Крупнейшие озера земли. Тектонические озера россии

Озеро - компонент гидросферы, представляющий собой естественно возникший водоём, заполненный в пределах озёрной чаши (озёрного ложа) водой и не имеющий непосредственного соединения с морем (океаном). Озёра являются предметом изучения науки лимнологии.

С точки зрения планетологии, озеро представляет собой существующий стабильно во времени и пространстве объект, заполненный веществом, находящимся в жидкой фазе, размеры которого занимают промежуточное положение между морем и прудом.

С точки зрения географии, озеро представляет собой замкнутое углубление суши, в которое стекает и накапливается вода. Озёра не являются частью Мирового океана .

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 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.

Форма, размеры и рельеф дна озёрных котловин существенно меняются при накоплении донных отложений. Зарастание озёр создает новые формы рельефа, равнинные или даже выпуклые. Озёра и, особенно, водохранилища часто создают подпор грунтовых вод, вызывающий заболачивание близлежащих участков суши. В результате непрерывного накопления органических и минеральных частиц в озёрах образуются мощные толщи донных отложений. Эти отложения видоизменяются при дальнейшем развитии водоемов и превращении их в болота или сушу. При определенных условиях они преобразуются в горные породы органического происхождения.

Классификация озёр

По происхождению озёра делятся на:

• Тектонические : образуются путём заполнения трещин в земной коре. Ярким примером тектонического озера является озеро Байкал.
• Ледниковые : образуются тающим ледником. Типичным ледниковым озером, оставшимся от последнего ледникового периода является Арберзее, расположенное у подножья горы Большой Арбер (1456 м) - самой высокой горы Богемского леса.
• Речные (или старицы).
• Приморские (лагуны и лиманы). Наиболее известной лагуной является Венецианская, расположенная в северной части Адриатического моря.
• Провальные (карстовые, термокарстовые). Особенностью некоторых провальных озёр является их периодическое исчезновение и появление, зависящие от своеобразной динамики подземных вод. Типичный представитель - озеро Эрцо в Южной Осетии.
• Завально-запрудные : образуются при обрушении части горы (например, озеро Рица в Абхазии).
• Горные : расположены в горных котловинах.
• Кратерные : расположены в кратерах потухших вулканов и трубок взрыва. В Европе подобные озёра находятся в области Айфель (Германия). Возле них наблюдаются слабые проявления вулканической деятельности в виде горячих источников.
• Искусственные (водохранилища, пруды). Создание таких озёр может быть самоцелью, например, для создания водохранилищ различного назначения. Нередко это создание связано с проведением более или менее значительных земляных работ. Но в ряде случаев такие озёра возникают как побочное следствие таких работ, например в выработанных карьерах.

По положению озёра делятся на (применительно к планете Земля):

• Наземные , воды которых принимают активное участие в кругообороте воды в природе и подземные, воды которых если и принимают в нём участие, то лишь косвенно. Иногда эти озёра заполнены ювенильной, то есть самородной водой.
• Подземные . К числу подземных озёр может быть отнесено и подлёдное озеро в Антарктиде .

По водному балансу озёра делятся на:

• Сточные (имеют сток, преимущественно в виде реки).
• Бессточные (не имеют поверхностного стока или подземного отвода воды в соседние водосборы. Расход воды происходит за счет испарения).

По типу минерализации

• пресные;
• ультрапресные

минеральные (солёные).

• солоноватые
• солёные

По химическому составу воды минеральные озёра делятся на

• карбонатные (содовые)
• сульфатные (горько-солёные)
• хлоридные (солёные)

По питательности содержащихся в озере веществ (трофности) различают три типа озёр:

• Олиготрофные (с малым количеством питательных веществ) - озера характеризуются обычно большими или средними глубинами, значительной массой воды ниже слоя температурного скачка, большой прозрачностью, цветом воды от синего до зелёного, постепенным падением содержания O2 ко дну, вблизи которого вода всегда содержит значительные количества O2 (не менее 60 % от содержания его на поверхности)
• Эвтрофные (с большим содержанием питательных веществ) - хорошо прогреваемые озера (слой ниже температурного скачка очень невелик), прозрачность невелика, цвет воды от зелёного до бурого, дно устлано органическим илом. Вода богата питательными солями, содержание O2 резко падает ко дну, где он часто исчезает совершенно.
• Дистрофные (бедные питательными веществами) - заболоченные озера с небольшой прозрачностью и жёлтым или бурым (от большого содержания гуминовых веществ) цветом воды. Минерализация воды мала, содержание O2 пониженное вследствие его расхода на окисление органических веществ.

В современной гидрологии и гидроэкологии выделяют промежуточные уровни трофической классификации: мезотрофные (между олиготрофными и эвтрофными) и гипертрофные.

По своему нахождению на небесных телах озёра делятся на:

• земные;
• внеземные.

Крупнейшие озера Земли

Общая площадь озёр земного шара составляет около 1,8 % суши (примерно 2,7 млн км²).

Название озера	Максимальная площадь поверхности, тыс. км²	Высота над уровнем моря, м	Максимальная глубина, м	Часть света
Каспийское море
Верхнее				Северная Америка
Виктория
Гурон				Северная Америка
Мичиган				Северная Америка (США)
Танганьика
Байкал				Азия (Россия)
Малави
Большое Медвежье
Большое Невольничье				Северная Америка (Канада)
Эри
Чад
Виннипег				Северная Америка (Канада)
Балхаш				Азия (Казахстан)
Онтарио				Северная Америка
Аральское море
Ладожское				Европа (Россия)

Происхождение озёрных котловин
Осадконакопление в озёрах

Озёра – природные водоёмы со стоячей или слабопроточной водой, образующиеся в результате затопления понижений суши (котловин) водными массами. Озёра не имеют связи с океаном и, в отличие от рек, обладают замедленным водообменном.

Каждое озеро состоит из трех взаимосвязанных природных компонентов:

1. котловины — формы рельефа земной поверхности,
2. водной массы с растворёнными в ней веществами,
3. растений и животных, населяющих водоём.

Происхождение озёрных котловин

Котловины озёр возникают в результате различных рельефообразующих процессов и по происхождению делятся на несколько групп.

С проявлением эндогенной активности связано образование тектонических и вулканических котловин.

Котловины тектонического происхождения образуются в результате движения участков земной коры. Многие озёра, возникшие в котловинах тектонического происхождения, занимают обширную площадь, характеризуются большой глубиной и имеют древний возраст. Характерными примерами озёр, принадлежащих этой группе, служат Великие Африканские озёра (в том числе Танганьика с глубиной -1470 м), приуроченные к Восточно-Африканской рифтовой системе, где происходят процессы растяжения и прогибания континентальной коры. Аналогичное происхождение имеют озеро Байкал в России (являющееся самым крупным пресноводным водоёмом и обладающее максимальной среди озёр глубиной -1620 м), озеро Бива в Японии (известное добываемым в нём пресноводным жемчугом) и другие. Котловины нередко приурочены к изометричным прогибам (Чад, Эйр) или крупным тектоническим разломам. С тектоническими процессами связано и формирование остаточных озёр , являющихся остатками древних океанов и морей. Так, Каспийское озеро отделилось от Средиземного и Чёрного морей в результате тектонических движений земной коры.

