Меню

От чего зависит размер озера

О́ЗЕРО

О́ЗЕРО, при­род­ный во­до­ём в уг­луб­ле­нии су­ши (кот­ло­ви­не), за­пол­нен­ном кон­ти­нен­таль­ны­ми вод­ны­ми мас­са­ми с за­мед­лен­ным во­до­об­ме­ном, не имею­щий пря­мой свя­зи с мо­рем (океа­ном).

Общие сведения

О. по­все­ме­ст­но рас­про­стра­не­ны на тер­ри­то­рии су­ши, их рас­пре­де­ле­ние край­не не­рав­но­мер­но. Все­го на Зем­ле 8,45 млн. О. с пл. бо­лее 0,01 км 2 , их об­щая пл. 2,7 млн. км 2 , рас­счи­тан­ный сум­мар­ный объ­ём во­ды 179,6 тыс. км 3 (рос. ис­сле­до­ва­тель С. В. Рян­жин, 2005); из них св. 30% на­хо­дит­ся в Рос­сии (2,7 млн.), об­щая пл. ок. 400 тыс. км 2 , объ­ём во­ды св. 24,5 тыс. км 3 . Наи­боль­шая озёр­ность (от­но­ше­ние пло­ща­ди озёр к об­щей пло­ща­ди су­ши) ха­рак­тер­на для рай­онов с по­вы­шен­ным ув­лаж­не­ни­ем: сев. рай­оны Ев­ра­зии (Ка­ре­лия, Зап. Си­бирь се­вер­нее 56° с. ш., Се­ве­ро-Си­бир­ская, Цен­траль­ноя­кут­ская, Яно-Ин­ди­гир­ская и Ко­лым­ская низ­мен­но­сти; Бал­тий­ское по­озе­рье, вклю­чаю­щее Сев. Гер­ма­нию, При­бал­ти­ку, юж. рай­оны Шве­ции и Фин­лян­дии, Ма­зур­ские озё­ра в Поль­ше) и Сев. Аме­ри­ки (ши­ро­кая ду­га во­круг Гуд­зо­но­ва зал. в Ка­на­де и США). Озёр­ность Фин­лян­дии со­став­ля­ет 9,4%, Шве­ции – 8,6%, Рос­сии – 2,1%.

Типы озёр по происхождению котловин

Кот­ло­ви­ны О. воз­ни­ка­ют в ре­зуль­та­те рель­е­фо­об­ра­зую­щих про­цес­сов и по про­ис­хо­ж­де­нию де­лят­ся на тек­то­ни­че­ские (в тек­то­нич. про­ги­бах, впа­ди­нах, раз­ло­мах), вул­ка­ни­че­ские (кра­тер­ные и ла­во­во-под­пор­ные), за­валь­ные (в го­рах), лед­ни­ко­вые (при­лед­ни­ко­вые, тро­го­вые, ка­ро­вые, эро­зи­он­ные, мо­рен­ные, ос­та­точ­ные – со­хра­нив­шие­ся со вре­мён тая­ния по­кров­но­го оле­де­не­ния), про­валь­ные (кар­сто­вые, суф­фо­зи­он­ные, тер­мо­кар­сто­вые в мно­го­лет­не­мёрз­лых грун­тах), реч­ные (ста­ри­цы, дель­то­вые), мор­ские (от­чле­нён­ные от мо­ря или О. гря­дой на­но­сов – пе­ре­сы­пью, ко­сой), не­ко­то­рые из них на­зы­ва­ют ла­гу­на­ми или ли­ма­на­ми и счи­та­ют мор. за­ли­ва­ми. Воз­раст древ­ней­ших О. со­став­ля­ет мил­лио­ны лет, ве­ли­чай­шее из них Кас­пий­ское мо­ре, са­мые глу­бо­кие – Бай­кал и Тан­гань­и­ка. Боль­шин­ст­во лед­ни­ко­вых О. воз­ник­ло ок. 10 тыс. лет на­зад. Кот­ло­ви­ны др. ти­пов О. име­ют воз­раст неск. со­тен лет и про­дол­жа­ют воз­ни­кать. Мно­гие О., со­еди­нён­ные ко­рот­ки­ми и мно­го­вод­ны­ми в те­че­ние все­го го­да озёр­ны­ми ре­ка­ми, об­ра­зу­ют озёр­ные сис­те­мы: Ве­ли­кие озё­ра на гра­ни­це Ка­на­ды и США; в вер­ховь­ях Ни­ла – Вик­то­рия, Кьо­га, Аль­берт и Эду­ард, Ве­ли­кие озё­ра Ев­ро­пы (по С. В. Ка­лес­ни­ку, 1968, со­стоя­щие из Сай­ма, Онеж­ско­го озе­ра, Ла­дож­ско­го озе­ра, Иль­мень) и др.

При­ме­ча­ния. * При уров­не –27 м (2004) (рос­сий­ский ис­сле­до­ва­тель В. Н. Ми­хай­лов и др., 2005); ** при уров­не 31 м в Боль­шом мо­ре и 39,5 м в Ма­лом мо­ре (2002) (рос­сий­ский ис­сле­до­ва­тель В. Н. Ми­хай­лов и др., 2005); *** раз­ме­ры силь­но из­ме­ня­ют­ся; ос­таль­ные озё­ра – по ба­зе дан­ных World Lake (рос­сий­ский ис­сле­до­ва­тель С. В. Рян­жин, 2005).

Важнейшие внутриозёрные процессы

О. пред­став­ля­ет со­бой не толь­ко ско­п­ле­ние во­ды в кот­ло­ви­не, но и ме­сто оби­та­ния гид­ро­био­н­тов (вод­ных ор­га­низ­мов): бак­те­рий, рас­те­ний и жи­вот­ных планк­то­на и бен­то­са, рыб. По­это­му в озе­ро­ве­де­нии О. рас­смат­ри­ва­ет­ся как вод­ная эко­си­сте­ма, в ко­то­рой во­да, ми­нер. и ор­га­нич. ве­ще­ст­ва, рас­тво­рён­ные и взве­шен­ные в ней, тес­но взаи­мо­свя­за­ны с жи­вы­ми ор­га­низ­ма­ми, внут­ри­во­до­ём­ны­ми про­цес­са­ми об­ме­на ве­ществ и энер­гии. Со­во­куп­ность этих про­цес­сов оп­ре­де­ля­ет фор­ми­ро­ва­ние хи­мич. со­ста­ва вод­ных масс и дон­ных от­ло­же­ний, ка­че­ст­во во­ды и био­ло­гич. про­дук­тив­ность О. Всем О. (в ши­ро­ком смыс­ле – во­до­ёмам су­ши) свой­ст­вен­ны 5 групп важ­ней­ших про­цес­сов.

Ди­на­ми­ка вод О., в от­ли­чие от рек, за­ви­сит от вер­ти­каль­но­го и го­ри­зон­таль­но­го рас­пре­де­ле­ния плот­но­сти во­ды. В О. ук­ло­ны вод­ной по­верх­но­сти в сот­ни раз мень­ше, чем в ре­ках, по­это­му ско­рость те­че­ний из­ме­ря­ет­ся не в м/с, а в см/с. Вслед­ст­вие ос­лаб­лен­ной тур­бу­лент­но­сти те­че­ний в О. воз­ни­ка­ет раз­ли­чие плот­но­сти во­ды ме­ж­ду её слоями, на­зы­вае­мое стра­ти­фи­ка­ци­ей (слои­сто­стью) вод­ной тол­щи. По­это­му в О. наи­боль­шую роль в пе­ре­ме­ши­ва­нии иг­ра­ет кон­век­ция, воз­ни­каю­щая, ко­гда плот­ность во­ды верх­не­го слоя ста­но­вит­ся боль­ше плот­но­сти под­сти­лаю­ще­го слоя. Из-за бо́льших раз­ме­ров ак­ва­то­рий О., в срав­не­нии с реч­ным рус­лом, на них в вет­ре­ную по­го­ду воз­ни­ка­ют вол­не­ние и вет­ро­вые те­че­ния, ещё бо­лее ин­тен­си­фи­ци­рую­щие пе­ре­ме­ши­ва­ние во­ды в по­верх­но­ст­ном слое.

