Меню

Виды течений в озерах

Колебания уровня воды в озерах.

Различают вековые, многолетние, сезонные и кратковременные изменения уровня озер.

Вековые и многолетние колебания уровня имеют вид циклов с периодами (фазами) его повышения и понижения и связаны с изменением климата. Продолжительность вековых циклов более 100 лет, многолетних – десятки лет.

В последние десятилетия важнейшим фактором многолетнего изменения уровня озер стала хозяйственная деятельность.

Сезонные колебания уровня озер в основном повторяют водный режим, впадающих в них рек, но с некоторым запаздыванием наступления отдельных фаз водного режима. Размах сезонных колебаний увеличивается с возрастанием удельного водосбора φ, но в целом он меньше, чем на реках.

Кратковременные колебания уровня озер связаны со сгонно-нагонными явлениями, изменением атмосферного давления, сейшами.

Сгонно-нагонные явлениявыражаются в том, что под воздействием ветра уровень воды у наветренного берега повышается (нагон), а у подветренного берега понижается (сгон). Чем больше скорость и продолжительность ветра, длина разгона (расстояние в пределах акватории по линии, совпадающей с направлением ветра) и чем меньше глубина озера, тем больше разница уровней у обоих берегов. На крупных озерах высота нагона достигает десятков сантиметров (иногда >1м); снижение уровня на противоположном берегу обычно меньше.

Различие в величине атмосферного давления в разных частях озера также вызывает перекос его поверхности. Изменение давления на 1мбар приводит к обратному по знаку изменению уровня воды приблизительно на 1см.

После прекращения действия ветра или выравнивания атмосферного давления на акватории озера поверхность воды стремится занять горизонтальное положение. Происходят разнонаправленные изменения уровня воды на разных частях озера. Они имеют вид постепенно затухающих колебательных движений. Это явление — сейша.

Наибольшее отклонение уровня от среднего положения — амплитуда сейши –наблюдается обычно у берегов. Такие места называются пучностями. В центральной части озера находятся точки, где уровень не меняется; это — узлы сейши. Иногда наблюдаются двухузловые и трехузловые сейши. Амплитуда сейши достигает 1м.

Период сейши — время между смежными максимумами или минимумами уровня.

а – одноузловая, б – двухузловая сейша

Ветровое волнение в озерах, течения, перемешивание вод.

Ветровое волнение – колебательное движение воды под действием ветра поступательного движения массы воды, в отличие от такового при сгонно-нагонных явлениях, не происходит. Волнение на озерах развивается и затухает быстрее, чем на больших морских акваториях, крутизна волн больше, волны, как правило, трехмерные. Высота и длина волн увеличивается с возрастанием скорости ветра и длины разгона. На крупных озерах высота волн может достигать 3-4 м (озера Мичиган, Ладожское).

Виды течений в озерах:

Ветровые течения,вызываемые длительными ветрами одного направления; они являются причиной сгонно-нагонных явлений.

Компенсационные течения, возникающие в нижних слоях воды при переносе поверхности озера вследствие сгонно-нагонных явлений или неравномерного распределения атмосферного давления по акватории. Течение направленно от участка с повышенным уровнем в сторону пониженного.

Стоковые течения возникают под влиянием впадающих в озеро рек. Особенно они заметны на озерах, характеризуемых большим коэффициентом проточности.

Плотностные течения образуются в результате неравномерного распределения по акватории плотности воды, зависящей от температуры воды и минерализации. Направление течений от мест с меньшей плотностью к местам с большей плотностью.

Ветровые и компенсационные течения обычно наименее устойчивы. Плотностные течения, связанные с температурой воды, часто имеют сезонный характер. Наиболее устойчивы стоковые течения.

Различают конвективное и динамическое вертикальное перемешивание воды в озерах.

Конвективное перемешивание происходит в том случае, когда под влиянием температуры или других причин слой воды с большей плотностью оказывается выше слоев с меньшей плотностью.

Динамическое перемешивание возникает под воздействием ветровых волн, сейш, течений. Влияние ветровых волн распространяется на поверхностный слой по глубине в несколько раз превышающей высоту волн.

