Промежуточный контроль

Вопросы для предварительной подготовки (Д/з):

1) Озера и их распространение на Земле. Происхождение озер и типы озерных котловин.

2) Классификации озер по размеру, характеру водообмена, по условиям питания, термические классификации озер.

3) Морфометрические характеристики озера. Озерное ложе и характеристика его основных частей. Основные характеристики волнения и течений в озерах.

4) Водные массы и водный баланс озер. Гидрохимический, тепловой и ледовой режим озер

Термины и понятия:Озеро, озерная котловина, лиман, старица, карстовые, суффозионные и термокарстовые озерные котловины, бессточное, сточное, проточное озеро, ложе озера, литораль, сублитораль, пелагиаль, профундаль, олиготрофные, мезотрофные, евтрофные, дистрофные озера, терригенные, биогенные и хемогенные озерные отложения, сапропель, автохтонные и аллохтонные озерные отложения.

Список географических названий водных объектов. Озера: Балатон, Женевское, Ладожское, Онежское, Чудское, Аральское, Байкал, Балхаш, Иссык-Куль, Каспийское, Севан, Ханка, Таймыр, Телецкое, Виктория, Ньяса, Рудольфа, Танганьика, Чад, Атабаска, Большое Медвежье, Верхнее, Гурон, Мичиган, Онтарио, Эри, Маракайбо, Титикака.

Озера – естественные водоемы с замедленным водообменом в углублениях суши (котловинах). Основное отличие озера от моря - отсутствие непосредственного водообмена с океаном. В отличии от рек, где главной причиной движения воды является градиент силы тяжести, в озерах – это ветер, различие температур и степени минерализации воды.

Общая площадь озёр земного шара около 2,7 млн. км² (около 1,8% площади суши), объём около 230 тыс. км³. Распределение озёр по земному шару неравномерно, так как для возникновения озер необходим избыток влаги (поэтому основная масса озер находится в областях избыточного увлажнения – зона тундры, лесотундры, тайги, для которых характерно превышение суммы осадков в среднем за год над испарением с водной поверхности) и наличие котловин, если последних нет, происходит заболачивание территории и избыток влаги накапливается в болотах.

Средняя озерность (отношение площади озер к общей площади) России составляет 2,1% (табл.10.1), наибольшей озерностью характеризуются Яно-Индигирская и Колымская низменности (местами более 50%), и Карелия (12-13%). Много озер в Центральной Якутии, в Сургутской низине, большое скопление озер на юге Западной Сибири в лесостепной зоне связано с близким залеганием грунтовых вод и обилием неглубоких замкнутых понижений.

Таблица 8.1

Крупнейшие озера России

¹ На территории России – 3,03 тыс. км²

Для возникновения озера необходимо образование котловины и заполнение ее водой на длительное время. Котловина заполняется чаще речными и подземными водами, атмосферными осадками, реже водами морского происхождения.

Образование озерных котловин происходит под влиянием эндогенных (внутренних) и экзогенных (внешних) процессов. Обычно в формировании современного облика озерных котловин участвует несколько процессов, однако один или группа этих процессов являются ведущими (Давыдов и др, 1973).

По характеру и происхождению озерных котловин выделяют следующие основные генетические типы:

Крупные озера имеют в основном котловины тектонического (Байкал, Телецкое и др.) или ледниково-тектонического происхождения (Ладожское, Онежское, Имандра, озера плато Путорана: Хантайское, Лама, Глубокое и др.). Тектонические озера образуются в межгорных прогибах (Маркаколь, Иссык-Куль), в предгорных впадинах (Балхаш), в рифтовых впадинах (Байкал), они отличаются значительными размерами и глубиной.

Вулканические озера – возникают в кратерах и кальдерах потухших вулканов (озера на острове Ява, оз.Крейтер в кратере вулкана Мазама, США), в углублениях лавовых покровов (оз.Комариное в Исландии), в маарах (оз.Лахерское в массиве Эйфель, Германия). Озерные котловины вулканического происхождения есть на Камчатке и Курилах (озеро Кольцевое в кратере вулкана Креницына на острове Онекотан, озеро Бирюзовое в кратере вулкана Заварицкого на острове Симушир, озеро Курильское на Камчатке и др.).

