7, 8 − абразионная и аккумулятивная части береговой отмели; 9 − подводный откос

Лекция Озера

Озеро – естественный водоем суши с замедленным водообменом, при котором водная масса длительное время находится в котловине и изменяет свои свойства в результате происходящих физико-химических, динамических и биологических процессов. Термин «озеро» происходит от древне-русск. «озеро», старо-слав. «ѥзеро, ѥзеръ». Озера не имеют прямой связи с океаном. Для образования озера необходимы два непременных условия – наличие естественной котловины, т.е. замкну­того понижения земной поверхности, и находящегося в этой котловине определенного объема воды.

Общий объем озерных вод на земном шаре, по ориентировочным данным, достигает 176 тыс. км3, 52% которых составляют пресные воды и 48% - минерализованные. Объем озер почти в 90 раз превышает суммарный объем воды в руслах рек и в 5 раз – средний годовой сток всех рек мира.

Гидрологические процессы в озёрах изучает часть науки гидрологии – гидрология озёр. Однако в рамках физической географии и геоэкологии существуют и более комплексные науки, изучающие не только гидрологические процессы в озёрах, но и их морфологию и биологию. Такие комплексные науки называют либо озероведением, либо лимнологией (от греч.λίμνη – «озеро»).

Озера распространены по земному шару повсеместно. Самое большое по площади на Земле озеро — это бессточное солоноватое Каспийское море, называемое морем из-за своего большого размера и режима, сходного с морским. Из пресных озер самое большое по площади – Верхнее (США – Канада). Наибольший объем сосредоточен в Байкале, который также является самым глубоким в мире. Озеро вытянуто с северо-востока на юго-запад на 636 км в форме серпа шириной 25–79,5 км. Длина береговой линии более 2 тыс. км. Водная поверхность – на высоте 455,7 м над уровнем океана. Площадь акватории 31,5 тыс. км2 (второе озеро России по площади после Каспийского моря), максимальная глубина 1642 м (самое глубокое озеро мира), объём воды 23 тыс. км3 (наибольший запас озёрной воды, составляет 20% объёма пресных поверхностных вод на Земле). На Байкале более 20 островов, крупнейший из них Ольхон площадью свыше 700 км2, отделён от западного берега проливом Малое Море. Впадина Байкала образовалась примерно 25 млн. лет назад

Озёрность Финляндии составляет 9,4%, Швеции 8,6%. В России озёр больше всего на Кольском полуострове (6,3% территории), в Карелии и на Северо-Западе Европейской части (5,4%), в Западно-Сибирской низменности (озёрность 4,3%). Озёрность всей России около 4%.В России насчитывается более 2 млн. пресных и соленых озер с суммарной площадью водной поверхности свыше 3,5 тыс. км2. Более 90% озер – это мелководные водоемы с площадью от 0,01 до 1 км2.

Типы озер

Слайд Озера подразделяют :

1по размеру,

2степени постоянства,

3.географическому положению,

4.происхождению котловины,

5.характеру водообмена,

6.структуре водного баланса,

7.термическому режиму,

8.минерализации вод,

9.условиям питания водных организмов и др.

По размеру озера подразделяют на очень большие площадью свыше 1000 км2, большие – площадью от 101 до 1000 км2, средние – пло­щадью от 10 до 100 км2 и малые – площадью менее 10 км2.

По степени постоянства озера делят на постоянные и временные (эфемерные).

По географическому положению озера подразделяют на интразональные, которые находятся в той же географической (ландшафт­ной) зоне, что и водосбор озера, и полизональные, водосбор которых расположен в нескольких географических зонах.

По происхождению озерные котловины могут быть тектониче­ские, вулканические, метеоритные, ледниковые, карстовые, термо­карстовые, суффозионные, речные, морские, эоловые, органоген­ные. Такое же название дают и озерам, находящимся в этих кот­ловинах.

Тектонические котловины располагаются в крупных тектониче­ских прогибах на равнинах (озера Ладожское, Онежское, Ильмень, Верхнее и др.)

Вулканические котловины расположены либо в кратерах потух­ших вулканов (некоторые озера в Италии, на о. Ява, в Японии и т.д.), либо образовались вследствие подпруживания рек продук­тами вулканизма– лавой, обломками породы, пеплом (оз. Кроноц-кое на Камчатке или оз. Киву в Африке).

Метеоритные котловины возникли в результате падения метео­ритов (оз. Каали в Эстонии).

Ледниковые котловины образовались в результате деятельности современных или древних ледников. Ледниковые озерные котловины подразделяют натроговые, связанные с "выпахивающей" рабо­той ледников (оз. Женевское, многие озера в Скандинавии, в Ка­релии,); каровые,( ar (кувшин, жёлоб) ) цирк, креслови́на — форма рельефа, естественное чашеобразное углубление в привершинной части склонов гор.) расположенные в карах (горные озера в Альпах, на Кавказе); моренные, сфор­мировавшиеся среди моренных отложений Море́на — геологическое тело, сложенное ледниковыми отложениями .

Особую категорию ледниковых озер составляют еще мало изу­ченные озера, расположенные в районах покровного оледенения, например в Антарктиде. В Антарктиде в последние десятилетия открыто и обследовано огромное количество больших и малых озер.

