Мировой океан Единство и части мирового океана

Словом "океан" (великая река, обтекающая всю Землю) пришло из древних времен. Уже тогда существовало представление об обширном распространении вод на Земле. С течением времени, по мере развития мореплавания и географических познаний, постепенно развилась и уточнялась картина распределения суши и воды на поверхности Земли. В настоящее время известно, что из 510 млн км² площади земнлгл шара 361 млн км2 (70,8%) покрыты водой Мирового океана.

Известный оеанограф Ю.М. Шокальский в своей книге «Океанография» (1917) ввел понятие «Мировой океан» - «совокупность водной оболочки земного шара». Он обратил внимание на то, что в Мировом океане много «весьма сложных и тесно связанных друг с другом явлений, которые все вместе дают нам картину физической жизни Мирового океана, а в зависимости от последней находится органическая жизнь в нем».

Р. Хорн в книге "Морская химия" (1972) писал: "Океан состоит из воды." И это не шутка, а определенный взгляд на океан. У Ю.М. Шокальского и Р. Хорна океан - это прежде всего океанская (морская) вода, своеобразное и самое распространенное вещество на Земле.

Не менее правомерно утверждать, что Мировой океан - это не только вода, но и берега, дно, водные животные и растения. При этом Мировой океан понимается как целостное природное образование, самостоятельный географический объект планетарного масштаба. Ему свойственно сложное взаимодействие водной среды с атмосферой, литосферой (материк, берега и дно) и биосферой (органический мир).

С позиций ныне широко распространенных в науке системных исследований, Мировой океан рассматривается как открытая динамическая система, которая обменивается веществом и энергией со средами, находящимися с ней в контакте. Этот обмен происходит в форме планетарных круговоротов, в которых участвуют тепло, влага соль и газы, составляющие тело океанов и материков. Процессам обмена в этой системе свойственно саморегулирование, направленное на выравнивание возмущений и восстановление некоторого равновесия, при котором преобразование веществ в основном сбалансировано.

Важнейшее свойство Мирового океана - его единство - обеспечивается прежде всего общностью солевого состава и подвижностью воды, непрерывным горизонтальным и вертикальным движением вод. В океане происходит перераспределение масс и тепла течениями, перенос вод из одних районов в другие, опускание поверхностных слоев в глубину и подъем глубинных вод к поверхности. Все это в совокупности создает общую циркуляцию вод Мирового океана. Она формирует и поддерживает единство его природы как планетарного природного объекта.

Океан и суша неравномерно распределены на Земле. По преобладанию океанских вод или суши земной шар разделен на океаническое и материковое полушария. Полюс океанического полушария располагается у берегов Новой Зеландии, а полюс материкового полушария находится во Франции в районе устья Луары. В океаническом полушарии 90,5% поверхности покрыто водой, а в материковом лишь 47% площади занято водой.

В полярных широтах Земли распределение воды и суши иное. У эж-

ного полюса лежит материк Антарктида, а у северного - примерно

таких же размеров - СЕверный Ледовитый океан. НЕравномерность

распределения суши и вод океана - важный фактор формирования при-

роды Земли.

На обширных пространствах Мирового океана существенно не оди-

наковы в разных районах приход тепла на поверхность и его расход,

атмосферная циркуляция и другие явления, что приводит к созданию

неоднородностей в распределении гидрологических характеристик

(температуры, солености и плотности воды), а также в системах те-

чений, приливов, биопродуктивности и т.д. Природные различия в

Мировом океане определяются как глобальными факторами, связанны-

ми главным образом с геграфической широтой, так и местными усло-

виями (влиянием суши, конфигурацией береговой черты, рельефом

дна, материковым стоком и др.). Наиболее заметно отличаются друг

от друга крупные части океанских пространств, разделенные сушей в

процессе формирования лика Земли. Однако совокупность взаимосвя-

занных геолого-геоморфологических, гидрометеорологических, биоло-

гических и других показателей дает основание сделать вывод: раз-

личные по размеру части Мирового океана представляют собой целос-

тные природные образования со своими, им присущими особенностями

географического положения, климата, океанологических процессов и

т.п. Все это делает их самостоятельными географическими объекта-

ми. Принципы выделения таких объектов, их признаки, границы меж-

ду этими объектами и другие, связанные с ними вопросы представ-

ляют собой важную научную и прикладную океанологическую проблему.

Деление океана на части необходимо для решения широкого круга

научных и прикладных задач, и прежде всего для гидрографической

службы. В ее задачи входит составление навигационных карт, лоций

и других пособий для обеспечения мореплавания в любой части Миро-

вого океана. Деление океана занимает существенное место в между-

народно-правовых документах. Океан омывает берега многих госу-

дарств, каждое из которых имеет право на территориальные воды и

особую юрисдикцию в зонах экономических интересов прибрежных

стран. Четкое разделение океанских вод помогает решать различные

вопросы международных отношений. Но кроме формальной нужна и

научная классификация частей океана. Она проводилась с давних

времен, по мере познания общей картины Мирового океана как геог-

рафического объекта.

Океан разделяют по многим признакам. При этом существенно важ-

на обоснованность и четкость проведения границ между отдельными

частями. Очевидной естественной границей любой части океана слу-

жит берег, оконтуривающий водные пространства, которые и выде-

ляются как самостоятельные природные объекты. Делят океан и по

степени обособленности его отдельных частей подводными хребтами и

возвышенностями, т.е. по геоморфологическим признакам. Разделе-

ние океана усложняется при определении морских границ между его

частями. В этом случае они проводятся по гидрологическим призна-

кам (системы течений, зоны схождения теплых и холодных вод и

др.). Границами нередко служат линии, проводимые по карте между

характерными пунктами на берегу (например, мысами, входами в бух-

ты и т.п.). Таким образом, деление океана включает в себя обосно-

ванное выделение его отдельных частей - целостных природных обра-

зований - и проведение правильных границ между ними.

К настоящему времени сложилась определенная концепция разделе-

ния Мирового океана, представляющая собой систему иерархически

соподчиненных по характеру значимости и взаимосвязанных частей.

Ее можно описать следующим образом.

Океан - обширная часть МИрового океана, расположенная между

материками, обладающая большими размерами, самостоятельной систе-

мой циркуляции вод и атмосферы, существенными особенностями в ве-

личине и распределении характеристик воды и их режима. Нередко

океан делят на океанические бассейны.

Море - сравнительно небольшая часть океана, вдающаяся в сушу и

обособленная от других его частей берегами материков, полуостро-

вов и островов. Море обладает существенно отличными от океана

геологическими, гидрологическими и другими особенностями. Непос-

редственно или через проливы оно сообщается с сосерними водоема-

ми и отделяется от них островами, их грядами и подводными подня-

тиями (порогами).

Залив - часть океана или моря, вдающаяся в сушу и слабо обособ-

ленная. Залив по режиму слабо отличается от прилегающего района

океана или моря.

Пролив - водное пространство, которое разделяет два участка су-

ши и соединяет отдельные океаны и моря или их части. В большин-

стве случаев для проливов характерно наличие поднятия дна - под-

водного порога.

Однако нельзя не обратить внимание на несоответствие некото-

рых объектов, показанных на карте, приведенным определениям. Так,

однотипные водоемы названы и морем и заливом. Например, Аравий-

ское море и Бенгальский залив; явно выраженное по всем признакам

море называется Гудзоновым заливом и т.п. Такие несоответствия

объясняются историческими причинами - многие названия давались в

отдаленные времена, без каких-либо научных обоснований, и по тра-

диции сохранились до наших дней.

В настоящее время главные показатели размеров Мирового океана

в целом и его наиболее крупных частей (океанов) харктеризуются

следующими величинами.

Основные морфометрические характеристики Мирового океана

Характеристика Океаны

Мировой Атланти- Индийский Сев. Тихий

ческий Ледови-

тый

_________________________________________________________________

Площадь поверх-

ности, млн км1621616 361,26 91,66 76,17 14,75 178,08

ЋЎкҐ¬, ¬«­ Є¬1631616 1340,74 329,66 282,65 18,07 710,36

‘।­пп Ј«гЎЁ­ ,¬ 3711 3597 3711 1225 3976

Ќ ЁЎ®«ми п Ј«г-

ЎЁ­ , ¬ 11022 8742 7209 5527 11022

__________________________________________________________________

ЋЄҐ ­®«®ЈЁзҐбЄЁ¬Ё Ёбб«Ґ¤®ў ­Ёп¬Ё гбтановлено, что южные части

Атлантического, Индийского и Тихого океанов, образующие кольцо

океанских вод вокруг Антарктиды, представляют собой единый при-

родный комплекс планетарного масштаба. Это даетоснование выде-

лить еще один океан - Южный. Однако это выделение покаеще не об-

щепризнано.

Основные особенности Морской (океанской) воды

Первичный солевой состав океанской воды сложился на ранних

стадиях образования гидросферы. В дальнейшем в океан стали смы-

ваться продукты разрушения суши, имеющие другой химический сос-

тав. Плэтому изменилось и общее соотношение элементова, раство-

ренных в океанской воде. С течением времени она приобрела совре-

менный солевой состав.

Сосредоточенная в настоящее время в океанах и морях вода пред-

ставляет собой слабый (около 4%), полностью ионизированный, ис-

ключительно однородный раствор, в состав которого входит 95% во-

ды, примерно 3,5% солей, незначительное количество взвешенных

твердых частиц, растворенных газов и органических соединений.

Следовательно, по химическому составу морская вода - это сложный

комплекс минеральных и органических веществ, находящихся в раз-

ных формах ионно-молекулярного и коллоидного состояния.

Из всего количества растворенных в морской воде содей 85% при-

ходится на долю хлорида натрия (поваренной соли), в значительных

количествах содержатся хлорид магния, сульфат магния и кальция,

бромид натрия. В основном эти вещества определяют соленость -

важнейшую характеристику морской воды. Другие элементы и вещес-

тва содержатся в океанской воде в небольших концентрациях.

В океанах и морях концентрация растворенных солей (соленость)

изменяется во времени и в пространстве, т.е. она бывает более или

менее высокой. Однако соотношение между главными элементами и ве-

ществами, растворенными в океанских и морских водах, остается

неизменным во времени и в пространстве и не зависит от величины

их концентрации. Эта важнейшая особенность морских и океанских

вод называется постоянством солевого состава, которое отличает

эти воды от других.

Соленость морской воды обычно определяют аналитическим путем

по содержанию хлора, а точнее, по хлорности. Под хлорностью пони-

мается суммарное содержание в граммах на 1 кг морской воды гало-

генов - хлора, брома, фтора и иода при пересчете на эквивален-

тное содержание хлора. Этот способ позволяет определять соле-

ность с точностью до 0,01%.. С 1967 г. соленость в основном опре-

деляется по международной формуле:

S, %. = 1,80655 Cl, %.,

где Сl- хлорность воды; 1,80655 - хлорный коэффициент.

Для морей с отличным от океанского солевым составом вод ис-

пользуются иные соотношения с другими коэффициентами.

В океанологической практике принято определять соленость по

электропроводности воды, так как морская вода - это электролит:

чем больше солей, тем больше ее электропроводность, т.е. меньше

сопротивление, измеряя которое, можно по специальным таблицам пе-

ресчитать его соленость.

Как указывалось, от величины солености зависит тип вод: прес-

ные, солоноватые, соленые, высокосоленые, а также соотношения

значений температуры наибольшей плотности и температуры замерза-

ния морской воды. При солености менее 24,7%. температура замерза-

ния ниже температуры наибольшей плотности, а при солености более

24,7%. температура замерзания выше температуры наибольшей плот-

ности. Эту особенность морской воды важно учитывать при изучении

плотностной конвекции, льдообразования и других термодинамичес-

ких процессов в океанах и морях.

Распределение солености, температуры и плотности в Мировом океане.

Средняя соленость МИрового океана составляет 35%.. Однако на

его обширных пространствах соленость неодинакова и изменяется под

влиянием различных факторов. К основным из них относятся: испаре-

ние с поверхности океанов и морей, выпадение осадков, материко-

вый сток, образование и таяние льдов. Кроме того, существенную

роль играют перенос вод течениями, вертикальное перемешивание

водных слоев и др. Пространственно-временные изменения этих про-

цессов определяют горизонтальное и вертикальное распределение со-

лености в океане.

Средняя соленость поверхностных вод Мирового океана 34,73%.,

но она не остается постоянной в его разных районах. Так, в откры-

тых частях океана величины солености изменяются в пределах при-

мерно от 33 до 37%., а в морях - от 2 (Финский залив) до 42%.

(Красное море).

В общих чертах распределению солености на поверхности Мирово-

го океана свойственна географическая зональность. Наименьшая со-

леность наблюдается в высоких широтах, что объясняется малым ис-

парением, значительным количеством осадков, большим речным сто-

ком (в Северном полушарии), таянием льдов в летнее время. С приб-

лижением к тропикам соленость заметно увеличивается, достигая

максимума между 20° и 25° широты. Увеличение солености воды здесь

вызвано большим испарением и малым количеством осадков. Самую вы-

сокую соленость в этих широтах имеет Атлантический океан

(37,9%.), в Индийском и Тихом океанах она не превышает 36-36,5%..

В экваториальной полосе соленость несколько ниже (34-35%.), чм в

тропиках, так как здесь больше окадков и меньше испарение.

Зональное (широтно) распределение солености на поверхности

океана местами нарушается течениями. Это особенно заметно в се-

верной части Атлантического океана, где Гольфстрим и Севе-

ро-Атлантическое течение выносят теплые, более соленые воды из

тропиков в высокие широты.

В районах впадения в океан крупных рек (Ганг, Нигер, Конго, и

др.) их воды опресняют обширные прибрежные зоны, откуда менее со-

леные воды распространяются на 500-1000 км от берега, нарушая зо-

нальность распределения солености.

В Северном Ледовитом и Южном океанах, где круглогодично сущес-

твуют льды, их таяние в весенне-летний период распрестняет повер-

хностные океанические воды, уменьшая соленость последних. Это вы-

зывает некоторые отклонения от зонального распределения величин

солености.

В Мировом океане соленость неодинакова от поверхности до дна.

Ее наиболее заметные изменения наблюдаются лишь от поверхности до

горизонта 1500 м. Глубже величины солености различаются незначи-

тельно до дна, где они равны 34,6-35%..

Общая закономерность вертикального распределения солености - ее

увеличение с глубиной. В разных районах океанаизменение величин

солености по глубине происходит неодинаково: в одних случаях она

увеличивается, в других уменьшается. Так, в полярных районах со-

леность от тонкого верхнего однородного слоя заметно повышается

до горизонтов 1000-1500 м. В умеренных широтах минимум солености

наблюдается на горизонтах 600-1000 м. В тропической зоне соле-

ность с глубиной убывает от верхних слоев до горизонтов 800-1000

м, затем она увеличивается. В экваториальном поясе соленость от

поверхности значительно увеличивается до горизонта 100 м, где на-

ходится ее максимум; глубже она очень медленно изменяется по вер-

тикали. Изменения солености с глугиной связаны с перемешиванием и

притоком вод из других районов.

В реальных природных условиях величина температуры воды изме-

няется в довольно широких пределах по горизотали, вертикали и во

времени. Главные причины ее прстранственно-временной изменчивос-

ти следующие: значительные различия прогрева вод за счет солнеч-

ной радиации и охлаждения вод при отдаче тепла в атмосферу в раз-

ных районах океана; перераспределение тепла течениями; смешение

верхних и нижележащих слоев; образование и таяние льда в высоких

широтах и др. В результате складывается общая картина и местные

особенности распределения температуры воды на поверхности и по

глубинам Мирового океана.

Средняя температура поверхностных вод Мирового океана равна

17,54°. На его обширных пространствах наблюдается температура от

-2 до 29°. Нижняя граница определяется температурой замерзания, а

верхняя - теплообменом на поверхности океана.

В Мировом океанев целом распределение температуры на повер-

хности носит зональный характер, так как поступление солнечного

тепла зависит от географической широты. Оно наибольшее в эквато-

риальной зоне, поэтому в ней наблюдается и самая высокая повер-

хностная температура воды. Диния наивысшей температры воды назы-

вается термическим экватором. Он проходит между 5-10° с.ш. Здесь

средняя годовая температура воды 27-28°. Эта линия смещается на

7-10° к северу летом в Северном полушарии и к югу - зимой. В тро-

пиках температура воды 25-27° отмечается в западных частях океа-

нов, а в восточных районах она на 8-10° ниже, что объясняется

притоком относительно холодных вод с севера в СЕверном и с юга в

Южном полушариях. В умеренных широтах температура воды порядка

14-15° в СЕверном полушарии и около 13° - в Южном. В полярных во-

дах температурв воды на поверхности находится в пределах от нуле-

вых значений до близких к ним отрицательных величин.

Среднегодовые значения температуры воды на поверхности океанов

Широта, Среднегодовая температура, °С

градус Северное Южное

полушарие полушарие

___________________________________________________

0 27,1 27,1

10 27,2 25,8

20 25,4 24,0

30 21,3 19,5

40 14,1 13,3

50 7,9 6,4

60 4,8 0,0

70 0,7 -1,3

80 -1,7 -1,7

90 -1,7 -

___________________________________________________

Данные таблицы указывают на наиболее важную закономерность рас-

пределения температуры на поверхности Мирового океана - ее изме-

нения по широте.

Однако широтная изменчивость поверхностной температуры воды

неодинакова в разных районах океана. Течения местами переносят

более теплые или более холодные воды из одних широтных зон в дру-

гие, повышая либо понижая температуру воды в этих районах. Наибо-

лее характерные примеры: перенос теплых вод Гольфстримом в севе-

ро-западном районе Тихого океана. В этих районах температура во-

ды на поверхности несколько выше, чем ее среднеширотные значения.

Отепляющую роль играют материковые воды, поступающие летом в

прибрежную часть Северного Ледовитого океана. Температура воды на

поверхности здесь выше по сравнению с ее среднеширотными величи-

нами. Эти и другие факторы обуславливают зонально-региональное

распределение температуры на поверхности океана.

Средняя годовая температура на поверхности океанов неодинакова.

Тихий океан (самый теплый из них) имеет температуру 19,1°С,

Индийский - 17,1°, Атлантический - 16,9°, Северный Ледовитый -

-0,75°. Высокая среднегодовая температура поверхностных тихоо-

кеанских вод объясняется тем, что его пространства, заключенные

между тропиками и наиболее прогреваемые, занимают преобладающую

часть площади всего океана. В Атлантическом океане заметно ощу-

щается влияние холодных вод Северного ледовитого океана, который

широко сообщается с Северной Атлантикой. Сезонные изменения тем-

пературы воды на поверхности наиболее заметны в полярных и уме-

ренных широтах и невелики у экватора и в тропиках.

В Мировом океане температура воды неодинакова от поверхности

до дна. Она, как правило, понижается с глубиной, но это пониже-

ние происходит по-разному в различных районах океана. В общем

случае величины температуры сохраняются до горизонтов 50-75 м,

откуда они понижаются, что особенно заметно выражено между гори-

зонтами 200-1000 м, местами до 2000 м. Глубже воды довольно одно-

родны по температуре, которая несколько понижается до дна; в при-

донных водах она в основном равна 2-3°.

Несколько иначе распределяется температура по вертикали в Се-

верном Ледовитом океане. На поверхности воды подо льдом она ха-

рактеризуется близкими к 0° отрицательными величинами. В подпо-

верхностном слое температура имеет положительные значения, а на

горизонтах 200-800 м - 1,3-2,0°. Это ее повышение объясняется

проникновением в Северный Ледовитый океан теплых атлантических

вод, которые заметно повышают температуру в этом слое. Глубже

температура воды понижается и у дна равна -1,0°.

Определенные особенности распределения температуры воды по

глубине свойственны и другим районам океана. В результате обобще-

ния данных о вертикальном распределении температуры воды на прос-

транствах Мирового океана выделены климатические типы изменения

температуры с глубиной. Они приведены в таблице.

Средние величины температуры воды по климатическим типам

_________________________________________________________________

Климатический тип Глубины

0 100 200 500 1000 2000 5000

__________________________________________________________________

Экваториально-

тропический 26,65 19,52 12,00 8,14 4,93 2,00 1,56

Тропический 26,06 23,48 18,06 8,82 4,62 1,87 1,51

Субтропический 20,32 17,15 14,87 9,99 4,93 1,90 1,55

Субполярный 8,22 5,76 4,83 3,56 2,77 1,40 0,86

Полярный 1,69 0,56 1,20 1,83 1,55 0,44 0,57

__________________________________________________________________

Из таблицы видно, что наиболее значительное изменение темпера-

туры воды с глубиной наблюдается в экваториально-тропической зо-

не. Температура воды довольно мало изменяется по вертикали в по-

лярных широтах. Это характерная географическая закономерность

распределения температуры воды по глубине в Мировом океане.