Био­ло­ги­че­ская про­дук­тив­ность О., то есть спо­соб­ность их эко­си­сте­мы из рас­тво­рён­ных в во­де ми­нер. ве­ществ соз­да­вать ор­га­нич. ве­ще­ст­во в ви­де кле­ток жи­вых вод­ных ор­га­низ­мов, сход­на с про­дук­тив­но­стью почв. Ср. про­дук­тив­ность всех О. со­став­ля­ет при­мер­но 1,4 г/(м 2 ·сут), в 3 раза вы­ше, чем в Ми­ро­вом ок., и со­пос­та­ви­ма с про­дук­тив­но­стью с.-х. по­ле­вых куль­тур, но в 2 раза мень­ше, чем в ср. для всей су­ши Зем­ли. На уча­ст­ках, за­рос­ших выс­шей вод­ной рас­ти­тель­но­стью (мак­ро­фи­та­ми), про­дук­тив­ность дос­ти­га­ет 14 г/(м 2 ·сут), в 1,5 раза вы­ше, чем в эк­ва­то­ри­аль­ных ле­сах. Гро­мад­ные био­ло­гич. ре­сур­сы О. оп­ре­де­ля­ют спо­соб­ность вод­ной эко­си­сте­мы са­мо­очи­щать­ся от за­гряз­няю­щих ве­ществ и, сле­до­ва­тель­но, фор­ми­ро­вать вы­со­кие пить­е­вые ка­че­ст­ва во­ды. В ре­ках мас­са ре­о­филь­ных ор­га­низ­мов ни­чтож­но ма­ла в срав­не­нии с мас­сой лим­но­филь­ных ор­га­низ­мов в озё­рах.

Гид­ро­био­нтов в О. по ме­сто­оби­та­нию де­лят на ор­га­низ­мы бен­то­са, планк­то­на, ней­сто­на и рыб. По био­ло­гич. про­дук­тив­но­сти О. раз­де­ля­ют­ся на оли­го­троф­ные (ма­ло­про­дук­тив­ные, бед­ные био­ген­ны­ми ве­ще­ст­ва­ми), эв­троф­ные (вы­со­ко­про­дук­тив­ные) и ги­пер­троф­ные (чрез­мер­но обо­га­щён­ные био­ген­ны­ми ве­ще­ст­ва­ми), эко­си­сте­ма ко­то­рых де­гра­ди­ру­ет из-за ан­тро­по­ген­но­го хи­мич. за­гряз­не­ния. Важ­ней­шей со­став­ляю­щей био­ло­гич. про­дук­тив­но­сти О. яв­ля­ет­ся ес­теств. ры­бо­про­дук­тив­ность – спо­соб­ность обес­пе­чи­вать в те­че­ние го­да (од­но­го ве­ге­та­ци­он­но­го пе­рио­да) оп­ре­де­лён­ный при­рост мас­сы рыб с еди­ни­цы пло­ща­ди за счёт ес­теств. кор­мо­вых ре­сур­сов (при пи­та­нии ес­теств. пи­щей). Обыч­но ры­бо­про­дук­тив­ность О. вы­ра­жа­ют в ки­ло­грам­мах с гек­та­ра (кг/га). В не­ко­то­рых О. осу­ще­ст­в­ля­ет­ся по­дав­ле­ние раз­ви­тия ту­го­рос­лых, ма­ло­цен­ных ви­дов рыб и фор­ми­ро­ва­ние их­тио­фау­ны, пред­став­лен­ной цен­ны­ми и бы­ст­ро­ра­сту­щи­ми ви­да­ми: плот­ва, окунь, карп, лещ, тол­сто­ло­бик, са­зан, бе­лый амур, су­дак, си­го­вые (сиг, чир, мук­сун, нель­ма, омуль, пе­лядь, ря­пуш­ка). Эти це­ли дос­ти­га­ют­ся за счёт улуч­ше­ния ус­ло­вий раз­мно­же­ния, на­гу­ла и вы­жи­ва­ния имею­щих­ся в О. осо­бей цен­ных ви­дов рыб и пу­тём ре­гу­ляр­но­го вы­пус­ка в во­до­ём их мо­ло­ди, вы­ра­щен­ной на ры­бо­вод­ных пред­при­яти­ях, что по­зво­ля­ет уве­ли­чить уло­вы до 100 кг/га и бо­лее.

Кро­ме се­зон­ных цик­лов раз­ви­тия гид­ро­био­нтов и их про­дук­тив­но­сти, О. свой­ст­вен­ны мно­го­лет­ние цик­лы и про­хо­ж­де­ние по­сле­до­ва­тель­ных со­стоя­ний оли­го­тро­фии, ме­зо­тро­фии и эв­тро­фии на пу­ти к ис­чез­но­ве­нию. В про­цес­се эво­лю­ции мно­гие О. за­пол­ня­ют­ся на­но­са­ми, за­рас­та­ют и пре­вра­ща­ют­ся в ус­ло­ви­ях влаж­но­го кли­ма­та в бо­ло­та или озёр­ные рав­ни­ны, про­ре­зан­ные рус­ла­ми рек, в су­хом кли­ма­те – в со­лон­ча­ки.

Ак­ку­му­ля­ция ве­ществ и энер­гии. Бла­го­да­ря за­мед­лен­но­сти во­до­об­ме­на озёр­ные эко­си­сте­мы об­ла­да­ют важ­ней­шим эко­ло­гич. свой­ст­вом на­ка­п­ли­вать ве­ще­ст­во и энер­гию. По­гло­ще­ние сол­неч­ной ра­диа­ции при фо­то­син­те­зе ор­га­нич. ве­ще­ст­ва вод­ны­ми рас­те­ния­ми обес­пе­чи­ва­ет энер­ги­ей био­ло­гич. про­дук­тив­ность и ак­тив­ную жиз­не­дея­тель­ность вод­ных ор­га­низ­мов, уча­ст­вую­щих в ути­ли­за­ции ал­лох­тон­ных (т. е. по­сту­паю­щих в О.) за­гряз­няю­щих ве­ществ и спо­соб­ствую­щих са­мо­очи­ще­нию во­ды. Оса­ж­де­ние (се­ди­мен­та­ция) взве­шен­ных ал­ло­хтон­ных и ав­то­хтон­ных (об­ра­зо­вав­шихся в О.) ве­ществ обес­пе­чи­ва­ет фор­ми­ро­ва­ние на дне ор­га­нич. и ми­нер. озёр­ных ре­сур­сов (см. Озёр­ные от­ло­же­ния). На­ко­п­ле­ние дон­ных от­ло­же­ний ве­дёт к умень­ше­нию глу­би­ны и со­кра­ще­нию про­дол­жи­тель­но­сти су­ще­ст­во­ва­ния озёр.

Взаи­мо­дей­ст­вие внут­ри­во­до­ём­ных про­цес­сов с во­до­сбо­ром. Все про­цес­сы фор­ми­ро­ва­ния вод­но­го, тер­мич., хи­мич. и био­ло­гич. ре­жи­мов в О., в от­ли­чие от океа­нов, за­ви­сят не толь­ко от их гео­гра­фич. по­ло­же­ния, но так­же от раз­ме­ра и при­род­ных ус­ло­вий их во­до­сбо­ров. Сток с во­до­сбо­ра оп­ре­де­ля­ет объ­ём и со­став реч­ных вод­ных масс, из ко­то­рых об­ра­зу­ет­ся осн. вод­ная мас­са, по­это­му О. де­лят на два гео­гра­фич. клас­са – ин­тра­зо­наль­ные (во­до­сбор це­ли­ком рас­по­ло­жен в той же гео­гра­фич. зо­не, что и са­мо О.) и по­ли­зо­наль­ные (во­до­сбор на­хо­дит­ся в не­сколь­ких гео­гра­фич. зо­нах или вы­сот­ных поя­сах). Влия­ние про­цес­сов фор­ми­ро­ва­ния сто­ка на во­до­сбо­ре О. на его эко­си­сте­му на­столь­ко силь­но, что в озеро­ве­де­ние вве­де­но по­ня­тие «во­до­сбор – во­до­ём – еди­ная при­род­ная сис­те­ма». В свою оче­редь, в ка­ж­дом О. про­ис­хо­дит силь­ней­шая транс­фор­ма­ция вод­но­го ре­жи­ма пи­таю­щей его ре­ки (или рек) и со­ста­ва реч­ной во­ды. По­это­му вы­те­каю­щие из О. ре­ки на­зы­ва­ют озёр­ны­ми со сгла­жен­ны­ми по­ло­водь­ем и па­вод­ка­ми (или с пол­ным их от­сут­ст­ви­ем) и с пол­но­вод­ны­ми рус­ла­ми в ме­жен­ные пе­рио­ды.

