8. Озерні улоговини тектонічного походження. Розташовуються в депресіях земної кори. В них озера найбільші за площею та глибиною. Тектонічні улоговини можуть бути розділені на кілька підтипів.

• Скидні

• Мульдові 3

• Складного походження

Озерні улоговини вулканічного походження. Утворюються в результаті формування вулканів, вулканічних процесів, рушення потоків лави. Серед таких улоговин вирізняють 4 підтипи.

• Кратерні

• Кальдерні

• Маарові

• Лавові

Озерні улоговини метеоритного походження. Утворюються на місці падіння метеоритів, коли після ударної дії на поверхню земної кори формується округла западина із невисоких навколишнім валом підкинутих угору гірських порід. На планеті віднайдено понад 120 таких метеоритних воронок. Метеоритні улоговини і озера зустрічаються на пів-ові Унгава (пів-ів Лабрадор, Канада) – оз. Чабб (діаметром 3,5 км і глибиною 390 м), озера Східний і Західний Кліруотер та Манікуаган в Канаді, оз. Босумтві на території Гани в Африці, оз. Лонар на плоскогір’ї Декан (Індія), оз. Каалі в Естонії (Прибалтика), оз. Ельгигитгин у горах Анадирського плоскогір’я (Чукотка, Росія). Метеоритні улоговини також поширені на півночі Африки, в Австралії.

Озерні улоговини льодовикового походження. Основною причиною виникнення цих улоговин є екзараційна (руйнівна) та акумулятивна діяльність льодовиків, причому як сучасних, так і давніх. В залежності від механізма утворення всі льодовикові улоговини поділяються на кілька підтипів.

• Трогові

• Карові

• Моренно-акумулятивні. Подібні улоговини поділяються на 3 види:

• камові

• кінцево-моренні

• фіордові

Озерні улоговини флювіального походження. Пов’язані з ерозійною та акумулятивною діяльності рік. Зустрічається 4 підтипи флювіальних улоговин.

• Водно-ерозійно-акумулятивні

• Плесові

• Дельтові

• Туфові

Озерні улоговини карстового походження. Утворюються в районах поширення розчинних (карстових) порід – переважно вапняків, гіпсу, крейди, кам’яної солі. Відомі два шляхи виникнення карстових улоговин: 1)воронко- або мульдоподібне прогинання земної поверхні, при цьому озера мають невеликі і неглибокі розміри, важлива роль при цьому належить процесу закупорювання понорів (канали відведення води з поверхні під землю) глинистими побічними продуктами розчинення карстових порід; 2)провалення кровлі підземних порожнин і заповнення провальних карстових воронок тріщинно-карстовими підземними водами. В останньому випадку озера формуються, як правило, невеликі за площею, але значної глибини.

Озерні улоговини термокарстового походження. Виникають лише у районах розповсюдження багаторічномерзлих грунтів і гірських порід, внаслідок їх протаювання з послідуючою просадкою земної кори.

Озерні улоговини еолового походження. Причиною появи цих улоговин є вітер, який за умов посушливого клімату формує акумулятивні форми рельєфу (дюни, бархани, піщані горби, пасма), які розділені западинами, а також улоговини видування. Саме в таких западинах і утворюються еолові озера.

Озерні улоговини суфозійного походження. Улоговини виникають внаслідок просадок грунтів і пухких гірських порід, що викликано вимиванням підземними водами дрібних частинок порід. Поширені на рівнинах: в Україні (Причорноморська та Придніпровська низовини), у північному Казахстані, на півдні Західного Сибіру та ін. Суфозійні озера приурочені до подів (подові озера) і невеликих степових блюдець. За формою округлі або овальні, видовжені; неглибокі і більшою мірою пересихаючі.

Озерні улоговини органогенного походження. Формуються у болотах, в результаті нерівномірного їх самозаростання. Такі водоймища називають болотними озерами та озерцями (якщо невеликі за площею).

Озерні улоговини морського походження. Причиною їх утворення є морські хвилі та течії, які намивають піщано-галечникові акумулятивні коси, вали, пасма, а ті, у свою чергу, діють як греблі, відокремлюючі водоймища. За особливостями генезису улоговини морського походження поділені на 2 типи.