Средняя плотность поверхностных вод Мирового океана равна

1,02474 г/см2132121. ‚…«ЁзЁ­  Ї«®в­®бвЁ § ўЁбв ®в ⥬ЇҐа вгал Ё б®«Ґ-

­®бвЁ ў®¤л,   ­  Ј«гЎЁ­ е Ё ®в ¤ ў«Ґ­Ёп. Ћ­  ­ҐбЄ®«мЄ® Ё§¬Ґ­пҐв-

бп Ї® Їа®бва ­бвў®¬ ЊЁа®ў®Ј® ®ЄҐ ­  ў ᮮ⢥вбвўЁЁ б® §­ зҐ­Ёп¬Ё

⥬ЇҐа вгал Ё б®«Ґ­®бвЁ ў®¤л. ‘ ¬ п ®Ўй п § Є®­®¬Ґа­®бвм а бЇаҐ-

¤Ґ«Ґ­Ёп Ї«®в­®бвЁ ­  Ї®ўҐае­®бвЁ ®ЄҐ ­  - Ё§¬Ґ­Ґ­ЁҐ ҐҐ ўҐ«ЁзЁ­л

®в ¬Ё­Ё¬ «м­ле §начений в экваториальной зоне до максимальных в

полярных областях. Это объясняется понижением температуры от эк-

ватора к полюсам, влияние которой на плотность в данном случае

более значительно, чем воздействие солености.

Самая низкая плотность на поверхности (1,02427) наблюдается в

Тихом океане, самая высокая - в Атлантическом океане (1,02543). В

Северном Ледовитом океане плотность равна 1,02525, а в Индийском

- 1,02488. Низкая плотность в Тихом океане связана с особенно

большим развитием в нем экваториальной зоны и высоким прогревом

поверхностных вод.

В Мировом океане плотность увеличивается с глубиной. При этом в

верхних слоях, примерно до горизонтов 1000-1500 м, она довольно

быстро повышается с глубиной, а затем ее рост происходит очень

медленно. В характере вертикального распределения плотности

имеются некоторые региональные различия. Так, в экваториальной

зоне наиболее заметное увеличение плотности наблюдается от гори-

зонтов 25-50 м до 100-200 м. В умеренных широтах плотность доста-

точно равномерно увеличивается с глубиной. В полярных водах вновь

появляется слой резкого увеличения плотности по вертикали, что

связано с существованием поверхностного опресненного слоя в этих

районах.

Краткое рассмотрение основных океанологических характеристик

Мирового океана указывает на сложную картину их горизонтального и

вертикального распределения, хотя при этом сохраняются основные

закономерности их пространственно-временных изменений.

Реки

Исходные понятия и определения

Формулировка общеизвестного географического понятия "река" но-

сит различные оттенки у разных авторов. Наиболее точным может

служить следующее определение: рекой называется водоток значи-

тельных размеров, протекающий в естественном вытянутом углубле-

нии земной коры - русле, питающийся атмосферными осадками, повер-

хностными и подземными водами со своего водосбора. Водосбор - это

часть земной поверхности и толщи почв и грунтов, откуда река по-

лучает свое питание.

Воды реки обычно втекают в океаны, моря или озера. Река, впа-

дающая в один из таких водоемов, называется главной рекой, а ре-

ки, впадающие в нее, - ее притоками. Совокупность всех рек, сбра-

сывающих свои воды через главную реку в море или озеро, называет-

ся речной системой или речной сетью. Территория суши, включающая

данную речную сеть и ограниченная водоразделом, называется бас-

сейном реки. В природе водосбор и бассейн реки обычно совпадают.

Однако встречаются случаи их несовпадения. Так, если в пределах

бассейна, реки часть территории оказывается бессточной, то она

оставаясь частью бассейна, в состав водосбора не входит. Прини-

мая во внимание данные определения реки и другие, связанные с ней

понятия, следует иметь в виду, что река - это не каждый водоток.

К рекам относят лишь постоянные и наиболее крупные водотоки с

площадью бассейна не менее 50 км2222222. ‚®¤®в®ЄЁ б ¬Ґ­м襩 Ї«®й ¤мо

Ў бᥩ­  ­ §лў ов агзмп¬Ё.

Каждая река начинается с истока - места, где ее русло приобре-

тает отчетливо выраженные очертания и где в нем впервые прояв-

ляется поверхностное течение. Река может образовываться слиянием

двух рек. Тогда за начало реки принимается место слияния этих

рек. Многие реки берут начало из озер, а некоторые из болот. В

этих случаях исток реки выражен вполне отчетливо. В высокогорных

районах с ледниками реки нередко начинаются у нижнего края ледни-

ков. За исток принимается место выхода водного потока из-под лед-

ника.

По мере движения воды в реке различают ее верховье, среднюююю

часть и низовье. Каждая из этих частей имеет более или менее об-

щие природные черты у разных рек.

Место, где река впадает в другую реку, озеро или море, назы-

вается устьем реки. Обычно оно хорошо выражено и определяется бо-

лее просто, чем исток.

Длина реки - расстояние вдоль русла между истоком и устьем ре-

ки. Длину реки обычно измеряют по крупномасштабным картам или аэ-

рофотоснимкам, при этом расстояние измеряют по геометрической оси

русла.

Река в плане всегда имеет извилистую форму, которая в основ-

ном определяется ее водным режимом, почвами и геологическим

строением участка суши, где она протекает. Извилистость реки ха-

рактеризуется коэффициентом извилистости. Он определяется как для

отдельных участков, так и для реки в целом. Коэффициент извилис-

тости участка реки - это отношение длины участка реки, измерен-

ной по карте, к длине по прямой от начала до конца данного учас-

тка.

Извилины рек обычно называют меандрами, а непрямолинейное дви-

жение реки именуют ее меандрированием. Излучины (менадры) - один

из морфологических элементов русла реки. Кроме того, к этим эле-

ментам относятся: осередки - затапливаемые подвижные повышения

дна и более высокие, более стабильные и закрепленные расти-

тельностью острова; плесы и перекаты - глубокие и мелкие участки

русла; донные гряды различных размеров.

Полоса в русле реки с глубинами, наиболее благоприятными для

судоходства, называется фарватером. Иногда помимо фарватера выде-

ляют линию наибольших глубин.

Основными морфометрическими характеристиками русла являются:

ширина русла между урезами русла при заданном его наполнении,

максимальная глубина русла, средняя глубина русла, площадь попе-

речного сечения - это сечение русла вертикальной плоскостью, пер-

пендикулярной направлению течения.

Форма поперечного сечения русла рек связана со строением бере-

гов и весьма разнообразна. Еще М.В. Ломоносов отмечал несиммтрич-

ность профиля русла рек. Он писал, что в реках одна сторона сос-

тоит из берегов крутых и высоких, другая - из низких песчаных бе-

регов и луговых мест. ПОзднее К.М. Бэр объяснил эту закономер-

ность вращением Земли. В СЕверном полушарии поток отклоняется

вправо, в Южном - влево по течению, соответственно подмывая бере-

га. Это важная природная закономерность.

В целом река - это комплексный природный объект. Его главная

компонента - вода, движущаяся в русле. Соответственно многие осо-

бенности собственно речных вод, как составной части гидросферы,

связаны с источниками их возникновения, характером земной оболоч-

ки, в которой они протекают, и другими природными факторами.

Главные черты природы рек

Многочисленные реки земного шара настолько разнообразны, что

трудно найти две реки, характиристики которых были бы совершенно

одинаковы. Это в значительной мере объясняется различиями физи-

ко-географических факторов, под влиянием которых формируются при-

родные условия рек на всем их протяжении. К наиболее существен-

ным из них относятся:

- географическое положение реки, выражаемое через удаленность

(км) от океана, координаты истока и устья и др.;

- климатические условия (атмосферное давление, ветры, осадки,

температура воздуха, испарение и т.п.);

- геологическое строение и геоморфологические особенности бере-

гов, заболоченность, лесистость, хозяйственная деятельность чело-

века и пр.

- Воздействие этих и других факторов на природу реки, за исклю-

чением ее географического положения, изменяется во времени и в

пространстве. Достаточно отчетливо выражена его сезонность и меж-

годовая изменчивость. Вследствие обычно большой протяженности ре-

ки влияние воздействующих факторов по-разному сказывается у ее

истоков, в среднй части и возле устья.

Кроме того, существуют различные поступления вод в реки, т.е.

разные источники их питания. Принято выделять четыре вида пита-

ния рек: дождевое, снеговое, ледниковое и подземное.

Основной вид питания рек земного шара - дождевое, за ним сле-

дует снеговое, подземное и, наконец, ледниковое. Имея в виду

приоритетность дождевого и снегового питания А.И. Воейков спра-

ведливо указывал, что реки - продукт климата. Это свиде-

тельствует о ведущей роли климата в формировании природных усло-

вий рек. Однако и другие факторы существенно влияют на их природ-

ный облик.

Вода в реке, как часть гидросферы, имеет свои природные осо-

бенности и количественные характеристики. И те и другие свой-

ственны всем рекам, но в каждой из них проявляются по-разному и

характеризуются различными численными показателями.

Один из важнейших компонентов природных условий реки - сток

воды, т.е. процесс стекания дождевых и талых вод в речных систе-

мах. Это поверхностный русловой сток. Его главные количественные

характеристики следующие: расход воды - объем воды, протекающей

через поперечное сечение реки в единицу времени, обычно за 1 се-

кунду (м2432424/б); ®ЎкҐ¬ бв®Є  ў®¤л - ®ЎкҐ¬ ў®¤л §  Є Є®©-«ЁЎ® Ё­вҐа-

ў « ўаҐ¬Ґ­Ё (бгвЄЁ, ¬Ґбпж, Ј®¤). „«п Ў®«миЁе ४ бв®Є ®Ўлз­® ўл-

а ¦ Ґвбп ў Є¬2432424 ў Ј®¤. …Ј® ўлзЁб«пов Ї® ўҐ«ЁзЁ­ ¬ а б室®ў, г¬­®-

¦ п Ёе ­  31,5щ1024-32424(31,5щ102442424 - Є®«ЁзҐбвў® ᥪ㭤 ў Ј®¤г).

„агЈ®© ўҐбв¬  бгйҐб⢥­­®© е а ЄвҐаЁбвЁЄ®© ЇаЁа®¤л ४Ё б«г-

¦Ёв га®ўҐ­м ў®¤л ў ­Ґ©, в.Ґ. ўлб®в  Ї®ўҐае­®бвЁ ў®¤л (ў б¬) ў

¬Ґб⥠Ё§¬ҐаҐ­Ёп, Є®в®а®Ґ ­ §лў Ґвбп "ў®¤®¬Ґа­л© Ї®бв".

…бвҐб⢥­­®Ґ б®бв®п­ЁҐ реки - движение воды в ней, или тече-

ние. Как известно, оно всегда направлено от истока к устью, т.е.

от верховьев ки низовью. Главная характеристика течения - его

скорость (измеряемая в см/с или м/с). Скорости течения неодинако-

вы по длине, ширине и глубине реки.

Приведенные показатели (сток, расход, уровень и течение реки)

в целом или взятые по отдельности характеризуют важнейшие процес-

сы, свойственные рекам. Эти показатели изменяются во времени и в

пространстве под влиянием различных природных и антропогенных

факторов.

Вместе сними в каждой конкретной реке изменяется водность -

относительная величина объема речного стока за то или иное время

по сравнению со средним многолетним стоком реки. Водность реки

непостоянна. Она испытывает вековые (на протяжении геологических

эпох), многолетние (порядка десятков лет), внутригодовые (сезон-

ные) и кратковременные (несколько суток) колебания. Они в основ-

ном обусловлены климатическими и метеорологческими причинами (о-

билие осадков, таяние льда на реке и ледников в горах и т.п.).

При этом величины основных показателей водности могут изменяться

в значительных пределах.

Закономерные изменения основных показателей водности (стока,

скорости течения, уровня воды и др.) во времени представляют со-

бой водный режим реки. На большинстве рек наблюдается несколько

фаз водного режима.

Половодье характеризуется ежегодно повторяющимся в один и тот

же сезон длительным и значительным увеличением водности реки, вы-

зывающими повышение ее уровня. Обычно половодье вызывается талы-

ми снеговыми и дождевыми водами. Соответственно бывает весеннее и

летнее половодье.

Паводок - относительно быстрый и кратковременный подъем уров-

ня и увеличение расхода реки. Обычно его вызывают снеготаяние во

время оттепели или весенне-летние кратковременные, но обильные

дожди. При паводке довольно быстро повышается и понижается уро-

вень.

Межень - фаза маловодного режима, при которой реке свойствен-

но низкое стояние уровня вследствие уменьшения ее питания. На

многих реках межень наблюдается зимой и летом. Во время межени

малые реки могут даже пересыхать. Конечно, на каждой реке любая

фаза ее водного режима имеет свои особенности и различные коли-

чественные характеристики.

Один из основных факторов формирования водности реки - ее те-

чение, которое в то же время представляет собой весьма важный

природный процесс. Течение воды в реке, а ее дно обычно имеет ук-

лон, вызывает и поддерживает сила тяжести. Ее можно разложить на

две составляющие: параллельную и перпендикулярную дну. Первая,

зависящая от уклона, и вызывает движение воды в потоке. Вторая

уравновешивается силой реакции со стороны дна. Сла, направленная

параллельно дну, действует постоянно и потому должна бы вызывать

ускорение движения. однако этого не происходит, так как она урав-

новешивается силой сопротивления, возникающей в потоке в ре-

зультате внетреннего трения между частицами воды и терния движу-

щейся массы воды о дно и берега. Изменение уклона, шероховатости

дна или сужения либо расширения русла вызывает изменение соотно-

шения движущей силы и силы сопротивления, что приводит к измене-

нию скоростей по длине реки и в живом сечении.

При движении воды на закруглениях рек возникает центробежная

сила. Она может действовать в зависимости от поворота реки впра-

во и влево. Под действием центробежной силы поверхность воды в

реках в поперечном сечении принимает криволинейную форму, повы-

шаясь у вогнутого берега. Величины возвышения уровня воды над го-

ризонтальной плоскостью, которые определяют криволинейную форму

поверхности воды в поперечном сечении, зависят от радиуса кривиз-

ны реки. На поверхности величина центробежной силы больше, чем у

дна.

На движущуюся воду действует отклоняющая сила вращения Земли -

сила Кориолиса. Она направлена по нормали к направлению течения.

В Северном полушарии эта сила действует вправо по течению, в Южном

- влево. В реке на различных глубинах скорости течения и масса

воды, а следовательно, и ее вес различны, поэтому сила Кориолиса

изменяется с глубиной - в поверхностных слоях ее действие замет-

но сильнее, чем на глубинах.

На скорость течения влияет ветер. Если он дует против течения,

то скорость последнего уменьшается, а если по направлению тече-

ния, то его скорость увеличивается, особенно на поверхности.

ВЕтер, дующий поперек реки, на широких реках может понижать уро-

вень у подветренного берега и повышать его у наветренного.

В движущейся воде скорости ее течения различны на разных учас-

тках реки и неодинаковы по ширине и глубине потока. Это подметил

еще Леонардо да Винчи. Он писал, что если вода имеет постоянную

глубину, широту и уклон, то более быстрой оказывается та, кото-

рая ближе к поверхности. И это получается отттого, что верхняя

вода граничит с воздухом, оказывающим малое сопротивление, пос-

кольку он легче воды, а нижняя вода граничит с землей, обладаю-

щей большим сопротивлением, будучи неподвижной и более тяжелой,

чем вода. Действительно, последующими тщательными и точными ис-

следованиями установлено, что распределение скоростей в потоках

зависит от степени шероховатости дна и берегов реки, их формы,

водной растительности, ледяного покрова и ветра. Под влиянием

этих и других факторов формируются определенные закономерности

распределения величин скорости течения в реке.

Наибольшие скорости течения наблюдаются в основном на повер-

хности реки, над наиболее глубокой частью ее русла. Продольная

(вдосль русла) линия, соединяющая точки на поверхности рек с наи-

большими скоростями, называется стрежнем. Положение стрежня не

всегда остается постоянным во времени. Он может несколько отклю-

няться вправо и влево по направлению течения. Ветер, дующий про-

тив течения, замедляет его скорость, и ее максимум наблюдается в

удалении от поверхности на 0,2 глубины реки в месте измерения. В

потоках, покрытых льдом, наибольшая скорость течения примерно на

0,5 глубины реки. Минимальная скорость течения обычно бывает в

придонном слое воды и у самых берегов. Кривая изменения величин

скоростей по вертикали называется годографом, или эпюрой скорос-

тей. Форма эпюры скоростей обычно определяется условиями, при ко-

торых измеряются скорости. К ни относятся: напрвление ( по отно-

шению к течению) и скорость ветра, присутствие или отсутствие ле-

дяного покрова, характер дна русла и др.

Вертикальное распределение скоростей течений в реке, наглядно

отражаемое эпюрами, свидетельствует, что вода переносться глав-

ным образом в самых верхних слоях речного потока. Нижележащие, а

тем более придонные воды распространяются медленнее поверхнос-

тных, что создает особенности в движении вод по всей реке, влияю-

щие на ее экологическое состояние.

Водная поверхность реки обычно занимает определенное высотное

положение, т.е. находится на том или ином уровне над некоторой

постоянной плоскостью, принимаемой за начальную или нулевую. Эта

плоскость обычно проходит ниже самого низкого уровня воды. Абсо-

лютную или относительную отметку этой плоскости называют нулем

графика, в превышениях над которым и даются значения высот уров-

ня реки в данном месте.

Измерения уровня проводятся несколько раз в день. Осредненная

величина этих измерений дает средний уровень за день. Кроме того,

фиксируются максимальный и минимальный уровень за день. Аналогич-

ными вычислениями получают средние декадные, месячные, годовые и

многолетние значения уровней. Вместе с тем отмечаются соответ-

ствующие им максимальные и минимальные уровни. Средние, наи-

большие и наименьшие уровни называются характерными. По времен-

ным изменениям их величин изучается уровненный режим рек.

Колебания уровня в реке вызываются различными причинами, сре-

ди которых основная - изменение водности, т.е. изменение расхода

воды, что связано с выпадением осадков, таянием снега и льда и

поступлением этих вод в реку. Интенсивное пополнение реки водой

приводит к резкому изменению уровня в течение суток. За это вре-

мя он может измениться на 1-2 м.

Изменение уровня в реке имеет в среднем хорошо выраженный за-

кономерный ход. Обычно максимальные высоты уровня наблюдаются

весной в результате таяния льда и снега. К лету он снижается, и

примерно в середине - конце этого сезона уровень в реке занимает

низкое положение. Наступает сезон межени. Снижение уровня обычно

связано со значительным испарением, уменьшением количества осад-

ков. В начале - середине осени уровень несколько повышается по

сравнению с меженью, что объясняется увеличением осадков в этот

сезон. Зимой подо льдом уровень обычно ниже, чем в осеннее время.

Такой режим уровня характерен для рек умеренных и частично север-

ных широт. В засушливых зонах имеются свои особенности сезонного

изменения уровня.

По-разному изменяется уровень на разных участках реки, что

связано с влиянием местных особенностей природных условий. Харак-

терные изменения уровня и их местные различия служат основными

показателями уровненного режима рек.

Температура речной воды - один из важнейших факторов ее физи-

ческого состояния. Она, наряду с минерализацией и химическим сос-

тавом растворенных веществ, определяет качество воды, влияет на

биологические процессы в реке, ее замерзание и таяние льда. Тем-

пература воды в реке определяется солнечной радиацией и тесно

связанной с ней температурой воздуха. Термические условия реки

формируются, с одной строны, в результате теплообмена между во-

дой и окружающей средой - атмосферой, с другой - ложем русла. При

отсутствиии льда составляющими теплообмена "воздух-вода" являют-

ся: поглощение водой прямой и рассеянной солнечной радиации, эф-

фективное излучение, непосредственный обмен теплом с атмосферой

на поверхности ее соприкосновения с водой, затрата тепла на испа-

рение и выделение его при конденсации водяных паров.

В реке, покрытой льдом, интенсивность теплообмена между водой

и воздухом резко снижается. Лед и выпадающий на него снег уже при

толщине 1--20 см практически прекращают доступ к воде лучистой

энергии солнца и исключают встречное излучение. Прекращается кон-

денсация и испарение с водной поверхности. Нарушается турбулен-

тный теплообмен в системе "вода-воздух". Он происходит через лед

и снежный покров на нем путем теплопроводности.

