hydrologia(2)(2), Studia Geografia, Hydrologia


Hydrometria- jest działem hydrologii zajmującym się zbieraniem informacji ilościowych o obiektach wodnych, zjawiskach i procesach; jej przedmiotem są obserwacje wszelkich zjawisk hydrologicznych( zmiany poziomu wód pow.i podziemnych orz form ich zarastania i zlodzenia). A także pomiarów (spadku zwierciadła wód płynących, prędkości i natężeniu przepływu)

Hydrografia- zwana także hydrologia opisową, jest nauką zajmującą się opisywaniem obiektów wodnych (cieków zbiorników wodnych, obszarów zabagnionych).obecnie zajmuje się rejestracją wód dna ziemi.

Hydrogeologia - nauka o występowaniu, ruchach, składzie, przemianach i zasobach wód podziemnych, związana ściśle z geologią dynamiczną, tektoniką, geologią itp.

Hydrochemia- dyscyplina naukowa badająca skład chemiczny wód powierzchniowych, podziemnych i opadowych

Glacjologia- gałąź nauk o Ziemi zajmująca się rozprzestrzenianiem i funkcjonowaniem lodowców oraz ich przyrodniczych uwarunkowaniami; bada wielkość i formy lodowców

Kriologia- nauka zajmująca się wszystkimi rodzajami lodu w przyrodzie

Krenologia-obejmuje zagadnienia przyrodniczych uwarunkowań występowania źródeł, sposobów ich zasilania, badania wydajności wypływów, termiki i składu chemicznego wody.

Limnologia- dział hydrologii zajmujący się wodami stojącymi: jeziorami itp., bada bilans wody, ustrój hydrologiczny, ustrój termiczny i lodowy zbiorników wodnych.

Potamologia- nauka o rzekach i wszystkich wodach płynących, obejmuje ustrój hydrologiczny, sposób zasilania, spływy pow., fiz.i chem.właścowości, zlodzenia rzeki, dynamika koryta rzecznego, erozja, transport, akumulacja.

Paludologia- dział hydrologii zajmujący się bagnami

Pedohydrologia- dział hydrologii zajmujący się wodami wyst.w glebie

2. Procesy towarzyszące krążeniu wody w przyrodzie

Cykl hydrologiczny - naturalny obieg wody na Ziemi. Obejmuje on procesy zachodzące zarówno w atmosferze takie jak: parowanie, kondensacja, opady, transport wilgoci; biosferze: pobieranie wody i jej oddawanie w procesie oddychania czyli transpiracji, jak i w litosferze: wsiąkanie, spływ podziemny i powierzchniowy. W cyklu hydrologicznym wyróżnia się obieg duży i mały.

Tylko część wody na kuli ziemskiej podlega cyklowi hydrologicznemu. Znaczne jej ilości są okresowo (w skali procesów geologicznych) wyłączone z obiegu (retencja). Do wody wyłączonej z obiegu zalicza się:

* lodowce i pokrywy śnieżno-lodowe - zwłaszcza na biegunach

* wodę głębinową w jeziorach, morzach i oceanach

* głębinowe wody podziemne

Przez obieg duży rozumie się procesy zachodzące w skali globalnej i mające wpływ na ogólny bilans wody. Jest to:

* parowanie z oceanów

* kondensację w atmosferze

* przemieszczanie się pary wodnej nad kontynenty

* opad na lądy

* wsiąkanie

* spływ podziemny i powierzchniowy, ponownie zasilający oceany

Obieg mały, to lokalna cyrkulacja wody nie wpływająca znacząco na globalny bilans wody:

* W obrębie oceanów jest to:

o parowanie

o kondensacja

o opad

* W obrębie kontynentów:

o parowanie

o kondensacja

o opad

o wsiąkanie

o odpływ

Woda na Ziemi występuje w postaci:

* ciekłej - w morzach i oceanach oraz na lądach, jako wody powierzchniowe: rzeczne, jeziorne oraz podziemne

* stałej - kryształki lodu w atmosferze, śnieg, lodowce, wieloletnia zmarzlina

* gazowej - para wodna w atmosferze i glebie

Woda ta znajduje się w ciągłym ruchu. W ciągu roku:

* z oceanów paruje ok. 383 000 km3 wody (warstwa wody o grubości około 1m)

* na powierzchnię oceanów spada ok. 347 000 km3 wody

* z lądów paruje ok. 63 000 km3 wody

* na powierzchnię lądów spada ok. 99 000 km3 wody

* z lądów do morza spływa ok. 36 000 km3 wody.

