Что такое тектоническое происхождение озера. Озера тектонического происхождения. Рассмотрим подробнее основные типы озер

Озеро - это водоем с замедленным водообменом. Озера классифицируют по различным признакам: во происхождению (тектонические, вулканические, подпрудные, ледниковые, провальные, карстовые и пр.); по солености (пресные, солоноватые, солевые, рапные и т. п.); по трофности (олиготрофные, мезотрофные, эвтрофные и т. п.); по пололожению в ландшафте (низинные, пойменные, высокогорные и т. п.); по глубине (мелкие, глубокие, сверхглубокие); по морфологии (округлые, удлиненные, лентообразные, серповидные, четкообразные и др.); по проточности (бессточные, слабопроточные, периодически проточные, временные, реликтовые); по видам пользования (рыбохозяйственные, для водоснабжения, для добычи соли, руды сапропелей, лечебных грязей и т. п.); по состоянию (чистые, загрязненные, зарастающие и т. п.).

Сколько лет живут озера?

Чаще всего сравнительно недолго - несколько тысяч или десятков тысяч лет. Это относится в первую очередь к ледниковым и старичным озерам. Озера карстовые, вулканические и особенно тектонические могут существовать миллионы и десятки миллионов лет. Например, одно из озер в Австралии образовалось около 700 млн. лет назад.

Сколько озер на Земле?

Точного подсчета пока не сделано. Вероятно, около 2 млн. озер на территории Канады и Аляски, около 100 тыс. в Финляндии и на Скандинавских полуостровах. Около 100 тыс. в Великобритании и Ирландии а также Дании, Бельгии, Голландии и Франции. Гидрологи считают, что всего на 3емле около 5 млн. озер.

Тектонические озера.

Они образуются в местах разломов и сдвигов земной коры. Как правило, это глубокие узкие водоемы с прямоленейными отвесными берегами, расположенные в глубоких сквозных ущельях Дно таких, расположенных на Камчатке, озер находится ниже уровня океана.К тектоническим озерам относятся Дальнее и Курильское. Курильское озеро расположено на юге Камчатки в глубокой живописной котловине, окруженной горами. Наибольшая глубина озера 306 м. Берега его обрывисты. С них стекают многочисленные горные потоки. Озеро сточное, из него берет начало река Озерная. По берегам озера на поверхность выходят горячие источники, а на его середине возвышается островок, который называют Сердце-камень.Недалеко от озера расположено уникальное обнажение пемз, которые называют Кутхины баты. В настоящее время озеро объявлено заказником и зоологическим памятником природы

Профиль дна тектонических озер резко очерчен, имеет вид ломаной кривой.Ледниковые отложения и процессы аккумуляции осадков мало изменили четкость тектонических линий котловины озера. Влияние ледника на формирование котловины бывает заметно, он оставляет следы своего пребывания в виде шрамов, бараньих лбов, которые хорошо заметны на скалистых берегах и островах. Берега озер сложены преимущественно из твердокаменных пород, слабо поддающихся эрозии, что является одной из причин слабого процесса осадконакопления. Эти озера относятся к группе озер нормальной глубины (а=2-4) и глубоких (а=4-10). Глубоководная зона (более 10 м) от общего объема озера составляет 60-70%, мелководье (0-5м) 15-20%. Воды озер термически неоднородны: в период наибольшего прогрева поверхностных вод сохраняются низкие придонные температуры, чему способствуют устойчивые термические стратификации. Водная растительность встречается редко, лишь узкой полосой по берегам закрытых заливов. Типичными озерами в бассейне р. Суны являются большие и средние: Палье, Сундозеро, Сандал, а также очень малые озера Салвиламби и Рандозеро, расположенные на частных водосборах озер Палье и Сандала.

В результате движения земной коры в некоторых местах со временем образуются углубления. В этих углублениях и возникают тектонические озера. Три самых крупных озера Кыргызстана: Иссык-Куль , Сон-Куль и Чатыр-Куль образованы тектоническим путём.

