| 1. |
- Amir Heidari, Payam, 1989, et al.
(författare)
-
A state-of-the-art model for spatial and stochastic oil spill risk assessment: A case study of oil spill from a shipwreck
- 2019
-
Ingår i: Environment International. - : Elsevier BV. - 0160-4120 .- 1873-6750. ; 126, s. 309-320
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Oil spills are serious environmental issues that potentially can cause adverse effects on marine ecosystems. In some marine areas, like the Baltic Sea, there is a large number of wrecks from the first half of the 20th century, and recent monitoring and field work have revealed release of oil from some of these wrecks. The risk posed by a wreck is governed by its condition, hazardous substances contained in the wreck and the state of the surrounding environment. Therefore, there is a need for a common standard method for estimating the risks associated with different wrecks. In this work a state-of-the-art model is presented for spatial and stochastic risk assessment of oil spills from wrecks, enabling a structured approach to include the complex factors affecting the risk values. A unique feature of this model is its specific focus on uncertainty, facilitating probabilistic calculation of the total risk as the integral expected sum of many possible consequences. A case study is performed in Kattegat at the entrance region to the Baltic Sea to map the risk from a wreck near Sweden. The developed model can be used for oil spill risk assessment in the marine environment all over the world.
|
|
| 2. |
- Olofsson, Malin, et al.
(författare)
-
Nitrate and ammonium fluxes to diatoms and dinoflagellates at a single cell level in mixed field communities in the sea
- 2019
-
Ingår i: Scientific Reports. - : Springer Science and Business Media LLC. - 2045-2322. ; 9:1
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Growth of large phytoplankton is considered to be diffusion limited at low nutrient concentrations, yet their constraints and contributions to carbon (C) and nitrogen fluxes in field plankton communities are poorly quantified under this condition. Using secondary ion mass spectrometry (SIMS), we quantified cell-specific assimilation rates of C, nitrate, and ammonium in summer communities of large phytoplankton when dissolved inorganic nitrogen concentrations are low in temperate coastal regions. Chain-forming diatoms composed 6% of total particulate organic carbon, but contributed 20% of C assimilation, 54% of nitrate assimilation and 32% of ammonium assimilation within the plankton community. In contrast, large dinoflagellates composed 11% of total POC, and contributed 14% of the C assimilation, 4% of ammonium and 9% of nitrate assimilation within the plankton community. Measured cell-specific C and nitrate assimilation rate match the Redfield ratio and the maximal nitrate assimilation in Chaetoceros spp. predicted by mass transfer theory. However, average ammonium assimilation rates were 30 and 340% higher than predicted by mass transfer theory in Tripos/Ceratium and Chaetoceros, respectively, suggesting that microbial interactions in the phycosphere may facilitate substantial luxury ammonium uptake by Chaetoceros in environments with fluctuating nitrate concentrations.
|
|
| 3. |
|
|
| 4. |
- Arneborg, Lars, 1969, et al.
(författare)
-
Strömklimat vid två potentiella testbäddar för strömenergi vid Orust
- 2015
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Strömmätningar har utförts vid två positioner utanför Orust som ligger i Fyrbodalsområdet, för att skapa underlag för diskussioner om möjligheter och fördelar med etablering av en testbädd för marin strömenergi i Sverige. Båda positionerna uppfyller en stor del av önskemålen från Minesto, Sveriges mest etablerade företag för utvinning av el ur havsströmmar. Den ena, utanför Måseskär, är en relativt oskyddad position med ganska kraftiga strömmar nära ytan. Strömmarna är relativt variabla på tidsskalor från några dygn till veckor. Den andra, vid Svanesund innanför Orust, är en skyddad position dominerad av tidvattenrörelser. Variationerna i tiden är därför stora, med riktningsändringar fyra gånger per dygn, men dessa är förutsägbara, och variationerna över djupet är små. Däremot är fjordarna innanför Svanesund känsliga för strömhastigheter och vattentransporter genom sundet, vilka kommer att påverkas av strömenergietableringar. En testbädd där kräver därför miljökonsekvensanalyser för att undersöka hur stort energiuttag som kan göras utan att försämra fjordmiljön.
|
|
| 5. |
- Arneborg, Lars, 1969, et al.
