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On the physical oceanography of Burrard Inlet and Indian Arm, British Columbia 1979

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ON THE PHYSICAL OCEANOGRAPHY OF BURRARD INLET AND INDIAN A R M : B R I T I S H COLUMBIA by LAURIE WAYNE DAVIDSON B . S c . ( H o n ) , U n i v e r s i t y o f B r i t i s h C o l u m b i a , 1973 A T H E S I S SUBMITTED IN PARTIAL FULFILLMENT OF THE REQUIREMENTS FOR THE DEGREE OF MASTER OF SCIENCE in THE FACULTY OF GRADUATE STUDIES i n THE DEPARTMENT OF PHYSICS a n d THE INSTITUTE OF OCEANOGRAPHY We a c c e p t t h i s t h e s i s a s c o n f o r m i n g t o t h e r e q u i r e d s t a n d a r d THE UNIVERSITY OF B R I T I S H COLUMBIA F e b r u a r y , 1979 © L a u r i e Wayne D a v i d s o n I n p r e s e n t i n g t h i s t h e s i s i n p a r t i a l f u l f i l l m e n t o f t h e r e q u i r e m e n t s f o r a n a d v a n c e d d e g r e e a t t h e U n i v e r s i t y o f B r i t i s h C o l u m b i a , I a g r e e t h a t t h e L i b r a r y s h a l l make i t f r e e l y a v a i l a b l e f o r r e f e r e n c e a n d s t u d y . I f u r t h e r a g r e e t h a t p e r m i s s i o n f o r e x t e n s i v e c o p y i n g o f t h i s t h e s i s f o r s c h o l a r l y p u r p o s e s may be g r a n t e d by t h e Head o f my d e p a r t m e n t o r by h i s r e p r e s e n t a t i v e s . I t i s u n d e r s t o o d t h a t c o p y i n g o r p u b l i c a t i o n o f t h i s t h e s i s f o r f i n a n c i a l g a i n s h a l l n o t be a l l o w e d w i t h o u t my w r i t t e n p e r m i s s i o n . I n s t i t u t e o f O c e a n o g r a p h y F a c u l t y o f G r a d u a t e S t u d i e s The U n i v e r s i t y o f B r i t i s h C o l u m b i a V a n c o u v e r , C a n a d a V6T 1W5 D a t e 9 M a r c h 1979 i i ABSTRACT M e a s u r e m e n t s o f t h e d i s t r i b u t i o n s o f t e m p e r a t u r e , s a l i n i t y a n d o x y g e n i n B u r r a r d I n l e t a n d I n d i a n A r m , B r i t i s h C o l u m b i a f r o m May 1974 t o O c t o b e r 1975 h a v e b e e n a n a l y s e d t o d e t e r m i n e f e a t u r e s o f t h e l a r g e s c a l e c i r c u l a t i o n i n t h i s s y s t e m . O b s e r v a t i o n s a t r o u g h l y f o u r - w e e k i n t e r v a l s w e r e s u p p l e m e n t e d by s e r i a l CSTD c a s t s t a k e n o v e r i n t e r v a l s o f a f e w h o u r s , a n d by 9 3 - d a y r e c o r d s o f n e a r - b o t t o m c u r r e n t s , t e m p e r a t u r e , a n d s a l i n i t y o n t h e I n d i a n Arm s i l l . S h o r t - t e r m t i d a l f l u c t u a t i o n s i n p r o p e r t y d i s t r i b u t i o n s h a v e b e e n shown t o be s m a l l c o m p a r e d t o s e a s o n a l c h a n g e s . C i r c u l a t i o n i n t h e B u r r a r d I n l e t - I n d i a n Arm s y s t e m i s b a s i c a l l y e s t u a r i n e : r e l a t i v e l y f r e s h s u r f a c e w a t e r s n o r m a l l y f l o w down t h e i n l e t o v e r l y i n g more s a l i n e w a t e r s w h i c h e n t e r f r o m t h e S t r a i t o f G e o r g i a . T u r b u l e n t m i x i n g a s s o c i a t e d w i t h e s t u a r i n e a n d t i d a l f l o w t h r o u g h t h e s h a l l o w c o n s t r i c t i o n s a t b o t h F i r s t a n d S e c o n d N a r r o w s y i e l d s s u r f a c e w a t e r s b e t w e e n t h e n a r r o w s w h i c h a r e more s a l i n e a n d c o o l e r t h a n t h o s e w h i c h w o u l d b e f o u n d i n a s i m p l e r e s t u a r i n e e n v i r o n m e n t . I n a c o m p l e m e n t a r y s e n s e , b o t t o m w a t e r s a r e f r e s h e r and w a r m e r . S i g n i f i c a n t e x c h a n g e a n d o v e r t u r n o f d e e p w a t e r i n I n d i a n Arm was r e c o r d e d b e t w e e n O c t o b e r 1974 a n d A p r i l 1 9 7 5 . I n t r u d i n g w a t e r s w e r e shown t o h a v e o r i g i n a t e d w e s t o f F i r s t N a r r o w s . I n o n e i n s t a n c e e x c h a n g e o f a t l e a s t 80% o f t h e v o l u m e o f t h e A r m , o v e r an i n t e r v a l o f 33 d a y s , was i n f e r r e d f r o m p r o p e r t y d i s t r i b u t i o n s , c o m p a r e d t o e x c h a n g e e s t i m a t e s o f 111% and 74% d e d u c e d f r o m t h e c u r r e n t m e t e r r e c o r d f o r t h e same e v e n t . i i i E x c h a n g e was shown t o be i n t e r m i t t e n t , w i t h f r e s h w a t e r r u n o f f v o l u m e i n t o I n d i a n A r m , t i d a l m i x i n g ( p a r t i c u l a r l y a t S e c o n d N a r r o w s ) a n d d e n s i t y o f G e o r g i a S t r a i t w a t e r b e i n g i d e n t i f i e d a s some o f t h e c o n t r o l l i n g f a c t o r s . i v TABLE OF CONTENTS P a g e ABSTRACT i i L I S T OF TABLES v i i L I S T OF FIGURES v i i i ACKNOWLEDGEMENTS x i i CHAPTER 1 INTRODUCTION AND OVERVIEW 1 1 . 1 G e n e r a l D e s c r i p t i o n o f S t u d y 1 1 . 2 P h y s i c a l D e s c r i p t i o n o f t h e S t u d y A r e a 3 1 . 3 H i s t o r i c a l R e v i e w 8 1 . 3 . 1 G e n e r a l R e v i e w 8 1 . 3 . 2 B u r r a r d I n l e t 9 1 . 3 . 3 I n d i a n Arm 10 CHAPTER 2 DATA COLLECTION AND REDUCTION 13 2 . 1 T h e F i e l d P r o g r a m 13 2 . 2 I n s t r u m e n t s and M e t h o d s 16 2 . 3 S e c o n d a r y D a t a S o u r c e s 18 2 . 4 D a t a R e d u c t i o n T e c h n i q u e s 19 2 . 5 R e s u l t a n t D a t a B a s e 22 CHAPTER 3 SHORT PERIOD TIDAL FLUCTUATIONS IN PROPERTY DISTRIBUTIONS 24 3 . 1 G e n e r a l D e s c r i p t i o n o f T i d e s 24 3 . 2 R e f e r e n c e T i d a l C u r v e s 25 3 . 3 F l u c t u a t i o n s a t P e r i o d s L e s s T h a n 12 H o u r s 25 3 . 3 . 1 S t a t i o n s Van 1 1 - 1 , V a n 1 1 , Van 1 1 - 5 , Van 1 1 - 8 26 V P a g e 3 . 3 . 2 S t a t i o n s Van 1 7 , Van 24 30 3 . 3 . 3 S t a t i o n s Van 2 7 , V a n 3 4 , I n d 0 33 3 . 3 . 4 S t a t i o n V a n 11 35 3 . 4 Summary 36 CHAPTER 4 A N C I L L I A R Y INFORMATION 37 4 . 1 M e t e o r o l o g i c a l P a r a m e t e r s 37 4 . 1 . 1 P r e c i p i t a t i o n 37 4 . 1 . 2 A i r T e m p e r a t u r e 38 4 . 1 . 3 W i n d s 3 9 4 . 2 R u n o f f 41 CHAPTER 5 SEASONAL CHANGES IN WATER PROPERTY DISTRIBUTIONS 4 5 5 . 1 S u r f a c e B e h a v i o u r i n A p p r o a c h e s 45 5 . 2 O v e r v i e w t o A n n u a l C y c l e s 54 5 . 2 . 1 T e m p e r a t u r e 55 5 . 2 . 2 S a l i n i t y 58 5 . 2 . 3 O x y g e n 65 5 . 3 D e t a i l o f A n n u a l C y c l e s 71 CHAPTER 6 CURRENT METER MEASUREMENTS 103 6 . 1 T i m e - S e r i e s C u r r e n t M e t e r R e c o r d 103 6 . 1 . 1 L o c a t i o n , T i m i n g a n d D a t a R e c o v e r y 103 6 . 1 . 2 T i m e - S e r i e s o f C u r r e n t s 104 6 . 1 . 3 T i m e - S e r i e s o f T e m p e r a t u r e and S a l i n i t y 106 v i P a g e 6 . 2 A v e r a g e d T i m e - S e r i e s C u r r e n t M e t e r R e c o r d 108 6 . 2 . 1 A v e r a g i n g 108 6 . 2 . 2 T i m e - S e r i e s o f A v e r a g e d C u r r e n t s 108 6 . 2 . 3 T i m e - S e r i e s o f A v e r a g e d T e m p e r a t u r e a n d S a l i n i t y . . . 109 6 . 3 R e l a t i o n o f C u r r e n t M e t e r R e c o r d t o P r o p e r t y D i s t r i b u t i o n s 110 6 . 4 D e d u c e d V e r s u s M e a s u r e d I n f l o w V o l u m e s 112 6 . 4 . 1 M e t h o d 112 6 . 4 . 2 P r e p a r a t o r y A s s u m p t i o n s a n d C a l c u l a t i o n s 113 6 . 4 . 3 I n f l o w I n t e r v a l D e c e m b e r 2 9 , 1974 t o J a n u a r y 2 4 , 1975 114 6 . 4 . 4 I n f l o w I n t e r v a l J a n u a r y 2 7 , 1975 t o M a r c h 1 , 1975 116 6 . 4 . 5 Summary a n d D i s c u s s i o n 118 CHAPTER 7 SUMMARY 121 7 . 1 Summary o f M a j o r O b s e r v a t i o n s 121 7 . 2 P o t e n t i a l F u r t h e r I n v e s t i g a t i o n s 127 LITERATURE CITED ' . ' . , , . , . . , . . « 129 APPENDIX I PHOTOGRAPHIC DYE-TRACKING STUDY. 132 FIGURES 137 v i i L I S T OF TABLES P a g e 2 . 1 Summary o f C r u i s e s 14 6 . 1 Summary o f V o l u m e C o m p a r i s o n s 118 v i i i L I S T OF FIGURES P a g e 1 . 1 Maps o f B u r r a r d I n l e t a n d I n d i a n A r m , s h o w i n g s t a t i o n l o c a t i o n s 138 1 . 2 L o n g i t u d i n a l d e p t h p r o f i l e s o f ( a ) B u r r a r d I n l e t a n d ( b ) I n d i a n Arm 139 3 . 1 E m p i r i c a l t i d a l c u r v e s ( r e p r e s e n t a t i v e o f B u r r a r d I n l e t t i d e s ) s h o w i n g " t i d a l b i n " d e f i n i t i o n s . 140 3 . 2 T i m e - d e p t h s e c t i o n s o f ( a ) s a l i n i t y a n d ( b ) t e m p e r a t u r e a t Van 1 1 - 1 , A u g u s t 2 8 , 1975 141 3 . 3 T i m e - d e p t h s e c t i o n s o f ( a ) s a l i n i t y and ( b ) t e m p e r a t u r e a t Van 1 1 , A u g u s t 2 8 , 1975 142 3 . 4 T i m e - d e p t h s e c t i o n s o f ( a ) s a l i n i t y a n d ( b ) t e m p e r a t u r e a t Van 1 1 - 5 , A u g u s t 2 8 , 1975 143 3 . 5 T i m e - d e p t h s e c t i o n s o f ( a ) s a l i n i t y a n d ( b ) t e m p e r a t u r e a t Van 1 1 - 8 , A u g u s t 2 8 , 1975 144 3 . 6 C o m p a r a t i v e t e m p e r a t u r e a n d s a l i n i t y p r o f i l e s f r o m B u r r a r d I n l e t A p p r o a c h e s , J u l y 2 5 , 1975 145 3 . 7 T i m e - d e p t h s e c t i o n s o f ( a ) s a l i n i t y a n d ( b ) t e m p e r a t u r e a t V a n 1 7 , A u g u s t 2 6 , 1975 146 3 . 8 T i m e - d e p t h s e c t i o n s o f ( a ) s a l i n i t y and ( b ) t e m p e r a t u r e a t Van 2 4 , A u g u s t 2 6 , 1975 147 3 . 9 T i m e - d e p t h s e c t i o n s o f ( a ) s a l i n i t y a n d ( b ) t e m p e r a t u r e a t V a n 2 7 , A u g u s t 2 7 , 1975 148 3 . 1 0 T i m e - d e p t h s e c t i o n s o f ( a ) s a l i n i t y a n d ( b ) t e m p e r a t u r e a t Van 3 4 , A u g u s t 2 7 , 1975 149 3 . 1 1 T i m e - d e p t h s e c t i o n s o f ( a ) s a l i n i t y a n d ( b ) t e m p e r a t u r e a t I n d 0 , A u g u s t 2 7 , 1975 150 3 . 1 2 T i m e - d e p t h s e c t i o n s o f ( a ) s a l i n i t y and ( b ) t e m p e r a t u r e a t Van 1 1 , A u g u s t 1 9 , 1975 151 3 . 1 3 T i m e - d e p t h s e c t i o n s o f ( a ) s a l i n i t y a n d ( b ) t e m p e r a t u r e a t Van 1 1 , S e p t e m b e r 3 , 1975 152 i x P a g e 4 . 1 S e a s o n a l v a r i a t i o n o f ( a ) p r e c i p i t a t i o n a n d ( b ) a i r t e m p e r a t u r e a t s t a t i o n s s u r r o u n d i n g B u r r a r d I n l e t 153 4 . 2 S e a s o n a l v a r i a t i o n o f ( a ) m o n t h l y mean w i n d s p e e d and ( b ) d a i l y mean w i n d s p e e d a t s t a t i o n s s u r r o u n d i n g B u r r a r d I n l e t . 154 4 . 3 S e a s o n a l v a r i a t i o n o f mean m o n t h l y r u n o f f f r o m ( a ) F r a s e r R i v e r a t M i s s i o n a n d ( b ) C a p i l a n o R i v e r , S e y m o u r R i v e r and B u n t z e n P o w e r H o u s e s 155 5 . 1 ( a ) S t a t i o n l o c a t i o n s i n B u r r a r d I n l e t A p p r o a c h e s 156 5 . 1 ( b ) S u r f a c e d i s t r i b u t i o n o f d e n s i t y ( S i g m a - t ) i n B u r r a r d I n l e t A p p r o a c h e s , A u g u s t 1 , 1974 156 5 . 2 S u r f a c e d i s t r i b u t i o n s o f ( a ) s a l i n i t y a n d ( b ) t e m p e r a t u r e i n B u r r a r d I n l e t A p p r o a c h e s , A u g u s t 1 , 1974 157 5 . 3 S u r f a c e d i s t r i b u t i o n s o f ( a ) s a l i n i t y and ( b ) t e m p e r a t u r e i n B u r r a r d I n l e t A p p r o a c h e s , A u g u s t 2 9 , 1974 158 5 . 4 S u r f a c e d i s t r i b u t i o n s o f ( a ) s a l i n i t y a n d ( b ) t e m p e r a t u r e i n B u r r a r d I n l e t A p p r o a c h e s , F e b r u a r y 2 2 , 1975 , 159 5 . 5 S u r f a c e d i s t r i b u t i o n s o f ( a ) s a l i n i t y a n d ( b ) t e m p e r a t u r e i n B u r r a r d I n l e t A p p r o a c h e s , May 3 0 , 1975 160 5 . 6 S u r f a c e d i s t r i b u t i o n s o f ( a ) s a l i n i t y a n d ( b ) t e m p e r a t u r e i n B u r r a r d I n l e t A p p r o a c h e s , J u n e 1 3 , 1975 161 5 . 7 S u r f a c e d i s t r i b u t i o n s o f ( a ) s a l i n i t y a n d ( b ) t e m p e r a t u r e i n B u r r a r d I n l e t A p p r o a c h e s , J u l y 2 5 , 1975 162 5 . 8 S u r f a c e d i s t r i b u t i o n s o f ( a ) s a l i n i t y a n d ( b ) t e m p e r a t u r e i n B u r r a r d I n l e t A p p r o a c h e s , A u g u s t 1 9 , 1975 163 5 . 9 S u r f a c e d i s t r i b u t i o n s o f ( a ) s a l i n i t y a n d ( b ) t e m p e r a t u r e i n B u r r a r d I n l e t A p p r o a c h e s , S e p t e m b e r 3 , 1975 164 5 . 1 0 S u r f a c e d i s t r i b u t i o n s o f ( a ) s a l i n i t y a n d ( b ) t e m p e r a t u r e i n B u r r a r d I n l e t A p p r o a c h e s , O c t o b e r 1 0 , 1975 165 5 . 1 1 T i m e - d e p t h s e c t i o n s o f t e m p e r a t u r e , May 1974 t o O c t o b e r 1975 a t s t a t i o n s ( a ) Van 11 ( b ) Van 24 ( c ) Van 34 ( d ) I n d 1 and ( e ) I n d 2 166 5 . 1 2 T i m e - d e p t h s e c t i o n s o f s a l i n i t y , May 1974 t o O c t o b e r 1975 a t s t a t i o n s ( a ) Van 11 ( b ) Van 24 ( c ) Van 34 ( d ) I n d 1 a n d ( e ) I n d 2 , 168 X Page 5.13 Time-depth sections of oxygen, May 1974 to October 1975 at stations (a) Van 11 (b) Van 24 (c) Van 34 (d) Ind 1 and (e) Ind 2 170 5.14 Longitudinal sections of (a) temperature (b) salinity (c) sigma-t and (d) oxygen for Burrard Inlet, May 14, 1974 172 5.15 Longitudinal sections of (a) temperature (b) salinity (c) sigma-t and (d) oxygen for Burrard Inlet, July 17, 1974 174 5.16 Longitudinal sections of (a) temperature (b) salinity (c) sigma-t and (d) oxygen for Burrard Inlet, August 27, 1974... 176 5.17 Longitudinal sections of (a) temperature (b) salinity (c) sigma-t and (d) oxygen for Indian Arm, August 27, 1974 178 5.18 Longitudinal sections of (a) temperature (b) salinity (c) sigma-t and (d) oxygen for Indian Arm, October 16, 1974 180 5.19 Longitudinal sections of (a) temperature (b) salinity (c) sigma-t and (d) oxygen for Burrard Inlet, November 7, 1974.. 182 5.20 Longitudinal sections of (a) temperature (b) salinity (c) sigma-t and (d) oxygen for Indian Arm, November 7, 1974 184 5.21 Longitudinal sections of (a) temperature (b) salinity (c) sigma-t and (d) oxygen for Burrard Inlet, December 5, 1974.. 186 5.22 Longitudinal sections of (a) temperature (b) salinity (c) sigma-t and (d) oxygen for Indian Arm, December 6, 1974 188 5.23 Longitudinal sections of (a) temperature (b) salinity (c) sigma-t and (d) oxygen for Burrard Inlet, January 23, 1975.. 190 5.24 Longitudinal sections of (a) temperature (b) salinity (c) sigma-t and (d) oxygen for Indian Arm, January 23, 1975 192 5.25 Longitudinal sections of (a) temperature (b) salinity (c) sigma-t and (di) oxygen for Burrard Inlet, February 19, 1975. 194 5.26 Longitudinal sections of (a) temperature (b) salinity (c) sigma-t and (d) oxygen for Indian Arm, February 21, 1975..... 196 5.27 Longitudinal sections of (a) temperature (b) salinity (c) sigma-t and (d) oxygen for Indian Arm, March 26, 1975 198 5.28 Longitudinal sections of (a) temperature (b) salinity (c) sigma-t and (d) oxygen for Burrard Inlet, April 29, 1975 200 5.29 Longitudinal sections of (a) temperature (b) salinity (c) sigma-t and (d) oxygen for Indian Arm, April 30, 1975 202 x i P a g e 5 . 3 0 L o n g i t u d i n a l s e c t i o n s o f ( a ) t e m p e r a t u r e ( b ) s a l i n i t y ( c ) s i g m a - t a n d ( d ) o x y g e n f o r B u r r a r d I n l e t , J u n e 1 3 , 1975 2 0 4 5 . 3 1 L o n g i t u d i n a l s e c t i o n s o f ( a ) t e m p e r a t u r e ( b ) s a l i n i t y ( c ) s i g m a - t a n d ( d ) o x y g e n f o r B u r r a r d I n l e t , A u g u s t 1 8 , 1 9 7 5 . . . 206 5 . 3 2 L o n g i t u d i n a l s e c t i o n s o f ( a ) t e m p e r a t u r e ( b ) s a l i n i t y ( c ) s i g m a - t a n d ( d ) o x y g e n f o r I n d i a n A r m , A u g u s t 1 8 , 1975 2 0 8 5 . 3 3 L o n g i t u d i n a l s e c t i o n s o f ( a ) t e m p e r a t u r e ( b ) s a l i n i t y ( c ) s i g m a - t a n d ( d ) o x y g e n f o r B u r r a r d I n l e t , O c t o b e r 9 , 1 9 7 5 . . . 210 6 . 1 D e t a i l o f t e m p e r a t u r e a n d s a l i n i t y r e c o r d s f r o m n e a r - b o t t o m c u r r e n t m e t e r o n I n d i a n Arm s i l l , s h o w i n g i n t e r v a l s o f p o s s i b l e i n s t r u m e n t m a l f u n c t i o n 212 6 . 2 ( a ) T i m e - s e r i e s o f n e a r - b o t t o m c u r r e n t s o n I n d i a n Arm s i l l , D e c e m b e r 5 , 1974 t o J a n u a r y 4 , 1975 213 6 . 2 ( b ) T i m e - s e r i e s o f n e a r - b o t t o m c u r r e n t s o n I n d i a n Arm s i l l , J a n u a r y 5 , 1975 t o F e b r u a r y 4 , 1975 214 6 . 2 ( c ) T i m e - s e r i e s o f n e a r - b o t t o m c u r r e n t s o n I n d i a n Arm s i l l , F e b r u a r y 5 , 1975 t o M a r c h 7 , 1975 215 6 . 3 T i m e - s e r i e s o f t e m p e r a t u r e a n d s a l i n i t y a t c u r r e n t m e t e r s i t e on I n d i a n Arm s i l l , D e c e m b e r 5 , 1974 t o J a n u a r y 4 , 1975 216 6 . 4 T i m e - s e r i e s o f a v e r a g e d n e a r - b o t t o m c u r r e n t s on I n d i a n Arm s i l l , D e c e m b e r 5 , 1974 t o M a r c h 7 , 1975 217 6 . 5 T i m e - s e r i e s o f a v e r a g e d t e m p e r a t u r e a n d s a l i n i t y a t c u r r e n t m e t e r s i t e on I n d i a n Arm s i l l , D e c e m b e r 5 , 1974 t o M a r c h 7 , 1975 218 1-1 G e o m e t r y o f c o o r d i n a t e t r a n s f o r m a t i o n 219 1 - 2 T r a n s f o r m e d p o s i t i o n s o f d y e l i n e s , F e b r u a r y 9 , 1976 a t ( a ) 1147 P S T , ( b ) 1402 P S T , ( c ) 1441 PST a n d ( d ) 1 5 2 0 PST 220 1 - 3 C r o s s - c h a n n e l v e l o c i t y p r o f i l e s , F e b r u a r y 9 , 1976 221 x i i ACKNOWLEDGEMENTS The e x t e n s i v e f i e l d p r o g r a m r e p o r t e d i n t h i s t h e s i s was made p o s s i b l e o n l y t h r o u g h t h e v o l u n t a r y d o n a t i o n o f n e a r l y 200 m a n - d a y s o f s h i p t i m e by n u m e r o u s c o l l e a g u e s a t t h e I n s t i t u t e o f O c e a n o g r a p h y and b y v a r i o u s p e r s o n a l f r i e n d s . To a l l who p a r t i c i p a t e d I e x t e n d s i n c e r e t h a n k s , w i t h p a r t i c u l a r c o m m e n d a t i o n t o A l b e r t F u l l e r a n d t o M a r k E k e l u n d who w e r e r e g u l a r , d e p e n d a b l e c o m p a n i o n s . T h e d o n a t i o n o f s h i p t i m e by t h e C a n a d i a n H y d r o g r a p h i c S e r v i c e and by t h e D e p a r t m e n t o f N a t i o n a l D e f e n c e i s g r a t e f u l l y a c k n o w l e d g e d . T h e CSTD s y s t e m was on l o a n f r o m M r . A l A g e s o f t h e I n s t i t u t e o f O c e a n S c i e n c e s , P a t r i c i a B a y : c o n s i d e r a b l e a s s i s t a n c e i n k e e p i n g t h e i n s t r u m e n t o p e r a t i o n a l was r e n d e r e d by D r . J i m S t r o n a c h . I was g r e a t l y a s s i s t e d i n d e s i g n i n g a n d c o n d u c t i n g t h e d y e s t u d y by t h e p h o t o g r a p h i c e x p e r t i s e o f M r . P a t Wong. V a r i o u s e q u i p m e n t was l o a n e d by D r . J . F . R . Gower o f t h e I n s t i t u t e o f O c e a n S c i e n c e s , P a t r i c i a Bay a n d by M r . P a r k e r W i l l i a m s o f I n t e g r a t e d R e s o u r c e P h o t o g r a p h y L t d . , V a n c o u v e r . I w i s h t o e x p r e s s my t h a n k s t o D r . S t e v e Pond f o r h i s l a s t i n g i n t e r e s t i n t h i s p r o j e c t , a n d f o r h i s p e r c e p t i v e a d v i c e , p a r t i c u l a r l y i n h a n d l i n g t h e c u r r e n t m e t e r r e c o r d . D r . G . L . P i c k a r d a s s i s t e d by e x a m p l e t h r o u g h o u t t h e w o r k a n d o f f e r e d s u b s t a n t i a l comments on t h e m a n u s c r i p t . P a r t i c u l a r l y I am i n d e b t e d t o my s u p e r v i s o r D r . R . W . B u r l i n g f o r h i s l a s t i n g p a t i e n c e , h i s t e c h n i c a l d i r e c t i o n , h i s d e t a i l e d e d i t i n g a n d h i s f r i e n d s h i p . The w o r k was s u p p o r t e d by NRC G r a n t A 5 3 7 4 t o D r . B u r l i n g a n d t h r o u g h t e a c h i n g a s s i s t a n t s h i p s i n t h e D e p a r t m e n t o f P h y s i c s , UBC. x i i i As t h e w r i t i n g was d o n e a f t e r l e a v i n g t h e I n s t i t u t e , I m u s t e x p r e s s a p p r e c i a t i o n t o my e m p l o y e r , F e n c o C o n s u l t a n t s L t d . o f C a l g a r y f o r t h e u n d e r s t a n d i n g p r o v i s i o n o f t i m e a n d o f s e c r e t a r i a l a s s i s t a n c e . The c o n t r i b u t i o n s o f P e t e r T h u e r i g i n c o m p l e t i n g t h e g r a p h i c s a n d o f S o n i a B r o w n i n t y p i n g and e d i t i n g a r e m o s t g r a t e f u l l y a p p r e c i a t e d . M o s t s i g n i f i c a n t l y I e x p r e s s s i n c e r e g r a t i t u d e t o my w i f e K a t h e r i n e a n d t o my c h i l d r e n J e f f r e y , K a t i e a n d W a r r e n f o r t h e i r u n s e l f i s h s a c r i f i c e s a n d f o r t h e i r c o n s t a n t g e n t l e e n c o u r a g e m e n t t h r o u g h t h e p a s t f e w y e a r s . 1 CHAPTER 1 INTRODUCTION 1 . 1 G e n e r a l D e s c r i p t i o n o f S t u d y I n t h e p a s t 30 y e a r s , n u m e r o u s i n l e t s o f t h e s o u t h e r n B r i t i s h C o l u m b i a c o a s t h a v e b e e n s t u d i e d and r e p o r t e d o n , many by r e s e a r c h e r s f r o m t h e I n s t i t u t e o f O c e a n o g r a p h y , UBC. B e y o n d t h e g e n e r a l o v e r v i e w s b y P i c k a r d ( 1 9 6 1 a n d 1 9 7 5 ) , t h e s e i n c l u d e A l b e r n i I n l e t ( T u l l y , 1 9 4 9 ; a n d F a r m e r , 1 9 7 2 ) , I n d i a n Arm ( G i l m a r t i n 1 9 6 2 ) , B u t e , J e r v i s and K n i g h t I n l e t s ( T a b a t a and P i c k a r d , 1 9 5 7 ; M a c N e i l l , 1 9 7 4 ; a n d L a f o n d , 1 9 7 5 ) , P e n d r e l l S o u n d ( B u c k i n g h a m , 1 9 7 6 ) a n d Howe S o u n d , ( B e l l , 1 9 7 3 ; B e l l , 1 9 7 4 ; a n d B u c k l e y , 1 9 7 7 ) . D e s p i t e t h e s e many p r o j e c t s , r e l a t i v e l y l i t t l e a t t e n t i o n h a s b e e n p a i d t o t h e w a t e r s o f t h e B u r r a r d I n l e t - V a n c o u v e r H a r b o u r s y s t e m l o c a t e d s o n e a r t h a t I n s t i t u t e . The d e s c r i p t i o n o f B u r r a r d I n l e t by T a b a t a ( 1 9 7 1 ) b a s e d upon t h e d a t a r e p o r t o f W a l d i c h u k e t a l _ . ( 1 9 6 8 ) i d e n t i f i e s t y p i c a l summer and w i n t e r c o n d i t i o n s f o r t h e a r e a b u t d o e s n o t d i s c u s s t r a n s i t i o n s b e t w e e n t h e s e s e a s o n s . M o t i v a t e d by t h i s l a c k o f i n f o r m a t i o n f o r t h e V a n c o u v e r a r e a , t h e p r e s e n t p r o j e c t was c o n c e i v e d i n t h e s p r i n g o f 1974 t o p r o v i d e a t h o r o u g h d o c u m e n t a t i o n a n d s y n o p t i c d i s c u s s i o n o f t h e p h y s i c a l o c e a n o g r a p h i c p a r a m e t e r s o f t h e B u r r a r d I n l e t s y s t e m . I n t h e e a r l i e s t p l a n n i n g s t a g e s i t was d e t e r m i n e d t h a t t h e g e o g r a p h i c a l s c o p e o f t h e p r o j e c t w o u l d i n c l u d e I n d i a n Arm a s w e l l a s B u r r a r d I n l e t t h r o u g h w h i c h t h e Arm i s c o n n e c t e d t o t h e S t r a i t o f G e o r g i a . T h u s , w h i l e t h e p o r t i o n o f t h i s s t u d y w h i c h d e a l s e x p l i c i t l y w i t h I n d i a n Arm may be v i e w e d a s a s c a l e d down r e p e t i t i o n o f some o f G i l m a r t i n ' s w o r k , i t i s u n i q u e i n i t s p r e s e n t a t i o n w i t h s i m u l t a n e o u s m e a s u r e m e n t s f r o m B u r r a r d I n l e t a n d w i t h some r e l e v a n t i n f o r m a t i o n on c u r r e n t s o v e r t h e 2 s i l l a t t h e mouth o f I n d i a n A r m . I n r e l a t i o n t o T a b a t a ' s w o r k , t h e p r e s e n t s t u d y i s an e x p a n s i o n w i t h i t s i n v e s t i g a t i o n s o f t i d a l e f f e c t s on t h e d i s t r i b u t i o n o f p r o p e r t i e s , i t s more t h o r o u g h s e a s o n a l a n a l y s i s , i t s c o n s i d e r a t i o n o f s u r f a c e d i s t r i b u t i o n s o f p r o p e r t i e s a n d i t s t r e a t m e n t o f d e e p w a t e r e x c h a n g e s b e t w e e n t h e h a r b o u r a n d I n d i a n A r m . The g o a l o f t h i s p r o j e c t was t o m o n i t o r t h e d i s t r i b u t i o n o f t e m p e r a t u r e , s a l i n i t y , a n d d i s s o l v e d o x y g e n c o n c e n t r a t i o n i n t h e s t u d y r e g i o n o v e r a p e r i o d o f a t l e a s t 12 m o n t h s , t o i d e n t i f y a n n u a l c y c l i c a l c h a n g e s i n t h e s e p r o p e r t i e s , a n d t h e r e b y t o i n f e r i n f o r m a t i o n a b o u t t h e l a r g e s c a l e c i r c u l a t i o n p a t t e r n i n t h e a r e a . I t was t h o u g h t t h a t t i m e - s e r i e s m e a s u r e m e n t s s u c h a s t h e s e , a t a p p r o p r i a t e l y s e l e c t e d l o c a t i o n s , c o u l d a l s o y i e l d a t l e a s t some q u a l i t a t i v e i n f o r m a t i o n a b o u t t h e m i x i n g p r o c e s s e s w h i c h t a k e p l a c e i n F i r s t a n d S e c o n d N a r r o w s . F i n a l l y , i t was a l s o d e s i r e d t o d e t e r m i n e i f m i d r w i n t e r e x c h a n g e s o f d e e p w a t e r o c c u r r e d i n I n d i a n Arm d u r i n g t h e p e r i o d o f o b s e r v a t i o n s a n d i f s o , t o e s t i m a t e t h e s p a t i a l a n d t e m p o r a l s c a l e s o f s u c h e x c h a n g e s . T h r o u g h a s e r i e s o f 27 o c e a n o g r a p h i c c r u i s e s a n d t h e a n a l y s i s o f a 93 d a y c u r r e n t m e t e r r e c o r d e a c h o f t h e a b o v e o b j e c t i v e s was a c c o m p l i s h e d . The f o l l o w i n g c h a p t e r s and s e c t i o n s d e s c r i b e t h e f i e l d p r o g r a m and p r e s e n t an a n a l y s i s o f t h e r e s u l t a n t d a t a . A s e c o n d a r y p r o j e c t was a t t e m p t e d t o m e a s u r e c u r r e n t s t h r o u g h F i r s t N a r r o w s u s i n g a p h o t o g r a p h i c d y e t r a c k i n g t e c h n i q u e . T h i s p r o j e c t was n o t p u r s u e d t o t h e e x t e n t o f g e n e r a t i n g a s i g n i f i c a n t v o l u m e o f u s e f u l d a t a t o be i n c l u d e d i n t h e p r e s e n t a t i o n o f r e s u l t s . H o w e v e r , a s u c c e s s f u l t e c h n i q u e was d e v e l o p e d and i s d e s c r i b e d i n A p p e n d i x I . 3 1 . 2 P h y s i c a l D e s c r i p t i o n o f t h e S t u d y A r e a S m a l l a n d l a r g e s c a l e maps o f t h e s t u d y a r e a a r e p r e s e n t e d a s F i g u r e s 1 . 1 ( a ) and 1 . 1 ( b ) . S i g n i f i c a n t p l a c e names a r e n o t e d a l o n g w i t h p o s i t i o n s a n d names o f t h e o c e a n o g r a p h i c s a m p l i n g s t a t i o n s . I t i s t o be n o t e d t h a t d i s s o l v e d o x y g e n c o n c e n t r a t i o n was m o n i t o r e d a t a p p r o x - i m a t e l y one h a l f o f t h e s a m p l e l o c a t i o n s . T h e s e a r e s y m b o l i c a l l y i d e n t i f i e d on F i g u r e 1 . 1 ( b ) . The c o n v e n t i o n i n t r o d u c e d on C a n a d i a n H y d r o g r a p h i c S e r v i c e c h a r t s 3481 a n d 3 4 8 4 i s e m p l o y e d h e r e i n i d e n t i f y i n g t h e r e g i o n s o f t h e s t u d y a r e a . The t e r m " B u r r a r d I n l e t " i s u s e d t o r e f e r t o t h e e n t i r e a r e a ( e x c l u d i n g I n d i a n Arm) e x t e n d i n g f r o m P o i n t A t k i n s o n t o t h e h e a d o f t h e i n l e t n e a r t h e t o w n s i t e o f P o r t M o o d y . W i t h i n B u r r a r d I n l e t , s u b - d i v i s i o n s a r e i d e n t i f i e d a s f o l l o w s : ( a ) V a n c o u v e r H a r b o u r : A p p r o a c h e s - t h a t r e g i o n e x t e n d i n g e a s t w a r d f r o m P o i n t A t k i n s o n t o F i r s t N a r r o w s , i n c l u d i n g E n g l i s h B a y . F a l s e C r e e k i s c o n s i d e r e d t o be a d i s t i n c t b o d y o f w a t e r e x t e n d i n g e a s t w a r d f r o m t h e B u r r a r d B r i d g e , a n d i s n o t t r e a t e d i n t h i s s t u d y . ( b ) V a n c o u v e r H a r b o u r : W e s t - t h a t r e g i o n e n c l o s e d b e t w e e n F i r s t a n d S e c o n d N a r r o w s . ( c ) V a n c o u v e r H a r b o u r : C e n t r a l - t h a t r e g i o n e x t e n d i n g e a s t w a r d f r o m S e c o n d N a r r o w s t o B u r n ' s P o i n t and n o r t h w a r d a t t h e m o u t h o f I n d i a n Arm t o t h e v i c i n i t y o f s t a t i o n I n d 0 . 4 ( d ) V a n c o u v e r H a r b o u r : E a s t - t h a t r e m a i n i n g p o r t i o n o f t h e i n l e t e x t e n d i n g e a s t w a r d f r o m B u r n ' s P o i n t t h r o u g h P o r t M o o d y . I n t h e f o l l o w i n g t e x t , t h e d e s i g n a t i o n " V a n c o u v e r H a r b o u r " may a t t i m e s be d e l e t e d a n d t h e r e g i o n s r e f e r r e d t o a s " t h e a p p r o a c h e s " , " t h e w e s t e r n h a r b o u r " , e t c . I n d i a n Arm i s d e f i n e d a s t h a t b o d y o f w a t e r e x t e n d i n g n o r t h w a r d f r o m s t a t i o n I n d 0 t o t h e d e l t a o f t h e I n d i a n R i v e r . The p h y s i c a l c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e v a r i o u s r e g i o n s a r e now d e s c r i b e d . B u r r a r d I n l e t , w h i c h e x t e n d s e a s t w a r d 3 0 . 6 km f r o m P o i n t A t k i n s o n t o P o r t Moody i s n o t r e p r e s e n t a t i v e o f t y p i c a l B r i t i s h C o l u m b i a c o a s t a l f j o r d s . A l t h o u g h i t s l o n g n a r r o w s h a p e r e s e m b l e s t h a t o f o t h e r c o a s t a l e m b a y m e n t s , i t d i f f e r s f r o m t h e s e i n many o t h e r r e s p e c t s . P a r t i c u l a r l y a l o n g t h e s o u t h s h o r e , t h e s t e e p m o u n t a i n w a l l s a s s o c i a t e d w i t h f j o r d s a r e n o t p r e s e n t . The w i d t h o f t h e i n l e t v a r i e s g r e a t l y a l o n g i t s l e n g t h s f r o m a mean w i d t h o f 6 . 9 km i n t h e a p p r o a c h e s , t h r o u g h t h e 0 . 6 km w i d e c o n s t r i c t i o n a t F i r s t N a r r o w s i n t o t h e w e s t e r n h a r b o u r w i t h a mean w i d t h o f 1 . 9 km. T h r o u g h a s e c o n d 0 . 7 km w i d e c o n s t r i c t i o n a t S e c o n d N a r r o w s o p e n s t h e c e n t r a l h a r b o u r w h i c h h a s a mean w i d t h o f 1 . 3 km. F u r t h e r , b e y o n d B u r n ' s P o i n t , l i e s t h e e a s t e r n h a r b o u r c h a r a c t e r i z e d by a 0 . 9 km w i d t h . B u r r a r d I n l e t e x h i b i t s a s h a l l o w , i r r e g u l a r d e p t h p r o f i l e ( F i g u r e 1 . 2 ( a ) ) w h i c h i s d i s t i n c t l y d i f f e r e n t f r o m t h a t o f m o s t B r i t i s h C o l u m b i a c o a s t a l i n l e t s . O u t s i d e F i r s t N a r r o w s , t h e b o t t o m s l o p e s q u i t e u n i f o r m l y f r o m a maximum d e p t h o f 110 m o f f P o i n t A t k i n s o n t o t h e 14 m o u t e r s i l l a t t h e N a r r o w s . I n t h e w e s t e r n h a r b o u r a r e o b s e r v e d t h e 5 d e e p e s t h o l e ( 6 6 m j u s t e a s t o f B u r n a b y S h o a l ) and t h e s h a l l o w e s t b a n k ( L o c h K a t r i n e Bank a t 16 m) i n s i d e F i r s t N a r r o w s . B e y o n d t h e 18 m s i l l a t S e c o n d N a r r o w s i s f o u n d a n o t h e r d e p r e s s i o n e x t e n d i n g t o 60 m d e p t h . F i n a l l y , e a s t w a r d f r o m t h e mouth o f I n d i a n A r m , t h e b o t t o m r i s e s q u i t e u n i f o r m l y t o t h e t i d a l f l a t s a t t h e h e a d i n P o r t M o o d y . W i t h t h e e x c e p t i o n o f t h e a r e a j u s t e a s t o f S e c o n d N a r r o w s w h e r e t h e s h a l l o w b o o m i n g g r o u n d s e x t e n d a s u b s t a n t i a l d i s t a n c e a c r o s s t h e i n l e t , t h e c r o s s c h a n n e l p r o f i l e s g e n e r a l l y e x h i b i t a s y m m e t r i c a l U - s h a p e d f o r m . I t i s s e e n t h e n f r o m t h e a b o v e d e s c r i p t i o n s t h a t t h e v e r y s h a l l o w , n a r r o w p a s s a g e s a t F i r s t N a r r o w s , S e c o n d N a r r o w s , and B u r n ' s P o i n t s e p a r a t e B u r r a r d I n l e t i n t o i t s f o u r d i s t i n c t r e g i o n s . A g a i n i n c o n t r a s t t o t h e t y p i c a l B r i t i s h C o l u m b i a f j o r d , B u r r a r d I n l e t r e c e i v e s e f f e c t i v e l y a l l o f i t s f r e s h w a t e r i n p u t f r o m p e r i p h e r a l s o u r c e s , r a t h e r t h a n f r o m a m a j o r s o u r c e a t t h e h e a d . M o s t s i g n i f i c a n t i n t h e a p p r o a c h e s , o u t s i d e F i r s t N a r r o w s , i s t h e e f f e c t o f F r a s e r R i v e r w a t e r . W a t e r d i s c h a r g i n g p r i m a r i l y t h r o u g h t h e N o r t h Arm o f t h e F r a s e r and s w e e p i n g n o r t h e a s t w a r d s a r o u n d P o i n t G r e y i s a m a j o r f a c t o r i n c o n t r o l l i n g s u r f a c e l a y e r p r o p e r t y d i s t r i b u t i o n s i n t h i s r e g i o n . A l t h o u g h t e m p e r e d by m i x i n g i n t h e N a r r o w s , t h e i n f l u e n c e o f t h i s f r e s h w a t e r s o u r c e i s a l s o i d e n t i f i a b l e i n t h e w e s t e r n h a r b o u r . A p a r t f r o m t h e F r a s e r , m o s t o f t h e s t r e a m s e n t e r i n g B u r r a r d I n l e t do s o f r o m t h e n o r t h . The C a p i l a n o R i v e r w h i c h e n t e r s j u s t w e s t o f F i r s t N a r r o w s p r o v i d e s t h e g r e a t e s t v o l u m e d i s c h a r g e i n t o t h i s a r e a . S e c o n d a r y s o u r c e s e n t e r i n g p r o g r e s s i v e l y f u r t h e r t o t h e w e s t a r e V i n s o n , L a w s o n , M a c d o n a l d , R o d g e r s , G o d m a n and C y p r e s s C r e e k s . McKay a n d M o s q u i t o C r e e k s p r o v i d e a s m a l l d i s c h a r g e i n t o t h e w e s t e r n h a r b o u r . S p a n n i n g S e c o n d N a r r o w s a r e s i g n i f i c a n t s o u r c e s i n L y n n C r e e k t o t h e w e s t a n d t h e 6 S e y m o u r R i v e r t o t h e e a s t . O c c a s i o n a l s m a l l c r e e k s e n t e r b e t w e e n S e c o n d N a r r o w s and t h e h e a d , b u t do n o t c o n s t i t u t e a m a j o r s o u r c e . I n a l e s s d i r e c t s e n s e , I n d i a n Arm i t s e l f m u s t be c o n s i d e r e d a s a s o u r c e o f f r e s h w a t e r i n p u t t o t h e B u r r a r d I n l e t s y s t e m . E s t i m a t e s o f i n p u t r a t e s a r e p r e s e n t e d i n s e c t i o n 4 . 2 w i t h a d i s c u s s i o n o f t h e e f f e c t s o f f r e s h w a t e r i n p u t . No c o l l e c t i o n o r a n a l y s i s o f b o t t o m s e d i m e n t s was p e r f o r m e d d u r i n g t h i s s u r v e y . T a b a t a , h o w e v e r , comments f r o m W a l d i c h u k ' s d a t a , t h a t t h e g e n e r a l c o m p o s i t i o n o f t h e i n l e t f l o o r i s m u d , s i l t y c l a y a n d s a n d . O r g a n i c m a t e r i a l h a s b e e n o b s e r v e d i n some l o c a t i o n s , n o t a b l y n e a r t h e B r o c k t o n P o i n t S e w e r O u t f a l l . T h e r e i s a s u g g e s t i o n t h a t t h e s i l t may be o f F r a s e r R i v e r o r i g i n . I n c o n t r a s t t o B u r r a r d I n l e t , t h e p h y s i o g r a p h i c s t r u c t u r e o f I n d i a n A r m , w i t h i t s l o n g , n a r r o w s h a p e s u r r o u n d e d by s t e e p l y s l o p i n g m o u n t a i n w a l l s i d e n t i f i e s i t a s a t y p i c a l f j o r d . The Arm e x t e n d s 2 1 . 5 km f r o m t h e mouth a t s t a t i o n I n d 0 t o t h e h e a d , w i t h a mean w i d t h o f 1 . 3 km. A minimum w i d t h o f 0 . 5 km i s o b s e r v e d o f f Hamber I s l a n d n e a r t h e m o u t h , w h i l e s l i g h t l y f u r t h e r n o r t h n e a r R a c c o o n I s l a n d a maximum w i d t h o f 2 . 2 km i s n o t e d . The d e p t h p r o f i l e a l o n g a l o n g i t u d i n a l t r a n s e c t n e a r t h e c e n t r e o f t h e f j o r d i s i l l u s t r a t e d i n F i g u r e 1 . 2 ( b ) w h e r e t h e s i g n i f i c a n t f e a t u r e s w h i c h a p p e a r a r e t h e v e r y s h a l l o w s i l l d e p t h o f a p p r o x i m a t e l y 25 m n e a r t h e m o u t h a n d t h e maximum d e p t h o f 220 m n e a r t h e m i d d l e o f t h e i n l e t . The h o r i z o n t a l c o n s t r i c t i o n o f f Hamber I s l a n d , c o u p l e d w i t h t h e p r e s e n c e o f a s h a l l o w s i l l i n t h i s a r e a s u g g e s t s a p r o b a b l e p h y s i c a l i m p e d a n c e t o c i r c u l a t i o n a n d e x c h a n g e o f w a t e r s b e t w e e n B u r r a r d I n l e t o u t s i d e a n d t h e u p p e r r e a c h e s o f I n d i a n Arm t o w a r d s t h e h e a d . I t w i l l be shown ( C h a p t e r s 5 and 6 ) t h a t w h i l e s u c h e x c h a n g e i s n o r m a l l y r e s t r i c t e d , m a j o r l a r g e v o l u m e e x c h a n g e s do i n f a c t t a k e p l a c e u n d e r c e r t a i n c o n d i t i o n s . F o u r p r i m a r y s o u r c e s o f f r e s h w a t e r i n p u t t o I n d i a n Arm a r e i d e n t i f i e d as f o l l o w s : ( a ) t h e I n d i a n R i v e r w h i c h e n t e r s a t t h e h e a d o f t h e f j o r d ( b ) n u m e r o u s s m a l l p e r i p h e r a l s t r e a m s w h i c h c u m u l a t i v e l y a c c o u n t f o r i n p u t f r o m t h e r e m a i n d e r o f t h e s u r r o u n d i n g w a t e r s h e d ( c ) t h e B u n t z e n P o w e r H o u s e s #1 a n d # 2 , t h r o u g h w h i c h c o n t r o l l e d a m o u n t s o f f r e s h w a t e r a r e d i s c h a r g e d f r o m B u n t z e n L a k e ( d ) d i r e c t p r e c i p i t a t i o n . A s m e n t i o n e d , t h e s i g n i f i c a n c e o f t h e v a r i o u s s o u r c e s i s c o n s i d e r e d i n S e c t i o n 4 . 2 . G i l m a r t i n d e a l s i n some d e t a i l w i t h t h e d i s t r i b u t i o n o f b o t t o m s e d i m e n t s i n I n d i a n A r m , and i d e n t i f i e s t h e p r e s e n c e o f s a n d s , s i l t s , c l a y s , a n d some o r g a n i c m a t e r i a l . 8 1 . 3 H i s t o r i c a l R e v i e w 1 . 3 . 1 G e n e r a l R e v i e w I n p r e s e n t i n g an h i s t o r i c a l r e v i e w o f o c e a n o g r a p h i c w o r k i n B u r r a r d I n l e t a n d I n d i a n A r m , c o n s i d e r a t i o n s h o u l d f i r s t be g i v e n t o t h r e e o v e r v i e w w o r k s . The f i r s t i s t h a t o f C a r t e r ( 1 9 3 4 ) i n w h i c h an e a r l y summary o f p h y s i o g r a p h i c f e a t u r e s o f B r i t i s h C o l u m b i a f j o r d s i s g i v e n , t o g e t h e r w i t h some s u g g e s t i o n s c o n c e r n i n g t h e o r i g i n o f t h e s e f e a t u r e s . A l s o p r e s e n t e d i s a b r i e f d e s c r i p t i o n o f t h e d i s t r i b u t i o n o f t e m p e r a t u r e , c h l o r i n i t y , a n d n u t r i e n t c o n c e n t r a t i o n f o r a number o f f j o r d s ( i n c l u d i n g I n d i a n Arm) w h i c h o p e n i n t o t h e S t r a i t o f G e o r g i a . I n a l a t e r w o r k , P i c k a r d ( 1 9 6 1 ) g i v e s a t h o r o u g h t r e a t m e n t o f t h e o c e a n o g r a p h i c f e a t u r e s o f t h e c o a s t a l f j o r d s o f B r i t i s h C o l u m b i a . He c a t e g o r i z e s t h e v a r i o u s i n l e t s a c c o r d i n g t o t h e i r f r e s h w a t e r i n p u t a n d shows how t h e o b s e r v e d d i s t r i b u t i o n s o f p r o p e r t i e s i n a g i v e n i n l e t a r e i n l a r g e m e a s u r e e x p l a i n e d by t h e n a t u r e a n d v o l u m e o f i t s f r e s h w a t e r i n p u t . I n d i a n Arm i s i d e n t i f i e d a s a medium r u n o f f i n l e t , w i t h l i t t l e o r no c o n t r i b u t i o n f r o m g l a c i e r s . The p h y s i c a l d i m e n s i o n s o f t h e Arm a r e s l i g h t l y s m a l l e r t h a n a v e r a g e f o r f j o r d s o f t h e B r i t i s h C o l u m b i a c o a s t . A f u r t h e r p a p e r by P i c k a r d ( 1 9 7 5 ) d i s c u s s e s a n n u a l a n d l o n g e r t e r m v a r i a t i o n s i n t h e p r o p e r t i e s o f d e e p w a t e r s i n v a r i o u s s o u t h e r n B r i t i s h C o l u m b i a i n l e t s , p a s s a g e s a n d c o a s t a l b a s i n s , i n c l u d i n g I n d i a n A r m . A l t h o u g h a g e n e r a l l y r e g u l a r a n n u a l c y c l e o f c h a n g e was i d e n t i f i e d f o r t h e Arm f r o m a t o t a l o f 13 y e a r s o f d a t a , t h i s c y c l e was shown t o be d i s r u p t e d by o c c a s i o n a l l a r g e c h a n g e s , l i k e l y a t t r i b u t a b l e t o m a j o r d e e p w a t e r e x c h a n g e s . 9 1 . 3 . 2 B u r r a r d I n l e t From 1949 t o 1 9 5 1 , a number o f o c e a n o g r a p h i c s u r v e y s o f t h e e n t i r e F r a s e r R i v e r E s t u a r y w e r e c o n d u c t e d by t h e P a c i f i c O c e a n o g r a p h i c G r o u p f o r t h e V a n c o u v e r a n d D i s t r i c t s J o i n t Sewage a n d D r a i n a g e B o a r d . I n c l u d e d i n t h e r e s u l t a n t d a t a r e p o r t ( P a c i f i c O c e a n o g r a p h i c G r o u p , 1 9 5 1 ) a r e t e m p e r a t u r e , s a l i n i t y a n d d i s s o l v e d o x y g e n d a t a f o r a number o f s t a t i o n s i n B u r r a r d I n l e t . A l s o i n c l u d e d i n t h i s r e p o r t a r e c u r r e n t o b s e r v a t i o n s f r o m v a r i o u s d e p t h s , a n d r e c o r d e d t i d a l c u r v e s f r o m l o c a t i o n s s u r r o u n d i n g t h e i n l e t . C a m p b e l l ( 1 9 5 4 ) , i n h i s i n v e s t i g a t i o n o f l a t e r a l c i r c u l a t i o n i n an i n l e t e m p l o y e d some o f t h e s e d a t a t o g e n e r a t e h i s p l o t s o f a v e r a g e s a l i n i t y d i s t r i b u t i o n o u t s i d e F i r s t N a r r o w s . T h e s e he f o u n d t o c o m p a r e f a v o u r a b l y w i t h t h e o r e t i c a l l y p r e d i c t e d d i s t r i b u t i o n s . W a l d i c h u k ( 1 9 6 5 ) , i n h i s p a p e r d e a l i n g w i t h w a t e r e x c h a n g e i n P o r t Moody p r o v i d e s a r e a s o n a b l y t h o r o u g h t r e a t m e n t o f t h e p h y s i c a l o c e a n o g r a p h y a n d c i r c u l a t i o n o f t h e h e a d w a t e r s o f B u r r a r d I n l e t . H i s b a s i c e m p h a s i s i s on t h a t r e g i o n e a s t o f t h e p r e s e n t s t a t i o n Van 3 9 , a r e g i o n w h i c h i s n o t t r e a t e d i n d e t a i l i n t h i s t h e s i s . As n o t e d e a r l i e r , t h e w o r k o f T a b a t a ( 1 9 7 1 ) i s t h e m o s t c o m p l e t e t r e a t m e n t t o d a t e . The m a j o r o b s e r v a t i o n s a n d c o n c l u s i o n s o f h i s w o r k a r e s u m m a r i z e d a s f o l l o w s : ( a ) F r e s h W a t e r S o u r c e s : The d r a i n a g e a r e a o f I n d i a n Arm ( i n c l u d i n g d i s c h a r g e t h r o u g h t h e two B u n t z e n P o w e r H o u s e s ) , t h e d r a i n a g e a r e a o f B u r r a r d I n l e t , a n d t h e F r a s e r R i v e r a r e i d e n t i f i e d as t h r e e s i g n i f i c a n t s o u r c e s o f f r e s h w a t e r . The f o r m e r two c o n t r i b u t e t o t h e e s t a b l i s h m e n t o f an e s t u a r i n e c i r c u l a t i o n p a t t e r n . T h i s p a t t e r n may be w e a k e n e d o r d i s r u p t e d by t h e p r e s e n c e o f F r a s e r R i v e r w a t e r j u s t o u t s i d e F i r s t N a r r o w s . The e f f e c t o f d i r e c t p r e c i p i t a t i o n i n d i l u t i n g s u r f a c e s a l i n i t y i s e s t i m a t e d t o be a p p r o x i m a t e l y 10% t h a t o f r u n o f f . ( b ) H e a t B u d g e t : The b a l a n c e o f p h y s i c a l p r o c e s s e s a s s o c i a t e d w i t h h e a t i s s u c h t h a t " m o s t o f t h e h e a t e n e r g y s t o r e d i n t h e i n l e t d u r i n g t h e h e a t i n g s e a s o n i s r e l e a s e d b a c k t o t h e a t m o s p h e r e d u r i n g t h e c o o l i n g s e a s o n " . ( c ) T i d a l C u r r e n t s : T i d a l c u r r e n t s o f s p e e d s up t o 6 k n o t s a r e a s s o c i a t e d w i t h F i r s t a n d S e c o n d N a r r o w s : a s y s t e m o f e d d i e s c o u p l e d w i t h t h e s e c u r r e n t s i s i d e n t i f i e d i n t h e h a r b o u r . T h e s e " c u r r e n t s a r e c o n s i d e r e d a s t h e d o m i n a n t a g e n c y c o n t r i b u t i n g t o t h e m i x i n g o f w a t e r s i n t h e i n l e t " . ( d ) S a l i n i t y , T e m p e r a t u r e , O x y g e n D i s t r i b u t i o n : The s e a s o n a l o b s e r v a t i o n o f r e l a t i v e l y h i g h s u r f a c e s a l i n i t y i n w i n t e r a n d r e l a t i v e l y l o w s u r f a c e s a l i n i t y i n summer i s e x p l a i n e d i n t e r m s o f f r e s h w a t e r i n p u t c y c l e s . D e e p e r w a t e r s a l i n i t y v a r i e s l e s s o v e r a n a n n u a l c y c l e a n d i s c o n s i d e r e d t o be c o n t r o l l e d somewhat by m i x i n g p r o c e s s e s i n t h e N a r r o w s . T e m p e r a t u r e d i s t r i b u t i o n i s c h a r a c t e r i z e d by a t y p i c a l summer c a s e a n d a t y p i c a l w i n t e r c a s e . D i s t r i b u t i o n o f d i s s o l v e d o x y g e n i s c l a i m e d t o be c o u p l e d c l o s e l y t o b i o l o g i c a l p r o c e s s e s i n t h e i n l e t . T h e r e i s a r e l a t i v e l y h i g h o x y g e n c o n t e n t i n B u r r a r d I n l e t . A n n u a l f l u c t u a t i o n s a r e shown t o be s m a l l . ( e ) T u r b i d i t y a n d W a t e r Q u a l i t y : W a t e r s i n B u r r a r d I n l e t a r e t y p i c a l l y v e r y t u r b i d e x c e p t i n e a r l y w i n t e r n e a r t h e m o u t h o f I n d i a n A r m . A r e a s o f t h e s y s t e m ( e . g . t h e w e s t e r n h a r b o u r ) do n o t m e e t s t a n d a r d s o f w a t e r q u a l i t y s u i t a b l e f o r p u b l i c b a t h i n g : o t h e r a r e a s m a r g i n a l l y m e e t t h e s e s t a n d a r d s . 1 . 3 . 3 I n d i a n Arm Due t o i t s t y p i c a l f j o r d n a t u r e , a n d i t s p r o x i m i t y t o V a n c o u v e r , I n d i a n Arm h a s b e e n t h e s i t e o f s e v e r a l b i o l o g i c a l and p h y s i c a l o c e a n o g r a p h i c s u r v e y s . The m o s t c o m p r e h e n s i v e t r e a t m e n t o f t h e p h y s i c a l o c e a n o g r a p h y a n d c i r c u l a t i o n o f t h e Arm i s g i v e n by G i l m a r t i n ( 1 9 6 2 ) . H i s m a j o r r e s u l t s c o n c e r n i n g c i r c u l a t i o n i n t h e Arm a r e now s u m m a r i z e d . 