Najwięcej wody gromadzą oceany (97,2%), jest to jednak woda słona. Woda słodka, niezbędna do życia dla człowieka i większości organizmów lądowych stanowi zaledwie 2,5% objętości hydrosfery, obliczanej na około 1,4 mld km3. Większość (około 80%) wody słodkiej jest uwięziona w lodowcach lub pod powierzchnią Ziemi, jako wody podziemne. Najłatwiej dostępnym źródłem wody słodkiej są rzeki i jeziora.

4. Wody podziemne

a) Pochodzenie

wody podziemne są związane z litosferą, a ich pochodzenie może być różne, mogą być to wody:

- infiltracyjne- tworzą się w warstwach Ziemi wskutek przesiąknięcia opadów atmosferycznych. Ilości wód uzależnione są od wielu czynników, głównie od ilości opadów, rzeźby terenu i zdolności skał do przewodzenia wody. Wody infiltracyjne mogą przenikać na duże głębokości, nawet do kilku km w głąb Ziemi.

- kondensacyjne - powstają w wyniku skraplania(kondensacji) pary wodnej

-juwenilne- powstają w ostatnim etapie krzepnięcia magmy podczas jej wędrówki ku pow.Ziemi. Wody te czasami w postaci gejzerów i gorących źródeł wydobywają się na powierzchnie.

-reliktowe- tzw.szczotkowe, nie biorą udziału w globalnym w obiegu wody. W zależności od wieku wyróżnia się wody reliktowe sedymentacyjne, które są pozostałościami wód jeziornych lub w morskich w osadach dennych tych zbiorników. Reliktowe infiltracyjne są nieodnawialne, mogą ulec całkowitemu wyczerpaniu.

b) właściwości fizyko- chem.

- woda w strefie aeracji- miąższość od kilku cm do ponad 100 m

Para wodna

Woda związana chemicznie- (krystalizacyjna) ma formę stała i nie bierze udziału w krążeniu wody w przyrodzie

Woda związana fizycznie- to woda związana siłami molekularnymi z cząsteczkami gleby

Woda higroskopowa - nie zdolności ruch ma dużą gęstość niską temp.zamarzania( -78 C), nie rozp.innych sub., nie może być pobierana przez rośliny, przemieszcza się w postaci pary wodnej.

Woda błonkowata- tworzy warstewki wody znajdujące się dalej od powierzchni niż otoczka higraskopwa. Charakteryzuje się zdolnością rozpuszczania soli i poruszania

Woda kapilarna- jej występowanie w porach i szczelinach jest wywołane napięciem powierzchniowym wody. Występuje w pobliżu strefy saturacji. Wyst.w stanie płynnym wykazuje dużą ruchliwość

Woda wolna- (grawitacyjna) przesuwa się w głąb pod wpływem grawitacji

- woda w strefie saturacji- strefa nasycania , jej ilość zależy od wolnych przestrzeni w skale wód porusza się zgodnie z nachyleniem zwierciadła lub różnicy ciśnień hydrostatycznych. Niektóre wody są w stanie bezruchu, można wydzielić trzy strefy: zasilania, spływu, drenażu.

Rodzaje wód pow.:

-przypowierzchniowe- hipotermiczne, tworzą zabagnienia stosunkowo duże parowanie z pow.ich zwierciadła

- gruntowe- zasilane przez wody opadowe i powierzchniowe

- wgłębne- wyst. W warstwach wodonośnych przykrytych skałami trudno przepuszczalnymi, mogą być zasilane z innych poziomów wodonośnych

- głębinowe - całkowicie odizolowane kompleksami utworów nieprzepuszczalnych

Ze względu na rodzaj skał, w których woda występuje, wody dzielimy na:

-warstwowe- wypełniają pory skalne

- szczelinowe - wyst.w spękanych skałach osadowych

- krasowe- wyst.w próżniach, kanałach

5. Rzeki

- długość - określa się wzdłuż linii nurtu. Kilometrowanie rozpoczyna się od ujścia w górę rzeki aż do źródeł

- rozwinięcie- jest to stosunek długości rzeki do linii prostej łączącej źródło z ujściem

-krętość- jt. Stosunek długości rzeki do długości jej doliny

-szerokość

-spadek-wielkość charakteryzująca profil podłużny rzeki i dynamikę wody rzecznej. Jest to stosunek różnicy wysokości, jakie rzeka pokonuje od źródeł do ujścia (lub na wybranym odcinku), do długości rzeki. Spadek rzeki wyraża się w promilach

- gęstość- jest to iloraz sumy długości cieków różnego rzędu i powierzchni pola rozpatrywanego obszaru.