(författare)
-
Tidal Energy Loss, Internal Tide Radiation, and Local Dissipation for Two-Layer Tidal Flow over a Sill
- 2017
-
Ingår i: Journal of Physical Oceanography. - : American Meteorological Society. - 0022-3670 .- 1520-0485. ; 47:7, s. 1521-1538
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- A simple analytical model for tidal energy loss at fjord sills and its partitioning into local dissipation and radiated internal tides is presented. The analytical model builds on a two-layer assumption with quasi-steady nonlinear flow over the sill and wave radiation in the far field. When the interface is situated above sill level, upstream-and downstream-propagating internal waves are generated as the bottom-layer flow becomes partially blocked because of a hydraulic control over the sill. When this control sets in, energy is lost in the transition from supercritical flow over the sill to subcritical flow downstream of the sill. The analytical model is compared with observations at the Drobak sill in the Oslo Fjord and with idealized numerical simulations with a nonhydrostatic primitive equation model. The overall good agreement between observations, analytical model, and numerical model results indicates that the hydraulic control over the sill is a key player for both the generation of internal tides and the local energy loss. The tidal energy loss decreases with increasing height of the interface above the sill. At the same time, the fraction of energy dissipated locally increases from about 20% for the interface situated at sill level to > 50% when the upper-layer thickness is less than about 80% of the sill depth. These results correspond well with the observations in the Oslo Fjord where more energy is dissipated near the sill than is radiated away.
|
|
| 6. |
- Björk, Göran, 1956, et al.
(författare)
-
Seasonal oxygen depletion in a shallow sill fjord on the Swedish west coast
- 2017
-
Ingår i: Journal of Marine Systems. - : Elsevier BV. - 0924-7963 .- 1879-1573. ; 175, s. 1-14
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- During the summer of 2008, oxygen depleted water, between 5 and 12 m depth, was discovered in Sannasfjord on the Swedish west coast. The resulting sediments were black, benthic macrofauna were absent and Beggiatoa bacterial mats were a characteristic feature. This phenomenon, which was observed several years in a row, appears to be a relatively new phenomenon starting in the mid-1980s. In this study we attempt to find the underlying causes by investigating climatic effects (temperature, wind and precipitation), the local supply of nutrients from land, ecosystem change and the supply of organic material from the open Skagerrak. An analysis of long meteorological time series indicates that climatic effects are contributory, but probably not a dominating factor leading to hypoxia. Results from an advection-diffusion model solving for oxygen show that the observed increase in the river supply of nutrients has a high potential to generate hypoxia. Although complex and more difficult to quantify, it appears that ecosystem changes, with higher abundance of filamentous algae, may have played an important role. It is also possible that an enhanced supply of organic material from the open Skagerrak has contributed. (C) 2017 Elsevier B.V. All rights reserved.
|
|
| 7. |
- Bondelind, Mia, 1980, et al.
(författare)
-
Storlek och dynamik i sedimentbunden föroreningstransport i Göta älv orsakad av fartygspassage – inledande metodik-studie
- 2015
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Flera olika källor bidrar till föroreningar i älven där till exempel metaller släpps ut via industrier och organiska ämnen släpps ut med avlopps-, dag- och kylvatten. Olika verksamheter har funnits längs med Göta älv under en lång tid och på många ställen finns föroreningar som via grundvattnet lakas ur jorden eller som tillförs älven genom skred. I sedimenten i älven har organiska miljögifter (t.ex. TBT, PCB, PAH och dioxiner) och metaller så som kadmium, koppar, bly, kvicksilver och zink uppmätts. Den årliga sedimenttransporten i Göta älv har uppskattas till 130-170 000 ton. Den totala mängden sediment som eroderas av fartyg har uppskattas till 40 000 ton per år, men då har inte hänsyn tagit till att en del av detta material har resuspenderats. Partiklarna i vattnet är potentiella föroreningsbärare då många tungmetaller fäster på partiklar, och smittämnen som bakterier, virus och parasitära protozoer är partiklar vilka kan utgöra en hälsorisk för konsumenterna. Turbiditetsmätningar längs Göta älv har visat ökade turbiditetsvärden efter fartygspassager i älven, men det är framförallt den initiala, kortvariga toppen som uppmärksammats. För att finna lämpliga åtgärder när det gäller provtagningar som underlag för masstransport och konsekvenser för råvattenintag behövs kunskaper om hela förloppet i tid och i djupled.Denna inledande studie har syftat till att undersöka metodik för att beskriva storlek och dynamik för den av fartyg orsakade turbiditetsökningen och eventuella föroreningstransporten i Göta älv. Studien har genomförs genom analyser av föroreningsinnehåll i vattenprover, hydrodynamisk modellering med anpassning för fartygspassagernas påverkan och mätning av vattenhastighet i älven vid Lärjeholm. Den huvudsakliga hypotesen