Общие сведения. Термический режим озёр обусловлен приходом и расходом тепла во времени и распределением его в водной массе и котловине

Термический режим озёр обусловлен приходом и расходом тепла во времени и распределением его в водной массе и котловине. Вода в озере всегда содержит большее или меньшее количество тепла, т.е. обладает теплозапасом, зависящим от величины и соотношения составляющих теплового баланса. Как поступление, так и расходование тепла осуществляется в первую очередь через поверхность озера. Термическое состояние озера в любой промежуток времени является, с одной стороны, функцией географического положения озера и его бассейна и связанных с этим положением климатических условий и погоды, с другой – функцией динамики водных масс, обусловленной как воздействием метеорологических факторов и стока, так и размерами и формой котловины.

Основным источником прихода тепла в озеровидных водоёмах является солнечная радиация – прямая и рассеянная.

Термоизоплётами называются линии равных температур воды во времени по глубине, проведённые по данным измерений на одной вертикали за какой-либо период времени. Термоизоплеты дают наглядное представление о распреде­лении температуры воды во времени по глубине рейдовой верти­кали. При вычерчивании графика термоизоплет время откладыва­ется по оси абсцисс, а глубина — по оси ординат. На оси абсцисс находят точки, соответствующие датам наблюдений на рейдовой вертикали в данном календарном году (с 1 января по 31 декабря). Из этих точек вниз прочерчиваются ординаты, на которых откла­дывается глубина вертикали.

Глубина вертикали с течением времени меняется в зависимости от изменения уровня воды водоема, поэтому длина отдельных ординат может быть несколько различной. Однако, если годовая амплитуда колебаний уровня не превышает 2% глубины вертикали, длину ор­динат можно принять постоянной. Нижние концы ординат глубины соединяются прямыми.

Затем с графиков распределения температуры воды по глубине на данной рейдовой вертикали для каждой даты наблюдений сни­мают значения глубин, соответствующих круглым значениям тем­пературы воды. Около найденных таким образом глубин выписы­ваются значения температуры воды на соответствующих ордина­тах строящегося графика термоизоплет. Кроме того, строятся вспомогательные хронологические графики температуры воды у поверхности и у дна на данной рейдовой вертикали с таким же масштабом времени, какой принят для графика термоизоплет. Обычно такие графики вычерчиваются на том же листе, где и термоизоплеты, выше линии поверхности воды. Вспомогательные графики служат для нахождения на оси времени (у поверхности и у дна) точек, соответствующих выбранным значениям темпера­туры воды для построения термоизоплет. Для нахождения этих точек вспомогательные графики пересекаются прямыми, парал­лельными оси времени и отсекающими на оси ординат значения температуры, соответствующие будущим термоизоплетам. Проек­ции на ось времени тех точек, в которых указанные прямые пере­секают линии хронологических графиков температуры воды, и бу­дут искомыми точками «выхода» термоизоплет из поля чертежа.

В результате всех указанных операций получается поле точек, помеченных выбранными значениями температуры воды. Точки с одинаковыми значениями температуры воды соединяются плав­ными линиями — термоизоплетами. При проведении термоизоплет следует сгущать их постепенно. Например, вначале следует про­вести изолинии, помеченные 5, 10, 15° С и т. д., затем между ними промежуточные изолинии. Густота изолиний устанавливается из опыта.

Пример построения графика термоизоплет (вместе со вспомога­тельными хронологическими графиками) приведен на рисунке:

Проведение термоизоплёт требует предварительного построения эпюр распределения температуры по глубине. Построение термоизоплёт производится следующим образом:

По оси ординат откладываются глубины. Масштаб времени совпадает с масштабом для хронологических графиков. Сечение изотерм в период с апреля по сентябрь принимаем через 2⁰, в остальные месяцы через1⁰. Точки температур находим следующим образом: допустим, нам нужно провести термоизоплёту с температурой 2⁰, на эпюре находим по шкале температур точку со значением 2⁰, опускаем из неё перпендикуляр на шкалу глубин и получаем требуемую глубину. Аналогично находим положение температуры 2⁰ для всех дат измерения температуры. Соединяя полученные точки, проводим термоизоплёты за весь период. По термоизоплётам можно легко определить температуру на заданной глубине в любой день года.