11 ( a ) A n a l y s i s o f s e d i m e n t d i s t r i b u t i o n p a t t e r n s l e a d s t o some s u g g e s t i o n s r e g a r d i n g c i r c u l a t i o n : b a s e d on p r o g r e s s i v e s o r t i n g o f s e d i m e n t s a l o n g t h e f j o r d i n b o t h n o r t h e r l y and s o u t h e r l y d i r e c t i o n s , two s e d i m e n t s o u r c e s ( w a t e r s o u r c e s ) a r e i d e n t i f i e d ; t h e I n d i a n R i v e r e n t e r i n g a t t h e h e a d , a n d i n t r u d i n g w a t e r s f r o m B u r r a r d I n l e t e n t e r i n g a t t h e m o u t h . b a s e d on c r o s s c h a n n e l d i s t r i b u t i o n s , i t i s s u g g e s t e d t h a t w a t e r e n t e r i n g t h e f j o r d f l o w s i n w a r d a l o n g t h e e a s t e r n s i d e w h i l e t h a t l e a v i n g t h e f j o r d f l o w s o u t w a r d a l o n g t h e w e s t e r n s i d e . n o n - s t a g n a n t c o n d i t i o n s p r e v a i l , i n d i c a t i n g a r e l a t i v e l y f r e q u e n t r e p l e n i s h m e n t o f d e e p w a t e r . ( b ) A b a s i c e s t u a r i n e c i r c u l a t i o n i s d o c u m e n t e d w i t h t h e i m p o r t a n t c o n t r o l l i n g f e a t u r e s b e i n g i d e n t i f i e d a s t h e c y c l e o f f r e s h w a t e r i n p u t , t h e s i l l d e p t h a n d w a t e r p r o p e r t y ( p a r t i c u l a r l y d e n s i t y ) d i s t r i b u t i o n s o u t s i d e t h e s i l l . E x c h a n g e o f i n t e r m e d i a t e and d e e p w a t e r i s e v i d e n t f r o m t h e p r o p e r t y d i s t r i b u t i o n s . S u p e r - i m p o s e d upon t h e b a s i c e s t u a r i n e c i r c u l a t i o n a r e t i d a l e f f e c t s . A t i d a l j e t t h e o r y i s s u g g e s t e d t o e x p l a i n t h e p r e s e n c e o f n a r r o w t o n g u e s o f i n t r u d e d w a t e r o b s e r v e d i n t h e n e a r s u r f a c e l a y e r b e t w e e n d e p t h s o f a b o u t 20 m a n d 40 m. T i d a l m i x i n g i n t h e n a r r o w , s h a l l o w c h a n n e l o f f Hamber I s l a n d i s c o n s i d e r e d t o be o f s i g n i f i c a n c e i n d e t e r m i n i n g t h e c i r c u l a t i o n p a t t e r n . A number o f b i o l o g i c a l r e s e a r c h e r s b e s i d e s G i l m a r t i n , n o t a b l y M c H a r d y ( 1 9 6 1 ) , S h a n ( 1 9 6 2 ) , R e g a n ( 1 9 6 8 ) , a n d W h i t f i e l d ( 1 9 7 4 ) h a v e a l s o m o n i t o r e d p h y s i c a l p a r a m e t e r s a s p a r t o f t h e i r s u r v e y s . I n e a c h c a s e , t h e i r p h y s i c a l d a t a c l e a r l y show t h e e v i d e n c e o f m i d - w i n t e r i n t r u s i o n s o f d e n s e w a t e r i n t o t h e A r m . Some s u c h c h a n g e s a r e s e e n t o be v e r t i c a l l y c o n f i n e d w i t h i n t h e w a t e r c o l u m n , w h i l e o t h e r s a r e e v i d e n c e d e v e n i n t h e d e e p e s t b o t t o m w a t e r . The m e c h a n i s m o f d e e p w a t e r e x c h a n g e h a s b e e n i n v e s t i g a t e d i n o t h e r f j o r d s . L a z i e r ( 1 9 6 3 ) h a s s u g g e s t e d a t i d a l j e t m e c h a n i s m f o r s h a l l o w - s i l l e d f j o r d s . The b e h a v i o u r o f t h e j e t w a t e r , o n c e a c r o s s t h e s i l l i s d e t e r m i n e d by i t s d e n s i t y . Deep w a t e r r e p l e n i s h m e n t c a n o c c u r when t h e i n t r u d i n g w a t e r i s o f s u f f i c i e n t d e n s i t y t o d i s p l a c e u p w a r d t h e i n d i g e n o u s b o t t o m w a t e r . M o r e r e c e n t l y , L a f o n d ( 1 9 7 5 ) h a s m o n i t o r e d f r e q u e n t i n t e r m e d i a t e a n d d e e p w a t e r i n t r u s i o n s i n t o S u t i l c h a n n e l a n d B u t e I n l e t o v e r a t w o - y e a r p e r i o d . I n t r u s i o n s o c c u r r e d when w a t e r a t s i l l d e p t h s o u t s i d e t h e i n l e t became m o r e d e n s e t h a n c o r r e s p o n d i n g w a t e r i n s i d e . U s i n g p r o p e r t y b u d g e t m e t h o d s , L a f o n d h a s e s t i m a t e d t h e v o l u m e o f t h e s e i n t r u s i o n s a n d s u g g e s t e d p o s s i b l e m a g n i t u d e s f o r t h e a s s o c i a t e d c u r r e n t s . 13 CHAPTER 2 DATA COLLECTION AND REDUCTION 2 . 1 The F i e l d P r o g r a m T h r o u g h o u t t h e p e r i o d May 1 4 , 1974 t o O c t o b e r 1 6 , 1975 a t o t a l o f 27 o c e a n o g r a p h i c c r u i s e s w e r e u n d e r t a k e n t o c o l l e c t d a t a f o r t h i s s u r v e y . T h e s e c r u i s e s r a n g e d i n l e n g t h f r o m 7 h o u r s t o 4 d a y s , w i t h a t y p i c a l e x c u r s i o n b e i n g o f 1 t o 2 d a y s d u r a t i o n . T a b l e 2 . 1 i s p r e s e n t e d as a summary o f c r u i s e s . I t i s s e e n f r o m t h e t i m e i n f o r m a t i o n i n c o l u m n s 2 a n d 3 t h a t a p a r t f r o m two 6 - w e e k g a p s , t h e c r u i s e s w e r e s e p a r a t e d g e n e r a l l y by 3 t o 4 w e e k s . The summer s a m p l i n g p r o g r a m was n o t s i g n i f i c a n t l y more i n t e n s e t h a n t h a t c o n d u c t e d i n t h e w i n t e r m o n t h s . S h i p t i m e was p r o v i d e d by t h e C a n a d i a n H y d r o g r a p h i c S e r v i c e o n C a n a d i a n S u r v e y S h i p s VECTOR, P A R I Z E A U , a n d RICHARDSON a n d t h e M o t o r V e s s e l PANDORA I I , a n d by t h e D e f e n c e R e s e a r c h B o a r d on C a n a d i a n F o r c e s A u x i l l i a r y V e s s e l s LAYMORE a n d ENDEAVOUR. The g e o g r a p h i c d i s t r i b u t i o n o f s a m p l i n g s t a t i o n s i s i l l u s t r a t e d i n F i g u r e 1 . 1 ( b ) . S t a t i o n s V a n 1 1 , 1 4 , 1 7 , 2 4 , 2 7 , 3 4 , 39 a n d I n d 0 , 1 , 1 . 5 , 2 w e r e s e l e c t e d a s " m a i n l i n e " s t a t i o n s ( s t a t i o n V a n 14-8 was a d d e d t o t h i s g r o u p c o m m e n c i n g w i t h C r u i s e 7 4 / 3 1 ) . I t was a t t e m p t e d t o o c c u p y e a c h o f t h e s e p r i n c i p a l s t a t i o n s a t l e a s t o n c e p e r c r u i s e . Two s u p p l e m e n t a r y s e t s o f s t a t i o n s w e r e a l s o e s t a b l i s h e d : t h e s e w e r e s a m p l e d l e s s r e g u l a r l y i n c o n j u n c t i o n w i t h t h e m a i n l i n e . The f i r s t a u x i l l i a r y s e t , i n t h e a r e a o u t s i d e F i r s t N a r r o w s , i n c l u d e d s t a t i o n s Van 11-8, 1 1 - 5 , 1 1 - 1 , 1 4 - 1 0 , 1 4 - 5 , 1 4 - 2 , 17-8 a n d 1 7 - 5 . The s e c o n d s e t , w h i c h p r o v i d e d m o r e i n t e n s i v e s p a t i a l c o v e r a g e i n I n d i a n A r m , i n c l u d e d s t a t i o n s I n d 1 . 3 , 2 . 5 , 2.8 a n d 3 . A summary o f s t a t i o n s s a m p l e d o n e a c h 14 TABLE 2.1 SUMMARY OF CRUISES I i 1 2 3 4 5 6 / CRUISE # DATES DAYS SINCE LAST CRUISE NUMBER OF STATIONS COMMENTS C T M (#=TIMES SAMPLED) b m (X=NOT SAMPLED) MAIN (1) LINE APPROACHES (2) IND ARM (3) 74/17 14 May - 11 - 74/19 25 Jun 42 14 - 1 4 ( 2 ) , 2 4 ( 2 ) , 3 4 ( 2 ) , 74/24 17 J u l 22 18 - 1 4 ( 2 ) , 1 7 ( 2 ) , 2 4 ( 2 ) , 2 7 ( 3 ) , 34 3 74/26 31 J u l - 1 Aug 14 20 9 — 1 1 ( 2 ) , 1 4 ( 2 ) , 1 7 ( 2 ) , 2 4 ( 4 ) , 27(4) 74/28 27 Aug - 29 Aug 26 « 23 9 2 1 1 ( 2 ) , . 1 4 ( 2 ) , 1 7 ( 6 ) , 24(6) 74/29A 9 Sep 13 8 - ~ 1 1 ( X ) , 1 . 5 ( X ) , 2(X) 74/29C 11 Sep 2 10 - 1 1 . 5 ( X ) 74/31 26 Sep 15 12 - ~ Commenced 14-8 as main l i n e 74/32 ' 1 6 Oct 20 12 - 2 74/34 7 Nov 22 12 - 3 74/35 25 Nov 18 12 - ~ 74/36 5 Dec 10 11 - 2 27(X) C u r r e n t meter deployed 75/01 3 Jan 29 9 - ~ 2 7 ( X ) , 3 9 ( X ) , 1 .5(X) 75/03 23 Jan 20 12 - 2 C u r r e n t meter s e r v i c e d 75/05 19 Feb 27 11 - 2 14-8(X) 75/06 22 Feb 3 4 8 Sampling o u t s i d e F i r s t Narrows o n l y 75/08 7 Mar 13 12 - C u r r e n t meter recovered 75/11 26 Mar 19 12 - 2 75/13 29 Apr 34 12 - 2 75/18 30 May 31 12 8 75/20 13 Jun 14 12 8 ~ 75/25 24 J u l - 25 J u l 41 16 8 1 1 ( 2 ) , 1 4 ( 2 ) , 1 4 - 8 ( 2 ) , 17(2) 75/27 18 Aug - 19 Aug 25 16 8 2 1 1 ( 2 ) , 1 4 ( 2 ) , 1 4 - 8 ( 2 ) , 17(2) 75/28 25 Aug - 28 Aug 7 61 28 CSTD c a s t s o n l y 75/29 2 Sep - 3 Sep 8 16 8 1 1 ( 2 ) , 1 4 ( 2 ) , 1 4 - 8 ( 2 ) , 17(2) 75/31 9 Oct - 10 Oct 37 16 8 1 1 ( 2 ) , 1 4 ( 2 ) , 1 4 - 8 ( 2 ) , 17(2) 75/32 16 Oct 7 12 ~ (1) Main l i n e , i n c l u d e s 12 s t a t i o n s ; 8 i n B u r r a r d I n l e t , 4 i n I n d i a n Arm (2) F i r s t a u x i l l i a r y s e t ; i n c l u d e s 8 s t a t i o n s (3) Second a u x i l l i a r y s e t ; i n c l u d e s 4 s t a t i o n s 15 c r u i s e i s p r o v i d e d i n T a b l e 2 . 1 , c o l u m n s 4 t o 7 . On some c r u i s e s , p a r t i c u l a r m a i n l i n e s t a t i o n s w e r e r e p e a t e d . On o t h e r s , some s u c h s t a t i o n s w e r e e x c l u d e d e n t i r e l y . A d o c u m e n t a t i o n o f t h e s e a n o m a l i e s i n t h e s a m p l i n g p r o g r a m i s p r e s e n t e d i n c o l u m n 7 . R e p e a t e d s a m p l i n g s o f a p a r t i c u l a r s t a t i o n a r e i n d i c a t e d by t h e s t a t i o n n u m b e r , f o l l o w e d i n b r a c k e t s by t h e number o f r e p e t i t i o n s . M a i n l i n e s t a t i o n s n o t s a m p l e d o n a g i v e n c r u i s e a r e i n d i c a t e d b y t h e s t a t i o n number f o l l o w e d i n b r a c k e t s by t h e l e t t e r " x " . I t i s o b s e r v e d t h a t t h e o n l y s i g n i f i c a n t l o s s o f m a i n l i n e s t a t i o n d a t a o c c u r r e d o n C r u i s e 7 5 / 0 1 , J a n u a r y 3 , 1975 when 3 s t a t i o n s w e r e m i s s e d . The i n f o r m a t i o n i n c o l u m n s 5 and 6 i n d i c a t e s t h e d e g r e e o f s e c o n d a r y s a m p l i n g w h i c h was c o n d u c t e d on e a c h c r u i s e . To s u p p l e m e n t t h e i n f o r m a t i o n g a t h e r e d i n t h e p r o p e r t y s a m p l i n g p r o g r a m a r e c o r d i n g c u r r e n t m e t e r was d e p l o y e d on t h e I n d i a n Arm s i l l ( 0 . 5 km s o u t h w e s t o f R a c c o o n I s l a n d ) o n D e c e m b e r 5 , 1974 a n d r e c o v e r e d M a r c h 7 , 1 9 7 5 . C u r r e n t s p e e d a n d d i r e c t i o n f o r w a t e r s w i t h i n 3 m o f t h e b o t t o m a t a t i m e o f m a j o r e x c h a n g e i s p r o v i d e d by t h e r e s u l t a n t 93 d a y r e c o r d . A s e c o n d s u p p l e m e n t a r y p r o g r a m was u n d e r t a k e n o n C r u i s e 7 5 / 2 8 , f r o m A u g u s t 25 t o 2 8 , 1 9 7 5 , t o m o n i t o r c h a n g e s i n t h e d i s t r i b u t i o n o f t e m p e r a t u r e a n d s a l i n i t y o v e r p e r i o d s o f a f e w h o u r s , a n d t h e r e b y t o a s s e s s t h e s h o r t t e r m e f f e c t o f t i d e s on t h e p r o p e r t y d i s t r i b u t i o n s . C o n d u c t i v i t y - s a l i n i t y - t e m p e r a t u r e - d e p t h (CSTD) c a s t s t o 30 m d e p t h w e r e t a k e n r e p e t i t i v e l y a t v a r i o u s g r o u p s o f 2 t o 4 s t a t i o n s on t h e d i f f e r e n t d a y s o f t h i s s u r v e y . I n a d d i t i o n , on s e v e r a l r e g u l a r c r u i s e s , s h o r t t i m e - s e r i e s s u r v e y s w e r e t a k e n a t s t a t i o n s Van 1 1 , 17 a n d 2 4 . The t i m e i n t e r v a l b e t w e e n c a s t s f o r t h e s e a s s o r t e d s e r i a l m e a s u r e m e n t s v a r i e d f r o m 15 m i n u t e s t o n e a r l y 2 h o u r s . The a n a l y s i s o f t h e s e d a t a t o a s s e s s t i d a l i n f l u e n c e i s p r e s e n t e d i n C h a p t e r 3 . 2 . 2 I n s t r u m e n t s a n d M e t h o d s A t e a c h o c e a n o g r a p h i c s t a t i o n o c c u p i e d , a s e r i e s o f p a r a m e t e r s w e r e r e c o r d e d . T h e s e i n c l u d e d : ( a ) M e t e o r o l o g i c a l p a r a m e t e r s : w i n d s p e e d a n d d i r e c t i o n b a r o m e t r i c p r e s s u r e w e t a n d d r y b u l b a i r t e m p e r a t u r e c l o u d t y p e a n d c o v e r ( b ) O c e a n o g r a p h i c p a r a m e t e r s : wave h e i g h t ( v i s u a l e s t i m a t e ) s e c c h i d i s k d e p t h v e r t i c a l d i s t r i b u t i o n o f t e m p e r a t u r e v e r t i c a l d i s t r i b u t i o n o f s a l i n i t y v e r t i c a l d i s t r i b u t i o n o f d i s s o l v e d o x y g e n ( a t s e l e c t e d s t a t i o n s ) . The b a s i c o c e a n o g r a p h i c p r o g r a m c o n s i s t e d o f s a m p l i n g t e m p e r a t u r e , s a l i n i t y a n d o x y g e n c o n c e n t r a t i o n a t d i s c r e t e d e p t h s , a s i n d i c a t e d i n F i g u r e 1 . 2 . W a t e r s a m p l e s w e r e c o l l e c t e d i n p l a s t i c N . I . O . b o t t l e s o f a p p r o x i m a t e l y 1 . 3 l i t r e c a p a c i t y . T e m p e r a t u r e s w e r e d e t e r m i n e d t o a n 17 e s t i m a t e d a c c u r a c y o f ± 0 . 0 2 ° C u s i n g Y o s h i n o K e i k e r e v e r s i n g t h e r m o m e t e r s m o u n t e d on t h e N . I . O . b o t t l e s . S a l i n i t y d e t e r m i n a t i o n was made a s h o r e u s i n g a n A u t o l a b ( i n d u c t i v e l y c o u p l e d ) S a l i n o m e t e r . The q u o t e d u n c e r t a i n - t i e s f o r t h i s i n s t r u m e n t a r e ± 0 . 0 0 3 ° / o o a b o v e 2 8 . 0 ° / o o a n d ± 0 . 0 2 ° / o o b e l o w t h i s l e v e l . D i s s o l v e d o x y g e n d e t e r m i n a t i o n was d o n e a b o a r d s h i p by t h e W i n k l e r t i t r a t i o n m e t h o d . T h e s e o x y g e n v a l u e s a r e a s s u m e d t o be a c c u r a t e t o w i t h i n a p p r o x i m a t e l y ± 0 . 0 5 m l / 1 . S u r f a c e t e m p e r a t u r e a n d s a l i n i t y s a m p l e s w e r e t a k e n f r o m a s u r f a c e b u c k e t . No o x y g e n s a m p l e s w e r e t a k e n a t t h e s u r f a c e . From t h e t e m p e r a t u r e a n d s a l i n i t y d a t a , v a l u e s o f w e r e c o m p u t e d u s i n g t h e K n u d s e n ( 1 9 0 1 ) f o r m u l a . S u p p l e m e n t a r y t e m p e r a t u r e i n f o r m a t i o n was c o l l e c t e d f r o m t h e commencement o f t h e s u r v e y u n t i l C r u i s e 7 5 / 2 0 , J u n e 1 3 , 1 9 7 5 , u s i n g b a t h y t h e r m o g r a p h s t o d e p t h s o f 30 m (BT#13099) o r 60 m ( B T # 1 0 0 6 5 ) . A f t e r t h i s t i m e , an I n t e r O c e a n 513 CSTD p r o f i l i n g s y s t e m was u s e d , s u p p l e m e n t i n g b o t h t e m p e r a t u r e and s a l i n i t y d a t a t o a maximum d e p t h o f 30 m. The c u r r e n t m e t e r e m p l o y e d was a n A a n d e r a a RCM4, w i t h t e m p e r a t u r e , c o n d u c t i v i t y a n d p r e s s u r e s e n s o r s a t t a c h e d . M a n u f a c t u r e r s ' s p e c i f i c a t i o n s f o r t h i s i n s t r u m e n t q u o t e a c c u r a c i e s o f ± 1 c m / s i n s p e e d a b o v e a t h r e s h - h o l d v a l u e o f 1 . 5 c m / s , ± 7 . 5 ° i n d i r e c t i o n f o r e x t r e m e s p e e d s , ± 5 ° i n d i r e c t i o n f o r m i d - r a n g e s p e e d s , ± 0 . 1 5 ° C i n t e m p e r a t u r e , a n d ± 1 % o f r a n g e i n p r e s s u r e . No a c c u r a c y i s q u o t e d f o r c o n d u c t i v i t y a l t h o u g h a r e s o l u t i o n o f 0 . 1 % o f r a n g e i s s t a t e d . T h i s t y p e o f m e t e r r e c o r d s t h e t o t a l r e v o l u t i o n s o f i t s S a v o n i o u s R o t o r o v e r t h e s a m p l e p e r i o d t o g e n e r a t e an e s t i m a t e o f a v e r a g e s p e e d . D i r e c t i o n i s s a m p l e d o n l y a t 18 one d i s c r e t e t i m e d u r i n g t h e s a m p l e i n t e r v a l . F o r t h i s i n s t a l l a t i o n , a s a m p l e p e r i o d o f 15 m i n u t e s was c h o s e n . The c u r r e n t m e t e r m o o r i n g c o n s i s t e d o f a c o n c r e t e a n c h o r , an a c o u s t i c r e l e a s e p a c k a g e , t h e m e t e r i t s e l f , a n d a s u b s u r f a c e f l o t a t i o n p o n t o o n . W i t h t h e s y s t e m d e p l o y e d i n n e a r l y 40 m o f w a t e r , t h e m e t e r was s u s p e n d e d a p p r o x i m a t e l y 3 m f r o m t h e b o t t o m . 2 . 3 S e c o n d a r y D a t a S o u r c e s M e t e o r o l o g i c a l a n d r u n o f f d a t a w e r e a c q u i r e d f r o m a number o f s o u r c e s . A i r t e m p e r a t u r e a n d p r e c i p i t a t i o n d a t a f r o m s t a t i o n s s u r r o u n d - i n g t h e s t u d y a r e a w e r e t a k e n f r o m t h e M o n t h l y R e c o r d o f M e t e o r o l o g i c a l O b s e r v a t i o n s i n C a n a d a , p u b l i s h e d by t h e A t m o s p h e r i c E n v i r o n m e n t S e r v i c e , ( A . E . S . ) . D e t a i l e d w i n d d a t a w e r e made a v a i l a b l e by t h e P a c i f i c W e a t h e r C e n t r e o f A . E . S . R u n o f f f i g u r e s f o r t h e F r a s e r a n d S e y m o u r R i v e r s w e r e o b t a i n e d f r o m t h e W a t e r S u r v e y o f C a n a d a , I n l a n d W a t e r s D i r e c t o r a t e . O u t f l o w s t a t i s t i c s f r o m t h e C a p i l a n o r e s e r v o i r p l u s c o n s u m p t i o n f i g u r e s f r o m t h e C i t y o f V a n c o u v e r w e r e p r o v i d e d by t h e G r e a t e r V a n c o u v e r W a t e r D i s t r i c t . The d i f f e r e n c e i n t h e s e two f i g u r e s i s t h e n e t d i s c h a r g e f r o m t h e C a p i l a n o R i v e r . The B r i t i s h C o l u m b i a H y d r o a n d . P o w e r A u t h o r i t y made a v a i l a b l e e s t i m a t e s o f d i s c h a r g e t h r o u g h t h e two B u n t z e n p o w e r h o u s e s i n t o I n d i a n A r m . Two s e c o n d a r y s o u r c e s o f t e m p e r a t u r e a n d s a l i n i t y d a t a a r e known t o e x i s t . T h o u g h t h e s e d a t a w e r e n o t e x t e n s i v e l y e m p l o y e d i n t h e p r e s e n t s t u d y , t h e i r a v a i l a b i l i t y i s i n d i c a t e d f o r c o m p l e t e n e s s . The P a c i f i c E n v i r o n m e n t I n s t i t u t e o f t h e D e p a r t m e n t o f F i s h e r i e s a n d t h e E n v i r o n m e n t , l o c a t e d on t h e N o r t h S h o r e b e t w e e n C y p r e s s and Godman 19 C r e e k s , h a s i n t h e p a s t m a i n t a i n e d an i n t e r m i t t e n t p r o g r a m o f t e m p e r a t u r e a n d s a l i n i t y s a m p l i n g f o r i t s s e a w a t e r i n t a k e s y s t e m . Some d a t a r e c o r d s e x i s t f o r t i m e s c o n c u r r e n t w i t h t h i s s u r v e y . S i n c e e a r l y 1 9 7 7 , a more s y s t e m a t i c s a m p l i n g p r o g r a m h a s b e e n u n d e r t a k e n and s h o u l d p r o v i d e g o o d q u a l i t y t i m e - s e r i e s d a t a f o r f u r t h e r B u r r a r d I n l e t S t u d i e s . The V a n c o u v e r P u b l i c A q u a r i u m a l s o m a i n t a i n s a s e a w a t e r i n t a k e s y s t e m . The i n t a k e h o u s i n g , w h i c h e x t e n d s 3 m a b o v e t h e s e a f l o o r , i s l o c a t e d i n F i r s t N a r r o w s a p p r o x i m a t e l y 365 m n o r t h w e s t o f t h e L u m b e r m a n ' s A r c h p o o l . A t l o w e s t l o w t i d e , w a t e r d e p t h a t t h e h o u s i n g i s 9 . 1 m, p l a c i n g t h e i n t a k e a t a d e p t h o f 6 . 1 m i n t h e w a t e r c o l u m n . D a i l y a t a p p r o x i m a t e l y 0 8 0 0 h r s t h e t e m p e r a t u r e a n d s a l i n i t y o f t h e w a t e r a t t h e A q u a r i u m e n d o f t h e i n t a k e s y s t e m a r e r e c o r d e d . T h i s w a t e r h a s p a s s e d f r o m t h e i n t a k e , t h r o u g h a p u m p i n g s t a t i o n a t L u m b e r m a n ' s A r c h , a n d t o t h e A q u a r i u m . I t h a s b e e n i n t h e s y s t e m f o r a p p r o x i m a t e l y one h o u r when t h e m e a s u r e m e n t s a r e m a d e . L o n g t i m e - s e r i e s r e c o r d s o f t h e s e d a t a a r e a v a i l a b l e t h r o u g h t h e A q u a r i u m ' s e n g i n e e r i n g r e p o r t s . 2 . 4 D a t a R e d u c t i o n T e c h n i q u e s Much o f t h e d a t a r e d u c t i o n a n d p l o t t i n g h a s b e e n a c c o m p l i s h e d w i t h t h e u s e o f t h e IBM 3 7 0 / 1 6 8 c o m p u t e r a n d C a l c o m p p l o t t e r s y s t e m . A s s o c i a t e d w i t h t h e u s e o f t h e s e m a c h i n e s a r e some d i f f i c u l t i e s w h i c h do n o t a r i s e w i t h t h e c o n v e n t i o n a l h a n d p l o t t i n g o f d a t a . A c o m p u t e r i z e d c o n t o u r i n g p r o g r a m was e m p l o y e d t o p r e p a r e t h e v e r t i c a l s e c t i o n s t h r o u g h I n d i a n Arm a n d t h e t i m e - d e p t h s e c t i o n s l a t e r p r e s e n t e d i n C h a p t e r s 3 a n d 5 . The f o r m a t o f t h e s e p r o g r a m s 20 r e q u i r e d t h a t t h e p r o p e r t y d a t a w h i c h , when c o l l e c t e d , w e r e i r r e g u l a r l y d i s t r i b u t e d i n t h e v e r t i c a l , be i n t e r p o l a t e d t o g e n e r a t e v a l u e s a t a s e r i e s o f r e g u l a r l y s p a c e d d e p t h s . A b a s i c i n t e r p o l a t i o n r o u t i n e d e v e l o p e d b y R a t t r a y ( 1 9 6 2 ) , s p e c i f i c a l l y f o r u s e w i t h o c e a n o g r a p h i c d a t a , was e m p l o y e d t o c a l c u l a t e v a l u e s o f t h e s c a l a r p r o p e r t i e s a t d e s i r e d i n t e r p o l a t i o n d e p t h s b e l o w t h e d e p t h o f t h e f i r s t b o t t l e s a m p l e . T h i s r o u t i n e e s t i m a t e s t h e i n t e r p o l a t e d v a l u e by e v a l u a t i n g a n d a v e r a g i n g two p a r a b o l i c L a g r a n g e P o l y n o m i a l s , e a c h o f w h i c h u s e s t h r e e s a m p l e p o i n t s ( o n e a b o v e a n d two b e l o w , o r two a b o v e a n d o n e b e l o w t h e i n t e r p o l a t i o n d e p t h ) . E r r o r a n a l y s i s p e r f o r m e d by R a t t r a y a n d a m p l i f i e d by R e i n i g e r a n d R o s s ( 1 9 6 8 ) i n d i c a t e d t h e a c c e p t a b i l i t y o f t h i s p r o c e d u r e away f r o m r e g i o n s o f s t r o n g g r a d i e n t . The m e t h o d d e m o n s t r a t e d by R e i n i g e r a n d R o s s t o i m p r o v e t h e R a t t r a y p r o c e d u r e i n r e g i o n s o f s t r o n g g r a d i e n t s t i l l demands a t l e a s t t h r e e ( p r e f e r a b l y f o u r ) s a m p l e p o i n t s . I n t h e p r e s e n t d a t a , t h e g r e a t e s t c h a n g e s c o n s i s t e n t l y a r e o b s e r v e d b e t w e e n t h e s u r f a c e a n d t h e d e p t h o f t h e f i r s t b o t t l e s a m p l e (2 o r 5 m ) . T h u s , i n s u f f i c i e n t d a t a p o i n t s a r e a v a i l a b l e t o j u s t i f y t h e u s e o f t h i s m o d i f i c a t i o n f o r t h e n e a r - s u r f a c e i n t e r p o l a t i o n s . C o n s e q u e n t l y , a s i m p l e l i n e a r scheme was u s e d t o i n t e r p o l a t e b e t w e e n t h e s u r f a c e and t h e d e p t h o f t h e f i r s t b o t t l e . B e l o w t h i s d e p t h t h e u n m o d i f i e d R a t t r a y scheme was e m p l o y e d . A s e c o n d p h a s e o f d a t a r e d u c t i o n w h i c h r e q u i r e d c o m p u t e r a s s i s t a n c e was p r e p a r a t i o n o f t h e CSTD d a t a . O u t p u t f r o m t h e I n t e r O c e a n CSTD i s i n t h e f o r m o f a n a l o g u e p r o f i l e s o f t e m p e r a t u r e , c o n d u c t i v i t y a n d s a l i n i t y v e r s u s d e p t h . The s a l i n i t y i s c a l c u l a t e d i n t e r n a l l y f r o m 21 m e a s u r e d c o n d u c t i v i t y and f r o m a c o m p e n s a t i n g t e m p e r a t u r e m e a s u r e d b y a s e c o n d t h e r m i s t o r ( a d d i t i o n a l t o t h e p r i m a r y t e m p e r a t u r e s e n s i n g t h e r m i s t o r ) . As an i n i t i a l s t e p i n a n a l y s i s o f t h e CSTD r e c o r d s , a c o m p a r i s o n was made b e t w e e n t h e i n t e r n a l l y c a l c u l a t e d s a l i n i t y p r o f i l e , t h e s a l i n i t y p r o f i l e c a l c u l a t e d e x t e r n a l l y u s i n g c o n d u c t i v i t y a n d p r i m a r y t e m p e r a t u r e , and t h e s a l i n i t y d e t e r m i n e d f r o m b o t t l e s a m p l e s t a k e n a p p r o x i m a t e l y 15 m i n u t e s p r i o r t o t h e CSTD c a s t . S a l i n i t y as c a l c u l a t e d by t h e i n t e r n a l c i r c u i t r y was o b s e r v e d t o be c o n s i s t e n t l y l o w e r by 2 t o 3 ° / o o t h a n s a l i n i t y c a l c u l a t e d e x t e r n a l l y . A g r e e m e n t b e t w e e n t h e e x t e r n a l v a l u e s and t h e s a l i n i t i e s m e a s u r e d f r o m b o t t l e s a m p l e s was o b s e r v e d t o be t y p i c a l l y w i t h i n 0 . 5 ° / o o . S u b s e q u e n t w o r k p e r f o r m e d on t h e i n s t r u m e n t by J . S t r o n a c h ( p e r s o n a l c o m m u n i c a t i o n ) i d e n t i f i e d two f a c t o r s w h i c h c u m u l a t i v e l y a r e t h e p r o b a b l e c a u s e o f t h e i n a c c u r a c y i n t h e i n t e r n a l s a l i n i t y d e t e r m i n a t i o n . The i n s t r u m e n t e m p l o y s two s e t s o f c i r c u i t r y f o r s a l i n i t y c a l c u l a t i o n ; one f o r s a l i n i t i e s l e s s t h a n 2 0 ° / o o a n d t h e o t h e r f o r h i g h e r v a l u e s . G a i n a d j u s t m e n t s d u r i n g t h e p e r i o d o f i n s t r u m e n t u s e f o r t h i s s u r v e y w e r e s u c h t h a t t h e c o m p u t e d s a l i n i t i e s do n o t m a t c h a t 2 0 ° / o o . F o r s a l i n i t i e s b e l o w t h i s v a l u e ( t y p i c a l l y t o a b o u t 6 m d e p t h ) t h e i n t e r n a l l y c a l c u l a t e d v a l u e s l a g t h e t r u e s a l i n i t y by v a r y i n g a m o u n t s , up t o 1 . 5 ° / o o . S e c o n d l y , an o v e r a l l t i m e l a g e f f e c t i s t h o u g h t t o e x i s t i n t h e t h e r m i s t o r u s e d t o m e a s u r e c o m p e n s a t i n g t e m p e r a t u r e f o r t h e i n t e r n a l s a l i n i t y c a l c u l a t i o n . A t a n y g i v e n d e p t h , s a l i n i t y i s t h u s b e i n g c a l c u l a t e d u s i n g t h e c o r r e c t c o n d u c t i v i t y , b u t u s i n g a t e m p e r a t u r e a p p r o p r i a t e t o a l e s s e r d e p t h . S i n c e t e m p e r a t u r e 22 i n g e n e r a l d e c r e a s e s w i t h d e p t h ( e s p e c i a l l y d u r i n g t h e m o n t h s when t h i s i n s t r u m e n t was u s e d ) , t h e r e s u l t a n t e f f e c t i s t o c a l c u l a t e a s a l i n i t y w h i c h i s t o o l o w . The s u p e r p o s i t i o n o f t h e s e two e f f e c t s i s s e e n a s an e x p l a n a t i o n f o r t h e o b s e r v e d b e h a v i o u r o f i n t e r n a l l y c a l c u l a t e d s a l i n i t y . I t was t h u s c h o s e n t o d i s r e g a r d a l l r e c o r d e d s a l i n i t y d a t a , and t o p e r f o r m an e x t e r n a l s a l i n i t y c a l c u l a t i o n f r o m t h e r e c o r d e d p r o f i l e s o f c o n d u c t i v i t y a n d t e m p e r a t u r e . T h i s p r o c e s s n e c e s s i t a t e d t h e m e c h a n i c a l d i g i t i z a t i o n o f a l l t e m p e r a t u r e a n d c o n d u c t i v i t y p r o f i l e s . By i n t e r p o l a t i n g t h e s e d i g i t i z e d t r a c e s t o a c o n s i s t e n t s e r i e s o f d e p t h s , i t was p o s s i b l e t o r e c o n s t r u c t t h e s a l i n i t y p r o f i l e s . The a g r e e m e n t o f s a l i n i t i e s t h u s c a l c u l a t e d w i t h s a l i n i t i e s d e t e r m i n e d f r o m b o t t l e s a m p l e s p r o v e d t o be c o n s i s t e n t l y b e t t e r t h a n 0 . 5 ° / o o f o r more t h a n 100 p r o f i l e s . T h i s s e t o f s a l i n i t y d a t a was e m p l o y e d i n g e n e r a t i n g t h e s h o r t t i m e - s c a l e t i m e - d e p t h s e c t i o n s d i s c u s s e d i n C h a p t e r 3 . 2 . 5 R e s u l t a n t D a t a B a s e A summary i s now p r e s e n t e d t o i n d i c a t e b r i e f l y t h e t o t a l s c o p e o f t h e d a t a s e t c o m p i l e d d u r i n g t h i s s t u d y . A l l d a t a c o l l e c t e d a t b o t t l e s t a t i o n s h a v e b e e n p u b l i s h e d i n D a t a R e p o r t s # 3 7 , 1974 a n d # 4 1 , 1 9 7 5 , o f t h e I n s t i t u t e o f O c e a n o g r a p h y o f t h e U n i v e r s i t y o f B r i t i s h C o l u m b i a . A l l s e c o n d a r y d a t a a r e m a i n t a i n e d on f i l e a t t h a t I n s t i t u t e . D u r i n g t h e 1 8 - m o n t h f i e l d p r o g r a m , some 5 6 0 o c e a n o g r a p h i c s t a t i o n s w e r e o c c u p i e d . A t 4 3 0 o f t h e s e , t e m p e r a t u r e a n d s a l i n i t y w e r e d e t e r m i n e d a t a s e r i e s o f d i s c r e t e d e p t h s w h i l e a t a p p r o x i m a t e l y 2 0 0 , t h e c o n c e n - t r a t i o n o f d i s s o l v e d o x y g e n was d e t e r m i n e d a s w e l l . V i r t u a l l y a l l o f t h o s e 4 3 0 s t a t i o n s w e r e s u p p l e m e n t e d w i t h e i t h e r b a t h y t h e r m o g r a p h o r CSTD c a s t s . I n a d d i t i o n , 130 CSTD c a s t s w e r e made a t o t h e r t i m e s a n d l o c a t i o n s . A 9 3 - d a y r e c o r d o f n e a r - b o t t o m c u r r e n t s o v e r t h e I n d i a n Arm s i l l was c o l l e c t e d , a l o n g w i t h t e m p e r a t u r e a n d s a l i n i t y r e c o r d s a t t h e c u r r e n t m e t e r l o c a t i o n . The f o l l o w i n g c h a p t e r s a r e a p r e s e n t a t i o n a n d d i s c u s s i o n o f t h i s d a t a b a s e . 24 CHAPTER 3 SHORT PERIOD TIDAL FLUCTUATIONS IN PROPERTY DISTRIBUTIONS 3 . 1 G e n e r a l D e s c r i p t i o n o f T i d e s The g e n e r a l n a t u r e o f t i d e s i n t h e B u r r a r d I n l e t s y s t e m h a s b e e n e x a m i n e d by b o t h W a l d i c h u k ( 1 9 6 4 ) a n d T a b a t a ( 1 9 7 1 ) . I n s u m m a r y , t i d e s i n t h i s r e g i o n a r e d e s c r i b e d a s m i x e d , i m p l y i n g t h e p r e s e n c e o f b o t h s e m i - d i u r n a l a n d d i u r n a l c o n s t i t u e n t s . A l a r g e d i u r n a l i n e q u a l i t y i n t h e h e i g h t s o f s u c c e s s i v e l o w s a n d s u c c e s s i v e h i g h s i s o b s e r v e d a s a c o n s e q u e n c e o f t h e d e c l i n a t i o n a l e f f e c t o f t h e m o o n . T h i s i n e q u a l i t y i s m o s t p r o n o u n c e d when t h e moon a t t a i n s i t s maximum d e c l i n a t i o n a n d i s m i n i m i z e d a s t h e moon p a s s e s t h e e q u a t o r i a l p o s i t i o n . Mean t i d a l r a n g e s i n B u r r a r d I n l e t a r e a b o u t 3 m, w h i l e e x t r e m e r a n g e s a r e 4 . 8 m. T h e s e r a n g e s a r e e f f e c t i v e l y t h e same t h r o u g h o u t t h e i n l e t . I n c o n t r a s t t o t h e c a s e o f d e e p f j o r d s w h e r e t i d a l e x t r e m a o c c u r a l m o s t s i m u l t a n e o u s l y a t b o t h m o u t h a n d h e a d , t h e r e i s an a p p r o x i m a t e l y 25 m i n u t e l a g b e t w e e n e x t r e m a a t P o i n t A t k i n s o n a n d a t P o r t M o o d y . T h i s e f f e c t i s m o s t p r o b a b l y a c o n s e q u e n c e o f t h e r e l a t i v e s h a l l o w n e s s o f B u r r a r d I n l e t , a n d may r e f l e c t some e f f e c t due t o t h e n a r r o w c h a n n e l s a t F i r s t N a r r o w s , S e c o n d N a r r o w s , a n d B u r n ' s P o i n t . A l s o r e s u l t a n t f r o m t h e s e p h y s i c a l c o n s t r i c t i o n s a r e t i d a l c u r r e n t s w h i c h a t t i m e s r e a c h maximum s p e e d s n e a r 6 k n o t s on b o t h f l o o d a n d e b b t h r o u g h t h e n a r r o w s . T u r b u l e n t m i x i n g a s s o c i a t e d w i t h t h e s e s t r o n g t i d a l c u r r e n t s i s a p r i n c i p a l m e c h a n i s m a f f e c t i n g t h e d i s t r i b u t i o n o f s c a l a r p r o p e r t i e s a t l e a s t a t t h o s e s t a t i o n s n e a r e s t t h e n a r r o w s ( T a b a t a , 1 9 7 1 ) . 25 3 . 2 R e f e r e n c e T i d a l C u r v e s P r i o r t o c o m m e n c i n g a t r e a t m e n t o f a c t u a l r e s u l t s , i t i s n e c e s s a r y t o d e s c r i b e t h e way i n w h i c h t i d a l d a t a h a v e b e e n d o c u m e n t e d f o r t h e p r e s e n t p r o g r a m . Two e m p i r i c a l , 2 5 - h o u r t i d a l c u r v e s , r e p r e s e n t a t i v e o f t h e t y p i c a l t i d a l c u r v e s f o r B u r r a r d I n l e t , a r e p r e s e n t e d i n F i g u r e 3 . 1 . Any a c t u a l t i d a l s i t u a t i o n o b s e r v e d i n B u r r a r d I n l e t d u r i n g t h e s u r v e y c a n be a p p r o x i m a t e d by one o f t h e s e c u r v e s . E a c h c u r v e h a s b e e n s u b d i v i d e d , a s s h o w n , i n t o 12 e q u a l b i n s o f l e n g t h 2 . 0 8 h o u r s . W i t h e a c h b o t t l e c a s t o r CSTD c a s t h a s b e e n a s s o c i a t e d t h e b i n number r e p r e s e n t a t i v e o f t h e a c t u a l t i d a l c o n d i t i o n a t t h e t i m e o f t h e c a s t . Where p e r t i n e n t i n t h e f o l l o w i n g c h a p t e r s , t h e s e b i n n u m b e r s h a v e b e e n q u o t e d w i t h t h e g r a p h i c a l l y p r e s e n t e d d a t a . F i g u r e 3 . 1 c a n t h u s be u s e d i n c o n j u n c t i o n w i t h f u r t h e r f i g u r e s t o d e t e r m i n e t h e p h a s e o f t h e t i d e t o w i t h i n a b o u t 1 h o u r f o r a n y g i v e n c a s t . 3 . 3 F l u c t u a t i o n s a t P e r i o d s L e s s T h a n 12 H o u r s D a t a t a k e n d u r i n g t h e CSTD s u r v e y on C r u i s e 7 5 / 2 8 , i n t h e week o f A u g u s t 2 5 , 1 9 7 5 , h a v e a l l o w e d t h e p r e p a r a t i o n o f t i m e - d e p t h s e c t i o n s o f t e m p e r a t u r e a n d s a l i n i t y f o r s t a t i o n s Van l l r l , 1 1 , 1 1 - 5 , 1 1 - 8 , 1 7 , 2 4 , 2 7 , 34 and I n d 0 ( s t a t i o n l o c a t i o n s a r e i d e n t i f i e d i n F i g u r e 1 . 1 ( b ) ) . An a n a l y s i s o f t h e s e s e c t i o n s ( p r e s e n t e d a s F i g u r e s 3 . 2 t h r o u g h 3 . 5 a n d 3 . 7 t h r o u g h 3 . 1 1 ) i s now u n d e r t a k e n t o d e t e r m i n e t h e t y p i c a l m a g n i t u d e s o f s h o r t p e r i o d t i d a l f l u c t u a t i o n s i n t h e d i s t r i b u t i o n s o f t e m p e r a t u r e a n d s a l i n i t y . To i n t e r p r e t c o r r e c t l y t h e f e a t u r e s o b s e r v e d o n t h e s e s e c t i o n s , some s t a t e m e n t o f i n s t r u m e n t p r e c i s i o n m u s t be m a d e . I n s p e c t i o n o f p a i r s o f CSTD p r o f i l e s t a k e n a t f i x e d s i t e s l e s s t h a n 3 m i n u t e s a p a r t , 26 h a s p r o v i d e d an e s t i m a t e o f t h e i n s t r u m e n t ' s c a p a b i l i t y t o r e p r o d u c e v e r t i c a l s t r u c t u r e . On a v e r a g e , t h e d e p t h a t w h i c h a g i v e n t e m p e r a t u r e o r c o n d u c t i v i t y i s r e c o r d e d may be e x p e c t e d t o f l u c t u a t e o v e r a p p r o x - i m a t e l y a i m i n t e r v a l on r e p e t i t i v e c a s t s . I n t e r m s o f t h e t i m e - d e p t h s e c t i o n s t h i s i m p l i e s t h a t v e r t i c a l e x c u r s i o n s up t o t h e o r d e r o f 1 m f o r a p a r t i c u l a r c o n t o u r l i n e may be an a r t i f a c t o f i n s t r u m e n t p e r f o r m a n c e . T h u s , i n c o n s i d e r i n g t h e s e s e c t i o n s , o n l y v e r t i c a l f l u c t u a t i o n s e x c e e d i n g 1 - 2 m a r e c o n s i d e r e d t o be r e a l m a n i f e s t a t i o n s o f s h o r t - t e r m t i d a l f l o w o r w i n d m i x i n g p h e n o m e n a . The v a r i o u s t i m e - d e p t h s e c t i o n s h a v e b e e n g r o u p e d g e o g r a p h i c a l l y b y s t a t i o n . The b a s i c f e a t u r e s o f e a c h g r o u p o f s e c t i o n s a r e now d i s c u s s e d . 3 . 3 . 1 S t a t i o n s Van 1 1 - 1 , Van 1 1 , Van 1 1 - 5 , Van 1 1 - 8 ( F i g u r e s 3 . 2 t h r o u g h 3 . 5 ) T i d a l b i n i n f o r m a t i o n f o r t h e s e s e c t i o n s i s p r e s e n t e d a l o n g t h e t o p a x i s o f e a c h f i g u r e . E a c h i d e n t i f i e d p o i n t r e p r e s e n t s a s p e c i f i c CSTD c a s t . T i m e i n f o r m a t i o n i s g i v e n a l o n g t h e b o t t o m a x i s . The t i d a l c y c l e r e p r e s e n t e d b y b i n s 18 t h r o u g h 22 i s s e e n f r o m F i g u r e 3 . 1 t o i n c l u d e t h e f i n a l s t a g e s o f f l o o d f r o m l o w l o w w a t e r t o l o w h i g h w a t e r f o l l o w e d by t h e f u l l p e r i o d o f e b b f r o m l o w h i g h w a t e r t o h i g h l o w w a t e r . O v e r t h i s p o r t i o n o f a f u l l t i d a l c y c l e , t h e s e r i e s o f s e c t i o n s f r o m s t a t i o n s a t t h e h a r b o u r mouth show r a t h e r m i n i m a l c h a n g e s i n t h e v e r t i c a l d i s t r i b u t i o n o f s a l i n i t y a n d t e m p e r a t u r e . D u r i n g t h e l a t t e r s t a g e s o f t h e f l o o d ( b i n s 18 a n d 1 9 ) , t o t h e t i m e o f h i g h w a t e r a t 1005 h P S T , t h e o n l y e v i d e n t m e a s u r e a b l e c h a n g e t a k e s p l a c e a t s t a t i o n Van 1 1 - 1 . H e r e , t o a d e p t h o f 8 m, a m i n o r d e e p e n i n g o f t h e 27 c o n t o u r s o f b o t h s a l i n i t y a n d t e m p e r a t u r e i s i n d i c a t i v e o f t h e i n t r o d u c t i o n o f s l i g h t l y w a r m e r , l e s s s a l i n e w a t e r n e a r t h e s u r f a c e . A s t h e e b b d e v e l o p s , an a p p a r e n t f l o w o f w a r m e r , l e s s s a l i n e w a t e r i n t h e t o p 2 t o 3 m i s s u g g e s t e d a t a l l s t a t i o n s . A l t h o u g h no e x p l i c i t d i r e c t i o n a l i n f o r m a t i o n i s a v a i l a b l e f r o m a s i n g l e t r a n s v e r s e s e c t i o n , t h e t i d a l p h a s e i m p l i e s t h i s t o be a w e s t w a r d f l o w i n g s u r f a c e l a y e r , and t h e d i s t r i b u t i o n s ( F i g u r e s 3 . 2 t h r o u g h 3 . 5 ) i n d i c a t e t h a t t h e f l o w s p a n s e f f e c t i v e l y t h e e n t i r e w i d t h o f t h e h a r b o u r m o u t h . T y p i c a l c h a n g e s a t t h e s u r f a c e o v e r a p e r i o d o f 3 t o 4 h o u r s a r e s e e n t o be a b o u t l ° / o o i n s a l i n i t y and a b o u t 0 . 5 ° C i n t e m p e r a t u r e . An e x t r e m e c h a n g e o f g r e a t e r t h a n 3 ° / o o i n s a l i n i t y i s o b s e r v e d a t s t a t i o n Van 1 1 - 5 . A t t h e t i m e o f h i g h l o w w a t e r ( b i n 2 2 ) t h e r e i s a r e l a x a t i o n o f t h e p r e s u m e d w e s t w a r d f l o w , a s e v i d e n c e d by i n c r e a s e s i n s u r f a c e s a l i n i t y a n d c o r r e s p o n d i n g d e c r e a s e s i n s u r f a c e t e m p e r a t u r e . B e l o w t h i s s h a l l o w s u r f a c e l a y e r t h e r e a r e o b v i o u s d i f f e r e n c e s i n t h e p r o p e r t y s t r u c t u r e a t t h e d i f f e r e n t s t a t i o n s . W h i l e s h o r t - t e r m c h a n g e s i n s t r u c t u r e a r e s m a l l a t a l l f o u r s t a t i o n s , t h e s e c h a n g e s t o o a r e s e e n t o v a r y a l o n g t h e t r a n s v e r s e s e c t i o n . To t h e n o r t h , n e a r P o i n t A t k i n s o n , s t a t i o n Van 11-1 ( F i g u r e 3 . 2 ) s h o w s a s h a r p h a l o c l i n e a n d m o d e r a t e t h e r m o c l i n e a t 3 t o 4 m. E x t e n d i n g downward t o 15 m f r o m t h e b a s e o f t h i s p y c n o c l i n e r e g i o n i s a l a y e r i n w h i c h t h e r e i s no e v i d e n c e o f s i g n i f i c a n t c h a n g e i n t h e p r o p e r t y d i s t r i b u t i o n s o v e r t h e 6 h o u r o b s e r v a t i o n p e r i o d , l i k e l y i m p l y i n g o n l y m i n i m a l m o t i o n a t t h i s l e v e l . E v e n a t d e p t h s g r e a t e r t h a n 15 m , t h e o n l y o b s e r v e d c h a n g e i s an i n t r u s i o n o f s l i g h t l y m o r e d e n s e w a t e r s n e a r t h e t i m e o f l o w t i d e . A p p r o x i m a t e l y 0 . 8 km t o t h e s o u t h , s t a t i o n Van 11 ( F i g u r e 3 . 3 ) s h o w s 28 a d e f i n i t e h a l o c l i n e a n d m o d e r a t e t h e r m o c l i n e i n t h e r e g i o n f r o m 2 t o 5 m. A l t h o u g h a b s o l u t e d i f f e r e n c e s o f a p p r o x i m a t e l y 7 ° / o o i n s a l i n i t y a n d 1.5°C i n t e m p e r a t u r e a r e s i m i l a r t o t h o s e a c r o s s t h e p y c n o c l i n e a t Van 11-1, t h e v e r t i c a l g r a d i e n t s a t V a n 11 a r e o b v i o u s l y w e a k e r . A g a i n a t t h i s s t a t i o n a t d e p t h s g r e a t e r t h a n a b o u t 3 m , t e m p o r a l c h a n g e s i n t h e p r o p e r t y d i s t r i b u t i o n s a r e , c o n s i d e r e d i n s i g n i f i c a n t , w i t h a g a i n t h e l i k e l y i m p l i c a t i o n o f m i n i m a l m o t i o n . The p o s s i b i l i t y i s t o be n o t e d , h o w e v e r , t h a t t h e s e p e r i o d s o f m a r g i n a l c h a n g e c o u l d a l s o r e s u l t i n t h e p r e s e n c e o f s i g n i f i c a n t m o t i o n , i f t h e p r o p e r t i e s o f t h e a d v e c t e d w a t e r s w e r e s i m i l a r t o t h o s e o f p r e v i o u s l y r e s i d e n t w a t e r s . The i n c r e a s e i n d e n s i t y n e a r 18 m o b s e r v e d a t s l a c k w a t e r a t Van 11-1 i s n o t i n e v i d e n c e h e r e . F u r t h e r t o t h e s o u t h , s t a t i o n s Van 11-5 a n d V a n 11-8 ( F i g u r e s 3.4 and 3.5) show a c o n s i d e r a b l y w e a k e r p y c n o c l i n e , w i t h v e r t i c a l g r a d i e n t s a t a n y p a r t i c u l a r t i m e b e i n g e v e n l y d i s t r i b u t e d t h r o u g h t h e u p p e r 10 m. A s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e i n t e m p o r a l b e h a v i o u r i s n o t e d f r o m t h e two more n o r t h e r l y s t a t i o n s . G e n e r a l l y , t h r o u g h o u t t h e e n t i r e e b b , a g r a d u a l d e e p e n i n g o f t h e c o n t o u r s o f b o t h s a l i n i t y a n d t e m p e r a t u r e i s o b s e r v e d a t s t a t i o n s V a n 11-5 and 11-8. T h e s e c h a n g e s a r e m o s t m a r k e d a t d e p t h s e x c e e d i n g 10 m , w h e r e t h e 2 9 ° / o o i s o h a l i n e and t h e 10°C i s o t h e r m a r e r e p r e s e n t a t i v e , b u t a r e e v i d e n c e d n e a r e r t o t h e s u r f a c e a s w e l l . T h i s b e h a v i o u r i s m o s t p r o b a b l y i n d i c a t i v e o f a f l o w o f m a r g i n a l l y w a r m e r , l e s s s a l i n e w a t e r a t a l l d e p t h s . As w i t h t h e e a r l i e r o b s e r v e d c h a n g e s a t t h e s u r f a c e , a p r o b a b l e e x p l a n a t i o n i s t h e a d v e c t i o n o f w a t e r s p r e v i o u s l y r e s i d e n t t o t h e e a s t o f t h e h a r b o u r e n t r a n c e . T h i s same s i t u a t i o n i s i l l u s t r a t e d by t h e s e r i e s o f p r o f i l e s t a k e n i n t h e o u t e r h a r b o u r on J u l y 2 5 , 1 9 7 5 , a n d p r e s e n t e d i n F i g u r e 3 . 6 . T h e s e p r o f i l e s a r e p r e s e n t e d i n p a i r s , o n e f r o m a s t a t i o n o n t h e n o r t h - s o u t h t r a n s v e r s e s e c t i o n a t l o n g i t u d e 1 2 3 ° 1 3 . 3 ' W t h r o u g h t h e c e n t r a l p o r t i o n o f t h e o u t e r h a r b o u r , and i t s c o u n t e r p a r t f r o m t h e h a r b o u r m o u t h t r a n s v e r s e s e c t i o n a t l o n g i t u d e 1 2 3 ° 1 5 . 8 ' W . A s s e e n f r o m t h e i n s e t t i d a l c u r v e , a p e r i o d o f e b b i s a g a i n r e p r e s e n t e d . C o n s i d e r a t i o n o f t h e t o p f e w m e t r e s s h o w s c o m p a r a t i v e l y w a r m e r , f r e s h e r w a t e r a t t h e more e a s t e r l y s t a t i o n o f e a c h p a i r e x c e p t i n t h e s h a l l o w e s t 3 m a l o n g t h e n o r t h s h o r e ( s t a t i o n s Van 11-1 a n d 1 4 - 2 ) w h e r e t h e d i f f e r e n c e s a r e s m a l l . On a n e b b i n g t i d e s u c h a d i s t r i b u t i o n w o u l d be e x p e c t e d t o y i e l d t h e b e h a v i o u r e a r l i e r n o t e d i n F i g u r e s 3 . 4 a n d 3 . 5 . A f i n a l f e a t u r e o f i n t e r e s t a t s t a t i o n 1 1 - 5 ( s h o w n i n F i g u r e 3 . 4 ) i s t h e u p w a r d t u r n i n g o f t h e c o n t o u r s a t d e p t h s s h a l l o w e r t h a n a b o u t 7 m a t a p p r o x i m a t e l y 1 3 3 0 h P S T , a n d t h e s u b s e q u e n t downward t u r n i n g o n e h o u r l a t e r . As no s u c h f e a t u r e i s o b s e r v e d e l s e w h e r e , t h i s i s c o n s i d e r e d t o be a s m a l l l o c a l i z e d i n t r u s i o n o f c o o l s a l i n e w a t e r . I n summary t h e n , on a n e b b i n g t i d e , an a p p r o x i m a t e l y 3 m t h i c k s u r f a c e l a y e r i s i d e n t i f i e d and i s c o n s i d e r e d t o h a v e a w e s t w a r d c o m p o n e n t o f f l o w a c r o s s t h e f u l l e x t e n t o f t h e t r a n s v e r s e s e c t i o n . A l o n g t h e n o r t h e r n s i d e t h e r e a p p e a r s t o be o n l y m i n i m a l i f a n y t i d a l f l o w i m m e d i a t e l y b e l o w t h i s l a y e r . N e a r 18 m a p o s s i b l e f l o w o f c o o l e r , more s a l i n e w a t e r i s n o t e d n e a r t h e s h o r e . N e a r m i d - c h a n n e l and f u r t h e r t o t h e s o u t h , a p o t e n t i a l e b b f l o w e x t e n d i n g t o a t l e a s t 20 m d e p t h i s o b s e r v e d . S u c h b e h a v i o u r i s c o n s i s t e n t w i t h t h e phenomenon o f a r e l a t i v e l y n a r r o w s u r f a c e t i d a l j e t w h i c h i s known t o d e v e l o p a l o n g t h e 30 n o r t h s h o r e o n t h e e b b . T h e p r e s e n t d a t a s u g g e s t t h a t t h i s f l o w m u s t b e v e r y s h a l l o w a s w e l l a s n a r r o w . T h i s i s t o be c o n t r a s t e d w i t h t h e b r o a d e r , d e e p e r , e b b f l o w w h i c h i s i n f e r r e d t h r o u g h t h e c e n t r a l and s o u t h e r n p o r t i o n s o f t h e h a r b o u r m o u t h . 3 . 3 . 2 S t a t i o n s Van 1 7 , V a n 24 ( F i g u r e s 3 . 7 and 3 . 8 ) C o n s i d e r a t i o n i s now g i v e n t o t h e p a i r o f s t a t i o n s s p a n n i n g F i r s t N a r r o w s ( s e e F i g u r e 1 . 1 ( b ) ) . T h e t i d a l p h a s e ( s e e F i g u r e 3 . 1 ) r e p r e s e n t e d by b i n s 19 t h r o u g h 13 on F i g u r e s 3 . 7 a n d 3 . 8 i s an e b b f r o m l o w h i g h w a t e r t o h i g h l o w w a t e r , f o l l o w e d by a f l o o d f r o m h i g h l o w w a t e r t o h i g h h i g h w a t e r . T h e t i m e o f h i g h l o w w a t e r was 1355 h P S T . Two g e n e r a l f e a t u r e s o f t h e p r o p e r t y d i s t r i b u t i o n s a t t h e s e s t a t i o n s a r e b r i e f l y d e s c r i b e d p r i o r t o c o n s i d e r i n g t e m p o r a l c h a n g e s i n t h e s e d i s t r i b u t i o n s . F i r s t l y , i t i s n o t e d t h a t a t a n y g i v e n t i m e , a p y c n o c l i n e e x i s t s w i t h i n 6 m o f t h e s u r f a c e a t s t a t i o n Van 1 7 , w h i l e s u c h s t r u c t u r e i s n e v e r w e l l d e f i n e d a t s t a t i o n Van 2 4 . S e c o n d l y , t h e r a n g e s o f t e m p e r a t u r e a n d s a l i n i t y o b s e r v e d o u t s i d e t h e n a r r o w s c o n s t a n t l y e x c e e d t h e r a n g e s o b s e r v e d i n s i d e . B o t h phenomena a r e r e s u l t a n t m a i n l y f r o m t h e c o n s i d e r a b l e m i x i n g w h i c h t a k e s p l a c e a s w a t e r p a s s e s t h r o u g h t h e n a r r o w s . A s i m p l e c a l c u l a t i o n c a n be u n d e r t a k e n t o show t h a t w a t e r o b s e r v e d a t l e a s t a t d e p t h s l e s s t h a n s i l l d e p t h a t Van 24 m u s t r e c e n t l y h a v e b e e n m i x e d , on p a s s i n g e i t h e r t h r o u g h F i r s t o r S e c o n d N a r r o w s . A s s u m i n g t h e d e v e l o p m e n t o f t i d a l c u r r e n t s t o be s i n u s o i d a l f o l l o w i n g s l a c k w a t e r , and u s i n g an e s t i m a t e d maximum s p e e d ( C a n a d i a n T i d e and C u r r e n t T a b l e s , V o l u m e 5 , 1 9 7 5 ) o f 1 . 