• Лиманні .

• Лагунні

Озерні улоговини завального походження. Їх генезис пов’язаний з обвалами та зсувами значних за об’ємом мас гірських порід у горах. Ці процеси часто зумовлені землетрусами. 4

Озерні улоговини антропогенного походження. Головним чинником їх утворення є господарська діяльність людини. Антропогенні улоговини та озера (їх називаємо водосховищами або штучними водоймищами) створюються різними шляхами: 1)при перегораджуванні річкової долини або балки греблею; 2)при формуванні замкненої греблі з водою, що міститься усередені (часто такі водомища використовуються для риборозведення); 3)при затопленні відпрацбованих кар’єрів або шахт; 4)при штучному закупорюванні водотривким глинистим матеріалом карстових або суфозійних воронок.

9. Фізичні властивості природних вод. Найважливішими, для пізнання гідрологічних процесів у водних геосистемах є агрегатний стан води, теплоємкість і теплопроводність води, поверхневий натяг, оптичні та акустичні властивості води, густина та теплові властивості води.

Агрегатний стан води. Особливістю води є те, що вона може знаходитись у трьох агрегатних станах (або фазах) – твердому (лід), рідкому (власне вода), газоподібному (водяна пара).

Густина води. Одна з найважливіших характеристик. Являє собою масу однорідної речовини, що припадає на одиницю його об’єму: с = m / V, де m – маса, V – об’єм. Одиниці вимірювання густини – кг/м3.

Теплоємкість води. Встановлено, що питома теплоємкість води (кількість тепла, яка необхідна для нагрівання одиниці маси води на 1°) є високою, порівняно із теплоємкістю інших рідин та твердих речовин.

Теплопроводність води. Молекулярна теплопроводність води дуже мала (меншу має лише атмосферне повітря). Зі зменшенням температури, тиску і збільшенням солоності теплопроводність води ненабагато зростає. Зі зниженням температури та зменшенням густини льоду і снігу їх теплопроводність також зменшується.

В’язкість води. Розглядається як внутрішнє тертя. В’язкість води, порівняно з іншими речовинами, є незначною. В’язкість води зменшується з підвищенням температури, тому у холодну пору року в’язкість води більша, ніж у теплу.

Оптичні властивості води. З цією властивістю води пов’язані кілька важливих для функціонування водних геосистем фізичних процесів із трансформацією світла: відбиття (від поверхні води), заломлення (на межі розділу повітря-вода), розсіювання та поглинання (у товщі води). У підсумку, дія світла послаблюється, головна роль, при цьому, належить поглинанню.

Акустичні властивості води. Вода звук проводить добре. У товщі води звук, за певних умов, може розповсюджуватись на великі відстані і з великою швидкістю.Швидкість розповсюдження звукових хвиль у воді у 4-5 раз більша за швидкості звука у повітрі. Швидкість звука у воді становить 1400-1600 м/с

Електропроводність води. Хімічно чиста вода – поганий провідник електрики. Зростає (але ненабагато) з підвищенням температури та тиску, і сильно зростає зі збільшенням мінералізації. Тому електропроводність морської води вища за прісну суходолу.

Хімічні властивості природних вод. Самою головною хімічною властивістю води – є її здатність розчинювати і містити солі та інші хімічні сполуки, також важливе знання атомарно-молекулярної будови молекули води.

Завдяки особливостям своєї молекулярної будови вода характеризується здібністю добре розчинювати різноманітні хімічні сполуки. Звідси у воді завжди містяться різні хімічні речовини, а вода являє собою, таким чином, слабкий розчин. Воду важко окислити, спалити або розкласти на складові частини. Вода – хімічно стійка речовина. Вона окислює майже всі метали і руйнує навіть самі стійкі гірські породи.

В гідрології прийняті деякі кількісні показники хімічного стану води:

• мінералізація – сумарний вміст у воді розчинених неорганічних сполук (концентрація солей), виражений у мг/л або г/л або у відносних одиницях (%, ‰ – промиле);

• солоність (S‰) – вміст розчинених у воді речовин в г/кг або в одній промілі (‰).