В районах, сложенных известняками, доломитами и гипсами, в результате химического растворения этих пород поверхностными и подземными водами возникают карстовые озёрные котловины. Толщи песка и глины, лежащие над карстующимися породами, проваливаются в подземные пустоты, образуя на земной поверхности углубления, которые со временем заполняются водой и становятся озёрами. Карстовые озёра встречаются и в пещерах, их можно увидеть в Крыму, на Кавказе, на Урале и в других районах.

В тундре, а иногда и в тайге, где распространена многолетняя мерзлота, в тёплое время года грунт подтаивает и проседает. В небольших углублениях появляются озёра, называемые термокарстовыми. По количеству в России больше всего озер термокарстового происхождения.

Суффозионно-просадочные котловины возникают в результате просадок, вызванных вымыванием подземными водами из грунта мелких и цементирующих веществ.

Запрудные, или плотинные, озёра возникают в горах, когда в результате обвала масса горных пород перегораживает русло реки.

У берегов морей песчаные косы могут отделить мелководный прибрежный участок от морской акватории, в результате формируется озеро-лагуна. Если песчано-глинистые отложения отгораживают от моря затопленные устья рек, образуются лиманы – мелководные заливы с очень солёной водой. Таких озёр много на побережье Чёрного и Азовского морей.

Ледниковые озера – их возникновение связано с разрушительно-аккумулятивной деятельностью древних и современных ледников. К той группе относятся каровые и цирковые озера, возникшие в карах (чашеобразные углубления с крутыми, часто отвесными стенками и пологовогнутым дном, образуются в горах на подветренных склонах при интенсивном развитии морозного выветривания горных пород на дне понижения занятого льдом и на границе со стенками понижения) и ледниковых цирках – более крупная форма рельефа, образующаяся слияния нескольких соседних каров. Озера троговых долин образуются в трогах – эрозионных долинах, подвергшихся воздействию ледника. В эпоху плейстоценовых оледенений, вызванных похолоданием климата, интенсивность горного оледенения сильно возрастала. Некоторые долинные ледники выходили за пределы гор, и после их таяния в некоторых случаях троговые долины оказались заняты озерами. Так возникли Цюрихское, Фирвальдштетское и другие озера на северном склоне Альп, озера Гарда, Комо, Маджиоре у южного склона.

С аккумулятивной деятельностью ледника связаны моренно-подпрудные озера среди моренного холмистого рельефа. Они часто имеют причудливую лопастную форму (озеро Селигер на Валдайской возвышенности и др.). Таких озер насчитываются сотни и тысячи в районах последнего оледенения.

Подпрудные – возникновение этих озер связано с горными обвалами, оползнями, перегораживающими речные долины, подпруживанием рек потоками лавы, моренами ледников.

Пойменные озера – старицы возникают из отрезка русла, оставленного рекою, или бокового рукава, которые отделяются песчаной отмелью. При этом водоем либо связан с рекой в периоды половодья, либо полностью от нее изолирован. Пойменные озера обильны в бассейне Оби, Волги.

Эоловые озера – озера, возникшие в котловинах выдувания, а также между дюнами и барханами. За редким исключением они небольшие по размерам и неглубокие (озера Селеты, Теке в Казахстане).

Органогенные – внутриболотные озера и озера-лагуны среди коралловых построек.

Метеоритные озера – образуются в углублениях, возникших при падении метеоритов (оз.Каали в Эстонии, Смердячье, Лемешенское и Карповское на востоке Московской области, озеро Эльгыгытгын на Чукотке), для них характерна почти правильная круглая форма, большая глубина, наличие вокруг котловины вала, деформации пластов, залегающих на окружающей территории горизонтально. Всего на Земле обнаружено около 120 космических кратеров. Особенно их много в пустынных областях (территории Алжира, Марокко, Мавритании, Ливии). В последние годы с помощью аэрокосмической съёмки выявляются всё новые и новые, поперечником десятки и даже сотни километров. В условиях влажного климата метеоритные кратеры быстро заполняются водой и становятся озёрами.

Широкое распространение имеют озера, созданные деятельностью человека. Это озера-водохранилища и озера, возникшие на месте старых карьеров, соленых копей.