Котловины вулканического происхождения приурочены к кратерам и кальдерам потухших вулканов или располагающиеся среди застывших лавовых полей. В последнем случае озёрные котловины формируются, когда горячая лава вытекает из-под более холодного поверхностного лавового горизонта, что способствует проседанию последнего (так образовалось оз. Йеллоустон), или в случае подпруживания рек и ручьев лавой или грязевым потоком при извержении вулканов. Котловины такого происхождения встречаются в районах современной или древней вулканической деятельности (Камчатка, Закавказье, Исландия, Италия, Япония, Новая Зеландия и др.).

Многообразие экзогенных процессов приводит к образованию различных групп озёрных котловин.

Большое количество озёрных котловин имеют ледниковое происхождение . Их формирование может быть связано с деятельностью горных и равнинных ледников. В горах ледниковые озёрные котловины представлены моренно-запрудными и каровыми. Моренно-запрудные образуются при запруживании ледниками речных долин. При заполнении водой каровых котловин формируются небольшие живописные озера с чистой и холодной водой.
На равнинах котловины ледникового происхождения распространены на территории, подвергавшейся четвертичному оледенению. Среди них можно выделить котловины экзарационного, ледниково-аккумулятивного и морено-запрудного происхождения. Экзарационные котловины связаны с выработанным движущимся льдом отрицательными формами рельефа. Знаменитым примером озера, обязанного своим происхождением разрушительной деятельности ледников, служит Лох-Несс в Шотландии, образовавшееся в обработанной ледником долине реки. Тысячи озёр, образовавшихся в котловинах ледникового вспахивания, встречаются на территории Скандинавского полуострова, на севере Канады. Ледниково-аккумулятивные котловины образуются в области развития моренных отложений. Озерные котловины в области моренно-равнинного рельефа широкие, имеют овальную форму и небольшую глубину (Чудское, Ильмень); в условиях холмисто-западинного и холмисто-увалистого рельефа обладают неправильной формой, островами, сложной береговой линией, расчленённой полуостровами и заливами (Селигер). Моренно-запрудные котловины возникают при запруживании мореной доледниковой речной долины (например, оз. Сайма в Финляндии).

В областях многолетней мерзлоты образуются котловины термокарстового происхождения , обязанные своим происхождением таянию ископаемого льда и мерзлых пород и просадкам грунта. Такое происхождение имеют многие котловины тундровых озерков. Все они имеют небольшую глубину и невелики по площади. Ещё один район развития термокарстовых котловин – область распространения четверичных флювиогляциальных отложений. Здесь при таянии покровных ледников под толщей отложений, вынесенных талыми ледниковыми водами, оказались погребенными огромные глыбы мертвого льда. Многие из них растаяли только спустя сотни лет, и на их месте возникли котловины, заполнившиеся водой.

Озерные котловины карстового происхождения образуются в районах, сложенных растворимыми (карстующимися) породами. Растворение пород приводит к образованию глубоких, но обычно незначительных по площади котловин. Здесь же нередко случаются провалы, обусловленные обрушением сводов подземных карстовых полостей. Примерами карстовых котловин могут служить знаменитый «Провал» в Пятигорске (известный по роману Ильфа и Петрова «Двенадцать стульев») и оз. Жирот во Французских Альпах, имеющее глубину -99 м при площади всего 57 га.

Озерные котловины суффозионного происхождения образуются при просадке грунтов в связи с выносом подземными водами рыхлых пылеватых частиц. Котловины такого генезиса встречаются в степной и полупустынной зонах Центральной Азии, Казахстана и Западно-Сибирской равнины.

Котловины флювиального происхождения связаны с геологической деятельностью рек. Чаще всего это старичные и дельтовые озёра. Иногда образование озёр обусловлено преграждением русла реки аллювиальными наносами другой реки. Например, образование озера Сент-Крой (США) связано с подпруживанием р. Сент-Крой аллювиальными отложениями р. Миссисипи. В связи с динамичностью эрозионных и аккумулятивных флювиальных процессов и небольшими размерами котловин, последние относительно быстро заполняются наносами и зарастают в одних местах и вновь образуются в других.

Некоторые озёрные котловины формируются в результате подпруживания оползнями, горными обвалами или селями рек . Обычно такие озёра существуют недолго – происходит прорыв наносов, образующих «плотину». Так, в 1841 р. Инд на территории современного Пакистана была подпружена оползнем, возникшим в результате землетрясения, а через шесть месяцев «плотина» рухнула, и озеро длиной 64 км и глубиной 300 м было спущено за 24 часа. Озёра данной группы могут оставаться стабильным при условии, что избыток воды отводится через устойчивые к эрозии твердые породы. Например, Сарезское озеро, образовавшееся в 1911 в долине р. Мургаб на Восточном Памире, существует до сих пор и имеет глубину -500 м (десятое место по глубине среди озер мира).
Процесс подпруживания реки мощным обвалом способствовал и образованию одной из «жемчужин» Кавказа – озера Рица в Абхазии. Гигантский обвал на склоне горы Пшегиша запрудил реку Лашипсе. Воды реки более чем на 2 км затопили ущелье (трассирующее крупный тектонический разлом в толщах горных пород), вода поднялась на 130 м. Из-под природной каменной плотины выбивается река с уже другим названием – Юпшара (по-абхазски «раскол»).

Озёра искусственного происхождения связаны с заполнением водой искусственных котловин (карьеров и пр.), либо с подпруживанием речных потоков плотинами. При сооружении плотин образуются различные по размерам водоёмы – от небольших прудов до огромных водохранилищ (расположенные в Африке водохранилища Виктория на реке Виктория-Нил, Вольта на р. Вольта и Кариба на р. Замбези; самым крупным по объему в России является Братское водохранилище на реке Ангаре). Некоторые плотины возводились с целью производства электроэнергии для выплавки алюминия на базе крупных залежей бокситов. Нужно добавить, что плотины создаются не только человеком. Плотины, построенные бобрами, могут достигать длины более 500 м, но существуют они лишь непродолжительное время.

Котловины прибрежно-морского происхождения образуются преимущественно в результате отделения морских бухт барами от акватории моря в процессе перемещения вдольберегового потока наносов. На начальном этапе котловина заполнена солёными морскими водами, в дальнейшем образовавшееся соленое озеро постепенно опресняется.

