6. Температурный режим Ладожского озера
Температурный режим озера – один из важнейших энергетических факторов, контролирующих все протекающие в озере процессы.
Из-за большого объема водной массы Ладожского озера велика и его тепловая инерция; оно медленно нагревается и медленно остывает. Мы должны сделать также вывод, что Ладожское озеро холодное.
Средняя температура воды летом составляет всего +7-8 С, хотя на поверхности она может достигать до +16-17 С. Средняя температура водной массы в озере вдвое ниже температуры поверхности.
Годовой термический цикл озера слагается из четырех периодов: весеннего и летнего нагревания и осеннего и зимнего охлаждения.
8. Течения ладожского озера
Картина течений Ладожского озера довольно сложная: при впадении рек в озеро возникают стоковые течения, действие ветра на поверхность воды вызывает ветровые течения, наконец, неравномерное прогревание воды в разных районах, порождающее неравномерное распределение ее плотности, служит причиной плотностных течений. Соотношение и действие всех этих причин меняется и по сезонам.
В открытой части Ладожского озера основными течениями являются плотностные. В отдельные периоды и в отдельных районах они могут частично нарушаться ветрами значительной силы (более 7 м/сек.). Но так как ветровой режим над центральной частью озера не носит установившегося характера, то ветровые течения здесь неустойчивы и лишь накладываются на основной фон, создаваемый плотностными течениями.
Весной преобладает движение воды против часовой стрелки, т. е. циклональное. В северной половине озера у восточных и западных берегов скорость течений наибольшая, так как разность температур воды у берегов и в центре озера значительна. В прибрежной зоне скорость течений доходит до 14-20 см/сек., в остальной части озера составляет 3-5 см/сек. Особенно слабы течения (1-3 см/сек.) в южном районе озера, где изменение температуры в горизонтальном направлении более плавное.
Особенно неравномерно распределение температуры воды в озере летом (июль-август). Оттого плотностные течения выражены ярко. На севере и в центре господствует циклональная схема движения вод, на юге – антициклональная (по часовой стрелке). Наибольшей скорости (до 32 см/сек.) течения достигают у западных и восточных берегов; средняя по озеру скорость 2-5 см/сек, и крайне низкая – опять-таки в южной части. Схема поверхностных плотностных течений озера летом показана.
Осень – время охлаждения воды и выравнивания ее температуры в горизонтальном направлении. Схема течений та же, что весной и летом (циклональная); максимальная скорость – тоже вдоль берегов. Средняя скорость течений по озеру в сентябре и октябре 2-3 см/сек, вдоль берегов – 22-24 см/сек.
Таким образом, с мая по октябрь почти все озеро охвачено циклональной циркуляцией, прижатой к западным и восточным берегам, где наблюдаются максимальные скорости течения. Но в ноябре-декабре при ветрах более 7 м/сек. на всем озере берут верх ветровые течения.
С глубиной скорость течений, естественно, уменьшается. Летом на глубине 50 м в центральной части озера течение уже отсутствует, а в другие сезоны его скорость на этой изобате 0,5–2 см/сек.
Выше речь шла о течениях в открытой Ладоге. В шхерном районе основные течения – ветровые сгонно-нагонные. Они здесь двухслойные: при нагонах воды поверху идет течение в залив, а на известной глубине – из залива; при сгонах – наоборот: поверху идет течение из залива, на глубине – в залив.
В южной части озера господствуют стоковые и ветровые течения.
9. Общие химические особенности ладожской воды
Химические особенности ладожской воды в сильной степени зависят от того, какие вещества приносят в озеро спадающие в него реки. Мы знаем, что речные воды сбегаются а Ладогу из двух весьма различных регионов. В северном (Балтийский щит) преобладают кислые горные породы, хотя есть и отдельные выходы основных и ультраосновных. Породы карбонатные (кристаллические известняки) распространены слабо, четвертичные отложения маломощны и их грубый минералогический (стало быть, и химический) состав не очень отличается от состава коренных пород. Южный регион сложен палеозойскими толщами, среди которых немало карбонатных, а покров рыхлых четвертичных осадков значительный. Климат Ладожского бассейна влажный, поэтому почвы и грунты хорошо промыты. По указанным причинам общая минерализация притоков Ладоги в северной части бассейна только 25–35 мг/л, а в южной достигает 250–350 мг/л.
У всех притоков состав воды гидрокарбонатно-кальциевый. Из-за обилия болот и лесов в пределах бассейна воды притоков обогащены гумусовыми веществами, отличаются высокой цветностью, несут в растворе железо, но весьма бедны минеральным фосфором; растворенные соединения азота и фосфора – главным образом органические (Соловьева, 1967).
Вследствие того что основная роль в формировании химического состава воды озера принадлежит речному стоку и вследствие того что минерализация речных вод Ладожского бассейна исключительно мала, вода Ладожского озера содержит ничтожное количество солей: от 48 до 61 мг/л в разных районах, а в среднем для всего озера 56 мг/л (Расплетина и др., 1967). Из крупных пресных озер только у Онежского общая минерализация воды ниже (35 мг/л). В Телецком озере она 70 мг/л, в Байкале 97 мг/л.
Вода Ладожского озера относится к кальциевой группе гидрокарбонатного класса, что соответствует географическому положению озера в зоне лесов.
Причина однородности в том, что из озера ежегодно вытекает не более 1/12 объема водной массы; кроме того, вода в озере непрестанно перемешиваетcя сезонными вертикальными циркуляциями и течениями, как постоянными (плотностными), так и периодически возникающими (ветровыми).
Вследствие малого содержания солей кальция и магния ладожская вода мягкая, т. е. пригодна для бытовых и промышленных целой.