Озёр­ные кот­ло­ви­ны и их взаи­мо­дей­ст­вие с вод­ны­ми мас­са­ми. На ка­ж­дом О. про­ис­хо­дит пре­об­ра­зо­ва­ние бе­ре­гов и дна, ди­на­ми­ка вод в них за­ви­сит от раз­ме­ров и фор­мы озёр­ной ча­ши (под­вод­ная часть кот­ло­ви­ны). Ча­ша лю­бо­го О. де­лит­ся на ли­то­раль – ло­же мел­ко­вод­ной при­бреж­ной зо­ны, в ней сол­неч­ный свет и вол­но­вое пе­ре­ме­ши­ва­ние во­ды дос­ти­га­ют дна, и про­фун­даль – ло­же пе­ла­гиа­ли (глу­бо­ко­вод­ной зо­ны). По мор­фо­ло­гич. при­зна­кам ли­то­раль де­лят на две под­зо­ны: аб­ра­зи­он­ную от­мель (пляж, при на­го­нах за­ли­вае­мый во­дой пол­но­стью или час­тич­но), сло­жен­ную гра­ви­ем, галь­кой с ва­лу­на­ми и круп­но­зер­ни­стым пес­ком или гли­ни­сты­ми и/или щеб­ни­сты­ми мик­ро­тер­ра­са­ми, и ак­ку­му­ля­тив­ную от­мель, ко­то­рая фор­ми­ру­ет­ся пе­ре­мы­ты­ми вол­не­ни­ем грун­та­ми аб­ра­зи­он­но­го бе­ре­го­во­го об­ры­ва, со­стоя­щи­ми пре­им. из раз­но­зер­ни­сто­го пес­ка с умень­шаю­щим­ся с глу­би­ной пре­об­ла­даю­щим раз­ме­ром час­тиц. Уча­ст­ки за­кры­той (за­щи­щён­ной от штор­мо­во­го вол­не­ния ме­ля­ми или ост­ро­ва­ми) ли­то­ра­ли обыч­но за­рас­та­ют мак­ро­фи­та­ми. В при­уре­зо­вой по­ло­се они по­кры­ва­ют­ся над­вод­ной (воз­душ­но-вод­ной) жё­ст­кой рас­ти­тель­но­стью, даль­ше от бе­ре­га до глу­би­ны 2–3 м – пре­им. по­лу­по­гру­жён­ны­ми рас­те­ния­ми с пла­ваю­щи­ми ли­сть­я­ми, на ещё бо́ль­ших глу­би­нах (до 5–7 м при про­зрач­ной во­де) – по­гру­жён­ной, т. е. мяг­кой рас­ти­тель­но­стью фи­то­бен­то­са, об­ра­зую­ще­го мес­та­ми сплош­ной по­кров уча­ст­ков дна – под­вод­ные лу­га. В ма­лых лес­ных О. не­ред­ко от бе­ре­га рас­про­стра­ня­ет­ся по вод­ной по­верх­но­сти рас­ту­щая на пла­ву мас­са жи­вых и от­мер­ших мак­ро­фи­тов – спла­ви­на (зы­бун), ино­гда с по­кро­вом сфаг­но­во­го мха, кус­ти­ка­ми клю­к­вы и ба­гуль­ни­ка, кар­ли­ко­вой бе­рё­зой. Под спла­ви­ной мо­жет быть дос­та­точ­но глу­бо­кая во­да или жид­кий ил. Та­кие бо­лот­ные О. (дис­троф­ные) бы­ст­ро заи­ли­ва­ют­ся и за­рас­та­ют, пре­вра­ща­ясь в тор­фя­ные бо­ло­та.

Водный баланс

Глав­ные со­став­ляю­щие при­ход­ной час­ти вод­но­го ба­лан­са О. – по­верх­но­ст­ный и под­зем­ный при­ток с во­до­сбо­ра и ат­мо­сфер­ные осад­ки на ак­ва­то­рию, рас­ход­ной час­ти – по­верх­но­ст­ный сток, фильт­ра­ция во­ды в дно и ис­па­ре­ние с вод­ной по­верх­но­сти. По струк­ту­ре вод­но­го ба­лан­са и ти­пу во­до­об­ме­на О. де­лят на сточ­ные, сбра­сываю­щие часть сто­ка вниз по те­че­нию (Бай­кал, Онеж­ское оз. и Ла­дож­ское оз. и др.), и про­точ­ные, че­рез ко­то­рые осу­ще­ст­в­ля­ет­ся тран­зит­ный сток [ре­ки: Ве­ли­кая че­рез Чуд­ско-Псков­ское оз. в р. Нар­ва; Рейн че­рез Бо­ден­ское оз.; Мур­габ (см. Бар­танг) че­рез оз. Са­рез­ское, и др.], бес­сточ­ные, рас­хо­дую­щие сток на ис­па­ре­ние, ин­фильт­ра­цию и ис­кусств. во­до­за­бор (Кас­пий­ское м., Араль­ское м., озё­ра Бал­хаш, Ис­сык-Куль, Чад и др.). В вод­ном ба­лан­се и гид­ро­ло­гич. ре­жи­ме О. вы­де­ля­ет­ся азо­наль­ный гид­ро­гра­фич. фак­тор – со­от­но­ше­ние пло­ща­ди во­до­сбо­ра и ак­ва­то­рии (ве­ли­чи­на удель­но­го во­до­сбо­ра). Гео­гра­фич. зо­наль­ность и вы­сот­ная по­яс­ность оп­ре­де­ля­ют объ­ём и ре­жим при­то­ка во­ды и во­до­об­мен О. с ат­мо­сфе­рой, ха­рак­те­ри­зуе­мый ве­ли­чи­ной «ви­ди­мо­го» ис­па­ре­ния, т. е. пре­вы­ше­ни­ем ис­па­ре­ния с ак­ва­то­рии над ко­ли­че­ст­вом вы­па­даю­щих на неё ат­мо­сфер­ных осад­ков. В ув­лаж­нён­ных рай­онах как при­ход, так и рас­ход во­ды про­ис­хо­дят в осн. за счёт реч­но­го сто­ка, здесь пре­об­ла­да­ют сточ­ные и про­точ­ные О.; во­да О. арид­ных рай­онов тра­тит­ся на ис­па­ре­ние, и здесь рас­про­стра­не­ны б. ч. бес­сточ­ные озё­ра.

Озёра как регуляторы речного стока

На­ка­п­ли­вая во­ды, сте­каю­щие с их во­до­сбо­ров и по­сте­пен­но рас­хо­дуя их в вы­те­каю­щие озёр­ные ре­ки, О. ре­гу­ли­ру­ют реч­ной сток. В свя­зи с ин­тен­сив­ным исполь­зо­ва­ни­ем еже­год­но во­зоб­нов­ляю­щих­ся на во­до­сбо­рах вод­ных и гид­ро­энер­ге­тич. ре­сур­сов реч­но­го сто­ка во мно­гих стра­нах воз­рас­та­ет чис­ло за­ре­гу­ли­ро­ван­ных гид­ро­уз­ла­ми О. Для это­го, со­ору­жая пло­ти­ну ни­же ис­то­ка озёр­ной ре­ки, под­ни­ма­ют уро­вень во­ды в об­шир­ной озёр­ной кот­ло­ви­не на неск. мет­ров, соз­да­вая очень боль­шой по­лез­ный объ­ём озёр­но­го во­до­хра­ни­ли­ща, напр. Ир­кут­ское во­до­хра­ни­ли­ще с Бай­ка­лом, Верх­не­свир­ское во­до­хра­ни­ли­ще с Онеж­ским оз., Бух­тар­мин­ское во­до­хра­ни­ли­ще с оз. Зай­сан, Вин­ни­пег с гид­ро­уз­лом на р. Нель­сон, Он­та­рио с гид­ро­уз­лом Иро­ку­эй на р. Св. Лав­рен­тия, Вик­то­рия с гид­ро­уз­лом Оу­эн-Фолс на р. Вик­то­рия-Нил, имею­щее са­мый боль­шой в ми­ре по­лез­ный объ­ём (204,8 км 3 ).

Колебания уровня воды в озёрах

При по­ло­во­дье и круп­ных па­вод­ках на при­то­ках О. уро­вень во­ды в них по­вы­ша­ет­ся, а в ме­жен­ные пе­рио­ды, ко­гда при­ток во­ды ста­но­вит­ся мень­ше сто­ка из О., уро­вень мед­лен­но по­ни­жа­ет­ся. Эти внут­ри­го­до­вые ко­ле­ба­ния уров­ня ред­ко пре­вы­ша­ют 1 м. Мно­го­лет­ние ко­ле­ба­ния сред­не­го­до­вых зна­че­ний уров­ня, как пра­ви­ло, боль­ше, дос­ти­га­ют 3–7 м. В озёр­ной кот­ло­ви­не сток при­то­ков мо­жет на­ка­п­ли­вать­ся в те­че­ние се­рии мно­го­вод­ных лет, в на­сту­паю­щие за­тем ма­ло­вод­ные го­ды вод­ные ре­сур­сы рас­хо­ду­ют­ся на ис­па­ре­ние и сток озёр­ной ре­ки. В за­суш­ли­вых рай­онах О. час­то пе­ре­сы­ха­ют, вре­мен­но пре­вра­ща­ясь в со­лон­ча­ки и та­кы­ры.

