En studie av förhållandet mellan sjöbriscirkulation och dygnsvariation av metan vid en svensk sjö

Methane measurements over lake Tämnaren show a pronounced diurnal variation with high values at night and low values during daytime. The atmosphere over the lake and its surroundings is simulated with two different settings and resolutions of the WRF model during a period of eight days in May 2011 to investigate if a lake/land breeze circulation could be the cause of the observed methane variation. A night time land breeze can give rise to convergence over Tämnaren of the natural methane emissions from the lake which possibly could explain the diurnal variation. Analysis show that although Tämnaren is large enough to initiate a fully closed circulation these events are likely going to be rare because of the strong dependence of the background wind speed and cannot therefore be the cause of the pronounced diurnal variation. A fairly moderate wind speed will dominate over the thermodynamical forcing necessary to create a lake breeze. Even so, it is possible that a closed or nearly closed circulation could enhance the diurnal pattern with an increase of methane concentration at night and a decrease during the day. The reason for the high night time methane concentration is more likely due to the accumulation in a shallow internal boundary layer that develops over the lake combined with high night time methane flux caused by waterside convection.Mätningar av metankoncentrationen över Tämnaren visar en tydlig dygnsvariation med höga värden på natten och låga under dagtid. Atmosfären över sjön med omgivning modelleras med två olika inställningar och upplösningar av WRF modellen under en åttadagarsperiod i Maj 2011 för att undersöka om en sjö- och landbriscirkulation kan vara orsaken till den observerade metanvariationen. På natten kan en landbris ge upphov till konvergens över Tämnaren av de naturliga metanutsläppen vilket skulle kunna vara en möjlig förklaring till dygnsvariationen. Vidare analys visar att Tämnaren är tillräckligt stor för att initiera en sluten cirkulation men dessa händelser är troligtvis sällsynta på grund av det starka inflytandet av bakgrundsvinden och kan därför inte vara orsaken till den uttalade metanvariationen. En relativt måttlig vind kommer dominera över den termodynamiska effekt som är drivande för skapandet av sjö- och landbris. Trots detta är det möjligt att en sluten eller nästan sluten cirkulation kan förstärka metanhaltens dygnsvariation med en ökning på natten och minskning under dagen. Orsaken till den observerade höga metankoncentrationen på natten är troligare en ackumulering i ett grunt internt ytskikt som bildas över Tämnaren kombinerat med höga nattliga metanflöden till följd av konvektion i sjön