Роль теплообмена с ложем русла в общем балансе речных вод зна-

чительно меньше, чем теплообмена с атмосферой. Летом вода отдает

тепло ложу реки, зимой, напротив, тепло ото дна поступает к воде.

Невелика роль тепла, приносимого грунтовыми водами, хотя в не-

которых реках она может быть затемной, особенно в зимнее время.

Распространение тепла, поступающего к поверхностям раздела во-

ды с атмосферой и грунтами, происходит главным образом в процесе

турбулентного перемещения воды, свойственного рекам.

Температура воды на поверхности распределяется довольно одно-

родно по живому сечению реки, что связано с интенсивным турбулен-

тным перемешиванием. Однако разные реки имеют свои особенности

распределения температуры. Так, на реках с большими скоростями

течения различия в температуре воды на разных участках поперечно-

го сечения обычно не превышают 0,1°, а на реках с медленным тече-

нием это различие достигает 1-2°.

Летом температура воды на поверхности у берегов выше, чем в

середине реки. Осенью поверхностная температура воды у берегов

немного ниже, чем в остальной части поперечного сечения реки.

Температура воды мало изменяется по глубине реки, что также

объясняется турбулентностью речного потока. Различия в величине

температуры воды по вертикали более отчетливо выражены в сезон

прогрева и менее заметны в сезон охлаждения реки. Весной, когда

бывает половодье, температура воды с глубиной понижается, но ее

различие на поверхности и у дна не превышает 0,5°. Летом величи-

на температуры также понижается от поверхности до дна, но разли-

чия в ней редко достигают 2-3°. Осенью температура воды у дна бы-

вает примерно на 0,6° выше, чем на поверхности.

Отмеченные черты распространения температуры воды на повер-

хности и по глубине в общем сохраняютсмя повсюду. Однако каждой

реке свойственны свои показатели температуры воды. В естествен-

ных условиях изменения температуры воды в реках по их длине зави-

сят от видов питания, приточности, особенностей теплового режима

и свойства ландшафтных зон, по которым текут реки. Изменения тем-

пературы воды в крупных реках, текущих в меридиональном направле-

нии, подчиняются широтной зональности. Почти на всех реках темпе-

ратура воды повышается от истока вниз по течению.

На реках, текущих с юга на север, это повышение прекращается

при переходе из лесостепной зоны в лесную. Далее к северу темпе-

ратура воды в реке понижается. В степной и лесостепной зонах наг-

рев речных вод происходит наиболее интенсивно, а притоки, проте-

кающие в этих зонах, несут более теплые воды, чем главная река.

На реках, текущих с севера на юг, температура воды непрерывно

повышается от истоков к устью, если река не принимает притоков с

более холодной водой.

На реках, текущих в широтном направлении, температура воды ме-

няется мало, за исключением верховьев, где температура воды повы-

шается на некотором расстоянии от истока.

На горных реках температура воды также повышается вниз по те-

чению. При этом летом температура воды повышается на всем протя-

жении реки до устья, весной и осенью, а на некоторых реках и зи-

мой; повышение температуры воды прекращается при выходе из пред-

горий.

Температура воды в реке зависит во многом от температуры воз-

духа, поэтому можно наблюдать совпадение временных изменений той

и другой. Конечно, колебания температуры воздуха происходят бо-

лее резко, чем воды. Обычно суточные изменения температуры воды

невелики, особенно осенью и зимой. Наиболее значительны сезонные

изменения температуры воды в реках умеренных широт.

Крупнейшие реки мира

Многочисленные реки земного шара весьма значительно различают-

ся по многим показателям, в том числе и по размерам: длине, шири-

не, площади бассейна и др. Наиболее выразительная и объективная

характеристика размеров реки - площадь ее бассейна. ПО этому

признаку реки подразделяются на следующие типы.

Большие реки, площадь бассейна обычно более 50000 км2922929. ђ бЇ®-

« Ј Ґвбп Ў бᥩ­ ў ­ҐбЄ®«мЄЁе ЈҐ®Ја дЁзҐбЄЁе §®­ е. ‘।­ЁҐ ४Ё

б Ї« й ¤мо Ў бᥩ­  ў ЇаҐ¤Ґ« е 2000-50000 Є¬2922929. Ѓ бᥩ ­ е®¤Ёвбп ў

®¤­®© ЈҐ®Ја дЁзҐбЄ®© §®­Ґ. Њ лые реки, бассей занимает площадь до

2000 км2922929 Ё ®в­®бЁвбп Є ®¤­®© ЈҐ®Ја дЁзҐбЄ®© §®­Ґ, ­® ЈЁ¤а®«®ЈЁ-

зҐбЄЁ© ०Ё¬ в Є®© ४Ё ¬®¦Ґв §­ зЁвҐ«м­® ®в«Ёз вмбп ®в ЈЁ¤а®«®-

ЈЁзҐбЄ®Ј® ०Ё¬ , бў®©б⢥­­®Ј® Ў®«миЁ­бвўг ४ нв®© ЈҐ®Ја дЁзҐб-

Є®© §®­л.

‚ нв® Ї®¤а §¤Ґ«Ґ­ЁҐ гЄ« ¤лў овбп Їа ЄвЁзҐбЄЁ ўбҐ ४Ё ­ иҐ©

Ї« ­Ґвл. Ћ¤­ Є® б।Ё ­Ёе ­Ґ¬ «®Ґ зЁб«® Ё¬ҐҐв Ї«®й ¤м Ў бᥩ­ ,

ЇаҐўли ойго ¬Ё««Ё®­ Єў ¤а в­ле ЄЁ«®¬Ґва®ў. €е бЇа ўҐ¤«Ёў® ­ §л-

ў ов ЄагЇ­Ґ©иЁ¬Ё.

„ вм ¤®бв в®з­® Ї®«­го е а ЄвҐаЁбвЁЄу всех или почти всех круп-

нейших рек Земли в учебном курсе не представляется возможным. С

связи с этим здесь приведены чведения лишь о некоторых, наиболее

известных крупнейших реках мира.

Крупнейшие реки земного шара

__________________________________________________________________

Река Площадь бассейна, Длина, км Средний годовой

тыс. км302 3030бв®Є ў®¤л, Є¬302

30___________________________________________________________________

Амазонка30 6915 30306280301 30306930

Љ®­Ј® (‡ Ёа) 3820 4370 1414

ЊЁбб¬бЁЇЁ 3220 5985302 580

‹ -Џ« в 301 31003030 4700 725

ЋЎм 2990 3650304 395

ЌЁ« 2870 6670305 73,1

…­ЁбҐ© 2580 3490 610

‹Ґ­  2490 4400 532

Нигер 2090 4160 270

Амур 1855 2820 355

Янцзы 1800 5520 995

Макензи 1800 4240306 350

ѓ ­Ј307 17303030 3000 1230

‚®«Ј  1360 3350 239

‡ ¬ЎҐ§Ё 1330 2660 106

‘ў. ‹ ўаҐ­вЁп 1290 3060 439

Нельсон 1070 2600308 86

Ћа ­¦Ґў п 1020 1860 15,3

ЋаЁ­®Є® 1000 2740 914

ЏаЁ¬Ґз ­ЁҐ: 1) б “Є п«Ё, 2) б ЊЁббгаЁ, 3) б Џ а ­®© Ё “агЈў Ґ¬,

4) б €авл讬, 5) б Љ ЈҐа®©, 6) б Ѓа е¬ Їгва®©, 8) б ‘ бЄ зҐў ­®¬.

_________________________________________________________________

€§ в Ў«Ёжл ўЁ¤­®, зв® ЄагЇ­Ґ©иЁҐ ४Ё Їа®вҐЄ ов ­  ўбҐе ¬ вҐаЁ-

Є е. Ќ ЁЎ®«ҐҐ ЄагЇ­лҐ аҐЄЁ ­ е®¤пвбп ў ћ¦­®© Америке, Африке и

Азии. САмая большая по площади бассейна и водоносности - река

АМазонка, а самая длинная - Нил. В России к наиболее крупным ре-

кам относятся Обь, Енисей, Лена, Амур и Волга.

ПО имеющимся данным, на территории бывшего СССР около 3 млн.

водотоков длиной более 0,5 км. Их суммарная длина достигает поч-

ти 10 млн. км. Из общего числа водотоков на этой территории око-

ло 95% приходится на водотоки длиной менее 10 км, а рек длиной

более 10 км здесь насчитывается 150831, но только 280 рек имеют

длину более 500 км. Россия и соседние с ней государства имеют до-

вольно развитую речную сеть.

Морские устьевые области рек

Понятие "устьевая область" и ее географические особенности

Многие реки нашей планеты несут свои воды в моря. Место впаде-

ния реки в море (в другую реку или озеол) принято называть ее ус-

тьем. Однако более внимательно взглянув на него, можно увидеть,

что устье не ограничивается только линией соприкосновения речных

и морских вод, а представляет собой довольно обширную зону низо-

вий реки и прилегеющего участка моря со своими особенностями при-

родных условий. Исходя из этого, современная наука стала выде-

лять как самостоятельное понятие определенное пространство, где

река выходит к морю в впадает в него, и именовать его устьевой

областью, что более точно отражает географический смысл этого

пространственного понятия.

Устьевая область - это часть нижнего течения реки вместе с ее

долиной, на которой (части реки) сказывается воздействие моря, а

текже прилегающей к устью прибрежный район моря, где заметно

влияние реки. Следовательно, устьевая область представляет собой

самостоятельный природный район, или особый географический объект

со специфическими чертами режима, отличный как от реки, так и от

моря. По существу, это переходная зона от реки к морю, поэтому,

как и во всякой переходной зоне, ее природные условия весьма раз-

нообразны. Приближаясь к морю, река становится шире, ее течение

замедляется, кое-где появляются острова. В верхней части устье-

вой области преобладают речные черты режима. Влияние моря прояв-

ляется в виде сгонно-нагонных и приливных колебаний уровня.

Морская вода при подходе к устью реки заметно изменяет цвет:

перемешиваясь с мутной речной водой, она приобретает зеленоватые

и буроватые оттенки. Соленость на приустьевом участке моря пони-

жена. В устье и на прилегающем к нему нижнем участке реки возмож-

но изменение естественного направления течения реки на обратное

(вверх по реке).

Процесс образования устьевой области довольно сложен и опреде-

ляется многими факторами. К основным из них относятся речной

сток, сток взвешенных и донных наносов реки, морское волнение,

течение, глубина моря в месте впадения реки, тектоничекие движе-

ния земной коры, хозяйственная деятельность человека.

В результате взаимодействия этих процессов (или вследствие

преобладания обного либо нескольких из них) формируются различ-

ные по форме виды морских устьев рек.

Однорукавное. В этом случае река обычно сохраняет примерно та-

кую же ширину, какую она имеет в своем нижнем течении.

Многорукавное (дельтовое). Перед впадением в море река неред-

ко разветвляется на рукава и образует дельту - низменность в ни-

зовье реки, сложенную главным образом речными наносами и перере-

занную сетью рукавов и протоков. В дельте распространены заросли

влаголюбивой растительности.

Эстуарий. Это воронкообразно расширяющееся в сторону моря ус-

тье реки, образующееся в результате подтопления речной долины и

преобразуемое воздействием речных вод, волнения и приливов. Этот

вид устья характерен для рек, впадающих в приливные моря.

В зависимости от преобладания речного или морского режима в

каждой устьевой области выделяются следующие участки.

Приустьевый участок реки. Его верхней границей служит то мес-

то нижнего течения реки, куда сгонно-нагонные и приливные колеба-

ния уровня не проникают даже в период межени, т.е. влияние крат-

ковременных изменений уровня моря здесь практически не сказывает-

ся.

Устьевой участок реки. При однорукавном устье началом этого

участка считают верховье подводной дельты, т.е. район, где прос-

леживаются подводные рукава.

В многорукавном устье границей между приустьевым и устьевым

участками реки считается место разделения основного потока на ру-

кава (вершина дельты). За нижнюю границу устьевого участка реки

принимают его морской край, т.е. линию, оконтуривающую со сторо-

ны моря острова надводной или подводной дельты. В устьях рек с

большой скоростью течения влияние колебаний уровня может быть ог-

раничено пределами дельты. В таком случае приустьевый участок ре-

ки не выделяется.

Устьевое взморье. Со стороны реки этот участок ограничивает ее

морской край, а от моря его отделяет зона резкого изменения по

горизонтали величин солености. Со стороны моря граница взморья

довольно подвижна, полоса резкого изменения солености мигрирует в

зависимости от стока реки, а также под воздействием сгонно-нагон-

ных и приливных процессов. Среднее положение этой полосы обычно

совпадает со свалом глубин - так называется крутой склон дна

взморья между его прибрежной частью и смежным с ним районом от-

крытого моря.

Существуют два морфологических типа взморья: приглубое, где в

районе впадения реки глубина сравнительно велика и не происходит

его обмеление; отмелое, где в месте впадения реки глубина невели-

ка (3-5 м и менее) и развито обширное мелководье с незначи-

тельным наклоном дна.

Гидрологические условия

Устьевая область как своеобразный природный комплекс находит-

ся под влиянием различнвых факторов. Из них наиболее существен-

ным является воздействие реки и моря. Немаловажную роль в созда-

нии природного облика устьевой области играют атмосферные и рус-

ловые процессы, геоморфологические особенности дна, берегов и пр.

Все это сказывается на естественном состоянии устьевой области в

целом и в значительной мере формирует основные черты и характер-

ные особенности ее компонентов. К ним относятся различные аспек-

ты гидрологических условий устьевой области, которые характери-

зуются теми или иными показателями и определенными, ясно выражен-

ными закономерностями.

Химический состав вод. Одна из основных особенностей устьевой

области - распространение в ней речных, морских и смешанных вод,

а соответственно и их различие по химическому составу. Оно обус-

ловлено историческими процессами формирования каждой из разновид-

ностей этих вод и проявляется в количественных соотношениях со-

леобразующих ионов и величине общей минерализации.

В речной воде растворены преимущественно карбонаты и сульфаты

щелочно-земельных металлов, а содержание солей обычно не превы-

шает 1 %.. Количественные соотношения ионов, содержащихся в реч-

ной воде, изменяются в довольно широких пределах во времени (от

сезона к сезону) и в пространстве (для разных рек). Временная из-

менчивость солевого состава речных вод объясняется сменой в тече-

ние года источников питания реки. Так, при переходе реки с повер-

хностное на грунтовое питание этот процесс сопровождается увели-

чением в ее воде содержания солей натрия, хлора и др.

Пространственные изменения солевого состава речных вод объяся-

няются тем, что у разных рек он неодинаков, так как та или иная

река протекает в различных породах, слагающих ее бассейн, и пото-

му в ней растворены разные вещества.

В морской воде преобладают легко растворимые хлориды и соли

натрия, поэтому ее соленость высока, но ее величины заметно изме-

няются в пространстве и менее ощутимо меняются во времени. Одна-

ко соотношение различных солей, определяющих сослевой состав, ос-

тается постоянным во времени и в пространстве. Эта закономер-

ность формулируется как постоянство солевого состава морских вод.

Оно свойственно водам морской части устьевой области.

Кроме неорганических веществ в устьевых водах содержатся орга-

нические соединения, свойственные речным и морским водам, рас-

пространенным в той или иной части конкретной устьевой области.

В водах устьеаой области растворены различные газы. Наиболее

важные из них кислород и углекислый газ. Они поступают в воду из

атмосферы, а также образуются в результате биохимических процес-

сов, протекающих в устьевых водах. Их газовый режим заметно изме-

няется по сезонам.

Устьевые воды содержат и нерастворенные взвешенные вещества.

Это главным образом продукты эрозии почвенного покрова бассейна

реки. Они состоят из минеральных иторганических веществ различ-

ной крупности - от грубых песчаных частиц до очень мелких суспен-

зий лесса, глины и коллоидно-дисперсных частиц. Суспензии и кол-

лоиды органического происхождения - результат жизнедеятельности

организмов.

Взаимодействие речных и морских вод. Это сложный, многогран-

ный процесс, характерный для устьевой области. Он совершается ли-

бо путем проникновения морской воды в реку, либо путем распрос-

транения речных вод на устьевом взморье. Каждый из них имеет свои

особенности.

Морская вода постоянно стремится войти в русло реки. При пол-

ном отсутствии стока, что наблюдается у пересыхающих рек, она

стремится заполнить пониженные участки дна проникает в сухое рус-

ло реки на максимально возможное расстояние, до того места, где

высотные отметки дна ниже стояния уровня моря. Когда имеется

сток, рекной поток теснит морскую воду, и она вынуждена отсту-

пать. Длина участка реки с морской водой уменьшается. Если же

расход реки значительно меньше наибольшего возможного расхода во-

ды по ее руслу, то энергия речного потока недостаточна для полно-

го вытеснения морской воды из русла. В этом случае скорость тече-

ния становится меньше предельного критического значения, речной

поток отрывается от дна и течет по поверхности подстилающей его

сравнительно тяжелой морской воды. Если сток реки не увеличивает-

ся, то устанавливается динамическое равновесие между потоками

речной и морской воды. Речной поток, скользя по клину соленой во-

ды, выносит часть морской воды в море, а у дна возникает компен-

сационное течение морской воды вверх по реке. По мере увеличения

стока уменьшается дальность распространения клина соленых вод в

реку. В период половодья морские воды полностью вытесняются из

реки. Отрыв речного потока от дна происходит на взморье, морис-

тее гребня бара. Таким образом, наиболее вероятно проникновение

морской воды в реку во время низкой межени, при минимальных рас-

ходах реки.

При этом чем больше глубина над гребнем бара и различие плот-

ности морской и речной воды, тем дальше вверх по реке распростра-

няется клин соленых вод. Различие их плотности, в свою очередь,

тем больше, чем ниже температура и выше соленость морской воды.

Так как морская вода тяжелее речной, то при малых расходах реки

морская вода должна бы заходить в русло. Однако при отсутствии

приливов и нагонов этого, как правило, не происходит вследствие

слишком малых глубин на баровой отмели.

При впадении реки в море происходит довольно быстрое уменьше-

ние скорости стокового течения за счет подпора его более плотны-

ми морскими водами.

Смешение речных и морских вод выравнивает концентрацию ве-

ществ, содержащихся в смешиваемых водах. Концентрация жедлеза,

марганца, фосфора, кремнекислоты и других компонентов, преобла-

дающих в речной воде, в устьевой области уменьшается, а соле-

ность здесь увеличивается. Вследствие различия солевого состава

речных и морских вод при их смешении соотношение солеобразующих

ионов будет иным, чем в морской, и непостоянным, что нарушает

постоянство солевого состава в смешанной воде. Это ее существен-

ная особенность.

При смешении речной и морской воды мутность уменьшается, так

как при впадении реки в море замедляется скорость ее течения и

происходит осаждение наиболее крупной и тяжелой (алевритовой)

части взвешенных наносов.

Весьма важный устьевый процесс - биологическое извлечение эле-

ментов. Реки приносят на взморье большое количество питательных

солей: фосфатов, нитратов, силикатов, что создает благоприятные

условия для интенсивного развития здесь зоо- и фитопланктона.

Развиваясь, планктон извлекает из воды эти вещества и служит

своеобразным фильтром, препятствующим их распространению в откры-

тых районах моря.

Сток, уровень, течения и волнение

На приморском участке устьевой области река обычно не имеет

сколько-нибудь значительных притоков, что определяет относи-

тельное постоянство стока воды по его длине. В межень изменения

стока малы во времени. Они наиболее значительны в период весенне-

го половодья, когда река за 2-3 месяца сбрасывает в море более

половины годового стока воды и 70-90% стока наносов. Величины

стока неодинаковы и от года к году.

Распределение расходов по рукавам дельты зависит от многих

факторов. Главный из них - величина стока в вершине дельты. Пос-

тупающий в дельту сток регулирует распределение расходов по ее

главным и второстепенным рукавам, что существенно влияет на

дельтообразование. Обычно чем короче рукав и чем больше перепад

уровня на его концах, тем больше сток через этот рукав. Сущес-

твенное перераспределение стока по рукавам происходит под влия-

нием приливов, сгонов и нагонов.