Географическое значение озер проявляется в следующих основных направлениях:

1. Озера регулируют сток рек, задерживая в своих котловинах полые воды и отдавая их в другие периоды.

2. Изменение минерализации и солевого состава поступивших вод. В водах озер происходят химические и биологические реакции. Одни элементы переходят из воды в донные отложения, другие - наоборот. В ряде озер, главным образом не имеющих стока, в связи с испарением воды повышается концентрация солей.

3. Благодаря большой теплоёмкости водной массы, крупные озера смягчают климат прилегающих районов, уменьшая годовую амплитуду температуры воздуха.

4. Участие в формировании рельефа. Форма, размеры и рельеф дна озерных котловин существенно меняются при накоплении донных отложений. Зарастание озер создает новые формы рельефа, равнинные или даже выпуклые.

5. Воздействие на грунтовые воды. Озера и особенно водохранилища часто создают подпор грунтовых вод, вызывающий заболачивание близлежащих участков суши.

6. Образование новых горных пород из накопленных в озере отложений. В результате непрерывного накопления органических и минеральных частиц в озерах образуются мощные толщи донных отложений (сапропель, торф, глины).

7. Создание специфических условий для жизнедеятельности организмов. Озеро является совершенно особой средой обитания организмов, одни из которых проводят свою жизнь в воде, другие по мере развития переходят на сушу.

Использование озер в хозяйственных целях:1) как источников водоснабжения (в озёрахсосредоточено около 123 тыс. км³пресной воды); 2) для добычи биологических (преимущественно рыбы) и минерально-сырьевых ресурсов, например, различных солей, сапропелей; 3) как транспортные пути для перевозки грузов, пассажиров (на Каспийском море, Байкале, Ладожском и Онежском озерах, Иссык-Куле и Аральском море, Великие озера Америки: Верхнее, Гурон, Мичиган, Эри, Онтарио); 4) использование лечебных свойств озерных вод и донных отложений в медицинских целях (оз.Тус, Шунет в Хакасии, Дус-Холь в Туве), на берегах многих озер созданы санатории, курорты; 5) как энергетических резервуаров для гидроустановок (оз. Виктория, оз.Байкал); 6) как место для проведения спортивных и культурно-массовых мероприятий (праздники, фестивали, туристические слеты); 7) как природные, исторические и культурные памятники, в Красноярском крае действующие особо охраняемые природные территории краевого значения: «Озеро Абакшинское» (Сухобузимский район), «Озеро Инголь» (Шарыповский район), «Озеро Ойское» (Ермаковский район), «Озеро Светленькое» (Енисейский район), «Озеро Святое» (Абанский район), «Озеро Тиберкуль» (Курагинский район), «Озеро Цинголь» (Шарыповский район) и др.

Используя озеро тем или иным способом, человек прямо или косвенно изменяет его – изменяет уровень, качество воды. Важно отметить необходимость комплексного и рационального использования водных и других ресурсов озер с обязательным учетом требований охраны природных ресурсов.

Задание 1. Используя данные представленные на рис.8.1 начертите продольный (по линии АВ) и поперечный (по линии CD) профили озера. Обозначьте на профиле литораль, сублитораль и профундаль. Вычислите следующие морфометрические характеристики озера: а) площадь озера (используя палетку); б) длину озера L (км) – кратчайшее расстояние между двумя наиболее удаленными друг от друга точками береговой линии водоема, измеренное по его поверхности; в) наибольшую ширину (В max (км) наибольшее расстояние между противоположными берегами в направлении, перпендикулярном длине) и среднюю ширину озера (В (км) – отношение площади озера к его длине; г) длину береговой линии L (км) измеряется по урезу воды (нулевой изобате); е) определите объём воды в озере V (км³). Вычисляется как сумма объемов отдельных слоев, заключенных между двумя смежными горизонтальными плоскостями, проведенными по изобатам. Горизонтальные слои рассматриваются как усеченные конусы или как призмы. Объем отдельного слоя равен:

V= ×(f₁+f₂)

где f – площади, ограниченные изобатами, h – сечение изобат.

Рисунок 8.1. Батиметрическая схема озера «Чудное»