Radiatively driven convection in ice‐covered lakes: Observations, scaling, and a mixed layer model
Notice bibliographique
Résumé
Penetrative convection is discussed where the instability is driven by radiative heating of water below the temperature of maximum density. Convection of this type occurs in ice‐covered freshwater lakes in late spring, when the snow cover vanishes and solar radiation is absorbed beneath the ice cover. The vertical temperature structure, bulk mixed layer scaling, and mixed layer deepening are examined for a number of temperate and polar lakes. A bulk mixed layer scaling for this type of convection is based on energy arguments underlying the classical Deardorff convective scaling. The depth of the convective layer serves as an appropriate length scale. However, a modified scale that takes account of the energetics of a distributed radiation source term replaces the surface buoyancy flux velocity scale used by Deardorff. The scaling compares favorably with large‐eddy simulations of turbulence kinetic energy (TKE) and with both observations and large‐eddy simulations of the TKE dissipation rate. Mixed layer deepening is simulated with a model of convection beneath lake ice. The model describes the structure of the stably stratified layer just beneath the ice with a stationary solution to the heat transfer equation; the structure of the entrainment layer is parameterized with a zero‐order jump approach. The entrainment equation is derived from the mixed layer TKE budget and bulk mixed layer scaling. Entrainment regimes characteristic of convection beneath ice are analyzed. It is shown that if the Deardorff convective velocity scale is replaced with a scale incorporating the distributed buoyancy flux, the entrainment equation describing atmospheric and oceanic convective boundary layers also applies beneath the ice. Model predictions compare well with data from observations in a number of lakes. We propose and compare with observations an extension of the mixed layer model that allows for the inclusion of salinity. Although the salt concentration is low in most temperate and polar lakes, its dynamical effect can be significant close to the temperature of maximum density.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».