ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«УССУРИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ»

ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА ГЕОГРАФИИ

Происхождение, термический режим и природные ресурсы озер

(курсовая работа)

Выполнил студентка 841 гр.

Мерзлякова Т.В.

Руководитель доцент,

Росман А.П.

Уссурийск, 2010

Содержание

Введение

Глава 1. Образование озер

1.1 Основные понятия и определения

1.2 Тектонические озёра

1.3 Вулканические озёра

1.4 Ледниковые озёра

1.5 Озёра связанные с деятельностью рек

1.6 Другие генетические типы озер

1.7 Классификация озёр

Глава 2. Термический режим и жизнь в озерах

2.1 Термические условия

2.2 Ледовые условия

2.3 Жизнь в озёрах

Глава 3. Ресурсы и охрана озёр

3.1 Природные ресурсы

3.2 Охрана озёр

Заключение

Литература

Введение

Озера и водохранилища, часто объединяемые под одним названием озеровидных водоемов, составляют своеобразную группу водных объектов, существенно отличающихся как от рек, так и от морей. Если в реках главной причиной движения воды является градиент силы тяжести, то в озерах - ветер. В ряде случаев черты речного режима присущи озерам, а озерного - участкам рек. Так, например, во многих проточных озерах существуют течения, характерные для рек.

Основное отличие озера от моря - отсутствие непосредственного водообмена с океаном. Исключение составляют озера морских побережий, в которых водообмен с морем или океаном осуществляется непрерывно или периодически. В режиме озера существенную роль играют форма и размеры котловины. Кроме того, режим озер теснее связан с географическими особенностями окружающей суши и ее водами.

Каждое озеро возникает и развивается в определенной географической среде и взаимодействует с ней. Водное питание, колебание объема водной массы и уровня, особенности режима озер зависят от размеров и географических условий их бассейнов. Руководящая роль в формировании и развитии озер принадлежит интегрирующим географическим факторам: рельефу, климату и стоку. В каждом озеровидном водоеме происходят физические, химические и биологические процессы, совокупное действие которых определяет его режим. Интенсивность и направление этих процессов в свою очередь определяется воздействием географических условий, в которых существует озеро. Водная масса озера располагается в его котловине. Степень заполнения котловины водой зависит от водного баланса озера. Котловины озер возникают под действием различных факторов, формирующих рельеф земной коры.

Географическое значение озер проявляется в следующих основных направлениях:

Регулирование стока.

Изменение минерализации и солевого состава поступивших вод.

Влияние на климат (особенно на микроклимат) прилегающего района.

Участие в формировании рельефа.

Воздействие на грунтовые воды.

Образование новых горных пород из накопленных в озере отложений.

Форма, размеры и рельеф дна озерных котловин существенно меняются при накоплении донных отложений. Зарастание озер создает новые формы рельефа, равнинные или даже выпуклые. Озера и особенно водохранилища часто создают подпор грунтовых вод, вызывающий заболачивание близлежащих участков суши. В результате непрерывного накопления органических и минеральных частиц в озерах образуются мощные толщи донных отложений. Эти отложения видоизменяются при дальнейшем развитии водоемов и превращении их в болота или сушу. Озеро является совершенно особой средой обитания организмов, одни из которых проводят свою жизнь в воде, другие по мере развития переходят на сушу.

Актуальность курсовой работы. Озера являются источником пресной воды, а также незаменимый помощник в орошении земель. Но по причине антропогенной нагрузки, многие озера мира претерпели глобальные изменения.

Цель данной курсовой работы: рассмотреть типы образования озер. Цель работы определила постановку и решение следующих задач:

· Рассмотреть типы озёр;

· Охарактеризовать физико-географические виды озер;

· Выявить экологические проблемы озёр и пути их решения.

Объектом курсовой работы являются озёра мира.

Предмет исследования: строение и образование озёр мира, их экологические проблема и возможные пути решения.

Глава 1. Образование озёр

1.1 Основные понятия и определения

В озерах нашей планеты содержится в четыре раза больше воды, чем в реках, но их жизнь гораздо менее продолжительна. И если озера не пополняются поступающими водами, они могут обмелеть, высохнуть или превратиться в болота. Озера среди поверхностных вод занимают особое место. Они отличаются замедленным водообменом, своеобразным термическим режимом, химическим составом, значительными изменениями уровня.

Озеро — компонент гидросферы, представляющий собой естественный или искусственно созданный водоём, заполненный в пределах озёрной чаши (озёрного ложа) водой и не имеющий непосредственного соединения с морем (океаном). Озёра являются предметом изучения науки лимнологии.

