48. Водный баланс озера.
Водный баланс — соотношение за какой-либо промежуток времени (год, месяц, декаду и т. д.) прихода, расхода и аккумуляции (изменение запаса) воды для речного бассейна или участка территории, для озера, болота или другого исследуемого объекта.
Водный баланс может быть положительным, отрицательным, а за некоторый промежуток времени — нулевым или нейтральным. Поэтому и объем воды в озере может увеличиваться, уменьшаться или оставаться неизменным. Водный баланс озера изменяется в течение года. Весной в умеренных широтах резко возрастает приток воды в озеро, летом, наоборот, возрастает расход воды за счет ее испарения. Это отражается на сезонном колебании уровня озер.
49. Колебания уровня воды в озерах
50. Течения, волнения и перемешивание воды в озерах.
Ветровые течения, вызываемые длительными ветрами одного направления; они являются причиной сгонно-нагонных явлений.
Компенсационные течения, возникающие в нижних слоях воды при переносе поверхности озера вследствие сгонно-нагонных явлений или неравномерного распределения атмосферного давления по акватории. Течение направленно от участка с повышенным уровнем в сторону пониженного.
Стоковые течения возникают под влиянием впадающих в озеро рек. Особенно они заметны на озерах, характеризуемых большим коэффициентом проточности.
Плотностные течения образуются в результате неравномерного распределения по акватории плотности воды, зависящей от температуры воды и минерализации. Направление течений от мест с меньшей плотностью к местам с большей плотностью.
Ветровые и компенсационные течения обычно наименее устойчивы. Плотностные течения, связанные с температурой воды, часто имеют сезонный характер. Наиболее устойчивы стоковые течения.
Различают конвективное и динамическое вертикальное перемешивание воды в озерах.
Конвективное перемешивание происходит в том случае, когда под влиянием температуры или других причин слой воды с большей плотностью оказывается выше слоев с меньшей плотностью.
Динамическое перемешивание возникает под воздействием ветровых волн, сейш, течений. Влияние ветровых волн распространяется на поверхностный слой по глубине в несколько раз превышающей высоту волн.
51. Термический и ледовый режим озер
Процесс изменения температуры воды в озере связан с изменением интенсивности солнечной радиации и составляющих теплового баланса. Кроме того, на температуру поверхности воды и ее распределение по вертикали и акватории озера большое влияние оказывают глубина, площадь зеркала и наличие островов. Изменение температуры воды по вертикали происходит под влиянием конвекционного перемешивания, т.е. вертикальной циркуляции вследствие разницы в плотности воды на различных глубинах.Направление конвективного перемешивания зависит от того, выше или ниже 4 ° С температура воды (при этой температуре вода имеет наибольшую плотность).При температуре воды от 0 до 4 ° С в холодный период года у поверхности температура воды ниже, а с глубиной она увеличивается. В этом случае имеет место обратная термическая стратификация (рис.9).Прямая стратификация наблюдается в теплый период года, когда с глубиной температура воды снижается.Осенью при охлаждении прямая термическая стратификация переходит в обратную, а весной имеет место обратный процесс.В переходные периоды температура воды по всей глубине озера близка к 4 ° С, в настоящее время наблюдается гомотермия.Процесс замерзания начинается при охлаждении воды до 0 ° С. В большинстве случаев вода переохлаждается только на поверхности, где и проходит процесс льдообразования. Сначала лед образуется у берегов, на отмелях, а затем - на остальной акватории озера. При сильном ветре имеет место перемешивание водных масс на определенную глубину, что способствует образованию внутриводного льда. В этом случае установка ледостава несколько задерживается и большие озера могут замерзать долго (до 30-45 суток).Толщина льда сначала нарастает интенсивно, а затем замедляется в связи с замедлением отвода тепла через его толщу. При наступлении устойчивых положительных температур воздуха, лед начинает таять и разрушаться. На большинстве озер он тает на месте, в проточных озерах лед может частично выноситься рекой.