Читайте также:  Кизовское озеро в алматы 2020

Ве­тер вы­зы­ва­ет в О. вол­ны, вы­со­той при штор­мах на не­боль­ших ак­ва­то­ри­ях до 1 м, а на круп­ней­ших – до 6–7 м. Те­че­ния в О. воз­ни­ка­ют пре­им. вслед­ствие вет­ров. При ус­той­чи­вом вет­ре по­яв­ля­ет­ся в по­верх­но­ст­ном слое дрей­фо­вое те­че­ние, при­во­дя­щее к по­вы­ше­нию вод­ной по­верх­но­сти у на­вет­рен­но­го бе­ре­га в зо­не на­го­на и да­ун­вел­лин­га (по­гру­же­ния) во­ды из-за её от­то­ка в глу­бин­ные слои с ком­пен­са­ци­он­ным те­че­ни­ем к зо­не сго­на у под­вет­рен­но­го бе­ре­га. Сгон­но-на­гон­ная цир­ку­ля­ция за­мы­ка­ет­ся ап­вел­лин­гом, вы­но­ся­щим к по­верх­но­сти О. глу­бин­ные во­ды в зо­не сго­на. На об­шир­ных и мел­ко­вод­ных О. (Араль­ское м., оз. Хан­ка) по­вы­ше­ние по­верх­но­сти во­ды у на­гон­но­го бе­ре­га дос­ти­га­ет 1–1,5 м, в глу­бо­ких О. на­го­ны мень­ше. При сме­не вет­ре­ной по­го­ды на штиль на О. фор­ми­ру­ют­ся сей­ши.

Термический режим

Для на­гре­ва во­ды в О. наи­боль­шее зна­че­ние име­ет пря­мая и рас­се­ян­ная сол­неч­ная ра­диа­ция, по­гло­щае­мая во­дой в фо­ти­че­ском слое, где за­ту­ха­ет сол­неч­ный свет. Тол­щи­на это­го слоя очень из­мен­чи­ва (от де­ци­мет­ров до де­сят­ков мет­ров), за­ви­сит от вы­со­ты Солн­ца над го­ри­зон­том, об­лач­но­сти и кон­цен­тра­ции взве­сей в во­де. Ох­ла­ж­де­ние О. про­ис­хо­дит при ис­па­ре­нии, те­п­ло­от­да­че в ме­нее на­гре­тый воз­дух тем ин­тен­сив­нее, чем вы­ше темп-ра вод­ной по­верх­но­сти. Пе­ре­нос те­п­ло­ты в глу­би­ну осу­ще­ст­в­ля­ет­ся вет­ро­вол­но­вым пе­ре­ме­ши­ва­ни­ем, да­ун­вел­лин­гом и те­че­ния­ми. Ле­том в глу­бо­ких и пре­сных О., рас­по­ло­жен­ных в при­род­ных зо­нах уме­рен­но­го кли­ма­та, темп-ра во­ды по­ни­жа­ет­ся от по­верх­но­сти ко дну (пря­мая тем­пе­ра­тур­ная стра­ти­фи­ка­ция). Ме­ж­ду на­гре­тым верх­ним сло­ем ме­нее плот­ной во­ды (эпи­лим­нио­ном) и хо­лод­ным глу­бин­ным сло­ем (ги­по­лим­нио­ном) име­ет­ся слой тем­пе­ра­тур­но­го скач­ка (ме­та­лим­ни­он), в ко­то­ром темп-ра рез­ко па­да­ет (от 1 до 10 °C на 1 м глу­би­ны), а плот­ность воз­рас­та­ет, что ог­ра­ни­чи­ва­ет пе­ре­ме­ши­ва­ние сло­ёв во­ды. Зи­мой в этих О. на­блю­да­ет­ся об­рат­ная тем­пе­ра­тур­ная стра­ти­фи­ка­ция – по­вы­ше­ние темп-ры от ниж­ней по­верх­но­сти ле­дя­но­го по­кро­ва ко дну (от 0 до 4 °C – темп-ры наи­боль­шей плот­но­сти пре­сной во­ды). Вес­ной и осе­нью на­блю­да­ет­ся го­мо­тер­мия – оди­на­ко­вая темп-ра и со­от­вет­ст­вен­но плотность по всей тол­ще во­ды, что бла­го­при­ят­ст­ву­ет пе­ре­ме­ши­ва­нию. В круп­ней­ших пре­сных О. (Ла­дож­ское оз., Онеж­ское оз., Бай­кал, Ве­ли­кие озё­ра) ве­сен­нее на­гре­ва­ние во­ды до 4 °C и бо­лее в ли­то­ра­ли про­ис­хо­дит бы­ст­рее, чем в пе­ла­гиа­ли. На гра­ни­це этих зон по­яв­ля­ет­ся по­ло­са во­ды наи­боль­шей плот­но­сти (тер­ми­че­ский бар, или тер­мо­бар), в ко­то­рой воз­ни­ка­ет да­ун­вел­линг. Коль­це­об­раз­ный тер­мо­бар об­ра­зу­ет ди­на­мич. раз­дел О. ме­ж­ду при­бреж­ной те­п­ло­ак­тив­ной об­ла­стью с пря­мой тем­пе­ра­тур­ной стра­ти­фи­ка­ци­ей и плот­но­ст­ным те­че­ни­ем, на­прав­лен­ным про­тив хо­да ча­со­вой стрел­ки, и те­п­ло­инерт­ной центр. об­ла­стью с об­рат­ной стра­ти­фи­ка­ци­ей и бо­лее мед­лен­ным про­ти­во­по­лож­но на­прав­лен­ным те­че­ни­ем. По ме­ре ве­сен­не-лет­не­го на­гре­ва­ния О. те­п­ло­ак­тив­ная об­ласть рас­ши­ря­ет­ся и коль­цо тер­мо­ба­ра сжи­ма­ет­ся тем бы­ст­рее, чем сол­неч­нее по­го­да и кру­че бе­ре­го­вые скло­ны. Так, в Бай­ка­ле тер­мо­бар су­ще­ст­ву­ет неск. дней, а в Ла­дож­ском оз. – бо­лее 2 ме­ся­цев. К кон­цу осен­не­го ох­ла­ж­де­ния та­ких О. в них сно­ва воз­ни­ка­ет тер­мо­бар. Эко­ло­гич. зна­чи­мость тер­мо­ба­ра ис­клю­чи­тель­но ве­ли­ка в кру­го­во­ро­те хи­мич. ве­ществ, в на­сы­ще­нии во­ды глу­бин­ных и при­дон­ных сло­ёв ки­сло­ро­дом. В О. обо­их тро­пич. поя­сов поч­ти весь год на­блю­да­ет­ся пря­мая стра­ти­фи­ка­ция, сме­няю­щая­ся кон­век­тив­ным пе­ре­ме­ши­ва­ни­ем до дна лишь зи­мой при темп-ре наи­боль­шей плот­но­сти озёр­ной во­ды (4 °C). В по­ляр­ных О. об­рат­ная стра­ти­фи­ка­ция сме­ня­ет­ся пол­ным пе­ре­ме­ши­ва­ни­ем вод­ной тол­щи в ко­рот­кое ле­то при той же темп-ре. Лёд О., дос­ти­гаю­щий боль­шой тол­щи­ны, слои­стый, б. ч. не­ров­ный, то­ро­си­стый. Круп­ные О. из-за боль­шо­го за­па­са те­п­ло­ты в эпи­лим­нио­не, тол­щи­на ко­то­ро­го осе­нью уве­ли­чи­ва­ет­ся из-за кон­век­ции вслед­ствие ох­ла­ж­де­ния по­верх­но­ст­но­го слоя, и уча­щаю­ще­го­ся вол­не­ния за­мер­за­ют позд­нее рек. Вес­ной вскры­ва­ют­ся они то­же позд­нее, т. к. лёд мед­лен­нее та­ет в са­мих О. и толь­ко ма­лая его часть вы­но­сит­ся в ре­ки. Со­ля­ные О. зи­мой мо­гут не за­мер­зать при от­ри­ца­тель­ной темп-ре ра­пы, а ле­том на­гре­вать­ся под по­верх­но­ст­ным сло­ем пре­сной во­ды до 65 °C и бо­лее.

Химический состав озёрных вод

В со­став вод­ных масс О. вхо­дят ио­ны, дис­со­ции­ро­ван­ные мо­ле­ку­лы, га­зы, ми­нер. и ор­га­нич. час­ти­цы – от кол­ло­ид­ных до круп­ных, вод­ные ор­га­низ­мы и их ос­тат­ки (дет­рит). Ми­не­ра­ли­за­ция (со­лё­ность) во­ды, оп­ре­де­ляю­щая­ся сум­мар­ной кон­цен­тра­ци­ей глав­ных ио­нов ($ \ce HCO_3^<–>, СО_3^<2–>, SO_4^<2–>, Cl^–, Ca^<2+>, Mg^<2+>, Na^<+>, K^<+>$), из­ме­ня­ет­ся от 0,1‰ в вы­со­ко­гор­ных О. до 300‰ и бо­лее в силь­но ми­не­ра­ли­зован­ных. Для раз­ных гео­гра­фич. зон свой­ст­вен­ны во­ды ти­пич­ных гид­ро­хи­мич. фа­ций. В тун­д­ре в них пре­об­ла­да­ют $HCO_3^<–>$ и $SiO_2$, в лес­ной зо­не – $HCO_3^-$– и $Ca^<2+>$, в степ­ной – $SO_4^<2->$и $HCO_3$ – или $Na^+$, в по­лу­пус­тын­ной и пус­тын­ной – $Cl^–$ и $Na^+$. Для раз­ви­тия гид­ро­био­нтов очень важ­ны и не­ред­ко де­фи­цит­ны ве­ще­ст­ва, со­дер­жа­щие био­ген­ные эле­мен­ты: $Ca, N, K, Р, Mg, S, Cl, Si, Na, Fe$ и др.

