Озера
ОЗЁРА - естественные водные объекты, для образования которых характерны избыточное увлажнение и котловины - естественные водоемы с замедленным водообменом - Скопление воды в естественном углублении
Лимнология Озера изучает лимнология, раздел гидрологии суши.
Зоны в озерах Литоральная зона – склон Фотическая зона – с доступом солнечного света Глубоководная профундаль – без доступа света Прозрачность и глубина фотического слоя зависят от взвешенных частиц, плотности воды, наличия живых организмов. Частички обуславливают цвет воды мертвая органика придает коричневый или желтоватый цвет, фитопланктон – зеленый. В мелких водоемах оксиды железа делают воду красновато-коричневой.
Зоны в озерах От озер зависит температура и климат окружающей местности, т. к. у воды экстремально высокая теплоемкость (4, 186 Дж/кг·K). Днем озеро охлаждает территорию, ночью делает ее теплее (бриз).
Прозрачность определяется с помощью диска Сейки (Секки) – белого диска диаметром 20 см или с черно-белыми квадрантами. Прозрачность по диску Секки часто используется в качестве меры эвтрофикации.
Озера, пруды и водохранилища Озерами называются котловины или впадины земной поверхности, заполненные водой и не имеющие прямого соединения с морем. Иногда, в отличие от рек, озера определяют как водоемы с замедленным стоком или с замедленным водообменом. К озерам могут быть отнесены такие крупные водоемы, как Каспийское и Аральское моря, но их изучают океанологи. Искусственно созданное озеро называется водохранилищем. Если водохранилище имеет небольшие размеры, его называют прудом. Иногда прудами называют мелководные естественные озера, на площади которых распространена водная растительность.
Крупнейшие озера мира Название Площадь, км² Макс. глубина, м 1025 Макс. объём км³ 1 Каспийское море 371000 78200 2 Мичиган. Гурон 117702 282 8458 3 Верхнее 82414 406 4 Виктория 69485 5 Танганьика Название Площадь, км² Макс. глубина, м Макс. объём км³ 10 Эри 25719 64 489 11 Виннипег 23553 36 283 12 Онтарио 19477 244 1639 12100 13 Балхаш 18428 26 106 84 2750 14 Ладожское 18130 230 908 32893 1470 18900 15 Маракайбо 13300 6 Байкал 31500 1637 23600 16 Тонлесап 10000 7 Большое Медвежье 31080 446 2236 17 Онежское 9891 120 280 18 Титикака 8135 281 893 8 Ньяса 30044 706 8400 19 Никарагуа 8001 26 9 Большое Невольничье 28930 614 2090 20 Атабаска 7920 243 280 204
Типы озерных котловин Озерная котловина – углубление, в котором находится озеро оз. Байкал
Типы озер по характеру котловин Под влиянием эндогенных процессов тектонические вулканические метеоритные Под влиянием экзогенных процессов ледниковые • каровые и троговые • мореновые • озера на месте языков ледников водно-эрозионные, водно-аккумуляционные провальные эоловые и др.
Типы озер по характеру котловин Плотинные озера речные, долинные, прибрежные: • лагуны, • лиманы. Моренные озера. Каровые озера. Карстовые озера, в т. ч. термокарстовые. Дефляционные. Тектонические (). Вулканические озера.
