Расходование воды в бассейне реки 2 страница

54. Термический и ледовый режим озер

Термический режим озер обусловлен приходом и расходом тепла во времени и распределением его в водной массе и котловине. Тепловой баланс может быть рассчитан в абсолютных значениях составляющих (дж) или в относительных единицах — дж/см2 акватории водоема, что позволяет сравнить тепловой режим различных водоемов.
Основным источником прихода тепла в озера является солнечная радиация. Наиболее интенсивно поглощает солнечную радиацию поверхностный слой воды. Опыт показывает, что в озерах с прозрачной водой в слое воды 25 см поглощается 43—59%, а в озерах с повышенной мутностью — 30—80% падающей радиации. Поэтому, если бы вода в озерах была неподвижной, то нагрев ее происходил бы лишь в самом верхнем слое, проникновение тепла в глубины из-за очень малой теплопроводности воды осуществлялось бы в ничтожных размерах. Но благодаря движению водных масс в озерах активно осуществляется обмен теплом между различными слоями воды по вертикали. В связи с этим суточные колебания температур в озерах прослеживаются на глубине нескольких метров, а годовые обычно захватывают всю водную толщу (за исключением некоторых наиболее глубоких озер).
Перенос тепла в глубины озера, а следовательно, и термический режим глубин, связаны с двумя видами перемешивания вод: конвективным — вертикальным обменом частиц воды, связанным с разностью плотностей этих частиц, и фрикционным, возникающим в результате движения водных масс, вызванного, главным образом, ветром.
В результате поступления и отдачи тепла через водную поверхность и перераспределения его в водной массе в озерах наблюдаются различные типы термического режима.
Рассмотрим особенности внутригодового распределения температуры в пресных озерах умеренного климата.
Весной, после вскрытия озера, частицы воды в поверхностном слое нагреваются до температур, близких к 4° С, плотность их возрастает, возникает свободная конвекция, выравнивающая температуры сначала в верхнем слое, а затем во всей водной массе (весенняя гомотермия).
При весенней гомотермии вода озера легко перемешивается ветром и становится однородной не только по температуре, но и по минерализации, мутности, насыщению газами и т. д. Продолжительность и интенсивность весеннего перемешивания чрезвычайно важна для жизни в озере, т. к. в этот период глубинные слои его насыщаются кислородом. Устанавливаясь обычно при температуре 4° С. гомотермия может продолжаться (при сильных ветрах) и при более высоких температурах. Так, в мелководных озерах ветровое перемешивание может поддерживать ее в течение всего безледного периода.
К концу весны верхний слой воды прогревается; разность температуры, а следовательно, и градиенты плотности воды между верхними и глубинными слоями возрастают. В озере устанавливается прямая температурная стратификация, характеризующаяся понижением температуры с глубиной. Наступает летний период годового теплооборота озера. В период летнего нагревания энергии ветра оказывается недостаточно для полного перемешивания водоема и в нем образуются три вертикальные термические зоны (рис. 18, кривая 11).
Процесс льдообразования на озерах начинается так же, как и на реках, с возникновения заберегов и сала. На малых озерах, где тепловой запас и перемешивание невелики, а охлаждение по площади происходит почти равномерно, сплошной ледяной покров может образоваться почти одновременно на всей площади за счет смыкания заберегов, продвигающихся от берегов к центру озера. Если похолодание сохраняется, то возникновение первой ледяной корки является и установлением ледостава.
Нарастание льда идет наиболее интенсивно в первый период после замерзания, причем процесс этот происходит одновременно и снизу и сверху. Поэтому для озерного льда в большинстве случаев характерна слоистая структура: поверх прозрачного водного льда лежит мутный и беловатый водно-снеговой и снеговой лед. К весне толщина льда на озерах может достигать 200 см. Лед и особенно покрывающий его снег делают практически невозможным теплообмен между водной массой и атмосферой.
Вскрытие озер происходит под влиянием притока тепла, механического воздействия ветра и колебаний уровня воды.

