Тема: Распределение температуры воды по вертикали в

Озере.

Цель:на примере озер умеренной зоны изучить распределениетемпературы воды в озере по глубине в различные сезоны года.

Задания:

1. По данным наблюдений за температурой воды в озере построить график распределения температуры воды по вертикали для периодов прямой и обратной термической стратификации и гомотермии.

2. Выделить горизонтальными линиями на графике распределение температуры с глубиной при прямой термической стратификации -

вертикальные температурные зоны: эпилимнион, металимнион и гиполимнион. Определить вертикальный градиент температуры ( ) в слое температурного скачка (металимниона) и его наибольшее значение.

3. Вычислить среднюю температуру (t_ср) воды по вертикали для периода прямой термической стратификации, используя график (эпюру)

распределения температуры воды по глубине.

34

Выполнение работы.

1. График распределения температуры по глубине строится на миллиметровой бумаге по данным измерения температуры по вертикали в озере. По оси ординат откладываются глубины в метрах, по оси абсцисс – температура воды в °С. На график наносятся точки, соответствующие температуре воды на разных горизонтах измерения. Полученные точки соединяют плавной линией, которая характеризует распределение температуры воды от поверхности до дна озера.

Для глубин рекомендуется масштабы – в 1 см 0,5; 1 или 2 м, для температуры – в 1 см 0,5; 1 или 2°С.

2. На графике прямой термической стратификации определяем участок резкого перепада температуры воды с глубиной (металимнион)

и через начальную и конечные точки, параллельно оси абсцисс, проводим горизонтальные линии, выделяя слои эпилимниона (выше металимниона), металимниона и гиполимниона (ниже металимниона) (рис. 9.1).

Вертикальный температурный градиент вычисляется как отношение разности температур в слое металимниона на толщу этого слоя.

Для определения наибольшего градиента температуры выбираем отрезок кривой в слое металимниона с наибольшим перепадом температуры в метровом слое, это будет самый пологий участок кривой.

3. Фигура, ограниченная на графике координатными осями кривой распределения температуры воды в озере по глубине и линией дна

называется эпюрой.

Средняя температура воды по вертикали (t_ср.) может быть

вычислена с помощью эпюры. Для этого достаточно определить площадь эпюры (S_эп, 0С _.) и разделить на глубину вертикали (h, м)

tср. = Sэп / h

35

1 – обратная термическая стратификация; 2 – гомотермия; 3 – прямая термическая стратификация. I – эпилимнион; II – металимнион;

III – гиполимнион.

Рисунок 9.1. Распределение температуры воды в озере с глубиной.

Контрольные вопросы.

1. Назовите основные элементы уравнения теплового баланса для

озер.

2. Назовите вертикальные термические зоны.

3. Дайте определение прямой термической стратификации, обратной, гомотермии.

4. Расскажите термические классификации А.И. Тихомирова, Ф.Фореля.

5. Что такое явление «термобара»?

6. Что такое температурный градиент?

36

Примерный перечень вопросов для семинарских занятий и контрольных работ

Вопросы к контрольной работе по теме «Водные объекты.

Физические и химические свойства природных вод».

1. Назовите типы водных объектов, дайте их определение.

2. Перечислите группы характеристик, используемые для описания водных объектов.

3. Дайте определение терминов: гидрологическое состояние, гидрологический режим.

4. Приведите блоки научных направлений в гидрологии в зависимости от их направлений и методов.

5. Назовите группы методов исследования водного объекта, применяемых в гидрологии.

6. Перечислите основные физические свойства воды, дайте их краткую характеристику.

7. Дайте краткую характеристику химического состава природных

вод.

8. Что такое минерализация

9. Приведите классификацию природных вод по степени минерализации.

Вопросы к контрольной работе по теме «Движение воды и гидравлическое состояние водных объектов».

1. Дайте краткую характеристику основных законов физики, применяемых в гидрологии.

2. Приведите классификацию видов движения природных вод.

3. Что показывает число Рейнольдса.

4. Что показывает число Фруда.

5. Практическое значение уравнения теплового баланса.

6. Практическое значение уравнения водного баланса.

7. Запишите общий вид уравнения теплового баланса для произвольно взятого водного объекта.

8. Запишите общий вид уравнения водного баланса для произвольно взятого водного объекта.

37

Вопросы к контрольной работе по теме «Гидрология озер».

1. Перечислите морфологические характеристики озерной котловины.

2. Назовите стадии развития озер.

3. назовите причины колебания уровней воды в озерах.

4. перечислите основные источники питания и основные элементы водного баланса озер.

5. Дайте краткую характеристику динамических явлений на озерах.

6. Классификация озер по минерализации.

7. Назовите типы озер по условиям питания гидробионтов.

8. Назовите основные направления проявления влияние озер на речной сток.

9. Назовите основные элементы солевого баланса озер.

10. дайте краткую характеристику наносов и донных отложений

озер.

11. Назовите основные гидрохимические особенности озер.

Вопросы к контрольной работе по теме «Гидрология водохранилищ».

1. Что такое водохранилище, их практическое значение.

2. Назовите типы водохранилищ по морфологическому строению

ложа.

3. Назовите типы водохранилищ по географическому положению.

4. Перечислите морфологические характеристики водохранилищ.

5. Назовите основные гидрохимические особенности водохранилищ.

6. Назовите основные гидробиологические особенности водохранилищ.

7. Назовите основные направления проявления влияния водохранилищ на речной сток и окружающую среду.

38