По ми­не­ра­ли­за­ции вод О. под­раз­де­ля­ют на пре­сные (с со­лё­но­стью ме­нее 1‰) – Бай­кал, Онеж­ское оз., Ла­дож­ское оз. в Рос­сии и др.; со­ло­но­ва­тые, или сла­бо­ми­не­ра­ли­зо­ван­ные (от 1 до 25‰), – Каспийское м., Бал­хаш в Ка­зах­ста­не, Ис­сык-Куль в Кир­ги­зии и др.; со­лё­ные (до 35‰, ино­гда 50‰); силь­но ми­не­ра­ли­зо­ван­ные (св. 35‰, ино­гда 50‰); – Мёрт­вое мо­ре в Из­раи­ле и Иор­да­нии; оз. Бас­кун­чак в Рос­сии и др. При вы­со­ких кон­цен­тра­ци­ях со­лей во­ды О. пред­став­ля­ют со­бой рас­тво­ры, близ­кие к на­сы­ще­нию или пол­но­стью на­сы­щен­ные, в ко­то­рых про­ис­хо­дит кри­стал­ли­за­ция со­лей и их вы­па­де­ние в оса­док на дно.

Ат­мо­сфер­ные га­зы $N_2, О_2$ и СО 2 про­ни­ка­ют в О. сквозь по­верх­но­ст­ный мик­ро­слой во­ды и пе­ре­но­сят­ся вод­ны­ми мас­са­ми, об­ра­зу­ют­ся и ути­ли­зи­ру­ют­ся в них, а их из­бы­ток вы­де­ля­ет­ся в ат­мо­сфе­ру. От со­от­но­ше­ния не­дис­со­ции­ро­ван­ной и дис­со­ции­ро­ван­ной (см. Дис­со­циа­ция) уг­ле­ки­сло­ты, её би­кар­бо­нат­ных и кар­бо­нат­ных со­лей за­ви­сит ки­слот­ность или щё­лоч­ность во­ды. Со­дер­жа­ние ки­сло­ро­да, с од­ной сто­ро­ны, се­ро­во­до­ро­да, ме­та­на и во­до­ро­да, об­ра­зую­щих­ся в дон­ных илах, – с дру­гой, ха­рак­те­ри­зу­ет окис­лит. и вос­ста­но­вит. про­цес­сы в вод­ной тол­ще и грун­тах. Де­фи­цит ки­сло­ро­да при­во­дит к лет­ним и зим­ним за­мо­рам рыб в ги­по­лим­нио­не, ги­бе­ли бес­по­зво­ноч­ных. Ис­поль­зуя га­зы и био­ген­ные эле­мен­ты, вод­ные рас­те­ния (фо­то­син­те­ти­ки) при фо­то­син­те­зе вы­де­ля­ют ки­сло­род, соз­да­ют ав­то­хтон­ное ор­га­нич. ве­ще­ст­во, а мик­ро­ор­га­низ­мы (хе­мо­син­те­ти­ки) раз­ла­га­ют его и ор­га­нич. ал­лох­тон­ные ве­ще­ст­ва, очи­щая во­ды от их из­быт­ка. От ко­ли­че­ст­ва ми­нер. и ор­га­нич. взве­сей в вод­ных мас­сах за­ви­сят цвет и про­зрач­ность во­ды. Го­лу­бой цвет и вы­со­кая про­зрач­ность (до 40 м в Бай­ка­ле и Ис­сык-Ку­ле) ха­рак­тер­ны для О. с чис­той во­дой, по большей час­ти круп­ных. С уве­ли­че­ни­ем мут­но­сти цвет во­ды ста­но­вит­ся зе­лё­ным, бу­рым, ко­рич­не­вым, про­зрач­ность сни­жа­ет­ся до 1 м и ме­нее. От про­зрач­но­сти во­ды за­ви­сит тол­щи­на тро­фо­ген­но­го слоя, в ко­то­ром фо­то­син­те­тич. про­ду­ци­ро­ва­ние ор­га­нич. ве­ще­ст­ва пре­об­ла­да­ет над его де­ст­рук­ци­ей (раз­ло­же­ни­ем на во­ду и ми­нер. био­ген­ные ве­ще­ст­ва) гид­ро­био­нта­ми, ис­поль­зую­щи­ми рас­тво­рён­ный в во­де ки­сло­род. Под тро­фо­ген­ным сло­ем на­хо­дит­ся тро­фо­ли­тич. тол­ща во­ды, где из-за не­дос­тат­ка ос­ве­щён­но­сти де­ст­рук­ция ин­тен­сив­нее фо­то­син­те­за, что при не­дос­та­точ­ном пе­ре­ме­ши­ва­нии во­ды ве­дёт к воз­ник­но­ве­нию де­фи­ци­та О 2.

Хозяйственное значение озёр

В О. на­хо­дит­ся бо­лее 90 тыс. км 3 вы­со­ко­ка­че­ст­вен­ной пре­сной во­ды. Вод­ные ре­сур­сы О. ис­поль­зу­ют­ся для во­до­снаб­же­ния, в це­лях гид­ро- и те­п­ло­энер­ге­ти­ки, для оро­ше­ния, рек­реа­ции, в рыб­ном хо­зяй­ст­ве, вод­ном транс­пор­те, разл. от­рас­лях пром-сти. Из О. до­бы­ва­ют мн. со­ли (со­да, ми­ра­би­лит, по­ва­рен­ная соль и др.), са­про­пе­ле­вые илы (при­ме­ня­ют­ся как удоб­ре­ние), ле­чеб­ные гря­зи – пе­лои­ды (ши­ро­ко ис­поль­зу­ют­ся в ме­ди­ци­не).

В про­мыш­лен­но раз­ви­тых и гус­то­на­се­лён­ных стра­нах про­ис­хо­дит вы­зван­ное за­гряз­не­ни­ем и эв­тро­фи­ро­ва­ни­ем ухуд­ше­ние ка­че­ст­ва во­ды в О., сни­жа­ет­ся их ры­бо­про­дук­тив­ность, ис­че­за­ют цен­ные по­ро­ды рыб. При­ня­тые в кон. 20 в. в США и Ка­на­де за­ко­ны об ох­ра­не Ве­ли­ких озёр, в СССР – о ра­цио­наль­ном ис­поль­зо­ва­нии Ла­дож­ско­го оз. пре­д­отвра­ти­ли раз­ви­тие эв­тро­фи­ро­ва­ния круп­ней­ших в ми­ре озёр­ных эко­си­стем.

Источник

Озеро

Озеро, его характеристики

Озеро — водоем, образовавшийся на поверхности суши в природном углублении. Так как озеро не имеет непосредственного соединения с океаном, это — водоем замедленного водообмена.

Общая площадь озер на земном шаре — около 2,7 млн км 3 , что составляет 1,8 % поверхности суши.

Основные характеристики озера:

  • площадь озера — площадь зеркала воды;
  • длина береговой линии — длина уреза воды;
  • длина озера — кратчайшее расстояние между двумя наиболее удаленными друг от друга точками береговой линии, средняя ширина — отношение площади к длине;
  • объем озера — объем котловины, заполненной водой;
  • средняя глубина — отношение объема водной массы к площади;
  • максимальная глубина — находится непосредственными измерениями.

Самое большое по площади водной поверхности озеро на Земле — Каспийское (376 тыс. км 2 при уровне воды 28 м), а самое глубокое — Байкал (1620 м).

Характеристики крупнейших озер мира приведены в табл. 1.

В каждом озере выделяют три взаимосвязанные составные части: котловина, водная масса, растительность и животный мир водоема.

Озера мира

По положению озерной котловины озера подразделяют на наземные и подземные. Последние иногда заполнены ювенильной водой. К числу подземных озер может быть отнесено и подледное озеро в Антарктиде.

Озерные котловины могут быть как эндогенного, так и экзогенного происхождения, что самым существенным образом отражается на их размерах, форме, водном режиме.