-przepływ- ilość wody, przepływającej przez poprzeczny przekrój koryta rzeki w jednostce czasu. Najczęściej podawana jest w m³/s.

-odpływ- ilość wody (mierzona w l, m3 lub km3) odpływająca przez przekrój poprzeczny koryta rzeki u jej ujścia w ciągu roku

6.Pomiary stanów wód w rzece

to wzniesienie zwierciadła wody w danym przekroju rzeki

ponad przyjęty umownie poziom (tzw. zero wodowskazu, umiejscowione zazwyczaj pod

dnem rzeki). Jest to więc miara względna. Nie naleŜy mylić stanu wody z głębokością rzeki w

danym miejscu. Głębokość to wzniesienie zwierciadła wody ponad dno rzeki

CEL POMIARÓW:

Odpływ w ciekach jest główną drogą eksportu materii (roztworów i substancji stałych) z obszaru zlewni. Ładunek opuszczających zlewnię substancji oblicza się z pomiarów objętości odpływu i wyników analiz stężeń roztworów i zawiesin.

Mierzona zmienność stanów wody jest wynikiem różnorodnego, zmiennego w czasie zasilania zlewni rzecznej. Stąd kilkuletni - a najlepiej wieloletni - zbiór codziennych stanów i przepływów wody pozwala na wyznaczenie stanów i przepływów charakterystycznych - głównych, okresowych i prawdopodobnych - które w pełni charakteryzują reżim hydrologiczny rzeki po przekrój wodowskazowy. Są one także sumarycznym odbiciem procesów krążenia wody w zlewni.

ZALECANA METODYKA:

Znajomość przepływu jest niezbędna dla obliczenia bilansu zlewni. Najkorzystniejszym rozwiązaniem jest zainstalowanie stałego przelewu z samopisem rejestrującym w sposób ciągły stan wody. Pomiar stanów wody prowadzi się w odpowiednio wybranych przekrojach poprzecznych koryta rzeki - tzw. przekrojach wodowskazowych. Na znajdujących się tam posterunkach wodowskazowych prowadzi się kontrolę "napełnienia" koryta rzeki wodą albo za pomocą urządzeń rejestrujących (limnigrafów/limnimetrów), albo odczytów na łacie wodowskazowej przez obserwatora. Limnigrafy rejestrują wyniki pomiarów analogowo na taśmie papierowej, a limnimetry prowadzą rejestrację cyfrową w bloku pamięciu, tzw. data logerze. Zarówno łaty wodowskazowe, jak i limnigrafy/limnimetry powinny być tak usytuowane, aby przy pomiarze wyeliminować między innymi wpływ falowania, zjawisk lodowych.

Rytm wahań stanów wody w rzece jest zmienny i kształtowany przez zasilanie powierzchniowe i podziemne. Jest to czynnik decydujący o wyborze aparatury pomiarowej do kontroli stanów, a tym samym i przepływów w rzece.

Jeżeli w przekroju wodowskazowym nie można zainstalować rejestratora stanów wody, wtedy podstawą kontroli napełnienia koryta jest łata wodowskazowa. Należy zaznaczyć, że łata wodowskazowa powinna być zainstalowana także w przypadku automatycznej rejestracji stanów wody - wtedy służy do kontroli poprawności zapisów limnigraficznych.

W zależności od przedziału wahań stanów wody w przekroju ustala się adekwatną do danej sytuacji liczbę pomiarów terminowych w ciągu doby:

W przypadku rejestracji, stan wody - np. przy kroku czasowym Dt = 1h - jest dla każdej godziny przetwarzany na przepływ według aktualnej krzywej konsumcyjnej - najczęściej stablicowanej. Wartość dobowa przepływu jest wtedy obliczana jako średnia arytmetyczna z 24 wartości godzinowych. Natomiast przy pomiarach terminowych każdy pomierzony stan wody jest - jak podczas rejestracji - zamieniany na przepływ, a wartość średnią przepływu dla doby obliczamy jako średnią arytmetyczną z wartości terminowych. W przypadku jednego pomiaru wartość pomierzonego rano stanu zamieniana na przepływ stanowi tzw. przepływ codzienny, co jest oczywiście bardzo dużym przybliżeniem, tym większym, im większa jest amplituda stanów wody na wodowskazie.

Jeżeli jest to możliwe należy obliczać średni dobowy odpływ z równania krzywej konsumcyjnej profilu hydrometrycznego stosując wynik jednorazowego w ciągu odczytu stanu wody. W czasie wezbrań konieczne są częstsze pomiary stanu - nawet co godzinę w szybko reagujących na zasilanie zlewniach górskich.