Котловины органогенного происхождения возникают на сфагновых болотах тайги, лесотундры и тундры, а также на коралловых островах. В первом случае они обязаны своим происхождением неравномерному нарастанию мхов, во втором – коралловых полипов.

Озёра в масштабах геологического времени существуют относительно недолго. Исключение составляют лишь некоторые озёра с котловинами тектонического происхождения, приуроченные к активным зонам земной коры, и крупные остаточные озёра. Со временем котловины заполняются осадками или заболачиваются.

Осадконакопление в озёрах

Отложения озёр представлены терригенными, хемогенными и органогенными осадками. Состав накапливающихся в озёрах осадков определяется в первую очередь климатической зональностью.

В озёрах гумидных областей накапливаются преимущественно алевро-глинистые отложения, часто с большим количеством органики. Отмершие организмы, а также материал, сносимый в озеро, откладываются на дне и образуют гиттию (от швед. gyttja — ил, тина) – озёрные отложения, состоящие из органических остатков. Органическое вещество гиттий образуется преимущественно за счёт продуктов распада живущих в воде растительных и животных организмов, в меньшей степени за счёт принесённых с окружающей суши остатков наземных растений. Минеральная часть состоит из песчано-глинистого материала и осаждённых из вод окислов кальция, железа и магния. Гиттию называют также сапропель (от греч. sapros — гнилой и pelos — ил, грязь — «гнилостный ил»). В озере Неро, расположенном у города Ростов-Ярославский (Ростов Великий), слой сапропеля достигает 20 м. Сапропели используются в качестве удобрения или в качестве минеральной подкормки для скота; иногда в бальнеологических целях (грязелечение).

В полупустынных и пустынных аридных зонах озёра бессточные с интенсивным испарением. Поскольку реки и подземные воды всегда приносят соли, а испаряется только чистая вода, то происходит постепенное повышение солёности озёрных вод. Концентрация солей может повышаться настолько значительно, что из пересыщенной солями воды (рапы) происходит осаждение соли на дно озера (самосадочные озёра). При осолонении континентальных озёр накапливаются карбонатные, содовые, сульфатные, соляные и другие хемогенные отложения. В России современные содовые озёра известны в Забайкалье и в Западной Сибири; за рубежом большой известностью пользуется озеро Натрон в Танзании и озеро Серлс в Калифорнии. К ископаемым отложениям подобных озёр приурочены месторождения природной соды.
В целом, для аридных областей характерны галогенно-карбонатные отложения, бедные органикой.

В ряде случаев решающую роль в характере осадконакопления имеет происхождение озёрных котловин. Для ледниковых озёр характерны ленточные глины, формирующиеся за счёт сочетания озёрных и ледниковых отложений. В карстовых озёрах накапливаются карбонаты, иногда нагромождения глыб обвального происхождения.

Ознакомление с разновидностями, географическим размещением, температурным режимом вод и химическим составом озер России.

Изучение месторасположения, площади и показателей глубины крупнейших отечественных водоемов — Байкала, Ладожского и Онежского озер.

Нажав на кнопку «Скачать архив», вы скачаете нужный вам файл совершенно бесплатно.
Перед скачиванием данного файла вспомните о тех хороших рефератах, контрольных, курсовых, дипломных работах, статьях и других документах, которые лежат невостребованными в вашем компьютере. Это ваш труд, он должен участвовать в развитии общества и приносить пользу людям.

Найдите эти работы и отправьте в базу знаний.
Мы и все студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будем вам очень благодарны.

Чтобы скачать архив с документом, в поле, расположенное ниже, впишите пятизначное число и нажмите кнопку «Скачать архив»

Эколого-географическая характеристика озер Московского региона

Рассмотрение общей численности, суммарной площади и месторасположения озерных природных комплексов Московского региона; изучение их гидрологических, гидрохимических и температурных режимных изменений.

Ознакомление с органическим миром Подмосковных озер.

презентация , добавлен 05.02.2012

Крупнейшие озера мира

Географическое значение озер, особенности их образования и классификация.

Генетические типы озер, термический режим и жизнь в них. Озёра, связанные с деятельностью рек. Тектонические, вулканические и ледниковые озера.

Характеристика некоторых крупных озер

реферат , добавлен 22.09.2012

Озера Кавказа

Общая характеристика озер Кавказа. Типы озер по происхождению, питанию, режиму, химическому составу, их ресурсы и использование.

Описание тектонических, вулканических, ледниковых, водно-аккумулятивные, водно-эрозионные озер и искусственных водохранилищ.

курсовая работа , добавлен 10.11.2010

Озеро Байкал – достопримечательность природы России

Байкал как самое глубокое озеро на Земле и крупнейший пресноводный водоем с высококачественной чистой водой.

Изучение его расположения и протяженности в России. Исследование площади водного зеркала, максимальной глубины и объема воды озера. Фауна Байкала.

презентация , добавлен 06.10.2014

Фізико-географічна характеристика озер Північної Америки

Фізико-географічна характеристика озер та внутрішніх вод Північної Америки. Гідроресурси озер та проблеми їх забруднення, рекомендації для покращення екосистем. Озера — зона акумуляції мінеральних і органічних речовин (типово озерні корисні копалини).

курсовая работа , добавлен 09.04.2009

Малые озера и реки Сибири

Общие сведения о Восточной Сибири как одном из крупнейших районов России.

История ее исследования и изучения. Общая характеристика малых рек и озер Восточной Сибири, их гидрологические особенности, ценность и значимость, хозяйственное использование.

реферат , добавлен 22.04.2011

Биогеография Ладожского озера

Исследование история формирования Ладожского озера.

Анализ влияния озера на климатические условия. Площадь водосборного бассейна и острова. Описания прибрежной и водной растительности, животного мира. Характеристика основных экологических проблем озера.

реферат , добавлен 16.05.2013

Великие африканские озера

Понятие и особенности озер, оценка их роли и значения в природе, территории распространения. Общая характеристика наибольших озер Восточной Африки: Виктория, Альберт, Эдвард, Киву, Танганьика, Ньяса, их географическое положение и оценка запасов воды.

курсовая работа , добавлен 26.03.2013

Озеро Байкал

Формирование и развитие озер, их географическое значение в природе: геотектонические особенности Байкальской впадины и озера Байкал.

Экологическое значение водной среды озера, его растительного и животного мира.

Техногенное влияние на экосистему озера.

реферат , добавлен 26.01.2010

Получение количественных оценок регулирующей способности Онежского озера

Гидрография водосбора бассейна Онежского озера.

Квантильный анализ многолетней изменчивости гидрометеорологических характеристик. Особенности долголетней неустойчивости температур и осадков. Методы теории периодически кореллированных случайных процессов.

дипломная работа , добавлен 27.04.2018

Значительные запасы воды сосредоточены в озерах. В России насчитывается более 2,5 миллионов озер. Самые крупные озера — Каспий, Ладога, Онега и Байкал.

