湖泊的翻騰作用（Overturn）

湖泊的翻騰作用（Overturn）
新竹市私立光復高中生物科呂佳毓老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

溫帶地區，湖水會因季節溫度的變化，造成湖水層的移動，使得溶氧量較高的表層湖水下沉，而和底部營養鹽豐富的湖水混合，形成水層上下的循環，此現象稱為湖泊的翻騰作用（Overturn），這種現象特別常發生於冬季會結冰的湖泊，且經常發生的季節是在春秋兩季。湖泊經過翻騰作用後，整個湖水的溶氧量會增加、而營養鹽會由在湖底沉澱變成整體分布，因此會影響湖泊的初級生產量，那麼湖水在哪個季節翻滾後，再加上日照長，光合作用旺盛，初級生產力會因此提升呢？

A.春季。春季湖面的冰層融化，上下層的水皆為4℃，湖面風的吹拂使上層含氧豐富的水往下沉，而湖底帶有豐富營養鹽的水便對流往上移動，此為湖泊的春季翻騰作用（spring overturn）。

B.夏季。夏季湖泊因受熱由上往下垂直形成三層：上層（upper layer）是溫暖而含氧量豐富的水層、躍溫層（thermocline）是溫度下降很快的薄水層、深水層（deep water）則是水溫低（約4℃）、密度高且缺氧的水層。上層和深水層的水體彼此不會混合，因為有躍溫層隔絕的關係。

C.秋季。上層水冷卻後往下沉，混合消除了躍溫層。垂直水流混合了夏季時形成的三層，使湖水溫度一致，受風吹襲，含氧水往下沉而湖底帶有豐富營養鹽的水便對流往上移動，此為湖泊的秋季翻騰作用（fall overturn）。

D.冬季。冬季湖泊的上層為冰層所覆蓋。密度最高4℃的水位於底部，風不影響冰層下的水，因此水體沒有什麼流通。

溫帶地區的湖泊受到季節變化的影響，湖水在不同的季節會有不同的含氧量和營養鹽的分布。當湖底的水注入新氧氣時也是表水營養補充之際，所以通常湖泊的基礎生產力在春季翻騰作用後達到最高，在秋季翻騰作用後也有短暫的初級生產力增加情況，隨著湖水停止對流，初級生產力也隨之下降。

高海拔的熱帶湖泊溫差劇烈，每日湖泊會加熱與分層一次，夠冷的話每夜會翻騰一次。湖泊的翻騰作用對湖泊的化學與生物學有重大的影響。例如世界第二古老湖泊，位於東非的坦噶尼喀湖（Lake Tanganyika，海拔高度773m）在距離湖面200m內的水，每年都會循環流動，基礎生產力非常高，坦噶尼喀湖為湖邊的100多萬居民提供了相當多蛋白質來源，整個湖約有45000的漁場和800個小港口，1995年估計漁獲量約有180000噸。

資料來源：
1.生態學
2.維基詞典http://zh.wiktionary.org/zh-hant/overturn最後修訂在 2010年1月16日 (星期六) 07:33
3.維基百科http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E … D%E5%96%80%E6%B9%96