Лабораторна робота № 5 Розподіл температури води в озері з глибиною

Температурний режим вод озер залежить від співвідношення між надходженням і втратою тепла, від розподілу цього тепла в озерній воді.

Основним джерелом тепла, яке надходить на водну поверхню озера влітку, є сонячна радіація. Інші джерела тепла (конвекція, турбулентний теплообмін з атмосферою, дном та берегами, надходження тепла за рахунок притоку річкових вод) приносять до озера незначну кількість енергії.

Основними втратами тепла є втрати на випаровування. Втрати тепла на турбулентний теплообмін та на випромінювання невеликі.

Унаслідок коливання основних елементів теплового балансу запаси тепла в озерах періодично змінюються, тому вода в них нагрівається або охолоджується.

За особливостями температурного режиму озер помірного поясу виділяють три основні періоди: весняного й літнього нагрівання та осіннього охолодження.

Перед скресанням навесні з посиленням сонячної радіації поверхневі шари води нагріваються. Теплі, більш густі частки води опускаються глибше, а на їхнє місце піднімаються холодні, менш густі. Виникає конвекційне перемішування і вся товща води в озері набуває температури, яку має вода в придонному шарі. Настає період весняної гомотермії(явище незмінності температури води по глибині водойми), яка триває доти, поки вся маса води не прогріється до температури найбільшої густини – 4°С.

При подальшому нагріванні більш теплі води зосереджуються в поверхневих шарах, а холодніша вода – коло дна. Виникає пряматемпературна стратифікація. У верхньому прогрітому шарі встановлюється більш–менш однорідна температура (епілімніон), у той час як у глибинних шарах зберігаються холодні води (гіполімніон). Між теплим і холодним шарами води є проміжний шар, температура якого різко знижується з глибиною (металімніон).

Період осіннього охолодження характеризується охолодженням води спочатку в поверхневому шарі, а потім по всій товщі до температури найбільшої густини –4 °С (осіння гомотермія). При подальшому охолодженні виникаєобернена стратифікація(підвищення температури з глибиною), температура поверхневих вод знижується до 0°С, і озеро вкривається льодом.