Каспийское озеро — самое большое озеро в мире, самое глубокое — озеро Байкал. Озера очень неравномерно распределены.

В частности, в Виленовских котловинах, Западно-Сибирской равнине и северо-западном слое Европы — в Карелии. Все эти области находятся в слишком большой влажности. На юге, в зоне степной и полуосадочной зоны со слабым климатом, количество озер резко уменьшается, и многие озера имеют соль или соль. Соль — это такие огромные крупные озера, как Каспий, а также озера Элтон и Баскунчак, где соль устраняется.

Гидрографические характеристики крупных озер в России

Есть разные озера и истоки бассейнов.

Озера тектонического происхождения расположены в желобах и трещинах земной коры. Самое большое тектоническое озеро Байкал расположено в Грабене, достигнув глубины 1637 м.

Ледяно-тектонические озерные бассейны были созданы в результате обработки жидких впадин ледниковой коры ледника: Имандра, Ладога, Онега.

На Камчатке и на Курильских островах озеро в основном относится к вулканическому происхождению. На северо-западе Европейской равнины истоки озерных бассейнов связаны с континентальным льдом. Многие пещеры расположены между холмами моря: Селигер, Валдай.

Из-за оползней в горных долинах было озеро озера: Сарез в Памире, Рица на Кавказе. Небольшие по размеру озера образованы карстовыми гнездами.

На юге Западной Сибири существует множество озер в виде тарелок, которые были созданы в результате забивания камнями камней. Когда лед плавится на поверхности вечной мерзлоты, также образуются мелкие воды, похожие на плиту. Озерные люди расположены на пойменных равнинах низменных рек. На побережье Черного и Азовского моря есть озера-эстуарии.

Все крупнейшие и крупнейшие озера России часто используются в национальной экономике. Поймайте и поймайте в них. Особенно много рыб, в том числе самый ценный осетр, попадают на Каспий.

В Байкале жатва — омуль. Озера также используются для навигации — geoglobus.ru. В озерах озер были приобретены многочисленные минералы: масло и мирбилит в Каспийском озере, соль в Элтоне и Баскунчаке. Вода для пресноводных озер используется для питья. На берегах многих озер есть много санаториев, домов отдыха.

На территории России есть девять озерных районов:

1) северо-западное озеро, айсберг айсбергов;
2а) Азово-Черноморские эстуарии, связанные с морской деятельностью;
2b) северокавказско — ледниковое и карстовое озеро;
3) солеобразование Каспийского озера;
4) Западно-Сибирско-Тосканский и горько-соленые озера;
5) Алтай — морской вид озер (Телецкое, Маркаколь);
6) Забайкальский — оставшиеся озера;
7) Нижнеамурские озера, имеющие гидрологическую связь с рекой Амур;
8) якути — озера из термопар;
9) Озеро Камчатка — озера вулканического происхождения (Кроноцкий, Курильский).

Озеро представляет собой водоем, который образовывается на поверхности суши. Озера не имеют непосредственного соединения с океанами и морями. Большая часть водоемов - это тектонические озера. Всего же на нашей планете они занимают почти два процента поверхности суши.

Характеристики озер

После длительного изучения озер ученые выявили ряд характеристик, свойственных этому типу водоемов.

1. Площадь водяного зеркала.
2. Длина береговой линии.
3. Длина озера. Для измерения этого показатели берутся две самые удаленные точки береговой линии. Во время измерения определяется средняя ширина - это соотношение площади к длине.
4. Определяется объем котловины, которая заполнена водой.
5. Устанавливается средняя глубина водоема, также определяется максимальная глубина.

Самое крупное озеро мира - Каспийское, а самое глубокое - Байкал.

Название озера	Макс. площадь поверхности, тыс. км 2	Макс. глубина, м	На каком материке располагается
Каспийское озеро
			Северная Америка
Виктория
			Северная Америка
Ладожское
Онежское

Происхождение озер

Все существующие озера делят на подземные и наземные. Сами котловины могут быть эндо- и экзогенного происхождения. Этот фактор определяет форму и размер водоема. В самых крупных котловинах располагаются тектонические озера. Они могут располагаться в тектонических понижениях, как Ильмень, в грабенах (Байкал) или в предгорных и горных прогибах.

Большая часть крупных котловин имеет непростое тектоническое происхождение. В их формировании участвовали разрывные, складчатые движения. Все тектонические озера отличаются крупными размерами и значительными глубинами, наличием скалистых склонов. Днище большинства водоемов располагается на уровне Мирового океана, а зеркала - намного выше.

В расположении тектонических озер прослеживается некоторая закономерность: они сосредотачиваются вдоль разломов земли или же в рифтовых зонах, но могут обрамлять щиты. Примерами таких озер служат Ладожское и Онежское, расположенные вдоль Балтийского щита.

Типы озер

Существует классификация озер по водному режиму.

1. Бессточные. В эти виды водоемов впадают реки, но ни одна из них не вытекает. Большинство из них располагается в зонах с недостаточной влажностью: в пустыне, полупустыне. К этому типу относят Каспийское море-озеро.
2. Сточные. В эти озера впадают реки, а также из них они вытекают. Такие виды чаще всего находятся в зоне избыточного увлажнения. В такие озера впадает разное количество рек, но вытекает обычно одна. Примером тектонического озера сточного типа является Байкал, Телецкое.
3. Проточные водоемы. В эти озера впадает и вытекает много рек. Примерами служат озера Ладожское и Онежское.

В любом водоеме питание происходит за счет атмосферных осадков, рек, подводных ресурсов. Частично вода испаряется с поверхности водоемов, вытекает или уходит под землю. Из-за этой особенности количество воды в бассейне колеблется. К примеру, Чад при засухе занимает площадь около двенадцати тысяч квадратных километров, но в период дождей бассейн занимает площадь в два раза больше - около 24 тыс. квадратных километров.

Самые крупные в мире озера имеют именно тектоническое происхождение. Примером могут быть Байкал, Ладожское и Онежское озера. Большую роль в происхождении тектонических озер играют эндогенные факторы. Котловины этих водоемов образуются на опустившихся участках земной коры. Обычно такие котловины сильно вытянутые и глубокие.

Байкал

Самое глубокое и большое озеро мира с пресной водой. Байкал находится в Сибири. Площадь этого бассейна - более 31 тысячи квадратных километров, глубина - выше 1500 метров. Если смотреть на Байкал по объему воды, то он занимает только второе место после Каспийского моря-озера. Вода в Байкале всегда холодная: летом - около девяти градусов, а зимой - не более трех. Озеро имеет двадцать два острова: самый большой - Ольхон. В Байкал впадает 330 рек, но вытекает только одна - Ангара.

