|
|
Скачати 1.44 Mb.
|
Термічний режим озер в умовах помірного кліматуУ режимі температури води в озері в умовах помірного клімату виділяють чотири сезони: весняного нагрівання, літнього нагрівання, осіннього охолодження, зимового охолодження. Якщо температура води з глибиною підвищується, то в озері встановлюється зворотна температурна стратифікація, яка характерна для зимового періоду. У поверхневому шарі температура близька до 0°С, у придонному шарі – біля 3-4°С. Якщо температура води зменшується від поверхні озера до дна – пряма температурна стратифікація, яка характерна для літа . Найбільш високої температури набуває поверхневий шар води (епілімніон). Нижче цього шару є проміжний шар, у межах якого відбуваються різке зниження температури та підвищення густини води зі збільшенням глибини - металімніон. Шар водної товщі, розташований нижче ніж температурний стрибок, із слабким перемішуванням води і незначною зміною температури із збільшенням глибини - гіполімніон. Навесні та восени вся товща води має однорідну температуру. Такий стан води в озері називається гомотермією. Найбільш характерна горизонтальна неоднорідність температури спостерігається в умовах помірного клімату восени та на весні. У процесі весняного нагрівання температура води біля берега швидше досягає 4° С, ніж у центральній частині озера. Під час подальшого нагрівання, між береговими водами, які нагріті більше 4° С і водами центральної частини озера, де температура нижче 4° С формується термічний бар – вертикальний пояс із температурою води 4° С. Добові коливання температури води, як і сезонні, також загасають з глибиною. Перерозподіл тепла в озері, нагрівання й охолодження водної маси в ньому, відбуваються під впливом динамічного та конвективного перемішування, течій і хвилювання. 5.7. Льодовий режим озер Озера за характером льодового режиму в залежності від кліматичних умов поділяють на чотири групи: 1) озера, які не мають льодових явищ; 2) із нестійким льодоставом; 3) із стійким льодоставом узимку; 4) із льодоставом протягом року. В озер із стійким льодоставом виділяють три характерні періоди льодового режиму: замерзання (осінні льодові явища), льодостав, скресання (весняні льодові явища). Основні льодові утворення на озері такі як і на річках. Осінні льодові явища починаються найбільш швидко в прибережних районах озера. На відмілинах біля берега виникають забереги. На великих озерах ці льодові утворення називають припаєм. Утворенню заберегів і припаю перешкоджає хвилювання. Озерний лід має шарувату будову. Безпосередньо на поверхні води лежить прозорий водний кристалічний лід, на якому у випадку виходу води по тріщинах утворюється мало прозорий водно-сніговий лід із просоченого водою снігу. Під час підтавання та послідуючого змерзання снігу, що лежить на льоду, формується сніговий лід. 5.8. Хімічний склад озерних вод Для стічних озер найбільший внесок до сольового балансу мають надходження і витрати солі за рахунок річкового стоку. Для мінералізованих безстічних озер посушливої зони у прибутковій частині рівняння зростає роль притоку солі з підземним стоком, а у витратній – осадження солі та винесення солі вітром. У воді озер тундри переважають іони НСО3-, в озерах лісової зони – НСО-3 і Сa2+, в озерах степової зони – SO2-4, НСО-3, Na+ і К+, в озерах пустелі – C1- і Na+. Для зони недостатнього зволоження характерні мінеральні озера, у воді яких переважають окремі хімічні сполуки. Воду мінеральних озер називають розсолом або ропою. За походженням ропи мінеральні озера поділяються на морські й континентальні. Окрім розчинених солей вода озер утримує біогенні речовини (сполуки азоту, фосфору, кремнію, заліза тощо), розчинені гази (кисень, азот, сірководень тощо); органічні речовини. Гази надходять у воду або з атмосфери, розчиняючись у верхніх шарах води, або утворюються внаслідок біохімічних процесів, які відбуваються у водній масі озера. В озерну воду кисень надходить з атмосфери, а також за рахунок фотосинтезу. На глибину озера кисень проникає під час осіннього та весняного перемішування. Збагачення товщі води киснем відбувається під час інтенсивного вертикального конвективного і динамічного перемішування (зазвичай у період весняної і осінньої гомотермії). Вуглекислий газ утворюється в усій товщі озера, а використовується у верхніх шарах, тому його найменше біля поверхні води. Сірководень виникає в придонних шарах деяких озер при розкладанні органічних речовин за відсутністю кисню. Інтенсивність і спрямованість газообміну водойми з атмосферою визначається ступінню насиченості води газами, що у свою чергу залежить від розчинності газу при визначених значеннях температури і тиску. Якщо вода поверхневого шару озера не зовсім насичена, наприклад, киснем, то відбувається його поглинання з атмосфери; якщо ж вода перенасичена киснем, то частина його відходить в атмосферу. 5.9. Гідробіологічна характеристика озера Озеро багате на водні організми (гідробіонти). Місце знаходження організмів називають біотопом. У водоймах суші виділяють два біотопи – дно (бенталь) і водну товщу (пелагіаль). У залежності за пристосуванням біотопів до умов існування розрізняють чотири групи: нейстон, планктон, нектон і бентос. Нейстон – це мікроорганізми, які живуть у плівці поверхневого натягу, та організми, що частково виходять за межі поверхневої плівки у повітря й воду (подібно рясці). Планктон – це організми, які не здатні самостійно рухатися в товщі води (бактерії, водорості, макроскопічно малі істоти). Вони пасивно пересуваються турбулентним потоком. Нектон – це організми, які здатні самостійно рухатися (риби). Бентос – це населення дна озера, яке пристосувалося до життя на дні або на незначній від дна глибині (рослини прибережних заростей, хробаки, молюски). Серед мешканців вод озер розрізняють організми, що живляться мінеральними речовинами і утворюють органічні речовини (автотрофні), й організми, які живляться готовими органічними речовинами (гетеротрофні). Для озер в умовах помірного клімату типове тяжіння деяких видів водної рослинності до глибин: осока росте на березі і на глибинах, що не перевищують 10-20 см, очерет росте до глибини біля 1м, комиш - 2, латаття – 2.5, рдест – біля 3 м. Часто озера заростають у вигляді сплавин. Сплавини складаються з рештки різних мохів і рослин, на яких поселяються земноводні та інші рослини. Утворюються сплавини на поверхні озер лісової зони. Відмирання рослин є однією з причин підвищення дна й обміління озера, а внаслідок цього, в свою чергу, складаються несприятливі умові для проростання рослин. Завдяки цьому одна рослинна зона змінюється іншою доти, пока озерна рослинність не зміниться болотною. 5.10. Оптичні явища в озері Вода в озера ніколи не буває абсолютно чистою, в ній завжди є завислі мінеральні частки і розчинені солі, мікроорганізми, рештки планктону, речовини в колоїдному стані. Вода, насичена завислими частками, поглинає насамперед сині промені, а вглиб проникають зелені промені. При значній кількості наносів інтенсивно розсіюються не тільки сині, а й зелені промені, вода набуває синьо-зеленого кольору. При ще більш значній мутності починається розсіюватись і червона частина спектра, вода стає жовтого або бурого кольору. Прозорість озерних вод – це властивість води пропускати вглиб світові промені і залежить від фізичних властивостей води, наявності у воді завислих наносів, планктону тощо. Найбільш прозорі глибокі озера розташовані в гірських районах. Найпрозорішим озером у світі є оз. Байкал, прозорість якого становить 40.2 м. Від прозорості води залежить її колір. Колір води різнобарвний: від синього, синьо-зеленого в глибоких озерах із чистою водою до жовто-синьо-зелених відтінків у мілководних і менш чистих озерах та коричневих – у болотних озерах. 5.11. Донні відкладення озерної улоговини На дні та схилах улоговин озер весь час відбувається накопичення відкладів. Матеріалом для формування озерних відкладів є продукти ерозії ґрунтів, руйнування берегів, рештки відмерлих організмів, господарська діяльність людини тощо. Акумуляція наносів на дні приводить до формування донних відкладів, які за походженням часток, що їх складають, поділяються на теригенні (переважно це мінеральні частки, що надходять із водозбору і берегів озера), біогенні й хемогенні, які є результатом гідробіологічних і гідрохімічних процесів у водній товщі озера. За складом донні відклади поділяють на мінеральні (пісок, мінеральний мул, солі), сапропелі (біогенні мули) і торф’янисті мули. Сапропель (гнилий мул) містить переважно рештки нижчих рослин і тварин із більш-менш значними домішками мінеральних часток та вищих рослин. Мули типу сапропелю характерні для евтрофних озер, багатих на поживні речовини, це озера лісової зони. Потужність їх мулу може досягати 30 м. Сапропель використовується як добриво, додають до корму для худоби. Торф’янистий мул характерний для озер дістрофного типу, бідних на органічні речовини. Він складається з решток сплавин і прибережної рослинності, мохів, листя, стовбурів та гілок дерев. Він використовується як паливо, добриво та в хімічній промисловості. У розподілі відкладів в озерній улоговині існує певна закономірність, що пов’язана з механічним складом наносів. Крупність наносів зменшується в напрямку від берегів до центра улоговини: галечник, галечниково-піщані відклади, мулисто-піщані відклади. Заростання озер – це нормальний процес їхнього розвитку. В міру заповнення озерної улоговини наносами створюються умови для поселення рослин спочатку в прибережній смузі, а потім і по всьому озеру. 5.12. Водні маси озер Основні властивості водної маси у водоймі – її генетична однорідність. За генезисом виділяють два типи водних мас: первинні та основні. Первинні водні маси озер формуються на їх водозборах і надходять до водойми у вигляді річкового стоку. Властивості цих водних мас залежать від природних умов водозборів і змінюються по сезонах у залежності від гідрологічного режиму. Основна особливість первинної водної маси фази повені – низька мінералізація, підвищена мутність води, достатньо високий уміст розчиненого кисню. Температура первинної водної маси в період нагрівання зазвичай вища, ніж у водоймі, і нижча в період охолодження. Основні водні маси формуються безпосередньо у водоймі; їх характеристики відображають особливості гідрологічного, гідрохімічного і гідробіологічного режимів водойм. Частку властивостей основні водні маси спадкують від первинних водних мас, частку набувають внаслідок процесів, які відбуваються всередині водойми, а також під впливом обміну речовиною і енергією між водоймою, атмосферою та ґрунтами дна. У межах основної водної маси водойми в окремі сезони року виділяють її модифікації: поверхневу, проміжну, глибинну та придонну. Модифікації основної водної маси визначаються перш за все розходженнями за температурою води по глибині водойми, вмістом кисню і органічних речовин. Поверхнева водна маса – це верхній найбільш нагрітий шар води (епілімніон), глибинна водна маса – зазвичай найбільш потужній і відносно однорідний шар більш холодної води (гіполімніон), проміжна водна маса відповідає шару стрибка температури (металімніон), придонна водна маса – це вузький шар води на дні з підвищеною мінералізацією та специфічними організмами. Унаслідок взаємодії первинної (річкової) та основної (озерної) водних мас формується зона змішування, в якій одна водна маса трансформується в іншу. В межах цієї зони знаходиться гідрологічний фронт – це відносно вузька смуга з найбільшими горизонтальними градієнтами основних характеристик води (мінералізація, температура та ін.). Блок 6. ГІДРОЛОГІЯ ВОДОСХОВИЩ Водосховище – це штучна водойма, яка створена для накопичення, зберігання і подальшого використання води та регулювання стоку. Одне зі стародавніх водосховищ – це водосховище з греблею Садд–ель–Кафара, яке було створено в Єгипті в 2950 – 2750 роках до нашої ери. В наш час на земній кулі їхня кількість більше 60 тис. Ставок – штучно створена водойма місткістю не більшою ніж 1 млн м3. В Україні споруджено 1157 водосховищ і 28.8 тис. ставків. 6.1. Типи водосховищ Залежно від природних умов і способу утворення водосховища поділяються на декілька типів. 1. За морфологією ложа водосховища (згідно з К. К. Едельштейну) бувають: а) долинні – водосховища, ложем яких є частина річкової долини. Для них характерна наявність похилу дна і збільшення глибин від верхньої частини водойми до греблі. Вони поділяються на: - руслові – в межах русла та низької заплави річки; -заплавно-долинні – затопленні русла, висока заплава, а інколи й надзаплавна тераса; б) улоговинні – водосховища, що розташовані в западинах і пониззях місцевості і відгороджені від русла річки, від моря, затоках, лиманах, лагунах, а також у штучних кар’єрах (копанках, кар’єрах). Водосховища, площа яких не перевищує 1 км2, називаються ставками. 2.За способом заповнення водою водосховища можуть бути загатними (водосховища, які заповнюються водою водотоку, на якому вони розташовані) та наливними (коли вода до них подається з іншого водотоку або водойми). 3.За географічним положенням водосховища бувають: а) гірські – які створюють на гірських річках; вони вузькі, глибокі та мають напір до 300 м і більше (Нурецьке, Рогунське ); б) передгірські – висота напору 50-100 м (Красноярське, Братське); в) рівнинні – широкі, мілкі, висота напору не більше 30 м (Куйбишевське, Волгоградське, Дніпровські водосховища); г) приморські – в морських затоках, лиманах, лагунах із невеликим напором (опріснена водами Дунаю лагуна Сасик на західному узбережжі Чорного моря на Україні, водосховище Ейсселмер в Нідерландах, утворене в результаті відділення від Північного моря затоки Зейдер-Зе та його опріснення водами Рейну. 4. За місцем у річковому басейні водосховища поділяють на верхові та низові. Система водосховищ на річці – каскадом.