Как и сток, уровень в устьевой области мало изменчив в межень

и наиболее заметно изменяется в период весеннего половодья. В это

время интенсивность полдъема и понижения уровня равна в среднем

10-20 см в сутки. Для приморского участка характерно распластыва-

ние волны половодья, т.е. уменьшение ее высоты и увеличение вре-

мени полводья. В среднем высота уровня в половодье у крупных рек

уменьшается от 6-12 м в нижнем течении до 2-5 м в вершине дельты,

а на ее морском крае она не превышает 1 м. Распрастывание волны

половодья происходит из-за увеличения вниз по течению площади жи-

вого сечения реки. Она наиболее велика при впадении реки в море и

растекании речных вод по обширному пространству взморья, где и

наблюдается самая распластанная волна половодья. Здесь ее высота

уменьшается до нескольких десятков сантиметров.

Таким образом, в половодье создается большой подъем уровня в

нижнем течении реки при практически неизменной высоте уровня на

взморье. В русле уровень понижается не столь интенсивно, как на

взморье.

Специфика движения воды в устьевой области заключается в сущес-

твовании здесь речных потоков, различных видов морских течений и

в их взаимодействии.

На приустьевом участке реки и в каждом рукаве дельты течение

представляет собой поток, сосредоточенный в русле. Для него хар-

ктерны сравнительно небольшое уменьшение скорости течения (в за-

висимости от изменения величины стока реки от половодья к межени)

и относительное постоянство направления, определяемое направлен-

ностью русла. Каждой реке свойственны свои величины скоростей те-

чений в низовьях и на приустьевом участке реки.

Воды взморья перемещаются под воздействием различных факторов,

что обуславливает здесь весьма сложную систему различных видов

течений, основными из которых являются стоковые, ветровые, плот-

ностные, а на приливном взморье и приливные. Обычно на взморье

наблюдается суммарное, результирующее течение. Однако в каждом

конкретном случае преобладает тот или иной вид течений.

При попадании на взморье потоки рукавов дельты создают стоко-

вые течения, скорость которых различна в разных устьевых облас-

тях, и она завист от мощности потока. Мористее зоны, где прекра-

щается действие речных струй, преобладают ветровые течения. Они

возникают в результате непосредственного воздействия ветра на

водную поверхность. Их скорость определяется силой, продолжи-

тельностью действия и направления (по или против течения) ветра.

Характерные для взморья плотностные течения возникают здесь

вследствие неравномерного распределения величин плотности в зоне

смешения речных и морских вод. На морях с приливами на взморье

преобладают приливные течения.

За гребнем бара, в зоне свала глубин речной поток отрывается

от дна. Здесь пресные речные воды, подстилаемые соленой морской

водой, растекаются по поверхности взморья. Скорость их течения не

превышает нескольких сантиметров в секунду.

Ветровое волнение характерно для всех устьевых акваторий, а

зыбь наблюдаетмя только на взморье. Ее проникновению в устье ре-

ки препятствует мелководный устьевой бар.

Главное влияние на волнение оказывают: ветер, конфигурация бе-

регов, рельеф и течения. Так, наиболее высокие волны при выходе

на мелководье уменьшаются, средние по высоте остаются практичес-

ки неизменными, а малые волны несколько увеличиваются. Таким об-

разом, при подходе к берегу волны как бы нивелируются.

Встречное течение увеличивает высоту и уменьшает длину волн, в

результате чего они становятся круче. Попутное как бы сглаживает

волнение, уменьшая высоту и увеличивая длину волн. При достаточ-

но сильном течении эти параметры волн могут изменяться более чем

вдвое.

Наиболее крупные волны возникают на взморье при ветрах с моря,

а если последние дуют с берега, то волнение развивается слабо. В

широких рукавах дельт и однорукавных устьях наблюдаются волны вы-

сотой 1-2 м, а при максимальном развитии волнения они достигают

4-5 м.

Приливы, сгонно-нагонные течения

В устьевую область приливная волна приходит из открытых райо-

нов океана или моря. По мере приближения к берегу уровень повы-

шается, а профиль приливной волны под влиянием уменьшения глуби-

ны и особенностей конфигурации берега деформируется. На взморье

ее пердний склон становится круче заднего. От устьевого взморья

приливная волна проникает в русловую систему реки. По мере движе-

ния вверх по реке скорость распространения и высота приливной

волны уменьшаются. В воронкообразных однорукавных устьях вслед-

ствие их постепенного сужения и уменьшения глубины от моря к вер-

шинее величина прилива существенно увеличивается (в Хатангской

губе, напрмер, до 3 м).

Приливы на больших реках (чем больше река, тем меньше уклон ее

водной поверхности) могут распространяться на ограмные расстоя-

ния. Так, на Северной Двине они проникают на 140 км, на Миммиси-

пи на 400 км, на Мекоге на 500 км, на Амазонке на 800-1000 км.

Прилив несет с собой осолоненные воды в реку. ПРи этом на ус-

тьевом участке реки происходит либо полное, либо частичное смеше-

ние речных и соленых морских вод, либо имеет место стратифициро-

ванное состояние, когда наблюдается резкое различие солености по-

верхностных и подстилающих их вод. Соленые воды проникают в ус-

тье реки тем дальше, чем больше глубина русла и плотность (соле-

ность) морской воды и меньше расход речных вод.

Кроме изменения уровня приливы сопровождаются перемещением вод

- приливными течениями. Это периодические течения. Они возникают

с началом прилива, прекращаются на очень короткое время по окон-

чанию отлива. Основная особенность приливных течений - их воз-

вратно-поступательный (реверсивный) характер, т.е. направление

течения при приливе меняется на обратное при отливе. В устьях рек

скорость приливного течения 5-10 м/с, но в конкретных районах

наблюдаются и другие величины.

Почти всем морским устьям рек свойственны сгонно-нагонные про-

цессы. Под последним обычно понимается циркуляция вод и колеба-

ния уровня в прибрежной зоне моря, вызванные непосредственным

воздействием ветра на водную поверхность. Сгонно-нагонные процес-

сы хорошо выражены на поверхности и затухают с глубиной. Они

обычно краткоременны и непериодичны, но характеризуются довольно

большой повторяемостью.

Ветер, вызывающий сгонно-нагонные процессы, действует в основ-

ном на устьевом взморье. В устье реки его воздействие на водную

поверхность стоновится незначительным. Вступив в русловую систе-

му, нагонная (сгонная) волна распространяется вверх по течению

подобно приливной и ее высота постепенно уменьшается.

При сгонах и нагонах на взморье создается циркуляция вод по

вертикали, что отражается на распределении океанологических ха-

рактеристик. Принагонных ветрах зона распресненных вод взморья

прижимается к берегу. В прибрежной зоне, где формируется волна

нагона, поверхностные опресненные воды опускаются в глубинные го-

ризонты и оттекают в море. Поэтому расслоенность вод по вертика-

ли уменьшается.

Распределение солености и температуры вод

На распределение солености и температуры воды в устьевой зоне

оказывает влияние взаимодействие речных и морских вод, а также

атмосферные процессы.

В пределах устьевой области соленость обычно увеличивается от

устья к морю на расстоянии нескольких (реже десятков) километров

от близких к нулю значений до величин солености морской воды.

Однако это увеличение происходит неравномерно. В районах четко

выраженных стоковых течений поверхностные воды взморья сильно оп-

реснены и однородны. По мере продвижения к морю соленость замет-

но увеличивается и резко повышается на свале глубин, где ее рост

достигает нескольких промилле на 1 км. В море соленость увеличи-

вается медленнее.

Опреснение вод на взморье происходит наиболее заметно в райо-

нах концентрации речного стока. Здесь "языки" речных вод распрос-

траняются далеко в море, а на участке взморья между крупными ру-

кавами дельты соленые морские воды подходят близко к берегу.

Соленость резко увеличивается с глубиной на устьевом взморье,

так как пресные воды, выклиниваясь, распространяются по взморью

тонким поверхностным слоем и подстилаются солеными водами моря. В

течение всего года в районах сильного опреснения вод близко к по-

верхности (на горизонтах 1-3 м) находится слой резкого увеличе-

ния солености.

Распределение температуры воды в устьевой области определяет-

ся особенностями нагревания и охлаждения морских и речных вод.

Зимой температура речной воды не бывает ниже нуля, а соленые мор-

ские воды в замерзающих морях охлаждаются до отрицательной темпе-

ратуры. Весной и летом речные воды нагреваются интенсивнее мор-

ских, а осенью охлаждаются быстрее морских вод. Таким образом,

большую часть года температура речных вод выше температуры мор-

ских, и только осенью вода в море теплее, чем в реке.

Вертикальное распределение температуры воды довольно сложное,

так как интенсивность нагревания воды на поверхности больше, чем

у дна.

География морских устьевых областей

В мире насчитывается примерно 80-100 крупнейших морских устье-

вых областей. Они расположены практически на всех материках на-

шей планеты, но их размещение на земном шаре в общем неравномер-

но. Наибольшее количество морских устьевых областей сосредоточе-

но в Европе, Азии и Северной Америке, меньше их в Австралии.

Устьевые области частично принадлежат рекам, впадающим непос-

редственно в океаны, частично рекам, несущим свои воды в моря.

Устьевые области таких крупных рек, как Амазонка, Конго, Ориноко,

Нигер и другие, выходят к океанам, реки Миссисипи - в Мексикан-

ский залив, Муррей - в Австралийский залив, Замбези - в Мозамбик-

ский пролив. Морям принадлежат устьевые области: Дуная (Черное

море), Рейна, Мааса, Темзы (Северное море), Вислы (Балтийское мо-

ре), Хуанхе (Желтое море), Меконга (Южно-Китайское море), Нила

(Средиземное море), Юкона (Море Бофорта), Индигирки, Колымы (Вос-

точно-Сибирское море), Лены, Яны (Море Лаптевых), Оби, ЕНисея

(КАрское море), СЕверной Двины (Белое море), Печоры (Баренцево

море).

Из приведенного, далеко не полного перчня устьевых областей

видно, что они в большинстве своем расположены у морских побере-

жий. При этом обращает на себя внимание тот факт, что более 10

устьевых областейпринадлежат морям Северного Ледовитого океана,

преимущественно его Евразийским берегам.

Эта географическая особенность пространственного распределе-

ния арктических устьевых областей подчеркивает важное природное

свойство окраиннных морей Северного Ледовитого океана. Они замет-

но опреснены в весенне-летнее время. Наиболее низкая соленость на

поверхности наблюдается в районах, прилегающих к устьевым облас-

тям крупных рек российской Арктики.

Распреснение поверхностных вод свойственно слабо связанному с

Атлантическим океаном Балтийскому морю. В него впадает много мел-

ких и несколько крупных рек со значительно развитыми устьевыми

областями: Даугава, Нева, Неман, Висла. Их воды, втекая в море,

заметно понижают соленость приустьевых участков, откуда распрес-

нение распространяется на примыкающие к ним и открытые районы.

Иная картина складывается в ограниченно связанном с Атланти-

ческим океаном Черном море. Крупные устьевые области рек Дуная,

Днепра и Южного Буга расположены в мелководной северо-западной

части моря. Их значительный сток заметно уменьшает соленость в

северо-западной части и немного у западного берега, куда распрос-

траняются дунайские воды. Это объясняется в основном притоком в

северо-западную часть моря относительно соленых вод из его откры-

тых районов.

Река Камчатка несет чвои воды в Камчатский залив Тихого океа-

на. От залива она отделена узкой песчаной косой, т.е. имеет бло-

кированное однорукавное устье. Вследствие этого река через свою

устьевую область сравнительно слабо влияет на соленость залива.

Величайшая из рек земного шара Амазонка образует свою устьевую

область у юго-западного побережья Атлантического океана. Сток

этой полноводной реки через многорукавное устье поступает в океан

и распресняет значительный район приустьевых вод.

Приведенные примеры лишь иллюстрируют, а не полностью осве-

щают, влияние устьевых областей на морские и океанические районы,

расположенные в разных географических условиях.

Озера

Общие сведения

Озеро - это заполненное водой замкнутое углубление суши, ек яв-

ляющееся частью Мирового океана. В понятии "озеро" вода и ее

вместилище впедставляют собой непрерывное целое. В связи с этим

озеро понимается как естественный водоем суши с замедленным во-

дообменом.

В озере обычно выделяются несколько основных морфологических

элементов:

- котловина - естественное понижение земной поверхности, в пре-

делах которого расположено озеро;

- ложе (или чаша) озера, непосредственно занятая водой;

- береговая область, включающая береговой уступ, побережье и бе-

реговую отмель;

- пелагиаль - глубоководная часть озера;

- профундаль - дно озера;

- плес - часть озера, обособленная очертаниями берегов и релье-

фом дна;

- заливы, бухты, губы - части озера, более или менее далеко

вдающиеся в сушу.

Количественные показатели размеров и формы озера называются

его морфологическими характеристиками. Основные из них:

- площадь озера (иначе его водной поверхности или зеркала);

- объем озера, т.е. объем воды в озере;

- длина озера - кратчайшее расстояние между двумя наиболее уда-

ленными друг от друга точками его береговой линии, измеряемое по

поверхности водоема;

- ширина озера - расстояние между двумя противоположными берега-

ми озера, проведенное перпендикулярно оси озера в его любой части;

- длина береговой линии;

- глубина (средняя и максимальная) озера;

- форма озерной котловины - отношение средней глубины к глубине

положения центра тяжести воды в озере.

Морфологические элементы и морфометрические характеристики

озера объективно отражают особенности его природных условий как

целостного естественного водоема суши.

Не менее существенным природным показателем озера служит его

водообмен, который тоже неодинаков в разных озерах. По характеру

водообмена выделяются:

- сточные озера, сбрасывающие часть своих вод в виде речного стогка;

- бессточные озера, лишенные стока воды;

- проточные (частный случай сточных озер), у которых одна из

рек, впадающих в озеро, приносит столько же воды, сколько выно-

сит река, вытекающая из озера (Чудское озеро);

- временно сточные или озера с перемежающимся стоком, когда сток

из озера наблюдается лишь периодически, во время наибольшего при-

тока воды в озеро.

Сточные озера характеризуются различной интенсивностью водооб-

мена или проточности, играющих важную роль в гидрологических,

гидрохимических и других процессах.

Как и каждый раствор, озерная вода содержит то или иное коли-

чество растворенных элеменотов и веществ. В зависимости от вели-

чины их концентрации в воде выделяют:

- пресные озера, соленость воды менее 0,3%.;

- солоноватые, соленость воды не превышает 24,695%.;

- соленые, соленость воды выше 24,695%..

Сточные и проточные озера обычно бывают пресными, а бессточ-

ные, как правило, солоноватые и соленые. Пространственное распре-

деление каждой из этих групп озер определяется главным образом

климатом, составом горных пород, слагающих местность, режимом

грунтовых вод, рельефом местности и др.

Степи и пустыни - родина соленых озер, так как здесь мало

осадков и велико испарение, а рельеф преимуественно равнинный и,

как следствие, слабый сток. Соленые озера встречаются в условиях

влажного климата в районах залежей солей.

Объем воды в озере не остается постоянным: часть ее теми или

иными путями удаляется из него, часть поступает в него извне.

Соотношение питания озера и потерь воды из него характеризуется

его водным балансом. Им определяется объем воды и его изменения

во времени в озере, а следовательно, и основные черты режима озе-

ра.

Водный баланс любого озера обычно выражает соотношение приход-

ной и расходной частей, учитываемых за определенный промежуток

времени. К составляющим приходной части относятся: атмосферные

осадки, выпадающие на поверхность озера; приток поверхностных

вод; конденсация водяного пара на поверхности озера; подземный

сток. Составляющие расходной части: сток из озера; испарение с

водяной поверхности; подземный отток (фильтрация) из озера.

Поверхностный сток включает в себя сток реки (рек), вытекающей из

озера, и забор воды на хозяйственные нужды. Водный баланс обычно

составляется за месяц, год, многолетний ряд, а величины его сос-

тавляющих за это время выражаются в км413 4141Ё41 4141¬4134141.

ЌҐ ўбҐ б®бв ў«пойЁҐ ў®¤­®Ј® Ў « ­б  ®§Ґа  а ў­®§­ з­л. ‚ Ї®б-

вгЇ«Ґ­ЁЁ ў®¤ ЇаҐў «Ёагов аҐз­®© бв®Є Ё  в¬®бдҐа­лҐ ®б ¤ЄЁ. ђ бе®-

¤®ў ­ЁҐ ў®¤л ®бгйҐбвў«пҐвбп Ј« ў­л¬ ®Ўа §®¬ §  бзҐв ўл⥪ ­Ёп

аҐз­ле ў®¤ Ё§ ®§Ґа  Ё ЁбЇ аҐ­Ёп - ў бв®з­ле ®§Ґа е Ё §  бзҐв Ёб-

Ї аҐ­Ёп - ў ЎҐббв®з­ле. „агЈЁҐ н«Ґ¬Ґ­вл ў®¤­®Ј® Ў « ­б  ¬Ґ­ҐҐ

§­ зЁ¬л.

‘вагЄвга  ў®¤­®Ј® Ў « ­б , в.Ґ. ᮮ⭮襭ЁҐ ¬Ґ¦¤г а §«Ёз­л¬Ё

ҐЈ® ЇаЁе®¤­л¬Ё Ё а б室­л¬Ё б®бв ў«пойЁ¬Ё, ­Ґа¤Ё­ Є®ўа для озер,

расположенных в разных климатических зонах. Она изменяется и

внутри зоны, в зависимости от размеров озера и его бассейна, а

также их соотношения. Так, для зоны постоянного увлажнения харак-

терно превышение суммы осадков в среднем за год над испарением с

водной поверхности. В зоне с малым увлажнением испарение превы-

шает осадки. В первой зоне озера всегда сточные, а во второй, как

правило, бессточные.

Водный баланс, многолетние и внутригодовые изменения величин

его элементов заметно отражаются на многих сторонах природы озе-

ра, и прежде всего на положении уровня воды в нем.

Колебания уровня озера обычно происходят при изменениях объе-

ма воды в нем. Последние происходят главным образом вследствие

колебаний величин составляющих водного баланса, которые не ос-

таются постоянными в течение года и на протяжении многих лет.

Высота стояния уровня в озере изменяется по сезонам. В весен-

не-летнее время, когда наблюдается большой речной сток и обильные

осадки, уровень обычно занимает наиболее высокое положение. За-

тем он понижается и становится наиболее низким к концу зимы.

Подъем и спад уровня обычно происходят довольно плавно, но иног-

да эти процессы нарушаются резким увеличением или уменьшением

речного стока и осадков.

В разных климатических зонах годовой ход уровня имеет свои

особенности, связанные с характером поступления и расходования

вод в озерах, что отражается на изменениях положения уровня в

озере.

Вековые и многолетние колебания уровня в озерах обусловлены в

основном климатическими причинами. Так, на огромных простран-

ствах Евразии выявлены вековые колебания увлажненности, которые

повлекли за собой циклические колебания уровня озер с периодом

1850 лет.

Колебания уровня воды в озере зависят не только от изменения

ее объема, но и перераспределения существующего в озере количес-

тва воды по его пространству (при нарушении горизонтального поло-

жения водной поверхности). Такие колебания уровня называются де-

нивеляционными. Обычно они кратковременны.

Наиболее характерны сгонно-нагонные колебания. Их вызывает ве-

тер. ПРи длительном устойчивом действии ветра происходит нагон -

повышение уровня воды у наветренного берега (куда дует ветер) и

сгон - понижение уровня у подветренного берега (откуда дует ве-

тер). Очевидно, что чем сильнее и длительнее ветер, тем больше

нагон и выше уровень в одной части озера, значительнее сгон и ни-

же уровень в другой его части.

ПОсле прекращения действия ветра вода в озере стремиться воз-

вратиться в положение равновесия, что вызывает постепенно зату-

хающие колебания уровня -сейши. Они наиболее характерны для круп-

ных озер.

Динамика и термика вод озера

Кроме перемещения вод, вызывающего изменения положения уровня,

в озере наблюдаются и другие виды колебательных и поступательных

движений воды. Первый из них представлен волнением, второй - те-

чениями. В большинстве случаев обы вида движений сочетаются в

каждом озере.

Волнение. Как и на морях, волнение в озерах вызывает ветер,

воздействием которого определяются размеры волн. Основными пока-

зателями этого воздействия являются скорость, продолжительность и

длина разгона ветра. Кроме того, такие важные факторы образова-

ния волн в озере, как его размеры и глубина. Все это обуславли-

вает определенные особенности характера волнения в озере.

К наиболее существенным из них относятся волнение и зыбь. Вол-

нение в озере возникает и развивается быстрее, чем на море, соот-

ветственно, скорее затухает и прекращается. Зыбь в озерах наблю-

дается сравнительно редко, в основном на крупных озерах. Волны

обычно имеют неправильную форму.

