Современная экологическая обстановка в отдельных странах и регионах оставляет желать лучшего. Миссия нашего сайте — обеспечить русскоязычных жителей планеты Земля актуальной информацией о защите окружающей среды, экологической безопасности и экологии в целом.

Полезные ресурсы и публикации:
-

Е.А. Зилов
Гидробиология и водная экология

Учебное пособие. – Иркутск: Иркут. ун-т, 2007.

Предыдущая

Раздел 2. Организация водных экосистем

7. Температурная стратификация озер

7.2. Классификации озер, основанные на стратификации

Хотя генетическая классификация озер и опирается на их происхождение, т.е., в основу ее положен естественный признак, она далеко не всегда удачна. Конечно, многие озера схожие по происхождению, сходны и по своим другим показателям. Так, рифтовые озера очень близки по морфометрическим параметрам, хотя и отличаются по биологическим. То же можно сказать и о многих озерах, образовавшихся в грабенах и других. С другой стороны, многие озера одного происхождения могут сильно отличаться и по морфометрии. Например, многие кратерные и фьордовые озера, будучи близки по форме, различаются по абсолютным размерам (площадь зеркала, объем, глубина) в десятки и сотни раз. Ледниковые озера, даже если взять только троговые - отличаются и по форме и по размерам. Тоже можно сказать о плотинных и других типах озер.

Выше мы видели, что процессы перемешивания вод в течение года, следовательно, и биологические процессы определяются годовым ходом стратификации. Поскольку сама стратификация основана на том, что температуры у дна и поверхности различны, то кажется естественным использовать этот признак для классификации озер.

Первую классификацию такого рода предложил Дж. Уиппл в 1898 г. По температуре поверхностного слоя (ts) и температуре максимальной плотности воды (td) он разделил все озера на

- полярные, у которых температура поверхности ниже температуры максимальной плотности в течение всего года;

- озера умеренного пояса, у которых температура поверхностного слоя в течение года бывает и ниже и выше температуры максимальной плотности;

- тропические озера, температура поверхностного слоя которых всегда выше температуры максимальной плотности.

Порадовавшись полученному результату, Дж. Уиппл решил пойти дальше и подразделил полученные классы озер на подклассы по температуре придонного слоя (tb). Он выделил:

- озера с постоянной температурой придонного слоя, равной температуре максимальной плотности;

- озера, у которых температура придонного слоя изменяется в течение года;

- озера, с температурой придонного слоя равной температуре поверхностного слоя.

Получилась классификация, схематично представленная в таблице 12.

Таблица 12

Классификация озер по температуре поверхностного слоя Дж. Уиппла (td – температура максимальной плотности, ts – температура поверхностного слоя, tb – температура придонного слоя воды)

 

ts<td

td>ts> td

ts>td

tb=td

 

 

 

tb варьирует

 

 

 

tb=ts

 

 

 

Такая теоретическая работа не могла пройти мимо внимания Ф. Фореля, который, как основатель лимнологии и гидробиологии, полагал, что теории должны выходить, все же, из под его пера. В 1904 г. Ф. Форель предлагает свою, основанную на температуре придонного слоя, а не поверхностного, как у Дж. Уиппла, классификацию. Он делит озера на:

- полярные, у которых температура придонного слоя никогда не превышает температуру максимальной плотности;

- умеренных широт, температура придонного слоя которых может быть выше, ниже или равна температуре максимальной плотности;

- тропические, температура придонного слоя равна или больше температуры максимальной плотности.

Сочтя такое деление недостаточным, Ф. Форель добавляет подразделение озер на:

- мелководные, температура придонного слоя которых может варьировать, и

- глубоководные, температура придонного слоя в которых постоянна круглый год.

Получилась следующая схема (табл. 13).

