Распределение температур по вертикали

Рис. 34. Графики рассредотачивания температуры воды по вертикали в реках: а) – летом; б) – до осеннего ледохода; в) – сначала зимы
Вследствие насыщенного турбулентного смешивания рассредотачивание температур по вертикали в реках (рис. 34) отличается относительной равномерностью. В теплое время года температура воды у свободной поверхности обычно превосходит придонную температуру не больше чем на 1-3°С. Тепловая конвекция Распределение температур по вертикали в период предзимнего остывания воды приводит к тому, что перед замерзанием температура на вертикали становится фактически неизменной. Самые большие градиенты температуры наблюдаются в реках в первую половину зимы, когда дно сохраняет еще довольно высшую положительную температуру, а у нижней поверхности льда вода воспринимает температуру 0°С (см Распределение температур по вертикали. рис. 34).

В глубочайших водоемах рассредотачивание температур другое. Тут в нижних слоях температура воды в течение всего года составляет около 4°С. Граница зоны неизменной температуры проходит в слабо проточных и непроточных водоемах, на расстоянии 20-30 м от свободной поверхности. В проточных водоемах она может размещаться существенно ниже. Это отлично видно на рис. 35, где Распределение температур по вертикали показаны профили рассредотачивания температур во время, свободное ото льда, в Братском и Красноярском водохранилищах. Расходы воды на единицу ширины Красноярского водохранилища значительно больше, чем на единицу ширины Братского.

Рис. 36. Графики рассредотачивания среднегодовых температур воды по вертикали в озере Севан
Рис. 35. Графики рассредотачивания температуры воды по вертикали по К Распределение температур по вертикали.И. Россинскому: а) – в Братском водохранилище (1 – 12 июля и 2 – 20 августа 1965 г.); б) – в Красноярском водохранилище (1 – 12 июня, 2 – 23 июня и 3 – 3 августа 1970 г.)
Вследствие постоянной охлажденности воды в нижних слоях глубочайших водоемов, градиенты температуры в их поверхностных слоях, в отличие от рек, летом более значительны, чем зимой. После штормов, поверхностный слой воды в озерах Распределение температур по вертикали и водохранилищах воспринимает практически постоянную температуру, а ниже температура резко миниатюризируется. Это явление носит заглавие температурного скачка.

Температурный скачок отлично виден и на графиках рассредотачивания среднегодовых температур воды в огромных озерах (рис. 36). Он отделяет поверхностную зону волнового смешивания воды – так именуемый эпилимнион от глубинного слоя неизменной температуры Распределение температур по вертикали – гиполимниона.

Ледовые процессы

На малых реках с неспешным течением и в водоемах, при отсутствии ветрового волнения, первыми признаками замерзания воды служат забереги – полосы льда шириной до 1 см, равномерно распространяющиеся от урезов воды к середине свободной поверхности. При резвом течении либо ветровом волнении забереги развиваются медлительно, но возникает новое ледовое образование Распределение температур по вертикали: сало. Так именуются плывущие пластинки льда округленной формы в плане. Сталкиваясь вместе и смерзаясь, они дают начало более большим структурам – блинчатому льду, а последний этим же методом преобразуется в льдины шириной 3-10 см и с поперечниками, измеряемыми метрами. По мере роста густоты ледохода, сначала в узеньких местах и на поворотах Распределение температур по вертикали русла, движение льдин замедляется, они смерзаются вместе и начинает формироваться сплошной ледяной покров. Наступает ледостав.

