Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовая работа

на тему: "Роль развития озер в географической оболочке"

Выполнил: Сакович А.Ю.



АННОТАЦИИ

УДК 528.235 Сакович А.Ю. Роль развития озер в географической оболочке (курсовая работа). - Минск, 2014. - 29 с.

Озера, водная масса озер, распространение и происхождение, классификация озер, значение озер.

В работе рассматриваются классификации озер, их распространение по земному шару, цикл развития, а также режимы озер и их значение в природе и хозяйственной деятельности человека.

Библиогр. 12, табл. 1, рис. 4.

Саковіч А.Ю. Роля развіцця азёр у геаграфічнай абалонцы (курсавая работа). Мiнск,2014. - 29 с.

Возера, водная маса азёр, распаўсюджванне і паходжанне, класіфікацыя азёр, значэнне азёр.

У працы разглядаюцца класіфікацыі азёр, іх распаўсюджванне па зямным шары, цыкл развіцця, а таксама рэжымы азёр і іх значэнне ў прыродзе і гаспадарчай дзейнасці чалавека.

Бiблiягр. 12, табл 1, рыс. 4.

Sakovich A.Y. The role of evolution lakes in the geographical cover (course paper). - Minsk, 2014. - 29 с.

The lake, the water mass of lakes, distribution and origin, classification of lakes, the importance of the lakes.

The paper reviews the classification of lakes, their distribution around the globe, the development cycle, and also modes of lakes and their importance in nature and human activities.

Bibliography 12, table 1, figures 4.



ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

• Глава 1. Происхождение котловин и водной массы озер
• Глава 2. Географическое распространение и типология озер
• Глава 3. Цикл развития озер
• Глава 4. Режим озер
• 4.1 Термический режим озер
• 4.2 Химический режим озер
• 4.3 Уровенный режим озер
• 4.4 Динамический режим озер
• Глава 5. Значение озер
• Заключение
• Список использованных источников

• ВВЕДЕНИЕ
• Озера и водохранилища составляют своеобразную группу водных объектов.
• Каждое озеро возникает и развивается в определенной географической среде и взаимодействует с ней. Водное питание, колебание объема водной массы и уровня, особенности режима озер зависят от размеров и географических условий их бассейнов. Руководящая роль в формировании и развитии озер принадлежит интегрирующим географическим факторам: рельефу, климату и стоку. В каждом озеровидном водоеме происходят физические, химические и биологические процессы, совокупное действие которых определяет его режим. Интенсивность и направление этих процессов в свою очередь определяется воздействием географических условий, в которых существует озеро. Водная масса озера располагается в его котловине. Степень заполнения котловины водой зависит от водного баланса озера. Котловины озер возникают под действием различных факторов, формирующих рельеф земной коры.
• Географическое значение озер проявляется в следующих основных направлениях:

· Регулирование стока.

· Изменение минерализации и солевого состава поступивших вод.

· Влияние на климат (особенно на микроклимат) прилегающего района.

· Участие в формировании рельефа.

· Воздействие на грунтовые воды.

· Образование новых горных пород из накопленных в озере отложений.

Форма, размеры и рельеф дна озерных котловин существенно меняются при накоплении донных отложений. Зарастание озер создает новые формы рельефа, равнинные или даже выпуклые. Озера и особенно водохранилища часто создают подпор грунтовых вод, вызывающий заболачивание близлежащих участков суши. В результате непрерывного накопления органических и минеральных частиц в озерах образуются мощные толщи донных отложений. Эти отложения видоизменяются при дальнейшем развитии водоемов и превращении их в болота или сушу. Озеро является совершенно особой средой обитания организмов, одни из которых проводят свою жизнь в воде, другие по мере развития переходят на сушу.

Озера являются источником пресной воды, а также незаменимый помощник в народном хозяйстве. Но по причине антропогенной нагрузки, многие озера мира претерпели и претерпевают глобальные изменения. Поэтому целью данной курсовой работы является рассмотреть роль развития озер в географической оболочке. Цель работы определила постановку и решение следующих задач:

· рассмотреть типы озёр;

· охарактеризовать физико-географические виды озер;

· выявить экологические проблемы озёр и пути их решения.

Объектом курсовой работы являются озёра мира. Предмет исследования: строение и образование озёр мира, их экологические проблема и возможные пути решения.

Курсовая работа состоит из введения, 5 глав, заключения и списка использованных источников. В 1 главе работы рассматривается происхождение котловин и водной массы озер. Во 2 главе говорится о географическом распространении и типологии озер. Третья глава-цикл развития озер. В 4 главе рассматриваются режимы озер. В заключительной главе рассматривается значение озер в жизни человека и природы.



ГЛАВА 1. ПРОИСХОЖДЕНИЕ КОТЛОВИН И ВОДНОЙ МАССЫ ОЗЕР

В процессе стока атмосферных осадков с суши в океан часть воды на некоторое время задерживается в понижениях рельефа, образуя озера.

Озерами называются внутренние водоемы суши со стоячей или малопроточной водой без двусторонней взаимной связи с океаном, с особыми, им свойственными условиями жизни и специфическими организмами. Озерные котловины - элемент рельефа. Образование самых больших и глубоких из них связано с жизнью земной коры, тектоническими процессами. Многие озера занимают понижения рельефа, созданные экзогенными процессами. Есть котловины, образование которых обязано функциям живого вещества. Таким образом, не только озера в целом, но и котловины есть результат взаимодействия частей единой и целостной природы. По происхождению котловины могут быть тектонические, вулканические, ледниковые, карстовые, суффозионные, речные, морские, эоловые, органогенные [1].

Котловины тектонического происхождения могут быть сбросовыми, мульдовыми, сложного строения и вулканическими.

В сбросовых котловинах находятся Байкал, Великие американские, Ладожское, а также крупные озера Балтийского и Канадского щитов. Положение сбросовых котловин и, следовательно, крупных озер подчиняется строгим закономерностям: они приурочены к тектонически активным линиям. Мертвое и Великие африканские находятся в Сирийско-Африканском разломе земной коры, относящемся к рифтовой полосе Индийского океана.