С точки зрения географии, озеро представляет собой замкнутое углубление суши, в которое стекает и накапливается вода. Озёра не являются частью Мирового океана.

С точки зрения планетологии, озеро представляет собой существующий стабильно во времени и пространстве объект, заполненный веществом, находящимся в жидкой фазе, размеры которого занимают промежуточное положение между морем и прудом. [1]

Общая площадь озёр земного шара составляет около 1,8 % суши (примерно 2,7 млн. км²). Примером являются площади десяти самых крупных озер мира.

Таблица 1. Крупнейшие озера мира

Классификация озёр относительна, поскольку, например, в отношении Каспия существуют две точки зрения, относящие его либо к категории морей, либо озер. Хотя химический состав озёр остаётся относительно длительное время постоянным, в отличие от реки заполняющее его вещество обновляется значительно реже, а имеющиеся в нём течения не являются преобладающим фактором, определяющим его режим. Озёра регулируют сток рек, задерживая в своих котловинах полые воды и отдавая их в другие периоды. В водах озёр происходят химические и биологические реакции. Одни элементы переходят из воды в донные отложения, другие — наоборот. В ряде озёр, главным образом не имеющих стока, в связи с испарением воды повышается концентрация солей. Результатом являются существенные изменения минерализации и солевого состава озёр. Благодаря значительной тепловой инерции водной массы крупные озёра смягчают климат прилегающих районов, уменьшая годовые и сезонные колебания метеорологических элементов.

Форма, размеры и рельеф дна озёрных котловин существенно меняются при накоплении донных отложений. Зарастание озёр создает новые формы рельефа, равнинные или даже выпуклые. Озёра и, особенно, водохранилища часто создают подпор грунтовых вод, вызывающий заболачивание близлежащих участков суши. В результате непрерывного накопления органических и минеральных частиц в озёрах образуются мощные толщи донных отложений. Эти отложения видоизменяются при дальнейшем развитии водоемов и превращении их в болота или сушу. При определенных условиях они преобразуются в горные породы органического происхождения.[11]

Географы классифицируют озера по способу их образования, содержанию солей и наличию жизни. Лишь в самых соленых из них нет жизни. Большинство озер сформировались вследствие движений земной коры или извержений вулканов. Некоторые были оставлены отступающими ледниками, и только немногие появились в результате отделения от моря. Многие озера созданы людьми. Они называются водохранилищами, поскольку содержат резерв воды для гидроэлектростанций и других хозяйственных нужд.

Изменение внешнего вида озера связано с преобразованием котловины. Участвуют в этом озерные осадки, растительность, реки, климат, и прежде всего волны. Изо дня в день, из года в год на протяжении веков волны разрушают берега, истирают и сортируют обломочный материал, превращая его в гальку, песок, глину. В течение долгого времени озерная котловина благодаря всех этих процессов проходит 4 стадии развития.[5]

1.2 Тектонические озёра

Тектонические озера образуются в местах разломов и сдвигов земной коры. Как правило, это глубокие узкие водоемы с прямолинейными отвесными берегами, расположенные в глубоких сквозных ущельях. Дно таких, расположенных на Камчатке, озер находится ниже уровня океана. К тектоническим озерам относятся Дальнее и Курильское. Курильское озеро расположено на юге Камчатки в глубокой живописной котловине, окруженной горами. Наибольшая глубина озера 306 м. Берега его обрывисты. С них стекают многочисленные горные потоки. Озеро сточное, из него берет начало река Озерная. По берегам озера на поверхность выходят горячие источники.

Тектонические впадины возникают в результате движений земной коры, и многие озерные бассейны тектонического происхождения имеют большую площадь и древний возраст. Они занимают впадины, возникающие в результате тектонических движений земной коры: разломы, сбросы, грабены, межгорные и равнинные прогибы. Как правило, они очень глубокие, некоторые тектонические озера превосходят моря. Каспийское и Аральское озера не случайно называют морями. Каспийское озеро в 4 раза больше Белого, почти в 3 раза больше Адриатического и в 2 раза - Эгейского морей. А самые глубокие озера мира – Байкал и Танганьика – значительно глубже наших северных морей – Баренцева, Карского, Восточно-Сибирского и других.[14]