55. Основные особенности гидрохимических и гидробиологических условий, донные отложения озер

Хотя химический состав озёр остаётся относительно длительное время постоянным, в отличие от реки заполняющее его вещество обновляется значительно реже, а имеющиеся в нём течения не являются преобладающим фактором, определяющим его режим. Озёра регулируют сток рек, задерживая в своих котловинах полые воды и отдавая их в другие периоды. В водах озёр происходят химические и биологические реакции. Одни элементы переходят из воды в донные отложения, другие — наоборот. В ряде озёр, главным образом не имеющих стока, в связи с испарением воды повышается концентрация солей. Результатом являются существенные изменения минерализации и солевого состава озёр. Благодаря значительной тепловой инерции водной массы крупные озёра смягчают климат прилегающих районов, уменьшая годовые и сезонные колебания метеорологических элементов.

Они формируются из аллохтонных (принесенных извне) и автохтонных (образующихся в самом водоеме) материалов. Аллохтонные материалы в виде взвешенных и влекомых наносов образуются за счет селевых паводков, пылевых частиц, приносимых ветрами, продуктов хозяйственной деятельности человека. Автохтонные отложения формируются за счет продуктов жизнедеятельности водных организмов, скелетов, панцирей и других остатков после отмирания, а также за счет химических осадков— веществ, возникающих в воде при химическом взаимодействии растворенных соединений, абразионного материала с берегов и др. Вероятно, в аллохтонных материалах следует учитывать и осадки из космоса—метеориты, и космическую пыль.

Скорость осаждения твердых частиц зависит от размеров, формы и плотности частиц; от свойств воды—ее плотности, вязкости; от движения—течений, волнения, перемешивания;

от химических и биологических процессов.

56. Влияние озер на речной сток

Озера, аккумулируя в своих котловинах весной "избытки" вешних вод, тоже способствуют выравниванию неравномер ности годового стока рек, и даже в большей мере, чем леса. Влияние их на речной сток можно проследить, анализируя его сезонные значения в зависимости от озерности водосбо ров. Оказывается, если озерность бассейна составляет 1%, то весенний сток рек западной части Северного края достигает 62% годового значения, а зимний меженный — 8%. При озер ности бассейна 7% доля весеннего стока в общегодовом снижается до 42%, а доля зимнего меженного увеличивается до 16%. Например, сток Сухоны, вытекающей из Кубенского озера, в период летней межени составляет 42% общегодо вого, а в период зимней межени — 9. У Онеги, Свиди и Лекшмы, тоже зарегулированных озерами, доля весеннего стока равна 40%, а зимнего — 20.

Аналогично озерам действуют в карстовых районах и по глощающие талые снеговые воды карстовые воронки. Ве сенний сток карстовых рек снижается до 35—40% общегодо вого, а подъемы воды во время половодий, даже в много водные годы, не превышают 1—3 м, в маловодные же годы составляют всего 0,3—0,7 м. Примером может служить приток Северной Двины река Емца. В верховьях ее многолетняя амплитуда колебаний уровней воды в 2—3 раза ниже, чем на обычных равнинных реках с таким же примерно по площади бассейном. Запасенная под землей вода подпитывает в межень карстовые реки, увеличивая их сток зимой до 10—20% годо вого стока и более.

В Северном крае много интересных карстовых районов, и они, безусловно, заслуживают того, чтобы остановиться на них более подробно.