Таблица 13

Классификация озер по температуре придонного слоя Ф. Фореля (td – температура максимальной плотности, ts – температура поверхностного слоя, tb – температура придонного слоя воды)

 

tb≤td

td≥tb≥td

tb≥td

tb варьирует

 

 

 

tb постоянна

 

 

 

После того, как свое слово сказал живой классик, попытки создания новых классификаций долгое время не возобновлялись. Было лишь уточнение этой классификации Иосимурой в 1936 г. Он выделил следующие группы озер:

тропические – температура поверхностного слоя от 20 °С до 30 °С, в течение года температура почти не меняется, вертикальный температурный градиент мал, циркуляция нерегулярна;

субтропические – температура поверхностного слоя не бывает ниже 4 °С, температура в течение года меняется в широких пределах, вертикальный температурный градиент хорошо выражен, в зимнее время отмечается циркуляция;

умеренные – температура поверхностного слоя летом выше, зимой ниже 4 °С, годовой ход температуры выражен хорошо, весной и осенью отмечается циркуляция;

субполярные – температура поверхностного слоя выше 4 °С отмечается летом, термоклин слабо выражен, циркуляция дважды в год, но может происходить и чаще во время похолоданий летом;

полярные – температура поверхностного слоя всегда ниже 4 °С, циркуляция раз в год – летом.

Но появился новый классик – Дж. Хатчинсон. Он во главу угла поставил не температуру того, или иного слоя, а гомотермию, т.е. перемешивание водных масс, принципиально важное для перераспределения питательных веществ в толще воды и, следовательно, для всего функционирования водной экосистемы. Среди озер Дж. Хатчинсон в 1957 г. выделил следующие классы:

- Амиктические озера. Полярные арктические и антарктические озера. Круглый год покрыты льдом, постоянная обратная стратификация. Перемешивание отсутствует.

- Холодные мономиктические озера. Приполярные озера. Большую часть года покрыты льдом. Летом лед сходит и наступает гомотермия.

- Димиктические. Типичные водоемы умеренной полосы. Весенняя гомотермия с перемешиванием водной массы, летняя прямая стратификация, осенняя гомотермия, второе перемешивание вод за год, зимняя обратная стратификация.

- Теплые мономиктические. Субтропические озера. Весной, летом и осенью – прямая стратификация. Зимой наступает гомотермия и перемешивание водных масс.

- Олигомиктические. Тропические, экваториальные и субэкваториальные озера. Круглый год – прямая стратификация. При редких охлаждениях поверхностного слоя происходит перемешивание.

Ф. Раттнер добавил к этой классификации в 1963 г. еще два класса:

- Холодные полимиктические. Субарктические, субантарктические, а также высокогорные озера. Температура воды круглый год близка к 4°С и происходит почти постоянное перемешивание.

- Теплые полимиктические. Относительно мелководные тропические озера, часто перемешиваемые при температурах выше 4 °С за счет ветров.

Надо отметить, что классификация усложнялась и дальше (например, новые классы озер ввел В. Льюис в 1983 г.), но для нашего курса вполне достаточно ставшей классической классификации, представленной на таблице 14.

Таблица 14

Схема классификации водоемов по Дж.. Хатчинсону

Тип водоема

Широта (при расположении озера на уровне моря)

Весна

Лето

Осень

Зима

Амиктический

80-90°

Обратная стратификация

Обратная стратификация

Обратная стратификация

Обратная стратификация

Холодный мономиктический

70-80°

Обратная стратификация

Гомотермия, перемешивание

Обратная стратификация

Обратная стратификация

Димиктический

40-60°

Гомотермия, перемешивание

Прямая стратификация

Гомотермия, перемешивание

Обратная стратификация

Теплый мономиктический

20-40°

Прямая стратификация

Прямая стратификация

Прямая стратификация

Гомотермия, перемешивание

Олигомиктический

0-20°

Прямая стратификация, возможны гомотермия, перемешивание

Прямая стратификация, возможны гомотермия, перемешивание

Прямая стратификация, возможны гомотермия, перемешивание

Прямая стратификация, возможны гомотермия, перемешивание

Предыдущая