Карстовые котловины образуются в районах залегания известня­ков, доломитов и гипсов в результате химического растворения этих пород поверхностными и в особенности подземными водами. Таких озер много на Урале, Кавказе, в Крыму.

Термокарстовые котловины образуются в районах распространения многолетнемерзлых грунтов в результате их протаивания и сопут­ствующей просадки грунта (небольшие озера в тундре и тайге).

Суффозионные котловины возникают в результате просадок, вызванных вымыванием подземными водами из грунта мелких частиц и цементирующих веществ (такие небольшого размера озера ха­рактерны для степных и лесостепных районов, например на юге Западной Сибири).

Котловины речного происхождения связаны с эрозионной и ак­кумулятивной деятельностью рек.

Котловины морского происхождения связаны либо с подпорным влиянием моря (лиманы, образовавшиеся в результате затопле­ния речных долин после повышения уровня моря), либо с отчленением от берега аккумулятивными косами и барами небольших морских акваторий (лагуны).

Эоловые котловины образуются в понижениях между песчаными дюнами и превращаются в озера в результате затопления их реч­ными или морскими водами. Эоловые озера встречаются вблизи морских берегов, в дельтах рек (например, Волги, Или, Дуная).

Органогенные котловины формируются в болотах, а возникаю­щие при этом водоемы называют болотными озерами и озерками.

 

Озера делятся на две категории: сточные и бессточные. Сточные озера характеризуются тем, что поступающие в них поверхностные и подземные воды расходуются на питание вытекающих из них рек, а также на испарение и фильтрацию. Сточные озера могут иметь сток в течение круглого года или лишь в период наибольшего притока (временно сточные озера).

В частном случае, когда одна из стекающих в озеро рек по водности того же порядка, что и река, вытекающая из него, озеро называется проточным.

Бессточные озера расходуют поступающие в них воды в основном на испарение и частично на просачивание в грунт.

По составу воды озера разделяются на соленые и пресные, или минеральные. Сточные озера, как правило, бывают пресными. В бессточном озере происходит испарение чистой воды, а соли остаются в нем. Поэтому вода в бессточном озере непрерывно минерализуется (засоляется), и тем быстрее, чем больше концентрация солей приносимых в него вод.

 

1. Морфометрические характеристики водоемов.

Схема озерной котловины (а) и ее береговой области (б): 1 − котловина; 2 – ложе(чаша); 3 − береговая область; 4 − береговой уступ; 5 − побережье; 6 − береговая отмель;

7, 8 − абразионная и аккумулятивная части береговой отмели; 9 − подводный откос

Экологическую систему водоема представлена на слайде

 

 

Важным элементом озерной котловины является береговая область

(которая включает береговой уступ, побережье и береговую отмель. Последние два элемента озерной котловины часто называют литоралью, к характерным чертам которой относятся мелководность и воздействие волнения.Это участок дна с растительностью, глубина расположения которой в наибольшей степени зависит от освещения воды, другими словами от ее прозрачности. Эта зона является самой благоприятной для существования, как растений, так и рыб. Именно в этих местах находится самое большое скопление кормов.

За пределами литорали находится подводный откос (или сублитораль) сублитораль обычно захватывает склоны в глубину. В этой зоне растительности уже почти нет, а численность обитающих в ней беспозвоночных очень мала.

Глубоководная часть озера – это пелагиаль Зона пелагиаль – это участок воды, который не связан конкретно с берегом. Данная зона неоднородна и в целом захватывает те слои, на которые попадает вполне достаточно света для существования жизни. Пелагиаль – это по большей части место обитания планктона. Дноозера называют профундалью. Профундаль - самая глубокая зона, в эту зону практически не попадает солнечных лучей. Считается, что там не могут существовать биологические организмы. Температура там около 4 °С, и практически полное отсутствие кислорода – что конечно же не способствует жизни.

Развитие высшей растительности (макрофитов), как правило, ограничено

литоралью.

В пределах озера выделяют также такие морфологические элементы, как

плесы, заливы, бухты.

 

1) Длина L (км)- кратчайшее расстояние между двумя наиболее удаленными друг от друга точками береговой линии водоема, проведенное на его поверхности по средней линии, равноудаленной от берегов.

Ширина B (км): средняя Вср- частное от деления площади зеркала водоема на его длину; максимальная Вмах- наибольшее расстояние между берегами, перпендикулярное длине. Среднюю ширину озера вычисляют по формуле:

2) B = Fоз / Lmаx

3) Длина береговой линии L (км) по урезу воды.

4) Извилистость (изрезанность, развитие) береговой линии К - отношение длины береговой линии к длине окружности круга, имеющего площадь, равную площади озера:

К = L/(2√f0* )

5) Глубина: максимальная Нмах по данным промеров; средняя Нср – частное от деления объема водоема на площадь его зеркала.

6) Объем водной массы Vоз; определяется как сумма объемов отдельных слоев озера, заключенных между двумя смежными поверхностями, проведенными по изобатам.

7) Площадь дна:

f д = f 0 / cos

8) площадь озера Fоз;

Все перечисленные выше морфометрические характеристики озера зависят от высоты стояния уровня воды в нем или от выбранного в толще воды от-

счетного горизонта (или глубины).

Важными морфометрическими характеристиками озера являются егоглубина hоз (в разных частях озера она различна), максимальная глубина hоз. max,

средняя глубина hоз. ср, определяемая по формуле:

h оз. ср = Vоз / Fоз