57. Назначение водохранилищ, их размещение на земном шаре, типы водохранилищ

Искусственные водоемы, созданные при помощи гидротехнических сооружений и имеющие полный объем более 1 млн м3, называются водохранилищами. Водохранилища отличаются друг от друга параметрами (площадью зеркала, объемом, длиной, шириной, глубиной), конфигурацией, характером регулирования, режимом сработки, назначением, характером и степенью воздействия на природу и хозяйство прилегающих районов, технико-экономическими показателями и т. п. Вместе с тем они имеют и общие черты: почти все водохранилища образуются путем подпора рек плотинами (лишь некоторая часть образована путем обвалования участков территории дамбами с самотечной или механической подачей воды извне); большинство водохранилищ предназначается для регулирования естественного стока рек в целях комплексного использования водных ресурсов; для всех водохранилищ (за исключением тех из них, в состав которых вошли крупные естественные озера) характерны возрастание глубины по направлению к плотине, весьма замедленные по сравнению с рекой водообмен и скорости течения воды, неустойчивость летней термической и газовой стратификации и некоторые другие особенности. По полному объему и площади зеркала принято делить водохранилища на шесть категорий: (Крупнейшие, Очень крупные, Крупные, Средние, Небольшие, Малые)
На земном шаре создано более 10 тыс. водохранилищ, содержащих примерно в 4 раза больше воды, чем все реки (пол объем — 5 тыс. км3). Площадь их водного зеркала с учетом площади озер, находящихся в подпоре,— 600 тыс. км3, что значительно больше площади Каспийского моря.
Водохранилища создаются во всем мире как в промышленно-развитых, так и в развивающихся странах. 30 лет назад в Африке практически не было крупных водохранилищ, а сейчас четыре из пяти крупнейших водохранилищ мира находятся на этом материке. В США в ближайшие 20—30 лет предполагается удвоить полезный объем водохранилищ, хотя эта страна по их количеству занимает первое место в мире.

58. Термический и ледовый режим водохранилищ

По термическому режиму водохранилища отличаются от рек неоднородностью температуры, а от глубоководных озер неустойчивой стратификацией и относительно высокими температурами придонных слоев в летний сезон. В температурном режиме водохранилищ много общего с температурным режимом мелководных озер. Однако в период весеннего нагревания проявляются некоторые особенности, свойственные, в частности, Рыбинскому водохранилищу. На эти особенности обратил внимание В. И. Рутковский. В Рыбинском водохранилище повышение температуры, начинающееся еще подо льдом, прекращается; температура воды в водохранилище временно понижается из-за заполнения его котловины снеговыми водами притоков, температура которых близка к 0° С. В дальнейшем, во вторую половину весны, температура воды в водохранилище связана также с притоком речных вод, но уже относительно более теплых. Интенсивное прогревание водохранилища происходит сначала вблизи устьев притоков, в губах и на мелководьях. В этот период в разных частях водохранилища можно наблюдать одновременно температуру от 0 до 10° С, обратную, прямую стратификации и гомотермию. Для периода осеннего охлаждения характерна гомотермия вплоть до появления льда, когда температура принимает значения, близкие к 0°С, по всей глубине, что связано с ветровым перемешиванием водной массы мелководного водохранилища. Зимой при ледоставе в проточных районах возникшая с осени гомотермия сохраняется при температуре, близкой к 0°С; в малопроточных происходит постепенное прогревание придонных слоев воды и установление обратной стратификации. В нижних бьефах прогрев воды весной и охлаждение осенью отстают по срокам от естественных условий на 5—10 дней. В связи со сбросом из водохранилища вод, более теплых осенью и более холодных весной, годовая амплитуда колебаний температуры меньше по сравнению с амплитудой колебаний температуры воды рек в естественном состоянии.

59. Гидрохимический и гидробиологический режим водохранилищ

Особенности гидрохимического и гидробиологического режимов

водохранилищ определяется в основном тремя обстоятельствами:

1) интенсивностью водообмена, 2) характером грунтов и

растительности, затопления и подтопления, 3) режимом накопления и

сработки вод, величиной и интенсивностью колебаний уровня воды.

Гидрохимический гидробиологический режим водохранилища на

реке Степной Зай в городе Альметьевске отличается от речного. В

результате сооружения водохранилища происходит трансформация

речного гидрохимического и гидробиологического режима в режим,

характерный для озер. Отмечает минерализация воды и уменьшения

содержания растворенного кислорода с глубиной. В природных слоях

наблюдается скопление вод технического качества. В теплое время года

возможно цветение воды в застойных зонах водохранилища. Медленно

происходит формирование ихтиофауны.

Различного вида растительность в глубине водохранилища

отсутствует или выражена очень слабо.

60. Влияние водохранилищ на речной сток и окружающую природную среду

Водохранилище замедляет водообмен в гидрографической сети

речного бассейна реки Степной Зай. Сооружения водохранилища

привело к уменьшению, как стока воды, в следствие дополнительных

потерь на испарение с поверхности водоема, так и стоков наносов,

биогенных и органических веществ в следствие их потопления в

водоеме. Уменьшение водообмена привело к уменьшению скорости

течения в речных системах, и к уменьшению способности рек к

самоочищению. После сооружения водохранилища изменяется

почвенно-растительный покров на затопленных и подтопленных землях.