Тектонические озера
ЛЕДНИКОВО– ТЕКТОНИЧЕСКИЕ КОТЛОВИНЫ, ПЕРЕРАБОТАННЫЕ ЛЕДНИКОМ ледник вырабатывает полого-вогнутое дно и крутые склоны к нему ледниковые отложения Ладожское озеро
Лагуны и лиманы Лагуна – мелкий водоём, отделённый от моря узкой полосой намытого песка (пересыпью) или коралловыми рифами. Венецианская лагуна
Лагуны и лиманы Лиман –мелководный залив при впадении реки в море. Лиман образуется при затоплении морем равнинных рек и может быть открытым (губа) или отделённым от моря узкой полосой суши. Обычно вода лимана имеет промежуточную солёность между водой моря и пресной водой реки, но при малом притоке пресной воды он может сильно засоляться. Днестровский лиман
О С Т А Т О Ч Н Ы Е Е представляют собой остатки моря Характерные признаки: • наличие органического мира моря; • не имеют связи с океаном; • земная кора океанического типа. р е о м е о к й с и п с К а
Перигляциальные озера Перигляциальные – озера на поверхности ледников
Временные (сезонные, эфемерные) озера – котловины, заполняющиеся водой после ливней Озеро Чад, Африка Озеро Эйр, Австралия
Кары Кар – естественное чашеобразное углубление в привершинной части склонов гор. Кары имеют крутые, часто отвесные, задние и боковые стенки, дно полого-вогнутое, занятое, ледником или водой. У внешнего края кар имеет невысокий порог – ригель. Часто от кара вниз по склону идёт эрозионная ложбина, где весной стекают талые воды или протекает постоянный ручей. В среднем для каров характерна ширина 1 -2 км при высоте задней стенки около 300 м, но они могут достигать ширины 16 км при высоте задней стенки до 3 км (гора Маунт-Листер, Антарктика).
Каровые озера Семь Рильских озёр, Болгария
Троговая долина – долина в ледниковой области с корытообразным (U-образным) поперечным профилем, широким дном и крутыми вогнутыми бортами, которые связаны с выпахивающей деятельностью ледников. Борта типичных троговых долин вверху переходят в более пологие обработанные льдом участки, называемые плечами трогов. У некоторых трогов бывает не одна, а две или три пары плеч, так как более молодые долины врезаны в днища более древних. В продольном профиле троговые долины обычно имеют ступенчатую форму, где чередуются переуглубленные участки (бассейны выпахивания) с приподнятыми скалистыми ступенями (ригелями). Бассейны часто заполнены озёрами или речными отложениями, а ригели чаще всего обнажены, покрыты бараньими лбами.
Троговая долина – У троговых долин есть висячие долины-притоки. Их днище лежит выше (на 150 -200 м и более), чем дно основной троговой долины, и отделяется от него устьевой ступенью. Ледник, заполнявший основную долину, врезался заметно сильнее, чем его более мелкий приток. Наиболее крупные троги могут достигать в длину нескольких десятков, иногда сотен километров. Троги широко распространены во всех горно-ледниковых районах суши. Там, где ледники достигали или достигают уровня моря, троговые долины продолжаются в виде фьордов.
Троговое озеро Кёнигсзее, Берхтесгаденские Альпы
Тектонические озера Образуются в результате горообразовательных процессов или медленных опусканий суши Иссык-Куль, Байкал, Севан
Кратерные (вулканические) озера образуются при наполнении водой вулканического кратера, кальдеры и пр. Кратерное озеро имеет мало притоков и почти не имеет стоков. Обычно кратер заполняется дождевой водой или грунтовыми водами и достигает равновесия благодаря просачиванию и испарению. В течение времени благодаря эрозии может возникнуть наземный сток или даже проток. Кратерное озеро Ирасу, Коста-Рика
Кратерные (вулканические) озера Вода в вулканическом кратере иногда имеет химический состав, который делает невозможным жизнь (Ирасу в Коста-Рике). Содержание оксида углерода также может быть чрезвычайно высоким и стать причиной «лимнологической катастрофы» (1986, оз. Ниос в Камеруне погибло 1700 чел. ). Кратерное озеро Ниос после катастрофы
ТЕРМОКАРСТОВЫЕ просадки грунта образуются на месте провалов и просадок вследствие таяния мерзлоты уменьшение объема при переходе льда в воду влечет просадки грунта, образование озерных котловин