Высота волны в озере меньше, чем на море. Так, на малых озе-

рах высота волн обычно не превышает 0,5 м, на крупных озерах

преобладают волны высотой порядка 0,5-0,8 м, а максимальные дос-

тигают 3-4 м, иногда 5-6 м. Так, на Ладожском озере наблюдались

волны высотой 5-8 м, на озере Мичиган - 6,9 м.

Волны на озерах обычно более крутые, чем на морях. Крутизна

волн в среднем 0,1. При несколько большей крутизне происходит об-

рушение гребня волны и ее разрушение.

Течения. В озерах течения вызываются главным образом ветром,

стоком рек, неравномерным распределением температуры воды. На те-

чения в озере существенно влияют местные факторы, в первую оче-

редь глубина и рельеф дна. В соответствии с причиной возникнове-

ния течений их подразделяют на несколько видов, хотя в реальных

условиях они нередко наблюдаются в совокупности в одном озере.

Ветровые течения - течения, вызванные ветром. В установившем-

ся состоянии их называют дрейфовыми. В больштнстве случаев нап-

равление поверхностных течений совпадает с направлением ветра.

Вследствие относительно ограниченных размеров озера воздействие

отклоняющей силы воздействия Земли (сила Кориолиса) практически

не сказывается на направлении течения. Ветровые течения наблю-

даются только в удалении от берегов, так как около них с дрейфо-

вым течением всегда связаны сгонно-нагонные процессы, вызывающие

течения других видов.

Ветровые течения в озере отличаются большим непостоянством

вследствие изменчивости ветровых условий и влияния особенностей

местных факторов. Скорости ветровых течений на поверхности обыч-

но невелики и редко превышают 0,5 м/с. ПО эмпирическим данным,

скорости течений составляют 1-7% от скорости ветра.

Скорости течений изменяются с глубиной вследствие увеличения

трения подповерхностных водных слоев. Толщина слоя воды, охваты-

ваемого течением, и степень уменьшения скорости значительно

варьируют в зависимости от местных условий. Иногда ветровые тече-

ния прослеживаются до больших глубин. На Байкале, например, тече-

ния прослеживаются до 200 м. С глубиной меняется и направление

течений.

Стоковые течения - течения, возникающие под влиянием притока

речных вод в озеро или оттока вод из озера. В результате того или

иного процесса создается наклон уровня воды в озере. Уровень вы-

ше в районе притока вод и постепенно понижается по мере удаления

от этого района. Соответственно возникают течения из района с вы-

соким уровнем к районам с пониженным уровнем. Эти течения просле-

живаются по всему озеру, но наиболее интенсивны в приустьевых

частях озера. Скорости их уменьшаются с удалением от устьевых

зон. Возле устья скорости течений достигают 1-2 м/с.

Плотностные течения - течения, возникающие в связи с разностью

величины плотности воды, обусловленной неодинаковой температурой

и минерализацией воды. Эти течения направлены из районов с повы-

шенной к районам с пониженной плотностью озерной воды. Скорости

плотностных течений 0,35-0,5 м/с.

Компенсационные течения - течения, обусловленные сгонно-нагон-

ными процессами.

Температура воды. Величины температуры воды, их распределение

на поверхности и по глубинам определяют термическое состояние

озера - одну из важнейших харктеристик его природы.

Вода в озере всегда содержит большее или меньшее количество

тепла, т.е. обладает некоторым теплозапасом, который, как и вели-

чины температуры воды, зависит от показателей составляющих тепло-

вого баланса.

К главным составляющим приходной части теплового баланса отно-

сятся: солнечная радиация, поступление тепла из атмосферы при

турбулентном теплообмене, от донных грунтов, с речным стоком и

подземными водами, выделением теплоты при конденсации водяного

пара и льдообразовании. Основные составляющие расходной части

теплового баланса следующие: затраты теплп на эффективное излуче-

ние, на передачу тепла атмосфере при турбулентном теплообмене, на

приход тепла в грунт дна, расход тепла на испарение и таяние

льда. Тепло частично уносится водами рек, вытекающими из озера

(для сточных озер), и с подземным оттоком. Наибольший вклад в

приходную часть теплового баланса несет прямая и рассеянная сол-

нечная радиация, а в его расходную часть - потери тепла на испа-

рение. В результате сочетания прихода и расхода тепла изменяется

теплосодержание воды в озере, которое не остается постоянным во

времени и в пространстве.

Кроме того, содержание и распределение тепла в озерной воде

связано с происходящими в ней движениями, на которые влияет

строение котловины. Таким образом, термическое состояние озера в

любой промежуток времени - функция географического положения озе-

ра и связанных с этим климатических условий, а также функция ди-

намики вод, обусловленной воздействием метеорологических факто-

ров, речным стоком, размером и формой котловины. В соответствии с

этим температура воды различна не только в озерах различных кли-

матических зон. но и расположенных в пределах одной зоны.

Нагревание и охлаждение воды в озере происходит главным обра-

зом через его поверхность. Этим в основном обусловлено горизон-

тальное распределение поверхностной температуры воды. Оно харак-

теризуется большей или меньшей неоднородностью на пространстве

озера, которая выражена тем резче, чем сложнее очертания берегов

и форма котловины озера. Температура воды на поверхности у бере-

гов заметно отличается от температуры в открытых районах озера.

ВСледствие малых глубин у берегов вода здесь нагревается и осты-

вает быстрее, чем на относительно глубоких частях озера. На не-

больших и мелких озерах горизонтальные различия поверхностной

температуры довольно невелики. Поверхность озера повсюду прогре-

та примерно одинаково. В озерах тропических и экваториальных ши-

рот температура воды на поверхности практически мало изменяется в

течение года. Ее значительные сезонные колебания наблюдаются в

озерах умеренной, субполярной и полярной зон.

Температура воды изменяется по вертикали, но ее распростране-

ние с глубиной неодинаково в разные сезоны года. Это особенно

наглядно проявляется в озерах умеренных и северных широт. ПОздней

осенью и особенно зимой, когда озера обычно замерзают, температу-

ра воды в них повышается с глубиной. В это время температура во-

ды на поверхности и в самом верхнем слое имеет наиболее низкие

значения. С глубиной она увеличивается и в придонных водах мел-

ких озер может быть равной 0,5-1,0°С; в глубоких озерах может

достигать 2-3° (и даже 4°). Такое распределение температуры воды

по вертикали называется обратной температурной стратификацией.

С началом весеннего прогрева, который происходит еще при ледя-

ном покрове и продолжается после очищения озера ото льда, темпе-

ратура воды на поверхности становится несколько выше, чем подсти-

лающих слоев. В это время минимальные значениятемпературы воды

наблюдаются в подповерхностном слое. При усилении прогрева повер-

хности озера ее температура повышается, величина температуры на-

чинает выравниваться по глубине и наступает весенняя гипотермия.

В это время температура всей толщи воды в озере близка к 4° (тем-

пература наибольшей плотности пресной воды). Летом прогрев повер-

хностных вод озера усиливается. Они приобретают наиболее высокую

температуру. Нижележащие слои имеют невысокую температуру, у дна

температура воды заметно ниже. Это прямая температурная стратифи-

кация, которая сохраняется до осеннего охлаждения озера и перехо-

да к осенне-зимнему распределению температур с глубиной.

Распространение озер на Земле

Озера довольно широко и вместе с тем неравномерно распростра-

нены на земной поверхности. Географическое распространение озер

обусловлено прежде всего климатическими и геологогеоморфологичес-

кими факторами. При этом превалируют климатические условия, так

как углубление на суше может возникнуть где угодно и под воздей-

ствием различных процессов, но озером оно может стать, только бу-

дучи заполнено водой, поставщиком которой служит климат. Соответ-

ственно, области наибольшей концентрации озер на Земле связаны с

равнинными и горными районами древнего оледенения (влажный кли-

мат, большое количество отрицательных форм рельефа, обусловлен-

ных эрозионной или аккумулятивной деятельность древних ледников),

с областями, лишенными стока, и крупными тектоническими разлома-

ми земной коры. В бессточных областях озеро - это конечная форма

скопления наземной воды. Тектонические впадины обычно настолько

велики и глубоки, что будучи однажды заполнены водой, они до-

вольно долго остаются озерами.

Множество озер в зонах с влажным климатом, где они полноводны,

пресны и, как правило, проточны. К таким зонам относятся север

Европы, США и Канада. Озера в значительном количестве распростра-

нены в районах многолетней мерзлоты, в некоторых засушливых райо-

нах внутреннего стока (юг Западной Сибири, Северный Казахстан; на

поймах и в дельтах рек).

В зонах жаркого и сухого климата озер меньше, чем во влажных

районах. Они обычно мелководны, часто бессточны, а поэтому неред-

ко соленые. Таким образом, в распределении озер на Земле просле-

живается географическая зональность.

Размеры озер земного шара варьируют в широких пределах по ос-

новным показателям: площадь, объем, глубина. Наибольшее число

крупных озер с площадью более 100 км4624646 ­ е®¤Ёвбп ў ЂдаЁЄҐ, Ђ§ЁЁ Ё

‘ҐўҐа­®© Ђ¬ҐаЁЄҐ. ЊҐ­ҐҐ ¤ҐбпвЄ  ®§Ґа, а бЇ®«®¦Ґ­­ле ў а §­ле а -

©®­ е ­ иҐ© Ї« ­Ґвл, Ё¬Ґов Ј«гЎЁ­г Ў®«ҐҐ 500 ¬. Љ ­Ё¬ ®в­®бпвбп

Ѓ ©Є «, ’ ­Ј ­мЁЄ , Ќмпб , €бблЄ-Љг«м, Њ вг­ , Ља вҐа­®Ґ.

‚ ђ®ббЁЁ ­ ЁЎ®«м襥 Є®«ЁзҐбвў® ®§Ґа б®б।®в®зҐ­® ў ҐҐ ᥢҐ-

а®-§ Ї ¤­®© з бвЁ, ®б®ЎҐ­­® ў Љ аҐ«ЁЁ; ¬Ґ­ҐҐ ўбҐЈ® Ёе ў ЏаЁ¬®амҐ.

Ѓ®«®в 

Ћб­®ў­лҐ Ї®­пвЁп, Їа®Ёб宦¤Ґ­ЁҐ Ё вЁЇл Ў®«®в

Џ® ᮢ६Ґ­­лм представлениям, болото - это природное образо-

вание, представляющее собой участок территории, избыточно увлаж-

ненный пресной или соленой застойной либо слегка проточной водой,

которая стоит на поверхности почвы или ниже ее. В этом определе-

нии отмечается взаимное проникновение земли и воды и болото трак-

туется как нечто переходное между сушей и водными объектами.

Для болот характерны: развитие специфических форм расти-

тельности, приспособленных к условиям избытка влаги и недостатка

кислорода, накопление органического вещества в виде неразложив-

шихся остатков растений, процессы торфообразования и торфонакоп-

ления.

К болотным образованиям относятся заболоченные земли, т.е. из-

быточно увлажненные земельные площади со слоем торфа тощиной ме-

нее 30 см или совсем лишенные его. Заболоченные земли (заболочен-

ные леса, луга, участки тундры и т.п.) отличаются от собственно

болот не только меньшей толщиной торфяного слоя, но и характером

растительности. Несмотря на это различие, заболоченные земли

лтносятся к болотам вследствие генетического единства этих при-

родных объектов. К тому же между ними редко четко выражены грани-

цы.

Участок земной поверхности, занятый болотом в пределах одного

замкнутого контура, проведенного по границе залежи торфа, назы-

вают болотным массивом. По периферии он часто переходит в заболо-

ченные земли. Болотные массивы разделяются на простые, образовав-

шиеся из одного первичного очага заболачивания, и сложные, возни-

кающие в результате расширения и слияния простых болотных масси-

вов в процессе торфонакопления в них. И те и другие характери-

зуют районы распространения болот на Земле.

Образование болот происходит двумя путями. Основной из них -

заболачивание суши. Оно свойственно многим природным зонам земно-

го шара и представляет собой следствие определенного сочетания

физико-географических условий, способствующих замедленному стоку

вод при избыточном увлажнении и насыщении влагой поверхностных

слоев почвогрунтов. Важно также геоморфологическое строение тер-

ритории (понижения рельефа, впадины и др.), что создает предпо-

сылки для застоя вод, накопления органического вещества и возник-

новения недостатка кислорода в воде. Дефицит кислорода нарушает

нормальные биохимические процессы разложения отмерших частей рас-

тений. ПОлуразложившиеся остатки растений, накапливаясь и уплот-

няясь, превращаются в особую органическую породу - торф. ПОявле-

ние торфа превращает поверхность суши вначале в заболоченный

участок, а при дальнейшем увеличении толщины торфяного слоя - в

болото.

Для развития болот большое значение имеет положение уровня

грунтовых вод в торфяной залежи и прилегающих участках суши. С

ростом торфяной залежи и повышением уровня грунтовых вод в боло-

те, занимающем пониженные пространства, уменьшаются уклоны повер-

хности грунтовых вод, замедляетяс приток грунтовых вод в болото и

повышается их уровень вокружающих его пространствах. В ре-

зультпте этого заболачивание распространяется на значительные

площади суши, прилегающей к болоту. В разных природных зонах и

даже в различных районах одной зоны процессы заболачивания имеют

свои особенности. Так, болота образуются при затоплении террито-

рии поверхностными водами (реками, озерами, морями) в условиях

пониженного рельефа прилегающей местности. Нередко заболачивание

начинается на участках, где был вырублен лес, и на лесных пожари-

щах. В этих случаяхуменьшается транспирация влаги растениями,

разрастается торфяной покров, создающий плотную дерновину, зат-

рудняющую инфильтрацию влаги в глубь почвы. В результате этого

возникает переувлажнение, повышается уровень грунтовых вод и об-

разуется болото. Имеют место и другие процессы заболачивания суши.

Другой путь образования болот - зарастание и заболачивание во-

доемов. Обычно оно наблюдается в условиях умеренного и теплого

климата. Зарастание водоемов - это нормальный процесс их разви-

тия. По мере заполнения водоема наносами, принесенными извне и

формирующимися в нем самом, создаются условия для произрастания

растений сначала в прибрежной зоне, а затем по всему простран-

ству водоема. В процессе зарастания растительность обычно распо-

лагается концентрическими окружностями от берегов к центру водое-

ма. Вблизи уреза поселяются влаголюбивые растения (осоки, лютики

и др.). Они находятся в воде не постоянно, а временно, при повы-

шении уровня. Далее на береговой отмели развиваются замноводные

растения (узколистные осоки, рагозы и др.). За ними к центру во-

доема растут камыши, тростники и другие растения, затем следуют

полупогруженные растения (белые кувшинки и др.), глубже живут

погруженные растения (рдесты). Центральная часть водоема занята

подводными лугами, где произрастают водяные мхи.

Остатки отмирающих растений падают на дно, где отлагаются так-

же и глинистые частички. Это приводит к накоплению ила на дне,

что влечет за собой постепенное обмеление водоема. Неполное раз-

ложение растительных остатков приводит к образованию торфа. ПРод-

вижение периферийных растений к центру водоема происходит нерав-

номерно и неодновременно по всему его пространству. В связи с

этим от водоема на некоторое время остаются "окна" воды, затем и

они зарастают. Постепенно водоем превращается в болото с харак-

терной болотной растительностью.

Нередко процесс превращения водоема в болото сопровождается об-

разованием на поверхности водоема "зыбкого ковра" ("зыбун",

"сплавина") из корневищ растений. В этом случае водоем зарастает

со всех сторон (дна, берегов и поверхности), что ускоряет образо-

вание болота.

В процессе формирования болот складываются их основные морфо-

логические черты. Болота могут иметь плоскую, вогнутую или выпук-

лую поверхность. Ее рельеф не остается постоянным, а изменяется в

процессе развития болота. К харктерным элементам микрорельефа по-

верхности относятся гряды - отдельные, вытянутые в длину повышен-

ные участки на болоте, чередующиеся с такими же вытянутыми пони-

жениями - мочажинами. Чередование этих элементов микрорельефа

наблюдается через каждые 4-6 метров. Гряды и мочажины - это еди-

ный природный комплекс микрорельефа болота.

Бугры свойственны болотам лесотундры. Они сложены торфом и

обычно связаны с морозным вспучиванием в условиях лесотундры. Их

высота, как правило, может достигать нескольких метров.

Кочки - образования, состоящие из торфа. Их происхождение свя-

зано с неравномерным распределением растительного покрова и на-

коплением торфа.

Для болотных массивов характерны различные водяные объекты:

речки, ручьи, озера, топи. Совокупность водных объектов образует

внутриболотную гидрографическую сеть.

Болотные озера могут быть значительными по размерам (площадь

до 10 км, глубина до 10 м) и по объему воды в них. Поверхность

такого озера может иметь чмстую водную поверхность. В некоторых

случаях озеро частично покрыть плавающими моховыми сплавнинами.

Озерки - водоемы небольших размеров. Они обычно встречаются в

местах перегибов поверхности болот и располагаются большими груп-

пами, включающими десяток, а нередко и сотни озерков.

Болотные водотоки (речки и ручьи) представляют собой заторфо-

вывающиеся и зарастающие речки и ручьи, либо существовавшие до

образования болота, либо возникшие уже в процессе заболачивания

суши и эволюции болота. Глубина в них 1,5-2,0 м, изредка она дос-

тигает 3,0-3,5 м), ширина около 10 м.

Топи - сильно переувлажненые участки болотного массива с раз-

жиженной торфяной залежью. Вода здесь постоянно или переодически

выступает на поверхность.

Как происхождение, так и морфологические черты различны у раз-

ных болот, что создает их природное разнообразие. Вместе с тем у

болот имеется и определенное сходство. Это дает основание класси-

фицировать болота по некоторым характерным показателям. К ним от-

носятся характер преобладающего водно-минерального питания, усло-

вия залегания апо отношению к рельефу и преобладающему составу

растительности болота, друние естественные признаки.

В самом общем виде все болота подразделяются на две большие

группы - заболоченные земли (не имеющие хорошо выраженного слоя

торфа) и собственно торфяные болота.

К первой группе относятся такие типы болот, как травяные боло-

та арктической тундры, тростниковые и осоковые болота лесостепи,

засоленные болота полупустыни и пустыни (солончаки) и др.

Вторая группа болот распространена в основном в тундре, лесной

зоне и лесостепи. Ее обычно подразделяют на три экологических ти-

па болот: низинные, переходные и верховые. КАждому из них свой-

ственен определенный комплекс геоморфологических, гидрологичес-

ких и геоботанических признаков.

Низинные болота располагаются на пониженных участках рельефа -

по берегам рек и озер. Они в основном имеют вогнутую или плоскую

поверхность, способствующую застойному водному режиму. Главные

гидрологические особенности низинных болот: соседство водоема или

водотока, близость уровня грунтовых вод, преобладание в водном

питании поверхностных и грунтовых вод в сочетании с атмосферными

осадками.

Верховые болота образуются в результате эволюции низинных бо-

лот и обычно встречаются на водоразделах. Они имеют мощный слой

торфа и выпуклую поверхность. В некоторых случаях центральные

части болота на 7-8 м возвышаются над периферийными. Для их гид-

рологического режима характерно преобладание атмосферных осадков

в водном питании.

Переходные болота занимают промежуточное положение между ни-

зинными и верховыми, имеют плоскую или слабо выпуклую повер-

хность и смешанное водное питание.

Гидрологические условия

Гидрологические условия болот в основном определяются их вод-

ным балансом, динамикой и термикой вод. КАждый из этих процессов

протекает неодинакого в болотах различных климатических зон и в

разных типах болот.

Водный баланс болота, как и других водных объектов суши, сос-

тоит из приходной и расходной частей. ПРиходная часть включает в

себя атмосферные осадки, приток поверхностных и подземных (грун-

товых) вод. При этом в верховых болотах основная доля приходной

части - это атмосферные осадки, а в низинных - подземные (грунто-

вые) воды, поступающие в болото.

В расходной части явно преобладает испарение, включая транспи-

рацию растениями (расход воды растительностью), и в значительно

меньшей степени убыль воды связана сос стоком из болота.

Количественные показатели составляющих водного баланса заметно

различаются по пространству и во времени.

Наибольшее количество осадков отмечается в районах повышенного

увлажнения, в целом увеличивается с юга на север. Большие величи-

ны испарения свойственны засушливым и сухим районам. Так, в арид-

ной зоне с низинных бессточных болот котловинного залегания испа-

ряется почти 100% расходуемой воды, с болот северных районов из-

быточного увлажнения - около 50%.

Сезонное изменение составляющих водного баланса болот показа-

тельно в умеренном поясе. Зимой происходит сравнительно не-

большое расходование воды за счет очень малого стока. В летнее

время вода расходуется на испарение и частично уносится стоком из

болота.