Близки к описанным тектонические трещинные котловины озер Скандинавии, Финляндии, Карелии и Канады. Все они узкие, длинные, вытянуты с северо-запада на юго-восток, в Канаде с северо-востока на юго-запад; берега скалистые, озера глубокие. Котловины занимают тектонические трещины кристаллических массивов, обработанные материковыми льдами.

Мульдовые озерные котловины встречаются повсюду, поскольку прогибы земной коры распространены широко. Примерами озер в мульдовых котловинах могут служить Чад, Эйр.

Котловины сложного тектонического происхождения созданы разнородными движениями земной коры пликативного и дизъюнктивного харак-тера (Каспийское море, озеро Виктория).

Вулканические озерные котловины бывают кратерными и кальдерными. Кратерные многочисленны на Яве, в Новой Зеландии. Кальдерные близки по морфологии к кратерным; к ним относится ванна Курильского озера на Камчатке.

Своеобразными вулканическими котловинами являются маары. Довольно многочисленна группа озерных котловин, которые обобщенно называют ледниковыми. Они могут быть равнинными и горными.

На равнинах котловины ледникового происхождения распространены на территории, подвергавшейся последнему, Валдайскому оледенению. Выделяют пять генетических и морфологических типов ледниковых котловин: эрозийные, холмисто-аккумулятивные, равнинно-аккумулятивные, камовые и морено-запрудные.

Эрозийные ледниковые котловины распространены в пределах Балтийского и Канадского щитов, которые были центрами оледенения. Материковые льды сползли отсюда и эродировали тектонические трещины. Следовательно, эти котловины одновременно и тектонические, и ледниковые.

Аккумулятивные озерные котловины образовались там, где ледник откладывал морену- рыхлые горные породы. Озерные котловины в пределах морено-равнинного рельефа широкие, овальной формы и мелкие (Ильмень, Белое, Воже, Лача).

Камовые котловины и озера в них невелики - обычно несколько десятков метров в поперечнике, овальные или круглые, относительно глубокие. Морено-запрудные котловины возникли при запруживании мореной доледниковой долины стока. Конечно-моренная гряда Сальпяуселькя в Финляндии, подпрудив воды эрозийных долин, создала котловины озер Сайма, Пяйянне и др.

В горах ледниковые озерные котловины представлены морено-запрудными и каровыми. Моренно - запрудные образовались так же, как и на равнинах при запруживании плейстоценовыми ледниками речных долин. В таких котловинах находятся крупные альпийские озера. Карами называются небольшие округлые котловины близ снеговой линии, выработанные снежниками и ледниками. Каровые озера небольшие, с чистой и холодной водой.

Водно-эрозийные и водно-аккумулятивные котловины находятся в долинах равнинных рек и по берегам морей. Они представлены старицами, дельтовыми и прибрежными озерными ваннами. В связи со значительной интенсивностью эрозийных и аккумулятивных процессов и небольшими размерами долинные и прибрежные котловины сравнительно быстро заполняются наносами и зарастают в одних местах и вновь образуются в других. Карстовые озерные котловины возникают в областях, сложенных растворимыми породами - известняками, гипсами, доломитами. Растворение этих пород приводит к образованию глубоких, но незначительных по площади котловин.

Здесь же нередко случаются провалы, обусловленные растворением и выносом нижележащих толщ.

В областях многолетней мерзлоты многочисленны термокарстовые котловины, обязанные таянию ископаемого льда и мерзлотных пород и просадкам грунта. К термокарстовым относятся атласы Витимской низменности и котловины многих тундровых озерков. Все они имеют небольшую глубину и невелики по площади. Многие камовые котловины тоже термокарстового происхождения.

Суффозионные озерные котловины обязаны просадкам грунта в связи с выносом грунтовыми водами растворимых, а также легко подвижных горных пород верхних слоев коры выветривания (многие озера степной части Западно-Сибирской равнины, Казахстана и Центральной Азии.

Органогенные котловины возникают на сфагновых болотах тайги, лесотундры и тундр, а также на коралловых островах; они обязаны неравномерному нарастанию в первом случае мхов, во втором - полипов.

Котловины, независимо от того, как они образовались, в дальнейшем развивается под воздействием речной эрозии и аккумуляции, абразионной деятельности волн, снежного и ледяного покровов, течений, растительного и животного мира водоема и др. Озерные впадины непрерывно изменяются и исчезают, и возникают вновь [6].

Рис 1. Схема озерной котловины (а) и ее береговой области(б): 1-котловина; 2-ложе (чаша); 3-береговая область; 4-береговой уступ; 5-побережье; 6-береговая отмель; 7,8-абразионная и аккумулятивная части береговой отмели; 9-подводный откос; 10,11-низший и высший уровни воды; 12-коренные породы; 13-начальный профиль берег

Котловины белорусских озер имеют различное происхождение: ледниковое, речное, карстовое, термокарстовое и др. Генезис котловин отражается в рельефе дна, преобладающих глубинах и особенностях органического мира.

Котловины ледникового происхождения широко распространены в Беларуси и подразделяются на следующие типы:

1) подпрудные,

2) долинные,

3) эварзионные,

4) термокарстовые,

5) остаточные.

Подпрудные озера занимают относительно большие площади и образовались в результате подпруживания талых ледниковых вод моренными отложениями. Они имеют округлые или вычурные очертания и неровное дно (Освейское озеро, озеро Дривяты).

Озера долинного типа возникли в результате ледникового выпахивания и эрозионный деятельности талых ледниковых вод. Они характеризуются большой глубиной (30-50 м), незначительной площадью, обрывистыми берегами, а также вытянутостью в направлении движения ледника (озеро Долгое, озеро Гиньково, озеро Свирь).

Озера, имеющие эварзионные котловины, образовались в результате эрозионной деятельности, падающей с ледниковой поверхности воды. Площадь таких озер небольшая, они глубоки и имеют округлую форму (озеро Рудаково, озеро Воронец, озеро Сенно).

Озера термокарстового типа образовались в результате вытаивания участков древнего ледника, имеют небольшую площадь и распространены преимущественно в северной части страны (озеро Лисицкое).

Остаточные озера возникли в зоне действия четвертичных ледников и образовались на месте древних приледниковых озер.

