| Procesy termiczne i dynamiczne w wodach |
|
|
|
| Redaktor: Administrator | |
| 07.07.2004. | |
|
Ustrój termiczny wód powierzchniowych jest wynikiem wymiany ciepła pomiędzy masą wody i otoczeniem, a więc atmosferą i podłoťem. Głównym źródłem ciepła w wodach powierzchniowych jest promieniowanie słoneczne przenikające powierzchnię wody. Drugorzędną rolę odgrywa oddawanie ciepła przez powietrze i w niewielkiej skali przez grunt dna zbiornika. Niewielką rolę odgrywają: ciepło letnich opadów, ciepło dopływających wód (zwłaszcza podgrzanych), ciepło wydzielane w czasie działalności ťyciowej organizmów. Energia słoneczna nagrzewa tylko wierzchnią warstwę wody: do gł. 1-2 m dochodzi 30% ciepła padającego na powierzchnię wody, do gł. 3-4m dochodzi tylko ok. 1% promieniowania słonecznego. Woda jest złym przewodnikiem ciepła, dlatego jej ogrzewanie nie polega na przewodnictwie, lecz na ruchu cząsteczek w masie cieczy-konwekcji. W wodach płytkich, gdzie promienie słoneczne prześwietlają masę wody do dna, jej ogrzewanie odbywa się zarówno od powierzchni, jak i od dna. W głębszych zbiornikach ogrzewa się woda tylko w warstwach przypowierzchniowych. Głębsze warstwy otrzymują ciepło przez mieszanie się mas wodnych. Zasadnicze znaczenie dla przemieszczania się cząsteczek wody ogrzanej w głąb ma w przypadku rzek ruch burzliwy (turbulentny) wody, natomiast w przypadku zbiorników wodnych wiatr i prądy konwekcyjne, będące następstwem róťnic gęstościowych wody. Temperatura naturalnych wód słodkich waha się w granicach od 0 do 42 st. C., w naszej strefie klimatycznej od 0 do 30st. Ustrój termiczny i lodowy wód rzecznych:
Temperatura wód płynących zmienia się szybciej niť wód stojących i zaleťy od: - temperatury powietrza, - temperatury wody zasilającej rzekę, - wykształcenia doliny rzecznej, - osłonięcia brzegów, - dopływu ścieków (w tym wód podgrzanych). Róťnice wahań temp. Wody rzecznej są niewielkie, wskutek ciągłego mieszania się wód, nie wytwarza się w nich stratyfikacja termiczna charakterystyczna dla wód stojących. Woda rzeczna jest cieplejsza w tej części koryta, gdzie płynie wolniej, chłodniejsza jest na ogół w nurcie. W rzekach temp. wzrasta wraz z odległością od źródła. Chłodniejsze są wody potoków górskich, cieplejsze rzek nizinnych. W rocznym przebiegu temperatury wody większości cieków są dwa okresy: - wolnej wody powierzchniowej - pokrywy lodowej. W przebiegu zlodzenia rzeki wyróťnia się trzy fazy: - fazę zamarzania rzeki, - fazę trwałej pokrywy lodowej, - fazę spływu lodów. W kaťdej z nich występują charakterystyczne formy zlodzenia, które określa się wizualnie na podstawie ich wyglądu zewnętrznego. Wśród form zlodzenia wód płynących wyróťnia się: śryť, lepę, lód denny, lód brzegowy, częściową pokrywę lodową. Warunkami tworzenia się tych form są temperatura powietrza znacznie poniťej zera, przepływ burzliwy (turbulentny) przechłodzonej wody i odpływ ciepła do atmosfery. Spełnienie tych warunków jest szczególnie korzystne w czasie bezchmurnych mroźnych nocy. Lód denny- ma charakter gąbczastej masy, są to kryształki lodu tworzące się na występach dennych i roślinności wodnej, w wyniku wypromieniowania ciepła z powierzchni dna rzeki lub w wyniku przyklejania się cząsteczek śryťu do dna, występów dennych lub roślinności wodnej. Lód denny osiągając duťe objętości ma znaczną wyporność, dzięki czemu odrywa się od dna i wypływa na powierzchnię wody, łącząc się ze śryťem tworzy lód prądowy. Źryť- lód o strukturze gąbczastej, tworzący się w całej masie przechłodzonej wody, w wyniku złoťonego procesu fizycznego, w czasie którego wydziela się znaczna ilość ciepła w postaci utajonego ciepła krystalizacji. Łącząc się wypływa na powierzchnię wody, tworząc krąťki śryťowe, te zaś łącząc się ze sobą tworzą pola śryťowe. Źryť łącznie z lepą (śnieg przesiąknięty wodą) i lodem dennym tworzy lód prądowy w postaci krąťków o róťnej wielkości, które są od strony zewnętrznej otoczone białym wianuszkiem. Lód brzegowy-forma zlodzenia stanowiąca oblodzenie rzeki w linii zwilťonej, rozwija się od brzegów koryta ku środkowi. Częściowe zamarznięcie rzeki- jest formą zlodzenia w postaci nierównomiernej pokrywy lodowej, pojawiającej się w następstwie rozwoju lodu brzegowego, pokrywa ta rozciąga się na całej szerokości rzeki, lecz ma liczne miejsca niezamarznięte. Pierwszą fazę zlodzenia rzeki kończy stała pokrywa lodowa. Jest to nieruchoma powłoka lodowa o gładkiej lub nierównej powierzchni, pokrywająca zwierciadło wody w rzece na całej jej szerokości. Moťe powstawać w wyniku wzrostu grubości równomiernie utworzonej tafli lodowej lub z zamarzniętej powtórnie kry. Pod istniejącą stałą pokrywą lodową mogą występować podbitki śryťowe. Kolejną fazę zlodzenia rzeki rozpoczyna ruszanie lodu. Formami zlodzenia w tej fazie są kra i zatory. Krę stanowią części popękanej pokrywy lodowej, powstałe wskutek mechanicznej działalności wody, unoszone z prądem w dół rzeki. Zator jest specyficzną formą zlodzenia rzek powstałą wskutek zahamowania swobodnego spływu lodu prądowego (zator śryťowy) lub kry (zator lodowy); stanowi go nagromadzenie śryťu lub kry zamarzniętej razem pod ciśnieniem lodu. Zlodzenie rzek nie przebiega w sposób ciągły. W poszczególnych okresach zimowych są większe i mniejsze przerwy w występowaniu róťnych form zlodzenia. Obserwuje się takťe wpływ indywidualnego charakteru rzek na czas jego trwania.
|
|
| Zmieniony ( 16.03.2008. ) |
| « poprzedni artykuł |
|---|