2 5 m / s e c i t i s f o u n d t h a t d i s p l a c e m e n t s o f a w a t e r p a r t i c l e e x c e e d 8 . 5 km w i t h i n 3 h o u r s . A s t h e d i s t a n c e f r o m V a n 24 t o F i r s t N a r r o w s i s 3 . 0 km a n d t h a t t o 31 S e c o n d N a r r o w s i s 5 . 0 k m , i t c a n be a s s u m e d t h a t t h e s u g g e s t e d m i x i n g o f w a t e r s b y p a s s a g e t h r o u g h t h e n a r r o w s d o e s i n f a c t t a k e p l a c e . T h u s , a t Van 2 4 , o n l y r e l a t i v e l y weak s t r a t i f i c a t i o n i s e v e r i n e v i d e n c e . E x t r e m e s o f s a l i n i t y and t e m p e r a t u r e a r e m o d i f i e d a s h o m o g e n e i t y i s a p p r o a c h e d t h r o u g h m i x i n g , t h u s r e d u c i n g t h e r a n g e o f p r o p e r t y v a l u e s o b s e r v e d i n s i d e t h e n a r r o w s . The t e m p o r a l c h a n g e s i n p r o p e r t y d i s t r i b u t i o n s i l l u s t r a t e d i n F i g u r e s 3 . 7 and 3 . 8 a r e b e s t e x p l a i n e d by c o n s i d e r i n g c h a n g e s i n a number o f i n d i v i d u a l l a y e r s a t e a c h s t a t i o n . T h r o u g h o u t t h e f u l l e b b - f l o o d c y c l e a t s t a t i o n Van 1 7 , t h e t o p 2 t o 3 m o f t h e w a t e r c o l u m n show e v i d e n c e o f b a s i c a l l y n o n - m i x e d t i d a l f l o w . W i t h i n t w o h o u r s o f t h e t u r n t o e b b a t 0 8 2 0 h P S T , s u r f a c e w a t e r a t V a n 17 e x h i b i t s t h e same p r o p e r t i e s a s t h o s e o f s u r f a c e w a t e r e a r l i e r o b s e r v e d a t V a n 2 4 . The t r e n d t o w a r d c o o l e r t e m p e r a t u r e s and h i g h e r s a l i n i t i e s a t Van 17 c o n t i n u e s t h r o u g h t h e e b b , b u t r e v e r s e s w i t h i n a f e w m i n u t e s o f t h e t u r n t o f l o o d a t 1355 h P S T . T h e i n f l u e n c e o f w a r m e r , f r e s h e r w a t e r h a v i n g p r o p e r t i e s s u c h a s a r e n o r m a l l y f o u n d w e s t o f V a n 17 i n t h e o u t e r h a r b o u r , i s s o o n o b s e r v e d . L y i n g b e t w e e n a p p r o x i m a t e l y 3 m a n d 6 m i s a l a y e r i n w h i c h c h a n g e s a r e n o t a s r e a d i l y d e s c r i b e d i n t e r m s o f t h e t i d e . T h e g r a d u a l d e e p e n i n g o f c o n t o u r s f o r a b o u t 3 h o u r s f o l l o w i n g t h e commencement o f t h e f l o o d a t 1 4 0 0 h PST c a n be a s c r i b e d t o t h e e x p e c t e d f l o w o f w a r m e r , f r e s h e r w a t e r a s n o t e d a t t h e s u r f a c e . H o w e v e r , t h e w a r m i n g a n d f r e s h e n i n g o b s e r v e d a t V a n 17 f o l l o w i n g 0 9 3 0 h PST i s n o t d i r e c t l y c o n s i s t e n t w i t h t h e e x p e c t e d e f f e c t s o f a n e b b f l o w . S u c h b e h a v i o u r c o u l d p o s s i b l y be e x p l a i n e d by e x t e n s i v e downward m i x i n g o f s u r f a c e w a t e r s . Of p a r t i c u l a r i n t e r e s t i n t h e l a y e r b e l o w 6 m i s t h e l a r g e v e r t i c a l f l u c t u a t i o n o b s e r v e d i n t h e 2 8 ° / o o i s o h a l i n e and i n t h e 1 0 . 5 ° C i s o t h e r m , c e n t r e d a t 1400 h P S T . W a t e r h a v i n g s u c h p r o p e r t i e s i s s e e n 32 f r o m F i g u r e 3 . 8 t o r e s i d e a t 15 t o 18 m d e p t h i n s i d e t h e n a r r o w s . The s t r u c t u r e o f t h e c o n t o u r s a t Van 17 i n d i c a t e s t h a t w a t e r f r o m a t l e a s t t h i s d e p t h h a s moved on t h e e b b t h r o u g h t h e n a r r o w s , w i t h a s i l l d e p t h o f 14 m, a n d i s now f o u n d a t d e p t h s a s s h a l l o w a s 5 m. T h i s w a t e r c o u l d i n f a c t h a v e o r i g i n a t e d b e l o w 18 m i n s i d e t h e n a r r o w s , and have b e e n m o d i f i e d t h r o u g h m i x i n g t o a c q u i r e i t s p r o p e r t i e s a s o b s e r v e d a t Van 17 . I t i s l i k e l y t h a t t h e c o n t r i b u t i o n o f t h e s e d e e p e r w a t e r s f r o m Van 2 4 , t o f l o w t h r o u g h t h e n a r r o w s , i s m i n i m a l i n t h e e a r l y s t a g e s o f t h e e b b . A s t h e e b b p r o g r e s s e s ( s a y a f t e r 1100 h P S T ) w a t e r f r o m g r e a t e r and g r e a t e r d e p t h s i s e n t r a i n e d i n t o t h e f l o w u n t i l a w e l l d e v e l o p e d f l o w o f d e e p e r w a t e r h a s b e e n e s t a b l i s h e d n e a r f u l l e b b , a t a p p r o x i m a t e l y 1145 h P S T . A t d e p t h s g r e a t e r t h a n a b o u t 12 m a t Van 1 7 , m i n i m a l c h a n g e s a r e o b s e r v e d i n t h e 2 9 ° / o o i s o h a l i n e and i n t h e 1 0 ° C i s o t h e r m . I t i s n o t e x p e c t e d t h a t t h i s w a t e r i s s i g n i f i c a n t l y i n f l u e n c e d by t i d a l o u t f l o w f r o m t h e n a r r o w s , a s w a t e r h a v i n g t h e s e p r o p e r t i e s i s f o u n d o n l y b e l o w a b o u t 25 m i n t h e v i c i n i t y o f Van 24 a n d i s n o t e x p e c t e d t o be e x c h a n g e d o v e r a s i n g l e t i d a l c y c l e . I t t h u s a p p e a r s f r o m t h e p r e s e n t d a t a t h a t s i g n i f i c a n t t i d a l e f f e c t s a t Van 17 a r e c o n f i n e d t o t h e u p p e r 10 t o 12 m o f t h e w a t e r c o l u m n . A g a i n a t s t a t i o n Van 24 ( F i g u r e 3 . 8 ) t h e b e h a v i o u r o f t h e u p p e r 2 t o 3 m i s o b s e r v e d t o be d i f f e r e n t f r o m t h a t o f u n d e r l y i n g w a t e r s . On t h e e b b , w e s t w a r d f l o w i n g s u r f a c e w a t e r s f r o m t h e v i c i n i t y o f S e c o n d N a r r o w s a p p e a r a t Van 24 a s h i g h e r s a l i n i t i e s and s l i g h t l y l o w e r t e m p e r a t u r e s . A s t h e f l o o d d e v e l o p s , n e a r - s u r f a c e w a t e r s p a s s i n g t h r o u g h F i r s t N a r r o w s c a u s e a r e v e r s a l t o l o w e r s a l i n i t i e s and h i g h e r t e m p e r a t u r e s . I n t h e r a n g e o f 3 t o 10 m a t t h i s s t a t i o n , v e r y l i t t l e c h a n g e i s o b s e r v e d i n t h e p r o p e r t y d i s t r i b u t i o n s o v e r a 1 0 - h o u r 33 p e r i o d . A t d e p t h s g r e a t e r t h a n 10 m a g r a d u a l , u n i f o r m d e e p e n i n g o f t h e c o n t o u r s i s o b s e r v e d t h r o u g h t h e p e r i o d o f e b b , f o l l o w e d by a c o m p a r a b l e u p t u r n i n g o f t h e c o n t o u r s on t h e f l o o d . S u c h b e h a v i o u r i s e v i d e n c e o f s l i g h t l y w a r m e r f r e s h e r w a t e r s f l o w i n g w e s t w a r d f r o m n e a r S e c o n d N a r r o w s o n t h e e b b , and o f i n f l o w o f c o l d e r m o r e s a l i n e w a t e r s w h i c h a r e r e s i d e n t o u t s i d e F i r s t N a r r o w s a t t h e s e d e p t h s d u r i n g t h e f l o o d . T h e s e m u s t b o t h be m i x e d w i t h s h a l l o w w a t e r s d u r i n g t h e i r f l o w t h r o u g h t h e N a r r o w s , t o p r o d u c e t h e o b s e r v e d d i s t r i b u t i o n s . T h u s , t h e p r o p e r t i e s o f t h e m i d - d e p t h l a y e r a r e a c t u a l l y d e t e r m i n e d by m i x i n g , e v e n t h o u g h t h e y a r e l i t t l e c h a n g e d d u r i n g t h e t i d a l c y c l e . I n g e n e r a l , i t i s n o t e d t h a t f l u c t u a t i o n s d u e t o t i d a l f l o w a r e o b s e r v a b l e t o a t l e a s t 20 m d e p t h a t Van 24 i n c o n t r a s t t o t h e e a r l i e r i d e n t i f i e d l i m i t o f a b o u t 10 m a t Van 17 . 3 . 3 . 3 S t a t i o n s Van 2 7 , Van 3 4 , I n d 0 ( F i g u r e s 3 . 9 , 3 . 1 0 , 3 . 1 1 ) S e c t i o n s f r o m two s t a t i o n s s p a n n i n g S e c o n d N a r r o w s a n d a t h i r d a t t h e m o u t h o f I n d i a n Arm a r e now d i s c u s s e d . A g a i n , t h e t i m e i n t e r v a l c o n s i d e r e d i s t h a t o f an e b b i n g t i d e , w i t h t h e h i g h a t 0905 h P S T , a n d t h e s u b s e q u e n t l o w a t 1430 h P S T . The e a r l i e r i d e n t i f i e d t r e n d t o w a r d w e a k e r s t r a t i f i c a t i o n p e r s i s t s i n p a s s i n g e a s t w a r d t h r o u g h S e c o n d N a r r o w s and on t o I n d i a n A r m . A t Van 2 7 , a d i s t r i b u t i o n s i m i l a r t o t h a t a t Van 24 i s shown ( F i g u r e 3 . 9 ) . H o w e v e r , a t V a n 2 7 , s u r f a c e w a t e r s o b s e r v e d one d a y l a t e r t h a n t h o s e a t Van 24 a r e s e e n t o be s l i g h t l y m o r e d e n s e w h i l e w a t e r s a t d e p t h s e x c e e d i n g 12 m a r e m a r g i n a l l y l e s s d e n s e . On an e b b i n g t i d e , t h e c h a n g e s i n t h e p r o p e r t y d i s t r i b u t i o n a t t h i s s i t e a r e t h e r e v e r s e 34 o f t h o s e o b s e r v e d a t Van 2 4 . W h i l e e a r l i e r , a g r a d u a l d o w n t u r n i n g o f t h e c o n t o u r s was n o t e d , i n t h i s i n s t a n c e t h e r e e x i s t s a d e f i n i t e u p w a r d s t r e n d , i m p l y i n g a s o u r c e o f c o o l e r , more s a l i n e w a t e r . I n s p e c t i o n o f p r o f i l e s n o t h e r e p r e s e n t e d d e t e r m i n e s t h a t s a l i n i t i e s i n e x c e s s o f 2 6 . 8 ° / o o and t e m p e r a t u r e s l e s s t h a n 1 2 . 0 ° C a r e n o t t o be f o u n d a t a n y d e p t h a t Van 3 4 . T h u s , w a t e r s p a s s i n g w e s t w a r d t h r o u g h S e c o n d N a r r o w s c a n n o t a c c o u n t f o r t h e o b s e r v e d b e h a v i o u r a t d e p t h s g r e a t e r t h a n a b o u t 6 m. A p o t e n t i a l e x p l a n a t i o n c a n be d e r i v e d f r o m c o n s i d e r a t i o n o f t h e C a n a d i a n H y d r o g r a p h i c S e r v i c e p u b l i c a t i o n " A t l a s o f T i d a l C u r r e n t C h a r t s , V a n c o u v e r H a r b o u r , 1 9 7 3 " . S t u d i e s o f s u r f a c e c u r r e n t s h a v e i d e n t i f i e d p e r s i s t e n t e d d i e s i n t h e c e n t r a l h a r b o u r . On t h e l a t t e r s t a g e s o f an e b b i n g t i d e , a p r o n o u n c e d c y c l o n i c ( a n t i c l o c k w i s e ) e d d y i s know t o d e v e l o p n e a r S e c o n d N a r r o w s , t o t h e s o u t h o f m i d - c h a n n e l . S u c h a f e a t u r e , w e r e i t t o e x t e n d v e r t i c a l l y t o 20 m d e p t h , c o u l d p r o v i d e m o r e s a l i n e w a t e r s f r o m f u r t h e r t o t h e w e s t , and t h u s e x p l a i n t h e u p w a r d t u r n i n g o f c o n t o u r s i d e n t i f i e d a t Van 2 7 . C h a n g e s i n t h e u p p e r 3 t o 5 m a r e s o s m a l l t h a t no d e f i n i t e s t a t e m e n t c a n r e a l i s t i c a l l y be made a s t o t h e s o u r c e o f t h e s e w a t e r s , w h e t h e r t h e y be r e s u l t a n t f r o m e b b f l o w t h r o u g h S e c o n d N a r r o w s o r w h e t h e r t h e y be a s s o c i a t e d w i t h an e d d y s t r u c t u r e i n t h e c e n t r a l h a r b o u r . T h r o u g h S e c o n d N a r r o w s , a t s t a t i o n Van 3 4 , i r r e g u l a r v a r i a t i o n s a r e i d e n t i f i e d i n t h e t e m p e r a t u r e s e c t i o n , a n d t o a l e s s e r e x t e n t i n t h e s a l i n i t y s e c t i o n ( F i g u r e 3 . 1 0 ) . S u c h v a r i a b i l i t y i s no d o u b t a s s o c i a t e d w i t h t h e t u r b u l e n t f l o w s o f r e q u e n t l y e x p e r i e n c e d i n o c c u p y i n g t h i s s t a t i o n . By t h e p r e s e n c e o f w a r m e r f r e s h e r w a t e r a t d e p t h s e x c e e d i n g 10 m , a n d b y t h e l a c k o f v e r t i c a l s t r u c t u r e , i t c a n be 35 a s s u m e d t h a t t h e e f f e c t s o f m i x i n g i n w a t e r e n t e r i n g f r o m o u t s i d e t h e N a r r o w s m u s t be l a r g e . A l s o o f s i g n i f i c a n c e i s t h e o b s e r v e d d e e p e n i n g o f t h e 1 2 ° i s o t h e r m a f t e r 0 9 3 0 h P S T , a s warm w a t e r s f l o w w e s t w a r d on t h e e b b i n g t i d e . F i n a l l y , a t I n d 0 ( F i g u r e 3 . 1 1 ) t i d a l e f f e c t s a r e s e e n t o be a l m o s t i n s i g n i f i c a n t . N e a r l o w w a t e r , a s l i g h t d e c r e a s e i n s a l i n i t y and c o r r e s p o n d i n g i n c r e a s e i n t e m p e r a t u r e i s n o t e d a t t h e s u r f a c e , h o w e v e r , a t d e p t h s g r e a t e r t h a n 2 m t h e d i s t r i b u t i o n o f p r o p e r t i e s r e m a i n s u n c h a n g e d t h r o u g h t h e e b b . 3 . 3 . 4 S t a t i o n Van 11 ( F i g u r e s 3 . 1 2 a n d 3 . 1 3 ) On A u g u s t 1 9 , 1975 a n d a g a i n on S e p t e m b e r 3 , 1975 a s e r i e s o f CSTD c a s t s s p a c e d a t 15 m i n u t e i n t e r v a l s w e r e t a k e n a t s t a t i o n V a n 1 1 . On b o t h o c c a s i o n s , t h e s a m p l i n g e x t e n d e d o v e r a p p r o x i m a t e l y 4 h o u r s t h r o u g h t h e same p h a s e o f t h e t i d a l c y c l e f r o m a b o u t 2 h o u r s f o l l o w i n g l o w t i d e i . e . m o s t o f t h e f l o o d t h r o u g h h i g h h i g h w a t e r a n d t h e commencement o f t h e s u b s e q u e n t e b b . T i m e - d e p t h s e c t i o n s p r e p a r e d f r o m t h e s e c a s t s a r e p r e s e n t e d a s F i g u r e s 3 . 1 2 a n d 3 . 1 3 . Of s i g n i f i c a n c e i n e a c h i n s t a n c e , i s t h e i n d i c a t i o n o f t h e b r i e f p a s s a g e o f a d e n s e w a t e r mass i n t h e t o p f e w m e t r e s . A t 3 m d e p t h , s a l i n i t y i n c r e a s e s i n e x c e s s o f 3 ° / o o a n d t e m p e r a t u r e d e c r e a s e s n e a r 2 ° C w e r e o b s e r v e d t o t a k e p l a c e i n l e s s t h a n h a l f an h o u r . W i t h i n a p p r o x i m a t e l y 1 h o u r t h e d i s t u r b a n c e had p a s s e d a n d s a l i n i t i e s and t e m p e r a t u r e s had r e t u r n e d t o n e a r t h e i r e a r l i e r v a l u e s . G i v e n t h e f l o o d i n g c o n d i t i o n o f t h e t i d e , i t i s e x p e c t e d t h a t s u c h o b s e r v a t i o n s may be e v i d e n c e o f Howe S o u n d s u r f a c e w a t e r b e i n g a d v e c t e d a r o u n d P o i n t 36 A t k i n s o n . No a c t u a l o b s e r v a t i o n s w e r e made w e s t o f Van 11 d u r i n g t h e c o u r s e o f t h i s s t u d y w h i c h c o u l d be u s e d a s v e r i f i c a t i o n o f t h i s h y p o t h e s i s . 3 . 4 Summary T i d a l i n f l u e n c e s o v e r a p e r i o d o f m o d e r a t e e b b h a v e now b e e n i n v e s t i g a t e d t h r o u g h o u t B u r r a r d I n l e t . I n g e n e r a l , p r o b a b l e e v i d e n c e o f t i d a l f l o w h a s b e e n i d e n t i f i e d i n t h e p r o p e r t y d i s t r i b u t i o n s t o 3 m d e p t h a t a l l s t a t i o n s . B e l o w t h i s s h a l l o w s u r f a c e l a y e r , v a r i o u s s i t u a t i o n s h a v e b e e n d e s c r i b e d . A t t h e h a r b o u r m o u t h , d i f f e r e n c e s w e r e n o t e d a l o n g a n o r t h s o u t h t r a n s e c t , w i t h e v i d e n c e o f f l o w a t g r e a t e r d e p t h s n e a r e r t h e s o u t h s h o r e . I m m e d i a t e l y o u t s i d e F i r s t N a r r o w s , a t V a n 1 7 , t i d a l i n f l u e n c e s a p p e a r e d t o e x t e n d o n l y t o 10 m w h i l e o f f B u r n a b y S h o a l a t Van 2 4 , s m a l l c h a n g e s w e r e i d e n t i f i e d t o a t l e a s t 2 0 m. S t a t i o n Van 27 s h o w e d p o t e n t i a l e v i d e n c e o f a n e d d y a s s o c i a t e d w i t h t h e e b b , w h i l e i n s i d e S e c o n d N a r r o w s i r r e g u l a r f l u c t u a t i o n s w e r e o b s e r v e d a t Van 3 4 . F i n a l l y a t t h e m o u t h o f I n d i a n A r m , s a l i n i t y a n d t e m p e r a t u r e f l u c t u a t i o n s w e r e i n s i g n i f i c a n t . T h e r e r e m a i n s much s c o p e f o r f u r t h e r s t u d y o f t i d a l i n f l u e n c e s i n t h e s e r e g i o n s , h o w e v e r , i t i s s u g g e s t e d t h a t t h e p r e s e n t a n a l y s i s h a s b e e n s u f f i c i e n t t o i l l u s t r a t e t h e b a s i c n a t u r e o f t h e s e i n f l u e n c e s , i . e . t h a t t h e y a r e s m a l l . I t w i l l h e r e a f t e r be shown ( C h a p t e r 5) t h a t s e a s o n a l f l u c t u a t i o n s i n t h e d i s t r i b u t i o n s o f p r o p e r t i e s a r e o f c o n s i d e r a b l y g r e a t e r m a g n i t u d e t h a n a r e t h e c h a n g e s d e s c r i b e d i n t h i s c h a p t e r . On t h i s b a s i s i t w i l l be a s s u m e d i n s u b s e q u e n t c h a p t e r s t h a t a t d e p t h s g r e a t e r t h a n 3 m , s e a s o n a l d i s t r i b u t i o n s o f s a l i n i t y a n d t e m p e r a t u r e c a n be d i s c u s s e d a n d c o m p a r e d w i t h o u t p a r t i c u l a r c o n c e r n f o r t h e p h a s e o f t h e t i d e a t t h e t i m e t h e d i s t r i b u t i o n s w e r e s a m p l e d . CHAPTER 4 A N C I L L I A R Y INFORMATION *> 4 . 1 • M e t e o r o l o g i c a l P a r a m e t e r s 4 . 1 . 1 P r e c i p i t a t i o n The a n n u a l c y c l e o f p r e c i p i t a t i o n on t h e w a t e r s h e d s s u r r o u n d i n g B u r r a r d I n l e t i s an i m p o r t a n t f a c t o r i n d e t e r m i n i n g t h e c y c l e o f f r e s h w a t e r i n p u t t o t h e i n l e t t h r o u g h r i v e r d i s c h a r g e , w h i c h i n t u r n p a r t i a l l y d e t e r m i n e s t h e d i s t r i b u t i o n o f s a l i n i t y . To i d e n t i f y t h e b a s i c p r e c i p i t a t i o n p a t t e r n s , f o u r s t a t i o n s i n t h e v i c i n i t y o f B u r r a r d I n l e t h a v e b e e n e x a m i n e d . T h e s e i n c l u d e : a ) B u n t z e n L a k e - l o c a t e d a p p r o x i m a t e l y 3 . 7 km s o u t h e a s t o f t h e B u n t z e n p o w e r h o u s e s w h i c h a r e l o c a t e d on t h e e a s t e r n s h o r e s o f I n d i a n A r m , b e t w e e n s t a t i o n s I n d 1 . 5 a n d I n d 2 . b) P o r t Moody G u l f R e f i n e r y - l o c a t e d w i t h i n a f e w h u n d r e d m e t r e s o f B u r r a r d I n l e t , on t h e s o u t h s h o r e a p p r o x i m a t e l y 1 km e a s t o f s t a t i o n Van 3 9 . c ) P o i n t G r e y (UBC) - l o c a t e d on P o i n t G r e y w i t h i n 2 km o f t h e i n l e t . d) V a n c o u v e r I n t e r n a t i o n a l A i r p o r t - l o c a t e d 7 . 5 km s o u t h s o u t h e a s t o f t h e s o u t h e r n h a r b o u r - m o u t h s t a t i o n , s t a t i o n Van 1 1 - 8 . T o t a l m o n t h l y p r e c i p i t a t i o n v a l u e s f o r t h e s e f o u r s t a t i o n s a r e p r e s e n t e d i n F i g u r e 4 . 1 ( a ) , f o r t h e p e r i o d May 1974 t o O c t o b e r 1 9 7 5 . A t a l l s t a t i o n s , s i m i l a r a n n u a l c y c l e s w e r e o b s e r v e d . A n n u a l p r e c i p i t a t i o n maxima f o r 1974 o c c u r r e d i n D e c e m b e r a t t h r e e s t a t i o n s , 38 w i t h t h e November t o t a l a t t h e a i r p o r t s t a t i o n m a r g i n a l l y s u r p a s s i n g t h e D e c e m b e r v a l u e . E x t r e m e maxima f o r t h e e n t i r e p e r i o d o c c u r r e d i n O c t o b e r 1975 a t a l l s t a t i o n s . A n n u a l m i n i m a o c c u r r e d i n A u g u s t 1974 and i n J u l y 1 9 7 5 . A p a r t i c u l a r l y w e t summer month was e x p e r i e n c e d e a c h y e a r , w i t h t o t a l s i n J u l y 1974 b e i n g s u b s t a n t i a l l y h i g h e r t h a n i n e i t h e r J u n e o r A u g u s t , a n d A u g u s t 1975 s i m i l a r l y r e c o r d i n g much h i g h e r t o t a l s t h a n J u n e , J u l y o r S e p t e m b e r . W h i l e t h e p a t t e r n s o b s e r v e d a t a l l f o u r s t a t i o n s w e r e s i m i l a r , a b s o l u t e p r e c i p i t a t i o n t o t a l s v a r i e d c o n s i d e r a b l y . W i t h o u t e x c e p t i o n , maximum m o n t h l y p r e c i p i t a t i o n was r e c o r d e d a t B u n t z e n L a k e , f o l l o w e d by t h e P o r t Moody G u l f R e f i n e r y . The P o i n t G r e y and V a n c o u v e r I n t e r n a t i o n a l A i r p o r t t o t a l s w e r e v e r y n e a r l y t h e s a m e , a n d w e r e c o n s i s t e n t l y l e s s t h a n t h o s e a t P o r t M o o d y . D i f f e r e n c e s b e t w e e n s t a t i o n s w e r e g r e a t e s t d u r i n g m o n t h s o f h i g h p r e c i p i t a t i o n , a n d w e r e o b s e r v e d i n O c t o b e r 1975 t o be g r e a t e r t h a n 4 0 0 mm. I n summer p e r i o d s o f l o w p r e c i p i t a t i o n , s u c h a s i n A u g u s t 1 9 7 4 , v a l u e s a t a l l f o u r s t a t i o n s w e r e e q u i v a l e n t t o w i t h i n a f e w m i l l i m e t r e s . 4 . 1 . 2 A i r T e m p e r a t u r e B e c a u s e o f i t s c l o s e r e l a t i o n s h i p t o s e a s u r f a c e t e m p e r a t u r e , t h e s e a s o n a l d i s t r i b u t i o n o f a i r t e m p e r a t u r e a t s t a t i o n s s u r r o u n d i n g B u r r a r d I n l e t i s c o n s i d e r e d . I n F i g u r e 4 . 1 ( b ) a r e p r e s e n t e d m o n t h l y mean a i r t e m p e r a t u r e s f o r m e t e o r o l o g i c a l s t a t i o n s a t B u n t z e n L a k e , t h e P o r t Moody G u l f R e f i n e r y , P o i n t G r e y ( U B C ) , a n d t h e V a n c o u v e r I n t e r n a t i o n a l A i r p o r t . S i m i l a r p a t t e r n s w e r e o b s e r v e d a t a l l s t a t i o n s w i t h w i n t e r m i n i m a o f a b o u t 2 ° C o c c u r r i n g i n J a n u a r y a n d F e b r u a r y and summer maxima o f a b o u t 1 8 U C o c c u r r i n g i n J u l y o r A u g u s t . The d e p r e s s i o n s n o t e d i n t h e t e m p e r a t u r e c u r v e s i n J u l y 1974 a n d i n A u g u s t 1975 a g r e e w e l l w i t h t h e c o r r e s p o n d i n g p e r i o d s o f h i g h e r p r e c i p i t a t i o n e a r l i e r n o t e d f o r t h e s e m o n t h s . A b s o l u t e d i f f e r e n c e s b e t w e e n s t a t i o n s i n a n y g i v e n m o n t h w e r e l e s s t h a n 2 ° C a n d a t l e a s t i n t h e c a s e o f w i n t e r t e m p e r a t u r e s a t B u n t z e n L a k e c a n p o s s i b l y be a s c r i b e d t o a l t i t u d e . The r e a s o n f o r o b s e r v a n c e o f h i g h v a l u e s i n summer a t t h e P o r t Moody G u l f R e f i n e r y may be i t s p o s i t i o n f u r t h e r i n l a n d t h a n t h e P o i n t G r e y a n d A i r p o r t s t a t i o n s a n d i t s l o w e r a l t i t u d e t h a n t h e B u n t z e n L a k e s i t e . 4 . 1 . 3 W i n d s I t i s n e c e s s a r y t o c o n s i d e r w i n d s i n t h e r e g i o n o f B u r r a r d I n l e t w i t h r e s p e c t t o t h e i r e f f e c t s o n s u r f a c e l a y e r t r a n s p o r t and on v e r t i c a l m i x i n g . T a b a t a ( 1 9 7 1 ) h a s n o t e d t h a t d u e t o l o c a l t o p o g r a p h y , w i n d s i n t h e B u r r a r d I n l e t a r e a a r e p r e d o m i n a n t l y o r i e n t e d i n t h e e a s t - w e s t d i r e c t i o n . D i u r n a l w i n d s a r e i d e n t i f i e d , t y p i c a l l y b l o w i n g f r o m t h e e a s t a t n i g h t a n d s h i f t i n g t o t h e w e s t i n e a r l y m o r n i n g . W i n d s a r e g e n e r a l l y l i g h t w i t h m o n t h l y maxima s e l d o m e x c e e d i n g 25 k m / h r i n s u m m e r , a n d o n l y o c c a s i o n a l l y r e a c h i n g 35 k m / h r i n f a l l a n d w i n t e r . I n g e n e r a l , t h e d i r e c t i o n r e c o r d s f o r t h o s e f e w t i m e - s e r i e s o f w i n d s a v a i l a b l e f o r t h e p r e s e n t s t u d y p e r i o d a r e n o t c o n s i d e r e d t o be o f p a r t i c u l a r l y good q u a l i t y ( p e r s o n a l c o m m u n i c a t i o n - P a c i f i c W e a t h e r S e r v i c e , A E S ) l i k e l y d u e t o l o c a l i z e d t o p o g r a p h i c e f f e c t s a t t h e m e a s u r e m e n t s i t e s , ( o n l y t h e V a n c o u v e r I n t e r n a t i o n a l A i r p o r t d i r e c t i o n d a t a a r e c o n s i d e r e d t o h a v e b e e n a c c u r a t e l y r e c o r d e d ) . A s s u m i n g a b a s i c e a s t - w e s t o r i e n t a t i o n a s e a r l i e r c o m m e n t e d , w i n d s p e e d i n f o r m a t i o n f o r 40 t h e B u r r a r d I n l e t a r e a i s p r e s e n t e d i n F i g u r e 4 . 2 . I n F i g u r e 4 . 2 ( a ) , 1 8 - m o n t h r e c o r d s o f m o n t h l y mean s p e e d s a r e p l o t t e d f o r t h e P o i n t A t k i n s o n , a n d V a n c o u v e r I n t e r n a t i o n a l A i r p o r t s t a t i o n s . Two p a r t i a l r e c o r d s a r e p r e s e n t e d a s w e l l . The f i r s t r e c o r d , o f f o u r m o n t h s d u r a t i o n f r o m May 1 9 7 4 , i s f r o m t h e F i r s t N a r r o w s m a r i n e t r a f f i c c o n t r o l s t a t i o n l o c a t e d a t t h e a p e x o f t h e L i o n ' s G a t e B r i d g e . T h i s s t a t i o n was a b a n d o n e d i n A u g u s t 1 9 7 4 . The f i n a l r e c o r d i s f r o m a s t a t i o n l o c a t e d on t h e j e t t y o f t h e J e r i c h o Y a c h t C l u b , w h i c h r e p o r t e d t h r o u g h t h e p e r i o d M a r c h t o S e p t e m b e r 1 9 7 5 . The more e x p o s e d s t a t i o n s r e p o r t e d mean m o n t h l y s p e e d s m a i n l y r a n g i n g b e t w e e n 10 and 18 k m / h r , a n d r e a c h i n g maximum v a l u e s d u r i n g D e c e m b e r . J e r i c h o , somewhat s h e l t e r e d a l o n g t h e s o u t h s h o r e o f t h e a p p r o a c h e s , t y p i c a l l y r e g i s t e r e d t h e l o w e s t s p e e d s , w h i l e P o i n t A t k i n s o n i n i t s e x p o s e d p o s i t i o n a t t h e n o r t h w e s t e r n h a r b o u r e n t r a n c e g e n e r a l l y r e c o r d e d t h e g r e a t e s t s p e e d s . No t i m e - s e r i e s d a t a a r e a v a i l a b l e f r o m a s t a t i o n r e p r e s e n t a t i v e o f I n d i a n A r m . I t c a n be n o t e d , h o w e v e r , t h a t d u r i n g t h e 25 c r u i s e s w h i c h e n t e r e d t h e a r m , w i n d s w e r e m o s t f r e q u e n t l y c a l m o r l i g h t , a n d i n f a c t w e r e r e c o r d e d i n e x c e s s o f 35 k m / h r on o n l y two o c c a s i o n s . The maximum w i n d s r e c o r d e d on b o a r d s h i p d u r i n g t h e s t u d y w e r e 63 k m / h r f r o m t h e e a s t a t s t a t i o n Van 1 1 , O c t o b e r 1 6 , 1 9 7 5 . F i g u r e 4 . 2 ( b ) i s p r e s e n t e d t o i l l u s t r a t e t h e v a r i a b i l i t y o f w i n d s p e e d s a t t h e a i r p o r t s t a t i o n o v e r t h e d u r a t i o n o f t h e s t u d y . The t r e n d t o h i g h e r w i n d s p e e d s i n t h e p e r i o d D e c e m b e r t h r o u g h M a r c h i s n o t e d . M o s t i m p o r t a n t l y , h o w e v e r , i t i s n o t e d t h a t w i n d s i n e x c e s s o f 25 k m / h r w e r e i n f r e q u e n t a n d when o b s e r v e d , l a s t e d o n l y f o r t h e p e r i o d o f a f e w h o u r s . 41 From t h e s e h i s t o r i c a l d a t a , a n d f r o m o b s e r v a t i o n s made i n c o l l e c t i n g c o n s i d e r a b l e d a t a a b o a r d s h i p i n B u r r a r d I n l e t , i t i s s u g g e s t e d t h a t much o f t h e t i m e , w i n d s p l a y o n l y a m i n o r r o l e i n d e t e r m i n i n g t h e d i s t r i b u t i o n o f p r o p e r t i e s a n d t h e c i r c u l a t i o n o f B u r r a r d I n l e t a n d I n d i a n A r m . The t r a n s p o r t o f s u r f a c e w a t e r s i s e x p e c t e d t o be d o m i n a t e d by t i d a l c u r r e n t s r a t h e r t h a n by w i n d s . V e r t i c a l m i x i n g , a s w e l l i s e x p e c t e d t o be c o n t r o l l e d more by t i d a l a n d e s t u a r i n e t h a n by w i n d d r i v e n m e c h a n i s m . I n t h e p r e s e n c e o f o c c a s i o n a l s t r o n g w i n d s , w i n d m i x i n g and w i n d d r i v e n t r a n s p o r t w i l l be o f s i g n i f i c a n c e n e a r t h e s u r f a c e b u t o n l y f o r b r i e f p e r i o d s . T h e s e p r o c e s s e s a r e n o t l i k e l y t o h a v e a s i g n i f i c a n t e f f e c t on t h e s e a s o n a l v a r i a t i o n s o f p r o p e r t i e s . 4 . 2 R u n o f f The p r i m a r y c h a r a c t e r i s t i c s o f f r e s h w a t e r r u n o f f i n t o t h e B u r r a r d I n l e t - I n d i a n Arm s y s t e m h a v e b e e n d e s c r i b e d by G i l m a r t i n ( 1 9 6 2 ) , C a m p b e l l ( 1 9 5 4 ) and T a b a t a ( 1 9 7 1 ) . Q u a l i t a t i v e f e a t u r e s o f t h e s e d e s c r i p t i o n s h a v e b e e n m e n t i o n e d i n S e c t i o n 1 . 2 . The f o l l o w i n g b r i e f d i s c u s s i o n p r e s e n t s f u r t h e r ( q u a n t i t a t i v e ) d e t a i l f r o m t h e s e p a p e r s a l o n g w i t h m e a s u r e d r u n o f f d a t a f o r t h e p e r i o d May 1974 t o O c t o b e r 1 9 7 5 . The p r i n c i p a l s o u r c e s o f f r e s h w a t e r f o r t h e s t u d y a r e a h a v e b e e n i d e n t i f i e d a s t h e F r a s e r R i v e r ( m o s t s i g n i f i c a n t l y t h r o u g h t h e N o r t h A r m ) , t h e C a p i l a n o R i v e r , t h e S e y m o u r R i v e r , L y n n C r e e k , t h e I n d i a n R i v e r , t h e B u n t z e n P o w e r H o u s e o u t f l o w s a n d t h e n u m e r o u s s m a l l s t r e a m s w h i c h e n t e r t h e s y s t e m p r e d o m i n a n t l y f r o m t h e n o r t h a n d w e s t . 42 Of t h e s e , o n l y t h e F r a s e r , C a p i l a n o a n d S e y m o u r R i v e r s a n d t h e B u n t z e n o u t f l o w s a r e m e t e r e d . A n n u a l d i s c h a r g e c u r v e s f o r t h e t h r e e r i v e r s a n d f o r t h e p o w e r h o u s e s a r e p r e s e n t e d i n F i g u r e 4 . 3 . I n s p e c t i o n o f h i s t o r i c a l d a t a n o t h e r e p r e s e n t e d c o n f i r m s t h e g e n e r a l s h a p e o f t h e s e c u r v e s t o be r e p r e s e n t a t i v e o f t y p i c a l a n n u a l c y c l e s f o r t h e s e r i v e r s . I t i s i m m e d i a t e l y n o t e d t h a t t h e F r a s e r d i s c h a r g e e x h i b i t s a s i n g l e a n n u a l p e a k i n J u n e , w h i l e t h e o t h e r r i v e r s e x h i b i t a b i m o d a l c y c l e . The F r a s e r d i s c h a r g e maximum o c c u r r i n g d u r i n g t h e May t o A u g u s t f r e s h e t p e r i o d i s a m a n i f e s t a t i o n o f m e l t i n g o f t h e p r e v i o u s w i n t e r ' s snow p a c k . The same m e c h a n i s m e x p l a i n s t h e M a y - J u n e maxima i n C a p i l a n o , S e y m o u r and B u n t z e n d i s c h a r g e s . S u p e r i m p o s e d on t h i s c y c l e f o r t h e s m a l l e r r i v e r s a r e d i r e c t r u n o f f e f f e c t s w h i c h g e n e r a t e a s e c o n d p e a k s o m e t i m e b e t w e e n O c t o b e r a n d D e c e m b e r d e p e n d e n t on t h e t i m e o f maximum p r e c i p i t a t i o n . F o r e x a m p l e , t h e e x c e p t i o n a l l y h i g h v a l u e s r e c o r d e d i n O c t o b e r 1975 c a n be t r a c e d d i r e c t l y t o t h e p a r t i c u l a r l y h e a v y p r e c i p i t a t i o n w h i c h f e l l d u r i n g t h a t month ( F i g u r e 4 . 1 ( a ) ) . I n g e n e r a l , e x c e p t i n t h o s e m o n t h s w h e r e t h e snow p a c k e f f e c t p r o d u c e s m a x i m a , t h e C a p i l a n o a n d S e y m o u r d i s c h a r g e c u r v e s a r e w e l l c o r r e l a t e d w i t h t h e l o c a l p r e c i p i t a t i o n c u r v e , F i g u r e 4 . 1 ( a ) . A s t h e B u n t z e n c u r v e r e f l e c t s t h e r e g u l a t i o n o f l a k e l e v e l t h r o u g h c o n t r o l l e d d i s c h a r g e , i t i s n o t e x p e c t e d t o f o l l o w c l o s e l y t h e p r e c i p i t a t i o n c u r v e . I n c o n s i d e r i n g t h e t o t a l mean y e a r l y d i s c h a r g e i n t o B u r r a r d I n l e t , C a m p b e l l ( 1 9 5 4 ) h a s shown g o o d a g r e e m e n t b e t w e e n m e t e r e d a n d e s t i m a t e d d i s c h a r g e r a t e s f o r t h e C a p i l a n o and S e y m o u r r i v e r s and t h u s h a s a c c e p t e d t h e v a l i d i t y o f h i s e s t i m a t e d r a t e s f o r L y n n C r e e k a n d f o r t h e I n d i a n R i v e r . A s t h e 1 9 7 4 - 1 9 7 5 C a p i l a n o a n d S e y m o u r d a t a f a l l w i t h i n 15% o f C a m p b e l l ' s v a l u e s , h i s e s t i m a t e o f mean y e a r l y d i s c h a r g e r a t e s 3 3 o f 4 m / s f o r L y n n C r e e k a n d 18 m / s f o r t h e I n d i a n R i v e r w i l l be 43 a s s u m e d v a l i d f o r t h e p r e s e n t s t u d y a s w e l l . E m p l o y i n g t h e s e v a l u e s , t h e c o m b i n e d mean y e a r l y d i s c h a r g e r a t e f o r t h e C a p i l a n o , I n d i a n , a n d S e y m o u r R i v e r s a n d L y n n C r e e k o v e r t h e p r e s e n t s t u d y p e r i o d h a s b e e n c a l c u l a t e d 3 a s 64 m / s . T a b a t a h a s p r e s e n t e d a r g u m e n t s w h i c h i n d i c a t e t h a t t h e mean d i s c h a r g e r a t e f o r a n y s e c o n d a r y s t r e a m s e n t e r i n g B u r r a r d I n l e t i s 3 somewhat l e s s t h a n 3 m / s , a n d a l s o t h a t e v e n a t i t s m a x i m u m , t h e n e t c o n t r i b u t i o n o f d i r e c t p r e c i p i t a t i o n on t h e i n l e t s u r f a c e , t o t h e t o t a l f r e s h w a t e r i n p u t i s l e s s t h a n 1%. C o u p l i n g a l l t h e s e e f f e c t s w i t h t h e 3 mean B u n t z e n o u t f l o w o f 23 m / s , a r e p r e s e n t a t i v e mean f r e s h w a t e r i n p u t 3 r a t e o f 100 m / s ( e x c l u d i n g F r a s e r R i v e r c o n t r i b u t i o n ) i s c a l c u l a t e d f o r t h e e n t i r e s y s t e m . A f i r m e s t i m a t e o f t h e a c t u a l v o l u m e o f F r a s e r R i v e r w a t e r w h i c h e n t e r s B u r r a r d I n l e t i s c o n s i d e r e d i m p o s s i b l e ; h o w e v e r , some c o n s i d e r a t i o n c a n be g i v e n t o i t s i m p o r t a n c e r e l a t i v e t o t h e o t h e r f r e s h w a t e r s o u r c e s d e s c r i b e d a b o v e . D a t a q u o t e d by T a b a t a i n d i c a t e t h a t 11 t o 14% o f F r a s e r R i v e r o u t f l o w i s c h a n n e l l e d t h r o u g h t h e N o r t h A r m , a n d t h a t t h i s i s t h e p r i m a r y s o u r c e o f F r a s e r R i v e r w a t e r w h i c h a f f e c t s B u r r a r d I n l e t . The p r e s e n c e o f s u c h w a t e r i n t h e s u r f a c e l a y e r o u t s i d e F i r s t N a r r o w s was v i s u a l l y e v i d e n t on many o c c a s i o n s d u r i n g t h e s a m p l i n g p r o g r a m , a n d i s a m p l y v e r i f i e d by r e s u l t a n t s a l i n i t y d a t a . From F i g u r e 4 . 3 ( a ) i t i s n o t e d t h a t d u r i n g t h e s u r v e y , mean F r a s e r R i v e r 3 d i s c h a r g e r a t e s ( a t M i s s i o n ) v a r i e d f r o m a h i g h o f 9 8 8 0 m / s i n J u n e 1974 3 t o a l o w o f 974 m / s i n M a r c h o f 1 9 7 5 . T h e mean d i s c h a r g e r a t e f o r t h e 3 1 8 - m o n t h p e r i o d was 4 0 5 0 m / s . A s s u m i n g t h i s t o be r e p r e s e n t a t i v e , i t 3 c a n be e s t i m a t e d t h a t on a v e r a g e a v o l u m e o f 4 4 5 m / s i s d i v e r t e d t h r o u g h t h e N o r t h Arm t o d i s c h a r g e o f f P o i n t G r e y . The v o l u m e o f t h i s 44 w a t e r w h i c h a c t u a l l y s w e e p s a r o u n d t h e P o i n t t o e n t e r B u r r a r d I n l e t i s d e t e r m i n e d by w i n d and t i d e c o n d i t i o n s a t a n y g i v e n t i m e , h o w e v e r , i t i s n o t e d t h a t e v e n i f 20% o f t h i s r i v e r w a t e r was t o move i n t o t h e i n l e t , t h i s w o u l d r e p r e s e n t a v o l u m e e f f e c t i v e l y e q u a l t o t h e mean i n p u t f r o m a l l o t h e r s o u r c e s i n t o t h e e n t i r e i n l e t . I t i s t h u s e v i d e n t t h a t i n t h e a r e a o u t s i d e F i r s t N a r r o w s , t h e e f f e c t o f F r a s e r R i v e r i n p u t much e x c e e d s t h a t o f a n y o t h e r f r e s h w a t e r s o u r c e s . I t w i l l be s e e n f r o m p r o p e r t y d i s t r i b u t i o n s p r e s e n t e d i n s u b s e q u e n t s e c t i o n s t h a t t h i s f r e s h e n i n g e f f e c t i s f e l t a t l e a s t t h r o u g h F i r s t N a r r o w s i n t o t h e w e s t e r n h a r b o u r , a n d p o s s i b l y e v e n i n t o t h e c e n t r a l r e g i o n s . T h u s , i n B u r r a r d I n l e t , t h e F r a s e r R i v e r g e n e r a l l y o v e r s h a d o w s t h e e f f e c t s o f f r e s h w a t e r i n p u t f r o m s u c h s o u r c e s a s t h e C a p i l a n o a n d S e y m o u r r i v e r s . I n I n d i a n A r m , h o w e v e r , d i s c h a r g e f r o m t h e I n d i a n R i v e r a n d f r o m t h e B u n t z e n o u t f l o w s w i l l b e s e e n t o h a v e a m a r k e d e f f e c t o n t h e p r o p e r t y d i s t r i b u t i o n s and c i r c u l a t i o n p a t t e r n s . 45 CHAPTER 5 SEASONAL CHANGES IN WATER PROPERTY DISTRIBUTIONS To s u p p o r t a t h o r o u g h s y n o p t i c d i s c u s s i o n o f t h e s c a l a r p r o p e r t y d a t a c o l l e c t e d o v e r t h e 1 8 - m o n t h d u r a t i o n o f t h e s t u d y , t h r e e s e r i e s o f f i g u r e s a r e p r e s e n t e d . F i r s t l y , a s e t o f n i n e p a i r s o f h o r i z o n t a l d i s t r i b u t i o n s o f s u r f a c e t e m p e r a t u r e a n d s a l i n i t y o u t s i d e F i r s t N a r r o w s o v e r t h e p e r i o d A u g u s t 1974 t o O c t o b e r 1975 a r e d i s c u s s e d t o i l l u s t r a t e t h e s e a s o n a l e f f e c t s o f F r a s e r R i v e r d i s c h a r g e i n t h e h a r b o u r a p p r o a c h e s . S e c o n d l y , t i m e - d e p t h s e c t i o n s o f t e m p e r a t u r e , s a l i n i t y and o x y g e n a r e p r e s e n t e d f o r f i v e r e p r e s e n t a t i v e s t a t i o n s t o g i v e an o v e r v i e w t o t h e s e a s o n a l c y c l e o f c h a n g e s t h r o u g h o u t t h e e n t i r e s t u d y a r e a . F i n a l l y , v e r t i c a l s e c t i o n s o f t e m p e r a t u r e , s a l i n i t y , d e n s i t y a n d o x y g e n i n V a n c o u v e r H a r b o u r a n d i n I n d i a n Arm a r e d i s c u s s e d c r u i s e by c r u i s e t o p r o v i d e a d e t a i l e d a n a l y s i s o f a n n u a l c h a n g e s . 5 . 1 S u r f a c e B e h a v i o u r i n A p p r o a c h e s D e t a i l e d s a m p l i n g o f t h e s u p p l e m e n t a r y s t a t i o n s o u t s i d e F i r s t N a r r o w s ( f o r l o c a t i o n s s e e F i g u r e s 1 . 1 ( b ) a n d 5 . 1 ( a ) ) was u n d e r t a k e n on n i n e r e g u l a r c r u i s e s a n d a s p a r t o f t h e A u g u s t 1975 CSTD s u r v e y ( f o r c r u i s e d a t e s s e e T a b l e 2 . 1 , c o l u m n 5 ) . H o r i z o n t a l d i s t r i b u t i o n s o f s u r f a c e t e m p e r a t u r e a n d s a l i n i t y a s d e r i v e d f r o m t h e s e d a t a a r e p r e s e n t e d as F i g u r e s 5 . 2 ( a ) a n d ( b ) t h r o u g h 5 . 1 0 ( a ) and ( b ) . A s t h e i n t e r p r e t a t i o n o f t h e s e f i g u r e s i s d e p e n d e n t on t h e t i d a l p h a s e a t t h e t i m e t h e s t a t i o n s w e r e s a m p l e d , t i d a l b i n i n f o r m a t i o n ( s e e s e c t i o n 3 . 2 ) i s i n c l u d e d w i t h e a c h f i g u r e . A l s o i n c l u d e d i s an a r r o w t o i n d i c a t e t h e s e q u e n c e i n w h i c h t h e s t a t i o n s w e r e s a m p l e d . A l e f t p o i n t i n g a r r o w i n d i c a t e s t h a t s a m p l i n g commenced a t s t a t i o n 1 7 - 8 ( F i g u r e 5 . 1 ( a ) ) , p r o c e e d e d n o r t h , t h e n s o u t h a l o n g t h e " 1 4 " l i n e a n d f i n a l l y n o r t h a g a i n a l o n g t h e "11" l i n e t o c o n c l u d e a t s t a t i o n 1 1 - 1 . A r i g h t p o i n t i n g 46 a r r o w i n d i c a t e s a n a p p r o x i m a t e r e v e r s e o f t h i s s e q u e n c e , w i t h s a m p l i n g c o m m e n c i n g o f f P o i n t G r e y a t 1 1 - 8 , p r o c e e d i n g n o r t h , t h e n s o u t h , t h e n n o r t h t o c o n c l u d e a t Van 17 . The t i d a l p h a s e a t t h e commencement o f s a m p l i n g i s i n d i c a t e d by t h e b i n number a t t h e t a i l o f t h e a r r o w ( s e e F i g u r e 3 . 1 f o r b i n d e f i n i t i o n s ) w h i l e t h e b i n number a t t h e a r r o w h e a d i d e n t i f i e s t i d a l p h a s e a t t h e c o n c l u s i o n o f s a m p l i n g . I t i s t o be n o t e d i n c o n s i d e r i n g t h e s e f i g u r e s t h a t t h e d e g r e e o f c o n t o u r d e t a i l v a r i e s g e o g r a p h i c a l l y d u e t o t h e i r r e g u l a r i t y o f t h e s t a t i o n g r i d . A s c a n be s e e n f r o m F i g u r e 5 . 1 ( a ) , s t a t i o n s e p a r a t i o n i n t h e n o r t h - s o u t h d i r e c t i o n i s g e n e r a l l y o n e h a l f o f e a s t - w e s t s e p a r a t i o n . F o r t h i s r e a s o n , t h e r e a r e c a s e s w h e r e much f i n e r s t r u c t u r e i s n o t e d i n t h e c o n t o u r i n g a l o n g n o r t h - s o u t h l i n e s o f s t a t i o n s , t h a n i s n o t e d i n t h e e a s t - w e s t d i r e c t i o n . S i m i l a r l y , i n a r e a s t o t h e s o u t h a n d t o t h e e a s t o f t h e s t a t i o n g r i d , e x t r a p o l a t i o n o f c o n t o u r s h a s b e e n n e c e s s a r y . I n s u c h i n s t a n c e s , s m o o t h c u r v e s h a v e b e e n p l o t t e d u s i n g d a s h e d l i n e s , t h u s d i s t i n g u i s h i n g t h e s e f r o m t h e i n t e r p o l a t e d c o n t o u r s p l o t t e d a s s o l i d l i n e s . C o m p a r i s o n o f F i g u r e s 5 . 1 ( b ) a n d 5 . 2 ( a ) w h i c h show d e n s i t y ( a s o^) a n d s a l i n i t y r e s p e c t i v e l y , f o r A u g u s t 1 , 1 9 7 4 , i l l u s t r a t e s t h e h i g h d e g r e e t o w h i c h d e n s i t y i s c o n t r o l l e d by s a l i n i t y i n t h e s e c o a s t a l s u r f a c e w a t e r s . A s t h e s t r u c t u r e o f t h e d e n s i t y a n d t h e s a l i n i t y c o n t o u r s i s s o s i m i l a r , l i t t l e a d d i t i o n a l i n f o r m a t i o n i s p r o v i d e d by t h e d e n s i t y s e c t i o n . T h u s , f o r c o n s i d e r a t i o n o f t h e s e s u r f a c e d i s t r i - b u t i o n s , a t t e n t i o n i s r e s t r i c t e d t o s e c t i o n s o f s a l i n i t y a n d t e m p e r a t u r e . By now d i s c u s s i n g t h e p a i r s o f f i g u r e s i n c h r o n o l o g i c a l s e q u e n c e , a n n u a l c y c l e s o f s u r f a c e s a l i n i t y a n d t e m p e r a t u r e i n t h e h a r b o u r a p p r o a c h e s a r e d e s c r i b e d . A l s o d i s c u s s e d a r e v a r i o u s a s p e c t s o f s u r f a c e c i r c u l a t i o n w h i c h a r e a p p a r e n t f r o m t h e s e d i s t r i b u t i o n s . A u g u s t 1 , 1974 ( F i g u r e s 5 . 2 ( a ) a n d ( b ) ) The s e c o n d a r y s t a t i o n g r i d i n t h e h a r b o u r a p p r o a c h e s was f i r s t s a m p l e d o n A u g u s t 1 , 1 9 7 4 , a t a t i m e when t h e F r a s e r r i v e r d i s c h a r g e r a t e was h i g h , t h e t i m e b e i n g l e s s t h a n t w o m o n t h s s i n c e maximum d i s c h a r g e . S a l i n i t i e s o f 6 . 8 6 ° / o o o b s e r v e d a t s t a t i o n V a n 1 1 - 8 a n d 7 . 4 9 ° / o o o b s e r v e d a t s t a t i o n Van 1 1 - 5 a p p r o x i m a t e l y t h r e e h o u r s b e f o r e h i g h w a t e r on t h i s d a t e w e r e among t h e l o w e s t o b s e r v e d i n t h e a p p r o a c h e s t h r o u g h o u t t h e e n t i r e s t u d y . T h i s i s c o n s i d e r e d t o be e v i d e n c e o f N o r t h A r m w a t e r s w i n g i n g n o r t h e a s t w a r d s a r o u n d P o i n t G r e y on t h e r i s i n g t i d e . A l s o a p p a r e n t on t h i s s a l i n i t y f i g u r e i s a r a t h e r h i g h s a l i n i t y c o r e i n t h e n o r t h c e n t r a l r e g i o n , w h i c h i s i n t e r p r e t e d a s a m a n i f e s t a t i o n o f e b b f l o w t h r o u g h F i r s t N a r r o w s f l a n k e d b y F r a s e r R i v e r w a t e r t o t h e s o u t h a n d by N o r t h S h o r e s t r e a m w a t e r t o t h e n o r t h . A f u r t h e r i n d i c a t i o n o f t h i s f l o w i s t h e s i m i l a r s h a p e d t o n g u e o f r e l a t i v e l y l o w e r t e m p e r a t u r e w a t e r o b s e r v e d on F i g u r e 5 . 2 ( b ) . T h e s e d i s t r i b u t i o n s a r e r e p r e s e n t a t i v e o f l a t e summer c o n d i t i o n s w i t h h i g h w a t e r t e m p e r a t u r e s a n d w i t h v e r y l o w s a l i n i t i e s i n t h e r i v e r i n f l u e n c e d w a t e r . L a r g e h o r i z o n t a l s a l i n i t y g r a d i e n t s w e r e a l s o o b s e r v e d b e t w e e n t h e w e l l m i x e d w a t e r s o f t h e e a r l i e r e b b f r o m i n s i d e t h e n a r r o w s a n d t h e f l o o d i n g r i v e r w a t e r s o f f P o i n t G r e y . On o n l y o n e o t h e r o c c a s i o n ( S e p t e m b e r 3 , 1 9 7 5 ) was s u c h a r a n g e o f s a l i n i t i e s o b s e r v e d i n t h i s a r e a d u r i n g a s i n g l e c r u i s e . A u g u s t 2 9 , 1974 ( F i g u r e s 5 . 3 ( a ) a n d ( b ) ) On t h i s s e c o n d A u g u s t c r u i s e , m a r k e d i n c r e a s e s i n s u r f a c e s a l i n i t y a n d c o r r e s p o n d i n g d e c r e a s e s i n t e m p e r a t u r e ( f r o m e a r l i e r A u g u s t l e v e l s ) w e r e r e c o r d e d , c o n s i s t e n t w i t h d r o p p i n g r i v e r d i s c h a r g e r a t e s and d e c r e a s i n g a i r t e m p e r a t u r e s . The t o n g u e o f r i v e r w a t e r o b s e r v e d o f f P o i n t G r e y j u s t a f t e r t h e e b b had s a l i n i t i e s a l m o s t 1 0 ° / o o h i g h e r t h a n t h o s e r e c o r d e d a m o n t h e a r l i e r . Maximum s a l i n i t y i n c r e a s e d by g r e a t e r t h a n 4 ° / o o w h i l e t h e o b s e r v e d r a n g e o f s a l i n i t i e s d r o p p e d f r o m g r e a t e r t h a n 1 0 ° / o o t o n e a r 5 ° / o o . T e m p e r a t u r e s d r o p p e d by g e n e r a l l y 1 ° t o 2 ° d u r i n g A u g u s t . F o r s i m i l a r t i d a l c o n d i t i o n s a n d an i d e n t i c a l s e q u e n c e o f s a m p l i n g , t h e l a t e A u g u s t s e c t i o n s do n o t c l e a r l y show t h e e b b i n g p l u m e o f m i x e d w a t e r w h i c h was s o e v i d e n t i n F i g u r e 5 . 2 . F e b r u a r y 2 2 , 1975 ( F i g u r e s 5 . 4 ( a ) a n d ( b ) ) An a l m o s t s i x - m o n t h gap b e t w e e n t h e l a t e A u g u s t c r u i s e a n d t h i s F e b r u a r y c r u i s e on w h i c h t h e s e c o n d a r y s t a t i o n s i n t h e a p p r o a c h e s w e r e n e x t s a m p l e d a l l o w s no d e t a i l e d d i s c u s s i o n r e g a r d i n g t h e t r a n s i t i o n f r o m summer t o w i n t e r c o n d i t i o n s . The F e b r u a r y c r u i s e d o e s , h o w e v e r , p r o v i d e i l l u s t r a t i o n o f t h e u n i f o r m i t y o f l a t e w i n t e r c o n d i t i o n s . S a l i n i t i e s b e t w e e n 2 7 ° / o o a n d 2 8 ° / o o w e r e o b s e r v e d o v e r m o s t o f t h e r e g i o n , w i t h a m a r g i n a l l y l o w e r s a l i n i t y t o n g u e ( i n f l u e n c e d by N o r t h Arm w a t e r ) a p p e a r i n g a t l o w w a t e r t o t h e s o u t h w e s t . The 2 6 ° / o o c o n t o u r t o t h e n o r t h i l l u s t r a t e s m i n o r f r e s h e n i n g a t t h e s u r f a c e d u e t o r u n o f f f r o m s m a l l s t r e a m s a l o n g t h e N o r t h S h o r e . U n i f o r m t e m p e r a t u r e s o f 5 . 