Тектонические процессы проявляются по-разному. Например, Каспийское море приурочено к прогибу на дне древнего моря Тетис. В неогене произошло поднятие, в результате которого обособилась Каспийская впадина. Ее воды постепенно опреснялись под воздействием атмосферных осадков и речного стока. Котловина оз. Виктория в Восточной Африке образовалась в результате поднятия окружающей суши. Большое Соленое озеро в штате Юта тоже возникло благодаря тектоническому поднятию территории, через которую прежде осуществлялся сток из озера. Тектоническая активность часто приводит к образованию разломов (трещин в земной коре), которые могут превратиться в озерные котловины, если в этом районе затем произойдет взброс или если опустится блок, заключенный между разломами. В последнем случае говорят, что озерная котловина приурочена к грабену. Такое происхождение имеют несколько озер в пределах Восточно-Африканской рифтовой системы. Среди них – оз. Танганьика, образовавшееся около 17 млн. лет и отличающееся очень большой глубиной (1470 м). На продолжении этой системы к северу находятся Мертвое море и Тивериадское озеро. Оба они очень древние. Максимальная глубина Тивериадского озера в настоящее время составляет всего 46 м. К грабенам приурочены также озера Тахо на границе штатов Калифорния и Невада в США, Бива (источник пресноводного жемчуга) в Японии и Байкала. Профиль дна тектонических озер резко очерчен, имеет вид ломаной кривой. Ледниковые отложения и процессы аккумуляции осадков мало изменили четкость тектонических линий котловины озера. Влияние ледника на формирование котловины бывает заметно, он оставляет следы своего пребывания в виде шрамов, бараньих лбов, которые хорошо заметны на скалистых берегах и островах. Берега озер сложены преимущественно из твердокаменных пород, слабо поддающихся эрозии, что является одной из причин слабого процесса осадконакопления. Воды озер термически неоднородны: в период наибольшего прогрева поверхностных вод сохраняются низкие придонные температуры, чему способствуют устойчивые термические стратификации. Водная растительность встречается редко, лишь узкой полосой по берегам закрытых заливов. В результате движения земной коры в некоторых местах со временем образуются углубления. В этих углублениях и возникают тектонические озера. Три самых крупных озера Кыргызстана: Иссык-Куль, Сон-Куль и Чатыр-Куль образованы тектоническим путём.[13]

1.3 Вулканические озёра

Термин "вулканическое озеро" появился в вулканологической литературе не так давно. На протяжении последних 15 - 20 лет большая группа исследователей довольно широко его использует, вкладывая в термин следующий смысл: Вулканическое озеро - это водоем, занимающий часть отрицательного вулканического рельефа (кратер вулкана, маар, воронка взрыва, кальдера, часть долины, перегороженной лавовым потоком), в котором в той или иной степени имеют место поступления эндогенной (из земных недр) энергии и вещества.

Доля этого поступления может быть сведена в настоящий момент к минимуму (например, холодные озера в маарах), однако в таких озерах происходит взаимодействие вод с изверженными породами, что, несомненно, влияет на их состав. Кроме этого, всегда сохраняется вероятность возобновления замерших было вулканических процессов.[3]

Вулканические озера являются неотъемлемой частью вулканических процессов и ландшафта. Главной отличительной чертой таких озер является наличие в балансе энергии и вещества водоемов источника из глубин Земли (зачастую очень мощного), который существенным образом может влиять на гидродинамические и гидрохимические процессы в озере. Вулканическое озеро является как бы окном, через которое можно "заглянуть" в недра.

Особенно часто вулканические озера встречаются в знаменитом Тихоокеанском вулканическом кольце, куда входят вулканы Камчатки, Курильских и японских островов, Малайского архипелага, Филиппин, Новой Зеландии, Анд, Кордильер, Аляски, Исландии. На Японских островах почти половина озер вулканического происхождения. Вулканические озера можно встретить в Европе, Африке, Австралии и даже Антарктиде. Здесь примерно в 3 км от советской антарктической станции Беллинсгаузен имеется молодой вулканический кратер, заполненный водами озера Глубокого.

Вулканические озера зачастую обладают разнообразной флорой и фауной, которая активно участвует в биогеохимическом цикле вещества. Благодаря этому образуются разнообразные донные отложения, имеющие различные источники формирования. Часто в вулканических озерах находят прослои пепла, привнесенного с других вулканов. В донных отложениях озер происходит накопление многих химических элементов, а высокоминерализованные воды нередко представляют собой жидкую руду. [9]

Наличие в кратере вулкана больших объемов воды создает опасность во время извержений, которые сопровождаются выбросом огромного количества камней и грязи, а также образованию мощных лахаров (горячие селевые потоки с вулканической постройки). Все это крайне опасно для населения, живущего вблизи таких вулканов. Широкую известность получило кратерное озеро вулкана Келуд на острове Ява. Сам вулкан Келуд невысокий – несколько более 1730 м., вершина его разрушена и представляет кратер, заполненный озером. При извержении вулкана это озеро не раз вскипало и выплескивалось. С конца 18 века до начала 20 века такое случалось 10 раз. При этом потоки горячей воды и грязи стекали вниз, уничтожая все на своем пути. В 1919г. В результате такой катастрофы за несколько мгновений было разрушено более 100селений и погибло более 5 тыс. человек. Сейчас уровень озера с помощью тоннелей понижен до 50 м. [7]

