Doktorsvörn í umhverfisfræði - Morgane C. Priet Mahéo

Doktorsefni: Morgane C. Priet-Mahéo

Heiti ritgerðar: Straumfræði meðalstórs stöðuvatns í kaldtempraða beltinu: Vettvangsmælingar og reiknilíkan (Internal dynamics of a medium size subarctic lake: field measurements and numerical modeling)

Andmælendur:

Dr. Ben Hodges, prófessor í  í umhverfis- og byggingarverkfræði við Háskólann í Austin, Texas, og dr. David C. Finger, lektor við Verkfræðideild Háskólans í Reykjavík

Leiðbeinandi: Dr. Hrund Ó. Andradóttir, prófessor við Umhverfis- og byggingarverkfræðideild Háskóla Íslands

Einnig í doktorsnefnd:

Dr. Francisco Rueda, prófessor við vatnaverkfræðideild Háskólans í Granada, Spáni
Dr. Jón Ólafsson, prófessor emeritus við Jarðvísindadeild Háskóla Íslands
Dr. Sigurður M. Garðarsson, prófessor við Umhverfis- og byggingarverkfræðideild Háskóla Íslands og forseti Verkfræði- og náttúruvísindasviðs

Doktorsvörn stýrir: Dr. Guðmundur Freyr Úlfarsson, prófessor og deildarforseti Umhverfis- og byggingarverkfræðideildar Háskóla Íslands

Ágrip

Hlýnun jarðar hefur mikil áhrif á Norðurskautssvæðinu og þar eru að opnast nýir möguleikar til samgangna og annarra athafna. Hlýnuninni fylgja miklar veðurfars- og samfélagsbreytingar á aðliggjandi svæðum, einkum í kaldtempraða beltinu. Því er áríðandi að auka alhliða skilning á ferskvatns-vistkerfum á þessu belti. Þessi rannsókn leggur mat á eðlisfræðilega ferla í Leginum á Héraði sem dæmi af veikum lagskiptum stöðuvötnum á norðurslóðum. Vettvangsrannsóknir sumrin 2010 og 2011 gefa til kynna skammvinna lagskiptingu sem hverfur þegar hitaflæði verður neikvætt. Innri bylgjur í vatnsbolnum þróast hratt þegar lagskipting styrkist, lóðrétt streymi eykst og Kelvin-öldur eru merkjanlegar. Jökulsá í Fljótsdal ber með sér mikið magn fíngerðra setagna í Lagarfljót. Viðbúið er að mest af setögnunum haldist í sviflausn og getur það breytt eðlisþyngd vatnssúlunnar, sem veldur viðsnúnum hitastigli. Þar að auki sveigist straumur jökulvatns að eystri bakka Lagarins vegna Coriolis-kraftsins og helst því lengur á grynningum en ella áður en það rennur út á mitt stöðuvatnið. Niðurstöður úr Münnich-líkaninu gefa til kynna að náttúrulegar sveiflur í vatninu eru nálægt sveiflutíma vinds. Þrívíða straumfræðilega reiknilíkanið Si3D var aðlagað til að taka tillit til svifagna. Líkanið endurspeglar innri hreyfingar sem mælast í vatninu og sýnir rannsóknin því fram á nytsemi þessa líkans við greiningu veikrar lagskiptingar í stöðuvötnum. Niðurstöður benda til þess að vindur sé helsti drifkraftur innri bylgjuhreyfinga Lagarins. Áhrif innstreymis Jökulsár á hringrásina í vatninu og þar með á lagskiptinguna eru einnig veruleg. Líkanið staðfestir tilvist Kelvin-bylgna í vatninu. Þegar fylgst er með hvernig Jökulsá í Fljótsdal blandast við vatnið virðist innstreymisdýptin í vatnsbolnum vera háð innri bylgjuhreyfingum hans. Á sumrin brýst jökuláin inn um miðjan bol stöðuvatnsins eða eftir botninum sem undirflæði. Vatn sem rennur eftir botninum getur innikróast þar og sveiflast fram og til baka. Því er skipt út þegar nýtt undirflæði rennur við botninn og lyftir fyrirliggjandi vatni upp. Jökulvatn sem berst í vatnið sem innra flæði um miðbik þess blandast betur og skolast nokkuð jafnt út úr því aftur. Þar sem vatnshringrásin í Leginum er háð styrkleika lagskiptingarinnar er viðbúið að innri hrif muni breytast verulega við hækkandi vatnshita.

Um doktorsefnið

Morgane C. Priet-Mahéo er fædd 1982 og er frá Rennes í Frakklandi. Hún hlaut B.Sc. gráðu og maîtrise í landafræði frá University of Rennes II árin 2003 og 2004 og M.Sc. gráðu í Geoenvironment frá Blaise Pascal University í Clermont-Ferrand árið 2005. Eftir að hafa flutt til Íslands og unnið þrjú ár á Siglingastofnun hóf hún doktorsnám sitt við Háskóla Íslands árið 2010.
Morgane hefur unnið sem sérfræðingur í vatna- og straumfræði hjá Veðurstofu Íslands síðan í desember 2015.