За мінералізацією (або солоністю) природні води ділять на 4 групи: 1)прісні – солоність менше 1‰ (критерієм є верхня межа солоності питної води); 2)солонуваті – 1-25‰ (точніше 24,7‰ – солоність, за якої співпадають температура найбільшої густини та температура замерзання води); 3)солоні (морської солоності) – 25-50‰ (в океанічних басейнах солоність вища за 50‰, як правило, не спостерігається.

Також у воді містяться органічні речовини: вуглеводи, білки і продукти їх розкладення, ліпіди – ефіри жирних кислот, гумінові речовини тощо.

У водах розчинені речовини існують у різних кількісних формах. Речовини, які знаходяться у воді в невеликій кількості (менше 1 мг/л) або “слідах” називають мікроелементами. До найбільш поширених мікроелементів відносяться: бром (Вr), іод (І), фтор (F), літій (Li), барій (Ва), “важкі метали” – залізо (Fe), нікель (Ni), цинк (Zn), кобальт (Со), мідь (Cu), кадмій (Cd), свинець (Pb), ртуть (Hg). В якості мікроелементів у водах присутні і радіоактивні речовини як природного (рубідій, уран, радій та ін.), так і антропогенного походження (стронций, цезій тощо).

5

10. Дощове

Снігове

Підземне

Льодовикове

Всі ці види живлення в основному атмосферного походження, ювенільні води обіймають незначну частку, тому ними можна знехтувати.

Антропогенне – існує як наукова проблема.

Головним при розгляді всіх видів живлення є їх частка (а значить і значення) – вище розташовані по порядку зменшення ролі у живленні рік. Другим важливим моментом є розуміння механізму живлення рік від того чи іншого виду.

Самим важливим при поясненні живлення річок є механізм живлення – шляхи потрапляння води в русло ріки. У кожного виду живлення власний один або декілька механізмів надходження води до русла.

11. Озеро – водна геосистема рангу водоймища, яка займає певний об’єм простору, має своєрідне походження та проходить кілька стадій свого розвитку, складається з кількох взаємопоєднаних компонентів, де основними є вода та западина у земній корі, а також відрізняється багатьма своєрідними процесами, провідними з яких є уповільнений водообмін та утруднений або відсутній прямий зв’язок зі Світовим океаном.

Озера розповсюджені на поверхні суходолу повсюдно. Про територіальне поширення озер на земній поверхні дає поняття озерність – наявність озер на певній ділянці суходолу. Характеризується коефіціентом озерності – відношення площі озер до площі певної території (Коз = ∑Sоз / Sтрт). Виражається у частках або відсотках.

Найбільшою озерністю відрізняються райони із добрим зволоженням, які зазнали давнього зледеніння, заплав і дельт рік, а також, де розвинута багаторічна мерзлота. Найвищий коефіціент озерності притаманний для півночі Євразії і США, для Канади, півдня Західного Сибіру, Північного Казахстану. Наприклад, у Швеції знаходиться близько 100 тис. озер, Фінляндії – 55 тис., Польщі – 10 тис, на території Канади й Аляски близько 2 млн. На території України найбільша озерність спостерігається у межах Волинського Полісся, яке свого часу зазнало покривного (Дніпровського) зледеніння, до чого додається флювіальне озероутворення в межах заплав рік. Найбільша кількість великих озер із площею понад 100 км2 зосереджена в Африці, Азії та Північній Америці.

Усього на Землі нараховується близько 5 млн. озер. Вони займають 1,5% від загальної площі суходолу.

Відомості про найбільші озера світу

№ За площею, тис.км2 За об’ємом, тис. км3 За глибиною, м

1 Каспійське море – 374,0 Каспійське море – 78,2 Байкал – 1741

2 Верхнє – 82,6 Байкал – 23,0 Танганьїка – 1435

3 Вікторія – 69,0 Танганьїка – 18,9 Каспійське море – 1025

4 Гурон – 59,8 Верхнє – 11,6 Ньяса – 706

В озерах містяться як прісні, так і солоні води. Загальний об’єм запасів води в озерних геосистемах становить 176 тис. км3 (за іншими даними 230 тис. км3), з яких близько 60% припадає на прісні води. Наприклад, якщо заморозити усю воду Байкала, нарізати з неї крижані куби об’ємом 1 км3 і покласти їх в один ряд, то ця кілометрова товща льодового поясу протягнеться від північного до південного полюса планети і вийде за полюс на 3 тис. км.