Помимо указанных типов озер, котловины которых имеют преимущественно ледниковое происхождение, также выделяются:

Котловины речного типа, сформировавшиеся при участии нескольких процессов, имеют вычурную форму и сложное строение дна (озеро Лепельское, озеро Кривое, озеро Неспиш).

Озера-разливы (озера полесского типа) занимают плоские понижения поверхности, их котловины слабо выражены в рельефе; они мелководны, имеют заболоченные берега и большую площадь водной поверхности (озеро Червоное, Выгоновское озеро). озеро типология режим значение

Карстовые озера отличаются котловинами воронкообразной формы, значительной глубиной; встречаются в Брестском Полесье (озеро Вулька).

Озера, имеющие котловины суффозионного происхождения, находятся в районах распространения лессов и лессовидных пород на Оршанско-Могилевском плато, а также на Минской и Новогрудской возвышенностях (озеро Свитязь). Они образовались в результате выноса мелких минеральных частиц водой, фильтрующейся в толще горных пород.

Озера-старицы представляют собой заброшенные русла и распространены повсеместно, но особенно их много в долинах крупных рек: Днепра, Припяти, Западной Двины, Немана, Сожа, Березины и др.

В географии озер Беларуси прослеживаются некоторые существенно важные закономерности. Так, например, на севере, т.е. в Белорусском Поозерье, озерные котловины образовались чаще всего под действием поозерского ледника и термокарстовых процессов. Озера центральной части страны характеризуются небольшой площадью, размещаются в зоне сожского оледенения и имеют котловины пойменного, термокарстового и карстового типов. Озера южной части Беларуси приурочены к периогляциальной зоне сожского и поозерского ледников и относятся к типу озер-разливов, а также к карстово-суффозионному и речному типам [12].

Таблица 1 - Типы озерных котловин

Типы озерных котловин	Примеры	Районы распространения	Примечание
1.Тектонический	Байкал Танганьика Титикака	В горных разломах, подвижных участках Земной коры	Титикака - самое крупное высокогорное озеро (3812 м)
2. Остаточные	Каспийское Аральское	Остатки огромного моря в понижениях (Русская равнина)	Каспийское море-озеро - самое большое по площади в мире
3.Вулканические	Курильское, Кроноцкое (Камчатка)	В кратерах потухших вулканов	Самое крупное - озеро Тоба.
4. Карстовые (провальные)	Изъяр, Светлое (Чувашия)	Многолетняя мерзлота, растворимые породы	Большинство озер Чувашии - карстовые, в пещерах - подземные озера.
5. Ледниковые	Ладожское, Онежское	Древнее оледенение	Озеро Верхнее-самое глубокое.
6. Запрудные	Сарезское	На горных реках	Сарезское - самое молодое озеро Памира.
7. Озера-старицы	Маленькие графических картах не изображаются	В поймах равнинных рек, старые речные русла	Существуют недолго, быстро мелеют

Водная масса озер - это не только вода, но и растворенные в ней газы и соли. Вода во всех озерах современного атмосферного происхождения. Она попадает в котловину путем поверхностного притока, подземного притока или оттока и осадков на зеркало водоема, в том числе и конденсации пара.

По приходу и расходу водной массы озера делятся на четыре группы:

1. Хорошо проточные. В такие озера впадает несколько рек и одна вытекает. Вода в них непрерывно сменяется. Естественно, что она пресная и всегда чистая. Хорошо проточные озера находятся в зонах избыточного атмосферного увлажнения и имеют высоко положительный баланс.

2. Мало проточные. В них тоже впадают реки, но сток осуществляется или периодически, или через одну небольшую реку. Такие озера присущи зонам с недостаточным увлажнением.

3. Бессточные, или устьевые, озера. В них впадают реки, иногда очень значительные, например, в Каспийское и Аральское моря, но стока из них нет.

4. Глухие, или замкнутые, озера. Они не имеют ни притока, ни стока в виде рек, питаются дождевой, снеговой и грунтовой водой. Расходуется вода на испарение и подземный сток. Глухими являются небольшие озерки среди тундр, в лесах таежной зоны, степные блюдца, а также соленые озера полупустынной зоны. Сюда же относятся каровые озера высокогорий, кратерные вулканические и многие другие, всегда небольшие. Вне групп оказываются карстовые озера, питающиеся не столько поверхностным и грунтовым стоком, сколько мощным лотком воды в подземных пустотах.

Слой годового водообмена в среднем колеблется от 1 м в бессточных озерах, до 2 м в малопроточных и до 3-4 м и несколько более в хорошо проточных.

Отношение объемов воды, участвующих и не участвующих в водообмене, во многом зависит от размеров и формы котловины.

В Ладожском озере оно равно 8,8 %, в Байкале 0,3, в Каспии 0,6, в Псковско-Чудском даже 56,5 [5].



ГЛАВА 2. ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ РАСПРОСТРАНЕНИЕ И ТИПОЛОГИЯ ОЗЕР

Озера распространены на поверхности суши повсеместно. Наибольшая озерность (отношение площади озер к общей площади суши) характерна для улажненных районов многолетней мерзлоты, в некоторых засушливых районах внутреннего стока (юг Западной Сибири, Северный Казахстан), на поймах и в дельтах рек.

Озерность Финляндии составляет 9,4 %, Швеция-8,6 %.В России озер больше всего на Кольском полуострове(6,3 %территории),в Карелии и на Северо-Западе Европейской части(5,4 %),в Западно-Сибирской низменности(4,3 %). Озерность всей России около 2,1 %.

Наибольшее число крупных озер с площадью более 100 км ² наводится в Африке, Азии и Северной Америке. В 1945 самых крупных озерах земного шара сосредоточено 168 тыс. км ³ воды, т.е. около 95 % объема всех озер на Земле.

Озера подразделяют по размеру, степени постоянства, географическому положению, происхождению котловины, характеру водообмена, структуре водного баланса, термическому режиму, минерализации вод, условиям питания водных организмов и др.

По размеру озера подразделяются на очень большие - площадью свыше 1000 км ², большие - площадью от 101 до 1000 км ², средние - площадью от 10 до 100 км ² и малые - площадью менее 10 км ².

По степени постоянства озера делят на постоянные и временные. К последним относятся водоемы, которые заполняются водой лишь во влажные периоды года, а в остальное время пересыхают, а также некоторые термокарстовые озера, теряющие воду в летний период.

