Light attenuation due to preferential orientation of particles in waves and shear flow: Idealized modeling for bacteria, algae, and microplastics
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Particles are a key component of aquatic light climate due to their attenuation of light. Near the water surface, waves and sheared currents can induce a preferential orientation of nonspherical particles that alters their inherent optical properties and the associated light attenuation. This modeling study focuses on how particle shape, and the corresponding preferential orientation, impacts the light climate in an aquatic environment. We assume aquatic particles, such as bacteria, algae, and microplastic pollutants, are optically homogeneous spheroids that move with the flow. The model computes their preferential orientations within the upper water column in flow driven by linear water waves and sheared currents. This is combined with the anomalous diffraction optical approximation to examine the effect of particle orientation on the beam attenuation coefficient. We find that the preferential orientation by waves and shear tends to increase the projected area of the spheroid compared to random (isotropic) orientation. This has particle size‐dependent effects on light attenuation: for particles comparable in size and shape to algae or microplastics, the preferential orientation corresponds to an increase of 10–25% in the beam attenuation coefficient, whereas there is a decrease of 10–20% in the beam attenuation coefficient for smaller particles comparable in size to bacteria. Overall, our results reveal how preferential orientation of nonspherical particles by waves and currents can impact light climate in the upper water column.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».