ПОНЯТТЯ ВИНИКНЕННЯ ХВИЛЯ

Реферат по фізичної географії виконав Астафьев Денис

Тверской гос. університет

1999

1.Понятіе про хвилювання. Процес виникнення розвитку та згасання вітрових хвиль

Морське хвилювання представляє собою один з результатів передачі енергії атмосфери поверхневого шару води. При дії рухається потоку повітря на водну поверхню в воді виникають своєрідні коливальні рухи, які характеризуються тим, що частки поверхневого шару починають описувати кругові орбіти, що розташовуються в вертикальній площині, причому у верхній частині такий орбіти частка води рухається у напрямку дії, який викликав цей рух вітру, а в нижній - у протилежний бік. При цьому в кожний даний момент частинки, що знаходяться в одній фазі орбітального руху, розташовуються рядами, орієнтованими по нормалі до напряму вітру. Будучи в найвищій фазі орбітального руху, вони утворюють гребені хвиль, в найнижча - улоговини хвиль.

Вітрове хвилювання, що виникає при безпосередній дії повітряних потоків на водну поверхню, являє собою невпорядковане рух, що пояснюється неправильними пульсаціями повітряних потоків, частою зміною їх напрямів, загальною турбулентністю що рухається над водою шару повітря. Унаслідок значної в'язкості води хвильові коливання водного шару тривають деякий час і після припинення вітру. При цьому відбувається упорядкування руху, воли набувають більш-менш однакові параметри і напрямку розповсюдження. Таке впорядковане хвилювання називається зибью. Характер руху частинок води у хвилях брижах може бути уподібнене руху точки, що знаходиться на радіусі що котиться кола. Траєкторія такої точки називається трохоідой, а відповідний тип хвиль - трохоідальнимі хвилями.

Енергія хвилі в першу чергу визначається її висотою, тобто амплітудою коливання або діаметром орбіти, а на глибині близько 200 м ця амплітуда незначна навіть для дуже великої поверхневої хвилі. Тому геоморфологічне вплив хвиль на дно обмежується дуже вузької прибережної мілководій смугою шельфу.

Величина хвиль залежить від швидкості що з'єднав їх вітру і від довжини розгону, тобто шляху вітру над водною поверхнею. Максимальні висоти хвиль відзначені в зонах розвитку західної атмосферної циркуляції. Середні висоти хвиль, що спостерігаються в океані при помірних вітрах, 1 - 3 м, при значних - 6 - 10 м. Відомі випадки екстремально високих хвиль висотою до 20 - 30 м. Наприклад, в 1933 році з судна «Рамапа» в північній частині Тихого океану спостерігалася вітрова хвиля заввишки 34 м.

Найбільш спокійною зоною в океані є екваторіальна, де штормові хвилювання вкрай рідкісні, а повторюваність штилів досягає 20 - 33%. Області дії пасатів характеризуються майже постійним неспокійним станом водної поверхні, але тут переважають помірні хвилювання.

2.Біологіческая життя і кругообіг органічної речовини в озерах. Продуктивність озер. Схема заростання озер і озерні відкладення.

, що розвиваються, в озерах біологічні процеси безпосередньо обумовлені хімічним складом озерної води, її прозорістю, розміром озера і пов'язаних з ним термічним режимом.

Великий вплив на розвиток рослинності (гідрофлори) і тварин організмів (гідрофауни) озера надають також загальні фізико-географічні умови району, в якому розташоване озеро.

Надмірно мала мінералізація води, особливо мала кількість поживних солей, великі глибини озера, низькі температури, навпаки, ускладнюють розвиток органічного життя.

Серед мешканців вод розрізняють організми, здатні харчуватися мінеральними речовинами і синтезувати (створювати) органічна речовина (автоторофние), і організми, що живляться тільки готовим органічною речовиною (гетеротрофні). До перших відносяться всі рослинні організми, які здійснюють фотосинтез, тобто синтез органічного речовини, використовуючи при цьому сонячну енергію. До других - всі тварини і деякі рослинні організми, в тому числі більшість бактерій. Таким чином, населення водойми за характером обміну речовин може бути розділене на дві основні групи: виробників органічної речовини і споживачів органічної речовини.