är att föroreningstransporten varierar i djupled och att dynamiken i föroreningspassagen som vissa fartygspassager orsakar bör beaktas. Detta skulle kunna ge bättre underlag för planering och utvärdering av provtagningar. Det kan också ge en möjlighet att minska föroreningsmängden i det råvatten som tas in vid Göteborg stads råvattenintag vid Lärjeholm genom att lägga intaget på lämpligt djup i förhållande till föroreningstransporten. Tänkbara åtgärder för att ta in mindre föroreningar i intaget är ändrat intagsdjup eller stängning vid vissa båtpassager.Resultaten från denna begränsade studie ska tolkas med försiktighet, men visar att den relativt kraftiga ökning av grumlighet och partikelbundna föroreningar som kan observeras i samband med fartygspassager på grund av sin korta varaktighet har liten betydelse jämfört med den ökning som kan kvarstå under åtskilliga timmar. Blyhalten kan till exempel dubbleras och en ökning kvarstå under mer än tre timmar. Föroreningshalter av t ex bly kan under den första timmen efter passagen öka med djupet för att under de följande timmarna vara mer jämnt fördelade i djupprofilen. De partiklar som resuspenderas vid fartygspassager tycks till stor del ha en så låg sedimentationshastighet att de under normal fartygstrafik inte hinner sedimentera innan nästa passage. Hydrodynamisk modellering kan vara ett kraftfullt verktyg för att prediktera flödesmönster, erosion och turbiditetsökning vid fartygspassager. Med en modell kan olika scenarier utvärderas och rekommendationer utfärdas utifrån resultaten. Mätning av turbulens, strömmar och turbiditet under och bakom fartygen bör genomföras för att undersöka om sedimentet resuspenderas i fartygets bana och sedan dispergera in till älvkanten. Undersökning bör genomföras om vissa partier i älven ger upphov till större mängd upprivet sediment som sedan transporteras ned förbi intaget. En möjlighet skulle kunna vara att minska resuspensionen genom att anpassa fartygens hastigheter efter storlek och last, samt om de går motströms eller medströms. Detta skulle ge ytterligare underlag för representativa stickprover efter fartygspassager för beräkning av masstransport med djup- och tidsberoende.
|
|
| 8. |
- Fredriksson, Sam, 1966, et al.
(författare)
-
An evaluation of gas transfer velocity parameterizations during natural convection using DNS
- 2016
-
Ingår i: Journal of Geophysical Research - Oceans. - 0148-0227 .- 2156-2202. ; 121:2, s. 1400-1423
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Direct numerical simulations (DNS) of free surface flows driven by natural convection are used to evaluate different methods of estimating air-water gas exchange at no-wind conditions. These methods estimate the transfer velocity as a function of either the horizontal flow divergence at the surface, the turbulent kinetic energy dissipation beneath the surface, the heat flux through the surface, or the wind speed above the surface. The gas transfer is modeled via a passive scalar. The Schmidt number dependence is studied for Schmidt numbers of 7, 150 and 600. The methods using divergence, dissipation and heat flux estimate the transfer velocity well for a range of varying surface heat flux values, and domain depths. The two evaluated empirical methods using wind (in the limit of no wind) give reasonable estimates of the transfer velocity, depending however on the surface heat flux and surfactant saturation. The transfer velocity is shown to be well represented by the expression, k(s) = A (Bv)(1/4) Sc2(n), where A is a constant, B is the buoyancy flux, m is the kinematic viscosity, Sc is the Schmidt number, and the exponent n depends on the water surface characteristics. The results suggest that A = 0.39 and n approximate to 1/2 and n approximate to 2/3 for slip and no-slip boundary conditions at the surface, respectively. It is further shown that slip and no-slip boundary conditions predict the heat transfer velocity corresponding to the limits of clean and highly surfactant contaminated surfaces, respectively.
|
|
| 9. |
|
|
| 10. |
- Fredriksson, Sam, 1966, et al.
(författare)
-
Near-surface physics during convection affecting air-water gas transfer
- 2016
-
Ingår i: IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - : IOP Publishing. - 1755-1307 .- 1755-1315. ; 35:1, s. 012007-
-
Konferensbidrag (refereegranskat)abstract
- The gas flux at the water surface is affected by physical processes including turbulence from wind shear, microscale wave breaking, large-scale breaking, and convection due to heat loss at the surface. The main route in the parameterizations of the gas flux has been to use the wind speed as a proxy for the gas flux velocity, indirectly taking into account the dependency of the wind shear and the wave processes. The interest in the contributions from convection processes has increased as the gas flux from inland waters (with typically lower wind and sheltered conditions) now is believed to play a substantial role in the air-water gas flux budget. The gas flux is enhanced by convection through the mixing of the mixed layer as well as by decreasing the diffusive boundary layer thickness. The direct numerical simulations performed in this study are shown to be a valuable tool to enhance the understanding of this flow configuration often present in nature.
|
|
