Основні морфометричні характеристики озера

Морфометричними характеристиками озера називаються абсолютні й відносні величини, які характеризують форму і розміри озерної улоговини та кількість води, що її заповнює. До них належать:

1. Площа озера або поверхня дзеркала води характеризує площу водної поверхні F_оз, яка залежить від зміни рівня води і визначається за картою планіметром або палеткою.

2. Довжина озера – найкоротша відстань між найбільш віддаленими точками його берегової лінії. Ця лінія може бути прямою або кривою.

3. Ширина озера В_оз – відстань між протилежними берегами озера. Найбільша ширина В_max визначається як найбільший перпендикуляр до лінії довжини озера, а середня ширина В_сер – це відношення площі озера F_оз до довжини L:

В_сер = F/L

4. Довжина берегової лінії L_бер – довжина урізу води, вимірюється циркулем або курвіметром.

5. Глибина озера h_оз – це відношення об’єму води до площі дзеркала:

h_оз = w/F_оз

6. Ступінь порізаності берегової лінії к – відношення довжини берегової лінії L до довжини кола L₁ з площею, яка дорівнює площі озера F_оз:

к =

7. Зміна об’єму і площі озера залежить від зміни положення рівня води (глибини) в озері. При підвищенні рівня води відповідно збільшується площа озера та об’єм води в ньому і навпаки.

Водний баланс

Водний баланс – це рівновага, котра існує між зміною об’єму води в озері за якийсь час і кількістю води, що надходить до озера і витрачається за той самий час.

Складаючими прибуткової частини водного балансу озера є атмосферні опади (х), поверхневий притік (у_пов), конденсація водяної пари на дзеркало озера (Z_конд), підземний притік (w_пр). Складаючими витратної частини водного балансу стокових озер є поверхневий стік із озера (у_ст.), підземний стік (фільтрація) з озера (w_ст), випаровування з поверхні озера (Z_вип). Зміна запасів води в озері позначається через ±∆u.

Отже рівняння водного балансу для стокових озер має такий вигляд:

х + у_пов + w_пр + Z_конд = у_ст + Z_вип + w_ст ±∆u

Для безстічних озер рівняння водного балансу має такий же вигляд, але без поверхневого стоку з озера.

Величина окремих елементів водного балансу і співвідношення між ними залежать від кліматичних умов, характеру водообміну, розмірів улоговини озера та його водозбірної площі.

Рух озерної води

Вітрове хвилювання

Один з найпоширеніших видів коливального руху води є хвилювання, яке виникає під впливом вітру. За зовнішньою формою хвилі зазвичай бувають неправильні, тримірні (добре виражений фронт хвилі відсутній), більш стрімкі, ніж на морі. Крутість хвилі – це відношення висоти хвилі до її довжини. Довжина хвилі – це відстань між двома вершинами або двома улоговинами. Висота хвилі – це різниця між двома вершинами або улоговинами. Навітряний схил хвилі крутіший, ніж підвітряний. Правильні або двомірні хвилі, які з'являються на воді під час слабкого вітру з незначним періодом і дуже малими розмірами. Це – капілярні хвилі, або брижі. В усіх послідуючих стадіях розвитку вітрові хвилі є гравітаційними. Хвилі, які поширюються по водній поверхні по інерції (після закінчення вітру або ті, що виходять з зони його впливу), називаються хвилями зябі. Зябь на озерах спостерігається рідко, переважно на великих озерах (на Ладозькому, Ісик-Кульському).

Сейші

Сейші – це стоячі хвилі на водоймах. Вони виникають при згонах і нагонах, різкій зміні атмосферного тиску в окремих частинах озера, при сейсмічних рухах. При сейшах відбуваються коливальні рухи усієї маси води, причому поверхня водойми набуває похилу то в один, то в інший бік. Нерухома вісь, відносно якої коливається водна поверхня, називається вузлом сейші. Залежно від кількості вузлів сейші бувають одновузлові та багатовузлові.

Амплітуда, період і довжина сейші неоднакова для різних озер і залежить від розмірів озера, його довжини та глибини. В невеликих за площею і довжиною, але глибоких озерах, коливання відбуваються швидко, тому і період сейшу короткий, а в таких самих озерах, але мілких, період сейшу подовжується. Амплітуда сейшу змінюється від кількох сантиметрів до метра і більше. Так, на Каспійському, Аральському морях відомі сейші заввишки до 1 м; на Байкалі – 5-7 см, іноді – 14 см, а період їх – близько 5 годин.

Течії

В озерах найбільш поширені стокові течії, вітрові, густинні й компенсаційні.

Стокові течії виникають під впливом притоку річкових вод в озеро чи відтоку озерних вод у річку, що витікає з озера. В обох випадках утворюється похил водної поверхні в озері, внаслідок якого і відбувається рух води.

Стокові течії на великих озерах простежуються на різних відстанях від гирла або витоку річок залежно від швидкості їхньої течії і витрат води. Так, за даними Г.Ю.Верещагіна, стокові течії в районі витоку Ангари відзначаються в Байкалі лише за 3 км, а води Селенги формують течії тільки влітку і на відстані 30 км від гирла.

Вітрові течії в озерах відзначаються значною несталістю. Це є наслідком мінливості вітрового режиму (напрямку і швидкості вітру), та впливу на течії індивідуальних особливостей самого озера (розмірів озерної улоговини, конфігурації берегів, рельєфу дна). Швидкість вітрових течій в озері вимірюється сантиметрами чи дециметрами за секунду.

Якщо напрямок стокових і вітрових течій збігається, то утворюються тимчасові або постійні течії, які проходять по всьому озеру (наприклад, в озерах Байкал і Балхаш).

Поблизу берегів вітрові течії спричиняють підйоми або зниження рівнів води залежно від напрямку вітру відносно берега. При цьому виникає похил рівня озера, що призводить до зміни градієнта гідростатичного тиску на різних його ділянках і до появи глибинної компенсаційної течії, яка сприяє збереженню рівноваги води в озері. У великих озерах біля довгих прямолінійних берегів компенсаційна течія має напрямок уздовж берега, а в малих озерах, бухтах, звуженнях – протилежний напряму вітрової течії.

Густинні течії можливі лише у великих озерах з чітко вираженою горизонтальною температурною неоднорідністю. В цих умовах виникають горизонтальні градієнти густини, які є причиною перемішування води, тобто причиняють появи густинної циркуляції. Так, в Ладозькому озері виявлена циклональна циркуляція, яка охоплює майже усе озеро, за винятком південної мілководної частини, де температура на акваторії змінюється мало. Максимальні поверхневі швидкості цієї течії близько 25-30 см/с. З глибиною швидкість зменшується і на глибині 50 м течія практично відсутня.

Поиск по сайту: