Ледовый режим рек. При охлаждении воды до 00С и продолжающейся после этого отдаче тепла с водой поверхности на реках возникают ледовые образования- реки вступают в фазу зимнего режима. За начало зимнего периода условно принимают установление отрицательных температур воздуха, сопровождающихся возникновения на реке ледовых образований. Концом зимнего периода считают момент очищения реки ото льда. Для многих рек отождествление конца зимнего периода с моментом очищение их ото льда зачастую может оказаться нецелесообразным, так как часто даже максимум весеннего половодья сопровождается ледоходом или значительная часть паводка проходит поверх льда. Поэтому правильнее с точки зрения выделения зимней фазы стока за момент окончания зимнего режима принимать момент начало первой интенсивной прибыли весенней воды.
Период жизни реки, связаны с ледовыми явлениями, может быть разделен на 3 характерные части: замерзание реки, включающее время осеннего ледохода, ледостав и вскрытие реки.
Ледостав. С увеличением числа льдин и их размеров скорость движения ледяных полей уменьшается и в местах сужения русла, на мелких участках, у островков и у искусственных сооружений происходят временные задержки, приводящие в условиях отрицательных температур воздуха к быстрому смерзанию ледяных полей и образованию сплошного ледяного покрова, или ледостава.
Вскрытие рек. С наступлением периода положительных температур начинается таяние льда и поступление воды в реки за счет поверхностного стока. Вследствие таяния снега появляется вода поверх льда сначала у берегов, затем снег на всем ледяном покрове пропитывается постепенно скапливающейся водой. Таяние льда наиболее интенсивно происходит вдоль берегов как за счет поступления талых вод с бассейна, так и в результате того, что почва нагревается быстрее. Вследствие подъема уровня воды лед несколько вспучивается. Вдоль берегов образуется понижение, по которому течет вода и размывает ледяной покров. Образующиеся при этом полосы воды, свободные ото льда, называются закраинами.
Значение рек
Река — основной источник пресной воды, необходимой в быту, для сельского хозяйства и промышленности. Река остается важным транспортным путем, позволяющим перевозить как людей, так и грузы. При постройке ГЭС (гидроэлектростанций) гигантские плотины перегораживают реки, и огромные турбины вырабатывают с помощью движения воды необходимое человеку электричество. Река является важнейшим рекреационным ресурсом, который используется в процессе восстановления и развития физических и духовных сил человека, его трудоспособности и здоровья. Большинство мировых курортов расположены вблизи рек или морей. Река является местом ловли рыбы.
Билет 30. Озёра.
Происхождение озер
Озеро – это замкнутое углубление суши, заполненное водой и не имеющее непосредственной связи с океаном. В отличие от рек озера – водоёмы замедленного водообмена. Общая площадь озер Земли около 2,7 млн.км2, или около 1,8% поверхности суши. Озера распространены повсеместно, но не равномерно. На географическое размещение озер озёр большое влияние оказывает климат, обусловливающий их питание и испаряемость, а также факторы, содействующие образованию озерных котловин. В районах с влажным климатом озер много, они полноводны, пресны и в основном проточные. В районах с сухим климатом при прочих равных условиях озер меньше. Зачастую они маловодны, чаще бессточные, а в связи с этим нередко соленые. Таким образом, распределение озер и их гидрохимические особенности обусловлены географической зональностью.
Самое крупное в мире озеро – Каспийское(площадь 368 тыс. км2). Крупнейшими являются также озера Верхнее, Гурон и Мичиган (Сев. Америка), Виктория (Африка), Аральское (Евразия). Самым глубокими – Байкал (Евразия) – 1620 м и Танганьика (Африка) – 1470 м.