Карстовые, термокарстовые Карст – процессы и явления, связанные с растворением в воде горных пород и образовании в них пустот. Условия развития карста: а) наличие ровной или слабо наклонной поверхности, чтобы вода могла застаиваться и просачиваться внутрь по трещинам; б) толща карстующихся пород должна иметь значительную мощность; в) уровень подземных вод должен стоять низко, чтобы было достаточное пространство для вертикального движения подземных вод; г) минерализация воды на входе в грунт, должна быть меньше растворимости породы. Термокарст связан с таянием погребенного льда или протаиванием мерзлых пород в областях распространения вечной мерзлоты. Карстовое озеро Добердодель-Лаго, Италия
Озера-старицы встречаются в поймах рек и представляют собой остатки прежних речных русел Р. Новитна, Аляска
Завально-запрудные Озеро образовалось 6 (18) февраля 1911 года после землетрясения в 9 баллов, когда река Мургаб была запружена в результате оползня, образовавшего плотину высотой 567 м - Усойский завал. Наполнившаяся котловина в том же году затопила кишлак Сарез. Озеро оставалось не проточным до 1914 года. В 1967 году на правом берегу озера обнаружен участок с опасностью оползня объёмом 1, 25 км 3. При землетрясении оползень создаст водяной вал, который перельётся через завал, создаст мощный селевой поток и размоет тело завала. Затоплению подвергнутся территории до низовий Амударьи. В опасной зоне проживает шесть миллионов человек. Сарезское озеро, Памир
ИСКУСТВЕННЫЕ (ВОДОХРАНИЛИЩА) искусственный водоем, создаваемый для накопления и последующего использования воды Иваньковское водохранилище
Динамические явления в озерах Постоянные движения – сточные течения в результате впадающих в озеро и вытекающих из него рек: проточное озеро бессточное озеро Временные движения течения • ветровые (дрейфовые) течения • Вертикальные (конвекционные) токи в результате неравномерности охлаждения и нагревания водных масс волнение • ветровые волны, • сейши – колебание всей массы воды, поверхность озера приобретает уклон то в одну, то в другую сторону (одноузловые и двухузловые сейши).
По характеру водообмена озера подразделяют на Сточные озера Бессточные озера Временно сточные озера
Бассейны океанов и бессточные области Бессточные озера обозначены черным
Бессточные озера – не имеющие связи через речные системы с Мировым океаном Бессточные озёра являются солёными или даже высохшими солончаками. Наиболее часто бессточные озера расположены в бессточных областях степной и полупустынной зон, а также в областях сплошного распространения многолетнемерзлых пород. Наиболее крупные бессточные области находятся в Африке и Азии. Суммарная площадь всех бессточных областей составляет около 18% всей суши.
Примеры бессточных озер - Антарктида Озеро Дон-Жуан питается подземными водами, не замерзает даже при -50. Одно из самых соленых в мире. Озеро Ванда круглый год покрыто льдом, края которого подтаивают в летнее время, что даёт возможность р. Оникс впадать в озеро. Озеро является гипергалинным (пересоленным) и имеет глубину 70 м. Озеро Бонни покрыто льдом круглый год и питается ледниковыми водами. Его уникальная ледниковая история привела к расслоению – солёная вода оказывается около дна, пресная – у поверхности. Сухие долины Мак. Мёрдо высушиваются катабатическими ветрами
Большая часть западной и центральной Азии является одним большим внутренним бассейном Каспийское море — крупнейшее озеро на Земле. Этому бассейну принадлежит большая часть бассейна р. Волги. Аральское море (Узбекистан и Казахстан). Озеро Балхаш (Казахстан) Озёра Иссык-Куль и Чатыр-Куль (Киргизия). Таримский бассейн (исторически, бассейн озера Лоб-Нор), расположенный на крайнем западе Китая. Бассейн озера Кукунор, в провинции Цинхай на западе Китая. Мёртвое море — самая низкая точка поверхности суши на Земле, а также один из самых солёных водоёмов располагается между Израилем и Иорданией. Озеро Ван, расположенное на Армянском нагорье в восточной части Турции. Сарыкамышское озеро в северной части пустыни Каракумы на границе Туркмении и Узбекистана, возникшее в результате сброса части стока Амударьи в Сарыкамышскую котловину.