Байкал оказывает влияние на климат Сибири: оно смягчает зиму, а лето делает более прохладным. Средняя температура в январе - около -17 °С, а летом +16 °С. На юге и на севере на протяжении года выпадает разное количество осадков - от 200 до 900 мм. С января до мая Байкал покрыт прозрачным льдом. Это связано с очень чистой и прозрачной водой - можно видеть все, что происходит в воде на глубине до сорока метров.

Другие типы водоемов

Существуют ледниково-тектонические озера, возникшие в результате обработки ледниками тектонических понижений земной коры. Примерами таких озер служат Онежское, Ладожское. На Камчатке и Курилах находятся вулканические озера. Есть озерные котловины, появившиеся из-за материковых оледенений.

В горах некоторые озера образовались из-за возникших завалов, к примеру озеро Рица на Кавказе. Небольшие водоемы возникают над карстовыми провалами. Есть блюдцеобразные озера, возникающие на рыхлых породах. При таянии вечной мерзлоты могут образовываться неглубокие озера.

Озера ледниково-тектонического происхождения располагаются не только в горах, но и на равнинах. Воды заполняют котловины, в буквальном смысле выпаханные ледниками. Во время движения ледника с северо-запада на юго-восток вдоль трещин лед как бы проделывал борозду. Она заполнилась водой: так образовались многие водоемы.

Ладожское озеро

Одним из крупных ледниково-тектонических озер является Ладожское. Оно располагается в Ленинградской области и в Карелии.

Площадь озера составляет больше семнадцати тысяч квадратных километров: ширина водоема почти 140 километров, а длина - 219 км. Глубина на протяжении всего бассейна неравномерная: в северной части она колеблется от восьмидесяти до двухсот метров, а в южной - до семидесяти метров. Ладожское питают 35 рек, а начало берет только одна - Нева.

На озере множество островов, среди которых самыми крупными являются Кильпола, Валаам, Мантинсари.

Ладожское озеро зимой замерзает, а вскрывается в апреле. Температура воды на поверхности неравномерная: в северной части она около четырнадцати градусов, а в южной - примерно двадцать градусов.

Вода в озере гидрокарбонатного типа со слабой минерализацией. Она чистая, прозрачность достигает семи метров. На протяжении всего года здесь бывают штормы (сильнее всего они осенью), штиль (чаще всего летом).

Онежское и другие озера

Больше всего островов на Онежском острове: их более тысячи. Самый крупный из них - Климецкий. В этот водоем впадает более полусотни речек, а начало берет только Свирь.

Существует немало тектонических озер в России, среди которых выделяют водосборный бассейн, включающий Ильмень, Сайму, Онежское озеро.

Есть озера подобного происхождения на Красной Поляне, например Хмелевские. Их образованию служил прогиб, возникший в процессе разрушения земной коры. Появившиеся в результате этого прогибы привели к образованию котловин, которые были наполнены водой. В результате в этом месте образовались озера Хмелевского, которые стали национальным парком. Здесь находится четыре крупных озера и несколько мелких водоемов, болот.

Крупные озера, расположенные на территории России, имеют большое хозяйственное значение. Это огромные запасы пресной воды. В водах многих крупных озер развито судоходство. На берегах располагаются базы отдыха, оборудованы рыболовные места. В очень больших озерах, таких как Ладожское, ведется рыболовный промысел.

Наука лимонология занимается изучением озер. По происхождению ученые выделяют несколько типов, среди которых есть и тектонические озера. Они образуются в результате движения литосферных плит и появления углублений в земной коре. Так образовалось самое глубокое озеро в мире – Байкал и самое большое по площади – Каспийское море. В Восточно-Африканской рифтовой системе образовался большой разлом, где сосредоточился ряд озер:

• Танганьика;
• Альберт;
• Ньяса;
• Эдвард;
• Мертвое море (является самым низкорасположенным озером планеты).

По своей форме тектонические озера являются очень узкими и глубокими водоемами, с отвестными берегами. Их дно, как правило, расположено ниже уровня океана. Оно имеет четкое очертание, напоминающее кривую ломанную кривую линию. На дне можно обнаружить следы различных форм рельефа. Берега тектонических озер состоят из твердых горных пород, и они слабо поддаются эрозии. В среднем глубоководная зона озер такого типа составляет до 70%, а мелководье – не более 20%. Вода тектонических озер неодинаковая, но в целом имеет низкую температуру.

Крупнейшие тектонические озера мира

В бассейне реки Суны есть как крупные, так и средние тектонические озера:

• Рандозеро;
• Палье;
• Салвиламби;
• Сандал;
• Сундозеро.

Среди озер тектонического происхождения Кыргызстана следует назвать Сон-Куль, Чатыр-Куль и Иссык-Куль. На территории Зауральской равнины также есть несколько озер, образованных в результате тектонического разлома твердой оболочки земли. Это Аргаяш и Калды, Уелги и Тишки, Шаблиш и Сугояк. В Азии есть еще тектонические озера Кукунор, Хубсугул, Урмия, Бива и Ван.

В Европе также насчитывается ряд озер тектонического происхождения. Это Женевское и Вееттерн, Комо и Боденское, Балатон и Лаго-Маджоре. Среди американских озер тектонического происхождения следует упомянуть Великие Северо-Американские озера. Такого же типа Виннипег, Атабаска и Большое Медвежье озеро.

Тектонические озера располагаются на равнинах либо в области межгорных прогибов. Они имеют значительную глубину и огромнейшие размеры. В процессе образования котловин озера принимают участие не только складки литосферы, но и разрывы земной коры. Дно тектонических озер находится ниже океанического уровня. Такие водоемы встречаются на всех континентах земли, однако наибольшее их количество находится именно в зоне разлома земной коры.

Тема 7. Гидрология озер

Происхождение, типы и морфология озерных котловин

Озерами называются котловины или впадины земной поверхно­сти, заполненные водой и не имеющие прямого соединения с морем.

Размеры озер колеблются в весьма широком диапазоне. Со­гласно приведенному определению, к озерам могут быть отнесены и такие крупные водоемы, как Каспийское и Аральское моря, а также сравнительно небольшие временные скопления воды в по­нижениях местности, образующиеся, например, в период весен­него снеготаяния.

Иногда, в отличие от текущих вод (рек), озера определяют как водоемы с замедленным стоком или с замедленным водообменом.

При наличии котловины образование озера произойдет в том случае, когда приток воды в это углубление будет превышать по­тери на фильтрацию и испарение.

Водохранилище - и скусственно созданное озеро .

Пру­д - водохранилище небольшого размера .

Пруд - естественные озера, на площади которых распространена водная растительность.

Типы озер по характеру котловин. Несмотря на большое разнообразие встречающихся в природе озер, среди них могут быть выделены определенные типы, имеющие сходство по ряду при­знаков.

Прежде всего можно выделить определенные типы озер в зави­симости от условий образования озерного ложа.