Stanowisko poboru próbek do analiz właściwości fizykochemicznych zlokalizowane winno być niedaleko od przelewu/profilu hydrometrycznego. Unikać należy możliwości zanieczyszczenia próbki materiałami konstrukcyjnymi przelewu. W przypadku braku przelewu próbki pobierane są w nurcie, w połowie głębokości cieku, za pomocą batometru. W płytkich ciekach, gdzie użycie batometru jest niemożliwe należy próbkę pobrać tak, aby zminimalizować możliwość jej zanieczyszczenia.

Wodę z cieków pobiera się co najmniej raz w miesiącu. Wyższa frekwencja podnosi znacznie precyzję obliczeń bilansowych. Na wzrost dokładności ma również znaczny wpływ zastosowanie zmiennej częstotliwości opróbowania zależnie od objętości przepływu (częściej przy wysokich stanach wezbraniowych, rzadziej przy stabilnych stanach niżówkowych).

Osobne próbki do analiz metali śladowych pobiera się do pojemników mytych roztworami kwasu. Natychmiast po pobraniu należy je utrwalić. Zalecane jest także ich niezwłoczne przesączenie.

Próbki przeznaczone do oznaczania rozpuszczonego węgla organicznego transportuje się i przechowuje w szklanych butelkach.

Butelki przemywać należy przed użyciem wodą zdejonizowaną. Pozostały sprzęt kilka dni przed użyciem płukać trzeba w rozcieńczonym kwasie, a następnie przechowywać w workach z obojętnego tworzywa.

Zalecane jest, aby praktycznie wszystkie próbki zostały przesączone. Może jednakże to wpływać na wynik niektórych analiz. Dlatego też można tę procedurę pominąć w przypadku czystych naturalnych wód powierzchniowych. Przesączanie jest wszakże elementem procedury analitycznej w niektórych oznaczeniach (rozpuszczony węgiel organiczny). Stosować należy wtedy sączki membranowe o średnicy por 0,40-0,45 um (np. Whatman 42 lub GFC) przed użyciem przemyte zdejonizowaną wodą.

Czas transportu i przechowywania powinien być w miarę możliwości zredukowany do minimum. W przypadku niektórych "czułych" oznaczeń np. zasadowości czy też form azotu maksymalny okres między poborem próbek a analizami laboratoryjnym nie powinien przekroczyć 24 godzin. Aby uniknąć zmian chemicznych związanych z aktywnością mikroorganizmów i zanieczyszczeniami, butelki z próbkami transportuje się w torbach z tworzywa chroniących od światła słonecznego i w miarę możliwości w izotermicznych pojemnikach. Do czasu rozpoczęcia analiz butelki przechowuje się w temperaturze 4°C i w ciemności.

przyrządy:

Do pomiarów stanów wody czyli określenia wzniesienia zwierciadła wody służy

wodowskaz

, którym jest pionowo ustawiona łata z podziałką co 2 cm. Stan wody odczytuje

się z dokładnością do 1 cm, od 1 do 3 razy w ciągu doby a w czasie wezbrań nawet co 1 godzinę

Limnimetr - przyrząd do rejestracji zmiany stanu wody w czasie. Przyrząd składa

się z urządzenia pomiarowego i urządzenia rejestrującego.

Limnigraf - przyrząd rejestrujący w sposób graficzny zmiany stanu wody w czasie.

Limnigrafy przystosowane do rejestracji zmian stanów wody na

brzegach mórz noszą nazwę mareografów. W przekrojach

wodowskazowych, w których zainstalowane są limnigrafy, w celu

kontroli ich działania zakłada się przeważnie wodowskazy łatowe.

Urządzenie pomiarowe - przenosi wszelkie zmiany zwierciadła wody w profilu

wodowskazowym na urządzenie rejestrujące. Stosowane są

limnigrafy:

pływakowe

ciśnieniowe

elektroniczne

Urządzenia rejestrujące mogą być:

analogowe

cyfrowe

Limnigrafy pływakowe - urządzeniem pomiarowym jest wodowskaz pływakowy.