Озеро Балхаш – бессточное полупресноводное озеро Балхаш – второе по величине непересыхающее солёное озеро (после Каспийского моря) и 13 -е в списке крупнейших озёр в мире. Длина озера около 600 км, ширина от 9 -19 км в восточной части до 74 км в западной. Площадь водосборного бассейна Балхаша Полуостров Сарыесик делит составляет около 413 тыс. км². Сток Балхаш на две части. реки Или составляет до 12, 3 км³/год, она даёт 73 Западная часть (58% общей площади озера и 46% объёма) относительно мелководная и почти пресная, а восточная имеет большую глубину и солёную воду. Через формируемый полуостровом пролив шириной 3, 5 км и глубиной 6 м вода из западной части пополняет восточную. 80% всего притока воды в озеро. Или начинается в горах Тянь-Шаня и имеет ледниковое питание дневные и сезонные колебания уровня воды. Площадь и объём озера подвержены долгосрочным колебаниям и краткосрочным флуктуациям. Долговременные колебания имеют амплитуду 1214 м.
Сокращение Аральского моря, 2000 -2009 гг.
Мертвое море Соленость достигает 330‰, в среднем 280‰ Мировой океан 35‰, озеро Ассаль в восточной Африке - почти 35‰, озеро Эльтон в Волгоградской области (200 -500‰). 50, 8% Mg. Cl 2, 14, 4% Ca. Cl 2, 30, 4% Na. Cl и 4, 4% KCl. Берега – самая низменная точка Земли – -423 м.
Мертвое море Провал на месте бурильной вышки Прибой и солевые отложения на скалах
Морфометрические характеристики озёр Площадь водной поверхности (с островами, без островов) F 0, км 2 Длина озера L или l, км - кратчайшее расстояние между наиболее удаленными точками Ширина В, км Максимальная Средняя Вср= F 0/ l Длина береговой линии Объем озерной котловины V, м 3 Средняя глубина озера Нср= V / F 0, м
Динамические явления в озерах Постоянные движения – сточные течения в результате впадающих в озеро и вытекающих из него рек: проточное озеро бессточное озеро Временные движения течения • ветровые (дрейфовые) течения • Вертикальные (конвекционные) токи в результате неравномерности охлаждения и нагревания водных масс волнение • ветровые волны, • сейши – колебание всей массы воды, поверхность озера приобретает уклон то в одну, то в другую сторону (одноузловые и двухузловые сейши).
Термический режим озёр Эпилимнион – зона интенсивного перемешивания Металимнион – слой температурного скачка Гиполимнион – отсутствие активного перемешивания
Термические режим озёр Летом – прямая стратификация Весной и осенью – гомотермия Зимой – обратная стратификация
По условиям питания Эвтрофные Олиготрофные Дистрофные
Водохранилище искусственный водоём, образованный, как правило, в долине реки водоподпорными сооружениями для накопления и хранения воды в целях её использования в народном хозяйстве Увеличение водопотребления Выработка электроэнергии Регулирование стока – суточное, недельное, годовое, многолетнее По величине подпора: равнинные, предгорные, горные
1. Волховская ГЭС 2. Саяно-Шушенская ГЭС
Структура водохранилища НПУ : нормальный подпорный уровень — высший подпорный уровень, который плотина может поддерживать в течение длительного времени при обеспечении нормальной эксплуатации всех сооружений ФПУ : форсированный подпорный уровень — высший подпорный уровень, который можно поддерживать недолгое время в период пропуска паводка, обеспечивая сохранность сооружений УМО: уровень мёртвого объёма — минимальный уровень, допустимый в условиях нормальной эксплуатации
Структура водохранилища Приплотинная зона Центральная часть Зона выклинивания подпора
Влияние водохранилища Положительное: 1. Экономическое и социальное развитие 2. Смягчение климата 3. Судоходство 4. Рекреация Отрицательное: 1. Прямое затопление территорий 2. Подтопление территорий 3. Переформирование берегов 4. Ухудшение качества воды 5. Изменение теплового режима водного