Самые крупные озерные котловины тектонического происхождения. Они могут быть расположены в тектонических понижениях (Ильмень), в предгорных и межгорных прогибах, в грабенах (Байкал, Ньяса, Танганьика). Большинство крупных озерных котловин имеет сложное тектоническое происхождение, в их образовании участвуют как разрывные, так и складчатые движения (Иссык-Куль, Балхаш, Виктория и др.). Все тектонические озера отличаются большими размерами, а большинство — и значительными глубинами, крутыми скалистыми склонами. Дниша многих глубоких озер лежат ниже уровня Мирового океана, а зеркало волы — выше уровня. В расположении тектонических озер наблюдаются определенные закономерности: они сосредоточены вдоль разломов земной коры либо в рифтовых зонах (Сирийско-Африканская, Байкальская), либо обрамляют шиты: вдоль Канадского шита расположились Большое Медвежье озеро, Большое Невольничье, Великие Северо-Американскис озера, вдоль Балтийского щита — Онежское, Ладожское и др.

Максимальная площадь поверхности, тыс. км 2

Высота над уровнем моря, м

Максимальная глубина, м

Вулканические озера занимают кратеры и кальдеры потухших вулканов (Кронопкое озеро на Камчатке, озера Явы, Новой Зеландии).

Наряду с озерными котловинами, созданными внутренними процессами Земли, весьма многочисленны озерные ванны, образовавшиеся за счет экзогенных процессов.

Среди них наиболее распространены ледниковые озера на равнинах и в горах, находящиеся как в котловинах, выпаханных ледником, так и в понижениях между холмами при неравномерном отложении морены. Разрушительной деятельности древних ледников обязаны своим происхождением озера Карелии и Финляндии, которые вытянуты по направлению движения ледника с северо-запада на юго-восток вдоль тектонических трещин. Фактически смешанное ледниково-тектоническое происхождение имеют Ладожское, Онежское и другие озера. К ледниковым котловинам в горах относятся многочисленные, но небольшие каровые озера, расположенные в чашеобразных углублениях на склонах гор ниже снеговой границы (в Альпах, на Кавказе, Алтае), и троговые озера — в корытообразных ледниковых долинах в горах.

С неравномерной аккумуляцией ледниковых отложений на равнинах связаны озера среди холмистого и моренного рельефа: на северо-западе Восточно-Европейской равнины, особенно на Валдайской возвышенности, в Прибалтике, Польше, Германии, Канаде и на севере США. Эти озера обычно неглубокие, широкие, с лопастными берегами, с островами (Селигер, Валдайское и др.). В горах такие озера возникли на месте бывших языков ледников (Комо, Гарда, Вюрмское в Альпах). В областях древних оледенений многочисленны озера в ложбинах стока талых ледниковых вод, они удлиненные, корытообразной формы, обычно небольшие и неглубокие (например, Долгое, Круглое — под Москвой).

Читайте также:  Поселок княжье озеро ближайшее метро

Карстовые озера образуются в местах выщелачивания горных пород подземными и отчасти поверхностными водами. Они глубокие, но небольшие, часто округлые по форме (в Крыму, на Кавказе, в Динарских и других горных районах).

Суффозионные озера образуются в котловинах просадочного происхождения на месте интенсивного выноса подземными водами мелкоземистых и минеральных частиц (юг Западной Сибири).

Термокарстовые озера возникают при прогаивании многолетнемерзлого грунта или вытаивании льда. Благодаря им Колымская низменность — один из самых озерных краев России. Много реликтовых термокарстовых озерных котловин находится на северо-западе Восточно-Европейской равнины в бывшей приледниковой зоне.

Эоловые озера возникают в котловинных выдувания (озеро Теке в Казахстане).

Запрудные озера образуются в горах, часто после землетрясений, в результате обвалов и оползней, перегораживающих речные долины (озеро Сарезское в долине Мургаб на Памире).

В долинах равнинных рек самыми многочисленными являются пойменные озера-старицы характерной подковообразной формы, образующиеся в результате меандрирования рек и последующего спрямления русел; при пересыхании рек в бочагах — плесах образуются речные озера; в дельтах рек — мелкие озера-ильмени, на месте протоков, часто поросшие тростником и камышом (ильмени Волжской дельты, озера Кубанских плавней).

На низменных побережьях морей характерны прибрежные озера на месте лиманов и лагун, если последние отделяются от моря песчаными намывными перемычками: косами, барами.

К особому типу относятся органогенные озера среди болот и коралловых построек.

Таковы основные генетические типы озерных котловин, обусловленные природными процессами. Их расположение на материках представлено в табл. 2. Но в последнее время возникает все больше «рукотворных» озер, созданных человеком, — гак называемых антропогенных озер: озера — водохранилища на реках, озера — пруды в каменоломнях, в соляных копях, на месте торфо разработок.

По генезису водных масс выделяют два типа озер. Одни имеют воду атмосферного происхождения: осадки, речные и подземные воды. Такие озера пресные, хотя в сухом климате в конечном счете могут стать солеными.

Другие озера были частью Мирового океана — это реликтовые соленые озера (Каспийское, Аральское). Но и в таких озерах первичная морская вода может быть сильно преобразована и даже полностью вытеснена и замещена атмосферными водами (Ладожское и др.).

Таблица 2. Распределение основных генетических групп озер по материкам и частям света

Генетические группы озер

Материки и части света

В зависимости от водного баланса, т. с. по условиям притока и стока, озера разделяются на сточные и бессточные. Озера, сбрасывающие часть своих вод в виде речного стока, — сточные; частным случаем их являются проточные озера. В озеро может впадать много рек, но вытекает только одна (Ангара из озера Байкал, Нева из Ладожского озера и др.). Озера, не имеющие стока в Мировой океан, — бессточные (Каспийское, Аральское, Большое Соленое). Уровень воды в таких озерах подвержен колебаниям разной продолжительности, что обусловлено, прежде всего, многолетними и сезонными изменениями климата. При этом меняются морфометрические характеристики озер и свойства водных масс. Это особенно заметно на озерах в аридных районах, по которым сулят о длительных циклах увлажненности и засушливости климата.

Воды озер, как и другие природные воды, характеризуются различным химическим составом и разной степенью минерализации.

По составу солей в воде озера подразделяются на три типа: карбонатные, сульфатные, хлоридные.

По степени минерализации озера подразделяются на пресные (менее 1 %о), солоноватые (1-24,7 %с), соленые (24,7-47 %о) и минеральные (более 47 %с). Примером пресного озера может служить Байкал, соленость вол которого составляет 0,1 %с\ солоноватого — Каспийское морс — 12-13 %о, Большое Соленое — 137-300 %о, Мертвое море — 260-270 %о, в отдельные годы — до 310 %с.

В распределении озер с различной степенью минерализации на земной поверхности прослеживается географическая зональность, обусловленная коэффициентом увлажнения. Кроме этого, пониженной соленостью отличаются те озера, в которые впадают реки.

Однако степень минерализации может быть различной и в пределах одного озера. Так, например, в бессточном озере Балхаш, расположенном в засушливой зоне, в западной части, куда впадает р. Или, вода пресная, а в восточной части, которая соединяется с западной лишь узким (4 км) неглубоким проливом, вода солоноватая.

При перенасыщении озер из рассола соли начинают выпадать в осадок, происходит их кристаллизация. Такие минеральные озера называют самосадочными (например, Эльтон, Баскунчак). Минеральные озера, в которых откладываются пластинчатые тонкодисперсные иглы, известны как грязевые.

Важную роль в жизни озер играет термический режим.

Пресные озера жаркого теплового пояса характеризуются самой теплой водой у поверхности, с глубиной она постепенно уменьшается. Такое распределение температуры по глубине называется прямой термической стратификацией. Озера холодного теплового пояса почти весь год обладают самой холодной (около 0 °С) и легкой водой вверху; с глубиной температура воды повышается (до 4°С), вода становится плотнее, тяжелее. Такое распределение температуры по глубине называется обратной термической стратификацией. Озера умеренного теплового пояса обладают переменной стратификацией по сезонам года: летом прямая, зимой обратная. Весной и осенью наступают такие моменты, когда температура по вертикали одинаковая (4 °С) на разных глубинах. Явление постоянства температуры по глубине называется гомотермией (весенней и осенней).

Годовой термический цикл в озерах умеренного пояса разделяется на четыре периода: весеннее нагревание (от 0 до 4 °С) осуществляется за счет конвективного перемешивания; летнее нагревание (от 4 °С до максимальной температуры) — путем молекулярной теплопроводности; осеннее охлаждение (от максимальной температуры до 4 °С) — путем конвективного перемешивания; зимнее охлаждение (от 4 до О °С) — вновь путем молекулярной теплопроводности.

В зимнем периоде замерзающих озер выделяются те же три фазы, что и у рек: замерзание, ледостав, вскрытие. Процесс образования и таяния льда схож с реками. Озера, как правило, на 2-3 недели дольше покрыты льдом, чем реки региона. Термический режим замерзающих соленых озер напоминает режим морей и океанов.