5 ° t o 6 . 0 ° C w e r e r e c o r d e d a t m o s t s t a t i o n s . S l i g h t l y h i g h e r t e m p e r a t u r e s w e r e a s s o c i a t e d w i t h t h e r i v e r w a t e r t o t h e s o u t h w e s t w h i l e m a r g i n a l l y l o w e r t e m p e r a t u r e s c h a r a c t e r i z e d t h e r u n o f f i n f l u e n c e d w a t e r t o t h e n o r t h . S u r f a c e w a t e r s o b s e r v e d on t h i s c r u i s e w e r e t h e m o s t d e n s e o f a n y s a m p l e d h e r e d u r i n g t h e e n t i r e s u r v e y . May 3 0 , 1975 ( F i g u r e s 5 . 5 ( a ) a n d ( b ) ) By l a t e M a y , t h e F r a s e r d i s c h a r g e r a t e had c l i m b e d t o a p p r o x i m a t e l y i t s l e v e l o f A u g u s t 1974 ( F i g u r e 4 . 3 ( a ) ) a n d a i r t e m p e r a t u r e s had i n c r e a s e d c o n s i d e r a b l y f r o m l a t e F e b r u a r y l e v e l s . T h e r a n g e o f s a l i n i t i e s had a g a i n i n c r e a s e d t o a b o u t 9 ° / o o , w i t h maximum s a l i n i t i e s b e i n g j u s t l e s s t h a n on A u g u s t 1 , 1974 ( F i g u r e 5 . 2 ) . a n d minimum s a l i n i t i e s b e i n g a b o u t 2 ° / o o g r e a t e r . W a t e r t e m p e r a t u r e s , w h i l e s t i l l q u i t e u n i f o r m had i n c r e a s e d t o g e n e r a l l y 1 5 ° t o 1 6 ° C . S a m p l i n g o n t h i s c r u i s e commenced a t s t a t i o n Van 1 1 - 8 a n d s p a n n e d a f u l l e b b c y c l e . D u r i n g t h e e a r l y h o u r s o f e b b , t h e r e was e v i d e n c e o f c o n t i n u e d i n f l u e n c e f r o m F r a s e r R i v e r w a t e r t h r o u g h t h e s o u t h e a s t e r n and s o u t h c e n t r a l h a r b o u r m o u t h , a s i n d i c a t e d by t h e l o w s a l i n i t y t o n g u e o f F i g u r e 5 . 5 ( a ) , and t h e l o w t e m p e r a t u r e t o n g u e o f F i g u r e 5 . 5 ( b ) . I n t h e l a t e r s t a g e s o f e b b , o u t f l o w f r o m F i r s t N a r r o w s was e v i d e n t . T h e 1 5 ° / o o i s o h a l i n e a n d t h e 1 5 . 5 ° i s o t h e r m ( n e a r t h e c e n t r e o f t h e s e c t i o n ) a p p e a r t o m a r k a n a p p r o x i m a t e b o u n d a r y b e t w e e n t h e r i v e r w a t e r s t o t h e s o u t h w e s t a n d t h e e b b i n g w a t e r s t o t h e n o r t h e a s t . A g a i n , i t i s w e l l t o n o t e t h a t d e t a i l i s l a c k i n g t o t h e s o u t h e a s t i n E n g l i s h Bay s i m p l y b e c a u s e no s a m p l i n g was u n d e r t a k e n e a s t o f s t a t i o n 1 7 - 8 . J u n e 1 3 , 1975 ( F i g u r e s 5 . 6 ( a ) a n d ( b ) ) T h e s e d i s t r i b u t i o n s , d r a w n f r o m : d a t a c o l l e c t e d o n l y two w e e k s f o l l o w i n g t h e May c r u i s e ( F i g u r e 5 . 5 ) i l l u s t r a t e a h i g h v a r i a b i l i t y o f s u r f a c e c o n d i t i o n s i n t h e a p p r o a c h e s . A l t h o u g h F r a s e r d i s c h a r g e 50 r a t e s i n c r e a s e d i n t h e i n t e r v e n i n g two w e e k s , s u r f a c e s a l i n i t i e s o b s e r v e d on t h i s J u n e c r u i s e o v e r an e q u i v a l e n t t i d a l c y c l e w e r e g e n e r a l l y h i g h e r t h a n t h o s e r e c o r d e d i n M a y . W h i l e maximum s a l i n i t i e s i n t h e o u t f l o w i n g w a t e r t h r o u g h F i r s t N a r r o w s w e r e c o m p a r a b l e , a n d w a t e r t e m p e r a t u r e s i n J u n e w e r e h i g h e r ( c o n s i s t e n t w i t h t h e i n c r e a s e i n a i r t e m p e r a t u r e o v e r t h e t w o - w e e k p e r i o d ) , t h e r e was no e v i d e n c e o f t h e l o w s a l i n i t y w a t e r t o t h e w e s t w h i c h was a p p a r e n t i n M a y . I n s t e a d , a t o n g u e o f w a t e r h a v i n g s a l i n i t i e s 2 t o 3 ° / o o h i g h e r t h a n t h o s e o f r e s i d e n t w a t e r was o b s e r v e d o f f P o i n t G r e y . S i m i l a r i n d i c a t i o n was s e e n i n t h e t e m p e r a t u r e d a t a , o f a c o o l t o n g u e e n t e r i n g t h e h a r b o u r m o u t h f r o m t h e s o u t h w e s t . A s s t a t i o n s V a n 1 1 - 8 a n d V a n 1 1 - 5 w e r e s a m p l e d a t a p p r o x i m a t e l y t h e t i m e o f h i g h w a t e r , t h i s t o n g u e m u s t h a v e b e e n a s s o c i a t e d w i t h t h e p r e v i o u s f l o o d . The w a t e r m u s t h a v e come f r o m w e s t a n d / o r n o r t h o f P o i n t G r e y a s a n y c o n t r i b u t i o n f r o m t h e s o u t h w o u l d h a v e b e e n o f s u b s t a n t i a l l y l o w e r s a l i n i t y . A p l a u s i b l e e x p l a n a t i o n w o u l d be a g y r a l c i r c u l a t i o n , s e t up on t h e p r e v i o u s e b b . T h e o u t f l o w a l o n g t h e N o r t h S h o r e on t h e e b b c o u l d f o r c e a c y c l o n i c r e t u r n f l o w f r o m n o r t h t o s o u t h o u t s i d e t h e h a r b o u r e n t r a n c e , w h i c h on t h e t u r n t o f l o o d c o u l d p r o v i d e h i g h s a l i n i t y w a t e r o f f P o i n t G r e y a s o b s e r v e d . W i n d c o n d i t i o n s i n t h e p r e c e d i n g d a y s had b e e n c o n d u c i v e t o s u c h c i r c u l a t i o n w i t h d a i l y mean w i n d s p e r s i s t i n g f r o m t h e n o r t h w e s t t o w e s t n o r t h w e s t a t m o d e r a t e s p e e d s o f 10 t o 22 k m / h r . T h e s e c o u l d p o s s i b l y p u s h t h e N o r t h Arm w a t e r s o u t h w a r d , r e m o v i n g i t s u s u a l i n f l u e n c e . 5a J u l y 2 5 , 1975 ( F i g u r e s 5 . 7 ( a ) and ( b ) ) A l t h o u g h t h e F r a s e r R i v e r d i s c h a r g e l e v e l had p e a k e d i n t h e w e e k s b e t w e e n t h e J u n e ( F i g u r e 5 . 6 ) a n d J u l y c r u i s e s , s a l i n i t y d e c r e a s e s o f g e n e r a l l y 5 ° / o o a n d 8 ° / o o w e r e r e c o r d e d i n J u l y o v e r an i d e n t i c a l s a m p l i n g s e q u e n c e a n d c o m p a r a b l e t i d a l c y c l e . W h i l e i n J u n e , e b b i n g w a t e r s t h r o u g h F i r s t N a r r o w s had s a l i n i t i e s o f a p p r o x i m a t e l y 1 6 ° / o o t o 1 8 ° / o o d e c r e a s i n g t o t h e w e s t , t h e J u l y c r u i s e r e c o r d e d s a l i n i t i e s o f 1 0 ° / o o t o 1 2 ° / o o i n t h e a p p a r e n t e b b f l o w . On t h i s o c c a s i o n , s a l i n i t i e s i n c r e a s e d t o t h e w e s t . S i m i l a r f e a t u r e s w e r e o b s e r v e d i n t h e t e m p e r a t u r e d i s t r i b u t i o n . W a t e r t e m p e r a t u r e s i n e x c e s s o f 2 0 ° C r e f l e c t maximum a i r t e m p e r a t u r e s r e c o r d e d i n J u l y 1 9 7 5 . T h e d i r e c t i o n o f s u r f a c e t e m p e r a t u r e g r a d i e n t v a r i e d a s w o u l d be e x p e c t e d f r o m t h e o b s e r v e d s a l i n i t y g r a d i e n t s . T e m p e r a t u r e s n e a r F i r s t N a r r o w s i n c r e a s e d t o t h e w e s t i n J u n e ( a p p r o x i m a t e l y 1 5 . 5 ° t o 1 7 . 0 ° C ) a n d d e c r e a s e d t o t h e w e s t i n J u l y ( a p p r o x i m a t e l y 2 0 . 0 ° t o 1 8 . 5 ° C ) . T h e d e c r e a s e d s a l i n i t i e s o b s e r v e d - i n J u l y a r e i n t e r p r e t e d a s m a n i f e s t a t i o n o f t h e l a r g e v o l u m e o f f r e s h w a t e r e n t e r i n g t h e a p p r o a c h e s t h r o u g h t h e N o r t h Arm i n t h e w e e k s s i n c e t h e J u n e c r u i s e , c a u s i n g a g e n e r a l f r e s h e n i n g i n t h e e n t i r e s y s t e m . The v a r i a t i o n s i n d i r e c t i o n o f g r a d i e n t a r e n o t s o r e a d i l y e x p l a i n e d . O b s e r v a t i o n s on J u l y 2 4 , 1975 ( o n e d a y p r i o r t o c o l l e c t i o n o f s a m p l e s f r o m w h i c h F i g u r e 5 . 7 was d r a w n ) showed s a l i n i t i e s a t Van 17 a n d Van 24 t o be a p p r o x i m a t e l y 7 . 9 ° / o o a n d 1 8 . 6 ° / o o r e s p e c t i v e l y i n t h e l a s t h o u r o f e b b b e f o r e l o w w a t e r . T h i s m a r k e d i n c r e a s e t h r o u g h F i r s t N a r r o w s i s c o n s i s t e n t w i t h m o s t o b s e r v a t i o n s a t t h i s p a i r o f s t a t i o n s . T h e i n d i c a t i o n f r o m F i g u r e 5 . 7 ( a ) h o w e v e r , i s o f l o w s a l i n i t y w a t e r e b b i n g t h r o u g h F i r s t N a r r o w s o n J u l y 2 5 . A l l e v i d e n c e f r o m o t h e r c r u i s e s w o u l d s u g g e s t t h i s t o be an u n l i k e l y o c c u r r e n c e . A more r e a s o n a b l e e x p l a n a t i o n o f t h e o b s e r v a t i o n s o f J u l y 25 w o u l d be m i n o r i r r e g u l a r i t y i n t h e e b b f l o w . I f t h e e b b w e r e c o n f i n e d t o a m a r g i n a l l y more n o r t h e r l y and n a r r o w e r b a n d t h a n u s u a l , t h e w a t e r s a c t u a l l y s a m p l e d a t Van 17 may n o t i n f a c t h a v e p a s s e d o u t o f F i r s t N a r r o w s . A s t h e 1 0 ° / o o c o n t o u r o f F i g u r e 5 . 7 ( a ) and t h e 2 0 ° C c o n t o u r o f F i g u r e 5 . 7 ( b ) ( b o t h d a s h e d ) w e r e d r a w n on t h e b a s i s o f o n l y a s i n g l e s a m p l e (Van 1 7 ) , t h i s e x p l a n a t i o n seems r e a s o n a b l e . I f s u c h w e r e t h e c a s e , i t w o u l d be e x p e c t e d t h a t more d e n s e w a t e r s a s s o c i a t e d w i t h t h e e b b w o u l d h a v e p a s s e d t o t h e n o r t h o f Van 17 a t t h e t i m e t h e s e s a m p l e s w e r e t a k e n , and t h a t t h e s a m p l e d w a t e r was a c t u a l l y r e p r e s e n t a t i v e o f a m b i e n t c o n d i t i o n s o u t s i d e t h e N a r r o w s . A u g u s t 1 9 , 1975 ( F i g u r e s 5 . 8 ( a ) a n d ( b ) ) D a t a f o r t h e s e d i s t r i b u t i o n s w e r e c o l l e c t e d a t a t i m e when t h e F r a s e r R i v e r d i s c h a r g e r a t e had d r o p p e d t o n e a r h a l f i t s m a g n i t u d e a t t h e t i m e o f t h e J u l y c r u i s e . T h i s f a c t , i n c o n j u n c t i o n w i t h t h e t i d a l s e q u e n c e o f l a t e e b b t h r o u g h l o w w a t e r t o t h e commencement o f f l o o d , d u r i n g t h e A u g u s t s a m p l i n g , g e n e r a l l y e x p l a i n s t h e u n i f o r m i t y o b s e r v e d i n l a t e summer 1 9 7 5 . The s a l i n i t y F i g u r e 5 . 8 ( a ) s h o w s s a l i n i t i e s g e n e r a l l y b e t w e e n 1 7 ° / o o a n d 1 8 ° / o o t h r o u g h m o s t o f t h e a r e a o n t h e t a i l o f an e b b , c o n s i s t e n t w i t h s a l i n i t i e s o b s e r v e d on an e b b i n g t i d e i n l a t e A u g u s t o f t h e p r e v i o u s y e a r ( F i g u r e 5 . 3 ( a ) , e a s t e r n p o r t i o n ) . O n l y t o t h e s o u t h w e s t i n t h e v i c i n i t y o f s t a t i o n s V a n 1 1 - 5 and 1 1 - 8 was t h e i n f l u e n c e o f l o w s a l i n i t y r i v e r w a t e r o b s e r v e d : s a m p l i n g t h e r e was c o m p l e t e d a t t h e commencement o f t h e f l o o d . T e m p e r a t u r e s i n t h e a r e a ( F i g u r e 5 . 8 ( b ) ) s h o w e d s i m i l a r u n i f o r m i t y i n 53 t h e r a n g e 1 6 . 5 ° t o 1 7 . 5 ° C , s l i g h t l y w a r m e r t h a n i n t h e f i n a l week o f t h e p r e v i o u s A u g u s t a s w o u l d be e x p e c t e d w i t h t h e h i g h e r mean a i r t e m p e r a t u r e s r e c o r d e d i n 1975 t h a n i n 1 9 7 4 . S e p t e m b e r 3 , 1975 ( F i g u r e s 5 . 9 ( a ) a n d (b)) The d i s t r i b u t i o n s o f t e m p e r a t u r e a n d s a l i n i t y i n w a t e r s o b s e r v e d t o t h e s o u t h a n d t o t h e e a s t o f t h e 1 5 ° / o o i s o h a l i n e a n d t h e 1 4 . 5 ° i s o t h e r m ( F i g u r e 5 . 9 ) a r e r e p r e s e n t a t i v e o f a m b i e n t c o n d i t i o n s on a f l o o d i n g t i d e f o r e a r l y S e p t e m b e r . The r e l a t i v e l y l o w s a l i n i t i e s w o u l d i n d i c a t e s u b s t a n t i a l i n f l u e n c e o f F r a s e r w a t e r i n t o t h e v i c i n i t y o f F i r s t N a r r o w s , s u g g e s t i n g t i d a l f l o o d i n g t h r o u g h t h e s o u t h w e s t e r n h a r b o u r m o u t h . The a p p r o x i m a t e t e m p e r a t u r e d e c r e a s e s i n c e A u g u s t 19 was 2 . 5 ° C . T h e s e d i s t r i b u t i o n s p r o v i d e f u r t h e r e v i d e n c e o f t h e a n o m a l o u s i n t r u s i o n o f d e n s e w a t e r m a s s e s a r o u n d P o i n t A t k i n s o n w h i c h was e a r l i e r d e s c r i b e d i n S e c t i o n 3 . 3 . 4 . I n t h i s i n s t a n c e a w a t e r mass h a v i n g s a l i n i t i e s up t o 1 0 ° / o o a b o v e a n d t e m p e r a t u r e s up t o 2 . 5 ° C b e l o w t h o s e w h i c h w o u l d be e x p e c t e d f o r w a t e r a n y w h e r e i n B u r r a r d I n l e t a t t h i s t i m e ( s e e F i g u r e 5 . 3 ) , was r e c o r d e d t o h a v e b e e n c e n t r e d n e a r s t a t i o n Van 14 a t a p p r o x i m a t e l y t h e m i d p o i n t o f t h e f l o o d c y c l e . I n f l u e n c e o f t h i s w a t e r was s e e n t o e x t e n d t h r o u g h t h e e n t i r e n o r t h w e s t and n o r t h c e n t r a l s e c t i o n s o f t h e a p p r o a c h e s . A g a i n , s u c h o b s e r v a t i o n s m u s t be e x p l a i n e d a s w a t e r s b e i n g a d v e c t e d a r o u n d P o i n t A t k i n s o n f r o m t h e m o u t h o f Howe S o u n d . W h e t h e r t h e s e be s u r f a c e w a t e r s o u t f l o w i n g f r o m Howe S o u n d o r w h e t h e r t h e y be o f S t r a i t o f G e o r g i a o r i g i n i s n o t d i s c e r n i b l e f r o m t h e p r e s e n t d a t a b a s e . I t i s n o t e d t h a t t h i s i s n o t a u n i q u e o b s e r v a t i o n . F i g u r e s 3 . 1 3 ( a ) a n d ( b ) i d e n t i f y t h e p a s s a g e o f a s i m i l a r d e n s e w a t e r mass p a s t s t a t i o n V a n 1 1 , on t h e same f l o o d c y c l e , o n l y a 54 few hours after the above described conditions were recorded. October 10, 1975 (Figures 5.10(a) and (b)) Observations taken in the final weeks of the survey illustrate an approach to winter conditions. On a tidal cycle through high water to the commencement of ebb, salinities in the range 24°/oo to 26°/oo were observed through most of the area. As usual, a low salinity tongue of Fraser River influenced water was seen intruding around Point Grey. Temperatures in the range 11° to 12°C reflected the continuing seasonal drop in air temperature. Excepting the river water to the west, evidence of the winter uniformity observed in the previous February (Figure 5.4), was clear. 5.2 Overview to Annual Cycles (Time-Depth Sections) General features of the annual cycle of changes in the property distributions throughout the entire system can be interpreted from time- depth sections at key stations. Spanning the full 18-month sample period, such figures are presented to illustrate seasonal behaviour, while subsequently, vertical sections are discussed in a more detailed treatment of annual changes. Main line stations Van 11, 24 and 34 and Ind 1 and 2 are representative of conditions in the various regions of the study area. Sections at each particular station (Figures 5.11 - 5.13) have been prepared from all available bottle sample data (see Table 2.1 for list of cruise dates and sample locations) for that station. The horizontal time scale is the same for all sections, however, the vertical depth scale varies, as water depth varies from station to station. 55 C a r e m u s t be e x e r c i s e d t o a c c o u n t f o r t h i s d i f f e r e n c e when c o m p a r i n g s l o p e s a n d d e p t h s o f c o n t o u r s b e t w e e n f i g u r e s . A g a i n i t i s n o t e d t h a t t h e v e r y f i n e s t r u c t u r e o b s e r v e d on t h e l i n e s o f t h e s e f i g u r e s i s an a r t i f a c t o f t h e c o m p u t e r c o n t o u r i n g p r o g r a m u s e d t o g e n e r a t e t h e p l o t s . S e c t i o n s o f t e m p e r a t u r e ( F i g u r e s 5 . 1 1 ( a ) t o 5 . 1 1 ( e ) ) , s a l i n i t y ( F i g u r e s 5 . 1 2 ( a ) t o 5 . 1 2 ( e ) ) and o x y g e n ( F i g u r e s 5 . 1 3 ( a ) t o 5 . 1 3 ( e ) ) f r o m t h e f i v e s t a t i o n s a r e now r e s p e c t i v e l y c o n s i d e r e d . 5 . 2 . 1 T e m p e r a t u r e E i g h t e e n - m o n t h t i m e - d e p t h s e c t i o n s o f t e m p e r a t u r e a r e p r e s e n t e d a s F i g u r e s 5 . 1 1 ( a ) t o 5 . 1 1 ( e ) . A t a l l s t a t i o n s e x c e p t I n d 2 t h e n e a r s u r f a c e b e h a v i o u r , and t o a l a r g e d e g r e e , t h e s u b s u r f a c e b e h a v i o u r o f t h e t e m p e r a t u r e r e g i m e i s c l o s e l y c o u p l e d t o t h e a n n u a l c y c l e o f a i r t e m p e r a t u r e ( F i g u r e 4 . 1 ( b ) ) . A t I n d 2 t h e e f f e c t s o f d i r e c t h e a t i n g a n d c o o l i n g a r e c o m p l i c a t e d a t t i m e s by a d v e c t i v e e x c h a n g e o f s u b s u r f a c e w a t e r s . A t s t a t i o n Van 1 1 , F i g u r e 5 . 1 1 ( a ) , t h i s c o u p l i n g o f c y c l e s i s i l l u s t r a t e d . The s t u d y commenced i n M a y , a t a t i m e when a i r t e m p e r a t u r e s w e r e i n c r e a s i n g . T h e same t r e n d , i n d i c a t e d by downward s l o p i n g c o n t o u r s n e a r t h e s u r f a c e , i s o b s e r v e d i n r e c o r d e d w a t e r t e m p e r a t u r e s . A s summer p r o g r e s s e d , f l u c t u a t i o n s i n w a t e r t e m p e r a t u r e s ( p a r t i c u l a r l y 10 - 1 2 ° c o n t o u r s i n t h e d e p t h r a n g e 5 - 15 m) c o n t i n u e d t o p a r a l l e l f l u c t u a t i o n s i n a i r t e m p e r a t u r e . F o r i n s t a n c e , t e n - d a y mean a i r t e m p e r a t u r e s t h r o u g h l a t e J u n e t o m i d - J u l y r e m a i n e d c o n s t a n t , w h i l e an a p p r o x i m a t e 2 ° i n c r e a s e was o b s e r v e d t h r o u g h l a t e J u l y . T h i s b e h a v i o u r i s p a r a l l e l e d i n t h e s e a t e m p e r a t u r e c o n t o u r s a s a d e c r e a s e i n s l o p e i s o b s e r v e d t h r o u g h e a r l y J u l y , f o l l o w e d by a s h a r p d e e p e n i n g o f t h e c o n t o u r s i n t h e l a t t e r p a r t o f t h e m o n t h . S i m i l a r b e h a v i o u r i s a s s o c i a t e d w i t h a p e r i o d o f r e l a t i v e l y l o w a i r t e m p e r a t u r e s i n m i d - A u g u s t , f o l l o w e d by a p e r i o d o f i n c r e a s e d t e m p e r a t u r e s i n l a t e A u g u s t a n d e a r l y S e p t e m b e r . A t d e p t h s e x c e e d i n g 20 m a s m a l l e r , m o r e g r a d u a l r e s p o n s e i s n o t e d , a s l o n g e r p e r i o d s a r e r e q u i r e d f o r v e r t i c a l m i x i n g a n d d i f f u s i o n t o d i s t r i b u t e t h e h e a t . The t e m p e r a t u r e c h a n g e a t 100 m d e p t h , f r o m May t o A u g u s t was l e s s t h a n 1 . 5 ° C c o m p a r e d t o a c h a n g e o f 7 . 8 ° C a t t h e s u r f a c e . C o o l i n g was o b s e r v e d t h r o u g h S e p t e m b e r a n d O c t o b e r a s t h e t e m p e r a t u r e o f t h e s u r f a c e l a y e r d e c r e a s e d a n d a more u n i f o r m p r o f i l e o f t e m p e r a t u r e d e v e l o p e d . G e n e r a l l y , d e c r e a s i n g a i r a n d w a t e r t e m p e r a t u r e s c o n t i n u e d t h r o u g h t h e w i n t e r , l e a d i n g t o t h e d e v e l o p m e n t o f a v e r y n e a r l y i s o t h e r m a l w a t e r c o l u m n i n M a r c h w i t h t e m p e r a t u r e d i f f e r e n c e s f r o m s u r f a c e t o b o t t o m o n M a r c h 2 6 b e i n g l e s s t h a n 0 . 3 ° . M i n i m u m t e m p e r a t u r e s t h r o u g h t h e w i n t e r a t Van 11 d r o p p e d s l i g h t l y b e l o w 7 . 0 ° C . A s i m i l a r c y c l e was o b s e r v e d t h r o u g h t h e s p r i n g and summer o f t h e s e c o n d y e a r o f t h e s u r v e y . Warming t r e n d s commenced i n M a r c h , p a r a l l e l i n g t h e t r e n d o f a i r t e m p e r a t u r e . G r e a t e r e x t r e m e s o f t e m p e r a t u r e w e r e r e c o r d e d t h a n i n t h e p r e v i o u s y e a r , w i t h maxima a t t h e s u r f a c e i n t h e summer o f 1975 e x c e e d i n g 2 0 ° C , a n d w i t h t h e 1 0 ° C i s o t h e r m d e s c e n d i n g t o 4 0 m , a b o u t 10 m g r e a t e r d e p t h t h a n i n t h e p r e c e d i n g A u g u s t . T h i s i s a g a i n c o n s i s t e n t w i t h t h e m a r g i n a l l y h i g h e r summer mean a i r t e m p e r a t u r e s r e c o r d e d i n 1975 t h a n i n 1 9 7 4 . A t m i d - d e p t h , t h e p o c k e t o f w a t e r c o o l e r t h a n 9 ° C o b s e r v e d i n S e p t e m b e r o f 1974 d i d n o t r e a p p e a r i n 1 9 7 5 . 57 O v e r t h e 1 8 - m o n t h p e r i o d , t h e b e h a v i o u r o f t h e t e m p e r a t u r e r e g i m e s a t s t a t i o n s Van 2 4 , 34 and I n d 1 ( F i g u r e s 5 . 1 1 ( b ) , 5 . 1 1 ( c ) a n d 5 . 1 1 ( d ) ) f a i r l y w e l l p a r a l l e l e d t h a t d i s c u s s e d a b o v e f o r V a n 1 1 . W h i l e t h e c h a n g e s w e r e s i m i l a r , t h e a b s o l u t e t e m p e r a t u r e s d i f f e r e d c o n s i d e r a b l y , p a r t i c u l a r l y e a s t o f S e c o n d N a r r o w s . I n t h e summer o f 1 9 7 4 , t h e 1 1 ° i s o t h e r m was o b s e r v e d a t l e s s t h a n 20 m d e p t h a t Van 11 a n d Van 2 4 , w h i l e f u r t h e r t o t h e e a s t , 1 1 ° w a t e r was f o u n d a t 50 m , p a r t i a l e v i d e n c e o f downward m i x i n g o f warm s u r f a c e w a t e r s a t S e c o n d N a r r o w s . I t i s e v i d e n t f r o m t h e d i m i n i s h e d r a n g e o f t e m p e r a t u r e s i n t h e v e r t i c a l , t h a t i n p a s s i n g f r o m Van 11 t o Van 3 4 , d i r e c t h e a t i n g a n d c o o l i n g p l a y s a d e c r e a s i n g l y i m p o r t a n t r o l e t h a n d o e s m i x i n g , i n c o n t r o l l i n g s u b s u r f a c e t e m p e r a t u r e s . O u t s i d e F i r s t N a r r o w s , d i r e c t h e a t i n g e f f e c t s p r e d o m i n a t e , w h i l e a t Van 3 4 , m i x i n g a p p e a r s t o be t h e c o n t r o l l i n g a g e n c y . B o t h f a c t o r s a r e c l e a r l y i m p o r t a n t i n t h e w e s t e r n h a r b o u r , r e p r e s e n t e d by Van 2 4 . S t a t i o n I n d 1 ( F i g u r e 5 . 1 1 ( d ) ) i l l u s t r a t e s a m o r e g r a d u a l w a r m i n g t h r o u g h s p r i n g and summer t h a n do t h e h a r b o u r s t a t i o n s , r e f l e c t i n g t h e d i f f e r e n t n a t u r e o f t h e c i r c u l a t i o n p a t t e r n h e r e . M i x i n g o f w a t e r s a t t h i s l o c a t i o n i s l e s s v i g o r o u s t h a n a t s t a t i o n s Van 24 and 3 4 . C o n s e q u e n t l y , t h e summer i n p u t o f h e a t c a u s e s a g r a d u a l d e e p e n i n g o f t h e t e m p e r a t u r e c o n t o u r s . A g a i n , t h e i n c r e a s e d a i r t e m p e r a t u r e s o f t h e summer o f 1975 a r e e v i d e n c e d i n t h e d e p t h o f p e n e t r a t i o n o f t h e 1 2 ° i s o t h e r m i n A u g u s t , c o m p a r e d t o t h e p r e v i o u s y e a r . T h e r e a r e no p a r t i c u l a r l y d r a m a t i c w i n t e r t e m p e r a t u r e c h a n g e s c l e a r l y e v i d e n t a t I n d 1 t o s u g g e s t m a j o r e x c h a n g e s o f w a t e r m a s s e s : t h i s , h o w e v e r , may be a c o n s e q u e n c e o f t h e r e s t r i c t i o n o f s a m p l i n g a t t h i s s t a t i o n t o d e p t h s l e s s t h a n 60 m. 58 Among t h e t e m p e r a t u r e s e c t i o n s , s t a t i o n I n d 2 , F i g u r e 5 . 1 1 ( e ) i s u n i q u e . U n t i l J a n u a r y o f 1 9 7 5 , a p a t t e r n somewhat s i m i l a r t o t h a t a t I n d 1 was o b s e r v e d . S h a l l o w e r t h a n a b o u t 10 m d e p t h , d i r e c t h e a t i n g a p p e a r s t o h a v e c o n t r o l l e d t h e d i s t r i b u t i o n o f t e m p e r a t u r e . T h e r e s t r i c t i o n o f t h i s b e h a v i o u r t o a s u r f a c e l a y e r i s i n d i c a t i o n o f an e s t u a r i n e c i r c u l a t i o n p a t t e r n , w i t h an o u t f l o w i n g s u r f a c e l a y e r u s u a l l y l e s s t h a n 10 m i n t h i c k n e s s . B e l o w t h i s l a y e r , t h e g r a d u a l s l o p i n g o f t h e i s o t h e r m s i s i n d i c a t i v e o f d o w n w a r d s d i f f u s i o n o f h e a t . Were s i m p l e c o o l i n g t o p r o c e e d t h r o u g h t h e w i n t e r , a p r o g r e s s i v e r i s i n g o f t h e c o n t o u r s a s o b s e r v e d t h r o u g h O c t o b e r t o D e c e m b e r w o u l d be e x p e c t e d . H o w e v e r , c o m m e n c i n g i n J a n u a r y o f 1 9 7 5 , m a r k e d c h a n g e s i n t e m p e r a t u r e w e r e r e c o r d e d a t a l l d e p t h s , w i t h s u b s t a n t i a l l y c o o l e r w a t e r s a p p e a r i n g a t I n d 2 . S u c h t e m p e r a t u r e d e c r e a s e s t h r o u g h t h e l a t e w i n t e r m o n t h s p r o v i d e d i r e c t e v i d e n c e o f i n t r u s i o n s o f new w a t e r . T h e s e i n t r u s i o n s w i l l be t h o r o u g h l y d e t a i l e d i n l a t e r d i s c u s s i o n s o f v e r t i c a l s e c t i o n s . A s e a r l i e r n o t e d f o r t h e o t h e r s t a t i o n s , w a r m i n g commenced a g a i n i n M a r c h , a s i n d i c a t e d by t h e downward s l o p i n g i s o t h e r m s . A g a i n t h e w a r m e r summer o f 1975 i s e v i d e n t i n t h e b e h a v i o u r o f t h e 1 1 ° i s o t h e r m . 5 . 2 . 2 S a l i n i t y I n i n t e r p r e t i n g t h e s e a s o n a l f l u c t u a t i o n s o f s a l i n i t y , t h e e f f e c t s o f b o t h r u n o f f a n d o f p r e c i p i t a t i o n a r e o f c o n s i d e r a b l e i m p o r t a n c e . I n s p e c t i o n o f s e c t i o n s 5 . 1 2 ( a ) t h r o u g h 5 . 1 2 ( e ) f o r t h e same f i v e s t a t i o n s d i s c u s s e d a b o v e i n r e l a t i o n t o t e m p e r a t u r e , r e v e a l s t h r e e r a t h e r d i s t i n c t r e g i o n s i n t e r m s o f s a l i n i t y c h a n g e s . 59 F i r s t l y , t h e r e g i o n o u t s i d e F i r s t N a r r o w s , w h i c h i s c h a r a c t e r i z e d by s t a t i o n Van 1 1 , F i g u r e 5 . 1 2 ( a ) , i s a g a i n ( s e e d i s c u s s i o n o f s u r f a c e d i s t r i b u t i o n s , s e c t i o n 5 . 1 ) a s s u m e d t o be b a s i c a l l y c o n t r o l l e d by F r a s e r R i v e r d i s c h a r g e a n d by p r o x i m i t y t o t h e S t r a i t o f G e o r g i a . The p r i n c i p a l f e a t u r e h e r e , b e s t i l l u s t r a t e d by t h e 2 9 ° / o o a n d 3 0 ° / o o i s o h a l i n e s , was t h e d e c r e a s e i n s a l i n i t y o f w a t e r s a t g r e a t e r t h a n 10 m d e p t h c o i n c i d e n t w i t h t h e p e a k i n g o f F r a s e r d i s c h a r g e i n b o t h y e a r s o f t h e s t u d y ( F i g u r e 4 . 3 ) . W h i l e r u n o f f was h i g h (May - J u l y ) . a f r e s h e n i n g o f w a t e r s a t a l l d e p t h s g r e a t e r t h a n 10 m was o b s e r v e d , a r e s u l t o f downward m i x i n g o f f r e s h s u r f a c e w a t e r s . As r u n o f f d i m i n i s h e d t h r o u g h t h e summer a n d i n t o t h e w i n t e r o f 1 9 7 4 , h i g h e r s a l i n i t y w a t e r s f r o m t h e S t r a i t o f G e o r g i a c a u s e d a d e c r e a s e i n t h e d e p t h o f t h e 3 0 ° / o o i s o h a l i n e f r o m g r e a t e r t h a n 100 m i n J u l y t o a p p r o x i m a t e l y 25 m i n D e c e m b e r . S a l i n i t y a t d e p t h g e n e r a l l y d e c r e a s e d f r o m D e c e m b e r , d r o p p i n g m a r g i n a l l y b e l o w 3 0 ° / o o i n e a r l y M a r c h , t h e n r i s i n g s l i g h t l y , l a t e r i n t h e m o n t h . A p r o n o u n c e d c h a n g e was a g a i n n o t e d a t t h e t i m e o f f r e s h e t i n May a n d J u n e . The l e s s e r s p r i n g f r e s h e n i n g o f d e e p w a t e r s a t t h i s s t a t i o n i n 1975 t h a n i i i 1974 i s c o n s i s t e n t w i t h t h e s u b s t a n t i a l l y l o w e r p e a k i n F r a s e r d i s c h a r g e l e v e l s r e c o r d e d i n t h i s l a t t e r y e a r . A t a l l d e p t h s s h a l l o w e r t h a n 10 m, t h e s e a s o n a l c h a n g e s i n s a l i n i t y r e f l e c t e f f e c t s o f b o t h r u n o f f a n d o f p r e c i p i t a t i o n . M i n i m u m s u r f a c e s a l i n i t i e s w e r e o b s e r v e d i n J u l y o f 1974 a t a t i m e o f h i g h r u n o f f a n d o f r e l a t i v e l y h i g h summer p r e c i p i t a t i o n ( s e e F i g u r e s 4 . 3 a n d 4 . 1 ( a ) ) . P r e c i p i t a t i o n e x t r e m e s i n November and D e c e m b e r o f t h a t same y e a r , p o s s i b l y c o u p l e d w i t h d i r e c t r u n o f f p e a k s i n C a p i l a n o a n d S e y m o u r R i v e r d i s c h a r g e s m u s t a c c o u n t f o r t h e c o n s i d e r a b l e f r e s h e n i n g n o t e d n e a r t h e s u r f a c e a t t h a t t i m e . L a t e r , w i t h d e c r e a s i n g p r e c i p i t a t i o n a n d r u n o f f , 60 t h e p r e s e n c e o f S t r a i t o f G e o r g i a w a t e r w i t h s a l i n i t i e s e x c e e d i n g 2 8 ° / o o was f e l t . I n A p r i l 1 9 7 5 , t h e s p r i n g f r e s h e n i n g a s s o c i a t e d w i t h i n c r e a s e d F r a s e r R i v e r d i s c h a r g e c o m m e n c e d , d e c a y i n g a g a i n a s t h e f r e s h e t p a s s e d . F i n a l l y i n t h e l a s t w e e k s o f t h e s t u d y , t h e e f f e c t s o f a b n o r m a l l y h i g h O c t o b e r p r e c i p i t a t i o n w e r e f e l t , as e v i d e n c e d by t h e d o w n t u r n i n g o f t h e i s o h a l i n e s a t l e s s t h a n 15 m d e p t h . S t a t i o n s Van 24 a n d 34 ( F i g u r e s 5 . 1 2 ( b ) a n d 5 . 1 2 ( c ) ) i d e n t i f y a s e c o n d r e g i o n i n t e r m s o f s a l i n i t y c y c l e s . A t t h e s e s t a t i o n s , t h e e f f e c t s o f m i x i n g o f w a t e r s p a s s i n g t h r o u g h t h e n a r r o w s c o m p l i c a t e s t h e s e a s o n a l c y c l e s e v e n t h o u g h t h e y a r e p r i n c i p a l l y c o n t r o l l e d by p r e c i p i t a t i o n a n d r u n o f f . A s i m p l e i l l u s t r a t i o n o f t h i s e f f e c t i s t o be s e e n by c o n s i d e r i n g maximum w i n t e r s a l i n i t i e s a t a p p r o x i m a t e l y 20 m d e p t h , j u s t g r e a t e r t h a n s i l l d e p t h ( F i r s t a n d S e c o n d N a r r o w s s i l l d e p t h s a r e 14 m a n d 18 m r e s p e c t i v e l y ) . O u t s i d e t h e F i r s t N a r r o w s s i l l , s a l i n i t i e s o n l y f r a c t i o n a l l y l e s s t h a n 3 0 ° / o o w e r e r e c o r d e d n e a r 20 m d e p t h . A t Van 2 4 , b e t w e e n F i r s t a n d S e c o n d N a r r o w s , s a l i n i t i e s a t t h i s d e p t h b a r e l y r e a c h e d 2 9 ° / o o w h i l e a t Van 3 4 , i n s i d e S e c o n d N a r r o w s , v a l u e s w e r e r e s t r i c t e d t o n e a r 2 7 . 5 ° / o o . S u c h b e h a v i o u r i s i n t e r p r e t e d a s e v i d e n c e o f t h e o c c u r r e n c e o f c o n s i d e r a b l e m i x i n g a c r o s s b o t h F i r s t a n d S e c o n d N a r r o w s . The m a g n i t u d e o f s u r f a c e s a l i n i t i e s a t Van 24 i s g e n e r a l l y g r e a t e r t h a n a t Van 1 1 , a g a i n a t l e a s t p a r t i a l l y due t o m i x i n g . G e n e r a l l y l o w e r v a l u e s a t Van 34 m u s t r e f l e c t t h e e f f e c t s o f s u r f a c e l a y e r o u t f l o w f r o m I n d i a n A r m . A t b o t h s t a t i o n s , c h a n g e s a r e b a s i c a l l y c o n t r o l l e d by p r e c i p i t a t i o n a n d r u n o f f . S i g n i f i c a n t f r e s h e n i n g was n o t e d i n J u l y a n d i n November o f 1974 a t b o t h o f w h i c h t i m e s r u n o f f a n d 61 p r e c i p i t a t i o n w e r e h i g h . A g a i n a t Van 24 a n d a t Van 34 i n l a t e J a n u a r y a n d i n m i d - M a r c h o f 1975 a d e g r e e o f f r e s h e n i n g was n o t e d i n t h e t o p f e w m e t r e s . The M a r c h e v e n t i s a t t r i b u t a b l e t o a s e c o n d a r y p e a k i n C a p i l a n o a n d S e y m o u r d i s c h a r g e , p o s s i b l y c o u p l e d w i t h s i m u l t a n e o u s l o w s a l i n i t y o u t f l o w f r o m I n d i a n A r m . The J a n u a r y e v e n t o c c u r r e d a t a t i m e o f l o w r u n o f f f r o m t h e C a p i l a n o a n d S e y m o u r w a t e r s h e d s , h o w e v e r , h i g h r u n o f f i n t o I n d i a n Arm a t t h i s t i m e c o u l d be r e s p o n s i b l e f o r l o w s a l i n i t y e s t u a r i n e o u t f l o w , w h i c h c o u l d e x p a l i n t h e l o w s a l i n i t i e s r e c o r d e d n e a r t h e s u r f a c e i n t h e h a r b o u r . A t d e p t h s g r e a t e r t h a n a b o u t 15 m a t t h e s e s t a t i o n s , s a l i n i t y c h a n g e s r o u g h l y p a r a l l e l l e d t h o s e d e s c r i b e d f o r Van 1 1 . An a b r u p t f r e s h e n i n g was n o t e d i n e a c h y e a r a t t h e t i m e o f F r a s e r R i v e r f r e s h e t , due t o t h e d e c r e a s e d s a l i n i t y o f s o u r c e w a t e r s e n t e r i n g t h e s y s t e m f r o m o u t s i d e F i r s t N a r r o w s . A g a i n , a l e s s e r e f f e c t was n o t e d i n 1975 ( s e e 2 8 ° / o o i s o h a l i n e a t Van 2 4 , F i g u r e 5 . 1 2 ( b ) , a n d 2 6 ° / o o i s o h a l i n e a t Van 3 4 , F i g u r e 5 . 1 2 ( c ) ) due t o l o w e r F r a s e r R i v e r d i s c h a r g e . W i n t e r b e h a v i o u r a g a i n f o l l o w e d t h a t d e s c r i b e d f o r Van 1 1 , w i t h m i x i n g a c c o u n t i n g f o r d e c r e a s e s i n a b s o l u t e s a l i n i t y v a l u e s t h r o u g h N o v e m b e r a n d D e c e m b e r 1 9 7 4 . S a l i n i t y d e c r e a s e s r e s u l t i n g f r o m t h i s p e r i o d o f h i g h p r e c i p i t a t i o n a n d h i g h r u n o f f f r o m t h e C a p i l a n o a n d S e y m o u r w a t e r s h e d s w e r e e v i d e n c e d more d r a m a t i c a l l y a t t h e s e s t a t i o n s t h a n a t Van 1 1 , d u e t o t h e c l o s e r p r o x i m i t y o f Van 24 a n d Van 34 t o t h e r i v e r m o u t h s . A t b o t h s t a t i o n s , t h e e n t i r e w a t e r c o l u m n was a f f e c t e d a s s a l i n i t i e s f e l l b e l o w 2 9 ° / o o a t 50 m a t Van 24 and b e l o w 2 7 ° / o o a t 50 m a t Van 3 4 . A t i m e l a g i s s u g g e s t e d i n t h e downward p r o p o g a t i o n o f t h i s f r e s h e n i n g e f f e c t a s t h e d o w n t u r n o f c o n t o u r s a p p e a r e d l a t e r a t i n c r e a s i n g d e p t h s down t o a p p r o x i m a t e l y s i l l d e p t h . The c o n t o u r s r e v e r s e d t h e i r downward 62 t r e n d s a t p r o g r e s s i v e l y l a t e r t i m e s t o a l l d e p t h s t h r o u g h December as r u n o f f d i m i n i s h e d ( s e e F i g u r e 4 . 3 ( b ) ) . T h i s d e l a y i s s u g g e s t i v e o f d i f f e r e n c e s i n t h e i n t e n s i t y o f e s t u a r i n e c i r c u l a t i o n a c r o s s F i r s t N a r r o w s t h r o u g h t h e p e r i o d o f f r e s h e n i n g . I t i s l i k e l y t h a t when s t r a t i f i c a t i o n was g r e a t e s t , a t t h e t i m e o f peak r u n o f f , a s t r o n g e s t u a r i n e c i r c u l a t i o n was e s t a b l i s h e d , w i t h an i n f l o w i n g l a y e r a t d e p t h a c c o u n t i n g f o r s t i l l h i g h s a l i n i t i e s b e l o w s i l l d e p t h a t Van 2 4 . L a t e r , as r u n o f f d i m i n i s h e d , i t c a n b e . e x p e c t e d t h a t t h e w e a k e n e d e s t u a r i n e c i r c u l a t i o n a l l o w e d g r e a t e r downwards m i x i n g o f f r e s h w a t e r i n s i d e t h e n a r r o w s , w h i c h c a u s e d t h e o b s e r v e d s a l i n i t y d e c r e a s e s . F i n a l l y , a s r u n o f f v o l u m e s d i m i n i s h e d e v e n f u r t h e r , t h e s o u r c e o f f r e s h w a t e r e f f e c t i v e l y d i s a p p e a r e d , a n d s a l i n i t i e s a t a l l d e p t h s b e g a n t o i n c r e a s e as m i x i n g o f w a t e r s f r o m o u t s i d e t h e N a r r o w s a g a i n became t h e d o m i n a n t i n f l u e n c e . F o r r e f e r e n c e i n l a t e r d i s c u s s i o n s o f I n d i a n Arm e x c h a n g e , i t i s n o t e d t h a t maximum s a l i n i t i e s ( a n d t h e r e f o r e d e n s i t i e s ) a t g r e a t e r t h a n 10 m d e p t h a t t h e s e s t a t i o n s w e r e r e c o r d e d i n t h e i n t e r v a l J a n u a r y t h r o u g h M a r c h . F i n a l l y , t h e s p r i n g f r e s h e t o f 1975 a n d t h e h i g h p r e c i p i t a t i o n a n d r u n o f f v a l u e s f o r O c t o b e r 1975 e x p l a i n f u r t h e r f l u c t u a t i o n s i n s u r f a c e s a l i n i t y a t Van 24 a n d a t Van 3 4 . I n d i a n Arm c o n s t i t u t e s a t h i r d d i s t i n c t r e g i o n i n t e r m s o f s e a s o n a l s a l i n i t y p a t t e r n s . The p e r t i n e n t s t a t i o n s a r e I n d 1 ( F i g u r e 5 . 1 2 ( d ) ) a n d I n d 2 ( F i g u r e 5 . 1 2 ( e ) ) . The e a r l i e r d i s c u s s e d t e m p e r a t u r e d a t a s h o w e d e v i d e n c e o f a n e s t u a r i n e c i r c u l a t i o n i n I n d i a n Arm w i t h a t y p i c a l o u t f l o w i n g s u r f a c e l a y e r . T h i s c o n c l u s i o n i s f u r t h e r e n h a n c e d by t h e s a l i n i t y s e c t i o n s w h i c h i d e n t i f y an a p p r o x - i m a t e l y 10 m t h i c k s u r f a c e l a y e r t h r o u g h w h i c h s a l i n i t y g r a d i e n t s a r e h i g h . W i t h i n t h i s l a y e r s a l i n i t i e s a r e d e t e r m i n e d p r e d o m i n a n t l y by 63 r u n o f f a n d p r e c i p i t a t i o n . Though no d i s c h a r g e d a t a f o r t h e I n d i a n R i v e r h a v e b e e n q u o t e d , t h e a n n u a l r u n o f f p a t t e r n a s i n f e r r e d f r o m s u r f a c e s a l i n i t y m e a s u r e m e n t s n e a r t h e h e a d o f I n d i a n Arm i s s i m i l a r t o t h o s e p r e s e n t e d i n F i g u r e 4 . 3 ( b ) . S u r f a c e s a l i n i t y m i n i m a o c c u r r e d i n e a r l y summer a t t i m e s o f maximum r u n o f f . A s e c o n d a r y minimum i n s u r f a c e s a l i n i t y was n o t e d i n November as an e x p r e s s i o n o f b o t h h i g h r u n o f f a n d h i g h p r e c i p i t a t i o n . A g a i n i n J a n u a r y a n d i n M a r c h a t I n d 1 a n d i n J a n u a r y a t I n d 2, l o w s u r f a c e s a l i n i t i e s w e r e o b s e r v e d . P r e c i p i t a t i o n a n d r u n o f f v a l u e s t h o u g h r e l a t i v e l y h i g h , w e r e n o t e x t r e m e a t t h e s e t i m e s , o f f e r i n g a p o s s i b l y t e n u o u s e x p l a n a t i o n o f t h e o b s e r v e d l o w s a l i n i t i e s . T h a t t h e e x t e n t t o w h i c h s u c h i n t e r p r e t a t i o n may be p u r s u e d i s r e s t r i c t e d becomes e v i d e n t upon c o n s i d e r a t i o n o f some c l o s e l y s p a c e d ( i n t i m e ) s u r f a c e s a l i n i t y m e a s u r e m e n t s a t I n d 2 . A t 1126 h P S T , D e c e m b e r 5 , 1 9 7 4 , a s u r f a c e s a l i n i t y o f a p p r o x i m a t e l y 1 . 7 ° / o o ( b e l o w t h e l i m i t s o f t h e 1966 UNESCO t a b l e s u s e d i n t h e p r e s e n t a n a l y s i s ) was r e c o r d e d a t I n d 2 . L e s s t h a n 24 h o u r s l a t e r , a t 0 9 3 5 h P S T , D e c e m b e r 6 , 1 9 7 4 , a s u r f a c e s a l i n i t y o f 1 8 . 3 0 ° / o o was r e c o r d e d a t t h e same s t a t i o n , a c h a n g e o f some 1 6 . 6 ° / o o . S u c h v a r i a b i l i t y c o u l d w e l l be e x p l a i n e d by t h e v a r y i n g p o s i t i o n o f t h e o u t f l o w plume f r o m t h e B u n t z e n p o w e r h o u s e s , t h i s b e i n g d e p e n d e n t on t i d e a n d w i n d c o n d i t i o n s . G i v e n t h e p r o b a b l e r e a l i t y o f s u c h s h o r t p e r i o d s a l i n i t y f l u c t u a t i o n s i t becomes c l e a r t h a t some s p e c i f i c d e t a i l s i l l u s t r a t e d i n t h e 1 8 - m o n t h t i m e - d e p t h s e c t i o n s may be u n r e p r e s e n t a t i v e o f mean c o n d i t i o n s , a n d t h u s may n o t be r e a d i l y e x p l a i n e d i n t e r m s o f mean r u n o f f a n d p r e c i p i t a t i o n c y c l e s . A t g r e a t e r t h a n a b o u t 10 m d e p t h , t h e d i s t r i b u t i o n o f s a l i n i t y i n I n d i a n Arm a p p e a r s t o be c o n t r o l l e d by d i f f u s i v e a n d by weak m i x i n g p r o c e s s e s , a n d by a d v e c t i v e e x c h a n g e . A t I n d 1 , i n c r e a s e d v o l u m e s o f f r e s h w a t e r n e a r t h e s u r f a c e i n t h e i n t e r v a l May t h r o u g h J u l y 64 c a u s e d a g r a d u a l d e e p e n i n g o f t h e s a l i n i t y c o n t o u r s . The u p s w i n g o f t h e c o n t o u r s i n t h e l a t e summer m o n t h s i s m o s t p r o b a b l y e v i d e n c e o f h i g h e r s a l i n i t y w a t e r s f r o m B u r r a r d I n l e t m i x i n g b e l o w t h e s u r f a c e a c r o s s t h e I n d i a n Arm s i l l a n d f i n d i n g t h e i r d e p t h ( a s d i c t a t e d by d e n s i t y ) i n t h e w a t e r c o l u m n a t I n d 1 . The p r e s e n c e o f l o w e r s a l i n i t y w a t e r i n D e c e m b e r t h a n i n N o v e m b e r o r i n l a t e J a n u a r y i s f u r t h e r i l l u s t r a t i o n o f t h i s p r o c e s s a s s a l i n i t i e s b e n e a t h t h e s u r f a c e l a y e r o b s e r v e d a t I n d 1 a r e c o n s i s t e n t w i t h t h o s e o b s e r v e d a t Van 34 a n d a t I n d 0 on t h e same c r u i s e s . The p a t t e r n o f c h a n g e o b s e r v e d i n t h e l a t e s p r i n g o f 1975 i s c o m p a r a b l e t o t h a t o b s e r v e d i n t h e p r e v i o u s y e a r . A g a i n , as was d e s c r i b e d f o r t h e h a r b o u r , a b s o l u t e s a l i n i t i e s w e r e h i g h e r i n 1975 t h a n i n 1 9 7 4 , a s r i v e r d i s c h a r g e r a t e s w e r e l o w e r . B e t w e e n 10 m a n d 60 m d e p t h a t I n d 2 , ( F i g u r e 5 . 1 2 ( e ) ) , t h e a n n u a l s a l i n i t y c y c l e c l o s e l y p a r a l l e l s t h a t d e s c r i b e d f o r I n d 1 , h o w e v e r , i n f o r m a t i o n p r o v i d e d by c h a n g e s a t d e p t h s g r e a t e r t h a n 60 m s e r v e s t o c l a r i f y t h e p r o c e s s e s w h i c h c o n t r o l t h i s c y c l e o f c h a n g e . I t i s t o be n o t e d i n c o n s i d e r i n g t h i s f i g u r e t h a t a t 2 7 . 0 ° / o o t h e c o n t o u r i n t e r v a l s h i f t s f r o m 1 . 0 ° / o o t o 0 . 1 ° / o o . T h u s , t h e s t r u c t u r e o b s e r v e d a t d e p t h i l l u s t r a t e s a b s o l u t e c h a n g e s o f l e s s t h a n 0 . 5 ° / o o . T h e e a r l i e r s u g g e s t i o n o f i n t r u s i o n o f B u r r a r d I n l e t w a t e r s i n O c t o b e r i s h e r e c o n f i r m e d as a s h a r p u p s w i n g was o b s e r v e d a t d e p t h s l e s s t h a n 130 m i n t h e 2 7 . 0 ° / o o t h r o u g h 2 7 . 2 ° / o o i s o h a l i n e s . S u b s e q u e n t l y , t h r o u g h November a n d D e c e m b e r , v e r t i c a l m i x i n g a n d d i f f u s i o n r e s u l t e d i n d e c a y i n g s a l i n i t i e s a g a i n a b o v e 90 m. As w i l l be s e e n more c l e a r l y f r o m l a t e r v e r t i c a l s e c t i o n s , t h e s a l i n i t y m i n i m u m 65 o b s e r v e d b e t w e e n 90 a n d 140 m d u r i n g N o v e m b e r r e s u l t e d f r o m d i s p l a c e m e n t s a s s o c i a t e d w i t h t h e i n t r u d i n g w a t e r s a t l e s s e r d e p t h s . T h e J a n u a r y e x c h a n g e o f I n d i a n Arm d e e p w a t e r s w h i c h was i l l u s t r a t e d i n t h e e a r l i e r p r e s e n t e d t e m p e r a t u r e s e c t i o n i s a g a i n e v i d e n t i n t h e s a l i n i t y d a t a . S a l i n i t y i n c r e a s e s i n e x c e s s o f 0 . 2 5 ° / o o w e r e r e c o r d e d b e t w e e n J a n u a r y 3 a n d F e b r u a r y 1 9 , 1975 a t a l l d e p t h s g r e a t e r t h a n 50 m a t I n d 2 . S a l i n i t i e s a t d e p t h s e x c e e d i n g 130 m c o n t i n u e d t o c l i m b t h r o u g h M a y , w i t h a maximum v a l u e o f 2 7 . 7 5 ° / o o b e i n g r e c o r d e d a t 2 0 0 m d e p t h on May 3 0 . S h a l l o w e r t h a n a b o u t 100 m d e p t h , t h e i n c r e a s e d s a l i n i t i e s a s s o c i a t e d w i t h t h e i n t r u s i o n b e g a n t o d r o p a g a i n i n e a r l y May a s t h e p r e s e n c e o f f r e s h e r w a t e r s n e a r t h e s u r f a c e was f e l t t o e v e r i n c r e a s i n g d e p t h s . I n t h e d e e p e r w a t e r s , d e c a y o f s a l i n i t y maxima l a g g e d t h e s u r f a c e by a t l e a s t 30 d a y s . F r o m J u n e , t h e d e c r e a s e c o n t i n u e d a t a l l d e p t h s g r e a t e r t h a n a b o u t 90 m u n t i l t h e e n d o f t h e s u r v e y i n O c t o b e r . N e a r e r t h e s u r f a c e , h o w e v e r , a l a t e summer s a l i n i t y i n c r e a s e was r e c o r d e d as a s e c o n d s e a s o n o f m i d - d e p t h e x c h a n g e w i t h B u r r a r d I n l e t w a t e r s c o m m e n c e d . 5 . 2 . 3 Oxygen Oxygen s e c t i o n s c o r r e s p o n d i n g i n t i m e a n d l o c a t i o n t o t h o s e d e s c r i b e d a b o v e f o r t e m p e r a t u r e a n d s a l i n i t y a r e p r e s e n t e d a s F i g u r e s 5 . 1 3 ( a ) t h r o u g h 5 . 1 3 ( e ) . W h i l e p r o d u c t i o n a n d u t i l i z a t i o n o f o x y g e n i n t h e w a t e r c o l u m n a r e b i o l o g i c a l l y c o n t r o l l e d , p h y s i c a l p r o c e s s e s s u c h as d i f f u s i o n a n d m i x i n g a l s o a c t t o r e d i s t r i b u t e o x y g e n . An i n t e r p r e t a t i o n o f s e a s o n a l c h a n g e s i n o x y g e n d i s t r i b u t i o n b a s e d upon t h e s e a g e n c i e s i s c o m p l e m e n t a r y t o t h e i n t e r p r e t a t i o n s o f t e m p e r a t u r e a n d s a l i n i t y c y c l e s a l r e a d y p r e s e n t e d . 66 A t l e s s t h a n a b o u t 15 m d e p t h a t V a n 1 1 , F i g u r e 5 . 