上,往往聚積許多樹葉、油膜、微粒等物質,形成許多平行的條紋。這一現象於1938年由I.朗繆爾首先發現，故得名。
在較大的湖泊中，當風速大於2～3米/秒時往往出現朗繆爾環流。這種環流對於湖面藻類和浮遊動物的水平分布有顯著影響。
