Suspended particulate matter fluxes through the Straits of Dover, English Channel: observations and modelling
| Other titles | Flux de matière particulaire en suspension dans le détroit du Pas-de-Calais : observations et modélisation | ||||||||
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| Type | Article | ||||||||
| Date | 2000-11 | ||||||||
| Language | English | ||||||||
| Author(s) | Lafite Robert, Shimwell Susan, Grochowski Nicolas, Dupont Jacques, Nash Linda, Salomon Jean-Claude, Cabioch Louis, Collins Michael, Gao Shu | ||||||||
| Affiliation(s) | Univ Rouen, UPRESA 6143, Lab Morphodynam Continentale & Cotiere, F-76821 Mt St Aignan, France. Univ Southampton, Dept Oceanog, Southampton SO14 3ZH, Hants, England. CNRS, Grp Rech Manche, F-75700 Paris, France. IFREMER, Ctr Brest, F-29280 Plouzane, France. Biol Stn, F-29687 Roscoff, France. Acad Sinica, Inst Oceanol, Qingdao 266071, Peoples R China. |
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| Source | Oceanologica Acta (0399-1784) (Elsevier), 2000-11 , Vol. 23 , N. 6 , P. 687-700 | ||||||||
| DOI | 10.1016/S0399-1784(00)00144-4 | ||||||||
| WOS© Times Cited | 18 | ||||||||
| Mot-Clé(s) | Manche, Détroit, Mécanismes de transport, Flux, Matières en suspension | ||||||||
| French abstract | Les concentrations pondérales de matières en suspension (MES) ont été mesurées, conjointement à la salinité et la température, sur six stations dans le détroit du Pas-de-Calais, au cours de 23 campagnes en mer programmées sur une période de 16 mois. Les variabilités spatiales des concentrations de MES permettent d'identifier des masses d'eaux dont les limites sont contrôlées par les conditions de marée et de vent. Dans la colonne d'eau, les concentrations de MES sont plus fortes près du fond qu'en surface. Dans le détroit du Pas-de-Calais, les concentrations maximales sont observées le long des côtes. Des variations temporelles des concentrations de MES sont observées à l'échelle journalière et saisonnière dans les eaux côtières (de 4,2 à 74,5 mg·L¿1), variations liées principalement à des phénomènes de remise en suspension au cours des cycles semi-diurnes de marée (période moyenne de 12,4 h) et au cours de cycles vives-eaux / mortes-eaux (période de 15 j). Des modifications de concentrations de MES à l'échelle saisonnière ou annuelle ont été également observées. Dans les eaux du large, ces variations sont nettement moins significatives (de 0,9 à 6,0 mg·L¿1). Pendant la période estivale, la zone côtière anglaise est caractérisée par des concentrations relativement fortes de MES, la zone centrale du Pas-de-Calais conservant de faibles valeurs de concentrations. Entre ces deux zones, se trouve une zone de transition, où l'élévation des concentrations de MES peut être rapide, en raison de la houle. Enfin, la zone côtière française est caractérisée par des concentrations de MES variables dans le temps. Les flux de MES dans le détroit du Pas-de-Calais sont contrôlés par des mécanismes de transport différents selon la zone considérée. Dans les eaux centrales, le flux peut être représenté par le produit des flux moyens d'eau par les concentrations de MES. Dans les eaux côtières, les variations des concentrations de MES doivent être appréhendées à plusieurs échelles de temps. Pour calculer les flux particulaires minimum et maximum, le détroit a été subdivisé en dix cellules. Un calcul simple de modélisation est proposé pour cette zone très complexe. Les cycles vives-eaux / mortes-eaux et les variations saisonnières peuvent modifier significativement le flux total, qui est de l'ordre de 20×106 t par an à travers le Pas-de-Calais, de la Manche vers la Mer du Nord. Cette estimation est plus élevée que celles obtenues antérieurement. | ||||||||
| Keyword(s) | English Channel, Straits, Transport mechanisms, Flux, Suspended particulate matter | ||||||||
| Abstract | Suspended Particulate Matter (SPM) concentrations at various levels within the water column, together with salinity and temperature, were measured using water samples collected from six stations across the Straits of Dover. The sampling programme covered a 16-month period, undertaken during 23 cruises. On the basis of the spatial variability in the concentrations, the water bodies are divided by several boundaries, controlled by tidal and wind conditions. Within the water column, SPM concentrations were higher near the sea bed than in the surface waters. Throughout the cross-section, maximum concentrations occurred adjacent to the coastlines. Temporal variability in the SPM concentration exists on daily and seasonal scales within the coastal waters (4.2 to 74.5 mg L-1): resuspension processes, in response to semi-diurnal tidal cycles (with a period of around 12.4 h) and spring-neap cycles (with a period of 15 days) make significant contributions. Distinctive seasonal/annual concentration changes have also been observed. In the offshore waters, such variability is much less significant (0.9 to 6.0 mg L-1). In the summer the English Coastal Zone is associated with relatively high SPM concentrations: the Central Zone has a low and stable SPM concentration between these zones, there is a Transitional Zone, where there is a rapid response of SPM concentration to wind forcing. Finally, the French Coastal Zone is characterized by variable (sometimes high) SPM concentrations. Because of the zonation, SPM fluxes within the Dover Strait are controlled by different transport mechanisms. Within the Central Zone, the flux can be represented by the product of mean water discharges and SPM concentrations. However, within the coastal zones fluctuations in SPM concentrations on various time-scales must be considered. In order to calculate the maximum and minimum SPM fluxes, 10 cells were divided in the strait. A simple modelling calculation has been proposed for this complex area. The effect of spring-neap tidal cycles and seasonal changes can contribute significantly to the overall flux, which is of the order of 20 x 10(6) t.yr(-1) (through the Dover Strait, towards the North Sea). Such an estimate is higher than most obtained previously. | ||||||||
| Full Text |
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