1.4 Ледниковые озёра

Ледниковые озера образуются не только в горах. За последние 2 млн. лет наша планета неоднократно испытывала похолодание. На огромной территории происходило накопление снега и образование мощных ледниковых щитов, покрывающих большую часть Северной Америки и Европы. Последняя ледниковая эпоха закончилась с точки зрения геохронологии совсем недавно 10-12 тыс. лет назад. Огромный ледник 1,5 км занимал всю Канаду, а край его доходил до широт городов Нью-Йорка, Чикаго, Сиэтла. В Европе ледник распространялся до широт Копенгагена, Берлина и Ленинграда. [13]

Ледниковые озера, это озера которые образованны тающим ледником. Отступающий ледник часто оставляет позади себя большие запасы льда, которые сосредоточены в низменностях между холмами или друмлинами. Когда ледниковая эпоха отступает, данный лёд тает, талая вода собирается в низменностях и создаёт озеро. Ледниковые озёра часто окружены друмлинами и другими признаками ледника, такими как морены, озы и эрозионные особенности, такие как ледниковая штриховка и другие. Ледниковые озёра могут иметь зелёную окраску воды вследствие растворения минералов.

Ледниковые озёра распространены на территории Канады, Скандинавии, Кольского полуострова, Карелии, западной и восточной Прибалтики – это ландшафты, рожденные материковым ледником. Ледник совершая огромную эрозионную и аккумулятивную работу, оказался настоящим озерным скульптором.

Эрозионная деятельность ледников особенно ярко выражена в областях зарождения ледников. В Северной Америке такими центрами являются Кордильеры, Баффинова Земля, полуостров Лабрадор; в Евразии - Скандинавский полуостров, Новая Земля, Северный Урал, Полуостров Таймыр.

Ледники здесь подобно гигантскому плугу выпахивали борозды и котловины в мягких породах, а в гранитах и гнейсах сглаживали неровности, расширяли и переуглубляли тектонические трещины, древние долины и озерные котловины. После таяния ледника в таких котловинах возникли многочисленные озера. Если посмотреть на крупномасштабную карту Швеции, Финляндии, Карелии, то в глаза бросается система вытянутых в одном направлении озер. Особенно многочисленны и разнообразны озера там, где происходило отложение ледникового материала. При таяние ледника льды распадались на глыбы самых различных размеров, от десятков метров до десятков километров. Ни погребались под толщей морены. После окончательного таяния глыб льда на их месте возникли озера.[14]

1.5 Озёра связанные с деятельностью рек

В образовании озер участвуют и реки. Они совершают огромную работу по преобразованию поверхности суши. Реки размывают, переносят и отлагают ежегодно миллиарды тонн горных пород. В процессе этой работы рек образуются пойменные, дельтовые и лиманные озера. На протяжении миллионов рек реки сформировали глубокие и широкие долины, нередко достигающие нескольких десятков километров.

Русла рек очень капризны. Они образуют многочисленные излучины в виде дуг и подков. Перемещаясь по широкому дну долины, река формирует новое русло, а в участки старых, теряя связь с новым, превращаются в озера – старицы (их еще называют пойменными) - небольшие и мелководные. Их жизнь тесно связанна с водным режимом реки. Это своего рода естественные питомники рек, где подрастает молодь рыб.

В условиях сухого климата на месте русел рек часто образуются плесовые озера. Они представляют собой цепочки озер, тянущиеся на десятки и сотни километров. Особенно часто плесовые озера встречаются на реках Австралии. Даже самые большие реки этого материка – Дарлинг, Купер-Крик – в сухое время года пересыхают, и на месте их русел остается только цепочка солоноватых плесовых озер.

С реками связанны и дельтовые озера. Устья многих рек заканчиваются дельтами – огромными конусами наносов рек. Самая большая дельта у реки Миссисипи – 40 тыс. км .Второе место занимает река Лена – 28 тыс. км .Заметим, что в дельте реки Лены может разместиться такое государство, как Бельгия.

На плоской или слегка волнистой поверхности дельт встречаются огромное количество озер, возникших в понижениях при заиливании многочисленных проток. В дельте Лены насчитывается около 30 тыс. озер, а в дельте Волги – около 1700 озер.[6]

Причиной образования озер на морских побережьях служат морские волны и течения. Намывая песчано-галечниковые косы и валы, они отделяют


29-04-2015, 00:43