Много озер и в лесостепном Зауралье. Здесь такие крупные водоемы, как Уелги, Шаблиш, Аргаяш, Б.Куяш, Калды, Сугояк, Тишки и др. Глубины озер на Зауральской равнине заметно уменьшаются и не превышают 8-10 м. По происхождению эти озера относятся к эрозионно-тектоническому типу. Тектонические впадины были видоизменены в результате воздействия эрозионных процессов. Многие озера Зауралья приурочены к древним ложбинам стока рек (Еткуль, Песчаное, Алакуль, Камышное и др.).

Озеро Байкал. Общие сведения

Озеро Байкал

Байкал - пресноводное озеро на юге Восточной Сибири, оно растянулось с 53 до 56° с.ш. и с 104 до 109°30’ в.д. Его длина 636 км, а береговая линия - 2100 км. Ширина озера меняется от 25 до 79 км. Общая же площадь озера (площадь зеркала) - 31 500 кв.км.

Байкал - самое глубокое озеро в мире (1620 м). Оно содержит самые большие на земле запасы пресной воды - 23 тыс. куб.км, что составляет 1/10 часть мирового запаса пресных вод. Полная смена такого огромного количества воды в Байкале происходит в течение 332 лет.

Это одно из древнейших озер, его возраст 15 - 20 млн.лет.

В озеро впадает 336 рек, в том числе Селенга, Баргузин, Верхняя Ангара, а вытекает лишь одна Ангapa. На Байкале имеется 27 островов, крупнейший из которых -Ольхон. Замерзает озеро в январе, вскрывается в мае.

Байкал лежит в глубоком тектоническом понижении и окружен покрытыми тайгой горными хребтами; местность вокруг озера имеет сложный, глубоко расчлененный рельеф. Вблизи Байкала полоса гор заметно расширяется. Горные хребты тянутся здесь параллельно один другому в направлении с северо-запада на юго-восток и разделены котловинообразными понижениями, по дну которых протекают реки и местами расположены озера. Высота большинства хребтов Забайкалья редко превышает 1300 - 1800, но наиболее высокие хребты достигают больших значений. Например, хр. Хамар-Дабан (вершина Сохор) - 2 304 м, а Баргузинский хр. около 3000 м.

Тектонические движения здесь продолжаются и сейчас. Об этом свидетельствуют частые землетрясения в районе котловины, выходы горячих источников и, наконец, опускания значительных участков побережья.

Воды Байкала имеют сине-зелены цвет, отличаются исключительной чистотой и прозрачностью, нередко даже большей, чем в океане: можно отчетливо видеть лежащие на глубине 10 - 15 м камни и заросли зеленоватых водорослей, а опущенный в воду белый диск виден на глубине 40 м.

Байкал лежит в поясе умеренного климата.

География озера Байкал

Озеро Байкал находится на юге Восточной Сибири. В форме рождающегося полумесяца Байкал вытянулся с юго-запада на северо-восток между 55°47" и 51°28" северной широты и 103°43" и 109°58" восточной долготы. Длина озера 636 км, наибольшая ширина в центральной части 81 км, минимальная ширина напротив дельты Селенги - 27 км. Расположен Байкал на высоте 455 м над уровнем моря. Длина береговой линии около 2000 км. Площадь водного зеркала, определенная при урезе воды 454 м над уровнем моря, 31470 квадратных километров. Максимальная глубина озера 1637 м, средняя глубина - 730 м. В Байкал впадает 336 постоянных рек и ручьев, при этом половину объема воды, поступающей в озеро, приносит Селенга. Из Байкала вытекает единственная река - Ангара. Впрочем, вопрос о количестве рек, впадающих в Байкал, довольно спорный, скорее всего их меньше, чем 336. Несомненно то, что Байкал - самое глубокое озеро в мире, ближайший претендент на это звание, африканское озеро Таньганьика, отстает на целых 200 метров. На Байкале 22 острова, хотя, как было сказано выше, единодушия в данном вопросе нет. Самый крупный остров - Ольхон.

Возраст озера Байкал

Обычно в литературе приводится возраст озера 20-25 млн. лет. На самом деле, вопрос о возрасте Байкала следует считать открытым, поскольку, применение различных методов определения возраста дает значения от 20-30 миллионов до нескольких десятков тысяч лет. По-видимому, первая оценка ближе к истине - Байкал в самом деле очень древнее озеро.

