Hydrodynamik

Vandbevægelserne i Limfjorden er komplekse. De to styrende faktorer for vandbevægelserne er:

1. Vandstandsforskelle: Forskellene i vandstanden mellem Nordsøen ved Thyborøn, og vandstanden i Kattegat ved Hals. Når der er vandstandsforskelle, løber vandet fra den højeste mod den laveste vandstand for at udligne forskellene.
2. Vinden: Når vinden blæser på vandoverfladen, presses vandet i vindens retning, og dermed ’skubbes’ vandet gennem Limfjorden.

Så vandstandsforskellene og vinden er de to styrende faktorer for de overordnede vandstrømninger i Limfjorden, men på grund af Limfjordens blanding af snævre kanaler, bredninge, vige, sunde og småfjorde har den fysiske udformning eller morfologien også stor indvirkning på de faktiske vandbevægelser.

 

Åbningen ved Thyborøn mod Nordsøen er den vigtigste åbning i forhold til ind- og udstrømning af vand til Limfjorden. På et år løber der netto i gennemsnit godt 300-400 m³/sek. vand gennem Limfjorden fra vest mod øst svarende til 8-12 km³/år, men den faktiske brutto ind- og udstrømning gennem de enkelte vandområder er langt større. Således løber der godt 10 gange så meget vand ind og ud ved Agger Tange som den årlige gennemsnitlige vandstrømning gennem hele Limfjorden, svarende til 4.000 m³/sek., og nogle gange helt op til 8.000-10.000 m³/sek.

Den store ind- og udstrømning ved Agger Tange er skabt af tidevandet, der danner store vandstandsforskelle i Nordsøen. Ved højvande i Nordsøen løber vand ind i Nissum Bredning, og ved lavvande løber vandet ud igen. Over et helt år resulterer det så i, at en mindre del løber gennem hele Limfjorden fra Nordsøen til Kattegat.

Udover åbningen ved Thyborøn findes der to andre betydende indsnævringer i Limfjorden: Indsnævringen ved Oddesund, som både er relativt dyb og smal, og dermed virker mere som en kanal, og indsnævringen ved Aggersund, som ligeledes er relativt dyb og smal.

Når der i et vandområde er en indsnævring, virker indsnævringen som en modstand, hvor der skal mere energi og mere tid til at få den samme mængde vand igennem, som hvis der ikke havde været en indsnævring. Det er fuldstændig samme princip, som når væske skal løbe gennem en tragt. Selvom vandstrømmen løber hurtigt i kanalen, er resultatet af modstanden alligevel et fald i den samlede vandtransport sammenlignet med en situation uden en indsnævring.

Ved Oddesund er den daglige ind- og udstrømning reduceret til omkring det halve af ind- og udstrømningen ved Agger Tange. Ved Aggersund er denne strømning yderligere reduceret til omkring 500-1.000 m³/sek., det vil sige endnu en halvering eller mere.

Som beskrevet ovenfor er vandstandsvariationerne generelt større ved Thyborøn sammenlignet med Hals. Det er der to forklaringer på:

1) Tidevandet er højere i Nordsøen, end det er i Kattegat. Det astronomiske tidevand* er således på omkring 60-70 cm ved Thyborøn, mens det i Kattegat er omkring 30-40 cm. Derfor er ind- og udstrømningen ved Thyborøn større end ved Hals.

2) Dertil kommer, at vinden også generelt er kraftigere i Nordsøen end i Kattegat, og derfor bliver de vinddrevne vandstandsvariationer i Nordsøen ligeledes større sammenlignet med Kattegat.

Udover at vinden skubber til vandet og dermed får det til at strømme i vindens retning, så har vinden især effekt på vandstrømninger i sammenhæng med Limfjordens fysiske udformning, fordi vinden kan skabe vandstandsforskelle.

Når det fx stormer fra sydvest, og vandet skubbes mod øst, så vil indsnævringerne ved Oddesund og Aggersund virke som barrierer, der hindrer eller forsinker vandets passage. Det betyder, at ved stormflod, som er kraftige vinddrevne vandbevægelser, vil vandet blive opstemmet vest for de to områder, og der vil være fare for oversvømmelser i fx Løgstør, som det er sket ved tidligere tilfælde af stormflod i Limfjorden. Årsagen er, at vandet ikke kan presses igennem de to sund i samme tempo, som vandet kommer ind i Nissum Bredning eller Løgstør Bredning.

Et eksempel er stormen i januar 2005, som skabte store problemer i det meste af Limfjorden. På figuren kan man se, hvordan en høj vandstand i Nordsøen (den røde farve ud for Agger Tange indikerer 1,9 m over almindelig vandstand) øger vandstanden i Nissum Bredning generelt (de blå og grønne farver repræsenterer en vandstand på 1 til 1,5 m over almindelig vandstand), selvom Thyborøn Kanal også virker som modstand og forhindrer samme vandstand som i Nordsøen.

