Турбулентные силы внутри речных шлейфов влияют на их распространение

При впадении рек в океаны через узкие устья гидравлические силы сжимают речную воду в плавучие шлейфы, хорошо видимые на спутниковых снимках. Эти шлейфы разносят по океану не только пресную воду, осадки и питательные вещества, но и загрязнители, а также организмы из эстуариев. Например, шлейф реки Колумбия — крупнейшей по объёму стока в Северной Америке, впадающей в Тихий океан, — переносит в океан молоди лосося и других рыб. Таким образом, поведение и распространение речных шлейфов влияют на рыбную промышленность и мировую экономику.

Распространение шлейфа в открытый океан контролируется тонким балансом между плотностью воды и её скоростью, который определяет турбулентное перемешивание внутри шлейфа. На форму и ориентацию шлейфов также влияют прибрежные ветры и течения. Однако современное понимание изменений импульса вдоль речного шлейфа ограничено неточными численными моделями и скудными данными дистанционного зондирования.

В новом исследовании Килчер и его коллеги с высоким разрешением измерили скорость, плотность и турбулентность вдоль осевой линии шлейфа реки Колумбия в течение 10 приливных циклов. Учёные обнаружили, что турбулентность менялась на 2–3 порядка величины как в пределах одного приливного цикла, так и между циклами. Наиболее интенсивная турбулентность наблюдалась в начале самых сильных отливов и резко снижала скорость воды в устье реки. Быстро замедляющиеся шлейфы, как правило, меньше распространяются в глубокий океан. Эти наблюдения дополняют спутниковые данные и могут помочь усовершенствовать численные модели, прогнозирующие поведение и распространение речных шлейфов в прибрежных водах.