1 3 ( a ) , o x y g e n c o n c e n t r a t i o n s a r e k e p t h i g h t h r o u g h o u t t h e y e a r by b i o l o g i c a l p r o d u c t - i v i t y ( s e e p e a k s i n J u l y , S e p t e m b e r a n d November 1974 a n d t h e i n t e r v a l May t o J u l y , 1 9 7 5 ) , and by t r a n s f e r and s o l u t i o n o f a t m o s p h e r i c o x y g e n i n t o t h e s u r f a c e l a y e r . T h e h i g h v a l u e s o b s e r v e d a t Van 11 e v e n t h r o u g h t h e w i n t e r m o n t h s s u g g e s t s u b s t a n t i a l t u r b u l e n t m i x i n g o f s u r f a c e w a t e r s . A s w i n d a n d wave c o n d i t i o n s i n t h e S t r a i t o f G e o r g i a a r e known t o b e ' more s e v e r e t h a n t h o s e i n t h e i n l e t , s u c h an o b s e r v a t i o n p r o v i d e s f u r t h e r e v i d e n c e t h a t w a t e r s f o u n d a t Van 11 a r e p r e d o m i n a n t l y o f S t r a i t o f G e o r g i a o r i g i n . I n c o n s i d e r i n g t h e o x y g e n d i s t r i b u t i o n a t d e p t h s g r e a t e r t h a n 20 m a t Van 1 1 , two p r i n c i p a l f a c t o r s a r e o f i m p o r t a n c e . F i r s t l y , c o n s u m p t i o n o f o x y g e n i n t h e p r o c e s s o f d e t r i t a l d e c o m p o s i t i o n i s a s s u m e d t o a c c o u n t f o r t h e d e c r e a s e i n o x y g e n c o n c e n t r a t i o n o b s e r v e d a t d e p t h i n t h e i n t e r v a l May t h r o u g h N o v e m b e r . D u r i n g t h i s t i m e o f h i g h b i o l o g i c a l p r o d u c t i v i t y n e a r t h e s u r f a c e , d e a d p l a n k t o n s i n k i n t h e w a t e r c o l u m n , c o n s u m i n g o x y g e n a s t h e y d e c o m p o s e . An o x y g e n minimum a t d e p t h i n l a t e O c t o b e r c o i n c i d e s w i t h t h e a p p r o x i m a t e end o f t h e h i g h p r o d u c t i v i t y s e a s o n i n b o t h y e a r s o f t h e s t u d y ( A . G . L e w i s , p e r s o n a l c o m m u n i c a t i o n ) . I n t h e i n t e r v e n i n g m o n t h s November t h r o u g h M a y , when b i o l o g i c a l a c t i v i t y i s a t a m i n i m u m , p h y s i c a l p r o c e s s e s m u s t a c c o u n t s f o r c h a n g e s i n o x y g e n c o n c e n t r a t i o n . An i n c r e a s e i n o x y g e n t h r o u g h o u t t h e w a t e r c o l u m n f r o m November t o F e b r u a r y r e f l e c t s downward m i x i n g o f o x y g e n r i c h s u r f a c e w a t e r s , d i f f u s i o n o f o x y g e n t o d e p t h i n t h e a b s e n c e o f s i g n i f i c a n t b i o l o g i c a l c o n s u m p t i o n , a n d s u b s u r f a c e a d v e c t i o n . A g a i n i t i s t o be n o t e d t h a t S t r a i t o f G e o r g i a s u r f a c e w a t e r s a r e t h e 67 a s s u m e d s o u r c e o f o x y g e n f o r t h i s d e e p e r w a t e r o x y g e n r e p l e n i s h m e n t . Downward m i x i n g o r s i n k i n g o f s u r f a c e w a t e r was c l e a r l y e v i d e n t i n M a r c h 1 9 7 5 , when p o c k e t s o f w a t e r h a v i n g o x y g e n c o n c e n t r a t i o n s i n e x c e s s o f 6 . 0 m l / 1 w e r e o b s e r v e d a t 25 t o 50 m d e p t h a t a t i m e o f l o w s t a b i l i t y w i t h t e m p e r a t u r e and s a l i n i t y p r o f i l e s b e i n g n e a r l y v e r t i c a l . A s b i o l o g i c a l p r o d u c t i o n o f o x y g e n b e g a n t o i n c r e a s e a g a i n n e a r t h e s u r f a c e i n A p r i l , o x y g e n c o n c e n t r a t i o n s a t d e p t h c o r r e s p o n d i n g l y b e g a n t o d r o p . O x y g e n c y c l e s a t Van 24 a n d Van 3 4 , F i g u r e s 5 . 1 3 ( b ) a n d 5 . 1 3 ( c ) c a n b e e x p l a i n e d i n t e r m s o f c o n d i t i o n s o u t s i d e F i r s t N a r r o w s , m i x i n g t h r o u g h F i r s t and S e c o n d N a r r o w s , and i n s i t u b i o l o g i c a l p r o d u c t i v i t y . A s a t V a n 1 1 , r e l a t i v e l y h i g h o x y g e n c o n c e n t r a t i o n s i n t h e s u r f a c e l a y e r p r e v a i l e d t h r o u g h o u t t h e e n t i r e o b s e r v a t i o n p e r i o d a t b o t h Van 24 a n d V a n 3 4 . T h e s e h i g h c o n c e n t r a t i o n s m u s t r e f l e c t t h e same a t m o s p h e r i c o x y g e n s o u r c e a s f o r w a t e r s o u t s i d e F i r s t N a r r o w s , w i t h t h e r e l a t i v e s t r e n g t h o f w i n d s a t t h e two l o c a t i o n s p o s s i b l y a c c o u n t i n g f o r t h e m a r g i n a l l y l o w e r m a g n i t u d e s r e c o r d e d a t Van 2 4 . T u r b u l e n t v e r t i c a l m i x i n g o f t h e s e w a t e r s i n t h e i r p a s s a g e t h r o u g h F i r s t N a r r o w s c o u l d a l s o p r o v i d e p a r t i a l e x p l a n a t i o n o f t h e g e n e r a l l y l o w e r o x y g e n v a l u e s o b s e r v e d a t 2 m a t Van 24 t h a n a t Van 11 ( t h i s s t a t i o n b e i n g r e p r e s e n t a t i v e o f c o n d i t i o n s i n t h e a p p r o a c h e s ) . A t Van 3 4 , o x y g e n v a l u e s r e m a i n e d h i g h n e a r t h e s u r f a c e , p o s s i b l y d u e t o l o c a l o x y g e n p r o d u c t i o n , i n s p i t e o f t h e downward m i x i n g a n d c o n s e q u e n t d e c r e a s e i n o x y g e n c o n c e n t r a t i o n a n t i c i p a t e d i n w a t e r s p a s s i n g f r o m t h e w e s t e r n h a r b o u r t h r o u g h S e c o n d N a r r o w s . M a x i m a o b s e r v e d i n A u g u s t 1974 and i n J u l y 1975 a r e a s c r i b e d t o s u c h p r o d u c t i o n . I t i s p r o b a b l e a s w e l l t h a t o u t f l o w i n g s u r f a c e w a t e r s f r o m I n d i a n Arm c o n t r i b u t e d t o k e e p i n g v a l u e s h i g h a t Van 3 4 . 68 A t g r e a t e r t h a n a b o u t 15 m d e p t h a t b o t h Van 24 a n d Van 34 t h e s e a s o n a l c y c l e a g a i n p a r a l l e l e d t h a t d e s c r i b e d f o r Van 1 1 , w i t h m o d i f i c a t i o n s t o a b s o l u t e o x y g e n c o n c e n t r a t i o n s . A g e n e r a l p a t t e r n o f d e c r e a s i n g o x y g e n c o n c e n t r a t i o n a t d e p t h b e t w e e n A p r i l and November f o l l o w e d by a g r a d u a l i n c r e a s e t h r o u g h t h e w i n t e r t o a maximum i n M a r c h i s c o n s i s t e n t w i t h t h e s i m i l a r c y c l e o b s e r v e d i n s o u r c e w a t e r s o u t s i d e F i r s t N a r r o w s . The a c t u a l o x y g e n v a l u e s a t d e p t h w e r e c o n d i t i o n e d by c o n s u m p t i o n and by m i x i n g . From t h e h i g h s p r i n g v a l u e s a t d e p t h i n May 1 9 7 4 , b o t h s t a t i o n s showed d e c r e a s e s t o b e l o w 4 m l / I i n N o v e m b e r , t h i s v a l u e b e i n g h i g h e r t h a n t h e v a l u e s n e a r 3 m l / 1 o b s e r v e d a t Van 1 1 . S u c h b e h a v i o u r i n d i c a t e s a l e s s e r o x y g e n demand a t d e p t h , i m p l y i n g a l e s s e r c o n c e n t r a t i o n o f d e t r i t a l m a t e r i a l , w h i c h i n t u r n i m p l i e s a l e s s e r p l a n k t o n c o n c e n t r a t i o n n e a r s u r f a c e . Oxygen v a l u e s a t d e p t h a t b o t h s t a t i o n s i n c r e a s e d f r o m N o v e m b e r t o M a r c h when b o t h m a x i m a e x c e e d e d M a r c h v a l u e s a t Van 1 1 , p r o v i d i n g f u r t h e r e v i d e n c e o f downward m i x i n g o f o x y g e n r i c h s u r f a c e w a t e r s t h r o u g h t h e n a r r o w s . L e s s d e t a i l i s o b s e r v e d n e a r t h e s u r f a c e on t h e oxygen s e c t i o n s f o r I n d i a n Arm t h a n i n t h o s e f r o m h a r b o u r s t a t i o n s a s t h e t o p b o t t l e s a m p l e a t t h e I n d i a n Arm s t a t i o n s was f r o m 5 m d e p t h i n c o n t r a s t t o b o t h 2 m a n d 5 m s a m p l e s w h i c h w e r e t a k e n a t t h e o t h e r l o c a t i o n s . N e v e r t h e l e s s , a s e a s o n a l c y c l e i s a p p a r e n t i n t h e s u r f a c e l a y e r . A t I n d 1 , F i g u r e 5 . 1 3 ( d ) , h i g h o x y g e n v a l u e s n e a r t h e s u r f a c e i n t h e i n t e r v a l May t h r o u g h O c t o b e r a r e a s c r i b e d t o b i o l o g i c a l p r o d u c t i o n o f o x y g e n . W i n t e r v a l u e s a t 5 m d e p t h w e r e c o n s i d e r a b l y l o w e r t h a n t h o s e 69 a t c o r r e s p o n d i n g d e p t h s o u t s i d e t h e A r m , a f a c t w h i c h i s c o n s i s t e n t w i t h t h e l e s s e r d e g r e e o f w i n d , wave a n d t i d a l m i x i n g a f f e c t i n g w a t e r s a t I n d 1 . A t d e p t h s e x c e e d i n g 15 m , o x y g e n c o n c e n t r a t i o n s e x h i b i t e d t h e t y p i c a l d e c r e a s e d u e t o d e t r i t a l u t i l i z a t i o n t h r o u g h t h e summer t o a minimum i n D e c e m b e r f o l l o w e d by a g r a d u a l i n c r e a s e e x t e n d i n g i n t o M a y . The a b r u p t i n c r e a s e i n o x y g e n c o n c e n t r a t i o n o b s e r v e d a t 33 m d e p t h a t I n d 1 i n J a n u a r y ( s e e 4 . 5 m l / I c o n t o u r ) i s p r o b a b l e e v i d e n c e o f w a t e r s i n t r u d i n g f r o m o u t s i d e t h e s i l l , w h e r e J a n u a r y o x y g e n v a l u e s w e r e g r e a t e r t h a n 5 . 0 m l / 1 a t a l l d e p t h s e x c e e d i n g 10 m. D u r i n g b o t h y e a r s o f t h e s t u d y a t I n d 2 , F i g u r e 5 . 1 3 ( e ) , n e a r - s u r f a c e m a x i m a w e r e o b s e r v e d i n t h e a p p r o p r i a t e s e a s o n s , c o n s i s t e n t w i t h p r e v i o u s l y d e s c r i b e d s t a t i o n s . L e s s e r maximum c o n c e n t r a t i o n s m e a s u r e d i n s i d e t h e arm t h a n i n t h e h a r b o u r a r e f u r t h e r e v i d e n c e o f t h e l e s s e r m i x i n g i n d u c e d by g e n e r a l l y l i g h t e r w i n d s and w e a k e r t i d a l e f f e c t s . T h e c y c l e o f o x y g e n c h a n g e s a t g r e a t e r t h a n 20 m d e p t h w a s , h o w e v e r , r a d i c a l l y d i f f e r e n t f r o m t h a t o b s e r v e d e l s e w h e r e . I n t h e i n t e r v a l May t h r o u g h S e p t e m b e r 1 9 7 4 , t h e b e h a v i o u r w o u l d be c o n s i d e r e d t y p i c a l w i t h a g r a d u a l d e c r e a s e i n c o n c e n t r a t i o n s f r o m t h e s u r f a c e t o a b o u t 75 m d e p t h b e i n g a s c r i b e d t o d e t r i t a l u t i l i z a t i o n . I n t h e l a y e r b e t w e e n a b o u t 75 m a n d 110 m, o n l y s l i g h t f l u c t u a t i o n s i n c o n c e n t r a t i o n w e r e r e c o r d e d o v e r t h i s p e r i o d i n d i c a t i n g a n e a r b a l a n c e b e t w e e n c o n s u m p t i o n a n d downwards m i x i n g and d i f f u s i o n . A t d e p t h s g r e a t e r t h a n 110 m a g r a d u a l d e c r e a s e due t o c o n s u m p t i o n was a g a i n n o t e d . I n l a t e O c t o b e r , b e t w e e n a b o u t 75 m and 125 m d e p t h a m a r g i n a l i n c r e a s e i n o x y g e n c o n c e n t r a t i o n was r e c o r d e d . A s w i l l l a t e r be s e e n i n t h e p r e s e n t a t i o n o f v e r t i c a l s e c t i o n s , t h i s e v e n t c o i n c i d e d w i t h a m i n o r i n t r u s i o n o f B u r r a r d I n l e t w a t e r a t a p p r o x i m a t e l y t h e s e d e p t h s n e a r t h e m o u t h o f I n d i a n A r m . T h o u g h t h e i n t r u d i n g w a t e r s d i d n o t p e n e t r a t e n o r t h w a r d s t o I n d 2 , a m i n o r a d v e c t i o n o f w a t e r s p r e v i o u s l y r e s i d e n t n e a r e r t h e m o u t h c o u l d h a v e b e e n f o r c e d by t h e i n t r u s i o n , t h u s b r i n g i n g s l i g h t l y h i g h e r o x y g e n c o n c e n t r a t i o n s t o t h e w a t e r c o l u m n a t I n d 2 . S u c h h o r i z o n t a l m o t i o n was a l s o l i k e l y t h r o u g h D e c e m b e r a s o x y g e n v a l u e s a t g r e a t e r t h a n 8 0 m d e p t h c o n t i n u e d t h e i r g r a d u a l d e c l i n e . E a r l y i n J a n u a r y 1 9 7 5 , a m a j o r i n t r u s i o n o f B u r r a r d I n l e t w a t e r b e g a n . The o x y g e n s e c t i o n a t I n d 2 , F i g u r e 5 . 1 3 ( e ) , i n d i c a t e s t h a t a t l e a s t a t d e p t h s g r e a t e r t h a n 90 m , t h e w a t e r s o f t h e I n d i a n Arm b a s i n w e r e c o m p l e t e l y r e p l a c e d by t h i s i n t r u d i n g w a t e r m a s s . O x y g e n v a l u e s a t 200 m d e p t h a t I n d 2 r o s e f r o m 0 . 5 3 m l / 1 on J a n u a r y 3 , 1975 t o 4 . 5 3 m l / 1 on J a n u a r y 2 2 , 1 9 7 5 . A g r a d u a l c h a n g e i n o x y g e n c o n c e n t r a t i o n a t d e p t h c o n t i n u e d t h r o u g h A p r i l , w i t h a maximum o f 5 . 1 8 m l / 1 b e i n g r e c o r d e d a t 2 0 0 m on A p r i l 2 9 , 1 9 7 5 . A t d e p t h s l e s s t h a n 90 m a s u b s t a n t i a l i n c r e a s e o f g r e a t e r t h a n 1 . 5 m l / I was r e c o r d e d i n F e b r u a r y , w e l l a f t e r t h e d e e p w a t e r i n t r u s i o n had c o m m e n c e d . L a t e r p r e s e n t a t i o n s o f v e r t i c a l s e c t i o n s w i l l show t h i s i n c r e a s e t o be a s s o c i a t e d w i t h an o u t f l o w i n t h e u p p e r l a y e r s , p r e c i p i t a t e d by t h e i n t r u s i o n , r a t h e r t h a n t o be a d i r e c t m a n i f e s t a t i o n o f i n t r u d i n g w a t e r s . I n May 1 9 7 5 , f o l l o w i n g t h e t i m e o f o x y g e n maximum a t d e p t h , t h e e x p e c t e d g r a d u a l d e c r e a s e a s s o c i a t e d w i t h c o n s u m p t i o n b e g a n , and c o n t i n u e d t h r o u g h t h e e n d o f o b s e r v a t i o n s i n O c t o b e r . 71 5 . 3 D e t a i l o f A n n u a l C y c l e s ( V e r t i c a l S e c t i o n s ) The p r e c e d i n g d i s c u s s i o n o f t i m e - d e p t h s e c t i o n s a t f i v e s t a t i o n s h a s d e s c r i b e d s e a s o n a l c h a n g e s i n t e m p e r a t u r e , s a l i n i t y , and o x y g e n i n t h e B u r r a r d I n l e t s y s t e m a n d h a s s u g g e s t e d t h e m a j o r p r o c e s s e s c o n t r o l l i n g t h e s e c h a n g e s . G i v e n t h i s b a s i c u n d e r s t a n d i n g o f t h e p h y s i c a l n a t u r e o f s e a s o n a l c y c l e s a c h r o n o l o g i c a l s e q u e n c e o f v e r t i c a l l o n g i t u d i n a l s e c t i o n s t h r o u g h B u r r a r d I n l e t and I n d i a n Arm i s now p r e s e n t e d t o i l l u s t r a t e t h e s p a t i a l d i s t r i b u t i o n s o f p r o p e r t i e s a t t i m e s t e p s a v e r a g i n g a b o u t s i x w e e k s . Of m a j o r i m p o r t a n c e i n t h i s e x e r c i s e i s t h e f u r t h e r d o c u m e n t a t i o n o f t h e w i n t e r e x c h a n g e s o f i n t e r m e d i a t e t o d e e p I n d i a n Arm w a t e r s w h i c h w e r e ( f r o m t h e t i m e - d e p t h s e c t i o n s ) shown t o o c c u r . Two s e t s o f v e r t i c a l s e c t i o n s a r e j o i n t l y p r e s e n t e d . The B u r r a r d I n l e t s e c t i o n s i n c o r p o r a t e d a t a f r o m s t a t i o n s Van 1 1 , 1 4 , 1 7 , 2 4 , 2 7 , 34 a n d 39 ( s e e F i g u r e 1 . 1 ( b ) f o r s t a t i o n l o c a t i o n s ) t o p r o v i d e an e a s t - w e s t l o n g i t u d i n a l s l i c e t h r o u g h t h e i n l e t . The I n d i a n Arm s e c t i o n s i n c o r p o r a t e d a t a f r o m (some o f ) s t a t i o n s V a n 3 4 , I n d 0 , 1 , 1 . 3 , 1 . 5 , 2 , 2 . 5 , 2 . 8 a n d 3 t o p r o v i d e a b a s i c a l l y n o r t h - s o u t h v i e w t h r o u g h t h e A r m . I t i s t o be n o t e d t h a t Van 34 i s common t o b o t h s e t s o f s e c t i o n s . I n many i n s t a n c e s , I n d i a n Arm d a t a c o l l e c t e d a s p a r t o f t h i s s u r v e y h a v e b e e n s u p p l e m e n t e d by d a t a c o l l e c t e d a t s t a t i o n s I n d 1 . 3 and I n d 2 . 8 on p r e c e d i n g o r s u b s e q u e n t c r u i s e s . W i t h o n l y o n e e x c e p t i o n , a l l s u c h s u p p l e m e n t a r y s t a t i o n s w e r e o c c u p i e d w i t h i n 30 h o u r s o f t h e t i m e o f s a m p l i n g a t r e g u l a r I n d i a n Arm s t a t i o n s . On e a c h v e r t i c a l s e c t i o n , t h e l o c a t i o n s o f o n l y t h o s e s t a t i o n s u s e d i n p r e p a r i n g t h e s e c t i o n a r e i n d i c a t e d . 72 T h r e e l i n e t y p e s w e r e e m p l o y e d i n c o n t o u r i n g t h e s e c t i o n s . S o l i d l i n e s w e r e u s e d f o r s t a n d a r d i s o p l e t h s common t o a l l s e c t i o n s , w h e r e s u f f i c i e n t d a t a w e r e a v a i l a b l e t o a l l o w c o n f i d e n t i n t e r p o l a t i o n b e t w e e n s t a t i o n s o r w h e r e o n l y m i n o r e x t r a p o l a t i o n was r e q u i r e d . S t a n d a r d c o n t o u r i n t e r v a l s a r e as f o l l o w s : B u r r a r d I n l e t I n d i a n Arm T e m p e r a t u r e 0 . 5 ° C 0 . 5 ° C a b o v e 8 . 0 ° C 0 . 1 ° C b e l o w 8 . 0 ° C ( b e l o w 7 . 5 C i n e x c e p t i o n a l c a s e s ) S a l i n i t y 1 . 0 ° / o o 1 . 0 ° / o o b e l o w 2 7 . 0 ° / o o 0 . 1 ° / o o a b o v e 2 7 . 0 ° / o o ( a b o v e 2 7 . 5 / o o i n e x c e p t i o n a l c a s e s ) D e n s i t y (crf) 1 . 0 1 . 0 b e l o w 2 1 . 0 0 . 1 a b o v e 2 1 . 0 ( a b o v e 2 1 . 5 i n e x c e p t i o n a l c a s e s ) O x y g e n 0 . 5 m l / 1 0 . 4 m l / 1 o r 0 . 2 m l / 1 ( d e p e n d e n t on r e q u i r e d d e t a i l ) I n r e g i o n s o f s t r o n g g r a d i e n t , a l t e r n a t e c o n t o u r s w e r e s o m e t i m e s d e l e t e d . D a s h e d l i n e s w e r e e m p l o y e d f o r p o r t i o n s o f s t a n d a r d i s o p l e t h s w h e r e m a j o r e x t r a p o l a t i o n was n e c e s s a r y o r w h e r e i n t e r p o l a t i o n was q u e s t i o n a b l e . I n p a r t i c u l a r , a l l o x y g e n i s o p l e t h s i n B u r r a r d I n l e t w e r e d a s h e d , a s o x y g e n d a t a w e r e a v a i l a b l e o n l y f r o m s t a t i o n s Van 1 1 , 24 a n d 3 4 . F i n a l l y , d o t t e d l i n e s w e r e e m p l o y e d f o r s u p p l e m e n t a r y c o n t o u r s , u s e d o c c a s i o n a l l y t o i l l u s t r a t e f i n e s t r u c t u r e . I n l a t e w i n t e r , t h e c o m p l i c a t e d t e m p e r a t u r e s t r u c t u r e n e a r t h e s u r f a c e i n I n d i a n Arm n e c e s s i t a t e d t h a t s u r f a c e t e m p e r a t u r e s be q u o t e d , t o s u p p l e - ment t h e c o n t o u r e d i n f o r m a t i o n p r e s e n t e d on t h e v e r t i c a l s e c t i o n s : s u c h q u o t e d v a l u e s a r e b r a c k e t e d . The d i s t r i b u t i o n o f c r u i s e s i n t i m e was e a r l i e r p r e s e n t e d i n T a b l e 2 . 1 . As c o n d i t i o n s a t t i m e s c h a n g e d o n l y m i n i m a l l y o v e r t h e i n t e r v a l s p a n n e d by t w o . o r e v e n t h r e e c r u i s e s i t h a s b e e n u n n e c e s s a r y t o p r e s e n t v e r t i c a l s e c t i o n s f o r a l l t h e c r u i s e s l i s t e d i n t h i s t a b l e . R a t h e r , s e l e c t e d s e t s o f s e c t i o n s ( i . e . t e m p e r a t u r e , s a l i n i t y , o ^ , a n d o x y g e n f o r a g i v e n c r u i s e ) h a v e b e e n p r e s e n t e d t o i l l u s t r a t e m a j o r c h a n g e s . Comments h a v e o c c a s i o n a l l y b e e n i n s e r t e d c o n c e r n i n g c o n d i t i o n s i n t h e i n t e r v e n i n g p e r i o d s , w i t h o u t a c t u a l l y p r e s e n t i n g t h e f i g u r e s . As d e e p w a t e r c o n d i t i o n s i n I n d i a n Arm a r e o f p a r t i c u l a r i n t e r e s t , a l l a v a i l a b l e s e c t i o n s f o r t h i s a r e a h a v e b e e n p r e s e n t e d , g e n e r a l l y w i t h t h e i r a c c o m p a n y i n g f i g u r e s f o r B u r r a r d I n l e t . May 1 4 , 1974 B u r r a r d I n l e t ( F i g u r e s 5 . 1 4 ( a ) t h r o u g h ( d ) ) When t h e s u r v e y commenced i n May 1 9 7 4 , l a t e w i n t e r c o n d i t i o n s w e r e o b s e r v e d i n B u r r a r d I n l e t w i t h t e m p e r a t u r e s b e i n g u n i f o r m , s a l i n i t i e s b e g i n n i n g t o d r o p f r o m w i n t e r maxima b u t s t i l l b e i n g g e n e r a l l y h i g h , a n d o x y g e n b e i n g a b u n d a n t t h r o u g h o u t t h e w a t e r c o l u m n . As i s g e n e r a l l y t h e c a s e f o r t h i s a r e a , d e n s i t y was c o n t r o l l e d p r i n c i p a l l y by s a l i n i t y a t t h i s t i m e , t h u s e x p l a i n i n g t h e s i m i l a r i t y b e t w e e n d e n s i t y a n d s a l i n i t y s e c t i o n s . (The i m p o r t a n c e o f t h e i n c l u d e d d e n s i t y s e c t i o n s w i l l be more p r o n o u n c e d i n l a t e w i n t e r , i n d i s c u s s i o n s o f d e e p w a t e r e x c h a n g e s ) . Some a s p e c t s o f t h e e f f e c t s o f m i x i n g t h r o u g h F i r s t a n d S e c o n d N a r r o w s c a n be s e e n p a r t i c u l a r l y f r o m t h e t e m p e r a t u r e s e c t i o n , 5 . 1 4 ( a ) . The d o w n t u r n i n g o f t h e 8 . 0 ° i s o t h e r m a t t h e F i r s t N a r r o w s s i l l , a c c o m p a n i e d by t h e u p t u r n i n g o f t h e 9 . 5 ° i s o t h e r m a t t h e s u r f a c e i l l u s t r a t e s t h e m o d e r a t i o n i n t e m p e r a t u r e r a n g e e x p e r i e n c e d by w a t e r s 74 p a s s i n g t h r o u g h t h e N a r r o w s . S u r f a c e w a t e r s become c o o l e r ; d e e p e r w a t e r s become w a r m e r , t h u s d e c r e a s i n g t h e t e m p e r a t u r e r a n g e t h r o u g h t h e w a t e r c o l u m n . S i m i l a r l y a t S e c o n d N a r r o w s a m o d e r a t i n g t r e n d i s e v i d e n t f r o m t h e s e c t i o n , s h o w i n g t h e a p p r o a c h t o w a r d i s o t h e r m a l c o n d i t i o n s i n t h e w e l l m i x e d w a t e r a t Van 3 4 . An i n c r e a s e d t h e r m a l g r a d i e n t n e a r Van 39 r e f l e c t s l e s s t u r b u l e n t m o t i o n n e a r e r t h e h e a d , a n d p o s s i b l y h e a t i n p u t f r o m t h e B u r r a r d T h e r m a l G e n e r a t i n g S t a t i o n . S i m i l a r i n d i c a t i o n o f t h e same m i x i n g phenomenon i s s e e n i n t h e s a l i n i t y s e c t i o n 5 . 1 4 ( b ) , p a r t i c u l a r l y i n t h e d o w n t u r n e d i s o h a l i n e s a t F i r s t N a r r o w s . A t S e c o n d N a r r o w s , s u r f a c e o u t f l o w f r o m I n d i a n Arm p r o v i d e d l o w s a l i n i t y w a t e r a t t h e s u r f a c e , t h u s m a s k i n g somewhat t h e e f f e c t s o f m i x i n g . The s t e e p d r o p s i n t h e 2 5 . 0 ° / o o i s o h a l i n e a n d i n t h e 2 0 . 0 . i s o p y c n a l o v e r t h e S e c o n d N a r r o w s s i l l h o w e v e r , p r o v i d e f u r t h e r e v i d e n c e o f m i x i n g n e a r t h e b o t t o m . A g a i n i n t h e o x y g e n s e c t i o n 5 . 1 4 ( d ) t h e r e i s m i n o r i n d i c a t i o n o f m i x i n g a t F i r s t N a r r o w s , b u t t h e I n d i a n Arm o u t f l o w o f o x y g e n r i c h s u r f a c e w a t e r c o u p l e d w i t h o x y g e n demand b e n e a t h a b o u t 10 m o b s c u r e d a n y m a j o r i n d i c a t i o n o f m i x i n g a t S e c o n d N a r r o w s . J u n e 2 5 , 1974 B u r r a r d I n l e t (no s e c t i o n s p r e s e n t e d ) W h i l e t h e s t r u c t u r e o f c o n t o u r s i n J u n e was s i m i l a r t o t h a t i l l u s t r a t e d a b o v e f o r M a y , a d e f i n i t e w a r m i n g a n d f r e s h e n i n g o f w a t e r s a t a l l d e p t h s was n o t e d . T e m p e r a t u r e s a t d e p t h s g r e a t e r t h a n 10 m i n c r e a s e d by g e n e r a l l y 1 ° t o 2 ° w h i l e s a l i n i t i e s d r o p p e d by a p p r o x i m a t e l y 0 . 5 t o 1 . 0 ° / o o . I n t h e a p p r o a c h e s , o x y g e n c o n c e n t r a t i o n s a t d e p t h d r o p p e d by a b o u t 20% w h i l e l i t t l e c h a n g e was r e c o r d e d i n o x y g e n v a l u e s i n s i d e F i r s t N a r r o w s . N e a r - s u r f a c e g r a d i e n t s o f b o t h t e m p e r a t u r e a n d s a l i n i t y w e r e much s t r o n g e r t h a n i n t h e p r e c e d i n g m o n t h . 75 J u l y 1 7 , 1974 B u r r a r d I n l e t ( F i g u r e s 5 . 1 5 ( a ) t h r o u g h ( d ) ) M i d - J u l y t e m p e r a t u r e s showed i n c r e a s e d w a r m i n g t h r o u g h o u t t h e w a t e r c o l u m n a s summer a i r t e m p e r a t u r e s c o n t i n u e d t o c l i m b . Maximum s u r f a c e t e m p e r a t u r e s e x c e e d i n g 1 5 ° C w e r e r e c o r d e d a t Van 3 9 . I n c o n t r a s t t o t h e May s e c t i o n , l i t t l e e v i d e n c e was s e e n h e r e o f i n t e n s e m i x i n g t h r o u g h F i r s t N a r r o w s . I n w h a t w i l l be s e e n f r o m l a t e r s e c t i o n s t o be a v e r y u n u s u a l o c c u r r e n c e , t h e 9 . 5 ° i s o t h e r m was o b s e r v e d a t a l m o s t i d e n t i c a l l e v e l s b o t h i n s i d e a n d o u t s i d e F i r s t N a r r o w s . T y p i c a l l y , t e m p e r a t u r e s a t Van 24 w e r e n e a r l y 0 . 5 ° h i g h e r t h a n t h o s e a t c o r r e s p o n d i n g d e p t h s e x c e e d i n g 15 m o u t s i d e t h e N a r r o w s . T h e J u l y o b s e r v a t i o n s s u g g e s t t h e r e c e n t e a s t w a r d p a s s a g e o f a v o l u m e o f m i d - d e p t h w a t e r o v e r t h e s i l l , w i t h v e r y l i t t l e m o d i f i c a t i o n d u e t o m i x i n g . T h e w a r m e r t e m p e r a t u r e s a t d e p t h a t Van 24 ( n o t e t h e a b s e n c e o f a 9 ° i s o t h e r m ) i n d i c a t e t h a t t h e a b o v e d e s c r i b e d e x c h a n g e d i d n o t c a u s e d i s p l a c e m e n t o f t h e b o t t o m w a t e r o f f B u r n a b y S h o a l , ( s e e F i g u r e 1 . 1 ( b ) ) . A m o r e t y p i c a l e x a m p l e o f m i x i n g i s s e e n on t e m p e r a t u r e s e c t i o n 5 . 1 5 ( a ) a c r o s s S e c o n d N a r r o w s . H e r e , t h e l e v e l o f t h e 1 0 . 5 ° i s o t h e r m d r o p p e d a p p r o x i m a t e l y 20 m b e t w e e n s t a t i o n s Van 27 and 3 4 , e v i d e n c e o f i n t e n s e downward m i x i n g o f warm w a t e r . The c o r r e s p o n d i n g s a l i n i t y s e c t i o n 5 . 1 5 ( b ) i l l u s t r a t e s s i m i l a r f e a t u r e s t o t h o s e j u s t d e s c r i b e d , w i t h t h e 2 8 ° / o o i s o h a l i n e a p p e a r i n g a t a l m o s t i d e n t i c a l l e v e l s i n s i d e a n d o u t s i d e F i r s t N a r r o w s , w i t h t h e a b s e n c e o f 2 9 ° / o o w a t e r a t d e p t h a t V a n 2 4 , a n d w i t h an a p p r o x i m a t e 15 m d r o p i n t h e p o s i t i o n o f t h e 2 4 ° / o o i s o h a l i n e a c r o s s S e c o n d N a r r o w s . I n a b s o l u t e t e r m s , s a l i n i t i e s w e r e l o w e r a t a l l d e p t h s i n J u l y t h a n i n M a y , b u t w e r e s i m i l a r a t d e p t h o u t s i d e F i r s t N a r r o w s , t o t h o s e r e c o r d e d i n J u n e . J u l y s a l i n i t i e s w e r e p a r t i c u l a r l y l o w n e a r t h e s u r f a c e , w i t h s t r o n g h a l o c l i n e s b e i n g o b s e r v e d i n t h e t o p f e w m e t r e s b o t h n e a r t h e m o u t h a n d n e a r t h e h e a d o f t h e i n l e t . Oxygen v a l u e s r e m a i n e d h i g h n e a r t h e s u r f a c e , w h i l e a s l i g h t i n c r e a s e o v e r J u n e v a l u e s was n o t e d a t m i d - d e p t h a t Van 1 1 . The p r e s e n c e o f w a t e r h a v i n g o x y g e n c o n c e n t r a t i o n s o f l e s s t h a n 4 . 5 m l / 1 a t 2 0 m d e p t h a t Van 2 4 , w i t h no s u c h l o w v a l u e s b e i n g r e c o r d e d o u t s i d e t h e N a r r o w s n e e d n o t d i s c r e d i t t h e e x p l a n a t i o n e a r l i e r p r e s e n t e d f o r a n o m a l o u s t e m p e r a t u r e a n d s a l i n i t y o b s e r v a t i o n s a t t h i s l o c a t i o n . I t m u s t be r e m e m b e r e d t h a t o x y g e n c o n c e n t r a t i o n s w e r e d e t e r m i n e d o n l y a t s t a t i o n s Van 1 1 , 24 a n d 3 4 . W a t e r w i t h t h e a p p r o p r i a t e ( l e s s t h a n 4 . 5 m l / 1 ) o x y g e n c o n c e n t r a t i o n may h a v e b e e n p r e s e n t b e t w e e n Van 11 a n d t h e F i r s t N a r r o w s s i l l , e v e n t h o u g h i t was n o t d e t e c t e d ; h o w e v e r , o x y g e n demand c o u l d a l s o e x p l a i n t h i s l o w e r v a l u e . A u g u s t 2 7 , 1974 B u r r a r d I n l e t ( F i g u r e s 5 . 1 6 ( a ) t h r o u g h ( d ) ) I n d i a n Arm ( F i g u r e s 5 . 1 7 ( a ) t h r o u g h ( d ) ) H a v i n g p a s s e d t h e t i m e o f maximum t e m p e r a t u r e a n d minimum s a l i n i t y i n l a t e J u l y , t h i s l a t e A u g u s t c r u i s e i l l u s t r a t e d t h e commencement o f t r a n s i t i o n f r o m summer t o w i n t e r c o n d i t i o n s . I t was a l s o t h e c r u i s e o n w h i c h s e c o n d a r y s a m p l i n g i n I n d i a n Arm was i n i t i a t e d . The B u r r a r d I n l e t t e m p e r a t u r e s e c t i o n p o r t r a y s w h a t i s b e c o m i n g a r e c o g n i z a b l e p a t t e r n w i t h a d e g r e e o f m i x i n g e v i d e n t a c r o s s F i r s t N a r r o w s a n d s u b s t a n t i a l m i x i n g e v i d e n t a c r o s s S e c o n d N a r r o w s . T e m p e r a t u r e s w e r e h i g h e r a t d e p t h i n s i d e F i r s t N a r r o w s t h a n i n J u l y b u t a t g r e a t e r t h a n 10 d e p t h . . 77 o u t s i d e t h e N a r r o w s , t e m p e r a t u r e s had b e g u n t o f a l l . R e s p o n d i n g t o d e c r e a s e s i n r u n o f f and i n p r e c i p i t a t i o n s i n c e J u l y , s a l i n i t y i n c r e a s e d a t a l l d e p t h s . On t h i s A u g u s t s e c t i o n t h e r e i s l i t t l e i n d i c a t i o n o f s i g n i f i c a n t f r e s h w a t e r o u t f l o w f r o m I n d i a n Arm a t Van 3 4 , a f a c t c o n s i s t e n t w i t h l o w r u n o f f v a l u e s ( F i g u r e s 4 . 2 ( b ) ) r e c o r d e d i n t h i s m o n t h . O x y g e n v a l u e s t h r o u g h o u t t h e e n t i r e i n l e t d r o p p e d s i n c e t h e p r e v i o u s c r u i s e , r e f l e c t i n g a d e c r e a s e i n b i o l o g i c a l p r o d u c t i o n o r p o s s i b l y a c o n t i n u a t i o n i n o x y g e n demand away f r o m t h e s u r f a c e . T h e f i r s t i l l u s t r a t i o n o f summer c o n d i t i o n s i n I n d i a n Arm i s p r e s e n t e d i n F i g u r e 5 . 1 7 . T h e e s t u a r i n e c i r c u l a t i o n i s c l e a r l y e v i d e n t i n t h e t e m p e r a t u r e s e c t i o n . O u t f l o w a p p e a r s t o be r e s t r i c t e d t o d e p t h s l e s s t h a n 15 t o 20 m. S o u t h o f I n d 2 , a t d e p t h s b e t w e e n 20 a n d 50 m , w a t e r t e m p e r a t u r e s i n e x c e s s o f 1 1 ° C i d e n t i f y w a t e r r e c e n t l y i n t r u d e d f r o m B u r r a r d I n l e t w h e r e s u c h t e m p e r a t u r e s w e r e r e c o r d e d n e a r s i l l d e p t h a t Van 3 4 . S i m i l a r l y , t h e 2 6 ° / o o i s o h a l i n e , t h e = 20 i s o p y c n a l , and t h e 4 m l / 1 i s o p l e t h o f o x y g e n a l l i l l u s t r a t e t h e a p p r o x i m a t e v e r t i c a l e x t e n t ( a b o u t 50 m) o f d i r e c t e s t u a r i n e e x c h a n g e a t t h i s t i m e o f y e a r . A t g r e a t e r t h a n 100 m d e p t h , r e c o r d e d r a n g e s i n t e m p e r a t u r e a n d s a l i n i t y w e r e s m a l l . T h e q u i e t c o n d i t i o n s a t d e p t h a r e w e l l i l l u s t r a t e d by t h e o x y g e n s e c t i o n . A t d e p t h s e x c e e d i n g a b o u t 7 0 m , o x y g e n c o n c e n t r a t i o n s d e c r e a s e d u n i f o r m l y a t a l l p o i n t s i n t h e f j o r d . O x i d a t i o n o f d e t r i t a l m a t e r i a l m u s t h a v e l e d t o t h e l>ow c o n c e n t r a t i o n s w h i l e d o w n w a r d s m i x i n g o f w a t e r n e a r 50 m f r o m o u t s i d e t h e s i l l m u s t a c c o u n t f o r d e c r e a s i n g c o n c e n t r a t i o n s w i t h d e p t h . 78 S e p t e m b e r 2 6 , 1974 B u r r a r d I n l e t (no s e c t i o n s p r e s e n t e d ) T h r o u g h S e p t e m b e r , t e m p e r a t u r e s d r o p p e d s l i g h t l y , and s a l i n i t i e s c o n t i n u e d t o i n c r e a s e . T h e f i r s t 3 0 ° / o o w a t e r was o b s e r v e d a t 5 0 m d e p t h a t Van 1 1 . Oxygen v a l u e s i n c r e a s e d n e a r t h e s u r f a c e a t Van 1 1 , b u t m a i n t a i n e d s i m i l a r v a l u e s t o A u g u s t , e l s e w h e r e i n t h e i n l e t . O c t o b e r 1 6 , 1974 B u r r a r d I n l e t (no s e c t i o n s p r e s e n t e d ) I n d i a n Arm ( F i g u r e s 5 . 1 8 ( a ) t h r o u g h ( d ) ) The e x p e c t e d s e a s o n a l d e c r e a s e i n t e m p e r a t u r e and i n c r e a s e i n s a l i n i t y was o b s e r v e d t h r o u g h o u t B u r r a r d I n l e t i n O c t o b e r . O x y g e n v a l u e s t h r o u g h o u t t h e w a t e r c o l u m n a t Van 34 w e r e n e a r 4 . 3 m l / I w h i l e v a l u e s o f o^. a t t h i s s t a t i o n v a r i e d f r o m 1 9 . 4 a t t h e s u r f a c e t o 2 0 . 7 a t 50 m. W h i l e t h e c o n d i t i o n s i n I n d i a n Arm i n O c t o b e r w e r e s i m i l a r t o t h o s e d e s c r i b e d f o r A u g u s t , m i n o r c h a n g e s w e r e n o t e d . An i n f l o w i n g s u b s u r f a c e l a y e r was i n d i c a t e d i n t h e t e m p e r a t u r e d a t a , a s was a c o l d t o n g u e e x t e n d i n g s e a w a r d a t 20 m d e p t h n e a r I n d 2 . 8 a t t h e h e a d o f t h e i n l e t . S a l i n i t i e s a t d e p t h s s h a l l o w e r t h a n a b o u t 100 m had i n c r e a s e d c o n s i d e r a b l y w i t h t h e 2 6 ° / o o i s o h a l i n e r i s i n g f r o m 65 m i n A u g u s t t o a b o u t 5 m i n O c t o b e r . S a l i n i t i e s i n t h e d e e p w a t e r had d e c r e a s e d , by a p p r o x i m a t e l y 0 . 1 ° / o o . The O c t o b e r d e n s i t y s e c t i o n , i n c o n j u n c t i o n w i t h t h e a b o v e q u o t e d d e n s i t y d a t a f o r t h e Van 34 s u g g e s t s a s l i g h t l y g r e a t e r v e r t i c a l e x c u r s i o n o f w a t e r s e x c h a n g i n g a c r o s s t h e s i l l b e t w e e n t h e i n l e t a n d I n d i a n Arm t h a n was i n d i c a t e d i n A u g u s t , ( 6 5 t o 70 m v e r s u s 50 t o 55 m ) . The s e c o n d a r y 2 0 . 5 i s o p y c n a l i d e n t i f i e s t h e a p p r o x i m a t e d e p t h t o w h i c h B u r r a r d I n l e t w a t e r s w o u l d a p p e a r t o h a v e p e n e t r a t e d by O c t o b e r , a s t h e s u b s u r f a c e c o m p o n e n t o f t h e e s t u a r i n e c i r c u l a t i o n . W i t h t h e p r e s e n c e o f d e n s i t i e s up t o 2 0 . 7 a t 50 m a t Van 34 i t seems p o s s i b l e t h a t w a t e r s c r o s s i n g t h e s i l l c o u l d h a v e s e t t l e d t o d e p t h s e v e n g r e a t e r t h a n 70 m i n s i d e t h e A r m . S u c h h y p o t h e s e s a r e n o t o b v i o u s l y s u p p o r t e d by t h e o x y g e n s e c t i o n 5 . 1 8 ( d ) . A s o x y g e n v a l u e s a t Van 34 w e r e c o n t i n u a l l y g r e a t e r t h a n 4 . 5 m l / 1 up t o t h i s t i m e , t h e 4 . 0 m l / 1 i s o p l e t h o f t h e o x y g e n s e c t i o n , e x t e n d i n g o n l y t o 50 m d e p t h and o n l y h a l f way up t h e i n l e t w o u l d a p p e a r t o m a r k an a p p r o x i m a t e b o u n d a r y o f i n t r u d i n g B u r r a r d I n l e t w a t e r s . H o w e v e r , a s o x y g e n i s n o n - c o n s e r v a t i v e a n d a s O c t o b e r was e a r l i e r i d e n t i f i e d a s a m o n t h o f maximum c o n s u m p t i o n , i t i s l i k e l y t h a t i n t r u d i n g w a t e r s w o u l d e x p e r i e n c e a d e c r e a s e i n o x y g e n c o n c e n t r a t i o n a t t h i s t i m e e v e n a f t e r o n l y a b r i e f r e s i d e n c e i n t h e A r m . A l l o w i n g f o r d e c r e a s e s o f t h e o r d e r o f 0 . 5 t o 1 . 0 m l / 1 and f o r t h e e f f e c t s o f m i x i n g t h e e a r l i e r d e s c r i p t i o n o f i n t r u d i n g w a t e r s b a s e d upon d e n s i t y c o n s i d e r a t i o n s , w o u l d be a c c e p t a b l e . I t i s t o be n o t e d a s w e l l t h a t o x y g e n c o n c e n t r a t i o n s a t d e p t h c o n t i n u e d t o d e c r e a s e f r o m A u g u s t l e v e l s . T h e d e p t h o f t h e 1 . 2 m l / 1 i s o p l e t h r o s e f r o m 130 m i n A u g u s t t o n e a r 105 m i n O c t o b e r . The A u g u s t c o n c e n t r a t i o n a t 2 0 0 m a t I n d 2 was 1 . 0 6 m l / 1 , w h i l e i n O c t o b e r i t had d r o p p e d t o 0 . 7 9 m l / 1 . November 7 , 1974 B u r r a r d I n l e t ( F i g u r e s 5 . 1 9 ( a ) t h r o u g h ( d ) ) I n d i a n Arm ( F i g u r e s 5 . 2 0 ( a ) t h r o u g h ( d ) ) By e a r l y N o v e m b e r , t h e c h a r a c t e r i s t i c w i n t e r u n i f o r m i t y had d e v e l o p e d i n B u r r a r d I n l e t . T e m p e r a t u r e s w e r e g e n e r a l l y b e t w e e n 9 . 3 ° and 1 0 . 0 ° C , w i t h s l i g h t l y w a r m e r w a t e r b e i n g o b s e r v e d n e a r V a n 3 9 . S a l i n i t i e s w e r e g e n e r a l l y h i g h and p a r t i c u l a r l y i n s i d e F i r s t 8 0 N a r r o w s w e r e u n i f o r m . The 3 0 ° / o o w a t e r had p r o g r e s s e d t o Van 14 a t 4 0 m d e p t h . V a l u e s e a s t o f F i r s t N a r r o w s w e r e b e t w e e n 2 6 . 0 and 2 8 . 5 ° / o o . A m i n o r f r e s h e n i n g e f f e c t was n o t e d a t t h e s u r f a c e n e a r Van 17 a s a r e s u l t o f h i g h November r u n o f f f r o m t h e C a p i l a n o R i v e r w a t e r s h e d . The d e n s i t y p r o f i l e a t Van 34 was v e r y n e a r l y v e r t i c a l , w i t h c h a n g e s o f o n l y 0 . 2 2 i n f r o m t h e s u r f a c e t o 50 m. F i n a l l y , o x y g e n v a l u e s t o o w e r e u n i f o r m , b e i n g b e t w e e n 4 . 0 and 4 . 5 m l / 1 a t a l l p o i n t s e a s t o f S e c o n d N a r r o w s . The N o v e m b e r s a l i n i t y a n d d e n s i t y s e c t i o n s p r o v i d e c o n t i n u e d e v i d e n c e o f i n t e n s e m i x i n g t h r o u g h F i r s t and S e c o n d N a r r o w s . A r a n g e o f s a l i n i t i e s e x c e e d i n g 6 ° / o o a t V a n 17 was r e d u c e d t o a r a n g e o f 1 . 5 ° / o o a t Van 2 4 . T h i s was f u r t h e r r e d u c e d t h r o u g h S e c o n d N a r r o w s t o a r a n g e o f 0 . 4 ° / o o . W a t e r h a v i n g a s a l i n i t y o f 2 9 . 0 ° / o o was o b s e r v e d a t s i l l d e p t h (14 m) a t Van 1 7 , b u t p a s s a g e t h r o u g h t h e N a r r o w s r e d u c e d s a l i n i t i e s a t 50 m a t V a n 24 t o 2 8 . 5 6 ° / o o . S u c h p r o n o u n c e d e f f e c t s f u r t h e r e m p h a s i z e t h e a n o m a l o u s n a t u r e o f t h e J u l y o b s e r v a t i o n o f s i m i l a r w a t e r m a s s e s a t Van 17 a n d a t V a n 2 4 . I n t h e A u g u s t t h r o u g h O c t o b e r d a t a , a l l p r o p e r t y c h a n g e s i n I n d i a n Arm w e r e e x p l i c a b l e i n t e r m s o f some number o f e x p l i c i t p r o c e s s e s ( d i f f u s i o n , f r e s h e n i n g d u e t o r u n o f f , o x y g e n c o n s u m p t i o n e t c . ) o r i n t e r m s o f an e s t u a r i n e c i r c u l a t i o n w i t h s u r f a c e o u t f l o w i n t h e t o p 15 t o 20 m a c c o m p a n i e d by m i d - d e p t h i n f l o w . I n p a r t i c u l a r , c h a n g e s i n t h e d e p t h r a n g e 20 t o 70 m w e r e r e a d i l y a s c r i b e d t o t h i s e s t u a r i n e i n f l o w . W a t e r p r o p e r t i e s a t t h e s e d e p t h s i n I n d i a n Arm m a t c h e d t h o s e o f s o u r c e w a t e r s i n t h e v i c i n i t y o f V a n 3 4 . No u n u s u a l c h a n g e i n a n y p r o p e r t y was r e c o r d e d a t g r e a t e r t h a n a b o u t 75 m d e p t h . H o w e v e r , i n t h e i n t e r v a l O c t o b e r 16 t o N o v e m b e r 7 c h a n g e s o c c u r r e d i n w a t e r p r o p e r t i e s a t d e p t h s e x c e e d i n g 70 m i n I n d i a n Arm w h i c h c a n n o t r e a d i l y be e x p l a i n e d i n t e r m s o f e s t u a r i n e e x c h a n g e w i t h r e s i d e n t w a t e r s i n s i d e S e c o n d N a r r o w s . W h i l e c h a n g e s w e r e e v i d e n t i n o x y g e n a n d t e m p e r a t u r e d i s t r i b u t i o n s a t 100 m d e p t h a t I n d 1 . 3 , i t i s t h e i n c r e a s e i n s a l i n i t y a t t h i s l o c a t i o n and d e p t h w h i c h d i s a l l o w s i n t e r p r e t a t i o n i n t e r m s o f a m b i e n t N o v e m b e r c o n d i t i o n s a t V a n 3 4 . A s i s i l l u s t r a t e d by t h e s a l i n i t y s e c t i o n 5 . 2 0 ( b ) s a l i n i t i e s i n e x c e s s o f 2 7 . 3 ° / o o w e r e r e c o r d e d on November 7 a t 100 m d e p t h a t b o t h I n d 1 . 3 a n d I n d 1 . 5 , t h e maximum v a l u e b e i n g 2 7 . 3 4 ° / o o (o-j. = 2 1 . 0 3 ) a t I n d 1 . 3 . A s no s u c h h i g h s a l i n i t i e s w e r e r e c o r d e d a n y w h e r e i n t h e Arm i n O c t o b e r ( F i g u r e 5 . 1 8 ( b ) ) a n d a s no i n s i t u p h y s i c a l p r o c e s s e s c a n a c c o u n t f o r s u c h c h a n g e s , i t c a n be c o n c l u d e d t h a t t h i s w a t e r m u s t h a v e e n t e r e d I n d i a n Arm f r o m B u r r a r d I n l e t . T h i s c o n c l u s i o n i s s u p p o r t e d by t h e s a l i n i t y d i s t r i b u t i o n f u r t h e r t o w a r d t h e h e a d w h i c h a l s o s h o w s e v i d e n c e o f i n t r u d i n g w a t e r s . T o n g u e - l i k e s t r u c t u r e s i n t h e 2 7 . 2 and 2 7 . 1 ° / o o i s o h a l i n e s a r e i n d i c a t i o n s o f u p - i n l e t d i s p l a c e m e n t o f w a t e r s i n t h e 50 t o 150 m d e p t h r a n g e . T h e s u c c e s s i v e l y s h a l l o w e r i n f l e c t i o n s i n t h e s e c o n t o u r s , t o w a r d s t h e h e a d , a l s o i n d i c a t e u p w a r d m o t i o n i n t h e d i s p l a c e d w a t e r s . The e f f e c t i v e l y h o r i z o n t a l 2 7 . 2 ° / o o c o n t o u r a t 150 m i n d i c a t e s m i n i m a l a c t i v i t y b e l o w t h i s l e v e l , w h i l e t h e d o w n t u r n i n g c o n t o u r s n e a r I n d 2 . 8 s u g g e s t o n l y m i n o r d i s r u p t i o n a t d e p t h s g r e a t e r t h a n 60 m n e a r t h e h e a d . T h u s a m i d - d e p t h ( s h a l l o w e r t h a n 150 m) i n t r u s i o n o f h i g h s a l i n i t y w a t e r , e x t e n d i n g w e l l t o w a r d s t h e h e a d , i s i n d i c a t e d by t h e N o v e m b e r s a l i n i t y d a t a . 82 A l e s s p r o n o u n c e d b u t s t i l l c o n c l u s i v e i n d i c a t i o n o f i n t r u s i o n i s i n f e r r e d f r o m t h e o x y g e n s e c t i o n 5 . 2 0 ( d ) . T h e p o c k e t a t I n d 1 . 3 , w i t h o x y g e n c o n c e n t r a t i o n e x c e e d i n g 3 . 8 m l / 1 i s a d i s r u p t i o n o f t h e e s t u a r i n e e x c h a n g e p a t t e r n i l l u s t r a t e d by t h e O c t o b e r o x y g e n s e c t i o n ( 5 . 1 9 ( d ) ) . Oxygen i s o p l e t h s s l o p i n g t o w a r d t h e h e a d a r e f u r t h e r i n d i c a t i o n o f a g r a d u a l l y r i s i n g , u p - i n l e t f l o w a s was s u g g e s t e d by t h e s a l i n i t y d a t a . T h e a b s e n c e o f o x y g e n o b s e r v a t i o n s a t I n d 3 i n N o v e m b e r r e s u l t s i n a s p e c u l a t i v e p i c t u r e a t t h e h e a d , b u t b a s e d on s a l i n i t y o b s e r v a t i o n s , t h e c o n t o u r s a r e h e r e shown t o l e v e l o f f . C o n s i s t e n t a g a i n w i t h t h e s a l i n i t y d a t a i s t h e i n d i c a t i o n by t h e h o r i z o n t a l 0 . 8 m l / 1 i s o p l e t h , o f no m o t i o n b e l o w a b o u t 150 m. A p o s s i b l e c o n f l i c t b e t w e e n t h e o x y g e n a n d s a l i n i t y d a t a i s t h e a p p a r e n t l y g r e a t e r d e p t h o f t h e c o r e o f i n t r u d e d w a t e r a s i n d i c a t e d by s a l i n i t y ( 1 0 0 m v e r s u s a b o u t 8 5 m ) . S u c h d i s c r e p a n c y may p o s s i b l y be e x p l a i n e d a s e v i d e n c e o f d i f f e r i n g r a t e s o f o x y g e n c o n s u m p t i o n a t d i f f e r e n t d e p t h s . T e m p e r a t u r e d a t a ( F i g u r e 5 . 2 0 ( a ) ) p r o v i d e r a t h e r i n c o n c l u s i v e e v i d e n c e o f a m a j o r i n t r u s i o n , e x c e p t i n g t h e u p - i n l e t t i l t o f t h e i s o t h e r m s a t d e p t h s l e s s t h a n 150 m. F i n a l l y t h e d e n s i t y s e c t i o n s h o w s s t a b l e c o n d i t i o n s w i t h d e n s i t i e s a t d e p t h s g r e a t e r t h a n 100 m b e i n g a l m o s t i d e n t i c a l t o t h o s e i l l u s t r a t e d by t h e O c t o b e r s e c t i o n 5 . 1 8 ( c ) . T h i s s u g g e s t s t h a t a t t h e t i m e o f o b s e r v a t i o n i n N o v e m b e r , i n f l o w had c e a s e d , a n d c o n d i t i o n s had had a m p l e t i m e t o s t a b i l i z e . The m i n o r u p s w i n g o f t h e 2 1 . 0 i s o p y c n a l n o r t h o f I n d 2 i s m o s t l i k e l y a r e s u l t o f f l o w a s s o c i a t e d w i t h t h e i n t r u s i o n . 83 W a t e r s r e s i d e n t i n s i d e S e c o n d N a r r o w s a t t h e t i m e o f t h e N o v e m b e r c r u i s e had s a l i n i t i e s (maximum 2 7 . 1 4 ° / o o a t 4 0 m a t Van 3 4 ) and d e n s i t i e s (maximum 2 0 . 8 9 a t 4 0 m a t Van 3 4 ) w h i c h w e r e l o w e r t h a n t h o s e o f t h e c o r e o f i n t r u d e d w a t e r a t 100 m a t I n d 1 . 3 ( 2 7 . 3 4 ° / o o a n d 2 1 . 0 3 ° / o o ) . As w a t e r s o b s e r v e d i n s i d e S e c o n d N a r r o w s on t h e p r e v i o u s ( O c t o b e r 16) c r u i s e w e r e e v e n l e s s d e n s e , i t m u s t be c o n c l u d e d t h a t t h e w a t e r s w h i c h i n t r u d e d t o 100 m d e p t h i n I n d i a n Arm had t h e i r o r i g i n a t l e a s t w e s t o f S e c o n d N a r r o w s w h e r e d e n s i t i e s and s a l i n i t i e s i n t h e a p p r o p r i a t e r a n g e s w e r e o b s e r v e d b o t h i n O c t o b e r and i n N o v e m b e r , and f u r t h e r t h a t f o l l o w i n g t h e p e r i o d o f i n f l o w , d e n s e w a t e r r e s i d e n t a t d e p t h a t Van 34 e x p e r i e n c e d d e c r e a s e s i n d e n s i t y t o t h e l e v e l s r e c o r d e d on N o v e m b e r 7 . T h o u g h t h e m e c h a n i s m by w h i c h s u c h e x c h a n g e o c c u r s i s n o t e v i d e n t f r o m t h e p r e s e n t d a t a , a p r o c e s s b a s e d u p o n t i d a l and w i n d f o r c i n g c a n be p o s t u l a t e d . A t some t i m e b e t w e e n t h e O c t o b e r and N o v e m b e r c r u i s e s , i t i s s u g g e s t e d t h a t t i d e a n d w i n d c o n d i t i o n s m u s t h a v e p r e v a i l e d s u c h a s t o t r a n s p o r t w a t e r o f s u f f i c i e n t d e n s i t y a c r o s s t h e S e c o n d N a r r o w s s i l l f r o m t h e v i c i n i t y o f Van 2 4 , t h a t a f t e r m i x i n g t h e r e s u l t i n g d e n s i t y was e q u a l t o t h a t o f i n d i g e n o u s w a t e r a t a p p r o x i m a t e l y 100 m d e p t h i n I n d i a n A r m . I n p u r e l y a d e n s i t y d r i v e n f l o w i t m u s t t h e n h a v e p a s s e d o v e r t h e I n d i a n Arm s i l l a n d s e t t l e d t o a l e v e l i n s i d e t h e Arm c o n s i s t e n t w i t h i t s d e n s i t y . I n d o i n g s o , i t w o u l d d i s p l a c e i n d i g e n o u s w a t e r n o r t h w a r d , t o w a r d t h e h e a d o f t h e i n l e t . A g a i n d e p e n d e n t on d e n s i t y , s u c h d i s p l a c e d w a t e r c o u l d r i s e g r a d u a l l y i n i t s p a s s a g e n o r t h w a r d . I n s p e c t i o n o f t i d e a n d w i n d d a t a f o r t h e p e r i o d O c t o b e r 16 t o November 7 r e v e a l s t h a t s p r i n g t i d a l r a n g e s p e a k e d on N o v e m b e r 2 - 3 ( f o l l o w i n g t h e n e a p t i d a l r a n g e minimum o f O c t o b e r 2 4 ) , a n d t h a t a n a p p r o x i m a t e l y 2 4 - h o u r p e r i o d o f a b n o r m a l l y s t r o n g ( 3 3 k m / h r d a i l y mean 84 s p e e d ) w e s t n o r t h w e s t e r l y w i n d s was r e c o r d e d on O c t o b e r 2 8 . I t i s p l a u s i b l e t h a t s u c h c o n d i t i o n s c o u l d h a v e i n i t i a t e d t h e o b s e r v e d i n t r u s i o n . I t was e a r l i e r i n f e r r e d f r o m t h e d e n s i t y s e c t i o n 5 . 