К динамическим явлениям в озерах относятся течения, волнения и сейши. Стоковые течения возникают при впадении реки в озеро и оттока воды из озера в реку. В проточных озерах они прослеживаются на всей акватории озера, в непроточных — на участках, прилегающих к устью или истоку реки.

Высота волн на озере меньше, но крутизна больше по сравнению с морями и океанами.

Движение воды в озерах, наряду с плотной конвекцией, способствует перемешиванию воды, проникновению кислорода в нижние слои, равномерному распределению питательных веществ, что важно для весьма разнообразных обитателей озер.

По питательным свойствам водной массы и условиям развития жизни озера подразделяют на три биологических типа: оли- готрофные, эвтрофные, дистрофные.

Олиготрофные — малопитательные озера. Это большие глубокие прозрачные озера с зеленовато-голубой водой, богатой кислородом, поэтому органические остатки интенсивно минерализуются. Из-за малого количества биогенных элементов они бедны планктоном. Жизнь небогата, но есть рыба, ракообразные. Это многие горные озера, Байкал, Женевское и др.

Эвтрофные озера обладают большим содержанием питательных веществ, особенно соединений азота и фосфора, неглубокие (до 1015 м), хорошо прогреваемые, с буровато-зеленой водой. Содержание кислорода снижается с глубиной, из-за чего зимой бывают заморы рыбы и других животных. Дно торфянистое или илистое с обилием органических остатков. Летом наблюдается «цветение» воды за счет сильного развития фитопланктона. В озерах богатый растительный и животный мир. Они наиболее распространены в зонах лесостепей и степей.

Дистрофные озера бедны питательными веществами и кислородом, они неглубокие. Вода в них кислая, малопрозрачная, бурая из-за обилия гуминовых кислот. Дно торфянистое, фитопланктона и высшей водной растительности мало, животных тоже. Эти озера распространены в сильно заболоченных местностях.

В последнее десятилетие в условиях повышенного поступления с полей соединений фосфора и азота, а также сброса сточных вод некоторых промышленных предприятий наблюдается эвтрофикация озер. Первым признаком этого неблагоприятного явления служит сильное цветение сине-зеленых водорослей, потом в водоеме уменьшается количество кислорода, образуются илы, появляется сероводород. Все это создаст неблагоприятные условия для жизни рыб, водоплавающих птиц и др.

Эволюция озер происходит разными путями во влажном и сухом климате: в первом случае они постепенно превращаются в болота, во втором — в солончаки.

Во влажном (гумидном) климате ведущая роль в заполнении озера и превращении его в болото принадлежит растительности, отчасти остаткам животного населения, которые вместе образуют органические остатки. Временные водотоки и реки приносят минеральные наносы. Мелкие озера с пологими берегами зарастают путем надвигания растительных экологических зон от периферии к центру. В конечном счете озеро становится травянистым низинным болотом.

Глубокие озера с крутыми берегами зарастают иначе: путем нарастания сверху сплавины (зыбуна) — слоя из живых и отмерших растений. Основу ее составляют растения с длинными корневищами (сабельник, вахта, белокрыльник), а на сетке из корневищ поселяются другие травянистые растения и даже кустарники (ольха, ива). Сплавина сначала появляется у берегов, защищенных от ветра, где нет волнения, и постепенно надвигается на озеро, увеличиваясь в мощности. Часть растений отмирает, падает на дно, образуя торф. Постепенно в сплавине остаются лишь «окна» воды, а потом и они исчезают, хотя котловина еще не заполнена отложениями, и только со временем сплавина смыкается со слоем торфа.

В сухом климате озера со временем становятся солончаками. Этому способствуют ничтожное количество осадков, интенсивное испарение, уменьшение притока речных вод, отложение твердых осадков, приносимых реками и пыльными бурями. В результате водная масса озера уменьшается, уровень понижается, площадь сокращается, концентрация солей возрастает, и даже пресное озеро может превратиться сначала в соленое озеро (Большое Соленое озеро в Северной Америке), а затем в солончак.

Озера, особенно крупные, оказывают смягчающее влияние на климат прилегающих территорий: зимой там теплее, летом прохладнее. Так, на береговых метеостанциях у озера Байкал температура зимой на 8-10 °С выше, а летом на 6-8 °С ниже, чем на станциях вне влияния озера. Влажность воздуха близ озера больше из-за повышенного испарения.

Источник



От чего зависит размер озера

Какие бывают озера?

На нашей планете множество озёр. Для образования озера надо, чтобы на поверхности земли появилась котловина — замкнутое понижение, и оно заполнилось бы водой. Некоторые озёра наполняются только во влажные сезоны, а остальную часть года стоят сухими. Они называются временными.

Происхождение озер

По происхождению озера делятся на два основных типа: природные и искусственные. Искусственные озера создаются людьми. Обычно это водохранилища, сооруженные в долинах рек. Котловины природных озер, в свою очередь, имеют разное происхождение:

  • тектонические образуются в результате разломов в земной коре;
  • ледниковые сформировались на территориях, подвергшихся материковому оледенению;
  • вулканические озера появились в кратерах потухших вулканов;
  • озера-старицы возникают в поймах рек, когда те меняют свое направление.

Пресные и солёные

Вода в озёрах бывает пресная, солоноватая и солёная или минеральная. Те озёра, в которые реки несут много воды, пресные. В них, например в Байкале, Ладожском и Онежском, солёность воды около 1%. Вода солоноватых озёр имеет солёность от 1 до 25%. Например, солёность воды в Иссык-Куле — 5—8%, а в Каспийском море — 10—12%. Солёными или минеральными называются озёра, вода в которых имеет солёность более 25%. Так, солёность Мёртвого моря, озёр Эльтон и Баскунчак составляет 200—300%. Солёные озёра, как правило, образуются в засушливых районах, где испарение велико.

Читайте также:  Прозрачные озера в подмосковье

Некоторые из них настолько солёные, что соль выпадает в осадок и осаждается на дно.

Считается, что чем преснее вода, тем она чище. Озеро Байкал заполнено самой пресной в мире водой, а значит, и самой чистой. В ней содержатся многие миллионы микроскопических живых организмов — это больше, чем в каких-либо других пресных водоемах.

Сточные и замкнутые

С окружающей территории в озеро стекают реки. Из одних озёр реки вытекают, а из других — нет. Те, из которых вытекает хотя бы одна река, называют сточными, а те, из которых не вытекает ни одной, — бессточными. К сточным озёрам относятся Байкал, Ладожское и Онежское, а к бессточным — Балхаш, Чад, Иссык-Куль, Мёртвое море. Аральское и Каспийское моря тоже бессточные озёра, но из-за их больших размеров и режима, похожего на морской, эти водоёмы условно считаются морями. Существуют так называемые глухие озёра, например образовавшиеся в кратерах вулканов. Реки в них не впадают и из них не вытекают.

Источник

Озеро

О́зеро – естественный водоём в понижении земной поверхности, имеющий выработанный под действием ветрового волнения профиль береговой зоны и обладающий замедленным водообменном.

Термин «озеро» происходит от древне-русск. «озеро», старо-слав. «ѥзеро, ѥзеръ».

Гидрологические процессы в озёрах изучает часть науки гидрологии – гидрология озёр. Однако в рамках физической географии и геоэкологии существуют и более комплексные науки, изучающие не только гидрологические процессы в озёрах, но и их морфологию и биологию. Такие комплексные науки называют либо озероведением, либо лимнологией (от греч.λίμνη – «озеро»).

Распространение озёр на земном шаре

Озёра распространены на поверхности суши повсеместно. Наибольшая озёрность (отношение площади озёр к общей площади данной части суши) характерна для увлажнённых районов древнего оледенения (север Европы, Канада, север США). Много озёр в районах многолетней мерзлоты, в некоторых засушливых районах внутреннего стока (юг Западной Сибири, Северный Казахстан), на поймах и в дельтах рек.

Озёрность Финляндии составляет 9,4%, Швеции 8,6%. В России озёр больше всего на Кольском полуострове (6,3% территории), в Карелии и на Северо-Западе Европейской части (5,4%), в Западно-Сибирской низменности (озёрность 4,3%). Озёрность всей России около 4%.

Наибольшее число крупных озёр с площадью более 100 км 2 находится в Африке, Азии и Северной Америке. В 1945 самых крупных озёрах земного шара сосредоточено 168 тыс. км 3 воды, т. е. около 95% объёма всех озёр на Земле.

Самое большое по площади на Земле озеро — это бессточное солоноватое Каспийское море, называемое морем из-за своего большого размера и режима, сходного с морским. Из пресных озёр самое большое – Верхнее (Северная Америка). Наибольший объём воды сосредоточен также в Каспийском море. Среди пресных озёр самый большой объём воды в Байкале. Байкал также наиболее глубокое озеро в мире.