Озёра различаются по происхождению озёрных котловин, которое в значительной степени влияет на их размеры, глубину, конфигурацию (таблица).
| Таблица. Классификация озёр по происхождению | |
| Тип озера | Происхождение (пример на территории России) |
| Тектоническое | Глубокие озёра образовались в результате опускания или прогибания земной коры (озеро Байкал). |
| Вулканическое | Образовались в кратерах вулканов (озера Камчатки и Курильских островов). |
| Ледниковое | Возникли при заполнении талой водой понижений между моренными холмами и грядами на территориях, подвергшихся материковому оледенению. Озёра, в формировании которых участвовали потоки талых ледниковых вод, отличаются вытянутой формой, ориентированной в направлении движения ледника. Как правило, ледниковые озёра невелики по площади и не отличаются глубиной. Берега их причудливо изрезаны, множество заливов и островов придают им живописность и выразительность (озеро Селигер). |
| Ледниково-тектоническое | Образовались, когда талые ледниковые воды заполняли опускания и разломы в земной коре (озеро Ладожское,озеро Онежское). |
| Карстовое | Озёрные котловины возникают на территориях, сложенных растворимыми породами — известняками, гипсами, доломитами. Растворение этих пород приводит к образованию глубоких, но незначительных по площади округлых озёр. В районах с многолетней мерзлотой при таянии мёрзлых грунтов и их просадкой образуются небольшие термокарстовые озёра. |
| Пойменные озёра-старицы | Образуются в долинах и дельтах равнинных рек, сохраняют обычно форму русла реки. Они мелкие и быстро зарастают, превращаясь вболота. Материал с сайта https://doklad-referat.ru |
|
| Рис. 141. Озёра областей ледниковой эрозии |
|
| Рис. 142. Озёра областей ледниковой аккумуляции |
Жизнь озера зависит от притока и расхода в них воды. Озёра, в которые впадают и вытекают реки, называют проточными (сточными). Образуясь в зоне избыточного увлажнения, они отличаются пресной водой. В засушливых областях часто образуются бессточные озёра, из которых не вытекает ни одной реки.
|
По водному режиму также выделяют два типа озер — сточные и бесточные.
1. Сточные озера — это озера, в которые впадают и из которых вытекают реки (озера имеют сток). Эти озера находятся чаще всего в зоне избыточного увлажнения.
2. Бессточные — в которые реки впадают, но ни одна не вытекает (озера не имеют стока). Такие озера находятся преимущественно в зоне недостаточного увлажнения.
По количеству растворенных веществ выделяется четыре типа озер: пресные, соленые, солоноватые и минеральные.
1. Пресные озера — соленость которых не превышает 1‰ (одной промилле).
2. Солоноватые — соленость таких озер до 24‰.
3. Соленые — с содержанием растворенных веществ в пределах 24,7-47‰.
4. Минеральные (47‰). Эти озера бывают содовыми, сульфатными, хлоридными. В минеральных озерах соли могут выпадать в осадок. Например, самосадочные озера Эльтон и Баскунчак, где добывается соль.
По происхождению водной массы озера бывают двух типов.
1. Атмосферные. Это озера, которые никогда не были частью Мирового океана. Такие озера на Земле преобладают.
2. Реликтовые, или остаточные, озера, которые появились на месте отступивших морей (Каспийское, Аральское, Ладожское, Онежское, Ильмень и др.). В недалеком прошлом Каспийское море соединялось с Азовским проливом, существовавшим на месте нынешней долины реки Маныч.
| Питаются озера главным образом атмосферными осадками, которые выпадают в виде дождей или снега прямо на поверхность озера или его водосборную площадь. В экваториальном, тропическом и субтропическом поясах основным источником питания является дождь, в умеренном и полярном - снег и дождь. Горные, арктические и антарктические озера кроме снеговых вод питаются ледниковыми водами.озера и их питание Подземные воды в питании озер играют незначительную роль. Исключением являются озера, располагающиеся в тектонических депрессиях, где происходит разгрузка подземных вод. | 
| |
| В этом отношении уникальным озером является Иссык-Куль, в котором подземное питание составляет около 40%. Значительная доля подземного питания наблюдается у крупных озер Барабинской степи - Сартлан и. Чебаклы. У первого она составляет пятую часть, у второго - почти половину всего питания. Повышенное подземное питание свойственно карстовым озерам. |
Газовый режим озер.