Считается, что Байкал возник в результате действия тектонических сил. Тектонические процессы идут и в настоящее время, что проявляется в повышенной сейсмичности Прибайкалья. Если допустить, что возраст Байкала действительно несколько десятков миллионов лет, то это самое древнее озеро на Земле.

Происхождение названия

Проблеме происхождения слова "Байкал" посвящены многочисленные научные исследования, что говорит об отсутствии ясности в данном вопросе. Существует около десятка возможных объяснений происхождения названия. Среди них наиболее вероятным считается версия происхождения названия озера от тюркоязычного Бай-Куль - богатое озеро. Из прочих версий можно отметить еще две: от монгольского Байгал - богатый огонь и Байгал Далай - большое озеро. Народы, жившие на берегах озера, называли Байкал по-своему. Эвенки, например, - Ламу, буряты - Байгал-Нуур, даже у китайцев было название для Байкала - Бэйхай - Северное море.

Эвенкийское название Ламу - Море несколько лет использовалось первыми русскими землепроходцами в XVII веке, затем они перешли на бурятское Байгал, путем фонетической замены немного смягчив букву "г". Довольно часто Байкал называют морем, просто из уважения, за буйный нрав, за то, что далекий противоположный берег часто скрывается где-то в дымке... При этом различают Малое Море и Большое море. Малое Море - то, что расположено между северным побережьем Ольхона и материком, все остальное - Большое море.

Вода Байкала

Байкальская вода уникальна и удивительна, как сам Байкал. Она необыкновенно прозрачна, чиста и насыщена кислородом. В не столь уж и древние времена она считалась целебной, с ее помощью лечили болезни. Весной прозрачность байкальской воды, измеренная с помощью диска Секки (белый диск диаметром 30 см), составляет 40 м (для сравнения, в Саргассовом море, которое считается эталоном прозрачности, эта величина равна 65 м). Позже, когда начинается массовое цветение водорослей, прозрачность воды уменьшается, но в тихую погоду с лодки дно видно на довольно приличной глубине. Такая высокая прозрачность объясняется тем, что байкальская вода, благодаря деятельности живых организмов, в ней обитающих, очень слабо минерализована и близка к дистиллированной. Объем воды в Байкале около 23 тысяч кубических километров, что составляет 20% мировых запасов пресной воды.

Озеро - это замкнутое углубление суши, заполненное водой. Оно имеет замедленный водообмен, в отличие от рек, и не впадает в воды океанов, в отличие от морей. Эти водоемы на нашей планете распространены неравномерно. Общая площадь озер Земли составляет около 2,7 млн. км 2 , или около 1,8% поверхности суши.

Озера между собой имеют ряд различий как по внешним параметрам, так и по составу водной структуры, происхождению и т.д.

Классификация озер по происхождению

Ледниковые водоемы образовались вследствие таяния ледников. Происходило это в периоды сильнейших похолоданий, которые сковывали материки неоднократно за последние 2 млн лет. Результатом ледниковых периодов стали современные озера, расположенные на территории Северной Америки и Европы, а именно в Канаде, Баффиновой Земле, Скандинавии, Карелии, Прибалтики, Урале и в других местностях.

Огромные глыбы льдов под тяжестью своего веса, а также из-за своих перемещений образовывали немалые котлованы в толще земной поверхности, иногда даже раздвигали тектонические плиты. В этих котлованах и разломах после таяния льдов и образовались водоемы. Одним из представителей ледниковых озер можно назвать оз. Арберзее.

Причиной возникновения стали движения литосферных плит, вследствие чего образовались разломы в земной коре. Они и стали заполняться водой от таявших ледников, что и привело к появлению данного вида водоема. Ярчайшим примером является озеро Байкал.

Речные озера появляются, когда происходит пересыхание некоторых участков проточных рек. В этом случае имеет место образование цепочных водоемов, возникших из одной реки. Вторым вариантом речных образований являются пойменные озера, которые появляются из-за водных преград, прерывающих водное русло.