Некоторое пополнение болота водой происходит осенью во время

дождей. К концу этого сезона болото обычно в значительной мере

наполнено водой. Годовой цикл прихода-расхода замыкается.

Количество воды, содержащейся в естественных болотных массивах,

колеблется от 87 до 97% по отношению к весу торфяной массы. Из

этого количества преобладающая ее часть находится в связанном

состоянии в виде адсорбционной, химически связанной и капилляр-

ной влаги. Кроме того, вода сосредоточена в руслах болотных

ручьев и речек, озерках и топях, внутризалежных водяных линзах и

водных прослойках в торфе.

При таком распределении воды в пределах болота ее движение

происходит внутри торфяной залежи, по водоносным залежам и капил-

лярах в пустотах торфа, в основном в вертикальном и в меньшей

степени в горизонтальном направлении. Оно затрагивает природу

почвогрунтов болотного массива. Им свойственен застойный режим, и

лишь с увеличением осадков и активизацией ветровой деятельности

наблюдается некоторое ожтвление движения поверхностных вод болота.

Термическое состояние болотных вод определяется не только кли-

матическими условиями, но и водно-тепловыми свойствами торфа и

грунтов. ВАжную роль играет теплоемкость и теплопроводность тор-

фа. Чем больше содержание воды в торфе, тем больше его теплоем-

кость и тем медленнее он нагревается и остывает.

Температура поверхности болотных вод во многом определяется

степенью их прогрева солнечной радиацией. В связи с этим она раз-

лична в разных климатических зонах и заметно изменяется по сезо-

нам. В умеренных широтах она низкая в начале весны, затем начи-

нается весенне-летний прогрев и температура воды повышается. В

осеннее время вода выхолаживается и ее температура понижается.

Замерзание болота обычно начинается через 12-17 дней после уста-

новления низкой температуры воздуха. В течение зимы болота покры-

ты льдом и снегом до весеннего таяние.

Распространение болот на Земле

География болот весьма обширна. По имеющимся в науке данным,

они распространены на Земле повсеместно, встречаются в разных

природных зонах и на большинстве континентов, среди которых наи-

более заболочены Южная Америка и Евразия. Большое количество бо-

лот находится в Северной Америке.

Существуют разные оценки площади болот на нашей планете. Так,

по мнению В.Н. МИхайлова и А.Д. Добровольского, общая площадь

торфяных болот на нашей планете составляет 2,7 млн км5025050, Ё«Ё ®Є®-

«® 2% бгиЁ. ‚Ё¤­л© Ў®«®в®ўҐ¤ ….џ. ЉЂж гЄ §лў Ґв, зв® ®Ўй п Ї«®-

й ¤м, § ­Ё¬ Ґ¬ п Ў®«®в ¬Ё Ё § Ў®«®зҐ­­л¬Ё §Ґ¬«п¬Ё ­  §Ґ¬­®¬ и аҐ,

­Ґ ¬Ґ­ҐҐ 3,5 ¬«­ Є¬512.

‚ Ў®«®в е ‡Ґ¬«Ё б®б।®в®зҐ­® ®Є®«® 11,5 влб. Є¬5125151 ў®¤л, в.Ґ.

ЇаЁ¬Ґа­® 0,03% ўбҐе ЇаҐб­ле ў®¤ ЈЁ¤а®бдҐал.

Ќ  Їа®бва ­бвў е ЎлўиҐЈ® ‘®ўҐвбЄ®Ј® ‘®о§  Ў®«®в  § ­Ё¬ ов ®Є®-

«® 2,1 млн км5125151, Ё«Ё Ї®звЁ 10% ҐЈ® вҐааЁв®аЁЁ. ‚ ­Ёе ᮤҐа¦Ёвбп

ЇаЁ¬Ґа­® 3 влб. Є¬5135151 ў®¤л. Ќ ЁЎ®«ҐҐ § Ў®«®зҐ­  §®­  вг­¤ал, Ј¤Ґ

Ї«®й ¤м Ў®«®в ¤®бвЁЈ Ґв 50% ҐҐ вҐааЁв®аЁЁ, Ё в ©ЈЁ, Ј¤Ґ Ў®«®в 

§ ­Ё¬ ов ®Є®«® 80% ҐҐ Їа®бва ­бвў.

‚ Ґўа®ЇҐ©бЄ®© з бвЁ в Ґ¦­®© §®­л Ў®«ми п § Ў®«®зҐ­­®бвм бў®©-

б⢥­­  б।­Ґ© Ё ᥢҐа­®© Љ аҐ«ЁЁ, ‚®«®Ј®¤бЄ®© Ё ‹Ґ­Ё­Ја ¤бЄ®©

®Ў« бвп¬. ‡¤Ґбм Ў®«®в  § ­Ё¬ ов ¤® 40% вҐааЁв®аЁЁ.

‚  §Ё вбЄ®© з бвЁ §®­л в ©ЈЁ ­ ЁЎ®«ҐҐ б«м­® § Ў®«®зҐ­  ‡ Ї ¤-

­®-‘ЁЎЁабЄ п ­Ё§¬Ґ­­ость, где сосредоточены наиболее крупные бо-

лотные массивы - площадью порядка миллиона квадратных километров.

Восточнее Западно-Сибирской низменности заболоченность снижается.

В зоне смешанных лесов болота распространены очень неравномер-

но. Наибольшее количество болот находится в ПОлесье (бассейны рек

Припяти, низовьев Десны, верховьев Днепра).

Большие пространства занимают болота в зоне широколиственных

лесов Дальнего Востока. Здесь болота расположены в основном на

междуречьях и в выположенных долинах некоторых рек, широко рас-

пространены в низовьях Амура.

В зоне лесостепи болота наиболее часто встречаются возле реч-

ных долин и озерных котловин.

Южнее, в зонах степей, полупустынь и пустынь болот немного.

Они отнесены к поймам и дельтам больших рек.

В горных районах крупных болотных массивов практически нет.

Болота обнаруживаются здесь в виде отдельных вкраплений на поло-

гих склонах и высокогорных плоскогорьях.

Зональность изменения площади болот - характерная черта их

географии.

Водохранилища

Понятие "Водохранилища", их основные характеристики и особенности

В гидросферу Земливходят не только различные естественные, но и

искусственно созданные водные объекты (водохранилища). Наиболее

обобщенная и краткая формулировка этого понятия такая: водохрани-

лища - искусственные водоемы. Она включает в себя и собственно

водохранилища, и малые рукотворные водоемы - пруды и копани !зем-

ляные выемкм, заполненные водой).

Более строгое и определенное понимание термина "водохранилище"

дает его развернутая, содержательная формулировка. Водохранилище

- это искусственный водоем объемом более 1 млн м5235252, б § ¬Ґ¤«Ґ­­л¬

ў®¤®®Ў¬Ґ­®¬, га®ў­Ґ­­л© ०Ё¬ Є®в®а®Ј® Ї®бв®п­­® ॣ㫨агҐвбп

(Є®­ва®«ЁагҐвбп) ЈЁ¤а®вҐе­ЁзҐбЄЁ¬Ё б®®а㦥­Ёп¬Ё ў 楫пе ­ Є®Ї«Ґ-

­Ёп Ё Ї®б«Ґ¤го饣® ЁбЇ®«м§®ў ­Ёп § Ї б®ў ў®¤л ¤«п 宧п©б⢥­­ле Ё

б®жЁ «м­ле Ї®вॡ­®б⥩.

‚®¤®еа ­Ё«Ёй  ᮧ¤ овбп Їг⥬ ў®§ўҐ¤Ґ­Ёп Ї«®вЁ­, ЇҐаҐЈ®а ¦Ё-

ў ойЁе долину реки, путем обвалования речной поймы. В водохрани-

лища превращаются некоторые озера вследствие повышения их уровня

с помощью плотин, построенных возле потоков вытекающих из них

рек. Тем самым создаются условия для накопления воды, регулирова-

ния ее количества в водохранилищах с последующими водохозяйствен-

ными мероприятиями.

Разные места создания, особенности морфологии, неодинаковые

способы заполнения водой многочисленных водохранилищ свиде-

тельствуют об их природном разнообразии и, следовательно, о целе-

сообразности классификации. Она проводится по разным признакам,

к наиболее харктерным относятся следующие показатели:

Морфология ложа. По этому признаку выделяется тип долинных во-

дохранилищ, ложем которой служит часть речной долины. Главный

признак таких водохранилищ - уклон дна и увеличение глубин от

верхней части водоема к плотине. Второй тип - котловинные водох-

ранилища. К ним относятся подпруженные (зарегулированные) озера,

а также водохранилища, расположенные в изолированных низинах и

впадинах, в отгороженных от моря заливах и лиманах, в искусствен-

ных выемках.

Способ заполнения водой. По этому показателю различают запруд-

ные водохранилища, заполняемые водой водотоков, на которых они

расположены, и наливные, когда вода в них подается из близлежаще-

го водоема или водотока.

Географическое положение. Здесь выделяются горные, предгорные,

равнинные и приморские водохранилища.

Место в речном бассейне. Соответственно выделяются верховые и

низовые водохранилища.

Степень регулирования речного стока. В зависимости от проме-

жутка времени водохранилища могут быть многолетнего, сезонного,

недельного и суточного регулирования.

Приведенная классификация (не единственно возможная) объектив-

но отражает главные черты, присущие определенным группам водохра-

нилищ, что весьма существенно для понимания их природы. Вместе с

тем водохранилища - специфический природно-хозяйственный компо-

нент географической среды, которому присущи общие закономерности.

Наиболее важные из них следующие.

Водохранилища антропогенные - управляемые человеком объекты,

но они испытывают также и сильнейшее воздействие природных (преж-

де всего гидрометеорологических) факторов, поэтому как объекты

изучения, использования и управления занимают промежуточное поло-

жение между "чисто" природными и "чисто" техническими образова-

ниями.

Водохранилищам свойственна особая система внутриводоемных про-

цессов - гидрологических, гидрофизических, химических и биологи-

ческих.

Для водохранилищ как природно-хозяйственных объектов характер-

на чрезвычайно высокая динамичность развития (эволюции) под дей-

ствием различных факторов.

Водохранилища заметно, а иногда и значительно воздействуют на

окружающую среду, вызывая изменение природных и хозяйственных ус-

ловий на прилегающих территориях. Эти изменения могут быть бла-

гоприятными и неблагоприятными.

Водохранилища - водоемы, обычно весьма интенсивно используе-

мые в различных отраслях хозяйства. НА каждои значительном водох-

ранилище формируется водохозяйственный комплекс (ВХК). В него

входят отрасли, заинтересованные в создании водохранилищ, и

отрасли, использующие уже существующие водохранилища.

В практике создания и эксплуатации водохранилища осуществляют-

ся два основных процесса. Один из них - аккумуляция стока в под-

готовленном для этого углублении (котловине). Время аккумуляции

воды называют наполнением водохранилища. Через определенное вре-

мя после его заполнения пролисходит другой процесс - отдача воды

из водохранилища. Он называется сработкой водохранилища. Как на-

полнение, так и сработка происходят до определенного уровней.

Высший проектный уровень водохранилища, который могут выдержать

подпорные сооружения в нормальных эксплуатационных условиях в те-

чение длительного времени, называется нормальным подпорным уров-

нем. Он не остается постоянным. Соответственно изменяются основ-

ные морфометрические характеристики водохранилища - площадь его

поверхности и объем воды в нем.

Гидрологические условия

Основными особенностями гидрологических условий водохранилища

обусловлены тем, что это водоем с регулируемым водным режимом,

что проявляется в их важнейших чертах.

Водный баланс водохранилища. Как и в других водоемах, он сос-

тоит из приходной и расходной частей. Отличительная черта его

структуры - преобладание притока речных вод в приходной и преоб-

ладание стока вод в расходной части. На долю осадков приходится

2-3% прихода вод, на испарение - не болнн 10% расхода вод. Эти

данные характерны для большинства водохранилищ. Исключение сос-

тавляют либо очень крупные водохранилища, либо водохранилища,

расположенные в районах с обильными осадками и значительным испа-

рением. Примерами могут служить водохранилища: Вольта в Гане, На-

сер на р. Нил и др.

Колебания уровня воды. Положение уровня воды в водохранилище

непостоянно во времени и в пространстве, что связано с его эк-

сплуатацией. Наиболее значительно уровень изменяется при наполне-

нии и сработке водохранилищ, т.е. искусственным путем в процессе

регулирования стока.

Многолетнее регулирование стока, а через него и положения

уровня обычно производится на крупных водохранилищах, объем кото-

рых равен примерно 20-50% годового стока реки.ПРи многолетнем ре-

гулировании сток перераспределяется между многоводными и маловод-

ными годами. В ходе его уровень воды в водохранилище в разные го-

ды находится на неодинаковых максимальных отметках, что приводит

к нестабильному развитию процессов в береговой зоне. Внутригодо-

вын (сезонные) колебания связаны с естественными и искусственны-

ми процессами. ВЕсной, во время половодья водохранилище быстро

наполняется до наибольших отметок, обчно до нормального подпорно-

го уровня. Это наивысший проектный уровень водохранилища, выше

которого подъем, как правило не допускается. Продолжительность

стояния уровня на наивысших или близких к ним отметках для раз-

ных по водности лет и разных водохранилищ неодинакова. С середи-

ны лета и примерно до конца зимы, а иногда до начала половодья

следующего года, в результате сработки водохранилища уровень во-

ды в нем значительно понижается. После спада уровня осенью и зи-

мой происходит его некоторое повышение за счет пополнения водох-

ранилища водой речного стока. Наиболее значительные сезонные ко-

лебания уровня наблюдаются между весенним наполнением и осен-

не-зимней сработкой водохранилища. В этот промежуток времени на

равнинных водохранилищах колебания уровня достигают 5-7 м, а на

горных - 50-80 м, т.е. они значительно больше, чем на озерах.

Существенно меньше величины недельных и суточных колебаний

уровня. На больших водохранилищах изменения уровня воды неодина-

ковы на разных участках. Они наиболее значительны в нижней части

водохранилища. По мере удаления от плотины к верхней зоне водох-

ранилища, к зоне выклинивания подпора ход уровня становится близ-

ким к изменению уровня в низовьях реки в естественном состоянии -

в половодье и в межень.

Водохранилищам свойственны и чисто естественные сгонно-нагон-

ные колебания уровня. Их развитию благоприятствует вытянутая фор-

ма водохранилища с осью, совпадающей примерно с направлением наи-

более часто повторяющихся ветров. Наиболее заметно сгонно-нагон-

ные колебания уровня проявляются на мелководных водохранилищах.

Продолжительность сгонно-нагонных процессов бывает от нескольких

часов до нескольких суток, а величина колебаний уровня нередко

достигает 1 м. Характерно, что наибольшая разность уровней на ко-

нечных участках водохранилища наблюдается в начале нагона, т.е.

когда еще не установилось связанное с нагоном компенсационное те-

чение.

На крупных водохранилищах наблюдаются сейшевые колебания уров-

ня. Их вызывают перепады атмосферного давления над разными райо-

нами водохранилища. Амплитуда сейшевых колебаний уровня дости-

гает нескольких десятков сантиметров.

Течения. Водохранилищам свойственна сложная, различная по

происхождению система течений. Обычно довольно отчетливо прояв-

ляются стоковын, ветровые и компенсационные течения.

Стоковые течения относительно устойчивы. Они наиболее развиты

во время наполнения водохранилища в затопленных речных руслах. Их

скорости изменяются в см/с.

Ветровые течения наблюдаются в основном на крупных водохрани-

лищах, в их центральных и прилежащих к ним районах. По направле-

нию и скорости ветровые течения неустойчивы и развиваются в соот-

ветствии со скоростями и продолжительностью действия ветров.

Компенсационные течения возникают в результате сгонно-нагон-

ных процессов.

В результате взаимодействия этих видов течений в водохранили-

ще формируется нестационарная система транзитно-циркуляционных

течений, различная на различных участках водохранилища. Наиболее

гидродинамически активные зоны приурочены к бывшим речным руслам,

зоны с водоворотной циркуляцией - к затопленным поймам и первым

террассам речных долин, застойные зоны - к обширным, не имеющим

притоков мелководным заливам, водообмен в которых происходит

только при глубокой сработке и наполнении водохранилищ. Постоян-

ные стоковые течения обуславливают проточность водохранилищ.

Волнение. На водохранилищах волнение зависит от размеров во-

доема, скорости и продолжительности действия ветра. Обычно оно

наиболее значительно в глубоких озеровидных расширениях водохра-

нилища. На больших водохранилищах высота волн достигает 2-3 м и

более.

В мелководных районах волны характеризуются значительной кру-

тизной. Степень волнения и размеры волн значительно изменяются по

сезонам, что в основном определяется ветрами, наиболее частыми и

сильными в переходные сезоны - весной и осенью.

Термика вод. Для водохранилища характерна неоднородность рас-

пределения температуры воды по пространству и глубинам, а также

ее изменение по сезонам.

В водохранилищах умеренных широт прогревание поверхностных вод

начинается ранней весной, но в некоторых из них оно временно

прекращается из-за заполнения его котловины снеговыми водами.

Примерно с середины весны идет довольно интенсивное нагревание

воды, температура которой на поверхности наиболее заметно повы-

шается в устьях притоков, губах и на мелководье. В открытых райо-

нах прогрев идет медленнее. В результате этого в разных частях

водохранилища можно наблюдать величины температуры воды от0 до

10°С. В летние месяцв пространственные различия температуры воды

не столь велики. В это время температура воды в некоторых местах

понижается, а в некоторых несколько повышается с глубиной (обрат-

ная стратификация). Осенью начинается охлаждение и понижение тем-

пературы воды на поверхности. Со временем оно охватывает более

глубокие слои. Температура воды почти не изменяется от поверхнос-

ти до дна. Ее понижение происходит зимой, когда вода замерзает.

География водохранилищ

Первые водохранилища на Земле появились в 3-м тысячелетии до

н.э., но лишь во второй половине нашего столетия создание водох-

ранилищ приобрело планетарный характер.

Общий объем водохранилищ планеты, унаследованных человечес-

твом от прошлого, составлял 15 км5635656, ў ­ бв®п饥 ўаҐ¬п ®­ ЇаҐўл-

и Ґв 6 влб. Є¬563. 5656ЋЎкҐ¬ Є ¦¤®Ј® Ё§ ЄагЇ­Ґ©иЁе ᮢ६Ґ­­ле ў®¤®еа -

­Ё«Ёй бгйҐб⢥­­® ЇаҐў®б室Ёв б㬬 а­л© ®ЎкҐ¬ ў®¤®еа ­Ё«Ёй Їа®и-

«ле ўҐЄ®ў. Ћб®ЎҐ­­® ўлб®ЄЁ¬Ё ⥬Ї ¬Ё ў®¤®еа ­Ё«Ёй  ᮧ¤ ў «Ёбм ў

Ї®б«Ґ¤­ЁҐ 30 «Ґв. ‡  нв® ўаҐ¬п Ёе ®ЎкҐ¬ ­  Ї«анете увеличился в

10 раз, в Латинской Америке - в 35 раз, в Африке - в 60 и Азии -

в 90 раз.

Общее число водохранилищ превышает 30 тыс., площадь водного

зеркала около 400 км5625656. …¦ҐЈ®¤­® ўў®¤Ёвбп ў ¤Ґ©бвўЁҐ ®в 300 ¤® 500

­®ўле ў®¤®еа ­Ё«Ёй.

ЏаЁЎ«Ё§ЁвҐ«м­® 95% ®ЎкҐ¬  ўбҐе ў®¤®еа ­Ё«Ёй ¬Ёа  б®б।®в®зҐ-

­® ў ЄагЇ­ле ў®¤®Ґ¬ е б Ї®«­л¬ ®ЎкҐ¬®¬ Ў®«ҐҐ 0,1 Є¬5635656. ‚ ­ бв®п-

饥 ўаҐ¬п в ЄЁе ў®¤®еа ­Ё«Ёй ®Є®«® 2500. Ѓ®«миЁ­бвў® Ё§ ­Ёе а б-

Ї®«®¦Ґ­® ў ‘ҐўҐа­®© Ђ¬ҐаЁЄҐ (®Є®«® 900, Ё«Ё 36%), Азии (26%),

Европе (21%). На территории бывшего Советского Союза около 240

(10%) таких водохранилищ. Всего в бывшем СССР насчитывается бо-

лее 30 тыс. водохранилищ с общим объемом воды 848 тыс. км5635656.