2 0 ( c ) t h a t by November 7 , t h e i n t r u s i o n h a s c e a s e d . A l t h o u g h t i d a l e x c h a n g e a c r o s s S e c o n d N a r r o w s m u s t h a v e c o n t i n u e d t o t r a n s p o r t a t l e a s t some s m a l l v o l u m e o f d e n s e w a t e r e a s t w a r d , i t i s s u g g e s t e d t h a t m i x i n g . e f f e c t s m o s t p r o b a b l y a c c o u n t f o r t h e o b s e r v e d d e c r e a s e i n d e n s i t y a t d e p t h a t V a n 3 4 . W i t h t h e N o v e m b e r i n c r e a s e s i n p r e c i p i t a t i o n a n d r u n o f f p r o v i d i n g s u b s t a n t i a l v o l u m e s o f f r e s h w a t e r t o t h e s u r f a c e l a y e r , downward m i x i n g a t S e c o n d N a r r o w s i s c o n s i d e r e d a p r o b a b l e m e c h a n i s m by w h i c h t h e d e n s i t y o f w a t e r s b e l o w s i l l d e p t h a t Van 34 c o u l d h a v e d e c r e a s e d . T h u s e m e r g e s a p i c t u r e o f i n t e r m i t t e n t e x c h a n g e o f I n d i a n Arm b a s i n w a t e r s , p r i n c i p a l l y c o n t r o l l e d by t i d a l t r a n s p o r t o f w a t e r s f r o m o u t s i d e S e c o n d N a r r o w s , a n d p o s s i b l y a s s i s t e d b y w i n d f o r c i n g . November 2 5 , 1974 B u r r a r d I n l e t (no s e c t i o n s p r e s e n t e d ) S a l i n i t y a n d d e n s i t y s e c t i o n s f r o m t h i s l a t e N o v e m b e r c r u i s e , t h o u g h s i m i l a r i n s t r u c t u r e t o t h e p r e v i o u s l y p r e s e n t e d B u r r a r d I n l e t s e c t i o n s , show a d i s t i n c t c o n t r a s t i n m a g n i t u d e s t o t h e N o v e m b e r 7 o b s e r v a t i o n s ( F i g u r e 5 . 2 0 ) . I n t h a t e a r l i e r i n s t a n c e , d e n s e w a t e r s f o u n d i n I n d i a n Arm w e r e t r a c e d t o a s o u r c e a t l e a s t a s f a r w e s t a s Van 2 4 . On N o v e m b e r 25 h o w e v e r , u n u s u a l l y d e n s e w a t e r s o b s e r v e d a t Van 24 a n d a t V a n 3 4 s h o w e d no e v i d e n c e o f i n t r u s i o n i n t o t h e A r m . S a l i n i t y i n c r e a s e s o f 1 . 2 5 ° / o o t o a maximum o f 2 8 . 3 9 ° / o o w e r e r e c o r d e d 85 a t d e p t h a t Van 34 t h r o u g h N o v e m b e r . L i k e w i s e , d e n s i t y i n c r e a s e d by 1 . 0 9 , t o a t = 2 1 . 9 8 . W i t h i n I n d i a n A r m , d e n s i t y i n c r e a s e s a t g r e a t e r t h a n 15 m d e p t h o v e r t h e same p e r i o d w e r e a t m o s t an i n s i g n i f i c a n t 0 . 0 5 , t h i s b e i n g a t t r i b u t e d t o d r o p p i n g t e m p e r a t u r e s . The c o n f i n e m e n t o f t h i s d e n s e w a t e r t o d e p t h s b e l o w t h a t o f t h e I n d i a n Arm s i l l i s e x p l a i n e d by c o n d i t i o n s i n t h e o u t f l o w i n g s u r f a c e l a y e r . T h r o u g h N o v e m b e r , p r e c i p i t a t i o n and r u n o f f i n c r e a s e d s u b s t a n t i a l l y , p r o v i d i n g a much i n c r e a s e d s u p p l y o f f r e s h w a t e r t o t h e s u r f a c e l a y e r . T h e i n c r e a s e d v o l u m e c a u s e d a d e e p e n i n g o f t h e o u t f l o w i n g l a y e r w i t h f r e s h e r w a t e r p e n e t r a t i n g t o g r e a t e r d e p t h s t h a n had p r e v i o u s l y b e e n o b s e r v e d , a n d t h u s r e s t r i c t i n g t h e c r o s s - s e c t i o n a l a r e a o f r e t u r n i n f l o w a c r o s s t h e s i l l . T h e m e a s u r e d s a l i n i t i e s c l e a r l y show t h a t no s i g n i f i c a n t v o l u m e o f t h e d e n s e w a t e r f r o m 30 - 50 m d e p t h a t Van 3 4 p a s s e d u n m o d i f i e d i n t o I n d i a n A r m . I t m u s t t h u s be c o n c l u d e d t h a t t h e r e t u r n d e e p f l o w was s u f f i c i e n t l y m o d i f i e d by m i x i n g a c r o s s t h e I n d i a n Arm s i l l , t h a t i t a c q u i r e d s a l i n i t i e s ( a n d d e n s i t i e s ) s i m i l a r t o t h o s e o f i n d i g e n o u s I n d i a n Arm w a t e r . E n t r a i n m e n t i n t o t h e s u r f a c e o u t f l o w , a n d c o n t i n u e d t u r b u l e n t m i x i n g a t S e c o n d N a r r o w s m u s t e v e n t u a l l y t h e n h a v e m o d i f i e d t h e d e n s e w a t e r a t d e p t h t o y i e l d t h e f r e s h e r D e c e m b e r c o n d i t i o n s d e s c r i b e d b e l o w . D e c e m b e r 5 - 6 , 1974 B u r r a r d I n l e t ( F i g u r e s 5 . 2 1 ( a ) t h r o u g h ( d ) ) I n d i a n Arm ( F i g u r e s 5 . 2 2 ( a ) t h r o u g h ( d ) ) F u r t h e r i n f l u e n c e o f w i n t e r c o o l i n g was n o t e d i n B u r r a r d I n l e t i n D e c e m b e r a s t e m p e r a t u r e s d e c r e a s e d by a b o u t 1 ° C a t m o s t d e p t h s f r o m t h e i r N o v e m b e r v a l u e s . T h e n e a r l y u n i f o r m w a t e r mass i n s i d e F i r s t N a r r o w s had t e m p e r a t u r e s r a n g i n g b e t w e e n 8 . 5 ° a n d 8 . 9 ° C w h i l e t o t h e w e s t , l a c k o f m i x i n g n e a r t h e s u r f a c e a n d t h e r e m n a n t s o f summer 86 h e a t i n g a t d e p t h m a i n t a i n e d t e m p e r a t u r e s b e t w e e n 7 . 6 ° and 9 . 1 ° C . S a l i n i t i e s s h o w e d an i n c r e a s e d i n f l u e n c e o f S t r a i t o f G e o r g i a w a t e r a t d e p t h o u t s i d e t h e n a r r o w s , a s 3 0 ° / o o w a t e r now r e s i d e d a t 2 0 m d e p t h n e a r t h e s i l l . H o w e v e r , a t d e p t h s s h a l l o w e r t h a n 15 m i n t h e a p p r o a c h e s a n d t h r o u g h o u t t h e r e s t o f t h e i n l e t t o t h e e a s t , h i g h p r e c i p i t a t i o n a n d r u n o f f i n N o v e m b e r a c c o u n t e d f o r a g e n e r a l d e c r e a s e i n s a l i n i t y f r o m p r e v i o u s l y r e c o r d e d v a l u e s . T h e d e n s e d e e p w a t e r o b s e r v e d a t Van 34 i n l a t e N o v e m b e r had b e e n r e p l a c e d , t h e new w a t e r s s h o w i n g a d e c r e a s e i n s a l i n i t y o f 2 . 2 0 ° / o o t o 2 6 . 1 9 ° / o o a n d i n d e n s i t y o f 1 . 6 9 t o 2 0 . 2 9 . A s i l l u s t r a t e d by t h e s a l i n i t y c o n t o u r s , m i x i n g was i n t e n s e t h r o u g h F i r s t N a r r o w s . A s s t a t i o n Van 27 was n o t s a m p l e d on t h i s c r u i s e , and a s c o n d i t i o n s a t V a n 24 w e r e r e l a t i v e l y u n i f o r m i n t h e v e r t i c a l , t h e i n t e n s i t y o f m i x i n g a c r o s s S e c o n d N a r r o w s was n o t c l e a r l y e v i d e n t . Oxygen v a l u e s h a d i n c r e a s e d b y a b o u t 0 . 5 m l / 1 t h r o u g h o u t t h e e n t i r e s y s t e m s i n c e e a r l y N o v e m b e r . By D e c e m b e r 6 , t h e i n i t i a l e f f e c t s o f t h e O c t o b e r - N o v e m b e r i n t r u s i o n o f m i d - d e p t h w a t e r s i n t o I n d i a n Arm w e r e much s m o o t h e d . The p o c k e t o f w a t e r h a v i n g s a l i n i t i e s i n e x c e s s o f 2 7 . 3 ° / o o w h i c h had e a r l i e r m a r k e d t h e c o r e o f t h e i n t r u s i o n was no l o n g e r v i s i b l e ( F i g u r e 5 . 2 2 ( b ) ) . The r i s e i n t h e 2 7 . 2 ° / o o i s o h a l i n e i n t h e n o r t h e r n p o r t i o n o f t h e i n l e t f r o m a p p r o x i m a t e l y 140 m d e p t h i n N o v e m b e r t o n e a r 8 0 m d e p t h i n D e c e m b e r i s p r o b a b l e e v i d e n c e o f t h e m i d - d e p t h a d v e c t i o n a n d m i x i n g o f t h e s e more s a l i n e i n t r u d i n g w a t e r s t o y i e l d i n c r e a s e d s a l i n i t i e s . T h e p o s s i b i l i t y r e m a i n s a s w e l l t h a t a m i n o r a d d i t i o n a l i n t r u s i o n c o u l d h a v e c o n t r i b u t e d t o t h e s a l i n i t y ( a n d d e n s i t y ) i n c r e a s e s . A s no a b s o l u t e c o n c l u s i o n s c a n be d r a w n a s t o t h e e x t e n t o f m o d i f i c a t i o n e x p e r i e n c e d by w a t e r s c r o s s i n g t h e v a r i o u s s i l l s a t a g i v e n t i m e , t h e c o n t i n u e d p r e s e n c e o f d e n s e w a t e r a t Van 24 i m p l i e s t h e c o n t i n u e d p o s s i b i l i t y o f i n t r u s i o n . A t 2 0 0 m d e p t h a t I n d 2 , s a l i n i t i e s d e c r e a s e d by a p p r o x i m a t e l y 0 . 0 2 ° / o o f r o m November l e v e l s , i n d i c a t i n g a c o n t i n u a t i o n o f r e l a t i v e l y q u i e t c o n d i t i o n s . N e a r t h e h e a d , c o n t i n u e d h i g h r u n o f f and p r e c i p i t a t i o n a c c o u n t f o r t h e o b s e r v e d l o w s a l i n i t i e s . The t e m p e r a t u r e s e c t i o n 5 . 2 2 ( a ) s h o w s a downward s l o p i n g t o n g u e o f h i g h t e m p e r a t u r e w a t e r e x t e n d i n g f r o m a b o u t 25 m d e p t h a t t h e h e a d t o n e a r 60 m d e p t h a t I n d 1 . 5 , w h i c h i s c o n s i s t e n t w i t h e a r l i e r s u g g e s t i o n s o f n o r t h w a r d a d v e c t i o n o f m i d - d e p t h w a t e r s , p o s s i b l y r i s i n g t o w a r d t h e h e a d . N e a r e r t h e s u r f a c e , c o l d r u n o f f w a t e r s , i n c r e a s e d w i n t e r c o o l i n g and s h a l l o w e x c h a n g e w i t h B u r r a r d I n l e t w a t e r s a c c o u n t f o r o b s e r v e d s t r u c t u r e ( f r o m h e a d t o m o u t h ) i n t h e t e m p e r a t u r e r e g i m e . A t d e p t h , t e m p e r a t u r e s had i n c r e a s e d a p p r o x i m a t e l y 0 . 0 4 ° C s i n c e November 7 . I n t h e o x y g e n s e c t i o n 5 . 2 2 ( d ) , some d e g r e e o f i n f l u e n c e o f t h e November i n t r u d e d w a t e r o r p o s s i b l y o f l a t e r i n t r u d e d w a t e r i s o b s e r v e d n e a r 100 m d e p t h a t I n d 1 . 3 a s t h e d e p r e s s i o n o f t h e i s o p l e t h s s u g g e s t a c o n t r i b u t i o n o f o x y g e n , t h r o u g h m i x i n g a n d d i f f u s i o n . A t d e p t h , c o n s u m p t i o n a c c o u n t s f o r f u r t h e r o b s e r v e d d e c r e a s e s i n o x y g e n c o n c e n t r a t i o n . By D e c e m b e r 6 t h e v a l u e a t 2 0 0 m d e p t h a t I n d 2 had d r o p p e d t o 0 . 5 4 m l / 1 f r o m i t s N o v e m b e r 7 v a l u e o f 0 . 7 0 m l / 1 . F i n a l l y , a t d e p t h s s h a l l o w e r t h a n 50 m and i n t h e r e g i o n n o r t h o f I n d 1 . 5 , o x y g e n v a l u e s w e r e h i g h e r t h a n i n e a r l y N o v e m b e r , s u g g e s t i n g m a j o r i n f l u e n c e by r e c e n t l y e x c h a n g e d B u r r a r d I n l e t w a t e r s . 88 I n s u m m a r y , t h e D e c e m b e r s e c t i o n s g i v e no i n d i c a t i o n t h a t f u r t h e r m a j o r e x c h a n g e o c c u r r e d a t m i d - d e p t h a f t e r e a r l y N o v e m b e r . C h a n g e s i n s a l i n i t y and d e n s i t y c a n p o s s i b l y be e x p l a i n e d by m i x i n g o f t h e p r e v i o u s l y i n t r u d e d w a t e r s , h o w e v e r , t h e p o s s i b i l i t y r e m a i n s t h a t f u r t h e r s m a l l v o l u m e i n t r u s i o n s c o u l d h a v e t a k e n p l a c e . I f s o , p r o p e r t y c h a n g e s a f f e c t e d by t h e i n t r u d i n g w a t e r s w e r e s o s m a l l a s t o be m a s k e d by t h e p o t e n t i a l e f f e c t s o f m i x i n g . I n a n y e v e n t w a t e r s w h i c h had e n t e r e d a n d s e t t l e d n e a r 100 m d e p t h on N o v e m b e r 7 a p p e a r t o h a v e moved n o r t h w a r d , a n d t o h a v e r i s e n i n t h e w a t e r c o l u m n . T h e r e i s c o n t i n u e d e v i d e n c e t h a t e s t u a r i n e e x c h a n g e was t a k i n g p l a c e a t d e p t h s s h a l l o w e r t h a n 50 m n e a r t h e m o u t h . A t g r e a t e r t h a n a b o u t 125 m d e p t h , l i t t l e c h a n g e a s s o c i a t e d w i t h i n t r u d i n g w a t e r s had b e e n f e l t . J a n u a r y 3 , 1975 B u r r a r d I n l e t (no s e c t i o n s p r e s e n t e d ) Due t o v a r i o u s s h i p a n d e q u i p m e n t p r o b l e m s on t h i s J a n u a r y c r u i s e , s t a t i o n s Van 2 7 , 3 9 a n d I n d 1 . 5 w e r e e x c l u d e d f r o m t h e s a m p l i n g p r o g r a m . N e i t h e r was a n y s e c o n d a r y s a m p l i n g c o n d u c t e d i n I n d i a n A r m . C o n s e q u e n t l y , i n s u f f i c i e n t d a t a w e r e a v a i l a b l e f o r t h e p r e p a r a t i o n o f d e t a i l e d v e r t i c a l s e c t i o n s . From p r o f i l e s a t Van 2 4 , 3 4 and a t I n d 0 , 1 a n d 2 i t i s p o s s i b l e , h o w e v e r , t o i d e n t i f y b a s i c c o n d i t i o n s . A s was e v i d e n c e d d u r i n g N o v e m b e r , s i g n i f i c a n t i n c r e a s e s i n s a l i n i t y ( t h e r e f o r e , d e n s i t y ) a l s o t o o k p l a c e a t d e p t h a t s t a t i o n Van 34 t h r o u g h D e c e m b e r , b u t t h e r e was s t i l l no i n d i c a t i o n o f f u r t h e r m a j o r e x c h a n g e o f m i d t o d e e p I n d i a n Arm w a t e r s . An a p p r o x i m a t e l ° / o o i n c r e a s e i n s a l i n i t y was o b s e r v e d t h r o u g h t h e h a r b o u r e a s t o f S e c o n d N a r r o w s , w i t h i n c r e a s e s f r o m D e c e m b e r 5 a t 5 0 m a t V a n 3 4 b e i n g 1 . 2 9 ° / o o . I n c o n t r a s t , a t 6 0 t o 100 m d e p t h i n I n d i a n A r m , s a l i n i t y 89 d e c r e a s e s o f up t o 0 . 2 ° / o o w e r e r e c o r d e d , i n d i c a t i n g an a b s e n c e o f r e c e n t m i d - d e p t h e x c h a n g e . By J a n u a r y , p r e c i p i t a t i o n a n d r u n o f f had b e g u n t o d e c l i n e , w i t h t h e c o n s e q u e n t w e a k e n i n g o f s u r f a c e o u t f l o w f r o m I n d i a n A r m . A t d e p t h , o x y g e n c o n c e n t r a t i o n s o f a b o u t 0 . 5 m l / 1 c o n t i n u e d t o i n d i c a t e q u i e t c o n d i t i o n s , d e f i n i t e l y c o n f i r m i n g t h a t t h e r e had b e e n no m a j o r e x c h a n g e b e f o r e J a n u a r y 3 . J a n u a r y 2 3 , 1975 B u r r a r d I n l e t ( F i g u r e s 5 . 2 3 ( a ) t h r o u g h ( d ) ) I n d i a n Arm ( F i g u r e s 5 . 2 4 ( a ) t h r o u g h ( d ) ) The J a n u a r y 23 s e c t i o n s f o r B u r r a r d I n l e t show f u r t h e r e v o l u t i o n o f t h e t r e n d s i d e n t i f i e d i n t h e J a n u a r y 3 d a t a . F u r t h e r d e c r e a s e s i n a i r t e m p e r a t u r e w e r e a c c o m p a n i e d by s t i l l l o w e r w a t e r t e m p e r a t u r e s , w i t h v a l u e s t h r o u g h o u t t h e s y s t e m b e i n g b e t w e e n 7 . 5 ° a n d 8 . 0 ° C . The h i g h s a l i n i t y w a t e r s f r o m t h e a p p r o a c h e s c o n t i n u e d t o m i x a c r o s s t h e s i l l s o f b o t h F i r s t and S e c o n d N a r r o w s , t h e r e b y i n c r e a s i n g t h e s a l i n i t y o f w a t e r s i n t h e i n n e r b a s i n s . S a l i n i t i e s o f 2 7 ° / o o w e r e r e c o r d e d a t 10 m d e p t h a t Van 34 f o r t h e f i r s t t i m e i n t h e s t u d y . N e a r t h e s u r f a c e a t Van 3 4 , t h e f r e s h e n i n g i n f l u e n c e o f I n d i a n Arm o u t f l o w was s t i l l e v i d e n t , t h o u g h i n a s h a l l o w e r l a y e r t h a n i n D e c e m b e r . P a r a l l e l i n g s a l i n i t y , t h e d e n s i t y s e c t i o n s h o w s a t v a l u e s b e t w e e n 21 a n d 22 a t g r e a t e r t h a n 15 m d e p t h a t Van 3 4 , t h e s e b e i n g t h e h i g h e s t d e n s i t i e s y e t o b s e r v e d i n s i d e S e c o n d N a r r o w s . F i n a l l y , t h e o x y g e n s e c t i o n s h o w s a f u r t h e r i n c r e a s e t h r o u g h o u t t h e h a r b o u r o f a p p r o x i m a t e l y 0 . 5 m l / 1 f r o m D e c e m b e r v a l u e s . W i t h i n I n d i a n A r m , a m a j o r f l u s h i n g e v e n t had commenced s i n c e J a n u a r y 3 . W h i l e t e m p e r a t u r e , s a l i n i t y and d e n s i t y c h a n g e s a s s o c i a t e d 90 w i t h t h e i n t r u s i o n w e r e s m a l l ( y e t m e a s u r e a b l e ) , o x y g e n c o n c e n t r a t i o n s c h a n g e d by up t o 800% t h u s p r o v i d i n g a m o s t v i v i d i n d i c a t o r o f t h e e x c h a n g e a n d o v e r t u r n . From t h e o x y g e n s e c t i o n 5 . 2 4 ( d ) i t i s s e e n t h a t o x y g e n r i c h w a t e r s had p e n e t r a t e d t h e e n t i r e d e e p b a s i n o f I n d i a n A r m , d i s p l a c i n g i n d i g e n o u s l o w o x y g e n w a t e r s u p w a r d s and t o w a r d t h e h e a d . The o x y g e n minimum r e c o r d e d a t 50 t o 100 m d e p t h n o r t h o f I n d 2 . 8 on J a n u a r y 23 i d e n t i f i e s w a t e r s p r e v i o u s l y r e s i d e n t a t g r e a t e r t h a n a b o u t 180 m d e p t h i n t h e c e n t r e o f t h e f j o r d . B a s e d u p o n t h e D e c e m b e r d i s t r i b u t i o n o f o x y g e n , i t a p p e a r s t h a t t h e 3 . 2 m l / 1 a n d 3 . 6 m l / 1 i s o p l e t h s a n g l i n g d o w n w a r d s t o w a r d t h e h e a d ( o n F i g u r e 5 . 2 4 ( d ) ) f r o m t h e v i c i n i t y o f I n d 1 m a r k an a p p r o x i m a t e b o u n d a r y b e t w e e n t h e i n t r u d e d w a t e r s t o t h e s o u t h and t h e i n d i g e n o u s I n d i a n Arm w a t e r s t o t h e n o r t h . The n o n - c o n s e r v a t i v e n a t u r e o f o x y g e n c o n c e n t r a t i o n makes a c l e a r d e f i n i t i o n o f s u c h a b o u n d a r y d i f f i c u l t . O b v i o u s l y t h e r e had b e e n c o n s i d e r a b l e m i x i n g a s s o c i a t e d w i t h t h e i n t r u s i o n , a s o x y g e n v a l u e s i n t h e d e e p w a t e r w e r e l e s s t h a n 4 . 6 m l / 1 w h i l e o x y g e n v a l u e s i n t h e s o u r c e w a t e r a t Van 34 r a n g e d b e t w e e n 5 . 0 and 5 . 5 m l / 1 . S u c h m i x i n g , c o u p l e d w i t h c o n t i n u e d c o n s u m p t i o n m u s t a c c o u n t f o r t h e o b s e r v e d m o d e r a t i o n o f o x y g e n e x t r e m e s t h r o u g h o u t t h e e n t i r e i n l e t . E v e n i n c r o s s i n g t h e s i l l n e a r I n d 0 , i n t r u d i n g w a t e r s a t d e p t h w e r e b e i n g m o d i f i e d t o l o w e r o x y g e n c o n t e n t by m i x i n g w i t h l o w o x y g e n w a t e r s o u t f l o w i n g a t t h e s u r f a c e . I n g e n e r a l t e r m s , h o w e v e r , i t i s c l e a r f r o m s e c t i o n 5 . 2 4 ( d ) t h a t some o f t h e o l d I n d i a n Arm w a t e r had a l r e a d y l e f t t h e A r m i n t h e s u r f a c e l a y e r a n d t h a t t h a t w h i c h r e m a i n e d was r e s t r i c t e d t o d e p t h s l e s s t h a n a b o u t 110 m i n t h e n o r t h a n d c e n t r a l r e a c h e s o f t h e A r m . The r e m a i n d e r o f t h e b a s i n was now o c c u p i e d by r e c e n t l y i n t r u d e d w a t e r s . 91 A l t h o u g h s u c h d e t a i l a s t o t h e d i s t r i b u t i o n o f i n t r u d e d w a t e r s i n t h e Arm i s n o t a s c l e a r f r o m t h e o t h e r s e c t i o n s i n t h e s e t , v a r i o u s i n f e r e n c e s c a n be d r a w n t o s u p p o r t t h e a b o v e c o n c l u s i o n . T o n g u e s i n t h e 7 . 9 ° t o 7 . 8 ° i s o t h e r m s b e t w e e n I n d 1 . 3 a n d I n d 1 . 5 g i v e i n d i c a t i o n o f w a t e r s f l o w i n g down t h e s o u t h e r n s l o p e o f t h e i n l e t , w h i l e s o u t h w a r d p o i n t i n g t o n g u e s a b o v e 20 m o n t h e t e m p e r a t u r e s e c t i o n a g a i n i d e n t i f y t h e o u t f l o w i n g s u r f a c e l a y e r . A t g r e a t e r t h a n 100 m d e p t h , t h e a b u n d a n c e o f w a t e r h a v i n g t e m p e r a t u r e s l e s s t h a n 7 . 8 ° C i s f u r t h e r c o n f i r m a t i o n o f t h e i n t r u s i o n . H i g h e r t e m p e r a t u r e w a t e r s a t m i d - d e p t h n e a r t h e h e a d a r e a g a i n i n t e r p r e t e d a s b e i n g t h e I n d i a n Arm d e e p w a t e r o f t h e D e c e m b e r c r u i s e . T h e p r i m e f e a t u r e o f i n t e r e s t on t h e s a l i n i t y s e c t i o n i s t h e c o n t i n u i t y o f t h e 2 7 . 2 ° / o o i s o h a l i n e ( a n d m o s t p r o b a b l y t h e 2 7 . 3 ° / o o i s o h a l i n e ) o v e r t h e I n d i a n Arm s i l l , w h i c h a l l o w s c o n f i d e n t i n t e r p r e t a t i o n t h a t w a t e r s f r o m a p p r o x i m a t e l y s i l l d e p t h a t Van 34 had p e n e t r a t e d t o t h e d e e p e r p a r t s o f I n d i a n A r m . A b s o l u t e i n c r e a s e s i n s a l i n i t y a t d e p t h w e r e i n t h e r a n g e o f 0 . 1 0 ° / o o f r o m e a r l y J a n u a r y v a l u e s . The h o r i z o n t a l 2 7 . 1 ° / o o i s o h a l i n e m a r k s an a p p r o x i m a t e l o w e r b o u n d a r y t o s u r f a c e o u t f l o w , w h i l e t h e s l o p e n e a r I n d 1 i n t h e 2 7 . 2 ° / o o i s o h a l i n e i s e v i d e n c e o f i n t r u s i o n n e a r t h i s l e v e l a s w e l l . S i m i l a r comments a p p l y t o t h e d e n s i t y s e c t i o n , a s t h e = 2 1 . 2 5 i s o p y c n a l ( a n d m o s t p r o b a b l y t h e = 2 1 . 3 i s o p y c n a l ) a r e c o n t i n u o u s o v e r t h e s i l l . I n c o n t r a s t t o t h e O c t o b e r - N o v e m b e r i n t r u s i o n , when s o u r c e w a t e r s w e r e i d e n t i f i e d a s e x i s t i n g o n l y w e s t o f S e c o n d N a r r o w s , t h i s J a n u a r y e v e n t was c l e a r l y a d e n s i t y d r i v e n i n f l o w o f w a t e r s f r o m t h e v i c i n i t y o f Van 3 4 . From c o n d i t i o n s o b s e r v e d s i m u l t a n e o u s l y i n B u r r a r d I n l e t i t i s c l e a r t h a t t h e l a t e J a n u a r y o b s e r v a t i o n s w e r e o f a d y n a m i c p r o c e s s . 92 T h e o v e r t u r n c a u s e d by t h e i n t r u s i o n had c l e a r l y n o t s t a b a l i z e d . T h e i n t r u s i o n i t s e l f may h a v e b e e n o n g o i n g a t t h e t i m e o f t h e J a n u a r y 23 c r u i s e . F e b r u a r y 1 9 - 2 1 , 1975 B u r r a r d I n l e t ( F i g u r e s 5 . 2 5 ( a ) t h r o u g h ( d ) ) I n d i a n A r m ( F i g u r e s 5 . 2 6 ( a ) t h r o u g h ( d ) ) R a t h e r m i n i m a l c h a n g e s w e r e r e c o r d e d i n c o n d i t i o n s i n B u r r a r d I n l e t d u r i n g t h e f i r s t w e e k s o f F e b r u a r y . T e m p e r a t u r e s d e c r e a s e d by an amount v a r y i n g f r o m 0 . 5 ° t o 1 . 0 ° C , m a r g i n a l l y i n c r e a s i n g d e n s i t y . S a l i n i t i e s i n c r e a s e d o n l y s l i g h t l y , w i t h t h e s a l i n i t y o f w a t e r a t s i l l d e p t h a t Van 34 r i s i n g by a p p r o x i m a t e l y 0 . 2 ° / o o t o g r e a t e r t h a n 2 7 . 5 ° / o o , a g a i n c a u s i n g an i n c r e a s e i n o ^ . D e n s i t y ( a t ) v a l u e s a t s i l l d e p t h r o s e f r o m 2 1 . 4 0 i n J a n u a r y t o 2 1 . 6 0 i n F e b r u a r y . O x y g e n c o n c e n t r a t i o n s w e s t o f S e c o n d N a r r o w s r o s e by a f u r t h e r 0 . 5 ml/1 t o n e a r l y 6 . 0 m l/1, w h i l e n e a r Van 34 v a l u e s o f a b o u t 4 . 5 m l/1, l i k e l y a s s o c i a t e d w i t h o u t f l o w o f l o w o x y g e n w a t e r , w e r e r e c o r d e d . W h i l e v a l u e s c h a n g e d a s i n d i c a t e d a b o v e , t h e f o r m o f t h e d i s t r i b u t i o n s c h a n g e d l i t t l e , w i t h t h e s h a p e s o f t h e c o n t o u r s on t h e F e b r u a r y s e c t i o n s c l o s e l y p a r a l l e l l i n g t h o s e f o r J a n u a r y . T h e i n c r e a s e d d e n s i t y o f s o u r c e w a t e r s n e a r s i l l d e p t h a t V a n 34 f u r t h e r c o n t i n u e d t h e e x c h a n g e o f I n d i a n Arm w a t e r s w h i c h had b e g u n i n J a n u a r y . A g a i n r e f e r r i n g f i r s t t o t h e o x y g e n s e c t i o n , i t i s n o t e d t h a t o x y g e n v a l u e s a t a l l d e p t h s ( e x c e p t i n a s h a l l o w s u r f a c e l a y e r n e a r t h e m o u t h ) i n c r e a s e d d u r i n g F e b r u a r y , w i t h c h a n g e s r a n g i n g f r o m l e s s t h a n 0 . 5 ml/1 a t d e p t h t o g r e a t e r t h a n 4 . 0 ml/1 n e a r t h e h e a d . T h e s m a l l c h a n g e s o b s e r v e d a t d e p t h i n d i c a t e a l e s s e r m o d e r a t i o n o f i n t r u d i n g w a t e r s d u e t o m i x i n g , a s w a t e r s c r o s s i n g t h e s i l l w e r e now m i x e d w i t h much more o x y g e n r i c h s u r f a c e o u t f l o w i n g w a t e r s t h a n was t h e c a s e i n J a n u a r y . L a r g e o x y g e n i n c r e a s e s r e c o r d e d i n w a t e r s n e a r t h e head r e f l e c t t h e f u r t h e r d i s p l a c e m e n t o f w a t e r s f r o m d e p t h , u p w a r d s and t o w a r d t h e h e a d . W a t e r s s h a l l o w e r t h a n a b o u t 25 m d e p t h , n o r t h o f I n d 2 , a g a i n a p p e a r t o h a v e b e e n p u s h e d up t h e n o r t h s l o p e , a s was t h e c a s e i n J a n u a r y . T h e s e i n t u r n m u s t h a v e d i s p l a c e d t h a t p o r t i o n o f t h e p r e - J a n u a r y d e e p w a t e r w h i c h r e s i d e d h e r e i n J a n u a r y , a n d w h i c h by now h a d a l m o s t e n t i r e l y b e e n f l u s h e d o u t o f t h e Arm i n t h e s u r f a c e l a y e r . Low o x y g e n c o n c e n t r a t i o n s n e a r t h e s u r f a c e a t t h e h e a d i n F e b r u a r y m a r k e d t h e f i n a l m a n i f e s t a t i o n o f t h e p r e s e n c e o f o l d , l o w o x y g e n w a t e r . From t h e t e m p e r a t u r e , s a l i n i t y a n d d e n s i t y s e c t i o n s , f u r t h e r e v i d e n c e o f c o n t i n u e d a n d a l m o s t c o m p l e t e e x c h a n g e i s a v a i l a b l e . The s u b s t a n t i a l d r o p i n t e m p e r a t u r e o f w a t e r s d e e p e r t h a n a b o u t 2 0 m ( c e r t a i n l y b e n e a t h t h e 7 . 5 ° i s o t h e r m ) c a n n o t be a s c r i b e d t o c o o l i n g b u t m u s t r a t h e r be i n d i c a t i o n o f a v o l u m e e x c h a n g e o f a t l e a s t 80% o f t h e c a p a c i t y o f I n d i a n Arm d u r i n g F e b r u a r y . L i k e w i s e f r o m t h e s a l i n i t y s e c t i o n i t i s c l e a r t h a t a t l e a s t t h o s e w a t e r s b e l o w t h e 2 7 . 4 ° / o o i s o h a l i n e had i n t r u d e d s i n c e J a n u a r y , a s no 2 7 . 4 ° / o o w a t e r was f o u n d i n t h e Arm p r e v i o u s l y . A g a i n , t h e c o n t i n u i t y o f t h e 2 7 . 5 ° / o o i s o h a l i n e a n d t h e a^ = 2 1 . 5 i s o p y c n a l o v e r t h e s i l l s u g g e s t s an o n g o i n g e x c h a n g e a t t h e t i m e t h e s e o b s e r v a t i o n s w e r e r e c o r d e d . 94 M a r c h 2 6 , 1975 B u r r a r d I n l e t (no s e c t i o n s p r e s e n t e d ) I n d i a n Arm ( F i g u r e s 5 . 2 7 ( a ) t h r o u g h ( d ) ) T h e a l m o s t u n i f o r m 7 ° C w a t e r t e m p e r a t u r e s o b s e r v e d i n B u r r a r d I n l e t i n M a r c h m a r k t h e e n d o f t h e w i n t e r c o o l i n g t r e n d . A l o n g w i t h t h e commencement o f an i n c r e a s e i n a i r t e m p e r a t u r e s , s m a l l i n c r e a s e s o v e r p r e v i o u s w a t e r t e m p e r a t u r e s w e r e r e c o r d e d on t h i s l a t e M a r c h c r u i s e . The d i s t r i b u t i o n o f s a l i n i t y a l s o c l o s e l y m a t c h e d t h a t o f F e b r u a r y 1 9 . W h i l e a t s i l l d e p t h a t Van 3 4 s a l i n i t y had i n c r e a s e d by a p p r o x i m a t e l y 0 . 0 7 ° / o o s i n c e t h e F e b r u a r y c r u i s e , t h e r e had b e e n a 0 . 9 5 ° / o o d e c r e a s e a t 50 m d e p t h a t t h i s same s t a t i o n . S i m i l a r l y , v a l u e s w e r e c o m p a r a b l e ( t o w i t h i n 0 . 0 4 ) t o t h o s e o f F e b r u a r y 21 a t s i l l d e p t h , b u t had d e c r e a s e d by 0 . 7 8 a t d e p t h . S i m i l a r s h a p e s o f t h e c o n t o u r s i n F e b r u a r y a n d M a r c h r e f l e c t t h e b a s i c s i m i l a r i t y o f c o n d i t i o n s , w i t h t h e e x c e p t i o n o f t h e n o t e d d e n s i t y d e c r e a s e s a t d e p t h i n s i d e S e c o n d N a r r o w s . O n l y i n t h e o x y g e n d i s t r i b u t i o n was t h e r e a n y m a j o r c h a n g e , w i t h i n c r e a s e s t h r o u g h o u t t h e i n l e t o f 0 . 5 m l / 1 . I n c r e a s e s e x c e e d i n g 1 m l / 1 a t V a n 34 m o s t p r o b a b l y r e f l e c t i n c r e a s e d o x y g e n c o n t e n t i n t h e o u t f l o w i n g w a t e r s f r o m I n d i a n A r m . The s t r u c t u r e o f t h e I n d i a n Arm s e c t i o n s f o r l a t e M a r c h s u g g e s t s e a r l i e r e x c h a n g e s a t two l e v e l s a c r o s s t h e s i l l . T h e f o l l o w i n g e x c h a n g e s a r e p o s t u l a t e d . A s e v i d e n c e d by w a t e r b e n e a t h t h e 7 . 1 ° i s o t h e r m , t h e 2 7 . 6 ° / o o i s o h a l i n e , a n d p o s s i b l y t h e d e e p e r p a r t o f t h e 4 . 8 m l / 1 i s o p l e t h o f o x y g e n , t h e r e had b e e n f u r t h e r d e e p w a t e r i n t r u s i o n down t h e s o u t h s l o p e t o t h e b o t t o m , a f t e r t h e F e b r u a r y c r u i s e . The i n t r u d i n g v o l u m e was r a t h e r s m a l l e r t h a n d u r i n g F e b r u a r y a s t h e d i s p l a c e m e n t o f d e e p w a t e r s t o w a r d s t h e h e a d was a p p a r e n t l y l e s s . T h e d e v e l o p m e n t o f an o x y g e n m i n i m u m l a y e r e x t e n d i n g s o u t h w a r d s f r o m t h e 95 h e a d b e t w e e n 30 m and 100 m d e p t h was n o t e d . The w a t e r i n t h i s t o n g u e had e n t e r e d t h e Arm e a r l i e r i n F e b r u a r y , p o s s i b l y a s d e e p w a t e r w h i c h was d i s p l a c e d u p w a r d s t o a b o u t t h e s e d e p t h s b e f o r e F e b r u a r y 2 1 . T h i s w a t e r now f o r m e d an i d e n t i f i a b l e : l a y e r o f o l d e r w a t e r w h i c h p r o b a b l y moved s o u t h w a r d b u t was m o d i f i e d by m i x i n g a t some t i m e f o l l o w i n g F e b r u a r y 2 1 . I t i s p r o b a b l e t h a t c h a n g e s i n t h e d e e p w a t e r o c c u r r e d s h o r t l y a f t e r t h e l a t e F e b r u a r y c r u i s e , a t a t i m e when t h e d e n s i t y o f d e e p w a t e r a t Van 34 was s t i l l g r e a t e r t h a n t h a t o f d e e p w a t e r i n I n d i a n A r m . L a t e r , h o w e v e r , a s d e n s i t i e s a t Van 3 4 d r o p p e d , t h e w a t e r a t s i l l d e p t h a t Van 34 m u s t h a v e r e a c h e d a l o w e r d e n s i t y s u c h t h a t i t c o u l d no l o n g e r d i s p l a c e t h e d e e p w a t e r i n I n d i a n A r m . M o s t p r o b a b l y , s m a l l v o l u m e s o f w a t e r c o n t i n u e d t o i n t r u d e a t l e v e l s n o t much g r e a t e r t h a n s i l l d e p t h ; h o w e v e r , m a j o r d e e p w a t e r e x c h a n g e had s t o p p e d . A s i n t r u d i n g w a t e r s a t t h e s e s h a l l o w e r d e p t h s p e n e t r a t e d f u r t h e r a n d f u r t h e r n o r t h w a r d , t h e t o p o f t h e o x y g e n minimum l a y e r became more w e l l d e f i n e d . P r i o r t o , a n d a t t h e t i m e o f t h e l a t e M a r c h c r u i s e , t h i s s h a l l o w i n t r u s i o n r e p r e s e n t s a s i m p l e e s t u a r i n e e x c h a n g e w i t h s u r f a c e o u t f l o w a n d m i d - d e p t h i n f l o w . W a t e r s d e e p e r t h a n a b o u t 50 m had d e n s i t i e s g r e a t e r t h a n d i d t h e i n f l o w i n g w a t e r s , t h e r e b y p r e v e n t i n g a t l e a s t f o r a t i m e , a n y f u r t h e r d e e p w a t e r e x c h a n g e . A p r i l 2 9 , 1975 B u r r a r d I n l e t ( F i g u r e s 5 . 2 8 ( a ) t h r o u g h ( d ) ) I n d i a n Arm ( F i g u r e s 5 . 2 9 ( a ) t h r o u g h ( d ) ) T h e l a t e A p r i l s e c t i o n s i l l u s t r a t e a t r a n s i t i o n f r o m w i n t e r t o s p r i n g c o n d i t i o n s . Warming a t a l l l o c a t i o n s i n B u r r a r d I n l e t t h r o u g h A p r i l r a i s e d t e m p e r a t u r e s by 0 . 5 t o 2 . 0 ° C , w i t h v a l u e s now r a n g i n g b e t w e e n 7 . 3 ° a n d 9 . 7 ° C . S t r o n g e r t e m p e r a t u r e g r a d i e n t s had b e g u n t o d e v e l o p n e a r t h e s u r f a c e . S a l i n i t i e s a t l e s s t h a n 15 m d e p t h i n t h e 96 a p p r o a c h e s had d e c r e a s e d by up t o 4 ° / o o , h o w e v e r , t h e 3 0 ° / o o w a t e r b e l o w 20 m d e p t h had n o t c h a n g e d a p p r e c i a b l y f r o m M a r c h l e v e l s . I n t h e h a r b o u r , l e s s e r s a l i n i t y d e c r e a s e s w e r e r e c o r d e d t h a n i n t h e a p p r o a c h e s , w i t h maximum c h a n g e s b e i n g n e a r 2 ° / o o . W a t e r s d e e p e r t h a n t h e I n d i a n Arm s i l l d e p t h a t Van 3 4 had e x p e r i e n c e d s a l i n i t y d e c r e a s e s o f up t o 0 . 3 9 ° / o o , w i t h c o r r e s p o n d i n g d e n s i t y d e c r e a s e s o f 0 . 4 0 . Oxygen v a l u e s w e r e s i m i l a r t o t h o s e r e c o r d e d i n M a r c h , w i t h s m a l l i n c r e a s e s n e a r t h e s u r f a c e b e i n g a s c r i b e d t o i n c r e a s e d b i o l o g i c a l p r o d u c t i o n . The A p r i l s e c t i o n s f o r I n d i a n Arm ( F i g u r e s 5 . 2 9 ) i n d i c a t e t h a t f u r t h e r d e e p w a t e r e x c h a n g e had t a k e n p l a c e d u r i n g A p r i l . A s was t h e c a s e w i t h t h e O c t o b e r - N o v e m b e r i n t r u s i o n , t h e A p r i l c h a n g e s c a n n o t be e x p l a i n e d i n t e r m s o f a m b i e n t l a t e A p r i l c o n d i t i o n s a t Van 3 4 , b u t m u s t a g a i n be t h e r e s u l t o f a p e r i o d o f d e n s e i n f l o w f r o m t h e v i c i n i t y and w e s t o f V a n 2 4 . F o l l o w i n g t h i s p e r i o d o f i n f l o w , t i d a l e x c h a n g e a c r o s s S e c o n d N a r r o w s m u s t a c c o u n t f o r t h e r e p l a c e m e n t o f d e n s e w a t e r s a t Van 34 w i t h t h e l e s s s a l i n e w a t e r s o b s e r v e d t h e r e on A p r i l 2 9 . A s i n e a r l i e r m o n t h s , t h e m o s t p r o n o u n c e d c h a n g e s w e r e o b s e r v e d i n t h e o x y g e n d i s t r i b u t i o n . A t a l l d e p t h s g r e a t e r t h a n a b o u t 90 m , o x y g e n r i c h w a t e r ( o x y g e n c o n c e n t r a t i o n e x c e e d i n g 5 . 2 m l / 1 ) had i n t r u d e d i n t o I n d i a n A r m . C o n s e q u e n t l y , t h e o x y g e n m i n i m u m l a y e r w h i c h had d e v e l o p e d i n M a r c h m u s t h a v e b e e n p u s h e d u p w a r d . I t s c o r e r o s e f r o m a p p r o x i m a t e l y 75 m i n M a r c h t o n e a r 50 m i n A p r i l , h o w e v e r , by t h i s t i m e o x y g e n c o n s u m p t i o n was c o n t r i b u t i n g t o c h a n g e s i n t h e d i s t r i b u t i o n . N e v e r t h e l e s s t o s a t i s f y c o n t i n u i t y , i t m u s t be i n f e r r e d t h a t t h e s u r f a c e o u t f l o w v o l u m e had i n c r e a s e d t o c o m p e n s a t e f o r t h e v o l u m e o f i n f l o w a t d e p t h . I n a d d i t i o n t o b e i n g f o r c e d u p w a r d , t h e o x y g e n minimum l a y e r had become 97 more e l o n g a t e d t h a n i n M a r c h , now e x t e n d i n g s o u t h o f I n d 1 , a l m o s t t o t h e s o u t h s l o p e . O x y g e n c o n c e n t r a t i o n s i n t h e c o r e had d r o p p e d by a p p r o x i m a t e l y 1 m l / 1 t o l e v e l s b e l o w 3 . 6 m l / 1 , e v i d e n c e o f c o n s u m p t i o n a s s o c i a t e d w i t h i n c r e a s e d p r o d u c t i v i t y n e a r t h e s u r f a c e . S i m i l a r e v i d e n c e o f c o n s u m p t i o n was n o t e d a t t h e d e e p e s t p o i n t i n t h e A r m , a s v a l u e s d r o p p e d m a r g i n a l l y b e l o w 5 . 2 m l / 1 . E s t u a r i n e e x c h a n g e p r o b a b l y c o n t i n u e d a b o v e s i l l d e p t h , c o n t r i b u t i n g t o h i g h o x y g e n v a l u e s i n t h e u p p e r 40 m. The s a l i n i t y a n d d e n s i t y s e c t i o n s y i e l d f u r t h e r e v i d e n c e o f d e n s e i n t r u s i o n a t d e p t h . The 2 7 . 6 ° / o o i s o h a l i n e r o s e f r o m n e a r 175 m i n M a r c h t o 65 m i n A p r i l , w i t h t h e a c t u a l s a l i n i t y i n c r e a s e a t 2 0 0 m a t I n d 2 b e i n g 0 . 1 4 ° / o o , f r o m 2 7 . 6 0 ° / o o t o 2 7 . 7 4 ° / o o . On t h i s same c r u i s e , s u c h s a l i n i t i e s w e r e r e c o r d e d w i t h i n 5 m o f t h e s u r f a c e a t Van 2 4 , b u t w e r e n o t o b s e r v e d a t a n y d e p t h a t V a n 3 4 n o r a t I n d 0 , i l l u s t r a t i n g t h a t d e e p w a t e r e x c h a n g e had h a l t e d p r i o r t o A p r i l 2 9 , and t h a t t h e d e n s e w a t e r s w h i c h m u s t h a v e r e s i d e d a t V a n 34 d u r i n g t h e e x c h a n g e had s u b s e q u e n t l y b e e n r e p l a c e d . I n c r e a s e s i n a t d e p t h i n I n d i a n A r m , c o r r e s p o n d i n g t o i n c r e a s e s i n s a l i n i t y , w e r e n e a r 0 . 1 . A s t h e d e e p e x c h a n g e w h i c h t o o k p l a c e i n A p r i l i n v o l v e d w a r m e r w a t e r s t h a n t h o s e r e s i d e n t i n t h e Arm d u r i n g M a r c h , t h e s t r u c t u r e o f t h e A p r i l t e m p e r a t u r e s e c t i o n i s c o m p l i c a t e d . W h e r e a s i n M a r c h , a t e m p e r a t u r e maximum l a y e r had b e g u n t o d e v e l o p , e x t e n d i n g s o u t h w a r d s f r o m t h e h e a d n e a r 50 m d e p t h , t h e A p r i l s e c t i o n i d e n t i f i e d a m i n o r t e m p e r a t u r e minimum l a y e r a t a b o u t 75 m d e p t h . W a t e r t e m p e r a t u r e s b e t w e e n 7 . 2 a n d 7 . 3 ° C a t d e p t h a r e f u r t h e r i n d i c a t i o n t h a t t h e e x c h a n g e t o o k p l a c e e a r l y i n t h e m o n t h , a s l a t e A p r i l t e m p e r a t u r e s e v e n a t Van 24 w e r e up t o 1 . 5 ° C 98 h i g h e r t h a n t h i s v a l u e . N e a r e r t h e s u r f a c e , t h e d i p n e a r I n d 1 . 5 i n t h e 7 . 6 ° C i s o t h e r m i s p r o b a b l e e v i d e n c e o f c o n t i n u e d e s t u a r i n e i n f l o w p e n e t r a t i n g t o a p p r o x i m a t e l y 50 m d e p t h . T h i s A p r i l c r u i s e m a r k s an e n d t o t h e o b s e r v a t i o n o f m a j o r w i n t e r e x c h a n g e s o f d e e p w a t e r i n t h i s s u r v e y . No s e c o n d a r y s a m p l i n g was a g a i n c o n d u c t e d i n I n d i a n Arm u n t i l l a t e A u g u s t . O b s e r v a t i o n s a t m a i n - l i n e s t a t i o n s I n d 1 , 1 . 5 and 2 i n t h e i n t e r v e n i n g m o n t h s h o w e v e r , i n d i c a t e t h a t no f u r t h e r d e e p w a t e r e x c h a n g e t o o k p l a c e , a n d t h a t t h e A u g u s t s e c t i o n ( l a t e r p r e s e n t e d ) w e l l r e p r e s e n t s t h e r e t u r n t o summer c o n d i t i o n s i n t h e A r m . J u n e 1 3 , 1975 B u r r a r d I n l e t ( F i g u r e s 5 . 3 0 ( a ) t h r o u g h ( d ) ) The commencement o f t h i s s e c o n d y e a r o f o b s e r v a t i o n s i n B u r r a r d I n l e t y i e l d s d i s t r i b u t i o n s o f p r o p e r t i e s s i m i l a r t o t h o s e r e c o r d e d i n 1 9 7 4 , b u t c o n d i t i o n e d by t h e i n c r e a s e d h e a t i n g a n d l e s s e r r u n o f f v o l u m e s a l r e a d y n o t e d f o r 1 9 7 5 . M i d - J u n e t e m p e r a t u r e s n e a r t h e s u r f a c e i n t h e a p p r o a c h e s w e r e h i g h e r i n 1975 t h a n t h o s e r e c o r d e d two w e e k s l a t e r i n t h e p r e v i o u s y e a r . S i m i l a r l y , d u e t o t h e l o w e r r u n o f f p e a k i n 1 9 7 5 , s a l i n i t i e s w e r e h i g h e r . The g e n e r a l f o r m s o f t h e J u n e d i s t r i b u t i o n s , h o w e v e r , w e r e s i m i l a r t o t h o s e o b s e r v e d p r e v i o u s l y . T e m p e r a t u r e s i n J u n e 1975 r a n g e d f r o m a p p r o x i m a t e l y 9 ° t o 1 6 ° C , w i t h t h e s t r o n g e s t g r a d i e n t s b e i n g o b s e r v e d i n t h e u p p e r 5 m o f t h e w a t e r c o l u m n . C o n t i n u e d m i x i n g e f f e c t s w e r e n o t e d i n t h e t e m p e r a t u r e s e c t i o n a c r o s s b o t h F i r s t and S e c o n d N a r r o w s , w i t h I n d i a n Arm s u r f a c e o u t f l o w a t Van 34 m a s k i n g t h e i m p a c t i n t h e n e a r s u r f a c e w a t e r s . S a l i n i t i e s i n t h e r a n g e 1 6 ° / o o t o n e a r 3 0 ° / o o w e r e r e c o r d e d , w i t h a g a i n 99 t h e i n d i c a t i o n o f c o n s i d e r a b l e m i x i n g t h r o u g h t h e N a r r o w s . The d i p i n t h e 27 t h r o u g h 2 9 ° / o o i s o h a l i n e s and c o r r e s p o n d i n g i s o p y c n a l s a t Van 14 s t a n d s a s an a n o m a l y , a s a l m o s t s i m u l t a n e o u s o b s e r v a t i o n s a t Van 1 4 - 2 and a t 1 4 - 5 ( d a t a n o t s h o w n ) r e c o r d e d s a l i n i t i e s e x c e e d i n g 2 7 ° / o o a t d e p t h s s h a l l o w e r t h a n 10 m. I n s p e c t i o n o f s a l i n i t y p r o f i l e s a t s t a t i o n s V a n 1 1 , 14 a n d 17 g i v e s no r e a d y i n d i c a t i o n t h a t a m i s - s e q u e n c i n g o f s a l i n i t y s a m p l e b o t t l e s c o u l d a c c o u n t f o r t h e o b s e r v e d d i s t r i b u t i o n . The o x y g e n s e c t i o n i s t y p i c a l o f e a r l y summer c o n d i t i o n s w i t h h i g h b i o l o g i c a l p r o d u c t i v i t y k e e p i n g v a l u e s a b o v e 6 . 5 m l / 1 i n t h e s u r f a c e l a y e r , and w i t h d e t r i t a l c o n s u m p t i o n a c c o u n t i n g f o r t h e l e s s e r v a l u e s a t g r e a t e r t h a n 3 0 m d e p t h . D e n s i t y d a t a f r o m V a n 3 4 , I n d 0 , 1 a n d 2 ( n o t s h o w n ) i n d i c a t e t h a t e s t u a r i n e e x c h a n g e was r e s t r i c t e d d u r i n g J u n e t o d e p t h s s h a l l o w e r t h a n a b o u t 4 0 m i n I n d i a n A r m . A u g u s t 1 8 , 1975 B u r r a r d I n l e t ( F i g u r e s 5 . 3 1 ( a ) t h r o u g h ( d ) ) I n d i a n Arm ( F i g u r e s 5 . 3 2 ( a ) t h r o u g h ( d ) ) W i t h a i r t e m p e r a t u r e s h a v i n g p e a k e d i n J u l y , a n d w i t h r u n o f f v o l u m e s h a v i n g d r o p p e d s u b s t a n t i a l l y f r o m h i g h J u n e and J u l y v a l u e s , t h e A u g u s t 1975 s e c t i o n s a g a i n i l l u s t r a t e l a t e summer c o n d i t i o n s i n B u r r a r d I n l e t and I n d i a n A r m . S u r f a c e t e m p e r a t u r e s o f 1 7 ° C r e c o r d e d i n A u g u s t w e r e down by 2 . 5 ° C f r o m t h o s e r e c o r d e d i n J u l y , h o w e v e r , h i g h t e m p e r a t u r e s a n d s t r o n g g r a d i e n t s o b s e r v e d i n t h e u p p e r 10 m ( u p p e r 15 m i n t h e a p p r o a c h e s ) w e r e c o n s i s t e n t w i t h e a r l i e r o b s e r v a t i o n s . As i n J u l y 1 9 7 4 , i n A u g u s t 1975 d a t a show e v i d e n c e o f o n l y m i n o r m i x i n g a c r o s s F i r s t N a r r o w s , a l t h o u g h i n t e n s e m i x i n g a c r o s s S e c o n d N a r r o w s i s s t i l l i n d i c a t e d by t h e d i v e r g i n g c o n t o u r s n e a r 10 m d e p t h . S a l i n i t i e s t h r o u g h o u t t h e i n l e t g e n e r a l l y e x c e e d e d 2 0 ° / o o , and i n f a c t 100 e x c e e d e d 3 0 ° / o o b e l o w 40 m d e p t h i n t h e a p p r o a c h e s . I t i s n o t e w o r t h y t h a t i n t h e p r e v i o u s y e a r , 3 0 ° / o o w a t e r f i r s t a p p e a r e d i n l a t e S e p t e m b e r . As i n t h e t e m p e r a t u r e s e c t i o n , s t r o n g m i x i n g i s i n d i c a t e d a c r o s s S e c o n d N a r r o w s w h i l e a n o m a l o u s l y weak m i x i n g i s i n d i c a t e d a t F i r s t N a r r o w s . Low p r e c i p i t a t i o n a n d r u n o f f v a l u e s i n A u g u s t a c c o u n t f o r t h e h i g h : s a l i n i t i e s r e c o r d e d n e a r t h e s u r f a c e a t Van 34 a s o u t f l o w f r o m I n d i a n Arm was w e a k . O x y g e n c o n c e n t r a t i o n s a t d e p t h s l e s s t h a n 10 m r e m a i n e d h i g h w h i l e f u r t h e r c o n s u m p t i o n d e c r e a s e s f r o m J u l y w e r e n o t e d a t d e p t h . By A u g u s t , w i t h d e e p w a t e r i n t r u s i o n i n t o I n d i a n Arm h a v i n g c e a s e d , a u n i f o r m h o r i z o n t a l d i s t r i b u t i o n o f a l l p r o p e r t i e s was n o t e d a t g r e a t e r t h a n a b o u t 50 m d e p t h , c o n s i s t e n t w i t h o b s e r v a t i o n s i n A u g u s t 1 9 7 4 . Due t o t h e e x t e n t o f w i n t e r e x c h a n g e a n d t o a n n u a l d i f f e r e n c e s i n t e m p e r a t u r e a n d p r e c i p i t a t i o n r e g i m e s , h o w e v e r , s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e s i n p r o p e r t y m a g n i t u d e s w e r e r e c o r d e d f r o m t h e p r e v i o u s summer. T e m p e r a t u r e s i n t h e d e e p b a s i n , t h o u g h s i m i l a r t o A p r i l v a l u e s , w e r e 0 . 5 ° C l o w e r t h a n 1974 v a l u e s . B e t w e e n a b o u t 60 a n d 100 m d e p t h , m i x i n g a n d t h e p e n e t r a t i o n o f summer h e a t i n g e f f e c t s , h o w e v e r , had r a i s e d t e m p e r a t u r e s n e a r l y t o 1974 l e v e l s . A t t h e s u r f a c e , 1975 t e m p e r a t u r e s w e r e up t o 2 ° C h i g h e r t h a n t h o s e r e c o r d e d i n t h e p r e v i o u s summer. T h e o b s e r v e d s t r u c t u r e i n t h e 1 1 . 5 ° t h r o u g h 1 3 . 0 ° i s o t h e r m s i s c o n t i n u e d e v i d e n c e o f e s t u a r i n e i n f l o w a c r o s s t h e s i l l . 101 By A u g u s t , s a l i n i t y v a l u e s a t d e p t h had d e c r e a s e d m a r g i n a l l y f r o m A p r i l m a x i m a , b u t w e r e a b o u t 0 . 3 t o 0 . 4 ° / o o a b o v e 1974 v a l u e s . T h e 2 6 ° / o o i s o h a l i n e m a r k s a n a p p r o x i m a t e l o w e r d e p t h l i m i t t o e s t u a r i n e e x c h a n g e , a s 2 6 ° / o o w a t e r was p r e s e n t o n l y d e e p e r t h a n 4 0 m i n A u g u s t a t Van 3 4 . N e a r t h e s u r f a c e , h i g h e r s a l i n i t y v a l u e s t h a n o b s e r v e d t h e p r e v i o u s summer a r e a g a i n c o n s i s t e n t w i t h w e a k e n e d 1975 r u n o f f : t h e y do n o t , h o w e v e r , r e f l e c t t h e a n o m a l o u s l y h i g h p r e c i p i t a t i o n r e c o r d e d i n t h i s m o n t h . T h e h i g h e r d e n s i t i e s r e c o r d e d i n A u g u s t 1975 t h a n i n 1974 a r e a c o n s e q u e n c e o f t h e w i n t e r e x c h a n g e s a n d l o w e r t h a n a v e r a g e r u n o f f . B e c a u s e o f t h e m a j o r w i n t e r i n t r u s i o n s t h r o u g h 1 9 7 5 , t h e A u g u s t o x y g e n s e c t i o n d i f f e r s s i g n i f i c a n t l y f r o m t h e A u g u s t 1974 s e c t i o n ; h o w e v e r , t h e f o r m e r c a n be i n t e r p r e t e d w i t h r e f e r e n c e t o t h e A p r i l s e c t i o n ( F i g u r e 5 . 