Приморские озера именуются лиманами. Они появляются при затоплении равнинных рек водами морей или в результате опускания морских берегов. В последнем случае между новообразовавшимся заливом и морем появляется полоса суши или мелководье. У лиманов, появившихся от слияния реки и моря, вода имеет несколько солоноватый привкус.

Карстовые озера представляют собой земные котлованы, которые заполнены водами подземных рек. Котлованы — это провалы литосферы, состоящей из пород известняка. Вследствие провала известняковые породы выстилают дно водоема, что и влияет на прозрачность заполняемых его вод: они кристально чистые.

У карстовых озер есть одна отличительная особенность - они периодичны в своем появлении. То есть могут исчезать и образовываться вновь. Такое явление зависит от уровня подземных рек.

Располагаются в горных котловинах. Образуются они несколькими способами. Вследствие горных обвалов, которые преграждают речной поток и тем самым образуют озера. Второй способ образования - это медленный сход огромных глыб льда, которые за собой оставляют глубокие провалы суши — котловины, которые заполняются водами от таявшего льда.

Озера вулканического типа появляются в кратерах спящих вулканов. Такие кратеры имеют существенную глубину и высокие края, что препятствует стокам и притокам речных вод. Это делает вулканическое озеро практически изолированным. Наполняются кратеры дождевой водой. Специфическое расположение таких объектов часто отражается на составе их вод. Повышенное содержание углекислого газа делают их мертвыми, непригодными для жизни.

Это водохранилища и пруды. Создают их намеренно для промышленных целей населенных пунктов. Также искусственные озера могут стать следствием земляных работ, когда оставшиеся земляные котлованы заполняются дождевой водой.

Выше была составлена классификация озер в зависимости от происхождения.

Типы озер по положению

Составить классификацию озер в зависимости от положения по отношению к земле, можно следующим образом:

1. Наземные озера расположены непосредственно на поверхности суши. Эти участвуют в постоянном круговороте воды.
2. Подземные озера располагается в подземных горных пещерах.

Классификация по минерализации

Составить классификацию озер по количеству солей можно так:

1. Пресные озера образуются из дождевой воды, таявших ледников, подземных вод. Воды таких природных объектов не содержат солей. Кроме того, пресные озера являются следствием перекрытия русел рек. Самое большое пресное озеро - Байкал.
2. Соленые водоемы подразделяются на солоноватые и соленые.

Солоноватые озера распространены в засушливых местностях: степях и пустынях.

Соленые озера по содержанию солей в толще своих вод напоминают океаны. Иногда соляная концентрация озер несколько выше, чем в морях и океанах.

Классификация по химическому составу

Химический состав озер Земли различен, он зависит от количества примесей в воде. Озера именуются, исходя из этого:

1. В карбонатных озерах повышенная концентрация Na и Ca. С недр таких водоемов идет добыча соды.
2. Сульфатные озера считаются лечебными за счет содержания в них Na и Mg. Кроме того, сульфатные озера - место добычи глауберовой соли.
3. Хлоридные - это соленые озера, которые являются местом добычи привычной поваренной соли.

Классификация по водному балансу

1. Сточные озера наделены с помощью которого происходит сброс некоторого количества вод. Как правило, такие водоемы имеют несколько впадающих в свой бассейн рек, а вот вытекающая всегда одна. Отличным примером являются крупные озера - Байкал и Телецкое. Вода сточных озер - пресная.
2. Бессточные - это соленые озера, поскольку расход воды в них идет активнее, чем ее поступление. Расположены они в зонах пустыни и степей. Иногда в них в промышленных масштабах идет добыча соли и соды.

Классификация по количеству питательных веществ

1. Олиготрофные озера содержат сравнительно небольшое количество питательных веществ. Особенностями являются прозрачность и чистота вод, цвет от синего до зеленого, глубина озер существенная - от средней до глубокой, уменьшение кислородной концентрации ближе ко дну озера.
2. Евтрофные насыщены большой концентрацией питательных веществ. Особенностями таких озер выступают следующие явления: количество кислорода резким скачком уменьшается ко дну, минеральных солей содержится в избытке, цвет воды от темно-зеленого до бурого, от этого и прозрачность воды низкая.
3. Дистрофные озера крайне бедны минеральными веществами. Кислорода содержится немного, прозрачность низкая, цвет вод может быть желтым или темно-красным.