По характеру котловин , послуживших основой для образования озера, можно выделить:

1. Плотинные озера - образуются в том случае, когда долина перекрывается в каком-либо месте обвалом, ледником, наносамии т. п.; в эту группу входят и искусственные озера - водохрани­лища.

Среди плотинных озер можно выделить

- речные - могут возникать как временные образования в результате резкого снижения стока отдельных рек в сухое время года; в этом случае реки нередко обращаются в цепочку озер, ле­жащих в долине и отделенных друг от друга сухими участками ру­сла.

- поймен­ные - непосредственно связаны с процессом образования стариц, возникающих вследствие преграждения от­дельных рукавов реки грядой наносов и образования рекой нового русла.

- долинные - возникают в горах от завалов. Озера завального происхождения образуются вследствие закупорки узкой долины продуктами разрушения их склонов.

- прибрежные озера бывают двух типов: лагуны и лиманы.

Ла­гуны возникают в том случае, когда мелководные заливы, или бухты, отделяются от моря наносными песчано-глинистыми валами, или косами.

Лиманы представляют собой затопленную морем усть­евую часть долины.

2. Моренные озера обязаны своим происхождением деятельности ледников, особенно мощных ледниковых покровов четвертичного периода, которые погребали под собой огромные пространства. После отступления (таяния) и исчезновения такого ледникового щита на его месте остался обломочный материал, который перено­сил с собой ледник: глина, песок, щебень, крупные глыбы горных пород и т. д.

Большое скопление этого материала (морены) в одних местах и незначительное в других создает рельеф, отли­чающийся холмистостью, непрерывным и частым чередованием воз­вышенностей и понижений, причем понижения обычно бывают замкнутыми. Заполненные водой, они образуют моренные озера круг­лой или неправильной формы, со многими ответвлениями и зали­вами. В условиях моренного ландшафта немало озер, относящихся и к типу плотинных.

3. Каровые озера занимают впадины, выработанные в ледниковое время совместной работой льда, фирна и морозного выветривания.

4. Карстовые озера представляют собой результат химической (растворяющей) деятельности подземных и поверхностных вод. Вынос растворенных веществ, а также тонких глинистых частиц (суффозия) может привести к образованию подземных пустот и оседанию кровли над этими пустотами, что обусловит появление воронок на поверхности земли; если эти воронки будут заполнены водой, на их месте возникнут карстовые озера.

Своеобразной разновидностью карстового типа озер являются термокарстовые озера , возникающие в результате заполнения во­дой углублений на поверхности земли, образующихся в областях развития вечной мерзлоты вследствие таяния подземных пластов или линз льда. Таяние этого льда не только способствует образо­ванию озерной котловины, но и в значительной мере поставляет воду для заполнения котловины.

5. Дефляционные озера располагаются в котловинах, созданных в результате процесса выдувания, и в понижениях между барха­нами и дюнами.

Многие котловинные озера возникают в результате вулканиче­ских и тектонических процессов.

6. Тектони­ческие озера. Тектонические процессы обуслов­ливают появление котловин огромных размеров. Поэтому тектони­ческие озера обычно глубоки. Примерами могут служить озера Ис­сык-Куль, Байкал, Севан и др.

7. Вулканические озера возникают либо в кратере потухшего вул­кана, либо в углублениях на поверхности лавового потока, образо­вавшихся при его застывании, либо в долине реки вследствие перегораживания ее потоком лавы.

По водному балансу озёра делятся на:

- сточные - имеют сток, преимущественно в виде реки);

- бессточные - не имеют поверхностного стока или подземного отвода воды в соседние водосборы. Расход воды происходит за счет испарения.

По химическому составу воды озёра делятся на:

Пресные

Минеральные (солёные)

Элементы озерного ложа и береговой области. Впадина, находящаяся на земле и наполненная водой, имеет закономерно построенный рельеф, отличающий ее от впадин, не занятых водой.

Первоначальная форма котловин изменяется под действием размыва как поверхностным стоком в озеро, так и волнением: склоны котловины выполаживаются, неровности рельефа дна сгла­живаются, заполняясь отложениями, откосы берега приобретают устойчивый профиль.

Раздел озероведения, в котором рассматриваются закономерно­сти, проявляющиеся в формировании рельефа озерных котловин, называется морфологией озер .

Озерная котловина от окружающей местности отграничена ко­ренным берегом , образующим береговой склон , или яр ; основание этого берега располагается на верхней границе воздействия озер­ной волны.

Заканчивается коренной берег бровкой , или линией со­пряжения склонов с поверхностью прилегающей местности .

Часть котловины, заполненная водой до высоты максимального подъема уровня, называется озерным ложем , или озерной чашей .

В озерной котловине прежде всего можно выделить береговую и глубинные области.

В береговой области выделяют три зоны:

1) береговые склоны (яр )- часть озерного склона, окружаю­щая озеро со всех сторон и неподвергающаяся воздействию волно­вого прибоя;

2) побережье - включает сухую часть , которая подвергается воздействию воды лишь при сильном волнении и в особенности при высоком стоянии воды, затопляемую , которая покрывается водой периодически - во время подъема уровня воды озера, и подводную , которая обычно лежит под поверхностью воды и, в отличие от бо­лее глубоких частей береговой области, подвергается воздействию волны при волнении;

3) береговую отмель - заканчивается подводным откосом, яв­ляющимся границей между склоном и дном озерного ложа; верх­няя часть береговой отмели соответствует нижней границе воздей­ствия на береговую область волнового прибоя.

Указанные зоны береговой области озерной котловины в схема­тическом виде показаны на рис. 1.

Рис. 1. Схема расчленения береговой области озер­ной котловины

Побережье и береговую отмель объединяют в одну зону – прибрежную или литораль . Ее нижняя граница определяется глубиной действия волны, иногда глубиной проникновения солнечных лучей. Глубинная часть озера – профундаль . Между литоралью и профундалью – сублитораль .

Формирование озерного ложа под влиянием волнения и отложения наносов. Волнение, зависящее от силы ветра, глубины и размеров озера, воздействует в течение длительного периода на береговую область озерной котловины, разрушает слагающие ее горные породы и сносит размытый материал вниз по склонам и на дно озера. В результате этого увеличиваются размеры побережья и отмели размыва, одновременно с этим увеличивается площадь намыва и уменьшается за счет глубинной области озера.

Таким образом, озеро постепенно заносится благодаря дейст­вию волн. Степень интенсивности этого процесса, конечно, в значи­тельной мере зависит от геологического состава пород, из которых сложен берег озера.

Однако каков бы ни был береговой материал, он под действием волн и выветривания превращается, в конце концов, в мелкий ка­мень, гравий и песок.

Кроме волнения, на форму озерного ложа существенное влияние оказывает процесс поступления аллювиальных наносов, приноси­мых впадающими в озеро реками. Впадающие в озеро поверхност­ные водотоки размывают по пути своего следования грунты и выно­сят продукты размыва в озеро.

