Течения в озерах.

Причины: ветер, сток рек, неравномерное распределение температуры и минерализации, а также атмосферного давления.

Ветровые течения. Установившиеся ветровые течения – дрейфовые. В отличие от морей, в озерах незаметно поворота под силой Кориолиса. Зависимость скорости течения от скорости ветра: v=kW, где k – ветровой коэффициент. Для озер он составляет 0,01-0,02. скорости течений в озерах достигают 0,5 м/с. Из-за сгонно-нагонной денивеляции возникают компенсационные течения, развивающиеся иже слоя воды, охваченного ветровым течением и противоположно ему направленные. Волновые течения совпадают с направлением распространения волн. Втекающие реки создают перекосы уровня, приводящие к возникновению гравитационных (стоковых) течений , распространяются на все озеро и скоростью зависимы от скорости течения реки. Неравномерное распределение температуры приводит к плотностным течениям. Изменения атмосферного давления вызывают бароградиентные течения.

Волнение в озерах.

Из-за меньшей площади волнение в озерах развивается быстрее, чем в море. Так же быстро оно и затухает. Волны зыби перемещаются после прекращения действия ветра. Волны обычно трехмерные (выраженный фронт отсутствует), более крутые, чем в море. Крутизна волны – отношение высоты волны к её длине. Параметры волн зависят от скорости ветра и длины разгона волн.

Перемешивание в озерах.

Причины: различия плотности (конвективное переем.), действие ветра (волнение, ветровые течения), приводящие к динамическому перемешиванию. Конвективное – из-за различий минерализации, а также нагревания и остывания.

Термический баланс озер.

Приход: солнечная радиация Θ_с, атмосферное тепло при турбулентном обмене Θ_атм⁺, от донных грунтов Θ_гр⁺, речной сток Θ_реч⁺, подземные воды Θ_подз⁺, при конденсации Θ_конд, при ледообразовании Θ_лед.

Расход: эффективное излучение l, турбулентный теплообмен Θ_атм^-, отдача в грунты Θ_гр^-, на испарение Θ _исп, таяние Θ_пл, речными водами Θ_реч^-, подземный отток Θ_подз^-.

ΔΘ – изменение теплосодержания вод озера.

Уравнение теплового баланса:

Θ_с+ Θ_атм⁺+ Θ_гр⁺+ Θ_реч⁺+ Θ_подз⁺+ Θ_конд+ Θ_лед= l+ Θ_атм^-+ Θ_гр^-+ Θ _исп+ Θ_пл+ Θ_реч^-+ Θ_подз^-+ ΔΘ.

Термическая классификация озер (Форель):

1) Полярные (холодные) <4^оС и обратной температурной стратификацией

2) Тропические (теплые) >4^оС и прямой температурной стратификацией

3) Озера умеренного типа: летом >4^оС и прямой температурной стратификацией, а зимой <4^оС и обратной температурной стратификацией.

Термический режим озер умеренного типа.

4 периода: весеннее нагревание, летнее нагревание, осеннее охлаждение, зимнее охлаждение.

В период весеннего нагревания озеро еще подо льдом, затем воды нагреваются – начинается интенсивная вертикальная конвекция и наступает весенняя гомотермия.

В период летнего нагревания в озере наблюдается прямая температурная стратификация. Теплый поверхностный слой – эпилимнион. Ниже – слой температурного скачка – металимнион. Ниже температура в среднем высокая – гиполимнион.

В период осеннего охлаждения температура поверхностного слоя понижается, начинается перемешивание и наступает осенняя гомотермия.

В период зимнего охлаждения устанавливается обратная температурная стратификация.

Суточные колебания температур, как и сезонные затухают с глубиной.