13. Річковий стік – результат дії всього комплексу ландшафтних умов: клімату, геологічної будови, шару активного водообміну, ґрунтів, рослинності, озер, боліт, а також діяльності людини. Розглянемо умови стоку рік.

1. Клімат – найважливіший фактор формування стоку. Він визначає величину зволоження, що залежить від кількості атмосферних опадів (основний елемент доходної частини водного балансу) і випаровуваності (основний показник витратної частини балансу). Чим більше зволоження, тим значніше стік. Це прямий вплив клімату та річковий стік.

2. Ґрунтовий покрив. Займає дуже важливе місце, що відіграє роль посередника між кліматом і стоком.

3. Геологічна будова. Її вплив на річковий стік визначається в основному літологією і водопроникністю гірських порід і подібний до впливу ґрунтового покриву.

4. Рослинність впливає на величину стоку прямо і через ґрунтовий покрив. Безпосередній її вплив полягає в транспірації (біологічному випаруванні води).

5. Рельєф впливає на стік по-різному в залежності від розмірів форм. Особливо великий вплив гір. З висотою змінюється весь комплекс фізико-географічних умов (висотна поясність). У зв’язку з цим змінюється і стік. З висотою кількість опадів збільшується, стік зростає.

6. Озера – випаровуючи воду, зменшують стік, і разом з тим є його регуляторами. Особливо велика при цьому роль великих проточних озер. Кількість води в ріках, що витікають з таких озер, майже не змінюється протягом року. Наприклад, витрата Неви – 1000-5000 м3/сек, тоді як витрати Волги біля Ярославля до її зарегулювання коливався упродовж року від 200 до 11 000 м3/сек.

7. Розміри площі водозбору. В цілому, чим більші розміри водозбірного басейну, тим кращі умови створюються щодо живлення рік і величин річкового стоку.

8. Господарська діяльність людей. Останнім часом стала надзвичайно потужною. Прямий вплив людини на формування річкового стоку виявляється у: 1)створенні водосховищ і ставків, що призвело до регуляції стоку упродовж року; 2)водозабір – забирання води з рік на промислові і комунальні потреби, зрошення сільськогосподарських угідь; 3)перекидання води з одного басейну ріки в іншу; 4)виникнення антропогенного живлення рік. Непрямий вплив людської діяльності в межах басейнів проявилася у збільшенні поверхневого стоку в ріки внаслідок вирубання лісів і осушення боліт. Також має місце штучне снігозатримання (веде до зростання ролі поверхневого живлення) та залісення території (є причиною підвищення значення підземного живлення).

14. Густина океанської води – відношення маси одиниці об’єму океанської води при температурі в мить її визначення до маси одиниці об’єму дистильованої води при температурі +4°С (це еталон густини речовини):

Чинники від яких залежить густина океанської води:

1. Температура води – підвищення температури води дає зменшення густини, охолодження – її підвищення.

2. Тиск води – зростання тиску – зростання густини, тому з глибиною вона підвищується.

3. Солоність води – чим більша солоність, тим вища густина.

Причини підвищення густини наступні:

1. збільшення солоності води;

2. падіння температури;

3. випарування;

4. утворення льоду.

Причини зниження густини:

1. підвищення температури;

2. опріснення води за рахунок змішування з атмосферними опадами.

Розподіл густини з глибиною – в океанах спостерігається ПРЯМА СТРАТИФІКАЦІЯ – явище збільшення густини океанської води з глибиною. Причина – охолодження води. Може бути і ЗВОРОТНЯ СТРАТИФІКАЦІЯ – зменшення густини з глибиною, явище дуже короткочасне.

Прозорість океанської води. ПРОЗОРІСТЬ – критерій або показник чистоти води, що показує наскільки глибоко можна побачити різні предмети у океанських глибинах.