По географическому положению озера подразделяют на интразональные, которые находятся в той же географической зоне, что и водосбор озера, и полизональные, водосбор которых расположен в нескольких географических зонах. Малые озера на равнинах, как правило, интразональны, крупные озера обычно полизональны. Полизональны также и горные озера, водосбор которых расположен в нескольких высотных ландшафтных зонах.

По термическому режиму выделяют следующие виды озер:1)полярные (или холодные) с температурой в течение всего года ниже 4 градусов и с преобладанием обратной температурной стратификации; 2)тропические (или теплые) с температурой в течение всего года выше 4 градусов и с преобладанием прямой температурной стратификации; 3)озера в условиях умеренного климата с температурой выше 4 градусов и прямой температурной стратификацией летом и температурой ниже 4 градусов и обратной температурной стратификацией зимой.

В соответствии с общей классификацией природных вод по минерализации озера могут быть подразделены на пресные (или пресноводные) с соленостью менее 1‰, солоноватые с соленостью от 1 до 25‰, соленые с соленостью более 25‰. Озера последней группы называются соляными или минеральными. Озера с очень большим содержанием солей называются рапными [4].

Как и другие водные объекты, озера богаты водными организмами. По условиям питания водных организмов (географическим условиям) озера подразделяются на олигатрофные (глубокие озера Байкал, Иссык-Куль, Телецкое и др. с малым количеством питательных веществ и малой продукцией органического вещества), эвтрофные (озера с большим поступлением питательных веществ, большим содержанием органического вещества, продуцирование которого ведет к перенасыщению кислородом в поверхностном слое воды, а разложение-к недостатку кислорода в гиполимнионе); дистрофные (озера, содержащие в воде настолько избыточное количество органического вещества, что продукты его неполного окисления становятся вредными для жизнедеятельности организмов, как, например, в некоторых заболоченных районах); мезотрофные (озера со средними трофическими условиями).

Типы озер, естественно, образуют озерные области; классификация водоемов совпадает с описанием их распространения. Озерность территории аналогична густоте речной сети. Она характеризуется следующими показателями: 1) отношением суммарной площади зеркала водоемов региона к общей его площади, выраженном в процентах; 2) количеством озер всех размеров на 1000 км ² площади; 3) количеством озер размером в 1 км ² и более на 1000 км ² площади; 4) общим числом озер в районе.

Тундровая зона. Озера тундрового типа развиваются в условиях избыточного увлажнения, многочисленны, но небольших размеров. Котловины биогенные и термокарстовые, дно их плоское, глубина незначительная, берега низкие, часто заболоченные. Вода пресная и ультропресная. Дистрофные. Озерность большая: в тундрах Кольского полуострова свыше 74 тыс. озер, между реками Мезенью и Кароа 125 тыс., в Сибирской тундре 319 тыс. озер. В целом озерность тундровой зоны от 5 до 10 %, на 1000 км ² приходится 1000-1500 озер, преимущественно малых, площадью меньше 1 км ². Лесная зона средних широт тоже избыточно увлажнена, что благоприятствует образованию озер. Регионы этой зоны различны по рельефу и его возрасту. Здесь отчетливо обрисовано несколько озерных областей со свойственными им типами озер.

2) Карельско-Канадский тип. Озера этого типа распространены на Балтийском и Канадском щитах. Среди них можно выделить два подтипа озер: в трещинных котловинах, эродированных ледником, и в ледниково-аккумулятивных котловинах. Характерно своеобразное соотношение озер с реками: главным звеном гидрографической сети служат озера, а реки в виде коротких проток играют подчиненную роль. Озера хорошо проточные, пресные, олиготрофные. Озерность территории наибольшая для всей суши - в Карелии 12,6 %, на 1000 км ² насчитывается 208 озер, причем средних и больших от 5 до 9, что значительно больше, чем в других районах.

3) Ладожско-Лаврентьсвский тип представлен очень большими озерами в котловинах- грабенах на периферии Балтийского и Канадского щитов Онежское, Ладожское, Венерн, Веттерн, Великие Американские, Виннипег, Атабаска, Большое Невольничье, Большое Медвежье. Каждое из этих озер представляет собой узел большой гидрографической сети - принимает много притоков, в том числе многоводных рек, сток осуществляется полноводными протоками - вуоксами. Водосборная площадь Ладожского озера 276 тыс. км ², она уступает (не считая Каспийского моря) только Аралу (940 тыс. км ²) и Байкалу (571 тыс. км ²). К этому типу принадлежит и крупнейшее озеро-Верхнее. Все озера хорошо проточные, пресные, олиготрофные; благодаря большой площади обладают значительными запасами рыбы.

4) Селигеро-Ильменский тип. Озера этого типа расположены в краевой зоне бывших материковых ледников, где откладывалась морена. Выделяются озера двух подтипов: а) селигерского; приурочены к холмисто-моренному рельефу, лопастной формы, б) ильменского; характерны для моренно-равнинного рельефа, имеют овальную форму; к этому подтипу относятся Ильмень, Белое, Воже, Лача, Кубенское, Псковское озера. Озера хорошо проточные, пресные, эвтрофные, интенсивно зарастают. У каждого значительная водосборная площадь: у Лача 12 600, Кубенского 14 700, Белого 14 000, Волго 3500, Ильменя 67 000 км ².

5) Восточносибирский тип. К нему относятся озера территорий с вечной мерзлотой - Северосибирской, Цешральноякутской (Вилюйской), Яно-Индигирской, Колымской низменностей. Котловины термокарстовые, небольшие и неглубокие, водосборная площадь каждого невелика. Создают большую озерность - 8,4 % (вторая после Карелии и Финляндии), на 1000 км² приходится 370-450 озер. Общее число озер очень велико, например, в Яно-Индигирской и Колымской низменностях 550600. Озера пресные, в стадию юности олиготрофные, затем становятся эвтрофными. Тепловой режим зависит от близости мерзлоты.

6. Таежно-болотный тип включает малые озера в биогенных, камовых и термокарстовых котловинах; глухие, пресные, дистрофные, нарастает моховая сплавина, часто безрыбные. Характерны для западносибирской тайги. На 1000 км ² приходится 375 озер, но озерность меньше тундровой - 3,8 %. Озерность лесной зоны, как видно, весьма неравномерна: если в Карелии на 1000 км ² приходится 200 озер, то на геологически древней территории бассейна Камы только 14. В степной зоне климатические факторы (недостаточное атмосферное увлажнение) неблагоприятны для образования озер. На большей части зоны в степных блюдцах возникают лишь временные весенние водоемы. И только в азиатской степной провинции с ее малым речным стоком реки образуют устьевые озера. Сочетаются пресные и минерализованные озера.

7) Азиатский степной тип свойствен равнинным областям степной зоны Западной Сибири и Казахстана (Чаны, Кулундинское, Убинское и др.). Общее число озер здесь свыше 38 тыс., озерность 2,4 %, на 1000 км ² приходится 27 озер. Самое большое из них Чаны, площадью около 2000 км ². Озера занимают суффозионные и межгривные понижения, котловины озер вырезаны слабо, плоские, неглубокие, морфологически нечеткие. Большинство озер бессточны. Чутко реагируют на климатические изменения колебаниями массы воды и площади зеркала. Пресные и солоноватые - эвтрофны.

8) Предгорный степной тип включает несколько больших озер (Балатон, Ханка, Нейзидлер-Зе) и много мелких. Они занимают тектонические котловины в предгорьях. Малопроточные, пресные, эвтрофные. В пустынной зоне также есть районы со значительной озерностью.

9) Казахстанский тип представлен как большими (Балхаш, Тенгиз, Лобнор), так и малыми (Эльтон, Баскунчак и др.) озерами. К этому типу, вероятно, можно отнести и Аральское море. Котловины большинства из них тектонические, некоторых суффозионные. Самая характерная черта этих озер-бессточность. Минерализация их весьма различная: Балхаш в восточной части пресный, Аральское море солоноватое, Эльтон - самосадочное озеро. Еще одна характерная черта озер Казахстанского типа, связанная с особенностями водного режима, -частые изменения уровня, места положения (Лобнор) и даже проточности (Кургальджан недавно стало проточным озером и начало опресняться). Солоноватые озера эвтрофны, горько-соленые безжизненны.

К числу районов со значительной озерностью относится Прибалхашье-до 5,7 %; если из расчета исключить Балхаш, она сразу упадет до 0,5 %. Равнинные районы Средней Азии наименее обеспечены озерами: от 6 до 0,4 озера на 1000 км ².

Субтропическая зона северного полушария совпадает со средиземным поясом разлома земной коры. Особенности стока здесь определяются не столько климатом - недостаточным увлажнением, сколько макрорельефом-сочетанием горных хребтов и котловин.

10) Анатолийский тип. Озера этого типа находятся в сбросовых, синклинальных и лавовозапрудных котловинах. Водосборные бассейны небольшие, замкнутые (Мертвое, Ван, Севан, Туз, Резайе, Большое Соленое). Большинство озер бессточные с большими колебаниями уровней во времени. Благодаря отсутствию единого базиса эрозии высота зеркала даже соседних озер весьма различна. Большинство минерализовано, состав солей сильно варьирует. К числу пресных озер относится Севан. В тропической зоне атмосферное увлажнение ничтожное, сток незначительный и резко колеблется по сезонам и годам. И это сказывается на характере озер.

11) Австралийский тип. Озера бессточные, расположены обычно в обширных, по плоских и неглубоких котловинах, морфологически обрисованы слабо (Эйр, Этоша, Зоа, Торренс,Чад и др.). Сезонные и многолетние колебания уровней и площадей значительные. В сезон дождей появляются временные озера. В сухой сезон многие представлены только коркой соли. Жизненные условия лимитируются соленостью и сезонными изменениями водной массы. В экваториальной зоне благодаря большому количеству осадков сток интенсивный, развиты мощные речные системы (Амазонка, Конго и др.), поэтому условия для образования озер неблагоприятны.

12) Великоафриканский тип; в рифтовой полосе Восточноафриканских разломов образовалась цепь Великих озер-Ньяса, Танганьика, Киву, Эдуард, Альберт, Виктория, Рудольф. Они протягиваются от 15° ю. ш. до 5°с. ш. - на 225 км, захватывая южный субэкваториальный, экваториальный и северный субэкваториальный пояс. Вся Восточная Африка находится в зоне субэкваториальных муссонов и саванн. Режим озер различен: Ньяса, Виктория, Эдуард, Альберт проточные и пресные, Таньганьика и Киву мало проточные и со своеобразным газовым режимом, озеро Рудольфа бессточное и минерализованное. На равнинах выделяются три типа интразональных озер: долинно-речные, прибрежно-морские и карстовые.13) К долинно-речным относятся староречья и дельтовые. Дельты-территории с наибольшей озерностью - от 9 до 12 %. Однако озера небольшие - от 0,05 до 0,5 км ². В дельте Лены 58 728 озер, Волги-1680, Яны-20 059.

14) Прибрежно-морские озера образуются благодаря отчленению небольших прибрежных акваторий морей - бухт и заливов песчаными стрелками, моренами, коралловыми рифами и др. Разновидностью таких озер являются лиманы.

15) Карстовые озера. В горных странах озера весьма разнообразны в зависимости от характера котловин и природы высотного пояса. Обобщая индивидуальные особенности озер, можно выделить два типа: среднегорные и высокогорные.

16) Среднегорные (Зайсан, Телецкое, Женевское, Боденское и другие) озера занимают котловины, образовавшиеся от подпруживания горных долин мореной, обвалом или вулканической лавой. Они проточные, их температурный режим, условия жизни и характер органического мира отражают закономерности вертикальной поясности.

17) Высокогорные озера находятся в предледниковом поясе альпийских лугов и занимают каровые, троговые, кратерные или кальдерные котловины. Небольшие, с пресной очень чистой водой, олиготрофные. Вне групп остаются уникальные озера Каспийское и Байкал. Каспийское, как уже указывалось, благодаря огромным размерам развивается как морской водоем. Байкал индивидуален: благодаря глубине (1620 м), объему воды (23 000 км³), ее чистоте, а также возрасту (с миоцена) и обусловленной этим эндемичности фауны представляет собой исключительное явление природы. Иногда его сравнивают с Танганьикой. Однако их сходство ограничивается только морфологией котловин, состав же воды, а следовательно, и режим озер различны [7].



ГЛАВА 3. ЦИКЛ РАЗВИТИЯ ОЗЕР

Стадия развития озер - основные этапы в жизни озерных водоемов. Цикл развития каждого озера включает в себя многие процессы: заполнение котловины отложениями, приносимыми с площади бассейна, и органическими осадками из самого озера, зарастание котловины водной растительностью (рдесты, кувшинки, камыши, тростники, осоки), образование сплавин, торфа и т.д. По совокупности признаков озера подразделяются на молодые, зрелые, старые, по стадиям развития - олиготрофную, эвтрофную, дистрофную, пруд, болото. Для каждой стадии характерны определенные признаки, например, химические свойства воды, её цвет и прозрачность, органический мир в воде, состав и мощность донных осадков, растительность в толще воды и у берегов, наличие сплавин и др.

Образование озера начинается с образования котловины. Происхождение котловины в значительной мере определяет размеры и форму озера. По происхождению котловин озера делятся на несколько генетических типов: тектонические озера, вулканические озера, ледниковые озера, водно-аккумулятивные и водно-эрозионные, провальные озера, эоловые озера, запрудные озера. С момента заполнения котловины водой начинается формирование озерного ложа. Течение и волны, вызываемые главным образом ветром, разрушают берега, вода переносит, сортирует и откладывает продукты разрушения. Мелкие частицы уносятся дальше от берега, чем крупные, и там образуют донные отложения. В озерном ложе выделяются две области: береговая и глубинная. В первой преобладает разрушение, во второй - отложение продуктов разрушения. Береговая область состоит из трех частей:

1. Береговой склон - полоса суши, не подвергающаяся непосредственному воздействию воды. Ниже основания склона прибой разрушает породы, поэтому берег отступает;

2. Побережье - прибойная полоса - зона самого интенсивного разрушения и частичного отложения наносов. Побережье делится на подводное, затопляемое и сухое (подвергающееся только действию волнения);

береговая отмель - наклонная подводная площадка, ограниченная со стороны озерной впадины откосом (отсыпью). Отмель создается как в результате размыва, так и в результате отложения наносов.

Побережье и береговую отмель вместе называют литоралью. Глубина литорали не превышает нескольких метров. На литорали селится растительность. Отсюда она наступает на озеро. Иногда за границу литорали принимают глубину проникновения солнечных лучей, глубину распространения зеленых растений. В глубинной области озерного ложа откладываются продукты разрушения береговой области, к ним присоединяются осадки, сносимые в озеро с поверхности его бассейна, а также остатки растений и животных, населяющих озеро. Смешиваясь и претерпевая изменения, неорганические и органические осадки образуют толщу иловатых отложений, постепенно заполнящих углубления дна и выравнивающих его. Дно глубинной области почти не подвергается влиянию волнений. Глубинную область дна называют профундалью; область, переходящую от профундали к литорали, - сублиторалью. По мере накопления осадков литораль расширяется, глубины профундали уменьшаются, и постепенно она может совсем исчезнуть. Растительность, поселяющаяся на литорали, распространяется на все озеро. За счет остатков отмирающей растительности интенсивность накопления отложений на дне озера увеличивается. Заполнение озера наносами - естественный процесс его развития. Чем меньше озеро, чем интенсивнее оно заносится и зарастает, тем скорее превратится в болото и станет сушей. Изменения количества воды в озере могут ускорить или замедлить этот процесс. Следуя делению, введенному Форелем, в развитии озера можно выделить три стадии: 1) стадию юности, когда формирование ложа только начинается, первоначальный рельеф дна не скрыт наносами, растительности почти нет или она селится около самого берега; 2) стадию зрелости - в котловине озера хорошо выражено деление на литораль и профундаль; 3) стадию старости всего озера - глубинная часть заполнена наносами, литораль, наступавшая на озеро со всех сторон, сомкнулась, растительность занимает все озеро. В результате дальнейшего заполнения озера наносами оно превратится в болото [8].

Рис 2. Схема зарастания озера. Экологические зоны: а - влаголюбивых растений (осоки, лютики и др.); б - земноводных растений (хвощи, ирисы и др.); в - зона камышей (камыши, тростники, рогозы); г - полупогруженных растений (кувшинки, кубышки и др.); д - погруженных растений (рдесты и др.); е - подводные луга (водяные мхи) до глубин 40-50 м

В конечном счете озеро становится травяным низинным болотом. Глубокие озера с крутыми берегами зарастают иначе: не с краев, а путем нарастания сверху сплавины (зыбуна) - слоя из живых и отмерших растений. Основу сплавины составляют растения с длинными корневищами (сабельник, вахта, белокрыльник), а на сетке из корневищ поселяются другие травянистые растения и даже кустарники (ольха, ивы). Сплавина сначала появляется у берегов, защищенных от ветра, где нет волнения, и постепенно надвигается на озеро, увеличиваясь в мощности. Часть растений отмирает, падает на дно, образуя торф. Постепенно в сплавине остаются лишь "окна" воды, а потом и они исчезают, хотя котловина еще не заполнена отложениями, и только со временем сплавина смыкается со слоем торфа. Торф - органогенная горная порода, образующаяся в результате неполного разложения растений при недостатке кислорода из-за сильного увлажнения. В нем содержится до 90 % воды. На дне зарастающих озер, помимо торфа, образуются и озерные илы, среди которых преобладает сапропель, возникающий из отмершего планктона в анаэробных условиях; мощность его может достигать нескольких метров. Зольность, т. е. процент содержания минеральных веществ, не сгорающих при прокаливании, в торфе может достигать 10-20 %. в сапропеле она гораздо меньше [10].

В сухом (аридном) климате озера в конце концов становятся солончаками, что заметнее на малых мелких озерах. Этому способствует ничтожное количество атмосферных осадков, интенсивное испарение, уменьшение речного стока, отложение твердых минеральных осадков, приносимых реками и пыльными бурями. В результате водная масса озера уменьшается, уровень понижается, площадь сокращается, концентрация солей возрастает, и даже пресное озеро может превратиться сначала в соленое озеро (например, Большое Соленое озеро в Северной Америке), потом в соленое болото ("озеро" Торренс в Австралии), а затем и в сухой солончак ("озера" Эльтон и Баскунчак в Прикаспии). Этот процесс сопровождается угнетением растительности и заменой гигрофитов галофитами, живущими на засоленных почвогрунтах (солерос, солянки, тамариск, полыни). Превращение озер в болото или солончаки - естественный процесс их развития, зависящий от климата и продолжительности существования.

Озера используются для водоснабжения населения и промышленных предприятий, орошения, добычи солей, получения лечебных грязей, сапропелем в качестве удобрения и химического сырья, а также в рыбохозяйственных, рекреационных и бальнеологических целях. Многие озера являются важными транспортными путями (например. Каспийское, Ладожское, Великие Северо-Американские озера и др.) [11].



ГЛАВА 4. РЕЖИМ ОЗЕР

Существует зональная термическая классификация пресных озер, разработанная Ф. Форелем. В ней выделены три типа озер: полярные, умеренные и тропические - в зависимости от длительности периода с температурой выше или ниже +4 °С, что отражается на вертикальной циркуляции воды в озере. Впоследствии дополнительно были выделены еще два типа озер - субполярные и субтропические, а в тропическом типе намечены два подтипа: влажных и сухих тропиков.

4.1 ТЕРМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ ОЗЕР

Озера жаркого теплового пояса - тропические - характеризуются температурой поверхности 20-30 °С весь год, причем с глубиной она постепенно снижается. Такое распределение температуры по вертикали называется прямой термической стратификацией. Зимой в связи с понижением температуры воды на поверхности наблюдается сезонная циркуляция, более четкая в сухих тропиках, нежели во влажных. Озера холодного теплового пояса - полярные. Весь год обладают температурой поверхности ниже +4 °С. Большую часть года они замерзшие, и температура с глубиной повышается. Такое распределение температуры по вертикали называется обратной термической стратификацией. Период циркуляции один - летом.

Озера умеренного теплового пояса - умеренные - имеют температуру поверхности выше +4 °С летом, ниже +4 °С зимой. Они обладают переменной стратификацией по сезонам года: летом прямой, зимой обратной. Весной и осенью наступают такие моменты, когда температура по вертикали одинаковая - +4°С на разных глубинах. Явление постоянства температуры по вертикали называется гомотермией (весенней и осенней) [10].

Рис 3. Термический режим (структура) озер умеренного пояса: 1.а. - изменение температуры пресных озер с глубиной по сезонам года; б. - вертикальные термические зоны озер умеренного климатического пояса летом

Годовой термический цикл в озерах умеренного пояса разделяется на четыре периода: весеннее нагревание (от 0 до +4 °С) осуществляется благодаря конвективному перемешиванию; летнее нагревание (от +4 °С до максимальной температуры) - путем молекулярной теплопроводности; осеннее охлаждение (от максимальной температуры до +4 °С) - путем конвективного перемешивания; зимнее охлаждение (от +4 до 0°С) - вновь путем молекулярной теплопроводности. Таким образом, в умеренных озерах два периода циркуляции - весной и осенью.

В зимнем периоде замерзающих озер выделяются те же три фазы, что и у рек: замерзание, ледостав, вскрытие. Процесс образования и таяния льда у озер схож с реками. Небольшие мелкие озера замерзают раньше рек, большие глубокие - позже. Но и те, и другие озера на 2-3 недели дольше покрыты льдом, чем реки региона, и вскрываются позже их. Термический режим соленых озер напоминает режим океанов и морей.

Озера, особенно крупные, оказывают смягчающее влияние на климат прилегающих территорий: зимой там теплее, летом прохладнее. Так, на береговых метеостанциях у озера Байкал температура зимой на 8-10°С выше, а летом на 6-8 °С ниже, чем на станциях, находящихся вне влияния этого озера. Влажность воздуха близ озера больше из-за повышенного испарения.

4.2 ХИМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ ОЗЕР

Реки, впадающие в озера, несут растворенные в воде соли. Если озера проточные, то соли вместе с водой выносятся в моря, и вода озера остается пресной. Если озера бессточные, то соли, приносимые реками, естественно, накапливаются, вода озер становится минерализованной. По количеству растворенных в воде веществ озера делятся на пресные, солоноватые и соленые. В качестве границы между пресными и солоноватыми принята минерализация в 3 °/00. Солеными считаются водоемы с концентрацией солей 24,695 °/00 и выше. При такой солености температура замерзания воды равна температуре наибольшей плотности - 1,33°.

Химический режим озер определяется прежде всего атмосферным увлажнением местности и обусловленным им водным балансом озера. В природных зонах с избыточным увлажнением-тундровой и лесных всех широт - озера хорошо проточные, водная масса в них непрерывно обновляется, пресные. Опреснению озер способствуют и другие геохимические процессы гумидных зон - сток пресных грунтовых и болотных вод и биохимический влагооборот. В зонах с недостаточным и скудным увлажнением - степных, полупустынных, пустынных, частично саванновых - озера бессточные, в расходе преобладает испарение. Так как реки и грунтовые воды всегда приносят соли, а испаряется только чистая вода, то солевой баланс озер оказывается положительным, а вода их минерализованной до рапы - раствора, из которого происходит осаждение соли на дно озера.

На зональном фоне проявляются местные особенности озер. Так, Кулайские озера в бассейне Пинеги соленые. Минерализация их объясняется близостью соленосных пластов земной коры. Озеро Чад хотя и бессточное, но пресное благодаря грунтовому стоку. В заливе Кара-Богаз-Гол, окруженном пустынями, большое испарение; он поглощает воду Каспия и, с одной стороны, опресняет ее, а с другой - накапливает глауберовую соль в своей котловине. Состав солей в водах озер, а также интенсивность соленакопления зависят от солености грунтов. В соленых озерах преобладают хлориды - NаСL, МgСL₂ (Эльтон, Баскунчак, Мертвое, Большое Соленое и многие другие). В содовых озерах наряду с хлористым натрием содержатся сода Nа₂СОз и сернокислый натрий (Ван и некоторые озера в степях Западной Сибири и Забайкалья). Борные озера кроме перечисленных солей содержат буру натрия. Они встречаются в Тибете, Калифорнии, Неваде [2].

