Лекція №2. Морфологія і морфометрія озер.

1. Морфологічна будова озерної улоговини та її розвиток.

2. Морфометричні характеристики озер.

3. Відомості про найбільші озера Світу та України.

1. З часу виникнення озера між його водною масою, улоговиною, ба­сейном і організмами, які його населяють, відбувається взаємодія у вигляді складних механічних, фізико-хімічних та біологічних проце­сів, що зумовлюють нормальний цикл розвитку озера. Зовнішній ви­гляд початкової улоговини змінюється: формується озерне ложе з ха­рактерними обрисами. Найбільшою мірою на улоговину впливає вод­на маса. Хвилі руйнують її береги. Продукти руйнування в значній кількості відкладаються тут же на місці й утворюють підводну бере­гову терасу. Дрібні фракції переносяться в глиб озера та осідають на дно. До механічного впливу водної маси додається її хімічний вплив і вивітрювання гірських порід. Річки, які впадають в озеро, приносять певну кількість наносів і теж деформують улоговину. Одночасно з утворенням озера починається заселення його органі­змами. Відмираючи, ці організми осідають на дно. Відбувається пос­тупове вирівнювання дна улоговини озера та його обміління. У міру обміління озера роль рослинності біля берега підвищується: вона ніби витискує воду й озеро наближається до припинення свого існування (рис. 2.1.). Накопичення в озерах відкладів і заростання є нормальним процесом їхнього розвитку, який відбувається постійно.

Процеси розвитку озер у різних умовах водообміну та в різних кліма­тичних зонах можуть уповільнюватися або прискорюватися. За відсут­ності стоку з озера весь завислий матеріал органічного й неорганічного походження осідає на дно. У проточних озерах частина цих речовин виноситься за їхні межі, що сприяє меншому замуленню. При зниженні рівня води процес замулення і заростання озера посилюється.

Найбільш знижена частина озерної улоговини, яка заповнюється водою при максимальному підвищенні рівня, називається озерним ложем. Воно поділяється на дві основні області: берегову і глибинну. У першій області переважають процеси руйнування гірських порід, які складають улоговину, у другій - відкладаються продукти руйнування.

Рис. 2.1. Схема заростання озера:

а - з пологими берегами (1 - осоковий торф; 2 - комишевий і очеретяний торф;3 - сапропель; 4 - сапропеліт);

б - з крутими берегами (1 - торф зі сплавили із залишків різних рослин; 2 - пелоген; 3 - сапропелевий торф; 4 - сапропеліт)

У береговій області виділяються три зони: берег, узбережжя й бере­гова відмілина (рис. 1.3.). Берег - це частина озерного схилу, який ле­жить навколо озера і не зазнає впливу хвиль. Узбережжя - це суха ча­стина, яка зазнає впливу хвиль; заливна частина, яка вкривається водою при високих рівнях, і підводна частина, яка завжди вкрита водою. Берегова відмілина, що має вигляд берегової тераси, нахилена в бік озерної западини і виникає внаслідок розмиву й відкладання порід. Узбережжя та берегову відмілину часто об'єднують в одну зону прибережну (літораль).

Рис. 2.2. Розчленування озерного ложа

Глибинна область, або профундаль, займає найглибшу частину дна, якої хвилювання не досягає. Перехідну частину між літораллю і профундаллю називають сублітораллю.

Межі окремих частин озерного ложа виражені не завжди чітко, а між деякими з них вони іноді взагалі відсутні. Водна маса озера, яка лежить над береговою відмілиною й узбережжям, називається прибе­режною, а та, що лежить над профундаллю, називається областю ві­дкритої води або пелагіаллю.

2. Озера відрізняються між собою величиною та формою. Абсолютні й відносні величини, які характеризують форму і розміри озерної улоговини та кількість води, що її заповнює, називаються морфометричними характеристиками озера. До них належать: довжина, шири­на, глибина, площа озера, порізаність берегової лінії, об'єм водної ма­си і форма озерної улоговини. Морфометричні характеристики ви­значаються за батиметричними або гіпсометричними картами.

Площа озера F_оз (поверхня дзеркала води озера) характеризує пло­щу водної поверхні (без островів) і визначається за картою планімет­ром або палеткою.

Довжина озера L - найкоротша відстань між двома найвіддалені- шими точками його берегової лінії, заміряна по поверхні озера. Шири­на озера може бути найбільшою В_макс, вона визначається як найбіль­ший поперечник (перпендикуляр) до лінії довжини озера і середньою В_сер, яка дорівнює відношенню площі озера F_оз до його довжини

В_сер = F_оз/ L. (1.1)

Довжина берегової лінії l - довжина урізу води, вимірюється цир­кулем або курвіметром.

Ступінь порізаності берегової лінії к - відношення довжини бере­гової лінії - l до довжини кола l₁ з площею, яка дорівнює площі озера F_оз

Величина к не може бути менше одиниці.

Об'єм води в озері можна визначити за батиметричною картою як для всього озера, так і для окремих його частин, обмежених певними ізобатами або певними рівнями води. Для визначення об'єму озера озерну улоговину розбивають на ряд простих фігур (зрізаних пірамід), тоді об'єм води для кожної піраміди становитиме

де f₁, f₂...f_n площі, обмежені ізобатами, м²; h - відстань між ізобата­ми, м. Загальний об'єм води дорівнює сумі часткових об'ємів, або

Середня глибина озера h_сер дорівнює відношенню об'єму озера до площі дзеркала

Максимальна глибина вимірюється безпосередньо.

Зміна об'єму і площі озера залежить від зміни положення рівня води (глибини) в озері. При підвищенні рівня води відповідно збільшується площа озера та об'єм води в ньому і навпаки. Наочне уявлення про таку залежність дають батиграфічна і гіпсографічна криві, які показують, що об'єм води в озері та його площа є функцією рівня води (глибини) в озері (рис. 2.3). Відомості про найбільші озера світу (площею понад 10 000 км²) наведено в табл. 2.1, а про озера України - в табл. 2.2.