Ѓ®«ми п з бвм ў®¤®еа ­Ё«Ёй ‡Ґ¬«Ё а бЇ®«®¦Ґ­л ў 㬥७­®¬ Ё

бгЎва®ЇЁзҐбЄ®¬ Ї®пб е. ЉагЇ­Ґ©иЁҐ ў®¤®еа ­Ё«Ёй  ᮧ¤ ­л (в Ў«Ёж )

­  б ¬ле Ў®«миЁе ४ е ¬Ёа . ‘ ¬л© § аҐЈг«Ёа®ў ­­л© бв®Є Ё¬Ґов

४Ё ‚®«Ј , „­ҐЇа, ’ е®, ’ЁЈа Ё …ўда в, ЊЁббЁбЁЇЁ Ё Њ€ббгаЁ. ‚

­ бв®п饥 ўаҐ¬п ў®¤®еа ­Ё«ищами зарегулирована 1/10 часть всех

рек земного шара. Многие крупные реки планеты превращены в каска-

ды водохранилищ. В перспективе будут создаваться новые крупные

водохранилища.

Подземные воды

Происхождение и классификация подземных вод

Подземные воды - это воды, которые в жидком, твердом или га-

зообразном состоянии находятся в земной коре и активно взаимодей-

ствуют с атмосферой и поверхностными водами (океанами, морями,

реками, озерами и болотами), участвуют в круговороте воды на зем-

ном шаре. Они представлены в основном капиллирной и свободной

(гравитационной) водой, а также перемещающимся в порах грунта во-

дяным паром.

Существуют различные гипотезы и объяснения происхождения под-

земных вод. В настоящее время считается установленным, что под-

земные воды образуются пеимущественно в результате просачивания

атмосферных осадков и поверхностных вод, а частично за счет кон-

денсации водяного пара, проникающего из более глубоких земных

слоев и атмосферы. На ложе океанов и морей подземные воды (ило-

вые растворы) образуются из океанических и морских вод в процес-

се седиментации, т.е. отложения наносов.

По происхождению подземные воды подразделяют на несколько

групп.

Инфильтрационные - воды, просачивающиеся в земную кору через

зернистые породы.

Инфлюационные - воды, втекающие с поверхности по трещинам и

пустотам горных пород.

Конденсационные - воды, образующиеся из парообразной влаги

воздуха, заключенного в подземных порах, трещинах и других пусто-

тах.

Ювенильные - воды магматического и метаморфического происхож-

дения.

Седиментационные воды - воды осадочных пород.

Существуют и другие классификационные признаки разделения под-

земных вод. Среди них наиболее важна типизация вод по характеру

их залегания. В соответствии с ней подземные воды Земли подразде-

ляются на две большие группы: подземные воды суши и подземные во-

ды под океанами и морями.

Подземные воды суши разделяются на два вида. Один из них -

подземные воды зоны аэрации. Эта зона охватывает верхние, не на-

сыщенные водой слои грунта, включая почву от дерновой поверхнос-

ти до уровня грунтовых вод. Через эту зону подземные воды связы-

ваются с атмосферой. Другой вид - подземные воды зоны насыщения.

Она характеризуется полным заполнением (насыщением) жидкой водой

пор и пустот в ее пределах. Верхней границей этой зоны служит зо-

на аэрации или зона многолетнемерзлых грунтов, а нижней глубина

распространения величин температуры, при которой невозможно су-

ществование жидкой воды. В зоне насыщения ноходятся разные по

гидравлическим условиям типы вод: безнапорные грунтовые - воды

первого от поверхности постоянно существующего водоносного гори-

зонта; артезианские - напорные подземные воды, залегающие в водо-

носных горизонтах между водоупорными пластами; глубинные - напор-

ные воды, расположенные на больших глубинах, испытывающие воздей-

ствие гидростатического давления и эндогенных сил.

По химическому составу подземные воды близки к поверхностным

водам суши, в них преобладают карбонаты. Однако количество рас-

творенных солей в подземных водах существенно различное. В связи

с этим, как и все природные воды, подземные воды разделяются сле-

дующим образом: пресные (соленость менее 1 промилле), солонова-

тые (1-25 промилле), соленые (25-50 промилле) и рассолы (более 50

промилле).

Другие виды классификации вод имеют целевое значение.

Основные черты режима подземных вод

Природные процессы, свойственные подземным водам, сложны, раз-

нообразны и изменчивы во времени и пространстве. Вся их совокуп-

ность илиее отдельные составляющие характеризуются режимом под-

земных вод. Наибольшим изменениям элементы режима (уровень, тем-

пература и др.) подвержены в водоносных горизонтах со свободной

водной поверхностью, и тем больше, чем ближе воды расположены к

поверхности земли. По своему режиму наиболее динамичны грунтовые

воды. В них проявляются годовые, сезонные и даже суточные колеба-

ния наиболее показательных элементов режима.

Формирование режима подземных вод в известной степени связано

с их водным балансом. При этом характерно, что водный баланс по-

верхностных и подземных вод (вод зоны аэрации и грунтовых вод)

обычно рассматривают совместно, между ними существует тесная

связь.

Составляющие водного баланса поверхностных вод включают в се-

бя: атмосферные осадки, поверхностный сток (приходная часть), ис-

парение с водной поверхности, воду, поступающую в зону аэрации

при просачивании в грунт (расходная часть).

Водный баланс зоны аэрации складывается из воды, проникающей с

поверхности, и стока в почвенном слое (подповерхностный слой).

Это приходная часть. Расходная часть охватывает воду, поглощен-

ную корневой системой растений из зонны аэрации, и подземное ис-

парение воды в этой зоне.

В водном балансе водоносного горизонта грунтовых вод учиты-

вается питание грунтовых вод из зоны аэрации, сток грунтовых вод,

испарение с поверхности грунтовых вод, питание грунтовых вод из

глубинных напорных горизонтов или разгрузка грунтовых вод в эти

глубинные горизонты.

Водный баланс поверхностных и рассмотренных зон подземных вод

обычно относится к определенному интервалу времени.

На основе изучения роли зоны аэрации и грунтовых вод в форми-

ровании водного баланса участков речных бассейнов в разных при-

родных условиях установлено следующее: большое значениее зоны аэ-

рации в вертикальном водообмене в речном бассейне; значительная

доля в речном стоке приходится на подземную составляющцю; тран-

спирация играет большую роль в величине испарения,

Кроме того, основные составляющие водного баланса подземных

вод определяются характером природных условий того или иного ра-

йона земного шара. В частности, элементы водного баланса зоны аэ-

рации и грунтовых вод в значительной мере зависят от атмосферных

осадков, геоморфологии района, характера почв и других факторов,

что сказывается на режиме вод.

В сою очередь, от величины и изменения составляющих водного

баланса в основном зависит положение уровня подземных вод. Он

реагирует прежде всего на изменение их питания, т.е. поступления

вод из зоны аэрации, и изменения притока-оттока подземных вод.

Вместе с тем величины колебаний уровня грунтовых вод определяют-

ся не только изменением запасов вод, но и водными свойствами по-

роды, вмещающей воду, в частности водоотдачей этой породы. Один и

тот жеобъем породы с разными водными свойствами содержит различ-

ное количество воды, способной к вытеканию. Следовательно, чем

меньше водоотдача, чем меньше свободной воды способна вмещать по-

рода в единице объема, тем значительнее колебания уровня, проис-

ходящие в водоносном слое при прочих равных условиях.

Поскольку и величина элементов водного баланса, и водоотдача

вмещающей породы неодинаковы во времени и пространстве, различны

и временные колебания уровня подземных вод. Они бывают многолет-

ние и вызываются колебаниями атмосферных осадков и испарения,

Наиболее важные сезонные колебания уровня подземных вод. Они

имеют четко выраженный зонадбный характер, что объясняется осо-

бенностями питания и расходования грунтовых вод в различных геог-

рафических зонах. Так, в районах многолетнемерзлых грунтов под-

земные воды находятся в жидком состоянии лишь в осенне-зимнее

время. Максимальный уровень здесь связан с талым и дождевым пита-

нием и обычно наблюдается в июне-июле, а при продолжительных лет-

них дождях и в августе.

В умеренных широтах, где в сезонном ходе преобладают весеннее

и осеннее питание грунтовых вод, а зимой зона аэрации промерзает,

максимально высокое положение уровень занимает весной за счет пи-

тания талыми водами, летом и осенью за счет обильных дождей. Ми-

нимальные высоты уровня наблюдаются обычно в предвесеннее время.

В южных и западных районах нашей страны, где вследствие непро-

должительной и мягкой зимы происходит круглогодичное питание

грунтовых вод, осадки практически без перерыва проникают в грун-

товые воды. В связи с этим уровень грунтовых вод, начиная с осе-

ни, повышается и достигает максимума к середине зимы. К концу ее,

весной и летом возрастают потери воды, так как увеличиваентся ис-

парение, и минимальный уровень приходится на июль-август.

Температура грунтовых вод, залегающих неглубоко, формируется

главным образом под влиянием температуры воздуха и температуры

вод, проникающих с поверхности.

Положение зоны с постоянной температурой грунтовых вод наибо-

лее высоко (всего несколько метров) у экватора, что объясняется

небольшой величиной сезонных колебаний ьемипературы воздуха на

поверхности земли. Наиболее глубоко (до 41 м) зона постоянной

температуры грунтовых вод наблюдается в условиях резког континен-

тального климата.

В верхней части подземных вод этой зоны их температура изме-

няется с севера на юг от 0 до 20°С, что примерно соответствует

средней многолетней температуре воздуха на поверхности земли

(превышение ее составляет всего 1-3°).

В наиболее теплых южных районах температура грунтовых вод дос-

тигает 20-25°, а местами 30-35°, что связано с сильным прогревом

поверхности.

Распространение подземных вод

В толще земной коры вода находится в разном физическом состоя-

нии (жидком, твердом, газообразном и пр.) и распространяется

практически повсеместно, хотя отдельные ее виды (например, твер-

дая фаза) встречаются не везде.

Запасы почвенной влаги на Земле исчисляются в 16500 км6036060,  

®б®ЎҐ­­®бвЁ ҐҐ § «ҐЈ ­Ёп ў §­ зЁвҐ«м­®© б⥯Ґ­Ё ®Ўгб«®ў«Ґ­л § Є®-

­ ¬Ё ЈҐ®Ја дЁзҐбЄ®© §®­ «м­®бвЁ. Ћ¤­ Є® аҐбгабл Ї®¤§Ґ¬­ле ў®¤ ў

Ї®«­®¬ ®ЎкҐ¬Ґ Ї®Є  ҐйҐ ­Ґ¤®бв в®з­® Ё§г祭л, ў ⮬ зЁб«Ґ Ё ў Ї« -

­Ґ Ёе а §¬ҐйҐ­Ёп ­  ‡Ґ¬«Ґ. ‚ ­ бв®п饥 ўаҐ¬п Ї®¤®Ў­лҐ ᢥ¤Ґ­Ёп

Ё¬Ґовбп «Ёим Ї® ­ҐЄ®в®ал¬ бва ­ ¬.

Ќ  вҐааЁв®аЁЁ ЎлўиҐЈ® ‘‘‘ђ ҐбвҐб⢥­­лҐ аҐбгабл ЇаҐб­ле Ї®¤-

§Ґ¬­ле ў®¤ б®бв ў«пов 30000 ¬6036060/б (945 Є¬6036060 ў Ј®¤), в.Ґ. ®Є®«® 24%

ўбего речного стока. Прогнозируемые эксплуатационные ресурсы оце-

ниваются в настоящее время примерно в 330 км6036060 ў Ј®¤. Ѓ®«ҐҐ Ї®«®-

ўЁ­л Ё§ ­Ёе (170 Є¬6036060 Ј®¤) д®а¬Ёаговбп Ї®ўҐае­®бв­л¬ Ё Ї®¤§Ґ¬­л¬

бв®Є®¬ Ё Ї®«­®бвмо ў®§®Ў­®ў«пҐ¬л. ‡®­ «м­®бвм а бЇаҐ¤Ґ«Ґ­Ёп Јаг­-

в®ўле ў®¤ ­  вҐааЁв®аЁЁ Ґўа®ЇҐ©бЄ®© з бвЁ ЎлўиҐЈ® ‘‘‘ђ Їа®пў«пҐв-

бп, ў з бв­®бвЁ, ў ⮬, зв® ў ­ Їа ў«Ґ­ЁЁ б ᥢҐа  ­  оЈ Јаг­в®-

ўлҐ ў®¤л гЈ«гЎ«повбп Ё ¬Ё­Ґа «Ё§говбп, ў ­Ёе 㬥­ми Ґвбп ᮤҐа¦ -

­ЁҐ ®аЈ ­ЁзҐбЄЁе ўҐйҐбвў.

‡®­л Јаунтовых вод выделены по климатическим и геоморфологи-

ческим (глубине вреза эрозии) признакам. Такой подход дал обоб-

щенную картину зонального распредления грунтовых вод на рассмат-

риваемой территории. Здесь выделены тундровая зона и зона высо-

ких вод севера, неглубоких и глубоких овраглв, а также овраж-

но-балочноя зона причерноморских и прикаспийских балок.

Дальнейшая детализация общей картины зонального распределения

грунтовых вод на изучаемой территории позволила выделить три обо-

собленные провинции, различающиеся между собой климатическими

особенностями и своеобразием черт в распределении грунтовых вод.

Первая провинция - многолетней мерзлоты, характеризуется отри-

цательными среднегодовыми величинами температуры воздуха. Она за-

нимает 47% всей территории бывшего СССР. В этой провинции по ус-

ловиям залегания выделяются надмерзлотные, межмерзлотные и под-

мерзлотные подзеиные воды. Надмерзлотные воды залегают вблизи

земной поверхности, питаются атмосферными осадками и талыми вода-

ми. Мерзлый грунт служит для них водоупором. Межмерзлотные и под-

мерзлотные воды при выходе на поверхность или в аллювиальные от-

ложения речных долин служат источником питания рек.

Вторая провинция - постоянного и переменного увлажнения, охва-

тывает почти всю равнинную часть европейской территории бывшего

СССР и часть Западно-Сибирской низменности. ПО мере продвижения

на юг минерализация и глубина залегания грунтовых вод увеличи-

вается.

Третья провинция - недостаточного увлажнения (аридная

область). В ней выделяются районы равновесия подземного стока и

испарения и районы предгорных равнин. Отмеченные районы равнове-

сия занимают обширные пространства бессточных областей Средней

Азии и Казахстана.

Продолжается дальнейшее изучение распространения грунтовых вод.

Для напорных вод характерно их сосредоточение в артезианских

бассейнах. Они распространены в разных районах земного шара. Так,

в Европе наиболее известен Парижский артезианский бассейн. Обшир-

ныее артезианские бассейны имеются в Северной Африке и Австралии.

В России, в пределах Русской платформы, расположены Московский и

Днепровско-Донецкий бассейны. Кроме того, известны Прибалтийский,

Причерноморский, Приазовский, Прикаспийский, а также Сырдарьин-

ский, Якутский и САпадно-Сибирский бассейны.

Природные льды

Оледенение суши

Значительная часть гидросферы Земли представлена льдом - во-

дой в твердом состоянии. Его образование связано с суровыми при-

родными условиями, прежде всего с низкими, обычно отрицательными

величинами температуры воздуха и воды.

Относительно длительный этап геологической истории Земли при-

ходится на ледниковый период, в течение которого на фоне общего

похолодания климата многократно чередовались очень холодные от-

резки времиени с более теплым климатом (межледниковья). На протя-

жении ледниковых эпох значительно увеличилась масса льда на зем-

ной поверхности, т.е. происходило оледенение ее отдельных, до-

вольно значительных по площади территорий.

Последнее оледенение в истории Земли происходило в четвертич-

ный период на севере Европы и в Северной Америке. В результате

сложилось настолько своеобразное пространственное распределение

льдов на земном шаре, что географы выделили особую оболочку вто-

рого порядка, которую называют криосферой. Она представляет со-

бой прерывистую оболочку в зоне теплового взаимодействия атмосфе-

ры, гидросферы и литосферы, для которой типичен лед или возмож-

ность его смуществования. По существу, это оболочка с отрица-

тельной температурой. Причина возникновения криосферы - шарооб-

расность Земли и наклон земной оси к эклиптике (большой круг не-

бесной сферы, по которой происходит видимое годичное движение

Солнца среди звезд. Эклиптика наклонена к плоскости небесного эк-

ватора под углом 23°27'). В результате возникает математический

дефицит тепла в полярных и приполярных зонах. Это охлаждение ве-

дет к многолетнему, многовековому и сезонному промерзанию земной

коры и образованию при благоприятных условиях наземных льдов

(ледников).

Так возникает мерзлая зона земной коры и оледенение полярных и

высокогорных районов как зональное географическое явление на на-

шей планете. На некотором расстоянии от полюсов криосфера уже не

имеет сплошного распространения и удерживается лишь в отдельных

районах высоких широт и в высокогорьях.

Современные материковые льды (их иногда называют ледниковые

покровы) занимают по одним данным около 14,4 млн км6226262, Ї® ¤агЈЁ¬ -

®Є®«® 16 ¬«­ Є¬6226262 Ї«®й ¤Ё бгиЁ. €е ®ЎкҐ¬ в Є®ў, зв® Ё¬Ё ¬®¦­® Ї®Є-

алвм ўбо Ї®ўҐае­®бвм бгиЁ б«®Ґ¬ в®«йЁ­®© 120 ¬. ЋЎйЁ© ®ЎкҐ¬ «м¤ 

­  ‡Ґ¬«Ґ - 20 ¬«­ Є¬6226262, зв® б®бв ў«пҐв ЇаЁ¬Ґа­® 2,2% ўбҐ© ¬ ббл

ў®¤л ­  ­ иҐ© Ї« ­ҐвҐ.

Њ вҐаЁЄ®ўлҐ «м¤л а бЇаҐ¤Ґ«Ґ­л ­Ґа ў­®¬Ґа­® ­  §Ґ¬­®¬ и аҐ.

Ќ ЁЎ®«миЁҐ Ї«®й ¤Ё ®­Ё § ­Ё¬ ов ў Ђ­в аЄвЁ¤Ґ - 85,3%, ў ѓаҐ­« ­-

¤ЁЁ - 2,6%. €е ¬Ґ­ми п з бвм б®б।®в®зҐ­  ў Љ ­ ¤бЄ®¬ ЂаЄвЁзҐс-

ком архипелаге, Исландии, Шпицбергене. В других районах они рас-

сеяны по сравнительно небольшим пространствам.

Рассмотрение регионального распространения оледенения на по-

верхности земли в полном объеме здесь не представляется возмож-

ным, поэтому ограничимся отдельными характерными природными при-

мерами.

АНтарктика - это материк, большая часть которого покрыта тол-

стым ледяным покровом. Из общей площади материка (13980 тыс. км6226262)

13650 влб. Є¬6226262 Ї®Єалв® «м¤®¬. ‘।­пп в®лщина льда, по данным

Суетовой, сотавляет 1830 м, а максимальная превышает 4700 м. В

Антарктиде лишь 300 тыс. км6326363 (¬Ґ­ҐҐ 2,4%) Ї«®й ¤Ё бў®Ў®¤­® ®в®

«м¤®ў. ќв® ўҐаиЁ­л Ј®а­ле еॡ⮢ Ё  ­в аЄвЁзҐбЄЁҐ ® §Ёбл. ЋЎйЁ©

®ЎкҐ¬  ­в аЄвЁзҐбЄЁе «м¤®ў ®Є®«® 30 ¬«­. Є¬3, зв® ў ЇҐаҐбзҐвҐ ­ 

ў®¤г а ў­® бв®Єг ўбҐе ४ §Ґ¬­®Ј® и а  §  540 «Ґв.

Ћб­®ў  ®«Ґ¤Ґ­Ґ­Ёп ЂЌв аЄвЁ¤л - ЈЁЈ ­вбЄЁ© ¬ вҐаЁЄ®ўл© «Ґ¤­ЁЄ®-

ўл© иЁв - Ї«®бЄ®-ЄгЇ®«®ўЁ¤­л© «Ґ¤­ЈЁЄ, е а ЄвҐаЁ§гойЁ©бп §­ зЁ-

⥫쭮© в®«йЁ­®©, Ў®«ми®© Ї«ощадью и радиальным (центробежным)

течением льда, занимающий почти всю Восточную и Западную Антар-

ктиду, а также большую часть Антарктического полуострова. Пло-

щадь этого щита 12 млн. км2, в нем содержится 97,5 общего запаса

льдов Антарктиды.