В озерной воде растворены различные газы. Особенно важно наличие кислорода, углекислого газа и сероводорода, тесно связанных с жизнедеятельностью организмов.
Кислород в поверхностные слои поступает из атмосферы; в зоне освещения, населенной растениями, он выделяется в процессе фотосинтеза. Из верхнего слоя воды кислород уходит в атмосферу; во всей толще воды (особенно в природных слоях) он расходуется на окислительные процессы. В зоне фотосинтеза в дневное время кислород может содержаться в большом избытке, в придонных слоях его вообще мало и нередко наблюдается значительный дефицит.
Углекислый газ, наоборот, наиболее интенсивно образуется в придонных слоях (при окислении органического вещества в воде и илах), а расходуется в зоне фотосинтеза. Избыток углекислого газа в придонных слоях может во много раз превосходить его нормальное содержание (отмечены случаи содержания углекислого газа до 2057% нормы).
Сероводород выделяется при разложении белковых веществ и при восстановительных процессах без кислорода. Так как сероводород уходит в атмосферу, длительное присутствие его в верхних слоях воды невозможно. При плохом перемешивании воды сероводород может скапливаться в придонном слое.
Газовый режим озера и количества газов зависят от температурного режима озера и от биологических процессов, в нем происходящих. Поэтому они неодинаковы в разных озерах. В больших и глубоких озерах с относительно холодной водой содержание кислорода близко к насыщению и мало изменяется с глубиной.
В мелких, хорошо прогреваемых озерах, богатых жизнью во всей толще воды, газовый режим зависит от интенсивности биологических процессов. Летом, при слабом перемешивании воды, количество кислорода в ней с глубиной, наоборот, возрастает. Зимой подо льдом, без доступа кислорода и при значительном его потреблении в придонных слоях, наблюдаются заморы – массовая гибель обитателей озера, и главным образом рыбы.
Тепловой режим озер.
Тепловой режим озер тесно связан с балансом тепла. Водная масса всегда получает и отдает или расходует тепло.
Дополнительные статьи прихода и расхода тепла, обусловленные влиянием поступающей в озеро воды, биохимическими процессами, льдообразованием и таянием, существенного значения не имеют. Соотношение между элементами теплового баланса не остается постоянным. Поглощение водой солнечной радиации плавно изменяется в течение года, достигая максимума в июне и минимума в декабре. Затраты тепла на испарение максимальные в осенний период – период наибольшего прогрева массы озерной воды; минимальное количество тепла затрачивается на испарение (при открытой водной поверхности) весной. Озеро отдает тепло атмосфере, когда температура водной поверхности выше температуры воздуха. Это положение существует (при открытой поверхности озера) во все месяцы года, кроме весенних (апрель, май).
Наиболее интенсивно поглощает солнечную радиацию поверхностный слой воды. Опыт показывает, что в озерах с прозрачной водой верхний слой мощность до 1 м задерживает 43 – 59 % солнечной радиации, в озерах с повышенной мутностью воды процент поглощенной верхним слоем радиации достигает 80. Как известно, теплопроводность воды очень мала, и поэтому в неподвижной воде суточные колебания температуры могут распространяться всего до глубины 40 см, годовые – до глубины около 8 м. В действительности суточные колебания температуры прослеживаются в озерах на глубине нескольких метров, а годовые захватывают всю массу озерной воды (кроме очень глубоких озер). Это возможно благодаря перемешиванию, возникающему как в результате различий в плотности на разной глубине (конвективное перемешивание), так и в результате воздействия динамических причин, например ветра (турбулентное перемешивание).
В результате непосредственного нагревания и охлаждения поверхностного слоя и перераспределения тепла в озерах возникают различные типы теплового режима. Тепловой режим пресных озер умеренной зоны делится на несколько периодов в зависимости от сезонов.