Vinden presser herefter vandet i vindens retning og skaber en vandtransport i Nissum Bredning fra vest mod øst, så vandstanden i Nissum Bredning er højest ved Oddesund (grønne farve). Det samme sker øst for Oddesund, hvor vinden igen presser vandet mod øst og i dette eksempel skaber en vandstandsforskel fra Oddesund (lilla farve) til Aggersund (grøn farve) på omkring 1 m.

*Hvad styrer vandstanden?
På ethvert givet tidspunkt er der to bidrag, der påvirker den aktuelle vandstand. Det ene bidrag er et tidevandsbidrag, og det andet bidrag er et vindgenereret bidrag.

Tidevand: I alle farvande er der et tidevandssignal af varierende størrelse. Tidevand skyldes hovedsageligt månens tiltrækning af vandet, og dermed skabes en regelmæssig stigning og fald i havets overflade. Da månens bevægelser i forhold til jorden er kendt, kan tidevand forudsiges langt ud i fremtiden.

Vind: Når vinden blæser på vandoverfladen, presses vandet i vindens retning, og dermed flyttes vandet fra et område mod et andet område, hvilket skaber forskelle i vandstanden. Dette bidrag er meget mere tilfældigt og varierer gennem perioder med meget vind og vindstille perioder.

Nissum Strøm

 

Lovns Strøm

 

Aggersund strøm

Udover vandudvekslingen med Nordsøen og Kattegat løber der ferskvand til Limfjorden fra en række åer og vandløb. Den årlige mængde ferskvand, der løber til Limfjorden, er på omkring 2,7 km3 og svarer derfor til cirka en tredjedel af netto-vandudvekslingen med Nordsøen og Kattegat.

Derfor er ferskvandstilstrømningen da også meget vigtig for vandstrømningerne i især i de centrale dele af fjorden, som fx Løgstør Bredning, Skive Fjord, Lovns- og Risgårde Bredning.

(Foto: evt. vandstrømning eller lagdeling)

Når ferskvand strømmer ud i saltvand, sker der ofte en deling af vandsøjlen i forskellige lag. Det sker, fordi ferskvand er lettere end saltvand, og hvis ferskvandet og saltvandet i fjorden ikke bliver blandet fuldstændigt, så kan dele af vandsøjlen være mere fersk, og fordi den er lettere end den mere salte del, vil den lægge sig ovenpå og strømme hen over et saltere og derfor tungere bundlag. Det betyder, at der reelt er to vandmasser, som endda kan strømme i hver sin retning.

Kun i forbindelse med vind blandes de to vandmasser. Hvor effektiv vindens blanding er, vil afhænge af vanddybden og vindhastigheden. Jo dybere et område er, jo kraftigere skal det blæse for at blande hele vandsøjlen.

Figur 4 viser dette fænomen (illustration, figur 4 - hvad er det for en figur? - tjek figuroptegnelsen). Sådanne lagdelinger bliver skabt i hele Limfjorden i perioder med stille vejr, men fordi ferskvandstilstrømningen er størst i de centrale dele af Limfjorden, er det her, at der hyppigst er lagdeling. Det er områder som Lovns Bredning, Skive Fjord og Løgstør Bredning.

Lagdeling af vandet ses oftest om sommeren, hvor vinden generelt er svagest. Men solens stråler bidrager også til lagdelingen. Varmt vand er lettere end koldt vand, så når solen varmer overfladevandet op, vil det forstærke lagdelingen. Mange har da også oplevet, at hvis man dykker lidt ned under overfladen, bliver vandet ofte koldere.

Mens figur 4 beskriver, hvordan en lagdeling skabes, så viser figur 5 (her skal indsættes en figur) et tværsnit fra Lovns Bredning til Løgstør Bredning, hvor der i overfladen findes et udstrømmende vandlag med relativt lavt saltindhold på under 20 (lilla farve), og i bunden et indstrømmende vandlag med saltholdigheder omkring 27-30 (rød farve). Figuren viser både, hvor skarpt adskilte vandmasserne er, og at vandstrømmene løber i hver sin retning i de to lag.

For fjordens dyre- og planteliv kan lagdelingen blive et problem. En lagdeling er faktisk fysisk adskillelse og betyder fx, at der ikke kan blive ført frisk ilt til bundvandet. I bundvandet er der hele tiden et forbrug af ilt til fx dyrenes respiration eller til forrådnelsesprocesserne.

I bunden er der til gengæld for mørkt til, at der kan gro mange planter, som via deres fotosyntese kan tilføre ilt til bundlaget. Derfor er bundens dyre- og planteliv afhængig af frisk tilførsel af ilt fra overfladevandet med masser af ilt, ellers vil bundvandets ilt langsomt forsvinde helt og skabe iltsvind, og dermed slå flora og fauna ihjel.