4.3 УРОВЕННЫЙ РЕЖИМ ОЗЕР

Уровенный режим озер определяется комплексом следующих природных условий: а) соотношением между приходной (осадки на зеркало озера, поверхностный приток, подземный приток) и расходной частью водного баланса озера (испарение, поверхностный и подземный сток из озера); б) морфометрическими характеристиками озерной чаши и озерной котловины (соотношение между высотой стояния воды в озере и площадью его водного зеркала); в) размерами озера, его формой, характером берегов, характером ветровой деятельности, определяющим размеры волн, сгонов и нагонов уровня.

Колебания уровня озера могут быть сведены к следующим трем основным видам: сезонные, годовые и кратковременные. Иногда колебания уровня в годовом (сезонные) и многолетнем периоде, отражающие режим притока и убыли воды в озере, называют абсолютными колебаниями, а кратковременные, которые происходят одновременно с абсолютными изменениями уровня, называют относительными колебаниями. В силу того, что относительные колебания протекают одновременно с абсолютными, они дополнительно увеличивают или уменьшают амплитуду абсолютного колебания уровня озера в отдельных его пунктах. Сезонные колебания, происходящие в течение года, обусловливаются различными в разные месяцы, но более или менее правильно ежегодно повторяющимися соотношениями между приходной и расходной частями водного баланса. Амплитуда годовых колебаний уровня воды в разных озерах различна и зависит oт ряда факторов: климатических условий, характера питания, размера площади водосбора, размера озера, геологических условий озерного ложа и др.

Абсолютные значения амплитуды колебания уровней естественных озер изменяются в довольно широких пределах - от десятков сантиметров до 2-4 м и больше в зависимости от сочетания указанных выше условий. После ряда многоводных лет, когда приток превышает расход воды из озера, имеет место более высокое стояние уровней, чем после маловодных периодов. Вследствие того, что на крупных (особенно бессточных) озерах уровень каждого данного года является следствием характера водности ряда предшествующих лет, низкий уровень может иметь место и в многоводном году, если этот год входит в цикл лет маловодного периода, и высокий - в маловодном, если этот маловодный год наблюдается в пределах многоводного периода. Кроме отмеченной причины, имеющей место на каждом озере, иногда наблюдаются так называемые вековые колебания, вызываемые геологическими факторами (поднятие, опускание озерной котловины и отдельных частей ее). Кратковременные, или относительные, колебания уровней воды в озере являются следствием волнения, ветровых нагонов и сгонов и сейш [3].

4.4 ДИНАМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ ОЗЕР

Колебания уровня озера могут быть сведены к следующим трем основным видам: сезонные, годовые и кратковременные. Сезонные колебания, происходящие в течение года, обусловливаются различными в разные месяцы, но более или менее правильно ежегодно повторяющимися соотношениями между приходной и расходной частями водного баланса. Амплитуда годовых колебаний уровня воды в разных озерах различна и зависит oт ряда факторов: климатических условий, характера питания, размера площади водосбора, размера озера, геологических условий озерного ложа и др.

Абсолютные значения амплитуды колебания уровней естественных озер изменяются в довольно широких пределах - от десятков сантиметров до 2-4 м и больше в зависимости от сочетания указанных выше условий. Кратковременное колебание всей массы воды при спокойной поверхности называется сейшами. Причиной возникновения сейшей является воздействие внешних сил - изменение атмосферного давления, ветер, сейсмические явления. Сейши характеризуются большим периодом (от нескольких минут до десятков часов) и большой амплитудой (от единиц миллиметров до нескольких метров). При сейшах поверхность озера приобретает уклон то в одну, то в другую сторону. Неподвижная ось, около которой колеблется зеркало озера, называется узлом. Как показывают исследования, сейши более устойчивы в глубоководных водоемах, чем в мелководных. Неравномерность охлаждения и нагревания водных масс озера прежде всего вызывает вертикальные, так называемые конвекционные токи, в некоторой степени оказывающие и на горизонтальные перемещения водных масс.

Кратковременные движения водной массы озера могут проявляться в виде течений и волнения. Среди временных течений прежде всего следует выделить такие, которые возникают под действием ветра, сейшей и вследствие неравномерного нагревания и охлаждения воды озера. Ветровые (дрейфовые) течения оказывают особенно значительное влияние на характер физических процессов в озерах с большой площадью, плоской формой озерного ложа и малыми глубинами. Постоянные движения воды в озере в форме течений вызываются впадающей в озеро или вытекающей из него рекой (сточные течения). Интенсивность таких течений определяется соотношением объема озера и расхода втекающей или вытекающей реки. Если объем воды в проточном озере невелик по сравнению с объемом воды, втекающей в озеро, то в озере устанавливается течение, аналогичное течению в реке, лишь с соответственно меньшими скоростями. Такое проточное озеро может в некотором смысле рассматриваться как крайний случай значительного расширения русла реки. Если, наоборот, объем озера весьма велик по сравнению с объемом воды, втекающей и вытекающей из него, то, хотя оно и в этом случае называется проточным, но во многих отношениях по характеру происходящих в нем процессов ближе подходит к бессточному озеру. Течение такого типа наблюдается в оз. Байкал, объем которого чрезвычайно велик по сравнению с объемом стока втекающих в него рек Селенги, Верхней Ангары и др. и вытекающей из него р. Ангары.

После ряда многоводных лет, когда приток превышает расход воды из озера, имеет место более высокое стояние уровней, чем после маловодных периодов. Вследствие того, что на крупных (особенно бессточных) озерах уровень каждого данного года является следствием характера водности ряда предшествующих лет, низкий уровень может иметь место и в многоводном году, если этот год входит в цикл лет маловодного периода, и высокий - в маловодном, если этот маловодный год наблюдается в пределах многоводного периода. Иногда наблюдаются так называемые вековые колебания, вызываемые геологическими факторами (поднятие, опускание озерной котловины и отдельных ее частей) [9].



ГЛАВА 5. ЗНАЧЕНИЕ ОЗЕР

Значение озер в географической оболочке очень велико. Озера оказывают воздействие на внутриматериковый влагооборот воды. Водоемы суши оказывают заметное воздействие на местные климатические условия, увеличивая влажность и снижая колебания температуры.

...