Гидрология Байкала. Прозрачность вод

Вы здесь

Версия для печатиSend by emailСохранить в PDF

Для определения прозрачности воды в озерах, водохранилищах, морях пользуются белым металлическим диском диаметром 30 см (диск Секки). Диск опускают с судна с помощью лебедки в воду до тех пор, пока он не скроется из виду. Эта глубина считается величиной «условной прозрачности».

В настоящее время широко используются электронные прозрачномеры, которые позволяют фиксировать и записывать прозрачность на различных глубинах.

Наблюдения над прозрачностью Байкала ведутся с начала прошлого столетия и продолжаются в настоящее время. Условная прозрачность воды зависит от коэффициента отражения белого диска, характера освещенности, оптических характеристик воды и т. д. Результаты наблюдений показали, что прозрачность байкальских вод имеет временную и пространственную изменчивость. В глубоководных районах озера, по данным П. П. Шерстянкина, в годовом ходе прозрачности наблюдается два максимума (июнь-июль и декабрь-январь) и два минимума (март-апрель и август-сентябрь). Максимумы связаны с интенсивным вертикальным перемешиванием поверхностных вод с прозрачными глубинными в периоды весенней и осенней гомотермии, а минимумы вызваны интенсивным развитием в верхних слоях фитопланктона и устойчивой плотностной стратификацией, которая образуется летом и зимой (рис. 3.6). На мелководьях и заливах годовой ход прозрачности сглаживается.1

Рис. 3.6. Годовой ход условной прозрачности (Байкал: атлас, 1993). Линии: верхняя – максимальная, средняя – средняя, нижняя – минимальная

Самая высокая прозрачность отмечается в районах наибольших глубин и достигает 40 м, причем с глубиной прозрачность возрастает. По величине максимальной прозрачности Байкалу принадлежит ведущее место среди всех озер мира. Более прозрачными являются моря (65 м), однако появились газетные публикации, что самая высокая прозрачность обнаружена в Южной Атлантике у берегов Антарктиды в холодных водах моря Уэдделла, где диск Секки исчез из виду на глубине более 80 м.

Самая низкая прозрачность на Байкале (до 1 м) зафиксирована в нескольких километрах от дельты Селенги. Это связано с большой мутностью речных вод особенно в периоды половодий и паводков.

В целом же, высокая прозрачность Байкала связана с малым содержанием в его воде взвешенных и растворенных веществ, а также за счет существования некоторого Механизма Самоочищения и Самосохранения (МСС) байкальских вод. Самое распространенное биологическое объяснение этого механизма заключается в том, что микроорганизмы, особенно зоопланктон и, в частности, рачки эпишура в процессе жизнедеятельности профильтровывают через себя в 10–15 раз больше воды, чем годовое ее поступление из всех притоков Байкала.

Другая точка зрения гидрофизическая. Не отвергая биологическое объяснение, считается, что высокая прозрачность вызвана интенсивным вертикальным водообменом, т. е. вентиляцией придонных вод поверхностными за счет фронтов океанического типа, своеобразных подводных водопадов, которые с большой скоростью, от 70 м в сутки в период ледостава и до сотни метров в сутки в период открытой воды, устремляют поверхностные водные массы, содержащие муть, взвешенные вещества и антропогенные загрязнения в придонные области, где эти вещества оседают на дно.2

Источник: Байкаловедение : учеб. пособие / Н. С. Беркин, А. А. Макаров, О. Т. Русинек. – Иркутск : Изд-во Ирк. гос. ун-та, 2009. 

Как измеряется прозрачность воды?

В озерах для приблизительной оценки прозрачности пользуются диском Секки. Это белый металлический диск диаметром 30 см. Его опускают в воду до тех пор, пока он не скроется из виду. Эта глубина и считается прозрачностью. Впервые прозрачность воды с помощью белой фарфоровой тарелки измерили моряки ВМС США в 1804 г. в Средиземном море. Опущенная тарелка была видна до глубины 44 м.

В последние годы для определения прозрачности применяется целый ряд электронных прозрачномеров, которые позволяют определить прозрачность воды на любой глубине, а результаты записать на самопишущих приборах.

Почему в Байкале вода такая прозрачная?

Байкальская вода содержит мало растворенных и взвешенных веществ, поэтому прозрачность превосходит все озерные водоемы мира и приближается к прозрачности вод океанов.

Где в Байкале самая прозрачная вода?

В районе наибольших глубин в южной и средней котловинах. Причем самая большая прозрачность, или самый малый коэффициент ослабления светового потока, не в поверхностных слоях воды, а на глубинах от 250—300 м и до 1000—1200 м.

Эталоном самой высокой прозрачности считалась вода Саргассова моря, находящегося в центре Северной Атлантики, приближающаяся к прозрачности дистиллированной воды. Здесь диск Секки исчезает из виду на рекордной глубине — 65 м. В Байкале по диску Секки прозрачность считалась до 40 м. Однако исследования с помощью электронных прозрачномеров показали, что на глубинах 250—1200 м прозрачность байкальской воды не меньше, чем в Саргассовом море.

Почему граница между мутными паводковыми речными водами и озерной водой резко очерчена?

В момент, когда температура речных вод выше +4°С, а воды в Байкале меньше +4°С, зона контакта этих вод не превышает одного-двух метров даже при шторме. Речная вода, охлаждающаяся в зоне контакта до температуры максимальной плотности, опускается вертикально вниз, образуя резкую границу раздела. При боковом освещении стена мутных паводковых вод видна со стороны прозрачной воды озера до глубины 10—15 м и более.

До какой глубины 1 проникает свет в воду Байкала?