Кроме того, в результате сооружения водохранилища часто нарушаются

условия прохода на нерест многих пород рыб, нередко ухудшается

качество воды вследствие возникновения в некоторые периоды года и

дефицита кислорода в придонных слоях, накопление солей и биогенных

веществ.

61. Происхождение болот и их распространение на земном шаре, типы болот

Болото- это избыточно увлажненный с застойным водным режимом участок земли, на котором происходит накопление органического вещества в виде неразложившихся остатков растительности. Болото - торфяник, т.е. избыточно увлажненный участок земли, имеющий слой торфа толщиной не менее 30 см и покрытый специфической растительностью. Избыточно увлажненные земельные площади со слоем торфа толщиной менее 30 см или вовсе не имеющие его называют заболоченными землями. Происхождение болот: Заболачивание суши: затопление, подтопление. Зарастание водоемов:апропель – высшие растения – образование торфа. Типы болот:- заболоченные земли (не имеющие хорошо выраженного слоя торфа); -собственно торфяные болота. Низинные болота-Морфология-обычно имеют вогнутую или плоскую поверхность, способствующую застойному характеру водного режима. Гидрологический режим -наличие близлежащего водоема или водотока, близость уровня грунтовых вод, преобладание в водном питании поверхностных и грунтовых вод. Растительность- евтрофные растения, требовательные к минеральным веществам: ольха, береза, осоки, тростник, рогоз. Верховые болота-имеют мощный слой торфа и выпуклую поверхность; преобладание в их водном питании атмосферных осадков, бедных минеральными биогенными веществами; олиготрофные растения, нетребовательные к минеральным веществам: сосна, вереск, пушица, сфагновые мхи. переходные болота -плоская или слабовыпуклая поверхность, промежуточный между низинными и верховыми, мезотрофная растительность умеренного минерального питания: береза (иногда сосна), осоки, сфагновые мхи.

62. Строение, морфология и гидрография торфяных болот. Развитие торфяного болота

Торфяная залежь 1. Инертный слой -лежит на минеральном дне, имеет очень слабый водообмен с выше расположенными слоями торфа и с окружающими болота землями, отличается постоянным или малоизменяющимся содержанием воды в торфе. Малая водопроницаемость, отсутствие доступа кислорода в поры торфа, отсутствие аэробных бактерий и микроорганизмов. 2. Деятельный (активный) слой -имеет некоторый влагообмен с атмосферой и окружающими болото территориями, содержание влаги в торфе изменяется, происходят колебания уровня грунтовых вод. Повышенная водопроницаемость и водоотдача, периодическое поступление воздуха в поры торфа, большое количество аэробных бактерий и микроорганизмов, наличие в верхней части живого растительного покрова. Элементы рельефа болота-Гряды- отдельные вытянутые в длину повышенные участки болота. Мочажины -сильно обводненными понижения. Бугры -сложены торфом и обычно связаны с явлением морозного выпучивания. Кочки -состоят из торфа и связаны с неравномерным распределением растительного покрова и накопления торфа. Гидрографическая сеть болота-

Озера	относительно крупные водоемы (до 10 км2 и глубинами до 10 м), имеющие торфяные берега, плавающие моховые сплавины.
Озерки	водоемы меньших размеров, обычно приурочены к местам перегибов поверхности болота, располагаются большими группами.
Реки и ручьи	заторфованные и зарастающие первичные водотоки; вторичные водотоки, сформировавшиеся в процессе болотообразования.
Топи	сильно переувлажненные участки с разжиженной торфяной залежью. Практически отсутствует деятельный слой, уровень грунтовых вод стоит выше поверхности торфа.