Источник

Движение озёрных вод. Классификация по видам движения

Обычно на озерах если и есть течения, то очень слабые и часто незаметные.
Движение воды может быть:
Поступательным, когда масса воды перемещается на некоторое расстояние, в этом случае его принято называть течением.
Колебательным, при котором частицы воды, не перемещаясь в плановом отношении, совершают движения по некоторой замкнутой траектории, например в случае возникновения волн.
Также движение может быть постоянным или временным. Временное возникает под влиянием тех или иных причин, оказывающих на водную массу непостоянное воздействие, как например ветер.
К постоянным поступательным движениям относятся стоковые течения, характерные лишь для небольших проточных озер. Этот вид движения воды можно рассматривать как частный случай речного течения при значительном увеличении ширины русла и соответственном уменьшении скорости. При относительно большом объеме озера эти течения имеют значение лишь в той части водоема, которая непосредственно прилегает к истоку устью рек. В устьевой части впадающей реки течение имеет характер инерционного постепенно затухающего движения. А вблизи истока происходит постепенное нарастание скорости струй, собирающихся в русле реки, вытекающей из озера.
Временное поступательное движение воды возникает под воздействием ветра. Это так называемые сгонные и нагонные течения, величина которых зависит от ряда различных факторов, основными из которых естественно является скорость ветра, а также величина разгона ветра, то есть длина прямолинейного участка водной поверхности, совпадающего по направлению с направлением ветра.
Можно также отметить, в противовес поступательному ветровому движению воды, возникает донное течение обратного направления, компенсирующего его. Механизм ветрового течения достаточно сложен и напрямую связан со следующим видом движения, колебательным и волновым.
Не вдаваясь в тонкости сложного математического аппарата, описывающего динамику волнового движения, рассмотрим вкратце основные причины возникновения волн. Из физики известно, что поверхность раздела двух жидкостей, двигающихся с различной скоростью, должна принять волнистое очертание, если соблюдены два условия: плотности обоих жидкостей не одинаковы и между ними в результате их относительного движения возникает трение. Кстати, это справедливо не только для жидкостей – вспомните грядовую поверхность дна реки. Все физические процессы, происходящие на границе раздела воды и воздуха, можно свести к следующему:
Над поверхностью воды – турбулентное движение воздуха по шероховатой поверхности; около каждой волны имеем повышенное давление с наветренной части волны и пониженное с подветренной.
Ниже поверхности раздела – колебательное движение частиц воды по некоторым замкнутым траекториям, которые в грубом приближении можно принять за круговые. Это колебательное движение обусловлено тем, что частица воды, поднятая выше среднего уровня, стремится занять первоначальное положение и в силу инерции опускается ниже.
Кроме колебательного движения существует горизонтальная составляющая движения частиц воды, что и обуславливает ветровое течение, о котором говорилось выше.
Частным случаем колебательного движения воды является сейша или стоячая волна, колебания которой имеют характер последовательно затухающих. Сейша возникает в результате различного атмосферного давления в разных концах водоема. Понятно, что это явление может иметь значение лишь на достаточно крупных водоемах. При этом происходит перекос водной поверхности.

Читайте также:  Уровне спавна лавовых озер террария

Как обычно сочетание различных по происхождению движений водных масс создает нередко довольно сложную картину перемещения озерных масс воды. Так, при взаимодействии стокового течения, вызванного силой тяжести, и ветрового, причиной которого является касательная силы трения воздуха, возможны три варианта течений:

1. Градиентное – преобладающей является сила тяжести.
2. Дрейфовое – преобладает касательная силы трения ветра.
3. Смешанное.

Кроме описанных движений водной массы в водоеме существуют конвективные движения, связанные с изменением плотности воды в результате изменения каких-либо характеристик воды, в частности температуры. Эти движения имеют суточную и сезонную периодичность. В теплое время года или суток, то есть весной или днем в мелководной береговой зоне вода быстро прогревается до дна, теплые потоки поднимаются к поверхности, а из глубины на смену прогретой воде поступают холодные массы воды. Теплая вода смещается от берега, в результате происходит конвективное смешивание воды.
Осенью или ночью в береговой зоне происходит обратный процесс вследствие выхолаживания воды. Охлажденные массы опускаются на дно, вытесняя прогретые в течении лета или дня массы воды, которые занимают их место. В центральной глубоководной части озера происходят такие же процессы, с меньшей интенсивностью. Это происходит до наступления равновесного состояния.

Источник



Течения в озерах

Течение — определенный маршрут, по которому в озерах перемещается вода. Течения возникают под действием ветра и взаимодействующих водных потоков. Как правило, во всех крупных водоемах, в водной толще, под действием стока и притока, и внешних процессов, проявляются стабильные или кратковременные течения.