Характеристики озера и его части

Основные морфометрические характеристики озера – это его площадь, длина, средняя и максимальная ширина, объём вод, средняя и максимальная глубина, длина береговой линии. При анализе водного баланса и водного режима озера важное значение имеет величины притока поверхностных и подземных вод к озеру, отток вод с вытекающей из озера обычно одной рекой (для сточных озёр), испарение с поверхности озера и атмосферные осадки на эту поверхность.

Основные морфологические части озера – это его котловина и занятое водой ложе (чаша); береговая зона, включающая береговой уступ, побережье и береговую отмель (литораль); заливы, бухты, глубокие плёсы.

Типы озер

Озёра подразделяют по разным признакам: размеру, степени постоянства, географическому положению, происхождению котловины, характеру водообмена, структуре водного баланса, термическому и ледовому режиму, минерализации вод, условиям питания водных организмов и др.

По размеру озёра подразделяют на очень большие с площадью свыше 1 тыс. км 2 , большие – с площадью от 101 до 1 тыс. км 2 , средние – с площадью от 10 до 100 км 2 и малые – с площадью менее 10 км 2 .

По степени постоянства озёра делят на постоянные и временные (эфемерные). К последним относятся водоёмы, которые заполняются водой лишь во влажные периоды года, а в остальное время пересыхают, а также некоторые термокарстовые озёра, теряющие воду в летний период.

По географическому положению озёра подразделяют на интразональные, которые находятся в той же географической зоне, что и водосбор озера, и полизональные, водосбор которых расположен в нескольких географических зонах. Малые озёра на равнинах, как правило, интразональны, крупные озёра обычно полизональны. Полизональны также и горные озёра, водосбор которых расположен в нескольких высотных ландшафтных зонах.

По происхождению озёрные котловины могут быть тектонические, вулканические, метеоритные, ледниковые, карстовые, термокарстовые, суффозионные, речные, морские, эоловые, органогенные. Такое же название дают и озёрам, находящимся в этих котловинах.

Тектонические котловины располагаются в крупных тектонических прогибах на равнинах (озёра Ладожское, Онежское, Ильмень, Верхнее и др.), в крупных тектонических предгорных впадинах (оз. Балхаш), в местах крупных тектонических трещин – рифтов, сбросов, грабенов (озёра Байкал, Танганьика, Ньяса и др.). Сложную, но безусловно тектоническую природу имеет впадина, где расположено Каспийское море.

Вулканические котловины расположены либо в кратерах потухших вулканов (некоторые озёра в Италии, на о. Ява, в Японии и т. д.), либо образовались вследствие подпруживания рек продуктами вулканизма – лавой, обломками породы, пеплом (оз. Кроноцкое на Камчатке или оз. Киву в Африке).

Метеоритные котловины возникли в результате падения крупных метеоритов (оз. Эльгыгытгын или оз. Каали в Эстонии).

Ледниковые котловины образовались в результате деятельности современных или древних ледников. Ледниковые озёрные котловины подразделяют на троговые, связанные с «выпахивающей» работой ледников (оз. Женевское, многие озёра в Скандинавии, в Карелии, на Кольском полуострове); каровые, расположенные в карах (горные озёра в Альпах, на Кавказе); моренные, сформировавшиеся среди моренных отложений. Троговые и каровые котловины созданы эрозионной, моренные – аккумулятивной деятельностью ледников. К ледниковым озёрам относятся также специфические озёра (часто временные), образовавшиеся в результате подпруживания рек ледником или возникающие на теле самого ледника. Ледниковые озёра, возникшие в результате моренно-аккумулятивной деятельности ледника или в результате подпруживания рек самим ледником, можно назвать приледниковыми, а возникшие на теле ледника – надледниковыми.

Особую категорию ледниковых озёр составляют еще мало изученные озёра, расположенные в районах покровного оледенения, например, в Антарктиде. В Антарктиде в последние десятилетия открыто и обследовано огромное количество больших и малых озёр, имеющих различную площадь, температуру и минерализацию воды, ледовый режим (есть озёра, вскрывающиеся в летний период и всегда находящиеся подо льдом). Примером такого подледникового озёра служит оз. Восток, открытое вблизи российской станции «Восток» в Антарктиде. Зеркало этого озера находится ниже поверхности ледникового щита приблизительно на 3,8 км. Оз. Восток – одно из крупнейших в мире: оно имеет площадь более 10 тыс. км 2 , длину 250 км, ширину 50 км, глубину 750 м. Вода в озере находится в жидком состоянии благодаря потоку геотермической теплоты из недр Земли. Не исключено, что исследование этого озера приведет к открытию архаичных форм жизни, имеющих возраст несколько миллионов лет. Высказываются предположения о том, что под мощным ледяным покровом на спутнике Юпитера Европе также находится слой жидкой воды, как и в оз. Восток.

Карстовые котловины образуются в районах залегания известняков, доломитов и гипсов в результате химического растворения этих пород поверхностными и в особенности подземными водами.

Термокарстовые котловины образуются в районах распространения многолетнемёрзлых пород в результате их протаивания и сопутствующей просадки грунта (небольшие озёра в тундре и тайге).

Котловины речного происхождения связаны с эрозионной и аккумулятивной деятельностью рек. Это разнообразные пойменные водоёмы (старицы, промоины), дельтовые и придельтовые водоёмы, плёсы пересыхающих рек и др.

На реках возникают и так называемые долинные котловины, образующиеся либо в результате горных обвалов (завальные котловины озёр Сарезского на р. Мургаб, Гекгель на р. Аксу в Азербайджане и др.), либо в результате подпруживания рек конусами выноса боковых притоков (часто в результате селевых потоков).

Эоловые котловины образуются в понижениях между песчаными дюнами и превращаются в озёра в результате затопления их речными или морскими водами. Эоловые озёра встречаются вблизи морских берегов, в дельтах рек (например, Волги, Или, Дуная).

Органогенные котловины формируются в болотах, а возникающие при этом водоёмы называют болотными озёрами и озерками.

По характеру водообмена и связи с океаном озёра подразделяют на сточные и бесточные. Первые из них сбрасывают по крайней мере часть поступающего в них речного стока за пределы озера (примером могут служить такие озёра, как Байкал, Онежское, Ладожское и многие другие). Частным случаем сточных озёр являются проточные озёра, через которые осуществляется транзитный сток реки; к числу таких водоёмов относятся озёра Чудское с Псковским (р. Великая), Сарезское (р. Мургаб), Боденское (р. Рейн), Женевское (р. Рона). Бессточными считают озёра, которые, получая сток извне, расходуют его лишь на испарение, инфильтрацию или искусственный водозабор, не отдавая ничего в естественный или искусственный водоток. Из таких водоёмов поверхностный сток отсутствует (примерами могут служить Каспийское и Аральское моря, озёра Иссык-Куль, Балхаш, Чад и др.).

По термическому режиму пресные озёра могут быть подразделены на три группы: полярные, или «холодные» с температурой в течение всего года ниже 4ºС и с преобладанием обратной температурной стратификацией (температура уменьшается от дна к поверхности); тропические, или «тёплые» с температурой в течение всего года выше 4ºС и с преобладанием прямой температурной стратификацией (температура увеличивается от дна к поверхности); озёра в условиях умеренного климата с температурой выше 4ºС и с преобладанием прямой температурной стратификацией летом и температурой ниже 4ºС и с обратной температурной стратификацией зимой.

По минерализации озёра могут быть пресными (их минерализация менее 1000 мг/л, соленость, т.е. содержание солей в г на кг раствора, менее 1‰), солоноватые (их соленость от 1 до 25‰), солёные (их соленость от 25 до 50‰), гиперсолёные, или рассолы (их солёность более 50‰). К солоноватым озёрам относятся Каспийское море (средняя солёность его вод около 12‰), Балхаш, Иссык-Куль и др. Гиперсолёные озера – Эльтон, Баскунчак, Кояшское в России (их солёность 200–300‰), Мёртвое море с солёностью около 300‰.

По условиям питания водных организмов (трофическим условиям) озёра делят на олиготрофные (глубокие озёра с малым количеством питательных веществ и небольшой биологической продуктивностью); евтрофные (озёра с большим содержанием питательных веществ и органического вещества, продуцирование которого ведет к его избытку и разложению, сопровождающимся ухудшением качества воды; дистрофные (озёра, вода которых содержит вредные для организмов вещества); мезоторфные (озёра со средними трофическими условиями).

Использование озёр

Озёра и их природные ресурсы используют для рыбного хозяйства, водного транспорта, водоснабжения городов, населённых пунктов, объектов сельского хозяйства, добычи соли. Наибольшую хозяйственную ценность представляют пресные озёра. Многие озёра и их берега – это места отдыха людей, любительского рыбного лова, развития водных видов спорта.

Озера – экологически уязвимые водные объекты, поэтому охране озёр и их природных ресурсов необходимо уделять особое внимание.

Источник

Adblock
detector