63. Водный баланс и гидрологический режим болот

Водный баланс болота: Приход -атмосферные осадки, приток поверхностных и подземных (грунтовых) вод. Расход -испарение, поверхностный и подземный отток. х + y₁ + w₁ = y₂ + z + w₂ ± Du. Водный баланс болот различного типа: Верховое -х + = y₂ + z + w₂ ± Du. Низинное -y₁ + w₁ = y₂ + z + w₂ ± Du

При котловинном залегании, горизонтальная фильтрация направлена от центра к периферии, сюда же стекается вода со склонов котловины. Вдоль границ скапливается топи, ручьи, вод из которых отводиться через ручьи водоприемники.
При вогнутой форме пов-ти, движение гор-х потоков направлено от периферии к центру, откуда также берет начало ручей-водоприемник, выводящий воду за пределы болот. Движение идет до тех пор пока не истощиться запас влаги в верх деятельном слое торфа.
ЗАМЕРЗАНИЕ И ОТТАИВАНИЕ
Термический режим отличается своеобразием, обусловленный тепловыми свойствами торфа: теплоемкость, теплопроводность. Замерзание болот начинается через 12-17 дней после устойчивого наступления отрицательных температур. Оттаивание, как и замерзание также не одновременно. Наибольшенй заболоченностью отличатеся зона тундры и тайги.

64. Влияние болот и их осушения на речной сток. Практическое значение болот

Горизонтальное стекание воды с болотного массива может продолжаться лишь до тех пор, пока не истощатся запасы свободной воды в деятельном слое, т. е. до тех пор, пока уровни грунтовых вод находятся в пределах этого горизонта. При снижении уровней грунтовых вод до инертного слоя и последующем их падении сток с болотного массива практически прекращается. При хорошо развитой гидрографической сети на болоте вероятность падения стока до нуля меньше. Болотные ручьи, речки, болотные топи оказывают известное влияние на сток с болот, выравнивая его, но оно не очень велико. Полное прекращение стока с верховых болот возможно как в зимний, так и в летний меженные периоды. Дальнейшие исследования этого вопроса К. А. Клюевой и данные анализа материалов наблюдений на болотно-гидрологических станциях подтвердили, что минимальные средние месячные модули стока уменьшаются с увеличением заболоченности бассейнов, причем заметное снижение их наблюдается при заболоченности свыше 50% и особенно тогда, когда болота не содержат большого объема свободной воды. Дождевые осадки, выпадающие при уровнях грунтовых вод, расположенных ниже деятельного слоя, аккумулируются в болоте и не дают стока. Для возобновления его необходимо, чтобы уровни грунтовых вод достигали этого слоя. Воды, поступающие в низинные болота зон неустойчивого и недостаточного увлажнения, в значительной части расходуются на испарение (например, с низинных болотных массивов юга Барабинской низменности). Выполняя, по существу, функцию испарителей в этих районах, низинные болота при большом их распространении на водосборе способствуют существенному снижению речного стока. Однако в ряде случаев сток с водосборов, на которых распространены низинные болота, оказывается выше и устойчивее по сравнению с водосборами, лишенными болот. В этих случаях повышенный сток с низинных болот, как и повышенный сток рек, является следствием одной общей причины — повышенного грунтового питания. Примером может служить сток некоторых рек Полесья. Таким образом, влияние болот на сток рек не однозначно. В зоне достаточного и избыточного увлажнения болота практически не оказывают влияния на норму годового речного стока; они снижают максимальный и минимальный сток. Крупные болотные массивы, в которых значительные площади заняты озерами и озерно-мочажинными комплексами, способствуют регулированию речного стока. Наличие болотных массивов в районах недостаточного увлажнения способствует снижению речного стока по сравнению с незаболоченными водосборами, и тем сильнее, чем в более теплых и засушливых областях располагаются речные бассейны.

