Estratificació de llac

Els llac es estratifican en tres seccions separades:
Ⅰ. l'epilimnion
Ⅱ. El metalimnion
Ⅲ. El hipolimnion
Les escales s'utilisen per a associar cada secció de l'estratificació a les seues profunditats i temperatures corresponents. La flecha s'usa per a mostrar el moviment del vent sobre la superfície de l'aigua, lo que inicia la rotació en el epilimnion i el hipolimnion.

La estratificació de llac es referix a la tendència que tenen els llacs a formar capes de distinta densitat segons variacions de temperatura, principalment. És un fenomen d'estratificació de l'aigua. Els líquits tendixen a ordenar-se en capes segons la seua densitat, la que a la seua volta està relacionada en les variacions tèrmiques, químiques, o abdós.

Tipos d'estratificació

Existixen dos tipos de gradient que causen l'estratificació: els físics, produïts per la temperatura; i els químics (o físic-químics), produïts per la concentració de composts dissolts o en suspensió en les distintes capes. Tant la temperatura com els distints soluts tenen un efecte en la densitat de l'aigua, que és lo que provoca l'estratificació.

La formació d'un gradient tèrmic com a orige de la variació en densitat és el cas més freqüent de l'estratificació. És deguda generalment al calfament diferencial de les capes superficials sobre les zones profundes.

El règim de mescla (dimíctico, meromíctico, polimíctico, etc) descriu els patrons anuals d'estratificació.

Lagos holomícticos

Els llac holomícticos són llac que la seua columna d'aigua es mescla completament per lo manco una volta a l'any. Esta categoria es pot subdividir en: llac dimícticos, llac polimícticos, i llac monomícticos.

Lagos dimícticos

En la majoria dels llac ubicats en latitut miges (zones templades), les capes superficials durant l'estiu estan molt més calents que les capes profundes que no reben l'interacció directa en la radiació solar i vents, formant-se l'estratificació. En estes mateixes latitut, durant l'hivern també existix un tipo d'estratificació. En hivern es gelen les capes superficials que normalment estan al voltant dels 0 (zero) °C, mentres que les profundes estan més calentes, puix el gèl aïlla al restant del cos d'aigua. És important recordar que l'aigua alcança un punt de major densitat als 4 °C, és dir alcança el seu màxim "pes" a esta temperatura, que sol ser la temperatura de l'aigua en les zones profundes dels llac estratificados en latitut templades durant l'hivern.

En estos tipos de llac, denominats "dimícticos", existixen dos periodos de mescla: en primavera i en autumne. Durant la primavera, les ara prolongades hores de sol i aument en la temperatura escomencen a calfar les capes superficials. En cas d'un llac en cobertura de gèl, este es derrite; de lo contrari només aumenta la temperatura. Quan este aument de temperatura fa que les capes superficials alcancen els 4 °C, tota la columna d'aigua té esta temperatura per lo que l'acció del vent i estos canvis en densitat fan possible que tota l'aigua del llac es mescle. Conforme va aumentant la temperatura atmosfèrica les capes superficials continuen calfant-se, pero pel calor específica de l'aigua, les capes inferiors no es calfen a la mateixa taxa i inicia l'estratificació d'estiu.

La mescla en autumne ocorre per l'aument de la densitat en les capes superficials conforme la temperatura atmosfèrica es va gelant, ya que a menor temperatura, major densitat. Este aument de la densitat fa que esta aigua superficial ara siga més pesada, s'afone i mescla de nou tot el llac.

En tot llac estratificado tèrmicament es distinguixen tres zones:

• Epilimnion: La zona superior de temperatura més elevada.
• Metalimnion: La zona intermija de transició entre la zona superior més calenta i l'inferior més freda. Normalment ací és en a on es troba la termoclina.
• Hipolimnion: La zona profunda de temperatura més freda, pròxima als 4 °C.

La presència d'un gradient químic sol ser deguda a la concentració d'algun tipo de composts químics en les zones profundes, de manera que són més denses que un bloc de gèl.

En els llac estratificados per gradient químic es distinguixen dos zones:

• Mixolimnion: La zona superior que es mescla.
• Monimolimnion: La zona profunda de major densitat que no es mescla.

Lagos polimícticos

En llac poc profunts la força del vent i canvis lleus en temperatura provoquen que este tipo de llac es mesclen regularment durant tot l'any. Estos llac no es estratifican en epilimnion, metalimnion i hypolimnion, i per la freqüència de mescla se'ls crida polimícticos.

Lagos monomícticos

Els llac monomícticos tenen un únic periodo de mescla a l'any. Es poden subdividir en monomícticos frets i monomícticos càlits. Encara que no hi ha suficients estudis en llac tropicals encara, varis llac tropicals profunts (més de 50 metros de profunditat) han mostrat un comportament monomíctico.

Els llac monomícticos càlits permaneixen estratificados per la major part de l'any. La gran diferència de densitat entre el epilimnion i el hypolimnion prevé que es mescle. Durant les époques fredes, el canvi de densitat per temperatura provoca la mescla. Els llac monomícticos fredor són llac que solen estar coberts per gèl gran part de l'any, i durant el seu curt "estiu" es mesclen. Estos són típics en l'àrtic.

Lagos meromícticos

Artícul principal → Llac meromíctico.

Els llac meromícticos poden permanéixer sense mesclar-se per anys, décades o sigles. En estos llac la capa més profunda se sol denominar monimolimnion, generalment són hipóxicas i en major salinitat. La capa superficial es demonima mixolimnion, i és la part que es pot comportar com un llac holomíctico. Entre elles podem trobar la quimioclina.

En embassaments

En embassaments, l'estratificació moltes voltes és el resultat del balanç de calor entre l'aigua almagasenada i les contribucions externes. Les contribucions externes inclouen radiació solar i atmosfèrica, canvi conductivo de calor entre l'atmòsfera i l'aigua, i fluix líquit de calor dels tributaris i canals laterals.

Atres funcions de força que influïxen directament sobre la naturalea de l'estratificació tèrmica són el vent i les precipitacions. La lliteratura demostra de manera cabal que, en les regions tropicals, estos dos factors — vent i precipitació — són reguladors efectius del fenomen de l'estratificació.

Els processos físics en embassaments són els mateixos que ocorren en llac, des del punt de vista tèrmic. No obstant, en represas, casi sempre someses a un fluix unidireccional i a variacions en este fluix, poden ocórrer processos adicionals. Un d'estos processos és l'estratificació hidràulica, ocasionada per l'altura de l'eixida d'aigua en diferents profunditats.

Normalment les aigües poden fluir d'un embassament retirades de tres profunditats:

• de la superfície, fluint sobre la cresta de l'embassament. Són les aigües que ixen de l'embassament a través del abocador de seguritat, ya siga lliure o controlat per comportes. Estes eixides es donen en les estacions humides;
• del fondo, per descàrregues de fondo. L'eixida d'aigua per la descàrrega de fondo en la majoria de les represas destinades a la generació d'energia elèctrica, no són molt freqüents, podent passar-se anys sense que estos òrguens de descàrrega operen. La situació pot ser diferent en el cas de represas destinades a l'abastiment d'aigua per a usos potables o per a rec; i,
• pel mig a través de la pren d'aigua cap a les turbines o atres usos.

Açò produïx una estratificació tèrmica i de densitat molt accentuada, semblant al procés natural. En este cas, ocorre també l'acumulació de substàncies reductores i la desoxigenación del hipolimnio. L'aument de H2S i la anoxia, o carència d'oxigen dissolt, són dos conseqüències importants de l'estratificació hidràulica.