До сих пор было принято считать, что до 100 м. Последние исследования из космоса со спутников показывают, что на фотоснимках виден рельеф байкальского дна и на значительно большей глубине — до 500 м. В таком случае следует предполагать, что свет может проникать до 1000 м, то есть до глубины на порядок большей, чем считалось до сих пор. Так ли это — требуются дополнительные исследования.

Акванавты утверждают, что на глубинах до 800 м привыкший к темноте человеческий глаз может определить проникновение дневного света. Его полное исчезновение, регистрируемое чувствительной фотопластинкой, происходит па глубинах, превышающих 1500 м.

Что такое глубинный рассеивающий слой?

Это слой воды, в котором содержится большое количество живых организмов. В морях в дневное время глубинный рассеивающий слои фиксируют на глубине от 200 до 500 м и более, ночью он поднимается к поверхности. В Байкале также происходит скопление организмов в дневное время на глубинах до 150—200 м, а ночью они поднимаются к поверхности (суточные вертикальные миграции). При поисках косяков рыбы с помощью эхолота с фишлупой ясно вырисовывались рассеивающие слои на глубинах 50—150 м. Вероятно, это скопление планктонных рачков и, возможно, косяков промысловых пелагических рыб — омуля и бычка-желтокрылки, а возможно, и молоди голомянок.

Почему подводные объекты кажутся аквалангистам .более крупными, чем они есть на самом деле?

Аквалангистам, пользующимся маской с плоским стеклом, подводные объекты кажутся увеличенными примерно на 30%. Это вызвано различием коэффициентов преломления света в воде и в воздухе, заключенном в маске. Аквалангист к этому привыкает и бессознательно вводит соответствующую поправку. Однако при подводной фотографии возникают серьезные трудности. Для того, чтобы устранить искажение объекта, стекла в подводных фотобоксах делают изогнутыми. Специальным подбором кривизны стекла можно добиться того, что искажения будут минимальными.

Источник: Галазий Г.И. Байкал в вопросах и ответах. – Иркутск: Восточно-Сибирское книжное издательство, 1987. – с. 167

Читайте в Иркипедии

Термины

  1. Озера
  2. Озера прибрежных низкогорий
  3. Долинные озера
  4. Озера в высокогорном поясе
  5. Водный баланс оз. Байкал
  6. Уровенный режим
  7. Волнение
  8. Термический режим воды в озере
  9. Температура воды поверхностного слоя
  10. Распределение температуры воды по глубине
  11. Ледовый режим

Другие ресурсы

  1. Гидрология и гидрохимия Байкала
  2. Водные ресурсы Байкальской природной территории 
  3. Гидрохимия Байкала // Галазий Г. И.
  4. Природное обрамление Байкала // Саркисян С.Г.
  5. Рельеф дна и глубина Байкала // Галазий Г. И. 

Литература

  1. Кожова О.М., Паутова В.М., Трямкина Н.Ф. О соотношение прозрачности воды и концентрации фитопланктона. Новосибирск: Наука, 1986. -214 с.
  2. Айнбунд М.М. Течения и внутренний водообмен в озере Байкал. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. - 248 с.
  3. Вознесенский А. В. Физико-географический очерк Байкала // Лоция и физико-географический очерк озера Байкал / Под ред. O.K. Дриженко. СПб, 1908. С.173-329.
  4. Выркин В.Б. Современное экзогенное рельефообразование котловин байкальского типа. Иркутск: Изд-во ИГ СО РАН, 1998. - 175с.
  5. Богданов В.Т. Формирование гидрохимического режима Северного Байкала. Новосибирск: Наука, 1978. - 135 с.
  6. Вотинцев К.К., Тарасова Е.Н., Мещерякова А.И., Верболова Н.В. Современное состояние гидрохимического режима озера Байкал и его притоков // Региональный мониторинг состояния озера Байкал. Л.: Гидрометеоиздат, 1987.-С. 111-119.
  7. Кузьмин В.А. Химический состав вод притоков Юго-Западного и Южного Байкала и его связь с природной обстановкой // География и природные ресурсы. 1998. - №1.- С. 70- 23.
  8. Айнбунд М.М. Результаты натурных исследований течений в Южном Байкале // Вопросы режима и исследования озер и водохранилищ. -Л.: Гидрометеоиздат, 1973. С.49-70.
  9. Арефьева В.А., Вендров С.Л., Дрейер H.H., Россолимо Л.Л. Воды // Предбайкалье и Забайкалье. М.: Наука, 1965. С.139-183.
  10. Динамика берегов озера Байкал при новом уровенном режиме. -М.: Наука, 1976. 87 с.
  11. Инженерная геология Прибайкалья. М.: Наука, 1968. - 187 с.
  12. Рогозин A.A. Береговая зона Байкала и Хубсугула: Морфология, динамика и история развития. Новосибирск: Наука, 1993. - 168 с.

Ссылки

Примечания

  1. Байкал : атлас. – М. : СО РАН, 1993. – 160 с.
  2.  Шерстянкин П. П. Байкал, питьевая вода, устойчивое развитие: сегодня и в XXI веке // Химия в интересах устойчивого развития. – 1987. –С. 443–451.

Выходные данные материала:

Жанр материала: Термин (понятие) | Автор(ы): Составление Иркипедии. Авторы указаны | Источник(и): Источники указаны | Дата публикации оригинала (хрестоматии): 2014 | Дата последней редакции в Иркипедии: 27 марта 2015

Примечание: "Авторский коллектив" означает совокупность всех сотрудников и нештатных авторов Иркипедии, которые создавали статью и вносили в неё правки и дополнения по мере необходимости.

Материал размещен в рубриках:

Тематический указатель: Байкал | Физическая география и геология Байкала
Загрузка...