Заключение

Водный бассейн Земли составляют: реки, моря, океаны, ледники мирового океана, озера. Классификаций озер существует несколько типов. Они были рассмотрены в данной статье.

Озера, как и другие водоемы - важнейшие природные ресурсы, которые активно используются человеком в различных сферах.

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.

Сколько замкнутых углублений есть на суше, в которых накапливается вода. Когда вода не успевает испаряться, она образует озера. Вот, что такое озеро!

Определение понятия "озеро"

Озеро - это скопление воды в природном углублении на суше. Состоит оно из озерной чаши или ложа, заполненного водой до края. Этот водоем не соединяется с морем и океаном. Зная, что такое озеро, легче понять его происхождение. А оно существенно разнится. Бывает озеро: тектоническое, ледниковое, речное, приморское. Есть еще провальное, горное, кратерное и искусственное.

Особенности озера

Что такое озеро, каковы его особенности? Во-первых, в отличие от рек, озера не имеют течения и не являются частью Мирового океана. Во-вторых, озера имеют разную минерализацию воды. Самое глубокое и пресное озеро - Байкал. А самое большое озеро и, по составу солей похожее на океаническую воду, - Каспийское. Когда-то оно было морем, так как соединялось с океаном.

Происходит также деление озер по положению, по водному балансу, по химическому составу воды и по питательности содержащихся в озере веществ.

Особенностей действительно очень много. Встречаются озера разных форм, размеров, рельефа дна. Так, маленькие озера называются лагунами, а более крупные - "морями". Получают они воду не только благодаря дождям, но и от подземных рек. Такое тесное "сотрудничество" позволяет рекам не пересохнуть. Часто озера даже дают жизнь новым рекам.

Озеро — это замкнутое углубление суши, заполненное водой и не имеющее непосредственной связи с океаном. В отличие от озера — водоемы замедленного водообмена. Общая площадь озер Земли около 2,7 млн. км2, или около 1,8% поверхности суши. Озера распространены повсеместно, но неравномерно. На географическое размещение озер большое влияние оказывает климат, обусловливающий их питание и испаряемость, а также факторы, содействующие образованию озерных котловин. В районах с озер много, они полноводны, пресны и в основном проточные. В районах с сухим климатом при прочих равных условиях озер меньше, зачастую они маловодны, чаще бессточные, а в связи с этим нередко соленые. Таким образом, распределение озер и их особенности обусловлены географической .

4. Карстовые озера, котловины которых возникали в результате провалов, просадок почвы и размыва (известняки, гипсы, доломиты). Растворение этих пород водой приводит к образованию глубоких, но незначительных по площади озерных котловин.

5. Запрудные (завальные, или плотинные) озера возникают в результате преграждения русла (долины) реки глыбами пород при обвалах в горах (о.Севан, Тана, многие озера Альп, и других горных ). От большого горного обвала на в 1911 г. образовалось Сарезское озеро глубиной 505 м.

Ряд озер образован иными причинами:

• лиманные озера распространены на берегах морей — это прибрежные участки моря, обособившиеся от него посредством прибрежных кос;
• озера-старицы — озера, возникшие в старых руслах рек.

По происхождению водной массы озера бывают двух типов.

1. Пресные озера — соленость которых не превышает 1‰ (одной промилле).

2. Солоноватые — соленость таких озер до 24‰.

3. Соленые — с содержанием растворенных веществ в пределах 24,7-47‰.

4. Минеральные (47‰). Эти озера бывают содовыми, сульфатными, хлоридными. В минеральных озерах соли могут выпадать в осадок. Например, самосадочные озера Эльтон и Баскунчак, где добывается соль.

Обычно сточные озера пресные, так как вода в них непрерывно обновляется. Бессточные озера чаще бывают солеными, потому что в расходе воды у них преобладает испарение, а все минеральные вещества остаются в водоеме.

Озера, как и реки, — важнейшие природные ресурсы; используются человеком для судоходства, водоснабжения, рыболовства, получения минеральных солей и химических элементов. В отдельных местах небольшие озера нередко искусственно создаются человеком. Тогда их также называют .