Все водные течения делятся на группы: ветровые; волновые (волноприбойные, разрывные и внутриволновые); стоковые (сточные); плотностные; дрейфовые и остаточные. Могут возникать и сейшевые волны, которыми называют стоячие волны в замкнутых водоемах с периодами от десятков часов. В озерах, под действием ветра, могут возникать также системы циркуляционных течений. Если ветер достигает скорости 5—7м/с, то образовывается замкнутая циркуляция водных масс, например, течение, которое в Ладожском и Онежском озерах. В дальнейшем, будем называть Струйным«течением такое устойчивое течение, которое захватывает не всю толщу воды в озерах, а находится на определенной глубине, как бы «в определенном слое» озера.

Озера Медведковской земли

Где бы ни был человек, какие бы красоты ни открывались перед его взором, родной край он не забудет никогда.

Наша медведковская сторона богата озёрами. В лесной чаще затерялось спрятанное от людского глаза Медвежье озеро. Это название неразрывно связано не только с близостью расположения с деревней Медведки, но и со словом медведь. В этом озере был найден обломок кремневой стрелы, попадаются обломки керамики. Как видим, речь идёт о стоянке и о древнем пребывании на озере человека.

Ещё одной жемчужиной медведковской земли является Кишинское озеро. Сусанинцам и жителям близлежащих деревень дорога эта огромная чаша воды, в глубинах которой ходят крупные щуки и окуни. Дорог светлый бор, раскинувшийся вокруг озера. Сколько люди набирают здесь ягод! Брусника, черника, клюква! В любое время года здесь можно хорошо отдохнуть, полюбоваться лесными далями.

Кишинское озеро

Описание Щелочного озера

Медведковского сельского поселения

Но есть в нашем краю озеро особенное. Это уникальное озеро не только сусанинской земли, но и области, а, может быть, и страны. Речь идёт о Щелочном озере, расположенном на юго-востоке в двух километрах от центральной усадьбы Медведки. В чём же его уникальность?

Щелочное озеро

Медведковского сельского поселения

По воспоминаниям Тоскина Алексея Николаевича (местного старожила 80 лет) озеро занимало обширную территорию, в диаметре около километра, но из года в год его берега зарастали влаголюбивой растительностью, сокращая площадь водяного зеркала. На берегу озера стояла деревня Озеряйки, которая получила своё название в честь озера.

«Глубину озера мы ещё мальчишками пытались измерять, к верёвке привязывали груз и опускали на дно, у берега глубина была 12 метров, а на середине и говорить нечего, глубоко, более 20 метров, многие пытались донырнуть до дна, но никому не удалось.

Читайте также:  Озеро соли мои страны

На дне озера бьют ключи, поэтому вода не прогревается. Мальчишками каждый день всё лето и до осени бегали купаться. Вода там особенная, много солей-щелочей, поэтому плотность воды высокая, нырнёшь поглубже, а вода выталкивает обратно, никто в этом озере никогда не тонул»

Уникальность озера в воде, обладающей щелочными свойствами. Люди приезжают сюда стирать бельё, половики, паласы. Грязь отстирывается даже без мыла. Если вымыть голову озёрной водой, волосы становятся мягкими, шелковистыми.

По воспоминаниям Громовой Екатерины Осиповны (81 год) на берегу озера стояли бани, воду в которые носили из озера, но со временем бани нарушили, так как жители ближайшей деревни Озеряйки переехали на центральную усадьбу.

Тоскин А.Н. рассказал, что «на озере всё время были плавающие острова с травой, кустами и даже деревьями. Отрывается от берега земля, а детки катаются на них, зацепятся за торчащий корень или траву, сделают вёсла из веток и плывут, как на лодке. Из озера вытекает речка Чёрная с голубыми омутами, течёт она в реку Воложница, а она в свою очередь впадает в Волгу. В озеро впадает маленькая безымянная речка, которая летом пересыхает, за исключением омутов и бочагов».

Со временем берега озера начали зарастать влаголюбивой растительностью и постепенно вокруг озера образовалось болото. Местные жители назвали его Антоновым.

Тоскин А.Н вспоминает: «Озеро хотели расчистить ещё до войны своими силами, но не успели, началась война, средств и сил уже не хватило»

По воспоминаниям Громовой Екатерины Осиповны: «Озеро всегда было первой рукой для жителей, особенно в годы войны, когда не хватало мыла. Вода отстирывает и без него. После войны, когда я работала на ферме, рабочую одежду приходила отстирывать на озеро. Что не могла отстирать руками дома, то само отстирывалось в щелочной воде. Да и сами ходили мыться на озеро. А когда берега стали заболачиваться, местами появилась клюква. Народ стал собирать тут клюкву, держимся все вместе, далеко не отходим друг от друга, потому что болото это топкое, со своими секретами. Если не знаешь их, можно провалиться, потому что существуют продухи, оконца такие, которые не заросли мхом. Однажды сама провалилась, еле выбралась, пришлось ложиться и выкатываться от этого места.

