- •5. Антропогенні впливи на гідросферу та літосферу
- •5.1. Групи взаємодій з конденсованими станами природного середовища
- •5.1.1.Водоспоживання і водокористування.
- •5.1.2. Осадження на поверхні конденсованих середовищ твердих часток з атмосфери.
- •5.1.3. Спорудження водосховищ.
- •5.1.4. Викиди на поверхню суші і води.
- •5.2. Класифікація стічних вод
- •5.3. Процеси, які протікають у водоймищах при забрудненні
- •5.3.1. Моделювання процесу забруднення проточної водойми
- •5.4. Нормування шкідливих речовин у воді. Умови скидання стічних вод
- •5.5. Оцінка ефективності заходів щодо захисту водоймищ від скидання стічних вод
- •5.6. Нормування шкідливих речовин в ґрунті
- •6. Вплив іонізуючого випромінювання на природне
- •6.1. Загальна характеристика джерел радіоактивного впливу на природне середовище
- •6.2 Нормування антропогенного навантаження при добуванні і переробці радіоактивних руд
- •6.2.1. Джерела іонізуючого випромінювання при добуванні
- •6.2.2. Класифікація і оцінка відходів при добуванні і переробці радіоактивних руд.
- •6.3. Вплив аес на навколишнє середовище при безаварійній експлуатації
- •6.3.1. Фізика ядерного реактора
- •6.3.2. Нормування радіаційної безпеки при безаварійній експлуатації аес.
- •6.4 Чорнобильська аварія
- •7. Тепловий вплив на навколишнє середовище
- •7.1. Теплові режими компонент навколишнього середовища
- •7.1.2. Тепловий режим гідросфери.
- •7.1.3. Тепловий режим літосфери.
- •7.2. Розповсюдження теплових викидів в навколишньому
- •7.2.1. Розповсюдження теплових викидів в атмосфері.
- •7.2.2.Розповсюдження теплових викидів в гідросфері.
- •7.3.1. Вплив теплових викидів на атмосферу.
- •7.3.2.Вплив теплових викидів на гідросферу.
- •8. Нормування шуму і вібрацій
- •8.1. Основні акустичні поняття
- •8.1.2. Вібрациія
- •8.2. Допустимі шуми і вібрації
- •9. Антропогенне навантаження при аваріях і
- •9.1. Моделювання процесів випару і розсіювання пари екологічно небезпечних рідин в атмосфері в результаті аварійних ситуацій
- •10. Антропогенне навантаження і можливості управління екологічними ситуаціями
- •10.1. Можливості саморегулювання в навколишньому природному середовищі
- •10.1.1. Циркуляція речовин
- •10.1.2.Засвоєння антропогенних впливів природним середовищем.
- •10.1.3. Вплив антропогенного навантаження на планетарні баланси.
- •10.2. Управління антропогенним навантаженням
- •11. Завдання для самоперевірки та контролю засвоєння знань
- •11.1. Теоретичні завдання
- •11.2. Розрахункові завдання
- •11.4. Вказівки до виконання розрахункових завдань
- •11.5. Тестові завдання
- •А.Л.Цикало, о.І.Бодюл прикладна еколоГіЯ: нормування антропогенного навантаження на природне середовище
- •65082, Одеса, вул. Дворянська, 1/3
7.1.2. Тепловий режим гідросфери.
Основним чинником формування теплового режиму гідросфери є взаємодія поверхні з сонячним випромінюванням. Для гідросфери характерна значна відмінність теплових режимів її складових (океан, відкрите море, замкнуте водоймище, річка), наявність потужних течій і малорухливих зон, залежність випару води від локальної температури. Рівняння теплового балансу для гідросфери можна записати у вигляді [10]
(7.2)
де
IЛСГ – потік прямого сонячного випромінювання, що досягає поверхні гідросфери; IЛАГ – потік розсіяного в атмосфері сонячного випромінювання, що досягає поверхні; IЛГА – потік променистої енергії від поверхні гідросфери (перевипромінювання); QЛГ – кількість теплоти, передавана гідросфері з літосфери через дно океану; QЛСГ – кількість теплоти від прямого сонячного випромінювання, що досягає поверхні; QЛАГ- кількість теплоти, сприйнята від розсіяного в атмосфері сонячного випромінювання; QЛГА – кількість теплоти, що відноситься від поверхні гідросфери шляхом перевипромінювання; QвипГА – кількість теплоти, витраченої на випар з поверхні гідросфери; Г – середнє альбедо поверхні гідросфери; QКГА – кількість теплоти, переносимої при турбулентному теплообміні з атмосферою; QКГвн – то ж при теплообміні в товщі маси води; QМАГ – поглинена теплота, що приходить з осіданнями; QГ – результуюча кількість теплоти.
Більшість
складових балансового рівняння (7.2)
змінюються протягом доби, місяця, року
у всіх географічних зонах. Гідросфера
ефективніше поглинає сонячне
випромінювання, чим атмосфера, завдяки
своїм теплофізичним властивостям
.
Тому
QЛСГ
і
інерція гідросфери більша, ніж біля
атмосфери. Найбільш істотними і лабільними
складовими теплового балансу гідросфери
є QвипГА,,
QМАГ,
QКГА.
Більше 75% океанічних вод мають температуру нижче 4°с (площа під кривою від +4°С до -2°С) і ще 20% - до 10°с, а середня температура складає 3,52°с (рис. 7.1).
Особливістю теплового режиму природних і штучних замкнутих водоймищ є відсутність течій. Розподіл температур, зазвичай рівномірний за всією площею водоймища, визначається перемішуванням води під дією вітрів і різниці температур. При нагріві верхніх шарів перемішування не відбувається і профіль температур у водоймищі відповідає прямій температурній стратифікації (рис.7.2). Чітко розмежовуються три області: верхня, найбільш тепла, - епілімніон; середня, з найбільш різкою зміною температури, - термоклин або металімніон, товщина якої може змінюватися від доль метра до декількох десятків метрів; нижня, область повільного пониження температури, - гіполімніон. При охолоджуванні поверхневого шару в замкнутому водоймищі виникає конвективне перемішування верхньої області. При пониженні температури цієї області нижче +4°С встановлюється зворотна температурна стратифікація.
Такі закономірності характерні для водоймищ полярних і помірних зон, коли для даного водоймища Q <0 унаслідок збільшення частки QКГА та QвипГА при зниженні QЛСГ.
Для водотоків природного і штучного походження розрізняють три види теплового режиму по річних коливаннях температури: з невеликими змінами температури; з помітними змінами, але без замерзання зимою; з великими змінами температури і із замерзанням зимою. Великі річки, що протікають через різні кліматичні зони, можуть мати різні види теплових режимів в різних зонах течії.
б а
%
,
МГ
0С 25С
1
5 1
2
1
0
11С
3
5 гідросфера літосфера
7С
-2 2 6 10 14 18 t С
Рис. 7.1. Розподіл Рис. 7.2. Розподіл
об’єму води океанів і морів температур по глибині
по температурам замкненої водойми при
прямої (а) и оборотної(б)
температурної стратифі-
кації: 1 – епілімніон;
2 – металімніон;
3 – гіполімніон.