Но картина льдообразования этим не исчерпывается. Вследствие равномерного остывания воды по всей вертикали кристаллы льда образуются не только лишь на свободной поверхности, да и в толще потока. Некие кристаллы этого внутриводного льда, всплывая, добиваются свободной Распределение температур по вертикали поверхности и входят дальше в состав ледяного покрова, другие же уносятся течением под лед и, скапливаясь, образуют студенистую массу, известную под заглавием шуги. Образование шуги в реках может длиться и после осеннего ледохода. Это разъясняется тем, что на большинстве рек встречаются участки с резвым течением, которые леденеют с Распределение температур по вертикали запозданием, а время от времени остаются открытыми в течение всей зимы. Такие участки именуются полыньями. Насыщенное турбулентное смешивание на участке полыньи увеличивает подвод тепла от дна и обеспечивает завышенное выделение тепла самим потоком. Ледяной покров в этих критериях образоваться не может. Но когда отдельные массы перемешивающейся воды добиваются свободной поверхности Распределение температур по вертикали, они переохлаждаются и в их формируются кристаллы льда. Потому полыньи всегда бывают «фабриками шуги».

После замерзания реки, за счет работы полыней и в течение следующих одного-двух месяцев, вода в реке содержит много шуги. Владея положительной плавучестью, шуга движется в верхних слоях потока, но время от времени она забивает поперечные сечения Распределение температур по вертикали практически полностью. Это явление носит заглавие зажоров.

Затрудняя движение воды, зажоры вызывают подъемы уровней воды на вышележащем участке, часто на высоту до 1-2 м. Шуга служит также предпосылкой затруднений в работе городских водозаборов и гидроэлектростанций, потому что ее массы забивают отверстия решеток приемных труб.

На участках с установившимся Распределение температур по вертикали ледяным покровом придонные слои воды стремительно прогреваются до температуры, близкой к температуре дна. Предстоящий ход событий состоит в постепенном нарастании толщины льда и в постепенном охлаждении дна, а с ним и воды в реке. В глубоководных водоемах дно не участвует в процессе термообмена и градиенты температуры в течение зимы Распределение температур по вертикали изменяются слабо.

Прекращение роста толщины льда, а потом переход к его таянию происходят в итоге вешнего усиления излучения Солнца и атмосферы. Разрушению ледяного покрова содействует подъем воды в реке. В итоге подъема воды лед отрывается от берегов и раскалывается на ледяные поля. Подвижки таких полей, имеющих гигантскую массу Распределение температур по вертикали, могут повреждать имеющиеся на реке выправительные и берегоукрепительные сооружения. Ледяные поля, вобщем, стремительно разламываются на льдины и начинается вешний ледоход. На многих реках, в особенности тех, которые текут с юга на север, вешний ледоход сопровождается заторами, т.е. образованием массивных скоплений льда, перекрывающих русло реки подобно плотинам. Главными причинами образования заторов служат Распределение температур по вертикали: более позже вскрытие участков реки, расположенных ниже по течению, и замедление движения льда в узеньких местах русла, на его поворотах, в разветвлениях. Останавливаясь по той либо другой причине, льдины начинают наползать друг на друга либо переворачиваться и подныривать и в конце концов образуют кладку, достигающую дна реки. Вешние Распределение температур по вертикали заторы льда могут создавать подъемы уровней более высочайшие, чем зажоры. На реке Большой Северной Двине наблюдались заторные подъемы уровней на высоту до 6 м. Борьба с заторами ведется средством их взрывания.

Озера и водохранилища очищаются ото льда по другому, чем реки. Ввиду беспомощности либо отсутствия течений ледоход в их неосуществим. Образовавшиеся Распределение температур по вертикали после разламывания ледяного покрова ледяные поля дрейфуют под действием ветра, измельчаются и равномерно тают. В итоге, озера и водохранилища очищаются ото льда позже, чем реки. Это запаздывание в погодных критериях СССР составляет от 5 до 10 суток.


rassheplyayut-belki-razrushennih-kletok-i-etim-ochishayut-ranu.html
rasshifrovannij-bulgakov-tajni-mastera-i-margariti-kogda-kaznili-ieshua-ga-nocri-v-romane-bulgakova-akogda-proishodit-dejstvie-moskovskih-scen-mastera-i-marg-stranica-19.html
rasshifrovivaya-dannoe-ponyatie-otmetim-sleduyushie-momenti.html