Показники вимірювання прозорості води – абсолютна і відносна прозорість. Абсолютна – визначається за коефіцієнтами розсіяння та поглинення світла, вимагає складної апаратури, тому виміряють відносну прозорість води за допомогою диска Секкі.

Метод диска Секкі – береться диск білого кольору стандартного розміру (діаметр 30 см), опускають у воду, дивляться з якої глибини диск зникне зовсім, за лічильником або по мірній мотузці встановлюється глибина у метрах, з якої диск перестав бути баченим – це і буде величина відносної прозорості океанської води. Метод старий але використовується і зараз. Одиниці вимірювання прозорості води – у метрах.

Всі вони зменшують прозорість. Лід – дає багато домішок завислих речовин.

Прозорість і освітленість води певним чином, також впливає на колір води.

КОЛІР ВОДИ – пов’язаний із вибірковістю процесів поглинення і розсіяння сонячного світла. Вода найкраще розсіює фіолетову і синю частину спектру, а значить краще їх розсіює (короткі хвилі). Довгі хвилі – інфрачервоні і червоні, навпаки – краще поглинаються. Закономірність – колір води як речовини – блакитний або синій.

На колір води впливають також: 1)завислі речовини – поблизу гирл річок вода може бути і коричневою (після опадів особливо, сходу селів); 2)присутність у воді планктону – дає зеленкуватий або жовтувато-зеленкуватий колір воді. Газовий склад океанської води. У воді Світового океану завжди розчинені різні гази. У першу чергу у воді розчинені – кисень, вуглекислий газ, азот, сірководень, метан, аміак. Джерело газів в океані – потрапляють із атмосфери, приносять річкові води, при підводних виверженнях вулканів, при хімічних і біологічних процесах. Перерозподіл газів в океані відбувається за рахунок перемішування вод.

КИСЕНЬ – найважливіший газ у воді океанів – основа живого. Основне джерело кисню – надходження з атмосфери та внаслідок процесів фотосинтезу водоростей. Найбільш збагачений ним шар океану 100-300 м, нижче кількість кисню зменшується, хоча він присутній і в придонних водах. Зменшення кисню зумовлене – за рахунок дихання рослин, окислення відмерлої органічної речовини. 6

ВУГЛЕКИСЛИЙ ГАЗ – знаходиться переважно у зв’язаному стані – у вигляді вуглецевих сполучень – карбонати, бікарбонати. Джерело вуглекислого газу в Океані – атмосфера, при диханні тварин і рослин, розкладення органічних речовин, земна кора і підводні вулкани. Запаси СО2 у воді значні – вони у 60 р. перевищують його обсяги в атмосфері.

СІРКОВОДЕНЬ – є у воді постійно, але його концентрація різко зростає, якщо придонні води слабко живляться киснем. Ще одна причина – діяльність сірководневих анаеробних бактерій, потрапляння із земної кори через тріщини, антропогенне забруднення останнім часом.

15.Тепловий режим рік слід розглядати як у часі, так і у просторі.

Основна причина температурних змін води – метеорологічна (завдяки змінам радіаційного балансу, температури повітря).

Часові зміни температури води. Часові зміни залежать від погодних умов упродовж року (сезонні зміни) та доби (добові зміни).

1. Сезонні зміни температури води. В сезонному термічному режимі рік можна виділити наступні закономірності:

• навесні в період підвищення температури повітря і восени в період її зниження, а також максимальні і мінімальні температури води йдуть з деяким відставанням за змінами температури повітря – тому що з-за високої теплоємкості води річки замерзають пізніше стійких морозів і скресання від льоду теж запізнюється;

• взимку під льодовим покривом вода на поверхні ріки має температуру близько 0°С;

• максимальна температура води по величині менше максимальної температури повітря і настає трохи пізніше максимальної температури повітря;

• у зв’язку з тим, що температура води в ріках, як правило, не може бути негативною (переохолодження річкових вод до негативних температур без замерзання іноді відбувається у випадку відсутності ядер кристалізації), середня річна температура води в ріках помітно вище, ніж середня річна температура повітря.