Помимо минеральных осадков, попадающих в озерное ложе в результате волнения или приносимых течением рек, озерная кот­ловина заполняется и отложениями ила органического происхож­дения. Этот ил является продуктом процессов, происходящих в са­мом озере, и образуется в результате отмирания и последующего осаждения на дно взвешенных в воде микроскопических животных и растительных организмов (так называемого планктона), а также в результате отмирания прибрежной растительности, распадающейся после перегнивания на мельчайшие частицы, легко уносимые течениями на середину озера. Интенсивное развитие указанных организмов в течение теплого периода года, а отмирание в течение холодного обусловливает послойное отложение этих илов на дне озера, что позволяет по слоям определять возраст озера.

Зарастание озер . Количество минеральных осадков и ор­ганического ила на дне озера увеличивается с каждым годом, вследствие чего дно постепенно повышается.

В озерах с пологими берегами водно-болотные растения надви­гаются на озеро с берегов, окаймляя зеркало воды широким зеле­ным кольцом.

Для мелководных озер с пологими берегами можно выделить ряд поясов, закономерно сменяющихся от берегов к центру озера (рис. 2).

Рис. 2. Схема зарастания мелководных озер.

1 - осоковый торф, 2 - тростниковый и камышовый торф, 3 - сапро­пелевый торф, 4 - сапропелит.

Иногда на мелеющих озерах можно наблюдать сплавины - ост­ровки растительности, оторванные от берегов или непосредственно примыкающие к минеральному берегу (Рис. 3). Сначала эти сплавины об­разуют небольшие площади, затем по мере дальнейшего обмеле­ния озера они разрастаются, соединяются с другими и покрывают озеро сплошным покровом болотной растительности из травяного и мохового ярусов. Эти образования известны под названием зыбуна .

Рис. 3. Схема зарастания глубокого озера путем образо­вания сплавин.

1 - торф сплавины; 2 - мутта, или пелоген; 3 - сапропелевый торф; 4 - сапропелит.

Географическое положение озера. Морфометрические характеристики . Важной характеристикой озера является его геогра­фическое положение (широта, долгота) и высота над уровнем моря.

Эти данные уже позволяют составить общее представление об основных чертах режима озера. Географическое положение озера в определенной мере отражает общие климатические особенности района, а высотное положение определяет также местные влияния климатических и других факторов на процессы, происходящие в озере.

При изучении озер и озерных котловин важно установить не только условия их образования, но и определить ряд числовых ха­рактеристик, дающих количественные представления об основных элементах озера и озерной котловины. Эти характеристики но­сят название морфометрических .

Площадь озера ω, м2, вычисляется двояко: либо вместе с площадью островов, либо отдельно площадь водной поверхности. Так как бе­рега озер не отвесны, площадь водной поверхности (зеркала озера) изменяется при изменении уровня озера.

Длина озера - L, м - кратчайшее расстояние между двумя наиболее удаленными точками, расположенными на берегах озера, измеряе­мое по поверхности озера.

Таким образом, эта линия будет прямой лишь в случае сравнительно простых очертаний озера; для изви­листого озера эта линия, очевидно, может быть и не прямой, а со­стоять из отдельных отрезков прямых и кривых линий.

Ширина озера – различают:

Наибольшую ширину - В, м , определяе­мую как наибольший поперечник (перпендикуляр) к линии длины озера,

Среднюю ширину – Вср , м , представляющую отношение площади ω озера к его длине L

Коэффициентом извилистости т - степень развития береговой линии - отношение длины береговой линии s к длине окружности круга, имеющего площадь, равную площади озера,

Коэффициент извилистости береговой линии может также быть выражен отношением длины береговой линии S к периметру ломаной линии S " , обводящей контур озера:

m = S / S "

В этом случае получается более правильное представление об изрезанности береговой линии.

Широкое применение при оценке водных запасов озера имеет кривая изменения площади озера с глубиной , представляющая со­бой график связи площадей горизонтальных сечений озера и соот­ветствующих им глубин, и кривая изменения объема озера в зави­симости от его глубины.

Рис. 4. Кривые площадей и объемов Онежского озера

На Рис. 4 представлены кривые изменения площади и объема Онежского озера с глубиной. Такие кривые дают воз­можность определить площадь зеркала озера и объема воды для любого уровня. Эти величины необходимо знать при всех расчетах.

Объем воды в озере W , м 3 может быть определен по карте изобат, пользуясь «методом призм». Изобатные поверхности делят объем озера на ряд слоев, каждый из которых можно рассматривать приближенно как призму, основаниями которой будут площади, ограниченные смежными изобатами, а высота равна сечению между ними. Обозначив площади, ограниченные отдельными изобатами, через ω 0 , ω 1 , ω 2 , ω 3 … ω n , а сечение их через h , объем воды в озере определим по формуле

W =
+
+
+…+
+∆ W =

=
∆ W ,

где ∆ W – объем, заключенный между площадью последней самой глубокой изобаты и точкой дна озера с максимальной глубиной, определяемый по формуле:

∆W =
,

где h мак с – максимальная глубина озера в метрах; h n – глубина, соответствующая наибольшей изобате, ω n – площадь последней (самой глубокой) изобаты.

Максимальная глубина озера – h макс , м.

С
редняя глубина озера - h ср , м - отношение объема воды в озере к площади его зеркала.

Средний уклон дна между изобатами определяется по формуле:

где l 1 , l 2 – длины изобат, между которыми определяется уклон; h – сечение изобат, ω – площадь кольца между изобатами.

Средний уклон озера I определяется по формуле:

где n – число изобат.

Знание элементов, характеризующих форму озерной котловины, необходимо не только для того, чтобы понять основные законо­мерности режима озера, но и для решения ряда хозяйственных задач, связанных непосредственно с эксплуатацией озера. Напри­мер, при использовании озера в транспортных целях необходимо знать распределение глубин в пределах всей акватории и, в частности, в зоне бере­говой отмели. При регули­ровании стока вытекающих из озера рек необходимо иметь кривые зависимости объема воды и площадей озера от высоты стояния уровня. Для расчета элемен­тов волн важно знать рас­пределение глубин и ширин озера по различным направлениям и т. д.

Уровенный режим озер.

Уровенный режим озер определяется комплексом следующих природных условий:

а) соотношением между приходной (осадки на зеркало озера, поверхностный приток, подземный приток) и расходной частью водного баланса озера (испарение, поверхностный и подземный сток из озера);

б) морфометрическими характеристиками озерной чаши и озерной котловины (соотношение между высотой стояния воды в озере и площадью его водного зеркала);

в) размерами озера, его формой, характером берегов, характе­ром ветровой деятельности, определяющим размеры волн, сгонов и нагонов уровня.