Основними морфометричними характеристиками водосховищ є: площа їхньої поверхні та об’єм. Улоговинні водосховища мають округлу форму, долинні – витягнену. Водосховище розраховується на накопичення певного об’єму води в період заповнення. Підвищення рівня води до оптимальної величини (наприкінці заповнення) називають нормальним підпірним рівнем (НПР). Під час водопілля та високих паводків може спостерігатися перевищення НПР на 0,5-1 м і такий рівень називають – форсованим підпірним рівнем (ФПР). Гранично можливе зниження рівня води у водосховищі є досягання рівня мертвого об’єму (РМО). Об’єм водосховища, що знаходиться нижче РМО називається мертвим об’ємом (МО). Об’єм водосховища, що знаходиться між НПР та РМО називається корисним об’ємом (КО). Сума корисного та мертвого об’ємів водосховищ - повний об’єм (ПО) або ємність водосховища. Об’єм води, що розташований між НПР і ФПР, – резервним об’ємом води (РО). |
| 16-17 ЛЮТОГО 2013 РОКУ Географія та ландшафтознавство, геологія, геохімія, мінералогія, кліматологія, метеорологія, гідрологія |
Конспект уроку Тема: ГЕОГРАФІЧНА ОБОЛОНКА ЗЕМЛІ ТА ПРИРОДНІ КОМПЛЕКСИ Навчальна cформувати в учнів поняття «географічна оболонка, природні комплекси», а також сформувати уявлення учням про географічну... |
| Горлов О. К. Фізико-хімічні основи технологічних процесів. Зварювання:... Горлов О. К. Фізико-хімічні основи технологічних процесів. Зварювання: навч посібник / О. К. Горлов, Є. П. Рогачов, С. М. Лашко.... |
44-45. Особливості розвитку географічної оболонки в археї (4000-2500 млн р.) Наявність гірських порід цього часу дозволяє більш впевнено говорити про палеогеографію ранніх етапів Земний історії. Це так звані... |
| Змістовий модуль Педіатрія як наука про здорову і хвору дитину Передмова |
РОБОЧА НАВЧАЛЬНА ПРОГРАМА З дисципліни: Принципи і методи аналізу художнього твору Спеціальність Враховується знання студентів, набуті при вивченні курсів "Вступ до літературознавства", "Вступ до мовознавства" та ін. Безсумнівний... |
| Тема уроку: Живлення і режим річок. Робота річок ... |
5 Модуль Завдання та рекомендації з вивчення модуля Вступ |
| ПЕРЕЛІК ПИТАНЬ ДЛЯ ПІДГОТОВКИ ДО ІСПИТУ Біогеографія як наука про поширення живих організмів і їхніх співтовариств. Положення біогеографії в системі географічної науки,... |
195. Що таке хроматографія? Розглянути фізико хімічні принципи хроматографічного поділу Що називають електрокінетичним потенціалом?Які фактори впливають на с(сигма)-потенціал? Як змінюється с-потенціал негативно заряджених... |