65. Мировой океан и его части. Классификация морей

Водная поверхность земного шара представляет собой единую поверхность, называемую Мировым океаном. Его площадь равна 361,3 млн км3 (71% поверхности Земли), а средняя глубина 3,7 км. Океан и суша распределены на земном шаре неравномерно. Южное полушарие более океаническое, чем северное. Здесь океан занимает 81% площади полушария, в северном полушарии — 61%. Неравномерное распределение воды и суши на нашей планете — важнейший фактор формирования природы земного шара.
Условно Мировой океан разделяют на более или менее самостоятельные крупные части — океаны, сообщающиеся между собой.. Впервые деление Мирового океана на части было выполнено в 1650 году, голландским ученым Б.Варениусом. Он выделил пять океанов Северный Ледовитый, Атлантический, Тихий, Индийский и Южный. Этого деления придерживаются и сейчас во многих странах мира. В Советском Союзе согласно классификации, принятой для Атласа
Каждый океан имеет свои ответвления — моря и заливы. Морем называется часть океана, так или иначе ограниченная берегами материков, островами и повышениями дна (порогами), отличающаяся от соседних частей особенностями физических и химических свойств, экологических условий, а также характером течений и приливов. По морфологическим и гидрологическим признакам моря подразделяются на окраинные, средиземные (внутриматериковые и межматериковые) и межостровные. Окраинные моря располагаются на подводных окраинах материков и в переходных зонах и отделяются от океана грядами островов, полуостровами или подводными порогами. Моря, приуроченные к материковым отмелям (шельфовые моря), мелководные. Например, максимальная глубина Желтого моря 106 м. Моря, расположенные в переходных зонах, имеют глубины до 3500—4000 м (Берингово, Охотское, Японское).
Воды окраинных морей по физическим свойствам и химическому составу мало отличаются от океанических, так как эти моря соединяются с океанами на широком фронте.
Средиземные моря глубоко вдаются в сушу и с океаном соединяются одним или несколькими сравнительно узкими проливами. Некоторая обособленность средиземных морей, затрудненность их водообмена с океаном сформировали особый гидрологический режим этих морей, отличный от океанического.
Средиземные моря принято делить на межматериковые и внутриматериковые. Межматериковые моря приурочены к крупным зонам тектонической активности, поэтому характеризуются большими глубинами, довольно сильной расчлененностью, сейсмичностью и вулканизмом.
Располагаются они между материками: Средиземное (Романское) и Красное между Евразией и Африкой; Американское — между Северной и Южной Америкой; Азиатско-Австралийское — отделяет Австралию от Азии.
Внутриматериковые моря оконтурены берегами одного и того же материка (Балтийское, Белое, Черное и др.) и лежат на участках с материковой корой. Обычно мелководны. Например, наибольшая глубина Балтийского моря 470 м, Белого — 350 м, Азовского — 13 м.
Межостровные моря отделяются от океана более или менее тесным кольцом отдельных островов или островными дугами (Филиппинское, Фиджи, Банда, Сулу и др.). К межостровным морям относят и Саргассово море, не имеющее выраженных границ, но обладающее ярко выраженным специфическим гидрологическим режимом и особыми видами животных и растительных форм. Заливы — части океана (моря), вдающиеся в сушу, но не отделенные от него подводным порогом. В зависимости от происхождения, строения берегов и формы заливы имеют различные, зачастую местные названия: фьорды, бухты, лагуны, лиманы, губы.

66. Водный баланс Мирового океана

Мировой океан - непрерывная водная оболочка Земли, окружающая материки и острова и обладающая общностью солевого состава. 1

Краткая справка

Площадь: 361,3 млн км² (71 % земной поверхности) 2

Объем: 1340,7 млн. км³ (1/800 земного объема и 96,5% всего количества воды на планете) 3

Средняя глубина: 3711 м

Максимальная глубина: 11022 м (Марианский желоб)

Средняя температура: 3,73º С 4

Средняя соленость: 34,72‰ 5

Водный баланс: осадки - 458 тыс км³/год, испарение - 505 тыс км³/год, речной сток - 47 тыс км³/год 6

Подразделение Мирового океана

Мировой океан подразделяют на отдельные океаны. Первое официальное решение о разделении Мирового океана было предложено в 1845 г. специальной комиссией, созданной Лондонским географическим обществом. Тогда было выделено пять океанов: Атлантический, Тихий, Индийский, Северный Ледовитый и Южный Ледовитый.