2 9 ( d ) ) . By A u g u s t , t h e c o n f i n e d o x y g e n minimum l a y e r v c e n t r e d a t 55 m d e p t h i n A p r i l had d i s a p p e a r e d . T h e r e w a s , h o w e v e r , a minimum a t a b o u t 90 m d e p t h n e a r t h e m i d d l e o f t h e i n l e t . I f c o n s u m p t i o n r a t e s w e r e e q u a l a t a l l d e p t h s , t h i s s h i f t w o u l d i n d i c a t e a movement o f t h e w a t e r m a s s i n t h e minimum t o g r e a t e r d e p t h s i n t h e m o n t h s s i n c e A p r i l . H o w e v e r , due t o v a r y i n g c o n c e n t r a t i o n s o f d e t r i t a l m a t e r i a l , o x y g e n c o n s u m p t i o n r a t e s v a r y w i t h d e p t h . T h e s h i f t i s i n s t e a d c o n s i d e r e d t o be e v i d e n c e o f an i m b a l a n c e b e t w e e n e d d y t r a n s f e r and r a t e s o f c o n s u m p t i o n . B e l o w t h e d e p t h o f c o n t i n u e d o x y g e n r e p l e n i s h m e n t t h r o u g h e s t u a r i n e e x c h a n g e , o x y g e n v a l u e s had d r o p p e d by up t o 1 . 4 m l / 1 . N e a r e r t h e s u r f a c e , d u e m a i n l y t o h i g h p r o d u c t i v i t y a n d s u r f a c e e x c h a n g e s , o x y g e n v a l u e s r e m a i n e d g e n e r a l l y i n e x c e s s o f 5 . 0 m l / 1 . I i 102 O c t o b e r 9 , 1975 B u r r a r d I n l e t ( F i g u r e s 5 . 3 3 ( a ) t h r o u g h ( d ) ) To c o n c l u d e t h e s u r v e y , B u r r a r d I n l e t s e c t i o n s f r o m O c t o b e r 1975 a r e p r e s e n t e d . T h e g e n e r a l f e a t u r e s h e r e i d e n t i f i e d a r e c o m p a t i b l e w i t h p a t t e r n s a n d m e c h a n i s m s p r e v i o u s l y d i s c u s s e d . O c t o b e r w a t e r t e m p e r a t u r e s i n t h e r a n g e 9 ° t o 1 2 ° C w e r e c o m p a r a b l e t o t h o s e r e c o r d e d i n 1 9 7 4 . T h e d i m i n i s h i n g r a n g e o f t e m p e r a t u r e s i s e v i d e n c e o f t h e t r e n d t o w a r d w i n t e r u n i f o r m i t y . S a l i n i t i e s b e t w e e n 2 3 ° / o o a n d 3 0 . 4 ° / o o w e r e r e c o r d e d , w i t h t h e 3 0 ° / o o i s o h a l i n e now r e a c h i n g 20 m d e p t h a t F i r s t N a r r o w s . Low s a l i n i t i e s n e a r t h e s u r f a c e a r e a t t r i b u t e d t o t h e e x t r e m e l y h i g h p r e c i p i t a t i o n r e c o r d e d d u r i n g t h i s m o n t h ( s e e F i g u r e 4 . 1 ( a ) ) . A s u s u a l , a l l s e c t i o n s i l l u s t r a t e t h e e f f e c t s o f s t r o n g t i d a l m i x i n g t h r o u g h b o t h F i r s t a n d S e c o n d N a r r o w s . F i n a l l y , t h e o x y g e n s e c t i o n , w i t h v a l u e s r a n g i n g f r o m l e s s t h a n 3 m l / 1 a t d e p t h t o g r e a t e r t h a n 6 m l / I n e a r s u r f a c e i l l u s t r a t e s a t i m e o f maximum c o n s u m p t i o n f o l l o w i n g t h e h i g h p r o d u c t i v i t y s e a s o n . 103 CHAPTER 6 CURRENT METER MEASUREMENTS 6 . 1 T i m e - S e r i e s C u r r e n t M e t e r R e c o r d 6 . 1 . 1 L o c a t i o n , T i m i n g and D a t a R e c o v e r y I n an a t t e m p t t o m e a s u r e n e a r - b o t t o m c u r r e n t s a t t h e m o u t h o f I n d i a n A r m , an A a n d e r a a r e c o r d i n g c u r r e n t m e t e r w i t h a t t a c h e d t e m p e r a t u r e , c o n d u c t i v i t y a n d d e p t h s e n s o r s was d e p l o y e d i n t h e v i c i n i t y o f s t a t i o n I n d 0 on t h e c r u i s e o f D e c e m b e r 5 , 1 9 7 4 . The a c t u a l l o c a t i o n o f t h e m o o r i n g i s i l l u s t r a t e d i n F i g u r e 1 . 1 ( b ) . M o o r e d i n a p p r o x i m a t e l y 40 m o f w a t e r , t h e i n s t r u m e n t was s u s p e n d e d a b o u t 3 m f r o m t h e b o t t o m , b e t w e e n a b u o y a n t s u b s u r f a c e p o n t o o n a b o v e , and an a c o u s t i c r e l e a s e a n d c o n c r e t e c l u m p b e l o w . The m e t e r r e c o r d e d c u r r e n t s p e e d and d i r e c t i o n , t e m p e r a t u r e , c o n d u c t i v i t y a n d p r e s s u r e a t 15 m i n u t e i n t e r v a l s t h r o u g h t h e p e r i o d D e c e m b e r 5 , 1974 t o M a r c h 7 , 1 9 7 5 . I t was s e r v i c e d o n c e , on J a n u a r y 2 2 , 1 9 7 5 . D e p l o y m e n t , s e r v i c i n g a n d recovery o f t h e i n s t r u m e n t , a s w e l l a s t h e i n i t i a l d a t a t a p e t r a n s l a t i o n w e r e c o n d u c t e d u n d e r t h e d i r e c t i o n o f M r . W . S . H u g g e t t and M r . F. H e r m i s t o n o f t h e T i d e s a n d C u r r e n t s D i v i s i o n , C a n a d i a n H y d r o g r a p h i c S e r v i c e , S i d n e y , B . C . D e t a i l e d i n s p e c t i o n o f t h e r e s u l t i n g r e c o r d r e v e a l e d t h a t t h e i n s t r u m e n t r e c o r d e d t h r o u g h o u t e f f e c t i v e l y t h e e n t i r e i n t e r v a l , w i t h t h e o n l y s i g n i f i c a n t d a t a g a p i n t e r p r e t e d t o be d u r i n g a b o u t 12 h o u r s . o n F e b r u a r y 1 9 , 1 9 7 5 . T h e r e a r e no o b v i o u s f e a t u r e s i n t h e d a t a r e c o r d s o f c u r r e n t o r p r e s s u r e t o s u g g e s t s e n s o r f a i l u r e . C o n s t a n t t e m p e r a t u r e s d u r i n g i n t e r v a l s o f up t o a b o u t 30 h o u r s i n t h e t e m p e r a t u r e r e c o r d , h o w e v e r , i n t r o d u c e a s u s p i c i o n t h a t s m a l l c h a n g e s may a t t i m e s h a v e p a s s e d u n r e c o r d e d . The o v e r a l l t r e n d i n t h e t e m p e r a t u r e r e c o r d d o e s a p p e a r c o n s i s t e n t w i t h s e a s o n a l c y c l e s d e s c r i b e d f r o m b o t t l e s a m p l e s . S i m i l a r l y i n t h e s a l i n i t y r e c o r d ( c a l c u l a t e d f r o m t h e r e c o r d e d c o n d u c t i v i t i e s a n d t e m p e r a t u r e s ) , c o n s t a n t s a l i n i t i e s o v e r o c c a s i o n a l i n t e r v a l s o f 6 t o 2 0 h o u r s w e r e r e c o r d e d a f t e r a b o u t o n e m o n t h ' s o p e r a t i o n , g i v i n g t h i s l a t t e r p a r t o f t h e t i m e - s e r i e s t h e same " c l i p p e d " a p p e a r a n c e a s t h a t o f t h e t e m p e r a t u r e r e c o r d . I t a p p e a r s t h a t t h e s e i n t e r v a l s o f c o n s t a n t s a l i n i t y w e r e g e n e r a l l y c o i n c i d e n t w i t h i n t e r v a l s o f c o n s t a n t t e m p e r a t u r e , h o w e v e r , t h e t e m p e r a t u r e i n t e r v a l s w e r e g e n e r a l l y l o n g e r a n d w e r e c o n s i s t e n t l y more f r e q u e n t . F i g u r e 6 . 1 i s p r e s e n t e d t o i l l u s t r a t e m a r k e d i n c i d e n t s o f t h i s k i n d d u r i n g 7 d a y s i n F e b r u a r y . A g a i n , t h e a p p e a r a n c e o f t h e o v e r a l l t r e n d i n s a l i n i t y s u g g e s t s t h a t a n y i n s t r u m e n t m a l f u n c t i o n a s s o c i a t e d w i t h t h e s e p e r i o d s o f c o n s t a n t s a l i n i t y i s i n t h e r e s o l u t i o n o f s m a l l c h a n g e s r a t h e r t h a n i n t h e a b s o l u t e d e t e r m i n a t i o n o f c o n d u c t i v i t y . 6 . 1 . 2 T i m e - S e r i e s o f C u r r e n t s The t i m e - s e r i e s o f n e a r - b o t t o m c u r r e n t s r e c o r d e d o v e r t h e p e r i o d D e c e m b e r 5 , 1974 t o M a r c h 7 , 1975 i s p r e s e n t e d i n F i g u r e s 6 . 2 ( a ) , ( b ) and ( c ) . F i g u r e 6 . 2 ( a ) w h i c h s p a n s t h e p e r i o d D e c e m b e r 5 , 1974 t o J a n u a r y 4 , 1 9 7 5 , i s f o l l o w e d by F i g u r e s 6 . 2 ( b ) a n d 6 . 2 ( c ) w h i c h s p a n t h e p e r i o d s J a n u a r y 5 , 1975 t o F e b r u a r y 4 , 1 9 7 5 , a n d F e b r u a r y 5 , 1975 t o M a r c h 7 , 1975 r e s p e c t i v e l y . The two u p p e r t r a c e s i n t h e s e f i g u r e s p r e s e n t N o r t h - S o u t h a n d E a s t - W e s t c o m p o n e n t s p e e d s r e s p e c t i v e l y , w h i l e t h e l o w e r t r a c e i s a " s t i c k p l o t " o f c u r r e n t v e c t o r s . T h e c o m p o n e n t t r a c e s a r e p l o t t e d f r o m t h e i n d i v i d u a l s a m p l e s , a t a f r e q u e n c y o f f o u r s a m p l e s p e r h o u r . T h e " s t i c k p l o t " h o w e v e r , p r e s e n t s h o u r l y v e c t o r a v e r a g e s f r o m e a c h h o u r l y s e t o f f o u r s a m p l e s c a l c u l a t e d by c o m p o n e n t s . I n t h i s " s t i c k " r e p r e s e n t a t i o n , t h e d i r e c t i o n o f t h e v e c t o r i s t h e t r u e d i r e c t i o n 105 t o w a r d w h i c h t h e c u r r e n t f l o w e d , w h i l e t h e l e n g t h o f t h e v e c t o r i s a r e p r e s e n t a t i o n o f c u r r e n t s p e e d ( s e e o r d i n a t e f o r s c a l e ) . The common t i m e s c a l e f o r a l l t h r e e t r a c e s i s p r e s e n t e d a t t h e b o t t o m o f t h e p a g e ; c r u i s e n u m b e r s i n d i c a t e t h e d a t e s when w a t e r p r o p e r t y s a m p l i n g was a c c o m p l i s h e d . An i m m e d i a t e i n t e r p r e t a t i o n f r o m b o t h t h e c o m p o n e n t t r a c e s a n d f r o m t h e s t i c k p l o t i s t h a t t h r o u g h o u t t h e e n t i r e o b s e r v a t i o n p e r i o d , t h e f l o w was r e s t r i c t e d t o two r a t h e r n a r r o w d i r e c t i o n a l b a n d s , c e n t r e d a t a p p r o x i m a t e l y 3 4 0 ° T r u e and a t a p p r o x i m a t e l y 1 6 0 ° T r u e . W h i l e o c c a s i o n a l l y , c u r r e n t s f l o w e d i n s i g n i f i c a n t l y d i f f e r e n t d i r e c t i o n s f r o m t h e s e , t h e m a j o r i t y o f h o u r l y a v e r a g e c u r r e n t s w e r e w i t h i n ± 1 0 ° o f t h e s e p r i n c i p a l d i r e c t i o n s . From t h e C a n a d i a n H y d r o g r a p h i c S e r v i c e n a v i g a t i o n a l c h a r t 3 4 3 5 ( I n d i a n A r m ) i t i s o b s e r v e d t h a t t h e c h a n n e l a t t h e m o u t h o f I n d i a n Arm i s o r i e n t e d a t 3 4 0 ° - 1 6 0 ° T r u e . T h u s , t h e c u r r e n t m e t e r r e c o r d f i r s t c o n f i r m s t h a t n e a r - b o t t o m f l o w i s b a s i c a l l y r e s t r i c t e d t o t h e l o n g - c h a n n e l d i r e c t i o n s , w i t h s i g n i f i c a n t c r o s s c h a n n e l f l o w b e i n g a t r a n s i e n t f e a t u r e , p e r s i s t i n g a t m o s t f o r two t o t h r e e h o u r s . From t h e s e p l o t s , maximum c u r r e n t m a g n i t u d e s o f a p p r o x i m a t e l y 35 c m / s a r e n o t e d ( i n f r e q u e n t l y ) , w i t h mean s p e e d s ( o v e r 2 t o 3 d a y s ) a p p e a r i n g t o be i n t h e r a n g e o f 10 - 20 c m / s . The f e a t u r e o f p r i n c i p a l i n t e r e s t i n t h e c o n t e x t o f w i n t e r e x c h a n g e o f I n d i a n Arm d e e p w a t e r s i s t h e v a r i a t i o n i n n e t i n f l o w ( o u t f l o w ) , d e d u c e d f r o m t h e c u r r e n t m e t e r r e c o r d . Two b a s i c f l o w r e g i m e s d o m i n a t e t h e r e c o r d , s e p a r a t e d by t r a n s i t i o n p e r i o d s . I n some i n s t a n c e s , ( c h a r a c t e r i z e d , f o r e x a m p l e , by t h e i n t e r v a l D e c e m b e r 5 - 7 , F i g u r e 6 . 2 ( a ) ) 106 t h e . s e m i d i u r n a l t i d a l o s c i l l a t i o n a p p e a r s a s a l t e r n a t i n g f l o w up a n d down t h e c h a n n e l ( i . e . t o w a r d 3 4 0 ° and 1 6 0 ° r e s p e c t i v e l y ) . L i t t l e n e t i n f l o w ( o u t f l o w ) o v e r a t i d a l c y c l e i s s u g g e s t e d by s u c h a c a s e . T h r o u g h t h e m a j o r i t y o f t h e r e c o r d , h o w e v e r , ( a s c h a r a c t e r i z e d , f o r e x a m p l e , by t h e i n t e r v a l J a n u a r y 2 - 2 2 , ( F i g u r e s 6 . 2 ( a ) and 6 . 2 ( b ) ) , a s e c o n d r e g i m e i s e v i d e n t , c o n s i s t i n g o f t i d a l o s c i l l a t i o n a b o u t a mean i n f l o w i n g c u r r e n t ( t o w a r d s a p p r o x i m a t e l y 3 4 0 ° ) . S u b s t a n t i a l n e t i n f l o w a t d e p t h i s s u g g e s t e d by t h i s c a s e , a s no s o u t h w a r d c o m p o n e n t o f o u t f l o w i s e v i d e n t f o r p e r i o d s o f many d a y s . The t r a n s i t i o n p e r i o d s b e t w e e n t h e s e t w o r e g i m e s i l l u s t r a t e v a r y i n g d e g r e e s o f n e t i n f l o w , d e p e n d e n t upon t h e e x t e n t o f down c h a n n e l o u t f l o w . A more c o m p r e h e n s i v e d i s c u s s i o n o f t h e i n f l o w ( o u t f l o w ) c h a r a c t e r i s t i c s i s l a t e r p r e s e n t e d w i t h an a v e r a g e d f o r m o f t h e c u r r e n t m e t e r r e c o r d . 6 . 1 . 3 T i m e - S e r i e s o f T e m p e r a t u r e and S a l i n i t y F i g u r e 6 . 3 h a s b e e n i n c l u d e d t o i l l u s t r a t e t h e b a s i c f e a t u r e s o f t h e t i m e - s e r i e s r e c o r d s o f t e m p e r a t u r e a n d s a l i n i t y . T h e s e r e c o r d s h a v e a g a i n b e e n p l o t t e d f r o m t h e f u l l s e t o f d a t a , a t f o u r p o i n t s p e r h o u r . The i n t e r v a l h e r e p r e s e n t e d , D e c e m b e r 5 , 1974 t h r o u g h J a n u a r y 4 , 1975 ( i n c o n j u n c t i o n w i t h t h e e a r l i e r p r e s e n t e d F i g u r e 6 . 1 ) e x h i b i t s a l l t h e p r i n c i p a l s h o r t t i m e - s c a l e f e a t u r e s o f t h e e n t i r e r e c o r d . F l u c t u a t i o n s o f up t o 1 . 1 ° w e r e r e c o r d e d o v e r p e r i o d s o f l e s s t h a n 6 h o u r s on a number o f o c c a s i o n s , h o w e v e r , more t y p i c a l c h a n g e s i n t h e r a n g e o f 0 . 2 ° - 0 . 4 ° C a p p e a r f r e q u e n t l y . W h i l e i t m u s t be a s s u m e d t h a t much o f t h e t e m p e r a t u r e f l u c t u a t i o n o v e r p e r i o d s o f a f e w h o u r s i s c o u p l e d t o t i d a l m o t i o n , t h e s t r o n g s e m i d i u r n a l t i d a l f r e q u e n c y w h i c h was c l e a r l y e v i d e n t i n t h e c o m p o n e n t t r a c e s o f F i g u r e 6 . 2 i s n o t r e a d i l y a p p a r e n t 107 e x c e p t i n s c a t t e r e d i n s t a n c e s , i n t h e t e m p e r a t u r e r e c o r d . E x a m p l e s o f t h e e a r l i e r m e n t i o n e d i n t e r v a l s o f c o n s t a n t t e m p e r a t u r e a r e e x h i b i t e d on December 15 - 16 a n d a g a i n on D e c e m b e r 22 - 2 3 . W h i l e t h e s e o b s e r v a t i o n s do n o t n e c e s s a r i l y i m p l y a f a u l t y s e n s o r , ( s i n c e c h a n g e s o f l e s s t h a n 0 . 1 ° C w o u l d h a v e b e e n u n r e s o l v a b l e w i t h t h e A a n d e r a a ' s t h e r m i s t o r ) i t a p p e a r s l i k e l y t h a t many o f t h e e x p e c t e d s m a l l f l u c t u a t i o n s i n t e m p e r a t u r e w e r e n o t r e c o r d e d . A s t h e a v e r a g e d t e m p e r a t u r e r e c o r d i s l a t e r e m p l o y e d o n l y t o i d e n t i f y t r e n d s a n d n o t t o make a b s o l u t e c o m p a r i s o n s o f t e m p e r a t u r e s , t h e b i a s i n t r o d u c e d i n t o l o n g - t e r m a v e r a g e s by t h e s e o c c a s i o n a l i n t e r v a l s o f p o o r r e s o l u t i o n i s n o t e x p e c t e d t o be s i g n i f i c a n t . I n c o n t r a s t t o t h e t e m p e r a t u r e r e c o r d , t h e e a r l y p a r t o f t h e s a l i n i t y t r a c e ( F i g u r e 6 . 3 ) s h o w s l i t t l e i f a n y i n d i c a t i o n o f d a t a l o s s . T y p i c a l f l u c t u a t i o n s o f up t o a b o u t 0 . 1 ° / o o w e r e o b s e r v e d o v e r m o s t i n t e r v a l s o f one t o two h o u r s . Maximum f l u c t u a t i o n s o f up t o l . l ° / o o i n i n t e r v a l s o f a b o u t s i x h o u r s w e r e r e c o r d e d ( s e e D e c e m b e r 9 , F i g u r e 6 . 3 ) . S u c h c h a n g e s r e p r e s e n t t h e e x t r e m e s ( o v e r i n t e r v a l s o f a f e w h o u r s ) f o r t h e e n t i r e r e c o r d . A f t e r J a n u a r y 2 , 1 9 7 5 , s h o r t - t e r m s a l i n i t y c h a n g e s i n e x c e s s o f 0 . 5 ° / o o w e r e s e l d o m r e c o r d e d . I t i s a f t e r t h i s t i m e a s w e l l t h a t t h e s a l i n i t y r e c o r d shows p o s s i b l e e v i d e n c e o f d a t a l o s s d u e t o p o o r r e s o l u t i o n o f s m a l l f l u c t u a t i o n s . A s e m i d i u r n a l t i d a l o s c i l l a t i o n i s more e v i d e n t i n t h e s a l i n i t y t h a n i n t h e t e m p e r a t u r e r e c o r d . 108 6.2 Averaged Time-Series Current Meter Record 6.2.1 Averaging In order to illustrate the character of net inflow (outflow) at depth, a simple averaging was undertaken to eliminate the major tidal component from the time-series of current, temperature, and salinity. As earlier noted, the most significant tidal constituent in the area of Burrard Inlet is the Principal Lunar component, having a period of 12.42 hours. To remove fluctuations at this frequency from the time-series records, running means over six M2-cycles, (74.5 hrs, approximately three lunar days) were calculated. Each successive 74.5 hour interval commenced 24 hours (approx. two M2 periods) into the.preceding interval. Averaged component and stick plots of the records (corres- ponding to those of Figure 6.2) are presented as Figure 6.4. Similarly, averaged temperature and salinity traces (resulting from those partially illustrated in Figure 6.3) are presented as Figure 6.5. 6.2.2 Time-Series of Averaged Currents The principal feature of both the component and stick plots of Figure 6.4 is the persistent net inflow (directed to the north northwest) recorded through the entire observation period. This is consistent with earlier conclusions drawn from the analysis of property distributions. An estuarine circulation of surface outflow and subsurface inflow during December through February was earlier inferred from the vertical sections for Indian Arm (Section 5.3). It is noted from Figure 6.4 that on only four brief occasions between December 5, 1974 and March 1, 1975 did the net inflow reverse. On these instances, mean outflowing currents o f l e s s t h a n 3 cm/s p e r s i s t i n g f o r i n t e r v a l s o f o n l y two t o f o u r d a y s r e p r e s e n t a v e r y s m a l l v o l u m e t r a n s p o r t o u t o f t h e Arm ( a t d e p t h ) i n c o m p a r i s o n t o t h e i n f l o w v o l u m e t r a n s p o r t e d by c u r r e n t s o f 4 - 12 c m / s w h i c h p e r s i s t e d a t t i m e s f o r 15 - 30 d a y s . N e a r t h e e n d o f t h e r e c o r d i n g i n t e r v a l ( d u r i n g t h e f i r s t week o f M a r c h 1 9 7 5 ) a more s i g n i f i c a n t o u t f l o w a t d e p t h had commenced a s mean c u r r e n t s p e e d s r e a c h e d n e a r l y 7 c m / s . S e p a r a t e d by t h e b r i e f p e r i o d s o f o u t f l o w , t h r e e m a j o r p e r i o d s o f i n f l o w a r e i d e n t i f i e d on F i g u r e 6 . 4 . T h e s e a r e : D e c e m b e r 14 - D e c e m b e r 27 14 d a y s D e c e m b e r 29 - J a n u a r y 24 27 d a y s J a n u a r y 27 - M a r c h 1 33 d a y s . 6 . 2 . 3 T i m e - S e r i e s o f A v e r a g e d T e m p e r a t u r e and S a l i n i t y V i s u a l i n s p e c t i o n o f t h e a v e r a g e d t e m p e r a t u r e a n d s a l i n i t y t r a c e s , F i g u r e 6 . 5 , r e v e a l s s t r o n g c o r r e l a t i o n b e t w e e n c h a n g e s o v e r a f e w d a y s i n t h e s e p r o p e r t i e s a n d c h a n g e s i n c u r r e n t p a t t e r n i l l u s t r a t e d i n F i g u r e 6 . 4 . T h e e a r l y s t a g e s o f t h e l a t t e r two o f t h e t h r e e m a j o r p e r i o d s o f i n f l o w a r e s e e n t o c o r r e s p o n d t o t i m e s when r a t h e r s h a r p l y d e c r e a s i n g t e m p e r a t u r e s a n d i n c r e a s i n g s a l i n i t i e s ( t h e r e f o r e , i n c r e a s i n g d e n s i t i e s ) w e r e b e i n g r e c o r d e d . I n a l i k e m a n n e r , t h e l a t e s t a g e s o f n e t o u t f l o w s w e r e a c c o m p a n i e d by i n c r e a s i n g t e m p e r a t u r e s a n d d e c r e a s i n g s a l i n i t i e s , i . e . , d e c r e a s i n g d e n s i t i e s . T h e c o r r e l a t i o n b e t w e e n t e m p e r a t u r e a n d s a l i n i t y c h a n g e s and c u r r e n t s a s s o c i a t e d w i t h t h e o n s e t o f t h e f i r s t i n f l o w p e r i o d i s n o t a s s t r o n g . The commencement o f t h i s p e r i o d f r o m D e c e m b e r 14 was a c c o m p a n i e d by t h e u s u a l d r o p i n t e m p e r a t u r e a s w e r e t h e o t h e r p e r i o d s , h o w e v e r , no s i g n i f i c a n t i n c r e a s e i n s a l i n i t y was r e c o r d e d . A s a b r i e f i n t e r v a l o f n e t o u t f l o w d e v e l o p e d on D e c e m b e r 2 7 , w a t e r t e m p e r a t u r e s c o n t i n u e d t o f a l l , r a t h e r t h a n s h o w i n g t h e u s u a l i n c r e a s e . A s h a r p d e c r e a s e i n s a l i n i t y w a s , h o w e v e r , r e c o r d e d a t t h i s t i m e . 6 . 3 R e l a t i o n o f C u r r e n t M e t e r R e c o r d t o P r o p e r t y D i s t r i b u t i o n s The a b o v e d e s c r i b e d o b s e r v a t i o n s a p p e a r t o be f u l l y c o n s i s t e n t w i t h c h a n g e s i n t h e I n d i a n Arm p r o p e r t y d i s t r i b u t i o n s e a r l i e r d i s c u s s e d i n s e c t i o n 5 . 3 . I t w i l l be r e c a l l e d t h a t m a j o r d e e p w a t e r e x c h a n g e was n o t e d t o h a v e commenced a t some t i m e f o l l o w i n g t h e c r u i s e o f J a n u a r y 3 , 1 9 7 5 , a n d t o h a v e c o n t i n u e d i n t o A p r i l o f t h a t y e a r . The D e c e m b e r 14 - 27 i n f l o w i d e n t i f i e d on F i g u r e 6 . 4 i s s e e n f r o m t h e t e m p e r a t u r e and s a l i n i t y d a t a o f F i g u r e 6 . 5 t o h a v e b e e n o f c o n s i d e r a b l y l e s s d e n s e w a t e r t h a n w e r e t h e l a t e r i n f l o w e v e n t s . No m a j o r c h a n g e s w e r e o b s e r v e d i n t h e d e n s e r w a t e r a t d e p t h i n I n d i a n Arm d u r i n g D e c e m b e r a n d i n f l o w i n g w a t e r s a t t h i s t i m e w e r e shown t o h a v e p e n e t r a t e d no d e e p e r t h a n t o a b o u t 60 m i n s i d e t h e s i l l . I t m u s t , t h e r e f o r e , be c o n c l u d e d t h a t t h i s D e c e m b e r e v e n t was e s s e n t i a l l y an e s t u a r i n e i n f l o w a c r o s s t h e I n d i a n Arm s i l l . The s e c o n d m a j o r i n f l o w e v e n t commenced a b o u t f i v e d a y s p r i o r t o t h e J a n u a r y 3 , 1975 c r u i s e . A s no u n u s u a l c h a n g e s i n p r o p e r t y d i s t r i b u t i o n s a t d e p t h w e r e r e c o r d e d on t h i s c r u i s e , and a s s i g n i f i c a n t s a l i n i t y i n c r e a s e s i n t h e i n f l o w i n g w a t e r d i d n o t commence u n t i l a b o u t J a n u a r y 2 ( s e e F i g u r e 6 . 5 ) i t i s p r o b a b l e t h a t t h e i n f l o w i n g w a t e r s i n t h e f i r s t f e w d a y s o f t h i s p e r i o d p e n e t r a t e d t o o n l y m i d - d e p t h ( l e s s t h a n 100 m) i n I n d i a n A r m . C o m m e n c i n g on J a n u a r y 3 , h o w e v e r , t h e mean s a l i n i t y o f t h e i n f l o w i n g w a t e r r a p i d l y i n c r e a s e d by a b o u t 0 . 7 / o o , p r o v i d i n g s u f f i c i e n t l y d e n s e w a t e r t o p e n e t r a t e t o t h e g r e a t e s t d e p t h s i n I n d i a n A r m . W i t h m i n o r f l u c t u a t i o n s i n mean c u r r e n t s p e e d ( F i g u r e 6 . 4 ) a n d i n s a l i n i t y ( d e n s i t y ) t h i s s t r o n g i n f l o w c o n t i n u e d u n t i l a p p r o x i m a t e l y J a n u a r y 16 a t w h i c h t i m e a d e c r e a s e i n mean c u r r e n t s p e e d c o m m e n c e d . By J a n u a r y 2 4 , when t h e n e t i n f l o w c e a s e d , t h e mean s a l i n i t y a t t h e c u r r e n t m e t e r s i t e had d e c r e a s e d by a b o u t 0 . 4 ° / o o . A s c o n f i r m e d on t h e c r u i s e o f J a n u a r y 2 3 , h o w e v e r , t h i s 27 d a y p e r i o d o f n e t i n f l o w had t r a n s p o r t e d s u f f i c i e n t w a t e r t o d i s p l a c e a s i g n i f i c a n t v o l u m e ( s e e e s t i m a t e s i n f o l l o w i n g s e c t i o n ) o f i n d i g e n o u s I n d i a n Arm w a t e r . B e t w e e n J a n u a r y 24 a n d J a n u a r y 27 i n f l o w and o u t f l o w i n t e n s i t i e s w e r e s i m i l a r , s u c h t h a t a l m o s t n e g l i g i b l e n e t t r a n s p o r t was e x p e r i e n c e d . D u r i n g t h i s t i m e , t e m p e r a t u r e p a s s e d t h r o u g h a maximum a n d s a l i n i t y a n d d e n s i t y p a s s e d t h r o u g h m i n i m a a t t h e c u r r e n t m e t e r s i t e on t h e s i l l . A b o u t J a n u a r y 2 7 , t h e t h i r d m a j o r i n t e r v a l o f n e t i n f l o w , w i t h i t s a s s o c i a t e d d e n s i t y c h a n g e , c o m m e n c e d . S i m i l a r i n m o s t r e s p e c t s t o t h e p r e v i o u s i n t e r v a l , t h i s e v e n t c o n t i n u e d f o r 33 d a y s u n t i l s i g n i f i c a n t o u t f l o w commenced a g a i n a b o u t M a r c h 1 . I n c r e a s i n g d o m i n a n c e o f o u t f l o w a t t h e d e p t h o f t h e c u r r e n t m e t e r i n t h e e n s u i n g week t h e n l e d t o t h e s u b s t a n t i a l n e t o u t f l o w n o t e d i n t h e f i n a l f e w d a y s o f t h e r e c o r d o f F i g u r e 6 . 4 . T h a t a m a j o r i n f l o w had o c c u r r e d d u r i n g t h e p e r i o d J a n u a r y 23 t o M a r c h 7 was i l l u s t r a t e d e a r l i e r f r o m p r o p e r t y s e c t i o n s t h r o u g h I n d i a n Arm ( s e c t i o n 5 . 3 ) . T h u s , c o n s i s t e n c y i s a g a i n o b s e r v e d w i t h t h e i m p l i c a t i o n s o f t h e c u r r e n t m e t e r r e c o r d . 112 I t i s c l e a r f r o m t h e mean t e m p e r a t u r e a n d s a l i n i t y d a t a o f F i g u r e 6 . 5 t h a t t h e d i f f e r e n t f l o w r e g i m e s p a s t t h e c u r r e n t m e t e r a r e a s s o c i a t e d w i t h w a t e r s o f d i f f e r e n t d e n s i t y . I n a l l i n s t a n c e s o f n e t o u t f l o w a f t e r m i d - D e c e m b e r ( D e c e m b e r 27 - 2 9 , J a n u a r y 2 4 - 2 7 , and p o s t M a r c h 1 ) , t h e o u t f l o w i n g w a t e r was o f r e l a t i v e l y l e s s e r d e n s i t y t h a n was w a t e r o f t h e p r e c e d i n g ; ( a n d f o r t h e f i r s t two i n s t a n c e s , o f t h e f o l l o w i n g ) i n f l o w p e r i o d s . C o m p a r i s o n o f b o t t l e s a m p l e s a l i n i t i e s f r o m 30 m a n d 40 m d e p t h a t Van 3 4 a t t i m e s o f n e t o u t f l o w ( f o r e x a m p l e D e c e m b e r 27 - 2 9 , a n d J a n u a r y 24 - 2 7 ) w i t h s a l i n i t i e s d e t e r m i n e d a t t h e c u r r e n t m e t e r (37 m d e p t h ) a t t h e c o r r e s p o n d i n g t i m e s g i v e s no i n d i c a t i o n t h a t i t i s t h e d e n s i t y o f s o u r c e w a t e r s a t Van 3 4 w h i c h u l t i m a t e l y c o n t r o l s t h e n a t u r e o f d e e p f l o w i n t o I n d i a n A r m . E v e n d u r i n g t h e s e p e r i o d s , t h e s a l i n i t y ( a n d , t h e r e f o r e , t h e d e n s i t y ) o f w a t e r s i n t h e d e p t h r a n g e 3 0 m t o 40 m a t Van 34 was a t l e a s t a f e w t e n t h s o f a p a r t p e r t h o u s a n d ( a f e w t e n t h s i n a t ) h i g h e r t h a n t h e s a l i n i t y o f w a t e r s s u r r o u n d i n g t h e c u r r e n t m e t e r . Maximum s a l i n i t y e x c e s s e s o f g r e a t e r t h a n l ° / o o w e r e r e c o r d e d a t t i m e s , o f t h e 40 m b o t t l e s a m p l e o v e r t h e s i m u l t a n e o u s m e a s u r e m e n t a t t h e c u r r e n t m e t e r . T h u s , i t m u s t be c o n c l u d e d t h a t t h e l e s s d e n s e w a t e r f l o w i n g p a s t t h e c u r r e n t m e t e r d u r i n g t i m e s o f n e t o u t f l o w i s a d e e o m a n i f e s t a t i o n o f l i g h t e r I n d i a n Arm s u r f a c e o u t f l o w . The m e c h a n i s m w h i c h d e t e r m i n e s t h e d e p t h o f p e n e t r a t i o n o f t h i s o u t f l o w i n g l a y e r i s n o t e v i d e n t f r o m t h e p r e s e n t d a t a b a s e . 6 . 4 D e d u c e d V e r s u s M e a s u r e d I n f l o w V o l u m e s 6 . 4 . 1 M e t h o d P r o p e r t y d i s t r i b u t i o n d a t a f r o m t h e c r u i s e s o f J a n u a r y 23 ( F i g u r e 5 . 2 4 ) a n d F e b r u a r y 19 and 2 1 , ( F i g u r e 5 . 2 6 ) , c o u p l e d w i t h t h e 113 a v e r a g e d c u r r e n t m e t e r r e c o r d ( F i g u r e 6 . 4 ) , p r o v i d e an o p p o r t u n i t y f o r t h e c o m p a r i s o n o f d e d u c e d a n d m e a s u r e d i n f l o w v o l u m e s . S i m p l y , t h e a r e a s u n d e r t h e c o m p o n e n t c u r v e s o f a v e r a g e d s p e e d , b e t w e e n s e l e c t e d d a t e s ( t h e r u n p a s t t h e m e t e r i n t h e n o r t h and w e s t c o m p o n e n t d i r e c t i o n s ) a r e c a l c u l a t e d . I n c o n j u n c t i o n w i t h an a s s u m e d c r o s s - s e c t i o n a l a r e a o f i n f l o w , t h e s e a r e u s e d t o g e n e r a t e e s t i m a t e s o f i n f l o w v o l u m e . T h e s e a r e c o m p a r e d w i t h e s t i m a t e s o f i n f l o w v o l u m e d e d u c e d f r o m t h e p r o p e r t y d i s t r i b u t i o n s . C o m p u t a t i o n s a r e now u n d e r t a k e n t o a l l o w c o m p a r i s o n s o f m e a s u r e d v e r s u s d e d u c e d i n f l o w v o l u m e s f o r t h e l a t t e r two i n f l o w i n t e r v a l s o f F i g u r e 6 . 4 . 6 . 4 . 2 P r e p a r a t o r y A s s u m p t i o n s a n d C a l c u l a t i o n s An e l e m e n t r e q u i r e d i n m a k i n g s p e e d and v o l u m e c o m p a r i s o n s i s t h e a s s u m e d c r o s s - s e c t i o n a l a r e a o f i n f l o w p a s t t h e c u r r e n t m e t e r . F o r t h e p u r p o s e s o f an i n i t i a l c o m p a r i s o n , i d e a l i z e d e s t u a r i n e c i r c u l a t i o n i s a s s u m e d , w i t h an o u t f l o w i n g s u r f a c e l a y e r and an i n f l o w i n g d e e p l a y e r , t h r o u g h b o t h o f w h i c h a u n i f o r m ( b u t d i f f e r e n t ) c u r r e n t p r o f i l e e x i s t s . T h u s , c u r r e n t s m e a s u r e d b y t h e n e a r - b o t t o m m e t e r i n t h e i n f l o w i n g l a y e r a r e a t t h i s p o i n t a s s u m e d t o be r e p r e s e n t a t i v e o f t h e e n t i r e l a y e r . Maximum d e p t h a t t h e l o c a t i o n o f t h e c u r r e n t m e t e r i s 4 0 m. Two c a l c u l a t i o n s o f c r o s s - s e c t i o n a l a r e a o f i n f l o w h a v e b e e n u n d e r t a k e n , a s s u m i n g o u t f l o w i n g s u r f a c e l a y e r d e p t h s o f 10 m a n d 15 m r e s p e c t i v e l y . T h e r e s u l t a n t c r o s s - s e c t i o n a l a r e a s o f i n f l o w f o r t h e 1450 m c h a n n e l w i d t h a r e : 4 2 ( a ) f o r 10 m s u r f a c e l a y e r : 1 . 5 9 x 10 m 4 2 ( b ) f o r 15 m s u r f a c e l a y e r : 1 . 0 6 x 10 m . 114 I n p r e p a r a t i o n f o r m a k i n g e s t i m a t e s o f i n t r u s i o n v o l u m e s f r o m v e r t i c a l s e c t i o n s , an i r r e g u l a r t h r e e d i m e n s i o n a l g r i d was v i s u a l i z e d e n c l o s i n g I n d i a n A r m , and v o l u m e e s t i m a t e s f o r e a c h g r i d e l e m e n t w e r e m a d e . The Arm was d i v i d e d a l o n g i t s l e n g t h i n t o e i g h t s e g m e n t s , e a c h h a v i n g a r e l a t i v e l y u n i f o r m w i d t h . A r e p r e s e n t a t i v e c r o s s - s e c t i o n was p l o t t e d a c r o s s e a c h s e g m e n t , a n d i t s a r e a c a l c u l a t e d . M u l t i p l i c a t i o n by t h e l e n g t h o f t h e s e g m e n t t h e n g a v e an e s t i m a t e o f v o l u m e o f t h e s e g m e n t . The Arm was f u r t h e r h y p o t h e t i c a l l y s e c t i o n e d i n t o 10 m l a y e r s , a n d t h e v o l u m e o f e a c h s u c h l a y e r w i t h i n e a c h s e g m e n t was c a l c u l a t e d . W i t h t h i s i n f o r m a t i o n i t i s q u i c k l y p o s s i b l e t o make r e a s o n a b l e v o l u m e e s t i m a t e s f r o m l o n g i t u d i n a l s e c t i o n s . 6 . 4 . 3 I n f l o w I n t e r v a l D e c e m b e r 2 9 , 1974 t o J a n u a r y 2 4 , 1975 From F i g u r e 6 . 4 , a n e t i n f l o w a t d e p t h i s n o t e d o v e r t h e p e r i o d D e c e m b e r 2 9 , 1974 t o J a n u a r y 2 4 , 1 9 7 5 . W a t e r p r o p e r t y s a m p l i n g i n I n d i a n Arm was c o n d u c t e d t w i c e d u r i n g t h i s p e r i o d , o n J a n u a r y 3 a n d a g a i n on J a n u a r y 2 3 . A s no c h a n g e i n w a t e r p r o p e r t i e s a t d e p t h i n t h e Arm was e v i d e n t on t h e J a n u a r y 3 c r u i s e ( f r o m e a r l y D e c e m b e r c o n d i t i o n s ) i t was e a r l i e r c o n c l u d e d i n S e c t i o n 5 . 3 t h a t i n f l o w b e t w e e n D e c e m b e r 5 and J a n u a r y 3 was r e s t r i c t e d t o a t m o s t m i d - d e p t h . T h u s , i t i s s u g g e s t e d t h a t t h e p r o b a b l e d u r a t i o n o f t h e i n f l o w e v e n t w h i c h l e d t o t h e o v e r t u r n i d e n t i f i e d by J a n u a r y 23 was a b o u t 21 d a y s , c o m m e n c i n g on J a n u a r y 3 . F u r t h e r j u s t i f i c a t i o n f o r t h i s a s s u m p t i o n i s t h a t a n y w a t e r w h i c h i n t r u d e d t o m i d - d e p t h b e t w e e n D e c e m b e r 29 a n d J a n u a r y 3 was l i k e l y i t s e l f r e p l a c e d when t h e more d e n s e i n t r u s i o n c o m m e n c e d . On t h i s b a s i s , a p e r i o d o f 21 d a y s o f n e t i n f l o w ( l e a d i n g t o t h e c h a n g e s r e c o r d e d o n J a n u a r y 2 3 ) i s a s s u m e d i n t h e f o l l o w i n g c a l c u l a t i o n s . I n t h e d i s c u s s i o n ( S e c t i o n 5 . 3 ) o f t h e J a n u a r y 23 I n d i a n Arm o x y g e n s e c t i o n , F i g u r e 5 . 2 4 ( d ) i t was shown t h a t t h e 3 . 2 m l / 1 o r t h e 3 . 6 m l / 1 i s o p l e t h o f o x y g e n m a r k s an a p p r o x i m a t e b o u n d a r y b e t w e e n i n t r u d e d a n d i n d i g e n o u s w a t e r s . M a i n t a i n i n g t h i s a s an a s s u m p t i o n , t h e V o l u m e o f i n t r u d e d w a t e r n o r t h o f I n d 0 t o t h e 3 . 2 m l / 1 i s o p l e t h , a n d 9 3 a t d e p t h s g r e a t e r t h a n 10 m , was c a l c u l a t e d t o b e 1 . 2 4 x 10 m . I n summary t h e n , t h e f o l l o w i n g q u a n t i t i e s h a v e b e e n d e d u c e d o r m e a s u r e d : - i n f l o w v o l u m e ( f r o m p r o p e r t y d i s t r i b u t i o n s ) - c r o s s - s e c t i o n a l i n f l o w a r e a a s s u m i n g a 10 m d e e p s u r f a c e l a y e r - c r o s s - s e c t i o n a l i n f l o w a r e a a s s u m i n g a 15 m d e e p s u r f a c e l a y e r - p e r i o d o f i n f l o w E m p l o y i n g t h e e a r l i e r d e s c r i b e d m e t h o d , t h e a r e a s u n d e r t h e c o m p o n e n t t r a c e s o f F i g u r e 6 . 4 , b e t w e e n t h e d a t e s o f J a n u a r y 3 and J a n u a r y 23 w e r e c o m p u t e d y i e l d i n g : ( f o r t h e c o m p o n e n t s o f w a t e r r u n p a s t t h e m e t e r ) N o r t h w a r d s 1 . 7 8 x 1 0 5 m 4 W e s t w a r d s 7 . 2 4 x 10 m. 5 From t h e s e a r e s u l t a n t r u n o f 1 . 9 2 x 10 m was c a l c u l a t e d . A g a i n e m p l o y i n g t h e two c r o s s - s e c t i o n a l a r e a s d i s c u s s e d i n s e c t i o n 6 . 4 . 2 , i n f l o w v o l u m e s ( e s t i m a t e d f r o m t h e c u r r e n t m e t e r r e c o r d ) w e r e c a l c u l a t e d a s : V = 1 . 2 4 x 1 0 9 m 3 X : = 1 . 5 9 x 1 0 4 m 2 X 2 = 1 . 0 6 x 1 0 4 m 2 t = 21 d a y s 116 9 3 V-^ = 3 . 0 5 x 10 m f o r 10 m s u r f a c e o u t f l o w V 2 = 2 . 0 4 x 1 0 9 m 3 f o r 15 m s u r f a c e o u t f l o w . The c o m p a r a t i v e f i g u r e , d e d u c e d f r o m w a t e r p r o p e r t y m e a s u r e m e n t s w i l l be r e c a l l e d t o be 1 . 2 4 x 1 0 9 m 3 . 6 . 4 . 4 I n f l o w I n t e r v a l J a n u a r y 2 7 , 1975 t o M a r c h 1 , 1975 The f i n a l i n f l o w e v e n t i d e n t i f i e d on t h e c u r r e n t m e t e r r e c o r d e x t e n d s f r o m J a n u a r y 27 t o a b o u t M a r c h 1 , 1 9 7 5 . F o r t h e p u r p o s e o f v o l u m e c a l c u l a t i o n s , h o w e v e r , c o n s i d e r a t i o n m u s t be r e s t r i c t e d t o a p e r i o d s p a n n e d b y c r u i s e s , o v e r w h i c h c h a n g e s i n p r o p e r t y d i s t r i b u t i o n s w e r e m e a s u r e d . D u r i n g t h i s f i n a l i n f l o w e v e n t , t h e c r u i s e o f F e b r u a r y 21 p r o v i d e s a n a p p r o p r i a t e o p p o r t u n i t y f o r s u c h c a l c u l a t i o n s . From t h e c u r r e n t m e t e r r e c o r d , an i n t e r v a l o f e f f e c t i v e l y z e r o n e t o u t f l o w i s e v i d e n t b e t w e e n J a n u a r y 24 a n d J a n u a r y 2 7 . T h u s , f o r t h e p u r p o s e s o f p r e s e n t c a l c u l a t i o n s , i t c a n be a s s u m e d t h a t t h e c h a n g e s i n p r o p e r t y d i s t r i b u t i o n s r e c o r d e d on F e b r u a r y 21 ( f r o m J a n u a r y 23 c o n d i t i o n s ) a c t u a l l y e v o l v e d o v e r t h e p e r i o d J a n u a r y 27 t o F e b r u a r y 2 1 ; a s p a n o f 26 d a y s . E a r l i e r d i s c u s s i o n i n S e c t i o n 5 . 3 i l l u s t r a t e d t h a t m a j o r e x c h a n g e had t a k e n p l a c e b e t w e e n J a n u a r y 23 a n d F e b r u a r y 2 1 . I t was c o n c l u d e d t h a t w a t e r s a t a l l d e p t h s b e n e a t h t h e 7 . 5 ° i s o t h e r m ( F i g u r e 5 . 2 6 ( a ) ) had i n t r u d e d s i n c e t h e l a t e J a n u a r y c r u i s e . A c c e p t i n g t h i s i s o t h e r m a s a b o u n d a r y , a n d a s s u m i n g a 10 m t h i c k n e s s f o r t h e o u t f l o w i n g s u r f a c e 9 3 l a y e r , a m i n i m u m i n t r u d e d v o l u m e o f 1 . 8 5 x 10 m was c a l c u l a t e d . ( I t i s n o t e d t h a t a l t e r a t i o n o f s u r f a c e l a y e r t h i c k n e s s t o 15 m w o u l d c a u s e a r e d u c t i o n o f o n l y 3% i n t h e e s t i m a t e d v o l u m e o f i n t r u s i o n . T h i s e f f e c t i s c o n s i d e r e d i n s i g n i f i c a n t , i n c o n t r a s t t o t h e c a s e o f e s t i m a t i o n o f c r o s s - s e c t i o n a l a r e a a t t h e c u r r e n t m e t e r l o c a t i o n f o r w h i c h t h e c h a n g e i n s u r f a c e l a y e r t h i c k n e s s l e a d s t o a o n e - t h i r d r e d u c t i o n i n a r e a ) . I n s u m m a r y , t h e p e r t i n e n t p a r a m e t e r s a s s o c i a t e d w i t h t h e F e b r u a r y i n t r u s i o n h a v e b e e n c a l c u l a t e d o r e s t i m a t e d a s f o l l o w s : - i n f l o w v o l u m e ( f r o m p r o p e r t y d i s t r i b u t i o n s ) - c r o s s - s e c t i o n a l i n f l o w a r e a a s s u m i n g a 10 m d e e p s u r f a c e l a y e r - c r o s s - s e c t i o n a l i n f l o w a r e a a s s u m i n g a 15 m d e e p s u r f a c e l a y e r - p e r i o d o f i n f l o w V = 1 . 8 5 x 1 0 9 m 3 Xj = 1 . 5 9 x 1 0 4 m 2 X 2 = 1 . 0 6 x 1 0 4 m 2 t = 26 d a y s T h e a r e a s u n d e r t h e c o m p o n e n t t r a c e s ( t h e r u n p a s t t h e m e t e r ) o f F i g u r e 6 . 4 , b e t w e e n t h e d a t e s o f J a n u a r y 27 a n d F e b r u a r y 21 w e r e c o m p u t e d t o b e : N o r t h w a r d s 1 . 5 0 x 1 0 5 m W e s t w a r d s 5 . 8 2 x 10 m. 5 The c o r r e s p o n d i n g r e s u l t a n t r u n i s 1 . 6 1 x 10 m , w h i c h when m u l t i p l i e d by t h e two e s t i m a t e s o f c r o s s - s e c t i o n a l i n f l o w a r e a y i e l d s e s t i m a t e d i n f l o w v o l u m e s o f : 9 3 = 2 . 5 5 x 10 m f o r 10 m s u r f a c e o u t f l o w 9 3 V2 = 1 - 7 0 x 10 m f o r 15 m s u r f a c e o u t f l o w . The c o m p a r a t i v e f i g u r e , d e d u c e d f r o m w a t e r p r o p e r t y m e a s u r e m e n t s i s 1 . 8 5 x 1 0 9 m 3 . 1 1 8 6 . 4 . 5 Summary a n d D i s c u s s i o n T a b l e 6 . 1 ( b e l o w ) h a s b e e n c o m p i l e d a s a summary o f t h e c a l c u l a t i o n s i n t h e p r e c e d i n g t w o s e c t i o n s . A l s o r e c o r d e d h e r e ( i n %) a r e c o m p a r i s o n s o f i n f l o w v o l u m e t o t o t a l I n d i a n A r m v o l u m e f o r t h e t w o i n f l o w e v e n t s . 9 3 T o t a l I n d i a n Arm v o l u m e i s a p p r o x i m a t e l y 2 . 3 x 10 m . TABLE 6 . 1 SUMMARY OF VOLUME COMPARISONS I n f l o w I n t e r v a l C r o s s - S e c t i o n a l A r e a (m2) V o l u m e f r o m P r o p e r t y D i s t r i b u t i o n s % o f T o t a l V o l u m e f r o m C u r r e n t s ( m § ) % o f T o t a l J a n 3 - 1 . 5 9 x 1 0 4 1 . 2 4 x 1 0 9 54 3 . 0 5 x 1 0 9 133 J a n 2 3 / 7 5 1 . 0 6 x 1 0 4 1 . 2 4 x 1 0 9 54 2 . 0 4 x 1 0 9 8 9 J a n 2 7 - - 1 . 5 9 x 1 0 4 1 . 8 5 x 1 0 9 8 0 2 . 5 5 x 1 0 9 111 Feb 2 1 / 7 5 1 . 0 6 x 1 0 4 1 . 8 5 x 1 0 9 8 0 1 . 7 0 x 1 0 9 74 I t i s f i r s t t o be n o t e d t h a t a l l c o m p a r a t i v e f i g u r e s a g r e e t o w i t h i n ( a t w o r s t ) a f a c t o r o f 2 . 5 , s u g g e s t i n g t h a t s c a l e s e s t i m a t e d f o r t h e i n f l o w e v e n t s a r e c e r t a i n l y o f t h e p r o p e r o r d e r o f m a g n i t u d e . G i v e n t h i s a c c e p t a n c e , c o n s i d e r a t i o n c a n be g i v e n t o t h e n o t e d d i f f e r e n c e s , and v a r i o u s r e a s o n s f o r t h e s e c a n be s u g g e s t e d . I n t h e w o r s t c a s e , a s s u m i n g a s u r f a c e o u t f l o w l a y e r d e p t h o f 10 m d u r i n g t h e J a n u a r y i n f l o w p e r i o d , t h e i n f l o w v o l u m e e s t i m a t e d f r o m t h e c u r r e n t m e t e r r e c o r d i s 2 . 4 6 t i m e s t h a t e s t i m a t e d f r o m p r o p e r t y d i s t r i b u t i o n s . I n c r e a s i n g t h e s u r f a c e l a y e r d e p t h t o 15 m r e d u c e s t h i s f a c t o r t o 1 . 6 5 . Two o b v i o u s p o s s i b i l i t i e s e x i s t t o e x p l a i n t h e s e d i f f e r e n c e s . F i r s t l y , i t i s u n l i k e l y t h a t t h e t o t a l v o l u m e o f w a t e r 119 e n t e r i n g t h e Arm d u r i n g t h e i n t e r v a l i n q u e s t i o n c a n be i d e n t i f i e d s i m p l y f r o m a p a i r o f c r u i s e s . Some o f t h e w a t e r e n t e r i n g t h e Arm i s p r o b a b l y s u b s e q u e n t l y e n t r a i n e d i n t h e o u t f l o w i n g s u r f a c e l a y e r . T h i s w a t e r w o u l d l e a v e t h e Arm by t h e t i m e o f t h e s e c o n d c r u i s e , f r o m w h i c h t h e v o l u m e e s t i m a t e s w e r e m a d e . S u c h a s i t u a t i o n w o u l d l e a d t o l o w e s t i m a t e s o f v o l u m e s f r o m t h e p r o p e r t y d i s t r i b u t i o n s . S e c o n d l y , i t i s t o be r e c a l l e d t h a t a l l v o l u m e c a l c u l a t i o n s w e r e b a s e d o n t h e a s s u m p t i o n o f a h o m o g e n e i t y o f t h e c u r r e n t t h r o u g h t h e e n t i r e i n f l o w c r o s s - s e c t i o n . C e r t a i n l y n e a r t h e t o p o f t h e i n f l o w l a y e r , a l e s s e r v e l o c i t y m u s t h a v e p r e v a i l e d , a s a t some d e p t h , r e p r e s e n t i n g t h e i n t e r f a c e b e t w e e n t h e l a y e r s , t h e d i r e c t i o n o f f l o w r e v e r s e d . A d d i t i o n a l l y , i t i s known t h a t t h e s o u r c e o f t h e d e n s e i n f l o w i n g w a t e r s l i e s o u t s i d e F i r s t N a r r o w s t o t h e w e s t . I t i s h o t l i k e l y t h a t t h i s w a t e r e n t e r s t h e A r m a s a u n i f o r m c u r r e n t a c r o s s t h e e n t i r e i n f l o w c r o s s - s e c t i o n a t t h e s i t e o f t h e c u r r e n t m e t e r . I t i s p o s s i b l e t h a t t h e d e n s e w a t e r p e n e t r a t e s e a s t w a r d i n t o t h e u p p e r B u r r a r d B a s i n and t h e n f l o w s n o r t h w a r d s i n t o I n d i a n A r m , d r i v e n by a p r e s s u r e g r a d i e n t . A l t e r n a t i v e l y , t h e d e n s e f l o w w o u l d h a v e t o t u r n t o t h e l e f t a s i t a p p r o a c h e d I n d i a n Arm f r o m t h e v i c i n i t y o f S e c o n d N a r r o w s . I n a n y e v e n t , f l o w v e l o c i t i e s t h r o u g h t h e i n f l o w c r o s s - s e c t i o n a l o n g t h e s h o r e s a d j a c e n t t o I n d 0 c o u l d be e x p e c t e d t o be l e s s t h a n t h o s e a t m i d - c h a n n e l . S u c h v a r i a t i o n i n c u r r e n t v e l o c i t y w o u l d a c t t o d e c r e a s e t h e v o l u m e s e s t i m a t e d f r o m t h e c u r r e n t m e t e r r e c o r d , y i e l d i n g b e t t e r a g r e e m e n t w i t h v o l u m e s c a l c u l a t e d f r o m t h e p r o p e r t y d i s t r i b u t i o n s . A g r e e m e n t b e t w e e n v o l u m e e s t i m a t e s f o r t h e F e b r u a r y p e r i o d i s b e t t e r t h a n f o r a m o n t h e a r l i e r , w i t h r a t i o s b e t w e e n v o l u m e s c a l c u l a t e d f r o m c u r r e n t s a n d f r o m p r o p e r t i e s b e i n g 1 . 3 7 and 0 . 9 2 r e s p e c t i v e l y f o r 10 m a n d 15 m s u r f a c e l a y e r d e p t h s . Some c o m b i n a t i o n o f v a r i a t i o n i n i n f l o w v e l o c i t y t h r o u g h t h e i n f l o w c r o s s - s e c t i o n , e x c h a n g e o f r e c e n t l y i n t r u d e d w a t e r s , a n d / o r v a r i a t i o n b e t w e e n 10 a n d 15 m i n t h e d e p t h o f s u r f a c e o u t f l o w c o u l d r a t i o n a l l y e x p l a i n t h e s e o b s e r v e d d i f f e r e n c e s . 1 2 1 CHAPTER 7 SUMMARY 7 . 1 Summary o f M a j o r O b s e r v a t i o n s I n S e c t i o n 1 . 1 t h e t h r e e m a j o r o b j e c t i v e s s t a t e d f o r t h i s r e s e a r c h p r o j e c t w e r e : a ) t o d e s c r i b e f e a t u r e s o f t h e l a r g e s c a l e c i r c u l a t i o n p a t t e r n i n B u r r a r d I n l e t a n d I n d i a n Arm t h r o u g h a n a l y s i s o f a n n u a l c h a n g e s i n t e m p e r a t u r e , s a l i n i t y a n d o x y g e n d i s t r i b u t i o n s . b ) t o i n f e r q u a l i t a t i v e i n f o r m a t i o n c o n c e r n i n g m i x i n g p r o c e s s e s i n F i r s t a n d S e c o n d N a r r o w s f r o m t h e a n a l y s i s o f p r o p e r t y d i s t r i b u t i o n s . c ) t o e s t i m a t e s p a t i a l a n d t e m p o r a l s c a l e s a s s o c i a t e d w i t h m i d - w i n t e r d e e p w a t e r e x c h a n g e b e t w e e n B u r r a r d I n l e t and I n d i a n A r m , i f s u c h e x c h a n g e w e r e o b s e r v e d . A n a l y s i s o f s e r i a l CSTD c a s t s t a k e n o y e r i n t e r v a l s o f a f e w h o u r s , t e m p e r a t u r e , s a l i n i t y , and o x y g e n d i s t r i b u t i o n d a t a t a k e n o v e r a p e r i o d o f 18 m o n t h s , a n d n e a r - b o t t o m c u r r e n t s a t t h e m o u t h o f I n d i a n Arm r e c o r d e d o v e r a 9 3 - d a y i n t e r v a l t h r o u g h m i d t o l a t e w i n t e r , h a v e t o a l a r g e d e g r e e s a t i s f i e d t h e demands o f t h e s e s t a t e d g o a l s . The f o l l o w i n g summary p r o v i d e s a s y n o p s i s o f t h e m a j o r o b s e r v a t i o n s a n d c o n c l u s i o n s . From 11 s h o r t t i m e - s e r i e s o f CSTD c a s t s s p a n n i n g i n t e r v a l s o f f r o m 3 t o 10 h o u r s , c o n s i d e r a t i o n i s g i v e n i n C h a p t e r 3 t o t h e e f f e c t s o f t i d a l f l o w a t v a r i o u s B u r r a r d I n l e t s t a t i o n s ( s e e F i g u r e 1 . 