В замерзающих озерах средних широт в разные сезоны года в распределении температуры по глубине наблюдаются характерные особенности, связанные с сезонными колебаниями теплообмена в озере и перемешиванием.[ ...]
Период весеннего нагревания начинается с момента устойчивого преобладания притока тепла в озеро в течение суток над его потерями. Это происходит обычно перед вскрытием озера при усилении солнечной радиации, проникающей через лед. В эту раннюю фазу весеннего нагревания наблюдается, как и зимой, обратная стратификация (температура от поверхности ко дну повышается). При подледном нагревании верхних слоев воды на десятые доли градуса выше 0° С начинается частичная циркуляция, постепенно переходящая в полную после вскрытия озера и таяния льда. Наступает состояние гомотермии. Весь слой врды принимает температуру, равную температуре придонных слоев. В дальнейшем прогревание происходит при гомотермии. Заканчивается период весеннего нагревания к моменту достижения температуры наибольшей плотности (4° С) во всем озере. В этот период большая роль в передаче тепла с поверхности в глубину принадлежит динамическому перемешиванию. Длительность периода весеннего нагревания в небольших озерах невелика — несколько дней после вскрытия. В глубоких озерах, например Телецком, 270-метровая толща прогревается до июля; в среднем к 15 июля заканчивается период весеннего нагревания в Ладожском озере.[ ...]
Период летнего нагревания начинается с момента возникновения прямой стратификации (температура уменьшается с глубиной) во всем озере. По мере нагревания озера в условиях прямой (устойчивой) стратификации разность температур и плотностей воды между поверхностными и глубинными слоями, особенно в безветренную погоду, резко возрастает. Конвекция, возникающая при ночном охлаждении, выравнивает температуру лишь в сравнительно тонком поверхностном слое. В результате в верхнем, прогретом слое воды устанавливается более или менее одинаковая температура. В нижних глубинных слоях сохраняются холодные «весенние» воды с плавным изменением температуры. Между теплым и холодным слоями возникает промежуточный, сравнительно тонкий слой с резким падением температуры с глубиной, иногда до 8—10°С на 1 м. Слой этот известен как слой температурного скачка, или металимн и он а. Слой воды, расположенный выше металимниона, называется эпилимнионом, а ниже него — г и п о л и м н и о н о м. Подобное термическое расслоение на три хорошо выраженные термические зоны (эпилимнион, мета-лимнион и гиполимнион) в период летнего нагревания характерно для многих озер (рис. 131).[ ...]
Период зимнего охлаждения начинается с момента установления обратной термической стратификации. В начале этого периода, до замерзания, в больших по площади, но мелководных озерах охлаждение всей водной массы происходит очень интенсивно, чему способствует ветровое перемешивание. Запасы тепла в таких озерах быстро истощаются и водоемы замерзают при очень низкой температуре всей воды в озере (например, оз. Ильмень).[ ...]
При ледоставе, как указывалось, потери тепла из водоема осуществляются через снего-ледяной покров. Если эти потери будут меньше, чем тепловой поток, направленный от дна в водную толщу, охлаждения водоема не происходит. В подобных случаях наблюдается зимнее нагревание воды в озере (см. стр. 361).[ ...]
В незамерзающих полностью или поздно замерзающих озерах (Севан, Ладожское) охлаждение воды происходит до конца зимнего периода. В период наибольшего охлаждения, в марте, температура придонных слоев в озерах Севан и Телецком, например, понижается до 2,5° С.[ ...]
Зимой при обратной стратификации возможно образование слоя температурного скачка. Выражен он менее отчетливо, чем летом.[ ...]
По мере нагревания воды фронт термического бара перемещается в направлении увеличивающихся глубин. Он исчезает тогда, когда во всем озере температура достигнет максимальной плотности. В крупных озерах, например в Ладожском, он исчезает лишь к середине июля. Осенью в этом озере термический бар появляется в начале ноября и надолго изолирует теплоактивную область от теплоинертной. Изоляция сказывается не только на температурных контрастах, циркуляции воды, но и на прозрачности, цвете, химизме и распределении планктона.[ ...]
Термический бар обнаруживается в результате измерений температуры. В Ладожском озере его положение прослеживалось с само-„лета. Вследствие хорошо развитой конвергенции вод в поверхностном слое зоны смешения (уровень здесь несколько ниже) мелкие плавающие предметы, масло, пена образуют полосу на воде, указывая на его местоположение (рис. 133).[ ...]
Явление термического бара хорошо объясняет резкие различия 58 температуре поверхности вод больших озер, наблюдаемые в начале гидрологического лета и осенью (рис. 134).[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Вертикальные термические зоны в одном из озер Карельского перешейка. |
 |
| Характерные температурные состояния Ладожского озера (по А. И. Тихомирову). |
 |