Основные понятия водной экологии. Водные экосистемы и их компоненты

Круговорот воды на земном шаре.

Классификация видов движения воды в водных объектах по изменчивости скорости потока. Турбулентный и ламинарный режим движения воды. Число Рейнольдса.

Метод теплового баланса в гидрологии. Универсальное уравнение теплового баланса.

Метод теплового баланса широко используют в гидрологии для исследования изменений температуры воды в реках, озерах, океанах и морях. Он заключается в составлении и анализе уравнений вида и его членов, проверке или расчете трудно поддающихся определению членов уравнения.

Важным составляющим теплового баланса является радиационный баланс R, представляющий собой разность между количеством суммарной коротковолновой солнечной радиации, поглощаемой поверхностью воды или суши, и эффективным длинновлновым излучением этой поверхности.

В уравнении Q-прямая, q-рассеянная солнечная радиация, r-альбедо поверхности, I- эффективное излучение

Ряд членов уравнения теплового баланса связан с поступлением или удалением теплоты с поверхностными или подземными водами

В уравнении теплового баланса учитывают также теплообмен с атмосферой и грунтами, обусловленный различиями в температуре воды и воздуха, воды и грунтов.

Большое количество теплоты расходуется при фазовых переходах

Вместе с дополнительными положительными членами- поступлением теплоты с атмосферными осадками, также вследствие перехода кинетической части энергии в тепловую (диссипации энергии)

Уравнение теплового баланса записывается в виде

Физической причиной круговорота воды на земном шаре служит солнечная энергия и сила тяжести. Солнечная энергия – это причина нагревания и последующего испарения воды. Неравномерное распределение по Земле солнечной энергии приводит к неравномерному распределению атмосферного давления, вызывает воздушные потоки – ветры, переносящие испарившуюся влагу и создающие ветровые течения в океане. Сила тяжести вынуждает сконденсировавшуюся в атмосфере при благоприятных условиях влагу выпадать в виде атмосферных осадков, а также все подземные и поверхностные воды стекать сначала к дренирующим местность рекам, а в конечном счете к океану. Так же на это влияет наклон поверхности Земли.

Круговорот воды основан на законе сохранения вещества, солнечной энергии, энергии силы тяжести.

Экосистемы- предмет изучения экологии, это природный комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания, связанными между собой обменом веществ и энергии.

Все природные экосистемы подразделяются на три группы: наземные (тундра, степи, пустыни), пресноводные (озера, реки) и морские (океан, шельф).

Также водные экосистемы можно разделить по иерархической подчиненности: глобальная экосистема Мирового океана вместе с речной сетью его водосбора,; изолированные водные экосистемы областей внутреннего стока; крупные водные объекты (океаны, речные системы); отдельные реки, моря, вдхр, озера, болота; их крупные части (притоки, дельты, заливы, гагуны, лиманы и др.); экосистемы самого низкого ранга (элементы водоемов и водотоков- экосистемы плесов, литорали и др.). Водные экосистемы принадлежат к числу самых биопродуктивных на планете.

Но в наше время человеческое общество и его хоз. деятельность становятся важнейшим экологическим фактором, которое активно использует ресурсы природы, а так же переобразует их, нередко нарушая экологическое равновесие.

Поэтому водную экосистему (т.е. экосистему, в структуре и функционировании которой ведущая роль принадлежит воде) рассматривают из 3х самостоятельных компонентов:

1. абиотическая часть водной экосистемы, т.е. вода с содержащимися в ней растворенными и взвешенными вещ-вами, грунта дна и берегов водных объектов;

2. биотическая часть водной системы, т.е. все гидробионты (орг-мы, живущие в воде) и их комплексы- биоценозы;

3. человеческое общество и его хозяйственная деятельность.

К первому нужно отнести соленость, мутность воды, скорость течения, ледовые явления, температуру воды, уровень воды и др.

Изучением пространственно-временной изменчивости этих экологически значимых характеристик и занимается гидрология.

Дата добавления: 2015-04-30