1 f o r s t a t i o n l o c a t i o n s ) . A t a l l s t a t i o n s , c h a n g e s o f p r o p e r t i e s a s s o c i a t e d w i t h t i d a l f l o w a r e i d e n t i f i a b l e t o a t l e a s t 3 m d e p t h . D u r i n g e b b t i d e 122 t h r o u g h F i r s t N a r r o w s , a s h a l l o w n a r r o w . w e s t w a r d s f l o w i n g s u r f a c e j e t a p p e a r s t o e x t e n d a l o n g t h e N o r t h S h o r e t o a t l e a s t t h e y i c i n i t y o f P o i n t A t k i n s o n . T o w a r d s t h e s o u t h e r n s i d e o f t h e h a r b o u r m o u t h o f f P o i n t G r e y , t h e e b b f l o w i s e v i d e n t l y b r o a d e r a n d d e e p e r . A t F i r s t N a r r o w s , t h e e f f e c t s o f t i d a l m i x i n g a r e e v i d e n t w i t h p r o p e r t y r a n g e s b e i n g c o n s i s t e n t l y l e s s i n s i d e t h a n o u t s i d e t h e N a r r o w s . Ebb t i d e s i n f l u e n c e w a t e r s t o much g r e a t e r d e p t h i n s i d e ( a t l e a s t t o 20 m) t h a n o u t s i d e t h e N a r r o w s ( a p p r o x i m a t e l y 10 m ) . B e t w e e n F i r s t a n d S e c o n d N a r r o w s , e b b f l o w s seem p o s s i b l y t o be a s s o c i a t e d w i t h an a n t i c l o c k w i s e d e e p e d d y . S i g n i f i c a n t m i x i n g d u r i n g f l o o d t i d e s i s e v i d e n t i n b o t h n a r r o w s : j u s t i n s i d e e a c h t h e i n c o m i n g w a t e r s m i x e d t o d e p t h s o f 50 m , w e l l i n e x c e s s o f t h e 1 4 - 1 8 m s i l l d e p t h s . I n c o n t r a s t , a t t h e m o u t h o f I n d i a n Arm no s i g n i f i c a n t c h a n g e s o f t e m p e r a t u r e and s a l i n i t y d u e t o s i n g l e t i d e s e x t e n d b e n e a t h t h e s u r f a c e l a y e r . A s i g n i f i c a n t c o n c l u s i o n i s t h a t s h o r t - t e r m e f f e c t s on p r o p e r t y d i s t r i b u t i o n s a s s o c i a t e d w i t h t i d e s a r e s m a l l c o m p a r e d w i t h s e a s o n a l f l u c t u a t i o n s . T h e a n n u a l c y c l e o f c h a n g e s i n t h e d i s t r i b u t i o n o f s u r f a c e t e m p e r a t u r e a n d s a l i n i t y i n t h e o u t e r h a r b o u r w e s t o f F i r s t N a r r o w s i s d o m i n a n t l y c o n t r o l l e d by F r a s e r R i v e r w a t e r , p r e s u m e d t o e n t e r f r o m t h e N o r t h A r m . A s u r f a c e t o n g u e o f t h i s f r e s h w a t e r e n t e r s on t h e s o u t h s i d e a l o n g P o i n t G r e y on f l o o d i n g t i d e s . T h e r e i s c l e a r l y c o n c e n t r a t i o n o f e b b f l o w s a l o n g t h e N o r t h S h o r e . I n a d d i t i o n , e v i d e n c e was p r e s e n t e d t o s u g g e s t t h e o c c a s i o n a l i n t r u s i o n o f d e n s e w a t e r m a s s e s f r o m t h e w e s t i n t h e v i c i n i t y o f P o i n t A t k i n s o n . The a n a l y s i s o f 18 m o n t h s o f t e m p e r a t u r e , s a l i n i t y , a n d o x y g e n d i s t r i b u t i o n d a t a i n B u r r a r d I n l e t and I n d i a n A r m y i e l d e d a p i c t u r e o f s e a s o n a l p r o p e r t y c y c l e s a n d an o v e r v i e w o f c i r c u l a t i o n s t h r o u g h t h e 123 s y s t e m . The s e a s o n a l c y c l e s o f a i r a n d w a t e r t e m p e r a t u r e s a r e b o t h i n a c c o r d w i t h t h e a n n u a l c y c l e o f s o l a r r a d i a t i o n . S u r f a c e t e m p e r a t u r e s o c c a s i o n a l l y e x c e e d 2 0 ° C i n t h e a p p r o a c h e s i n m i d t o l a t e summer a n d d r o p t o n e a r 5 ° C i n w i n t e r . E x t r e m e s t h r o u g h t h e h a r b o u r a r e somewhat m o d e r a t e d d u e t o m i x i n g . C o l d e s t s u r f a c e t e m p e r a t u r e s o f b e t w e e n 4 ° a n d 5 ° C w e r e r e c o r d e d i n l o w s a l i n i t y w a t e r i n I n d i a n Arm d u r i n g M a r c h . S e a s o n a l r a n g e s o f t e m p e r a t u r e d e c r e a s e s u b s t a n t i a l l y w i t h d e p t h : t y p i c a l r a n g e s a t 50 m d e p t h i n t h e a p p r o a c h e s , t h e c e n t r a l h a r b o u r a n d i n I n d i a n Arm a r e 6 . 5 ° t o 9 . 5 ° C , 6 . 5 ° t o 1 2 . 5 ° C a n d 7 . 5 t o 1 1 . 5 ° C . r e s p e c t i v e l y . A t 2 0 0 m d e p t h i n I n d i a n A r m , t e m p e r a t u r e s d u r i n g t h e s u r v e y v a r i e d o n l y m a r g i n a l l y f r o m a b o u t 7 . 0 ° t o 7 . 5 ° C . S a l i n i t y i s c o n t r o l l e d j o i n t l y by r u n o f f a n d by p r e c i p i t a t i o n , w i t h r u n o f f b e i n g t h e d o m i n a n t f e a t u r e . F r a s e r R i v e r d i s c h a r g e , p a r t i c u l a r l y d u r i n g i t s p e a k i n May t o e a r l y J u l y i s o f p r i m e i m p o r t a n c e a s f a r e a s t a s t h e r e g i o n j u s t i n s i d e F i r s t N a r r o w s . O u t s i d e t h e n a r r o w s , s a l i n i t i e s d r o p a s l o w a s 6 t o 7 ° / o o d u r i n g f r e s h e t . E v e n w i t h t h e w i n t e r i n f l u x o f S t r a i t o f G e o r g i a w a t e r , when r i v e r d i s c h a r g e i s much r e d u c e d , maximum s u r f a c e s a l i n i t i e s r e a c h o n l y a b o u t 2 7 ° / o o . T h e e f f e c t s o f F r a s e r R i v e r w a t e r a r e f e l t t o a l l d e p t h s a s a b s o l u t e maximum s a l i n i t i e s a r e r e s t r i c t e d t o a b o u t 3 0 ° / o o . W i t h i n t h e h a r b o u r , b r a c k i s h s u r f a c e o u t f l o w f r o m I n d i a n Arm i s e v i d e n t n e a r S e c o n d N a r r o w s a n d h a s i n c r e a s i n g i m p o r t a n c e t o t h e e a s t o f t h e s e h a r r o w s . S u b s u r f a c e s a l i n i t i e s i n t h e h a r b o u r show i n f l u e n c e s o f S t r a i t o f G e o r g i a w a t e r f r o m t h e a p p r o a c h e s , i n c r e a s i n g l y m o d i f i e d by m i x i n g i n p a s s a g e t h r o u g h F i r s t a n d t h e n S e c o n d N a r r o w s . A n n u a l r a n g e s a t 50 m b e t w e e n t h e n a r r o w s a r e 2 8 t o 3 0 ° / o o w h i l e a t t h e same d e p t h i n s i d e S e c o n d N a r r o w s , r a n g e s a r e 26 t o 2 8 . 5 ° / o o . W i t h i n 124 I n d i a n A r m , s u r f a c e s a l i n i t i e s d r o p t o a s l o w a s 2 ° / o o d u r i n g t h e f a l l h i g h r u n o f f s e a s o n a n d r i s e t o a b o u t 2 5 ° / o o a t t i m e s o f l o w r u n o f f . S a l i n i t i e s a t 2 0 0 m d e p t h c h a n g e d d u r i n g t h e s u r v e y f r o m a b o u t 2 7 . 1 t o 2 7 . 7 ° / o o . Oxygen c o n c e n t r a t i o n s i n B u r r a r d I n l e t a r e g e n e r a l l y b e t w e e n 4 a n d 7 m l / 1 , a n d r e f l e c t a s e a s o n a l c y c l e a s s u m e d t o be c o n t r o l l e d by b i o l o g i c a l p r o d u c t i o n c o u p l e d w i t h a t m o s p h e r i c e x c h a n g e n e a r t h e s u r f a c e , and by d e t r i t a l c o n s u m p t i o n a t d e p t h . C h a n g e s i n t h e I n d i a n Arm o x y g e n d i s t r i b u t i o n , t h o u g h p a r t i a l l y c o n t r o l l e d by t h e s e same p r o c e s s e s , seem t o be d o m i n a t e d by a d v e c t i v e w i n t e r e x c h a n g e . C i r c u l a t i o n i n t h e B u r r a r d I n l e t / I n d i a n Arm s y s t e m i s b a s i c a l l y e s t u a r i n e : r e l a t i v e l y f r e s h s u r f a c e w a t e r s n o r m a l l y f l o w down t h e i n l e t o v e r l y i n g more s a l i n e w a t e r s w h i c h e n t e r f r o m t h e S t r a i t o f G e o r g i a . H o w e v e r , e x c e p t i n I n d i a n A r m , t h e m o r e d o m i n a n t e s t u a r i n e c h a r a c t e r i s t i c s a r e o b s c u r e d by m i x i n g o v e r t h e s e r i e s o f s h a l l o w s i l l s . A s w a t e r l e a v e s I n d i a n Arm i n a f r e s h o u t f l o w i n g s u r f a c e l a y e r i t m i x e s w i t h m o r e s a l i n e w a t e r a c r o s s t h e I n d i a n Arm s i l l . I t a p p e a r s a s b r a c k i s h s u r f a c e w a t e r o u t s i d e t h e Arm and may be c l e a r l y t r a c e d a l m o s t t o S e c o n d N a r r o w s . F u r t h e r m i x i n g e n s u e s a t t h e s e n a r r o w s a n d a g a i n a t F i r s t N a r r o w s . A s d e n s e w a t e r , e n t e r i n g F i r s t N a r r o w s a t d e p t h m o v e s up t h e i n l e t , i t i s p r o g r e s s i v e l y f r e s h e n e d a s downward m i x i n g o f n e a r s u r f a c e w a t e r o c c u r s . A s i m i l a r f r e s h e n i n g a t d e p t h i s m o r e i n t e n s e a c r o s s S e c o n d N a r r o w s . 125 G e n e r a l l y i n t h e r e g i o n b e t w e e n t h e n a r r o w s , t h e c o n f l i c t i n g i n f l u e n c e s o f f r e s h w a t e r o u t f l o w f r o m I n d i a n A r m , r e l a t i v e l y f r e s h w a t e r t i d a l i n f l o w a t t h e s u r f a c e a c r o s s F i r s t N a r r o w s ( o s c i l l a t i n g ) , a n d s t r o n g m i x i n g w i t h more s a l i n e w a t e r s a c r o s s b o t h F i r s t a n d S e c o n d N a r r o w s , y i e l d s u r f a c e w a t e r s w h i c h a r e a l w a y s more s a l i n e and c o o l e r i n summer t h a n w o u l d be e x p e c t e d i n a l e s s c o m p l i c a t e d e s t u a r i n e e n v i r o n m e n t . A f u r t h e r d e v i a t i o n f r o m a s i m p l e e s t u a r i n e f l o w i s t h a t s u r f a c e w a t e r s w h i c h p a s s t o t h e w e s t t h r o u g h F i r s t N a r r o w s e n t e r an a r e a ( t h e a p p r o a c h e s ) w h e r e d e n s i t i e s a t t h e s u r f a c e a r e o f t e n l o w e r t h a n t h o s e o f t h e o u t f l o w i n g w a t e r s o w i n g t o t h e i n f l u e n c e o f F r a s e r R i v e r w a t e r . T h i s i s t o be c o n t r a s t e d w i t h t h e m o r e t r a d i t i o n a l s i t u a t i o n w h e r e b r a c k i s h s u r f a c e o u t f l o w f r o m a f j o r d e n t e r s a c o a s t a l r e g i o n w h e r e t h e d e n s i t y o f s u r f a c e w a t e r i s much c l o s e r t o t h a t o f t h e o p e n o c e a n . A t t h o s e t i m e s when r u n o f f i s h i g h e s t f r o m t h e C a p i l a n o a n d S e y m o u r w a t e r s h e d s , t h e e s t u a r i n e n a t u r e o f t h e f l o w t h r o u g h B u r r a r d I n l e t i n t e n s i f i e s . T h a t a s t r o n g e s t u a r i n e - t y p e c i r c u l a t i o n p e r s i s t e d t h r o u g h t h e w i n t e r o f 1 9 7 4 - 1 9 7 5 m u s t be i n f e r r e d f r o m t h e o b s e r v e d i n t r u s i o n o f d e e p w a t e r i n t o I n d i a n Arm ( S e c t i o n 5 . 3 and C h a p t e r 6 ) . D u r i n g S e p t e m b e r a n d e a r l y O c t o b e r 1 9 7 4 , w a t e r s f r o m j u s t o u t s i d e I n d i a n Arm w e r e r e g u l a r l y p e n e t r a t i n g i n t o t h e A r m , a c r o s s t h e s i l l t o a b o u t 70 m d e p t h . B e t w e e n t h e c r u i s e s o f O c t o b e r 16 and N o v e m b e r 7 , a m o r e s u b s t a n t i a l i n t r u s i o n t o o k p l a c e a t d e p t h , w i t h t h e s e d e n s e r w a t e r s p e n e t r a t i n g a t l e a s t t o 100 m d e p t h . A c o r r e s p o n d i n g p e r s i s t e n t f r e s h e r s u r f a c e o u t f l o w was a l s o e v i d e n t . D u r i n g J a n u a r y , t h e f i r s t o f a s e r i e s o f m a j o r d e e p w a t e r i n t r u s i o n s t o 2 0 0 m t o o k p l a c e , r e p l a c i n g a p p r o x i m a t e l y 55% o f t h e v o l u m e o f I n d i a n A r m . F o r p u r p o s e s o f c o m p a r i s o n , i t i s n o t e d t h a t t h e v o l u m e o f w a t e r c o n t a i n e d i n B u r r a r d I n l e t f r o m t h e H a r b o u r m o u t h a t P o i n t G r e y / 126 P o i n t A t k i n s o n t o P o r t Moody i s e f f e c t i v e l y t h e same a s t h a t c o n t a i n e d i n I n d i a n Arm n o r t h o f i t s s i l l . The v o l u m e o f t h a t p o r t i o n o f B u r r a r d I n l e t l y i n g e a s t o f F i r s t N a r r o w s ( e x c l u d i n g I n d i a n Arm) i s a b o u t 27% o f t h i s t o t a l . T h u s f o r a 55% v o l u m e e x c h a n g e t o o c c u r i n I n d i a n A r m , a s u b s t a n t i a l v o l u m e o f d e n s e w a t e r m u s t h a v e e n t e r e d f r o m o u t s i d e F i r s t N a r r o w s . L i k e w i s e t o p r e s e r v e c o n t i n u i t y , a n e q u a l v o l u m e o f l e s s d e n s e w a t e r w h i c h was d i s p l a c e d m u s t h a v e p a s s e d o v e r a l l t h e s i l l s , i n c l u d i n g F i r s t N a r r o w s , i n an o u t f l o w i n g s u r f a c e l a y e r . T h e e v i d e n c e demands s u b s t a n t i a l v o l u m e e x c h a n g e b e t w e e n I n d i a n Arm a n d B u r r a r d I n l e t , w i t h t h e o r i g i n o f i n t r u d i n g w a t e r s b e i n g a t l e a s t a s f a r w e s t a s t h e a p p r o a c h e s , and w i t h l a r g e v o l u m e s o f w a t e r l e a v i n g t h e s y s t e m i n a w e s t w a r d f l o w i n g s u r f a c e l a y e r . F u r t h e r e s t i m a t e s o f i n f l o w s u g g e s t t h a t a t l e a s t 80% o f t h e v o l u m e o f I n d i a n Arm was r e p l a c e d d u r i n g t h e i n t e r v a l J a n u a r y 27 t o F e b r u a r y 2 1 , 1 9 7 5 . S u c h a m a j o r e x c h a n g e f u r t h e r s u p p o r t s t h e c o n c l u s i o n s d r a w n a b o v e c o n c e r n i n g s i g n i f i c a n t n e t t r a n s p o r t a t d e p t h a c r o s s F i r s t N a r r o w s a c c o m p a n i e d by a c o r r e s p o n d i n g n e t v o l u m e o u t f l o w n e a r t h e s u r f a c e . C o m p a r i s o n o f e s t i m a t e s o f i n t r u s i o n v o l u m e s made f r o m c h a n g e s i n p r o p e r t y d i s t r i b u t i o n s w i t h e s t i m a t e s o f i n f l o w v o l u m e s d e r i v e d f r o m t h e r e c o r d o f n e a r - b o t t o m c u r r e n t s o v e r t h e I n d i a n Arm s i l l , f o r t h e J a n u a r y a n d F e b r u a r y p e r i o d s m e n t i o n e d a b o v e y i e l d e d a g r e e m e n t t o w i t h i n a t w o r s t a f a c t o r o f 2 . 5 . A l l o w i n g f o r v a r i a t i o n i n f l o w s p e e d t h r o u g h t h e i n f l o w c r o s s - s e c t i o n o r p o s s i b l y f o r g r e a t e r v o l u m e e x c h a n g e t h a n t h e minimum d e d u c e d f r o m t h e p r o p e r t y d i s t r i b u t i o n s , t h e s e v o l u m e e s t i m a t e s w e r e a r g u e d t o be c o m p a t i b l e . 127 A s t h e c u r r e n t m e t e r r e c o r d e n d e d on M a r c h 7 , q u a n t i t a t i v e c o m p a r i s o n s o f i n t r u s i o n v o l u m e e s t i m a t e s f o r e n s u i n g m o n t h s w e r e n o t p o s s i b l e . I t was n o t e d , h o w e v e r , t h a t d e e p w a t e r e x c h a n g e d i d c o n t i n u e i n t o A p r i l o f 1 9 7 5 . Rough e s t i m a t e s f r o m F i g u r e s 5 . 2 6 , 5 . 2 7 a n d 5 . 2 9 s u g g e s t t h a t v o l u m e e x c h a n g e s o f a t l e a s t 3 0 - 4 0 % a n d 4 0 - 5 0 % r e s p e c t i v e l y o c c u r r e d o v e r t h e p e r i o d s F e b r u a r y 21 t o M a r c h 26 and M a r c h 26 t o A p r i l 2 9 , 1 9 7 5 . A s t h e s e v o l u m e s a r e c o m p a r a b l e t o t h o s e e x c h a n g e d t h r o u g h t h e J a n u a r y i n f l o w p e r i o d , i t c a n be i n f e r r e d t h a t s t i l l , s o u r c e w a t e r s m u s t h a v e come f r o m t h e a p p r o a c h e s t h r o u g h t h e w e s t e r n a n d c e n t r a l h a r b o u r , a n d t h a t mean i n f l o w s p e e d s o f 5 - 1 0 c m / s e c i n t h e d e e p i n f l o w i n g l a y e r m u s t h a v e p e r s i s t e d f o r a f u r t h e r two m o n t h s f r o m l a t e F e b r u a r y . S i m i l a r l y , s i g n i f i c a n t v o l u m e o u t f l o w m u s t h a y e p e r s i s t e d i n t h e s u r f a c e l a y e r . 7 . 2 P o t e n t i a l F u r t h e r I n v e s t i g a t i o n s A f t e r c o n d u c t i n g a s t u d y o f t h i s n a t u r e a n d p e r f o r m i n g t h e s u b s e q u e n t a n a l y s i s , v a r i o u s q u e s t i o n s r e m a i n , t h e a n s w e r s t o w h i c h r e q u i r e f u r t h e r o b s e r v a t i o n a n d m e a s u r e m e n t . I t i s s u g g e s t e d t h a t p r i n c i p a l among t h e s e a r e t h e f o l l o w i n g : 1) What i s t h e a c t u a l n a t u r e o f f l o w a c r o s s t h e s i l l s a t F i r s t a n d a n d S e c o n d N a r r o w s ? How i s t h e o v e r a l l e s t u a r i n e c i r c u l a t i o n p a t t e r n m o d i f i e d by t i d a l f l o w t h r o u g h t h e s e r e s t r i c t e d c h a n n e l s ? 2 ) What i s t h e a c t u a l m e c h a n i s m w h i c h c o n t r o l s m i x i n g i n t h e p a s s a g e o f w a t e r s t h r o u g h t h e v a r i o u s n a r r o w s ? U n d e r w h a t c o n d i t i o n s d o e s m i x i n g r e l a x a n d a l l o w t h e p a s s a g e o f b a s i c a l l y u n m o d i f i e d w a t e r m a s s e s a s was r e c o r d e d i n J u l y 1974? 128 I n a d d i t i o n t o d e n s i t y d i f f e r e n c e s , w h a t a r e t h e m e c h a n i s m s w h i c h c o n t r o l i n f l o w o f n e a r - b o t t o m w a t e r s i n t o I n d i a n Arm? How do t h e s e v a r y ? U n d e r w h a t c o n d i t i o n s d o e s o u t f l o w f r o m t h e Arm o c c u r a t d e p t h , t h e r e b y y i e l d i n g p e r i o d s o f n e t o u t f l o w b e t w e e n e x t e n d e d p e r i o d s o f n e t i n f l o w a l o n g t h e b o t t o m ? L I T E R A T U R E . C I T E D 129 A t m o s p h e r i c E n v i r o n m e n t S e r v i c e . 1 9 7 4 - 1 9 7 5 . M o n t h l y R e c o r d , M e t e o r o l o g i c a l O b s e r v a t i o n s i n C a n a d a . E n v i r o n m e n t C a n a d a , T o r o n t o . B e l l , W . H . , 1 9 7 3 . The E x c h a n g e o f Deep W a t e r i n Howe S o u n d B a s i n . P a c . M a r . S c i . R e p t . 7 3 - 1 3 , M a r . S c i . D i r e c t . , P a c . R e g . , E n v i r o n m e n t C a n a d a , V i c t o r i a , B . C . B e l l , W . H . , 1 9 7 4 . O c e a n o g r a p h i c O b s e r v a t i o n s i n Howe S o u n d 1 9 7 2 . P a c . M a r . S c i . R e p t . 7 4 - 7 , M a r . S c i . D i r e c t . , P a c . R e g . E n v i r o n m e n t C a n a d a , V i c t o r i a , B . C . B u c k i n g h a m , W . R . , 1 9 7 6 . A H e a t B u d g e t A n a l y s i s o f P e n d r e l l S o u n d . M . S c . T h e s i s . I n s t i t u t e o f O c e a n o g r a p h y , U n i v e r s i t y o f B r i t i s h C o l u m b i a , V a n c o u v e r , B . C . 63 p . B u c k l e y , J . R . 1 9 7 7 . The C u r r e n t s , W i n d s a n d T i d e s o f N o r t h e r n Howe S o u n d . P h . D . T h e s i s . I n s t i t u t e o f O c e a n o g r a p h y , U n i v e r s i t y o f B r i t i s h C o l u m b i a , V a n c o u v e r , B . C . 2 2 8 p . C a m p b e l l , N . J . 1 9 5 4 . A s t u d y o f L a t e r a l C i r c u l a t i o n i n an I n l e t . P h . D . T h e s i s . I n s t i t u t e o f O c e a n o g r a p h y , U n i v e r s i t y o f B r i t i s h C o l u m b i a , V a n c o u v e r , B . C . C a n a d i a n H y d r o g r a p h i c S e r v i c e . 1 9 7 3 . A t l a s o f T i d a l C u r r e n t C h a r t s V a n c o u v e r H a r b o u r B r i t i s h C o l u m b i a . T i d a l C u r r e n t P u b l i c a t i o n N o . 3 0 . C a n . H y d r o g r . S e r v . , M a r . S c i . B r . , D e p t . E n v i r o n . , O t t a w a . C a n a d i a n H y d r o g r a p h i c S e r v i c e . 1 9 7 5 . C a n a d i a n T i d e a n d C u r r e n t T a b l e s 5_:Juan de F u c a a n d G e o r g i a S t r a i t s . C a n . H y d r o g r . S e r v . , M a r . S c i . B r . , D e p t . E n v i r o n . , O t t a w a . C a r t e r , N . M . 1 9 3 4 . P h y s i o g r a p h y a n d O c e a n o g r a p h y o f Some B r i t i s h C o l u m b i a F i o r d s . P r o c . 5 t h P a c . S c i . C o n g r e s s , 1933 1_:721-733. F a r m e r , D . M . 1 9 7 2 . The I n f l u e n c e o f t h e W i n d on t h e S u r f a c e W a t e r s o f A l b e r n i I n l e t . P h . D . T h e s i s , U n i v e r s i t y B r i t i s h C o l u m b i a , V a n c o u v e r , B . C . 92 p . G i l m a r t i n , M a l v e r n . 1 9 6 2 . A n n u a l C y c l i c C h a n g e s i n t h e P h y s i c a l O c e a n o g r a p h y o f a B r i t i s h C o l u m b i a F j o r d . J . F i s h . R e s . B d . C a n a d a , 1 9 ( 5 ) : 9 2 1 - 9 7 4 . L a f o n d , C . 1 9 7 5 . Deep W a t e r E x c h a n g e i n B u t e I n l e t , B r i t i s h C o l u m b i a . M . S c . T h e s i s . I n s t i t u t e o f O c e a n o g r a p h y , U n i v e r s i t y o f B r i t i s h C o l u m b i a . V a n c o u v e r , B . C . L a z i e r , J . R . N . 1 9 6 3 . Some A s p e c t s o f t h e O c e a n o g r a p h i c S t r u c t u r e o f t h e J e r v i s I n l e t S y s t e m . M . S c . T h e s i s . I n s t i t u t e o f O c e a n o g r a p h y , U n i v e r s i t y o f B r i t i s h C o l u m b i a , V a n c o u v e r , B . C . 54 p . M a c N e i l l , M . R . 1 9 7 4 . The M i d - D e p t h T e m p e r a t u r e M i n i m u m i n B . C . I n l e t s . M . S c . T h e s i s . I n s t i t u t e o f O c e a n o g r a p h y , U n i v e r s i t y o f B r i t i s h C o l u m b i a , V a n c o u v e r , B . C . 130 M c H a r d y , R . A . 1 9 6 1 . A S t u d y o f t h e Taxonomy a n d Some A s p e c t s o f t h e E c o l o g y o f M a r i n e O s t r a c o d s i n t h e P l a n k t o n o f I n d i a n A r m , B r i t i s h C o l u m b i a . M . S c . T h e s i s . I n s t i t u t e o f O c e a n o g r a p h y , U n i v e r s i t y o f B r i t i s h C o l u m b i a , V a n c o u v e r , B . C . P a c i f i c O c e a n o g r a p h i c G r o u p . 1 9 5 1 . D a t a R e c o r d - F r a s e r R i v e r E s t u a r y P r o j e c t , 1 9 5 0 . J o i n t C o m m i t t e e on O c e a n o g r a p h y : 489 p . P i c k a r d , G . L . 1 9 6 1 . O c e a n o g r a p h i c F e a t u r e s o f I n l e t s i n t h e B . C . M a i n l a n d C o a s t . J . F i s h . R e s . B d . C a n . 1 8 ( 6 ) : 9 0 7 - 9 9 9 . P i c k a r d , G . L . 1 9 7 5 . A n n u a l a n d L o n g e r Term V a r i a t i o n s o f D e e p w a t e r P r o p e r t i e s i n t h e C o a s t a l W a t e r s o f S o u t h e r n B r i t i s h C o l u m b i a . J . F i s h . R e s . B d . C a n . 3 2 ( 9 ) : 1 5 6 1 - 1 5 8 7 . R a t t r a y J r . , M. 1 9 6 2 . I n t e r p o l a t i o n E r r o r s a n d O c e a n o g r a p h i c S a m p l i n g . D e e p - S e a R e s e a r c h . 1 9 : 2 5 - 3 7 . R e g a n , L. 1 9 6 8 . E u p h a u s i a P a c i f i c a a n d O t h e r E u p h a u s i i d s i n t h e C o a s t a l W a t e r s o f B r i t i s h C o l u m b i a ; R e l a t i o n s h i p s t o T e m p e r a t u r e , S a l i n i t y a n d O t h e r P r o p e r t i e s i n t h e F i e l d a n d L a b o r a t o r y . P h . D . T h e s i s . I n s t i t u t e o f O c e a n o g r a p h y , U n i v e r s i t y o f B r i t i s h C o l u m b i a . V a n c o u v e r , B . C . R e i n i g e r , R . F . , a n d R o s s , C K . 1 9 6 8 . A M e t h o d o f I n t e r p o l a t i o n w i t h A p p l i c a t i o n t o O c e a n o g r a p h i c D a t a . D e e p - S e a R e s e a r c h . 1 5 : 1 8 5 - 1 9 3 . S h a n , K u o - C h e n g . 1 9 6 2 . S y s t e m a t i c a n d E c o l o g i c a l S t u d i e s on C o p e p o d a i n I n d i a n A r m , B r i t i s h C o l u m b i a . M . S c . T h e s i s . I n s t i t u t e o f O c e a n o g r a p h y , U n i v e r s i t y o f B r i t i s h C o l u m b i a , V a n c o u v e r , B . C . T a b a t a , S . 1 9 7 1 . A B r i e f O c e a n o g r a p h i c D e s c r i p t i o n o f t h e W a t e r s o f B u r r a r d I n l e t and I n d i a n A r m . . A p p e n d i x D o f The B u r r a r d I n l e t - Howe S o u n d A r e a , P r e l i m i n a r y D e s c r i p t i o n o f E x i s t i n g E n v i r o n m e n t a l C o n d i t i o n s . M a r . S c i . D i r e c t . , P a c . R e g . , R e p t . F i s h e r i e s and E n v i r o n m e n t , C a n a d a . T a b a t a , S . a n d P i c k a r d , G . L . 1 9 5 7 . T h e P h y s i c a l O c e a n o g r a p h y o f B u t e I n l e t , B r i t i s h C o l u m b i a . J . F i s h . R e s . B d . C a n a d a , 1 4 ( 4 ) : 4 8 7 - 5 2 0 . T u l l y , J . P . 1 9 4 9 . O c e a n o g r a p h y a n d P r e d i c t i o n o f P u l p M i l l P o l l u t i o n i n A l b e r n i I n l e t . B u l l . F i s h . R e s . B d . C a n a d a , N o . 8 3 , 169 p p . W a l d i c h u k , M. 1 9 6 5 . W a t e r E x c h a n g e i n P o r t M o o d y , B r i t i s h C o l u m b i a , a n d i t s E f f e c t on W a s t e D i s p o s a l . J . F i s h . R e s . B d . C a n a d a , 2 2 ( 3 ) : 8 0 1 - 8 2 2 . W a l d i c h u k , M , M a r k e r t , J . R . and M e i k l e , J . H . 1 9 6 8 . F r a s e r R i v e r E s t u a r y , B u r r a r d I n l e t , Howe S o u n d and M a l a s p i n a S t r a i t - P h y s i c a l and C h e m i c a l O c e a n o g r a p h i c D a t a , 1 9 5 7 - 1 9 6 6 . F i s h . R e s . B d . C a n . MS. R e p t . ( 9 3 9 ) . 131 W h i t f i e l d , P . H . 1 9 7 4 . S e a s o n a l C h a n g e s i n H y d r o g r a p h i c a l and C h e m i c a l P r o p e r t i e s o f I n d i a n Arm and T h e i r E f f e c t on t h e C a l a n o i d C o p e p o d E u c h a e t a J a p o n i c a . M . S c . T h e s i s . I n s t i t u t e o f O c e a n o g r a p h y , U n i v e r s i t y o f B r i t i s h C o l u m b i a , V a n c o u v e r , B . C . D a t a R e p o r t s o f t h e I n s t i t u t e o f O c e a n o g r a p h y , U n i v e r s i t y o f B r i t i s h C o l u m b i a , V a n c o u v e r , B . C . N o . 3 7 . B r i t i s h C o l u m b i a I n l e t s C r u i s e s 1 9 7 4 . N o . 4 1 . B r i t i s h C o l u m b i a I n l e t s C r u i s e s 1 9 7 5 . 132 APPENDIX I PHOTOGRAPHIC DYE-TRACKING STUDY I n t r o d u c t i o n I n t h e f a l l o f 1 9 7 5 , a p h o t o g r a p h i c d y e - t r a c k i n g t e c h n i q u e was d e v e l o p e d i n an a t t e m p t t o r e m o t e l y m e a s u r e t i d a l s u r f a c e c u r r e n t s t h r o u g h F i r s t N a r r o w s . I n F e b r u a r y o f 1 9 7 6 , t h e p r o c e d u r e was s u c c e s s f u l l y a p p l i e d , h o w e v e r , t i m e a n d p r i o r i t y c o n s t r a i n t s p r e c l u d e d a p p l i c a t i o n o v e r a s u f f i c i e n t l y l o n g t i m e t o g e n e r a t e much u s e f u l d a t a . The f o l l o w i n g d i s c u s s i o n t h e n , i s i n c l u d e d o n l y t o d e s c r i b e ' t h e t e c h n i q u e a n d t o p r e s e n t a s a m p l e o f t h e r e s u l t i n g d a t a . P h o t o g r a p h i c T e c h n i q u e A s a d a t a b a s e f o r t h e g e n e r a t i o n o f c r o s s - c h a n n e l v e l o c i t y p r o f i l e s , i t was d e s i r e d t o a c q u i r e t i m e - s e r i e s p h o t o g r a p h s o f l i n e s o f f l u o r e s c e n t d y e i n t h e n a r r o w s . The L i o n ' s G a t e B r i d g e w h i c h s p a n s t h e N a r r o w s p r o v i d e d t h e r i g i d c a m e r a p l a t f o r m r e q u i r e d f o r t h e t e m p o r a l a n a l y s i s a n d t h u s f i x e d t h e c a m e r a - t o - s u b j e c t d i s t a n c e a t 61 m. W i t h t h i s c o n s t r a i n t and w i t h r e s o l u t i o n d e s i r e d a c r o s s t h e f u l l 5 3 0 m w i d t h o f t h e c h a n n e l , i t f o l l o w e d t h a t t h e c h o s e n l e n s w o u l d h a v e t o h a v e an a n g l e o f v i e w o f a t l e a s t 1 5 0 ° t o a d e q u a t e l y c o v e r t h e s c e n e . S u r v e y i n g t h e a v a i l a b i l i t y o f l e n s e s i t was a p p a r e n t t h a t o n l y " f i s h e y e " l e n s e s f o r t h e 35 mm f o r m a t w o u l d be a b l e t o s a t i s f y t h i s w i d t h - o f - f i e l d d e m a n d . " F i s h e y e " l e n s e s f o r 35 mm f o r m a t h a v e f o c a l l e n g t h s o f 16 mm o r s h o r t e r . T h e y h a v e e x t r e m e l y w i d e a n g l e s o f v i e w , t y p i c a l l y 1 8 0 ° o r w i d e r . B e c a u s e o f t h i s w i d t h - o f - f i e l d , r e c t i l i n e a r i t y c a n n o t be p r e s e r v e d . T h u s , l e n s e s o f t h i s s o r t g e n e r a l l y h a v e s u c h p r o n o u n c e d b a r r e l d i s t o r t i o n s t h a t i m a g e s a r e r e n d e r e d a s c i r c u l a r on t h e f i l m . F o r some " f i s h e y e " l e n s e s t h e c o n s e q u e n t d i s t o r t i o n s f o l l o w e x p l i c i t p r o j e c t i o n f o r m u l a e , 1 3 3 t h u s m a k i n g p o s s i b l e t h e a n a l y t i c a l r e c t i f i c a t i o n o f t h e " f i s h e y e " i m a g e b a c k t o r e c t i l i n e a r f o r m a t . The l e n s s e l e c t e d f o r t h e p r e s e n t s t u d y was a 6 mm f / 5 . 6 F i s h e y e N i k k o r . I t h a s an a n g l e o f v i e w o f 2 2 0 ° a n d a d o p t s t h e e q u i d i s t a n t p r o j e c t i o n f o r m u l a : d = d i s t a n c e t o i m a g e c e n t r e C = c o n s t a n t 9 = z e n i t h a n g l e . ( J . D . C o o p e r , N i k o n N i k k o r m a t Handbook p . 6 - 5 ( A m p h o t o , N . Y . ) ) T r a n s f o r m a t i o n To d e v e l o p a n a l y t i c a l l y t h e c o o r d i n a t e t r a n s f o r m a t i o n F ( d 1 ,cb') = ( D , $ ) f r o m t h e " f i s h e y e " i m a g e t o an u n s e a l e d r e a l f r a m e c e n t r e d a t t h e s e a s u r f a c e v e r t i c a l l y b e n e a t h t h e c a m e r a , c o n s i d e r a p o i n t ( d 1 , ^ 1 ) a s i n F i g u r e I - l ( a ) . The b e a r i n g - p r e s e r v i n g p r o p e r t y o f t h e p r o j e c t i o n f o r m u l a (1) s p e c i f i e s $ i m m e d i a t e l y : d ( C ) • (9) (1) $ = cj> (2) A c t u a l r a n g e D c a n be e x p r e s s e d ( F i g u r e I - l ( b ) ) a s : D = H t a n 6 f o r 6 < |- = H t a n ( £ ) ( 3 ) 134 The c o n s t a n t C i s e v a l u a t e d f r o m t h e maximum d i m e n s i o n s o f t h e " f i s h e y e ' i m a g e , r ' 6 max 110 t h u s d e t e r m i n i n g t h e b a s i c t r a n s f o r m a t i o n : F ( d ' , 4 , ' ) = ( D , $ ) = [ . H t a n ( ^ - • 1 1 0 ° ) , ] (4) ( 5 ) F i n a l l y , c o n v e r t i n g t o t h e ( X , Y ) f r a m e and i n t r o d u c i n g a s c a l e f a c t o r 7- we h a v e : s X = t a n ( ^ ^ - 1 1 0 ° ) / ( l + ( ^ t ( 6 ) = ML Where t h e r e m a i n i n g unknowns x ' , y ' , a n d r 1 c a n a l l be m e a s u r e d f r o m t h e " f i s h e y e " i m a g e . F i e l d O p e r a t i o n T h e p h y s i c a l o p e r a t i o n o f p h o t o g r a p h i n g t h e d y e l i n e s i n v o l v e d t h e m o u n t i n g o f a N i k o n F - 2 5 0 m o t o r - d r i v e s y s t e m , w i t h t h e 6 mm l e n s , on a p a i n t e r ' s t r o l l e y b e n e a t h t h e c a r d e c k o f t h e L i o n ' s G a t e B r i d g e . The o p t i c a l a x i s was o r i e n t e d n o r m a l t o t h e w a t e r s u r f a c e . B u i l t - i n l e n s f i l t e r s 057 o r R60 w e r e e m p l o y e d t o e n h a n c e t h e w a t e r - d y e c o n t r a s t on t h e b l a c k - a n d - w h i t e i m a g e s . L i n e s o f 20% (by w e i g h t ) R h o d a m i n e WT s o l u t i o n w e r e i n t r o d u c e d a c r o s s t h e c h a n n e l f r o m a s m a l l s k i f f a n d w e r e p h o t o g r a p h e d a t f i x e d t i m e i n t e r v a l s a s t h e y p a s s e d u n d e r t h e b r i d g e . 135 A n a l y s i s a n d P r e s e n t a t i o n o f R e s u l t s P o s i t i o n T r a n s f o r m a t i o n The i n i t i a l s t e p s o f a n a l y s i s w e r e t h e s o r t i n g , d o c u m e n t a t i o n , and s c r e e n i n g o f t h e s e t s o f i m a g e s f r o m i n d i v i d u a l d y e l i n e s i n o r d e r t o c h o o s e t h o s e w h i c h d i s p l a y e d b e s t c o n t r a s t . T h e s e s e l e c t e d s e t s w e r e t h e n p r i n t e d i n 10 x 10 i n c h f o r m a t w i t h p r i n c i p a l p o i n t a n d f i d u c i a l m a r k s o v e r l a i d , t h u s e s t a b l i s h i n g u n i f o r m r e f e r e n c e s f o r t h e m e a s u r e m e n t o f r a n g e s a n d b e a r i n g s . The p o s i t i o n o f t h e l e a d i n g e d g e o f t h e d y e l i n e on e a c h s u c c e s s i v e p r i n t was m e c h a n i c a l l y d i g i t i z e d . T h i s c o o r d i n a t e i n f o r m a t i o n was t h e n t r a n s f o r m e d v i a r e l a t i o n s ( 6 ) t o y i e l d t h e r e c t i l i n e a r ( X , Y ) c o o r d i n a t e s . ; F i g u r e s I - 2 ( a ) t h r o u g h I - 2 ( d ) p r e s e n t t h e s e q u e n t i a l t r a n s f o r m e d p o s i t i o n s o f f o u r p a r t i c u l a r l i n e s , a l o n g w i t h c o r r e s p o n d i n g t i d a l i n f o r m a t i o n . T h e t i m e i n c r e m e n t i s u n i f o r m w i t h i n e a c h s e t o f l i n e s b u t v a r i e s f r o m f i g u r e t o f i g u r e . T h e f i g u r e s f o l l o w a t i d a l s e q u e n c e f r o m a p p r o x i m a t e l y o n e h a l f h o u r a f t e r h i g h s l a c k t o a p p r o x i m a t e l y o n e h a l f h o u r b e f o r e f u l l e b b on t h e a f t e r n o o n o f F e b r u a r y 9 , 1 9 7 6 . V e l o c i t y C a l c u l a t i o n s To f a c i l i t a t e t h e c a l c u l a t i o n o f v e l o c i t i e s , p l o t s c o r r e s p o n d i n g t o F i g u r e s I - 2 ( a ) t h r o u g h I - 2 ( d ) w e r e g e n e r a t e d a t a s c a l e o f 1 : 1 5 0 0 , F o r e a c h p l o t , a s i n g l e c r o s s - c h a n n e l p r o f i l e l i n e was s e l e c t e d a p p r o x i m a t i n g t h e mean h o r i z o n t a l d y e l i n e p o s i t i o n . A s e t o f " l o n g - c h a n n e l " a x i i s w e r e t h e n c r e a t e d w i t h t h e e x a c t o r i e n t a t i o n o f e a c h p a r t i c u l a r a x i s a d j u s t e d t o m a t c h t h e a p p a r e n t f l o w d i r e c t i o n a t t h e c o r r e s p o n d i n g s a m p l i n g p o i n t on t h e c r o s s - c h a n n e l p r o f i l e l i n e . D i g i t i z a t i o n o f t h e a x i s i n t e r s e c t i o n s w i t h e a c h s e q u e n t i a l d y e l i n e y i e l d e d a s e r i e s o f s p a t i a l .136 i n t e r v a l s r e p r e s e n t i n g t h e d i s t a n c e t r a v e l l e d i n o n e t i m e i n c r e m e n t . I n t h i s m a n n e r , mean v e l o c i t i e s w e r e c a l c u l a t e d f o r d i s c r e t e p o i n t s a l o n g t h e p r o f i l e l i n e . F i g u r e 1 - 3 i s t h e p r e s e n t a t i o n o f t h e r e s u l t a n t mean v e l o c i t y p r o f i l e s f o r t h e f o u r d a t a s e t s . Summary A w i d e f i e l d o f v i e w a n d l i m i t e d c a m e r a - t o - s u b j e c t d i s t a n c e d i c t a t e d t h e u s e o f a " f i s h e y e " l e n s t o p h o t o g r a p h t h e p a s s a g e o f d y e l i n e s t h r o u g h F i r s t N a r r o w s . T r a n s f o r m a t i o n o f d i s t o r t e d " f i s h e y e " i m a g e s v i a t h e e q u i d i s t a n t p r o j e c t i o n f o r m u l a y i e l d e d s e q u e n t i a l p o s i t i o n p l o t s a n d v e l o c i t y p r o f i l e s i n r e c t i l i n e a r c o o r d i n a t e s . 137 FIGURES  (a) BURRARD INLET F i g u r e 1.2 L o n g i t u d i n a l d e p t h p r o f i l e s o f ( a ) . B u r r a r d I n l e t a n d ( b ) I n d i a n Arm 140 (hours) 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 13 F i g u r e 3 . 1 E m p i r i c a l t i d a l c u r v e s ( r e p r e s e n t a t i v e o f B u r r a r d I n l e t t i d e s ) s h o w i n g " t i d a l b i n " d e f i n i t i o n s 18 19 19 21 21 22 22 — i *= ( 1 i 1 - r — • 0900 1100 1300 1500 F i g u r e 3 . 2 T i m e - d e p t h s e c t i o n s o f ( a ) s a l i n i t y a n d ( b ) t e m p e r a t u r e a t V a n 1 1 - 1 , A u g u s t 2 8 , 1975 2 8.0 • SALINITY %o ST N-VAN 11 O 9 0 0 1100 PST 28 AUGUST 1975 I 0 0 -2BO 1500 F i g u r e 3 . 3 T i m e - d e p t h s e c t i o n s o f ( a ) s a l i n i t y a n d ( b ) t e m p e r a t u r e a t V a n 1 1 , A u g u s t 2 8 , 1975 F i g u r e 3 . 4 T i m e - d e p t h s e c t i o n s o f ( a ) s a l i n i t y a n d - ( b ) t e m p e r a t u r e a t V a n 1 1 - 5 , A u g u s t 2 8 , 1975 F i g u r e 3 . 5 T i m e - d e p t h s e c t i o n s o f ( a ) s a l i n i t y a n d ( b ) t e m p e r a t u r e a t Van 1 1 - 8 , A u g u s t 2 8 , 1975 145 F i g u r e 3 . 6 C o m p a r a t i v e t e m p e r a t u r e a n d s a l i n i t y p r o f i l e s f r o m B u r r a r d I n l e t A p p r o a c h e s , J u l y 2 5 , 1975 S A L I N I T Y 9/ /oo STN-- V A N 17 PST AUGUST 1975 1900 T E M P E R A T U R E u c S T N : V A N 17 PST 26 AUGUST 1975 " 3 0 0 1500 0900 1100 1700 1900 F i g u r e 3 . 7 T i m e - d e p t h s e c t i o n s o f ( a ) s a l i n i t y a n d ( b ) t e m p e r a t u r e a t V a n 1 7 , A u g u s t 2 6 , 1975 £ CTl F i g u r e 3 . 8 T i m e - d e p t h s e c t i o n s o f ( a ) s a l i n i t y and ( b ) t e m p e r a t u r e a t V a n 2 4 , A u g u s t 2 6 , 1975 148 F i g u r e 3 . 9 T i m e - d e p t h s e c t i o n s o f ( a ) s a l i n i t y a n d ( b ) t e m p e r a t u r e a t V a n 2 7 , A u g u s t 2 7 , 1975 s f c 19 2 0 X . 12 18 \ 2ao 2 0 21 21 21 22 22 22 SALINITY %o STN:VAN 34 i d o o 26J0 _^PST 27 AUGUST 1975 1 2 0 0 1 4 0 0 s f c 19 20 20 21 21 21 22 22 22 X fc Ul a 12 TEMPERATURE *b STN'. VAN 34 13.0 12.5 12.0_ i d o o PST 27 AUGUST 1975 1 2 0 0 1400 F i g u r e 3 . 1 0 T i m e - d e p t h s e c t i o n s o f ( a ) s a l i n i t y a n d ( b ) t e m p e r a t u r e a t V a n 3 4 , A u g u s t 2 7 , 1975 sfc 2 0 X U l O ^2^ 18H S A L I N I T Y S T N : I N D O PST 27 AUGUST 1975 1100 1300 1500 SfCn 20 21 22 22 13.5^ -13/} 6H - 1 2 . 5 - X Ul a 124 18H T E M P E R A T U R E °c S T N : I N D 0 1100 PST 27 AUGUST 1975 ' 1300 1500 F i g u r e 3 . 1 1 T i m e - d e p t h s e c t i o n s o f ( a ) s a l i n i t y a n d ( b ) t e m p e r a t u r e a t I n d 0 , A u g u s t 2 7 , 1975 F i g u r e 3 . 1 2 T i m e - d e p t h s e c t i o n s o f ( a ) s a l i n i t y a n d ( b ) t e m p e r a t u r e a t Van 1 1 , A u g u s t 1 9 , 1975 F i g u r e 3 . 1 3 T i m e - d e p t h s e c t i o n s o f ( a ) s a l i n i t y a n d ( b ) t e m p e r a t u r e a t V a n 11, S e p t e m b e r 3 , 1975 153 ( a ) 7 0 0 600H 5 0 0 4 0 0 E E 3 0 0 c o P 2 0 0 5 . a- 100 M J 1974 1975 LU -i 1 1 1 1—:—i 1 1 1 1 l l i — 1 i 11 J A S O N D J F M A M J J A S O ( b ) 2 0 l 16 • '2 o <D | 8 < 4 • Buntzen Lake A Point Grey OPort Moody Gulf Refinery + Vancouver Int. Airport 1 1 1 1 i 1 1 1 1 i 1 r i 1 1 i 1 1 M J J A S O N D J F M A M J J A S O 1974 1975 F i g u r e 4 . 1 S e a s o n a l v a r i a t i o n o f ( a ) p r e c i p i t a t i o n a n d ( b ) a i r t e m p e r a t u r e a t s t a t i o n s s u r r o u n d i n g B u r r a r d I n l e t 154 F i g u r e 4 . 2 S e a s o n a l v a r i a t i o n o f ( a ) m o n t h l y mean w i n d s p e e d a n d ( b ) d a i l y mean w i n d s p e e d a t s t a t i o n s s u r r o u n d i n g B u r r a r d I n l e t 155 F i g u r e 4.3 S e a s o n a l v a r i a t i o n o f m o n t h l y r u n o f f f r o m ( a ) F r a s e r R i v e r a t M i s s i o n a n d ( b ) C a p i l a n o R i v e r , S e y m o u r R i v e r a n d B u n t z e n P o w e r H o u s e s F i g u r e 5 . 1 ( a ) S t a t i o n l o c a t i o n s i n B u r r a r d I n l e t A p p r o a c h e s F i g u r e 5 . 1 ( b ) S u r f a c e d i s t r i b u t i o n o f d e n s i t y ( s i g m a - t ) i n B u r r a r d I n l e t A p p r o a c h e s , A u g u s t 1 , 1974 F i g u r e 5.2 S u r f a c e d i s t r i b u t i o n s o f ( a ) s a l i n i t y a n d ( b ) t e m p e r a t u r e i n B u r r a r d I n l e t A p p r o a c h e s , A u g u s t 1 , 1974 Missing page F i g u r e 5 . 4 S u r f a c e d i s t r i b u t i o n s o f ( a ) s a l i n i t y a n d ( b ) t e m p e r a t u r e i n B u r r a r d I n l e t A p p r o a c h e s , F e b r u a r y 2 2 , 1975 160 F i g u r e 5 . 5 S u r f a c e d i s t r i b u t i o n s o f ( a ) s a l i n i t y a n d ( b ) t e m p e r a t u r e i n B u r r a r d I n l e t A p p r o a c h e s , May 3 0 , 1975 F i g u r e 5 . 6 S u r f a c e d i s t r i b u t i o n s o f ( a ) s a l i n i t y a n d ( b ) . t e m p e r a t u r e i n B u r r a r d I n l e t A p p r o a c h e s , J u n e 1 3 , 1975 F i g u r e 5 . 7 S u r f a c e d i s t r i b u t i o n s o f c ( a ) s a l i n i t y a n d ( b ) t e m p e r a t u r e i n B u r r a r d I n l e t A p p r o a c h e s , J u l y 2 5 , 1975 163 F i g u r e 5 . 8 S u r f a c e d i s t r i b u t i o n s o f ( a ) s a l i n i t y a n d ( b ) t e m p e r a t u r e i n B u r r a r d I n l e t A p p r o a c h e s , A u g u s t 1 9 , 1975 F i g u r e 5 . 9 S u r f a c e d i s t r i b u t i o n s o f ( a ) s a l i n i t y a n d ( b ) t e m p e r a t u r e i n B u r r a r d I n l e t A p p r o a c h e s , S e p t e m b e r 3 , 1975 F i g u r e 5 . 1 0 S u r f a c e d i s t r i b u t i o n s o f ( a ) s a l i n i t y a n d ( b ) t e m p e r a t u r e i n B u r r a r d I n l e t A p p r o a c h e s , O c t o b e r 1 0 , 1975 F i g u r e 5 . 1 1 T i m e - d e p t h s e c t i o n s o f t e m p e r a t u r e , May 1974 t o O c t o b e r 1975 a t s t a t i o n s ( a ) V a n 11 ( b ) V a n 24 ( c ) V a n 3 4 ( d ) I n d 1 a n d ( e ) I n d 2  Figure 5.12 Time-depth sections of salinity, May 1974 to October 1975 at stations (a) Van 11 (b) Van 24 (c) Van 34 (d) Ind 1 and (e) Ind 2  170 F i g u r e 5 . 1 3 T i m e - d e p t h s e c t i o n s o f o x y g e n , May 1974 t o O c t o b e r 1975 a t s t a t i o n s ( a ) V a n 11 ( b ) V a n 24 ( c ) V a n 3 4 ( d ) I n d 1 a n d ( e ) I n d 2 171 1 7 2 F i g u r e 5 . 1 4 L o n g i t u d i n a l s e c t i o n s o f ( a ) t e m p e r a t u r e ( b ) s a l i n i t y ( c ) s i g m a - t and ( d ) o x y g e n f o r B u r r a r d I n l e t , May 1 4 , 1974 173 F i g u r e 5 . 1 5 L o n g i t u d i n a l s e c t i o n s o f ( a ) t e m p e r a t u r e ( b ) s a l i n i t y ( c ) s i g m a - t a n d ( d ) o x y g e n f o r B u r r a r d I n l e t , J u l y 1 7 , 1974 175 F i g u r e 5 . 1 6 L o n g i t u d i n a l s e c t i o n s o f ( a ) t e m p e r a t u r e ( b ) s a l i n i t y ( c ) s i g m a - t a n d ( d ) o x y g e n f o r B u r r a r d I n l e t , A u g u s t 2 7 , 1974 177 F i g u r e 5 . 1 7 L o n g i t u d i n a l s e c t i o n s o f ( a ) t e m p e r a t u r e ( b ) s a l i n i t y ( c ) s i g m a - t a n d ( d ) o x y g e n f o r I n d i a n A r m , A u g u s t 2 7 , 1974  180 F i g u r e 5 . 1 8 L o n g i t u d i n a l s e c t i o n s o f ( a ) t e m p e r a t u r e ( b ) s a l i n i t y ( c ) s i g m a - t a n d ( d ) o x y g e n f o r I n d i a n A r m , O c t o b e r 1 6 , 1974  182 F i g u r e 5 . 1 9 L o n g i t u d i n a l s e c t i o n s o f ( a ) t e m p e r a t u r e ( b ) s a l i n i t y ( c ) s i g m a - t a n d ( d ) o x y g e n f o r B u r r a r d I n l e t , N o v e m b e r 7 , 1974 183 F i g u r e 5 . 2 0 L o n g i t u d i n a l s e c t i o n s o f ( a ) t e m p e r a t u r e ( b ) s a l i n i t y ( c ) s i g m a - t and ( d ) o x y g e n f o r I n d i a n A r m , N o v e m b e r 7 , 1974  F i g u r e 5 . 2 1 L o n g i t u d i n a l s e c t i o n s o f ( a ) t e m p e r a t u r e ( b ) s a l i n i t y ( c ) s i g m a - t a n d ( d ) o x y g e n f o r B u r r a r d I n l e t , D e c e m b e r 5 , 1974 187 F i g u r e 5 . 2 2 L o n g i t u d i n a l s e c t i o n s o f ( a ) t e m p e r a t u r e ( b ) s a l i n i t y ( c ) s i g m a - t a n d ( d ) o x y g e n f o r I n d i a n A r m , D e c e m b e r 6 , 1974  F i g u r e 5 . 2 3 L o n g i t u d i n a l s e c t i o n s o f ( a ) t e m p e r a t u r e ( b ) s a l i n i t y ( c ) s i g m a - t a n d ( d ) o x y g e n f o r B u r r a r d I n l e t J a n u a r y 2 3 , 1975 191 192 F i g u r e 5 . 2 4 L o n g i t u d i n a l s e c t i o n s o f ( a ) t e m p e r a t u r e ( b ) s a l i n i t y ( c ) s i g m a - t and ( d ) o x y g e n f o r I n d i a n A r m , J a n u a r y 2 3 , 1975 193 F i g u r e 5 . 2 5 L o n g i t u d i n a l s e c t i o n s o f ( a ) t e m p e r a t u r e ( b ) s a l i n i t y ( c ) s i g m a - t a n d ( d ) o x y g e n f o r B u r r a r d I n l e t , F e b r u a r y 1 9 , 1975 195 F i g u r e 5 . 2 6 L o n g i t u d i n a l s e c t i o n s o f ( a ) t e m p e r a t u r e ( b ) s a l i n i t y ( c ) s i g m a - t a n d ( d ) o x y g e n f o r I n d i a n A r m , F e b r u a r y 2 1 , 1975 197 F i g u r e 5 . 2 7 L o n g i t u d i n a l s e c t i o n s o f ( a ) t e m p e r a t u r e ( b ) s a l i n i t y ( c ) s i g m a - t a n d ( d ) o x y g e n f o r I n d i a n A r m , M a r c h 2 6 , 1975 199 F i g u r e 5 . 2 8 L o n g i t u d i n a l s e c t i o n s o f ( a ) t e m p e r a t u r e ( b ) s a l i n i t y ( c ) s i g m a - t a n d ( d ) o x y g e n f o r B u r r a r d I n l e t , A p r i l 2 9 , 1975 201 F i g u r e 5 . 2 9 L o n g i t u d i n a l s e c t i o n s o f ( a ) t e m p e r a t u r e ( b ) s a l i n i t y ( c ) s i g m a - t a n d ( d ) o x y g e n f o r I n d i a n A r m , A p r i l 3 0 , 1975  F i g u r e 5 . 3 0 L o n g i t u d i n a l s e c t i o n s o f ( a ) t e m p e r a t u r e ( b ) s a l i n i t y ( c ) s i g m a - t a n d ( d ) o x y g e n f o r B u r r a r d I n l e t , J u n e 1 3 , 1975  F i g u r e 5 . 3 1 L o n g i t u d i n a l s e c t i o n s o f ( a ) t e m p e r a t u r e ( b ) s a l i n i t y ( c ) s i g m a - t a n d ( d ) o x y g e n f o r B u r r a r d I n l e t , A u g u s t 1 8 , 1975 207 F i g u r e 5 . 3 2 L o n g i t u d i n a l s e c t i o n s o f ( a ) t e m p e r a t u r e ( b ) s a l i n i t y • ( c ) s i g m a - t a n d ( d ) o x y g e n f o r I n d i a n A r m , A u g u s t 1 8 , 1975 2 0 9 F i g u r e 5 . 3 3 L o n g i t u d i n a l s e c t i o n s o f ( a ) t e m p e r a t u r e ( b ) s a l i n i t y ( c ) s i g m a - t a n d ( d ) o x y g e n f o r B u r r a r d I n l e t , O c t o b e r 9 , 1975 211 212 4 5 FEBRUARY F i g u r e 6 . 1 D e t a i l o f t e m p e r a t u r e a n d s a l i n i t y r e c o r d s f r o m n e a r - b o t t o m c u r r e n t m e t e r on I n d i a n Arm s i l l , s h o w i n g i n t e r v a l s o f p o s s i b l e i n s t r u m e n t m a l f u n c t i o n ZIZ nz S I 2 F i g u r e 6 . 3 T i m e - s e r i e s o f t e m p e r a t u r e a n d s a l i n i t y a t c u r r e n t m e t e r s i t e on I n d i a n A r m s i l l , D e c e m b e r 5 , 1974 t o J a n u a r y 4 , 1975 10 % 9 < 8 : i l l : ! 1 i 1 ii i iii: 1 i l!liL •irfiii :•••[ • \ • 1 "i (Ii: : II !•!: I ii ilii ! ii i;H i !! iiii \, • ;:|: ;j ! iiii i i Nij! i i ; iii ! ; .i i H ! :fi|:- • . j : ; .t 1 tflf ] : :t:i : ii iiii i Ii •:!! [ I i ! i iii: ; i iii; i i iiii !! 1 [iii ij i i i j [TIT j .; Iiii i Ii iiii ! I: iri: i 111! I i i i ! i § ! If iii f f i l l ! : l l r l l ii _i iiii \ ; :!ii f i iii! ! i i i i i i i : i lijjijt j i l i l i t n : i iiii !! J H i : I : i ! Iii: 1 ! iill •• l l i l ':';'•• '• i: :i:i ;• llil! iiH! ! ! ! ! i f ! ! Irlffl S( : : : \ ; ' : I \4 1 : " : : i : : l -i lil fi jllli ii iii! i' :i iii! ii 1 iiii ii ; ii:: ii ! iiii i J : j iiii i Jill! !! ii;i i' 1 llil 1! -flU! : j i ^ ; % i t ; i iiil • i iiii ii i iii! i! i i!i: i. -i iiii i 'V ; : •; i ^ i . lli- . I i : : : - i i - •i 1;- ; 14 • • I ;d l l ! ! ! 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CO 1441 PST 1520 PST 1402 PST UJ rr tr O 1XH F E B R U A R Y 9 1976 1030 1845 1147 PST 100 i 200 3 0 0 • 4 0 0 i 5 0 0 i C R O S S C H A N N E L DISTANCE FROM SOUTH S H O R E (m) ro ro

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