Колебания уровня озера могут быть сведены к следующим трем основным видам: сезонные , годовые и кратковременные .

Иногда колебания уровня в годовом (сезонные) и многолетнем периоде, отражающие режим притока и убыли воды в озере, называют аб­солютными колебаниями , а кратковременные, которые происходят одновременно с абсолютными изменениями уровня, называют от­носительными колебаниями . В силу того что относительные колебания протекают одновременно с абсолютными, они дополнительно увеличивают или уменьшают амплитуду абсолютного колебания уровня озера в отдельных его пунктах.

Сезонные колебания, происходящие в течение года, обусловли­ваются различными в разные месяцы, но более или менее пра­вильно ежегодно повторяющимися соотношениями между приход­ной и расходной частями водного баланса.

Амплитуда годовых колебаний уровня воды в разных озерах различна и зависит oт ряда факторов: климатических условий, характера питания, размера площади водосбора, размера озера, геологических условий озерного ложа и др.

Абсолютные значения амплитуды колебания уровней естествен­ных озер изменяются в довольно широких пределах - от десятков сантиметров до 2-4 м и больше в зависимости от сочетания ука­занных выше условий.

После ряда многоводных лет, когда приток превышает расход воды из озера, имеет место более высокое стояние уровней, чем после маловодных периодов. Вследствие того что на крупных (осо­бенно бессточных) озерах уровень каждого данного года является следствием характера водности ряда предшествующих лет, низкий уровень может иметь место и в многоводном году, если этот год входит в цикл лет маловодного периода, и высокий - в маловод­ном, если этот маловодный год наблюдается в пределах многовод­ного периода.

Кроме отмеченной причины, имеющей место на каждом озере, иногда наблюдаются так называемые вековые колебания , вызывае­мые геологическими факторами (поднятие, опускание озерной кот­ловины и отдельных частей ее).

Кратковременные, или относительные, колебания уровней воды в озере являются следствием волнения, ветровых нагонов и сгонов и сейш.

Динамические явления в озерах

Постоянные и временные движения водных масс. Движе­ния водной массы, возникающие в озерах, могут быть разделены на постоянные и временные.

Постоянные движения воды в озере в форме течений вызыва­ются впадающей в озеро или вытекающей из него рекой (сточные течения). Интенсивность таких течений определяется соотноше­нием объема озера и расхода втекающей или вытекающей реки. Если объем воды в проточном озере невелик по сравнению с объ­емом воды, втекающей в озеро, то в озере устанавливается течение, аналогичное течению в реке, лишь с соответственно меньшими скоростями. Такое проточное озеро может в некотором смысле рас­сматриваться как крайний случай значительного расширения русла реки.

Если, наоборот, объем озера весьма велик по сравнению с объемом воды, втекающей и вытекающей из него, то, хотя оно и в этом случае называется проточным, но во многих отношениях по характеру происходящих в нем процессов ближе подходит к бессточному озеру. Течение такого типа наблюдается в оз. Байкал, объем которого чрезвычайно велик по сравнению с объемом стока втекающих в него рек Селенги, Верхней Ангары и др. и вытекаю­щей из него р. Ангары.

Временные движения водной массы озера могут проявляться в виде течений и волнения.

Среди временных течений прежде всего следует выделить такие, которые возникают под действием ветра и вследствие неравномер­ного нагревания и охлаждения воды озера.

Ветровые (дрейфовые) течения оказывают особенно значитель­ное влияние на характер физических процессов в озерах с большой площадью, плоской формой озерного ложа и малыми глубинами.

Неравномерность охлаждения и нагревания водных масс озера прежде всего вызывает вертикальные, так называемые конвекцион­ные токи , в некоторой степени оказывающие влияние и на горизон­тальные перемещения водных масс.

Среди временных движений водных масс озера наибольшее зна­чение имеют ветровые волны и сейши.

Ветровые волны. Исследования показали; что если две среды разной плотности расположены одна над другой, но только в состоянии покоя одной среды относительно другой разделяющая их поверхность будет плоскостью. Если одна из них движется по отношению к другой, то разделяющая их поверхность принимает волнообразный характер, причем размеры волн зависят от скоро­сти движения, разности плотностей и глубин обеих сред.

При движении воздуха над водной поверхностью в результате трения создается неустойчивое равновесие на поверхности их раз­дела, которое, неизбежно, нарушаясь, закономерно переходит в ус­тойчивую в этих условиях волновую форму с повышением плоско­сти раздела против начальной линии уровня в одних местах и с по­нижением в других.

Волны характеризуются следующими элементами (Рис. 5):

- вершина , или гребень , волны - высшая точка волны А;

- подошва , или ложбина - самая низшая точка волны В; - высота волны - разность отметок гребня и подошвы;

- длина - расстояние между двумя вершинами или двумя подошвами;

- крутизна волны (а ) в данной точке - тангенс угла, состав­ляемого касательной к профилю волны с горизонтальной линией. Часто в расчетных зависимостях под крутизной волны понимают не крутизну в данной точке, а отношение длины волны к высоте волны;

- период волны - промежуток времени, в течение которого волна пробегает расстояние,_равное ее длине;

- скорость распространения волны - расстояние, проходимое какой-либо точкой волны (например, гребнем) в единицу времени.

По внешней форме различают :

а) правильное – двухмерное - волнение, когда наблюдается одна система волн, распространяющихся в одном направлении и имеющих одну форму и размеры;

б) неправильное – трехмерное - волнение, состоящее из беспорядочно движущихся волн, гребни и ложбины которых разбиты на обособленные бугры и впадины.

Рис. 5. Схема ветровой волны

Применительно к случаю правильных двухмерных волн сущест­вует теория волнения, известная под названием теории трохоидальных волн . Эта теория устанавливает внешнюю форму волны и за­коны движения частиц воды.

Форма волны, согласно рассматриваемой теории, представляет собой трохоиду , т. е. кривую, описываемую какой-либо точкой внутри круга, катящегося (без скольжения) по прямой, тогда как точка на окружности такого круга описывает кривую, называемую циклоидой (Рис. 6) .

Рис. 6. Трохоида (1) и циклоида (2).

Сейши . Иногда в озере возникает колебание всей массы воды, причем по поверхности ее не распространяется никакой волны. Такое колебательное движение называется сейшами . При сейшах поверхность озера приобретает уклон то в одну, то в дру­гую сторону. Неподвижная ось, около которой колеблется зеркало озера, называется узлом . Как показы­вают исследования, сейши более устойчивы в глубоководных водоемах, чем в мелководных.

Характеристика про­цесса нагревания и охлажде­ния воды в озерах.

Смена на­гревания и охлаждения проис­ходит неодновременно во всей толще воды. Наиболее резкие изменения температуры наблюдаются на поверхности водоема, от­куда они под влиянием динамического и конвективного перемеши­вания, течений и волнения распространяются по всей толще воды.