Заготовка клюквы на болоте

А молодёжь нынче ничего не боится: нырнут в один продух, а вынырнут в другой, ведь под болотом озёрная вода. На озеро часто приезжают отдыхающие и из Костромы, и из Москвы. Уж больно им нравится наше озеро».

Купание на озере

На краю озера была расположена вышка, с которой молодёжь ныряла в воду.

Вышка на озере

Сейчас нет острее проблемы, чем проблема состояния живой природы. Чтобы быть ближе к природе, у нас в школе создана экологическая тропа, на которой проходят экскурсии с целью изучения флоры и фауны родного края. Одной из остановок экологической тропы является Щелочное озеро. Местную достопримечательность посещают туристы. Костромская ГТРК делала репортажи об озере и его уникальных свойствах. Местные жители гордятся своим озером и хотят сохранить его для потомков. В план работы администрации Медведковского сельского поселения на 2009 г. включены мероприятия по строительству мостков к Щелочному озеру. Приложение 1.

Чтобы озеро не погибло, мы решили выработать рекомендации для населения. Был проведён опрос населения с целью выяснить, нужно ли улучшить экологию озера и какие пути сохранения озера они предложат.

Населению было предложено ответить на вопросы:

1. Где находится Щелочное озеро в нашей местности?

2. Известно ли вам его происхождение?

3. Почему озеро называют Щелочным?

4. Что вам известно о величине озера? (раньше и сейчас)

5. Были ли раньше на озере плавающие острова?

6. Каково значение озера для населения?

7. Каково его значение для окружающей среды?

8. Возможно ли восстановить и сохранить озеро?

9. Что можно сделать для сохранения озера?

Было опрошено 35 человек.

Все опрошенные дали положительные ответы на поставленные вопросы: знают, где находится озеро, почему его называют Щелочным… На вопрос что можно сделать для сохранения озера, 27 человек предложили очистить озеро от зарослей и отремонтировать лавы и мостки к водной глади. 6 человек предложили найти спонсора для очистки озера. 2 человека предложили включить Щелочное озеро в туристический маршрут.

Наши Медведковские озёра являются достопримечательностями Сусанинского района и включены в историческую экскурсионную программу «За веру, царя и Отечество». Приложение 2.

На основе воспоминаний старожил и предложений населения мы выработали следующие рекомендации:

1. Расчистить подъездные пути к Щелочному озеру;

2. Отремонтировать мостки к озеру;

3. Расчистить от зарослей берега озера;

2. Включить Щелочное озеро Медведковского сельского поселения в туристический маршрут как один из экскурсионных объектов турфирмы «Мир приключений»;

3. Взять костромским геологам озеро под постоянное наблюдение.

Закончить хочется словами К.Г.Паустовского:

«Кто дал право человеку калечить и безобразить землю… Есть вещи, которые не оценить ни рублями, ни миллиардами рублей. Неужели так трудно понять… что могущество страны – не в одном материальном богатстве, но и в душе народа! Чем шире, свободнее эта душа, тем большего величия и силы достигает государство. А что воспитывает широту духа, как не эта удивительная природа! Её нужно беречь, как мы бережём самую жизнь человека. Потомки никогда не простят нам опустошения земли, надругательства над тем, что по праву принадлежит не только нам, но и им».

Читайте также:  Длина озера алаколь в казахстане

1. Баринова И.И. География России. Природа. 8 кл.: Учеб. Для общеобразоват. Учеб. Заведений. – М.: Дрофа, 1996.

2. Лесненко В. К. «Мир озер», М.: Просвещение, 1989.

3. Я познаю мир: Детская энциклопедия: География. – М.: ООО «Издательство АСТ», 2001.

5. Чеботарев А.И. Гидрологический словарь Л., Гидрометеоиздат, 1978

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2021 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.005 с) .

Источник

Водный режим озёр

Во́дный режи́м озёр — закономерное повторяющееся изменение объёма вод в озере, уровня воды, течений, волнения. Главное в водном режиме озёра – это колебания его уровня, характеризующие не только «жизнь» озера, но и оказывающие основное влияние на хозяйственное использование природных ресурсов самого озера и его берегов. Уровень воды измеряют на озёрных гидрологических постах (речных, свайных или оборудованных самописцем). Уровень измеряют в см над нулём поста – некоторой заранее назначенной отсчётной поверхностью, привязанной к геодезической сети и имеющей соответствующую абсолютную отметку (в России, как правило, в Балтийской системе высот). В практических целях уровень воды выражают в абсолютных отметках. Для этого величину измеренного уровня в см прибавляют к отметке нуля поста; результат выражают в м с точностью 0,01 м.