заростання зазвичай пов'язують з збагаченням водойм біогенними речовинами (див. рис). При спочатку малому їх зміст у водоймі (оліготрофія) надходження їх у водойму поступово формує високу концентрацію у водній масі і донних відкладеннях таких речовин, як азот і фосфор, якостей води погіршується і водоймище стає евтрофних, тобто збагаченим біогенними речовинами.

Розташування будь-якого водоймища на тієї безперервної шкалою - від оліготрофного до евтрофних називається його трофічною станом (рівнем). Спочатку були запропоновані лише при категорії водойм - оліготрофние, мезотрофние і евтрофних.

Хоча заростання водойм є природним процесом, його розвиток оцінюється в рамках геологічних масштабів часу. Однак за кілька останніх століть людина істотно збільшив використання біогенних речовин, особливо в сільському господарстві в якості добрив і детергентів. Багато хто з цих речовин проникли у водойми і таким чином прискорили їх заростання. Підсумком цього процесу, названого антропогенним заростанням, є зменшення тимчасового масштабу процесу заростання в цілому від тисяч років до декількох десятиліть і менше.

Прямим наслідком збільшення надходження біогенних речовин в озеро або водосховище є інтенсифікація зростання водоростей (а потім і тварин), що контрастує з дією токсичних забруднюючих речовин, які можуть убити в водоймі все живе. Інтенсифікація зростання водоростей може призвести до різних ефектів. Наприклад, висока біомаса, в кінцевому рахунку, призводить до великого обсягу мертвих рослин і тварин (детрит), осідає на дно. Там ця речовина буде окислюватися аеробними бактеріями, що призведе до падіння концентрації розчиненого кисню в придонних шарах. В результаті тут може сформуватися аноксія -- умови, за яких можуть існувати тільки анаеробні бактерії. Хоча ці бактерії ще здатні окисляти детрит, вони виділяють значні обсяги відновлених газів, таких, як метан та сірководень.

Надходження біогенних речовин у водойма завжди перевищують їх втрати з нього, що приводить до «чистого» накопиченню цих речовин у водоймі. У ньому починається утворення мулу, звичайно зі швидкістю 3 мм/рік.

Основним результатом цього збільшується родючості водойми є збільшення в ньому біомаси, що на початковій стадії корисно, оскільки озеро стає більш продуктивною. Надалі продуктивність стає настільки великий, що викликає погіршення якості води, що виявляється в декількох формах. Достаток біомаси в кінцевому підсумку призводить до сильного зменшення концентрації РК, тому що при бактеріальному розкладанні органічного речовини інтенсивно витрачається кисень. У таких умовах анаеробне розкладання органічної речовини та відновлення сполук заліза викликає псування води: з'являється запах сірководню. Обидва вищевказаних процесу дуже важко зупинити. Швидкість виснаження кисню максимальна влітку, коли первинна продукція досягає свого піку.

Озерні відклади формуються з двох основних джерел. Винос алохтонних речовини (зовнішнього по відношенню до озерної системі) забезпечує надходження у водойму неорганічних частинок і деяких органічних речовин. Ці компоненти утворюють свіжі донні відкладення у формі великих часток у місцях впадання річок у озера. Більш дрібні частинки осідають у відкритих акваторіях озер, хоча сезонні коливання швидкості осадження частинок викликають циклічні зміни цих загальних тенденцій. Дощова погода збільшує перенесення наносів і ерозію. Так формується товстий горизонт відкладень крупнозернистою фракції. У сухий сезон в опадах переважає органічна речовина, що утворить тонкий шар темний дрібнозернистою фракції.

Другий за значенням внесок у озерні відкладення вносить «дощ» відмерлого органічних сполук з водних мас озера. Його розподіл залежить від морфометричних особливостей озера: ця речовина накопичується в глибинній частини озера, тоді як на мілководдях постійне перемішування вод затримує його в товщі води.

Озерні відкладення стають дрібнозернистими і більш багатими органічною речовиною ближче до центральної частини озера, оскільки хвилювання на мілководді постійно взмучівает озерні відкладення. Прибережні відкладення - звичайно більш крупні фракції, промитий пісок. Однак там, де присутні водні рослини, вони знижують розвиток хвильового перемішування, сприяючи накопиченню дрібнозернистих органічних відкладень з високим вмістом органічної речовини внаслідок розкладу макрофітів в природних умовах.