Курсовая работа: Происхождение, термический режим и природные ресурсы озер
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
| Название озер | Площадь, тыс. км2 |
| Каспийское море (Азия – Европа), соленое | 371,0 |
| Верхнее (США – Канада) | 82,1 |
| Виктория (Кения, Танзания, Уганда) | 69,4 |
| Гурон (США – Канада) | 59,6 |
| Мичиган (США) | 57,8 |
| Аральское море (Казахстан – Узбекистан), соленое | 36,5* |
| Танганьика (ДРК, Бурунди, Танзания, Замбия) | 32,9 |
| Байкал (Россия) | 31,5 |
| Большое Медвежье (Канада) | 31,3 |
| Ньяса (Малави, Танзания, Мозамбик) | 29,0 |
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