Внутри океанов выделяют моря, заливы, проливы

67. Плотность вод и их перемешивание

Плотность. Одной из важнейших характеристик морской воды является плотность. Плотностью морской воды в океанографии принято называть отношение массы единицы объема воды при той температуре, которую она имела в момент наблюдений, к массе единицы объема дистиллированной воды при 4° С, т. е. при температуре ее наибольшей плотности. Плотность морской воды существенно растет с увеличением солености. Возрастанию плотности поверхностных слоев воды способствует охлаждение, испарение и образование льда. В открытом океане плотность, как правило, определяется температурой и поэтому от экватора к полюсам растет. С глубиной плотность воды в океане увеличивается.
Давление и сжимаемость. Вода значительно плотнее воздуха. Поэтому изменение давления с увеличением глубины в океане происходит гораздо быстрее, чем в атмосфере. На каждые 10 м глубины давление увеличивается на 1 атм. Нетрудно подсчитать, что на глубинах порядка 10 км давление достигает 1 тыс. атм.
Однако воздействие давления воды на живые глубоководные организмы незаметно, так как чрезвычайно мало сжатие воды, т. е. Уменьшение ее удельного веса.
Интересно отметить, что, несмотря на малую сжимаемость морской воды, уровень реального Мирового океана расположен примерно на 30 м ниже того уровня, который он бы занимал при условии несжимаемости воды.

68. Морские льды

Морской лед - любая форма льда, образовавшаяся в море в результате замерзания морской воды. Характерными свойствами морского льда являются соленость и пористость, которые определяют его плотность (от 0.85 до 0.93-0.94 г/см куб.). Из-за малой плотности льдины возвышаются над поверхностью воды на 1/7-1/10 своей толщины. Морской лед начинает таять при температуре выше -2.3 град.С; он более эластичен и труднее поддается раздроблению на части, чем пресноводный лед. Морской лед по своему местоположению и подвижности разделяется на три типа: припай, дрейфующие льды, паковые многолетние льды (пак). Ледовый режим Мирового океана определяется тем, что на преобладающей части его площади температура воды в течение всего года выше точки замерзания, поэтому льдообразование наблюдается только в полярных и субполярных широтах. В умеренной зоне лишь очень в немногих, преимущественно мелководных морях на короткое время устанавливается ледовый покров. Значительное отодвигание границы зимнего льдообразования в сторону полюсов определяется также соленостью, поскольку соленая вода замерзает при более низкой температуре, чем пресная. Пресная вода, как известно, при охлаждении достигает наибольшей плотности при +4° С, а начинает замерзать только при 0° С. Процесс замерзания солоноватых вод (до 24,7°/оо) происходит так же, как и в пресной воде: вода сначала достигает температуры наибольшей плотности при данной солености, а затем точки замерзания. При солености 24,7°/0о температура замерзания и наибольшей плотности одинакова (—1,332° С). При солености больше 24,7%о температура наибольшей плотности ниже температуры замерзания, вследствие чего замерзание морской воды происходит иначе, чем пресной, при этом только часть солей переходит в лед, образовавшийся из морской воды, другая же часть стекает обратно в воду в виде солевого раствора, увеличивая тем самым соленость, а следовательно, и плотность поверхностной воды. Это обстоятельство, одной стороны, способствует поддержанию и усилению конвекционных движений и тем самым задерживает замерзание, а с другой — требует дальнейшего понижения температуры, т. к. с увеличением солености понижается температура замерзания. Поэтому замерзание морской воды происходит не при одинаковой температуре, а при понижающейся. Морской лед по сравнению с пресноводным отличается большой пластичностью и вязкостью, но обладает меньшей прочностью. Льды покрывают около 15% всей акватории Мирового океана, т. е. 55,4 млн км2, в том числе 39 млн км2 в южном полушарии. Отдельные айсберги в северном полушарии достигают 35° с. ш., в южном — 40° ю. ш. и даже встречаются в тропиках. Для северных вод типичный крупный айсберг может иметь 200 м в поперечнике и возвышаться над уровнем моря примерно на 25 м. Глубина подводной части достигает 225 м, а общая масса 5 • 109 кг. Мощность Антарктических айсбергов доходит до 500 м, а размеры в поперечнике достигают нескольких десятков километров.

Дата добавления: 2015-04-24