Колебания уровня воды в озёрах по причинам, их вызывающим, могут быть подразделены на две группы:

  1. колебания уровня, связанные с изменением объёма воды в озере и определяемые, таким образом, в основном изменениями составляющих водного баланса водоёма; такие колебания уровня называют объёмными или водно-балансовыми;
  2. колебания уровня, не связанные с изменениями объёма воды в озере, а определяющиеся перераспределением неизменного объёма воды по пространству озера; такие колебания уровня часто называют деформационными.

Колебания уровня первой группы объясняются прежде всего климатическими причинами, в частности обусловленными климатом изменениями приходных и расходных составляющих водного баланса (притока речных вод, осадков на поверхность озера, испарения с его поверхности). Поскольку речной водный сток и увлажнение территории в целом подвержены климатически обусловленным вековым, многолетним и сезонным изменениям, аналогичные колебания имеет и уровень воды в озёрах. За последние 40–60 лет (в связи с антропогенными изменениями стока рек) в объёмных колебаниях уровня озёр заметное влияние приобрел и антропогенный фактор.

Вековые и многолетние колебания уровня озёр – наиболее яркое проявление гидрологического режима водоёмов; они же оказывают и наиболее сильное (нередко неблагоприятное) воздействие на хозяйственное использование озёр и сопредельных территорий. Основная причина таких колебаний – климатическая. Поэтому изучение вековых и многолетних колебаний уровня озёр может служить и косвенным доказательством существования климатических изменений увлажненности территорий.

Общеизвестны вековые и многолетние колебания уровня Каспийского и Аральского морей, обусловленные как климатическими, так и антропогенными факторами (сооружение водохранилищ, отбор воды на хозяйственные нужды). С 1900 по 1977 г. уровень Каспия снизился на 2,44 м, с 1977 по 1995 г. резко поднялся на 2,35 м, а затем к 2015 г. вновь упал на 1,34 м. Главная причина этих изменений – изменение типа атмосферной циркуляции на водосборе озера и соответствующие колебания водности рек (в первую очередь Волги). В 2015 г. уровень водоёма имел абсолютную отметку около -28,00 м. С 1910 по 2015 г. уровень Арала понизился на 24 м (с отметки 53 м до отметки 29 м в Балтийской системе высот). Главная причина – значительный забор воды на орошение из впадающих в озеро рек Амударья и Сырдарья.

Отмечены факты снижения уровня многих бессточных озёр за последние 100–200 лет, что, по-видимому, связано с общим уменьшением увлажненности засушливых районов ряда материков.

Сезонные колебания уровня озёр также в основном связаны с изменениями составляющих их водного баланса. Повышение уровня озёр происходит в периоды повышенного притока речных вод, определяемые типом внутригодового режима речного водного стока. В средней полосе России подъём уровня воды в озёрах отмечается весной в период снегового половодья на реках. Озёра, питающиеся водами с ледников и высокогорных снегов, имеют максимум уровня во вторую половину лета.

Колебания уровня воды в озёрах второй группы связаны прежде всего со сгонно-нагонными явлениями, обусловленными ветром. Такие колебания имеют кратковременный характер. Их часто называют сгонно-нагонными денивиляциями уровня. Особую опасность для населённых пунктов и хозяйственных объектов на берегах озёр представляют штормовые нагоны. К деформационным колебаниям уровня также относятся сейши.

Неравномерное распределение атмосферного давления над крупным озером также может привести к деформационным колебаниям уровня воды. При этом уровень воды ведёт себя как «обратный барометр»: повышается при понижении атмосферного давления и понижается при его повышении. Так, изменение атмосферного давления на 1 гПа (или на 1 мбар) должно привести к обратному по знаку изменению уровня воды в этом месте приблизительно на 1 см.

Приливные колебания уровня также относятся к деформационным. Такие колебания отмечаются только на крупных озёрах. На Каспийском море они не превышают нескольких сантиметров.

Особый тип водного режима озёр – течения. Наиболее частый вид течений в озёрах – ветровые, обусловленные трением ветра о водную поверхность. Другой вид течений – плотностные, связанные с градиентами плотности воды, обусловленными пространственными изменениями температуры воды. Важное проявление водного режима озёр – волнение.

Источник

Adblock
detector