В Восточной АНтарктиде расположен самый большой по площади и

самый толстый ледниковый щит. Он представляет собой почти пра-

вильной формы ледяное образование со средним поперечником более

4000 м и средней высотой 2380 м. От центра к краям поверхность

ледникового щита понижается, вначале очень постепенно, а затем

все более и более круто.

В Западной Антарктиде находится ледниковый щит значительно

меньших размеров. Его средняя толщина 1100 м, поверхнось подни-

мается в среднем на 910 м и максимально на 2000 м над уровнем мо-

ря.

Все ледниковые щиты Антарктического материка связаны между со-

бой и границы между ними неопределены. Однако эти щиты имеют свои

отдельные центры питания. Вместе с тем лед с ледникового щита

Восточной АНтарктиды частично перетекает в Западную Антарктиду и

питает ее ледяные образования.

Гренландия - это самый большой остров на земном шаре, располо-

женный в Северном Ледовитом океане. Его площадь 2186 тыс. км2,

79% которой занимает Гренландский ледниковый щит. Он расположен

во внутренней части острова. Его плащадь 1726,4 тыс. км2, сред-

няя высота 1790 м, максимальная - 2416 м (центральный район

щита). Объем льда 2988 тыс, км3, что составляет примерно 12% об-

щего объема наземного льда.

Для Гренландского ледникового щита характерно медленное расте-

кание льжа в направлении наибольшего уклона поверхности со ско-

ростями до нескольких десятков метров в год. Значительно быстрее

движутся локализованные ледяные потоки, через которые происходит

основная разгрузка льда с ледникового щита. Бассейны истечения

отдельных ледяных потоков занимают огромную площадь.

Канадский Арктический архипелаг - крупнейшая после Гренландии

область современного наземного оледенения в Арктике. Ее площадь

150 тыс.км2. Большинство льдов сосредоточено в восточной части

архипелага, восточнее 100° западной долготы, так как основная

масса влаги поступает с Атлантики.

Большое количество ледяных образований распространено в гор-

ных районах нашей планеты.

Ледники

В современном пониманииледник - это масса природного наземно-

го льда, движущегося в результате деформаций, возникающих под

действием силы тяжести. Ледники в основном продукты взаимодей-

ствия климата и рельефа. Они образуются преимущественно из снега,

выпадающего из атмосферы там, где в течение года его выпадает

больше, чем стаивает и испаряется. Наиболее благоприятен для об-

разования ледников морской климат с большим количеством осадков и

прохладным летом. Кроме климата образованию ледников способ-

ствуют орографические и геоморфологические условия. К ним отно-

сятся: большие высоты, экспозиция склонов гор, благоприятная

ориентация горных хребтов по отношению к направлению переноса

влажного воздуха, плоские или вогнутые формы рельефа и т.п.

Ледники существуют длительное время, имеют определенную форму

и значительные размеры. Зарождение ледников происходит в области

преобладания накопления снега над его расходом (таяние, вынос и

т.п.). Образовавшийся лед, придя в движение, достигает границы

залегания снега и далее, переходя через нее, попадает в область

таяния и исчезновения льда. В соответствии с этим в каждом ледни-

ке выделяются две области: область питания ледника, где он форми-

руется и развивается, так как здесь накопление атмосферных осад-

ков превышает их расход на таяние, и область стока (расхода), или

язык ледника, в котором расход льда больше прихода.

Главный источник питания ледника - твеpдые атмосфеpные осадки,

отлагающиеся непосpедственно в области питания. Иногда возможно

участие в питании ледника конденсата водяного паpа. Дополни-

тельные источники питания ледника: наpастающие осадки (иней, из-

морозь), метелевый перенос, снежные лавины.

Расход вещества ледника происходит вследствие воздействия ме-

ханических причин (выдувания снега из области питания, обвалы в

конце ледника) и путем абляции - таяния и испарения льда в основ-

ном с поверхности.

Отмеченные приходная и расходная составляющие баланса вещес-

тва ледника определяют состояние ледника. При равенстве прихода и

расхода вещества ледник находится в стационарном состоянии, при

превышении прихода над расходом вещества ледник увеличивается

(наступает), при обратном соотношении приходной и расходной час-

ти ледник убывает (отступает). Многолетние колебания ледников

связаны с изменением условий питания, т.е. отражают изменения

климата. В связи с этим только длительные нарушения баланса ве-

щества (массы ледника) в ту или иную сторону могут вызвать нас-

тупление или отступление ледника.

Вследствие пластичности лед обладает текучестью, поэтому под

воздействием силы тяжести и давления медленно перемещается всег-

да в одном и том же направлении. Движение льда в ледниках - ос-

новной процесс переноса массы льда из области накопления в об-

ласть расхода, что поддерживает относительное равновесие между

ними и тем самым обеспечивает существование ледника как единой

ледниковой системы.

Подмечено, что в ледниках движение льда происходит либо путем

вязкопластического течения, либо путем глыбового скольжения по

ложу и внутриледгниковым разрывам и сколам. Соотношение этих пу-

тей может быть самым различным в разгных ледниках. В примерзших к

ложу холодных ледниках лед может двинаться только за счет вязкоп-

ластичных деформаций, а в ледниках с водной пленкой на ложе наб-

людается только его глыбовое скольжение. В движении большинства

ледников участвуют оба механизма.

Скорость движения льда неодинакова в разных ледниках и зави-

сит от многих факторов. К ним относится, например, рахмеры и тем-

пература ледника. Так, крупные ледники движутся быстрее не-

больших ледников. При относительно высокой температуре ледника

лед легче деформируется и скорость его движения больше, чем у хо-

лодного ледника. Тепло, выделяющееся при движении ледника, уско-

ряет его движение. Скорости движения ледника обычно невелики и

измеряются сантиметрами в сутки или метрами в год. Скорость дви-

жения в леднике изменяется по продольному, поперечному профилям и

по глубине. Она близка к нулю в истоках ледника, увеличивается до

максимума на границе питания, а в конце ледника снова становится

почти нулевой. Поперек ледника, от его осевой линии к краям, ско-

рости на поверхности уменьшаются, что связано с трением ледников

о ложе и борт долины.

Большое разнообразие ледников различных форм и видов приводит

к необходимости их классификации, которая производится по различ-

ным признакам. Одна из них, приведенная в Гляциологическом слова-

ре, подразделяет ледники по морфологическим признакам. В соответ-

ствиис последними все ледники делятся на покровные, горно-покров-

ные и горные. Каждая из этих групп включает более мелкие подраз-

деления, которые рассматриваются здесь лишь частично.

Покровные ледники - единая динамическая система льдов, форма

поверхности и положение ледоразделов которой обусловлены распре-

делением питания и условиями стока. Скорость их движения увеличи-

вается от ледоразделов к периферии.Форма покровных ледников в ос-

новном зависит от рельефа подстилающей поверхности земли и обус-

ловлена распределением питания ледника. Они размещены главным об-

разом на материках (Антарктида) и крупных островах (Гренландия,

Земля Франца-Иосифа и др.), покрывает площадь в десятки, сотни

тыс. и миллионы квадратных километров.

Покровные ледники подразделяются следующим образом: упоминав-

шиеся ледниковые щиты; ледниковые купола, форма которых сходна с

ледниковыми щитами, но более выпукла из-за меньших горизон-

тальных размеров; выводные ледники - быстродвижущиеся ледники,

через которые происходит основной расход льда покровных ледников;

шельфовые ледники - находящиеся на плыву или частично опирающие-

ся на дно ледники, тянущиеся от берега в море и заканчивающиеся

обрывистым барьером, от которого периодически откалываются ай-

сберги.

Горно-покровные ледники - переходные от покровных к горным.

Они характеризуются комплексом сквозных долин, заполненных ледни-

ками, с разделяющими их скалистыми гребнями и вершинами гор. Лед,

заполняющий долины, через многочисленные перевалы перетекает из

одного бассейна в другой, что в плане создает сложный сетчатый

рисунок ледниковых потоков.

В типе ледников различают: предгорные ледники - обширные лед-

никовые лопасти в предгорных районах; ледники плато - слабо вы-

пуклые снежно-ледяные поля на плосковершинных массивах с коротки-

ми лопастями, спускающимися по долинам на склонах массивов.

Горные ледники представлены образованиями, лежащими на верши-

нах отдельных гор, хребтов и горных систем, ледниками склонов,

занимающими впадины на склонах горных хребтов, долинными ледника-

ми, расположенными в верхних и средних частях горных долин.

В этих разновидностях горных ледников по характерным морфоло-

гическим признакам выделяется довольно много типов ледников,

свойственных горным ледникам в целом.

Ледники довольно широко, но очень неравномерно распредеклены

на земном шаре. Как уже упоминалось, они занимают большие прос-

транства - Антарктиды, Гренландии, крупных островов Северного Ле-

довитого океана, в горных массивах Памира, Тянь-Шаня и др.

Различие природы ледников и факторов, влияющих на нее, обус-

лавливает целесообразность их пространственного районирования.

Оно проводилось учеными по разным показателям. К ним относится,

например, местоположение ледников на Земле, их температурный ре-

жим, области питания, атмосферная циркуляция, размещение ледни-

ков и т.п.

Довольно полная обобщающая сводка поь ледникам содержится в

Гляциологическом словаре и в справочной монографии Л.Д. Долгуши-

на, Г,Б. Осиповой "Ледники" (1989). В последней размещение ледни-

ков и их характеристики рассматриваются по региональным принципам.

Льды пресных вод

К этой разновидности льдов относится ледяной покров пресных

водотоков и водоемов суши. В большинстве случаев он существует

только в осенне-зимнее время.

Осенью происходит охлаждение воздуха, почвы и поверхностных

вод. В это время средняя суточная температура воздуха переходит

через 0° и становится отрицательной. Через некоторое время и тем-

пература воды на поверхности понижается до 0°, т.е. достигает

точки замерзания для пресных вод и в них начинается образование

льда. Этот процесс в общих чертах обнаруживает сходство на реках,

озерах и водохранилищах, однако между ними имеются и некоторые

различия.

На водотоках и водонмах лед проходит несколько временных ста-

дий развития. На охлажденной до 0,01-0,05° воде, обычно в речных

и озерных заводях и бухточках, где скорости течения мала, прежде

всего появляются тонкие ледяные пленки, состоящие из кристалли-

ков льда в виде игл - так называемое сало. Оно движется по воде в

течение 3-8 дней с начала образования. По мере движения в ре-

зультате столкновения и трения сало принимает вид плавающих кру-

гов - блинчатый лед, который образует более крупные льдины. При-

мерно в это время у берегов образуются узкие полоски неподвижно-

го тонкого льда - забереги.

По мере распространения охлаждения от поверхности вглубь в

подповерхностном слое начинает образовываться внутриводный лед -

непрозрачная губчатая ледяная масса, состоящая из хаотически

сросщихся кристалликов льда.

Внутриводный лед некоторое время под действием архимедовых сил

всплывает на поверхность. Скопления внутриводного льда, образую-

щего на поверхности воды рыхлую массу, напоминающую мокрый снег,

называют шугой. Иногда ее бывает так много, что она при движении

на поверхности полностью забивает поперечное сечение реки, что

особенно заметно, если к ней добавляется битый лед, оторвавшийся

от заберегов, и мокрый снег.

По мере понижения температуры воздуха продолжает охлаждаться и

вода, начинается образование льда на водной поверхности реки вда-

ли от берегов. Постепенно вся река покрывается движущимся льдом.

Идет осенний ледоход. В дальнейшем движущиеся льдины смерзаются,

скорость их перемещения, особенно в местах сужения русла,

уменьшается. Сначала на отдельных участках, а потом и по всей ре-

ке ледоход прекращается (река стала). Состояние реки, когда ее

поверхность покрыта сплошным льдом, смерзшимся с берегами, назы-

вается ледоставом. После ледостава река переходит на зимний режим.

В течение этого сезона происходит активное увеличение площади

и толщины льда на водотоках и водоемах. В течение этого сезона

происходит активное увеличение площади и толщины льда на водото-

ках и водоемах. Лед нарастает снизу под влиянием отрицательной

температуры воздуха. Однако во время зимних оттепелей нарастание

льда идет сверху, когда снег частично стаивает; при наступлении

морозов талая вода, замерзая, образует слой льда сверху. Снежный

покров на льду пропитывается водой, выступающей из полыней, а из

мокрого снега образуется лед на поверхности.

Толщина льда на реках и озерах в течение зимы постепенно уве-

личивается, но нарастание льда происходит неравномерно во време-

ни ии пространстве. Это связано с поступлением грунтовых вод, не-

равномерной теплоизоляцией льда снегом, различием скоростей тече-

ния и т.п.

Обычно лед достигает такой толщины, при которой создается рав-

новесие между теплом, пердаваемым в атмосферу, и теплом поступаю-

щей подледной воды. Важное значение в защите воды от потерь теп-

ла имеет снег, лежащий на льду. Между толщиной льда и толщиной

снега на нем всегда существует определенное количественное соот-

ношение: толщина снега и льда приблизительно пропорциональны друг

другу. Обычно чем больше толщина снежного покрова на льду, тем

меньше толщина льда под снегом.

Толщина речного льда варьирует от нескольких сантиметров (в

южных и умеренных широтах) до 15-20 м в северных широтах.

Образование и развитие ледяного покрова на озерах и водохрани-

лищах во многом сходно с этими процессами на реках. Правда, озер-

ный лед может достигать более значительной толщины (от 0,5-0,6 до

2-3 м), что связано с менее активным движением вод.

Для речных, озерных и водохранилищных льдов характерно полное

их исчезновение в теплое время года.

Морские льды

Собственно морской лед - это лед, образовавшийся при замерза-

нии морской и океанской воды. Следовательно, морские льды пони-

маются как льдыморского и океанского происхождения, существующие

в различных районах Мирового океана.

Льдообразование в морских и океанических (соленых) водах до-

вольно сложный процесс. Он начинается при понижении температуры

воды до точки замерзания при условии ее хотя бы небольшого пе-

реохлаждения, существования в ней центров кристаллизации (частич-

ки грунта, снежинки и т.п.) и возможности отведения из воды выде-

ляющейся теплоты льдообразования, которая пойдет на ее нагревание.

Замерзание морской воды происходит при различной температуре в

зависимости от солености. Так при солености 35 промилле она за-

мерзает при температуре -1,9°. В менее соленых водах лед начи-

нает образовываться при более высоких (отрицательных) температу-

рах воды, и наоборот.

В районах океанов и морей, где соленость больше 24,7 промилле

(соленные воды), температура наибольшей плотности ниже температу-

ры замерзания. В связи с этим по мере осеннего охлаждения увели-

чивается плотность верхнего слоя воды, и он начинает погружаться

вглубь, откуда к поверхности поднимаются воды более теплые, чем

охлажденные поверхностные. Развивается конвективное смешивание

верхних и нижележащих слоев. Вследствиеэтого вода на поверхности

прогревается и льдообразования не происходит. Необходимо еще не-

которое время для ее охлаждения до точки замерзания и развития

устойчивого льдообразования.

В естественных условиях образование и развитие морского льда

происходит в несколько стадий. Вначале вокруг центров кристалли-

зации возникают мелкие кристаллики льда, которые, срастаясь друг

с другом, образуют удлинненные иглы размером от 0,5 до 10 см.

Скопление и смерзание игл приводит к образованию ледяных пластин,

напоминающих пленки на поверхности воды. Этот лед называектся ле-

дяным салом и имеет сероватый цвет. Между растущими кристаллами и

смерзающимися ледяными пластинками выделяются содержащиеся в мор-

ской воде соли.

Так формируется главная особенность морского льда - соленость,

под которой понимается соленость воды, образующейся при таянии

льда.

При дальнейшем разрастании и утолщении пятен сала в условиях

штилевой погоды образуется нилас - сплошной полупрозрачный элас-

тичный ледяной покров. При волнении на море из пятен сала обра-

зуются отдельные небольшие (30-50 см) льдины почти правильной ок-

руглой формы, обусловленной непрерывным столкновением льдин из-за

волнения. Этот вид льда называется блинчатым.

Во время сильного волнения пластины сала и другие ледяные об-

разования смерзаются в монолиты, внешне напоминающие ледяную ка-

шу. Такой лед называется шугой. К начальным формам льда относит-

ся снежура, которая образуется при выпадении снега но поверхнос-

ти воды. Ее температура ниже нуля, поэтому снег не тает, а, намо-

кая, превращается в лед.

Дальнейшее выхолаживание воздуха приводит к развитию на-

чальных форм льда и образованию молодого льда или молодичка -

сравнительно ровного, светло-серого шероховатого льда толщиной

10-30 см. Обычно он занимает большие морские пространства и с те-

чением времени переходит в белый лед толщиной 70-100 см. Молодой

лед образуется за одну зиму и в неарктических морях всегда сущес-

твует только в течение одной зимы. Такой лед встречается в аркти-

ческих и антарктических морях, где он называется однолетним или

годовалым. Однако этим морям свойственно образование однолетних

льдов, которые продолжают существовать в течение 2-3 и более лет.

Это многолетние льды. Они занимают открытые пространства Северно-

го Ледовитого океана, достигая толщины 3-5 м и называются аркти-

ческим паком или просто паком, так как в АНтарктиде таких льдов

нет.

С началом весеннего прогрева повышается температура ледяного

покрова вследствие поглощения им тепла из атмосферы. Лед начи-

нает таять, на его поверхности образуются небольшие озерки талой

воды - снежницы. Постепенно лед под ними протаивает и вода проса-

чивается вниз, создавая проталины. С поавышением температуры воз-

духа увеличиваются количество и размеры проталин, лед становится

непрочным и разрушается, возникают небольшие пространства воды,

свободной ото льда. Вследствие механического воздействия волн,

течений лед взламывается и уносится в открытое море. Однолетние

льды исчезают, а многолетние слхраняютсяна более или менее значи-

тельных морских пространствах.

Почти все морские льды перемещаются (дрейфуют) в пространстве

под влиянием ветров и течений. Движущиеся льды называю плавучими

или дрейфующими. Скорость движения льда приблизительно в 50 раз

меньше скорости ветра, вызвавшего дрейф. Лед движется не по нап-

равлению ветра, а отклоняется от него на 30° вправо под воздей-

ствием отклоняющей силы вращения Земли (силы Кориолиса).

Движения льдов вызывает их перераспределение по акватории

океанов и морей. В процессе дрейфа льды сплачиваются (соединяют-

ся вмести) или разрежаются (расходятся). В результате столкнове-

ния льдов образуются нагромождения (ледяные глыбы), которые назы-

ваются торосами. Разрежение льда открывает пространство чистой

воды. Иногда его называю полыньей.

Сравнитено небольшая частьморских льдов остается неподвижной.

Находясь в непосредственной близости от береговой линии, эти льды

примерзают к берегу, поэтому их называют припаем. В некоторых

местах он простирается на десятки метров, а в некоторых на сотни

километров.

Льды довольно широко, но неравномерно распространены в Миро-

вом океане. Их распределение в пространстве и во времени опреде-

ляется климатическими и гидрометеорологическими условиями в тех

или иных районах океана. По существующим оценкам, льды при наи-

большем их развитии занимают в Мировом океане более 30 млн км2,

т.е. около 10% его площади. Однако продолжительность их существо-

вавния весьма различна в разных районах океана. Она изменяется от

нескольких недель в течение года в умеренных широтах дло практи-

чески постоянного их существования в полярных широтах, где льды

занимают неодинаковую площадь в разные сезоны.

В Арктике к концу зимы льды занимают площадь почти 11 млн км2м

(апрель). В Северном Ледовитом океане граница льдов в это время

проходит от Белого моря к о. Медвежий, затем идет к южной оконеч-

ности о. Шпицберген, к о. Исландия и далее параллельно восточно-

му берегу Гренландии. Вдоль берегов Северной Америки она следует

на юг, огибая п-ов Лабрадор и о. Ньюфаундленд, доходит до 39°

с.ш. Льды примыкают к берегам арктических морей Азии. В летнее

время граница (кромка) дрейфующих льдов смещается к северу, но

иногда они встречаются и на северных границах арктических морей.

В Антарктиде площадь распространения льдов достигает примерно

20 млн км2 (сентябрь). В это время их граница проходит по 60°

ю.ш., поднимаясь до 55° к югу от Южной Америки. Летом граница

льдов проходит южнее.

Для антарктических вод характерны айсберги - ледяные горы, об-

разующиеся в результате облома ледников, спускающихся к морям.

Айсберги нередко встречаются в районах Гренландии, Шпицбергена и

Исландии. Айсберги - это материковые льды, поступающие в моря с

суши.

Итак, моря Арктики и Антарктики - основные районы распростра-

нения льдов в Мировом океане.