W zależności od sposobu zainstalowania pływaka rozróżnia się

limnigrafy:

rurowe - stosowane na mniejszych rzekach, o niewielkiej amplitudzie stanów

wody. Ze względu na ustawienie rury rozróżnia się limnigrafy wolno stojące

i brzegowe. Dopływ wody może odbywać się poprzez otwór w korku lub

w płaszczu rury. Zapobiega to przenoszeniu falowania wody w rzece na

zwierciadło wody w rurze. Aby zapobiec zamarzaniu wody w rurze, wlewa się

do rury ropę naftową, której warstwa pokrywa powierzchnię wody. Ponad rurą

umieszczona jest budka lub skrzynka, w której znajduje się urządzenie

rejestrujące,

z ujęciem poziomym - są najczęściej stosowane. Wylot rury powinien

znajdować się poniżej najniższego znanego stanu wody. Rura zakończone

jest kształtką skierowaną zgodnie z biegiem rzeki. Na rzekach o zmiennym

dnie często zakłada się rury na różnych poziomach. Rejestrator znajduje się

w budce nad studnią i jest umieszczany powyżej najwyższego stanu wody,

lewarowe - wykonanie takich limnigrafów jest bardziej ekonomiczne,

ponieważ nie ma potrzeby wykonywania robót ziemnych przy zakładaniu rury

poziomej, jednak eksploatacja jest bardziej kłopotliwa

7. transport rumowiska rzecznego

Rumowisko rzeczne - materiał stały i rozpuszczony transportowany przez rzekę.

Ze względu na sposób transportu rumowisko dzieli się na:

8. Kanały

Kanał wodny - sztuczny ciek wodny, fragment drogi wodnej, którego celem jest połączenie istniejących naturalnych dróg wodnych. Tak powstałe drogi wodne znacznie ułatwiają żeglugę i wydatnie skracają czas podróży statków.

Kanał wodny łączący dwa morza to kanał żeglugi morskiej. Prowadzi się je zazwyczaj przez wąskie przesmyki. Niektóre z nich skróciły drogę statków nawet o kilka tysięcy kilometrów. Czasami za kanał żeglugi morskiej uznaje się pogłębiony tor wodny w płyciznie oddzielającej dwa akweny.

Natomiast kanał wodny łączący rzeki i jeziora to kanał żeglugi śródlądowej. Gęsta sieć rzeczna i przecinające je kanały tworzą śródlądowe szlaki wodne. Najkorzystniejsze jest budowanie kanałów w miejscach, gdzie dział wód jest stosunkowo niski, a żeglowne odcinki wód zbliżają się do siebie na małą odległość. Do pokonywania różnic poziomów wody wynikających z ukształtowania terenu służą śluzy lub pochylnie.

Kanał wodny jest sztuczną arterią wodną zwykle o trapezowym przekroju poprzecznym, ubezpieczonych skarpach, zaopatrzoną w urządzenia hydrotechniczne, w zależności od przeznaczenia wyróżnia się kanały:

9. Jeziora w Polsce i na świecie - ich geneza i typologia

- tektoniczne- wyst.w obniżeniach tektonicznych na równinach (Górne. Wiktorii, Ładoga)

-wulkaniczne- powstały w wyniku działalności wulkanów

Kraterowe- w kraterach nie czynnych wulkanów

Kalderowe- w kalderach wygasłych wulkanów

Lawowe podparte potokiem lawy

- polodowcowe- powstałe w wyniku erozyjnej i akumulacyjnej działalności kontynentalnych i górskich lodowców

Rynnowe(Hańcza)

Morenowe ( Śniadrwy)

Oczka i wytopiska

Kotły i kociołki

Sandrowe

przywozowe i drumlinowi

lodowcowe górskie( Morskie Oko)

- krasowe- powstałe w zapadliskach lub lejach na obszarach zbudowanych ze skał wapiennych

- rzeczne- tzw.starorzecza

-deltowe- położone w deltach dużych rzek ( Dąbie, Druzno)

-przybrzeżne- powstałe przez oddzielenie od morza niewielkich zatok( Łebsko, Gardno, Jamno)

-eoliczne- powstałe w zagłębieniach między wydmami

-bagienne- powstałe w wyniku utrudnionego odpływu wody gruntowej, która wychodzi na powierzchnie w obni8żeniach terenu( Syberii Zachodniej)

- zaporowe- powstałe w skutek przegrodzenia doliny rzecznej

- reliktowe- stanowią część dawnego morza ( M. Kaspijskie, Bajkał)

Ze względu na charakter wymiany wody jeziora dzieli się na: odpływowe i bezodpływowe

Ze względu na okres wypełniania wodą: okresowe, stałe, epizodyczne.

Największe jeziora naturalne: M. Kaspijskie- 374000 km2, Górne- 82680, Wiktorii- 69000, Aralskie- 64100, Huron- 59800……, Bajkał 31500

15. Morza i oceany

Wody Oceanu Światowego pokrywają 71 % pow.naszej planety. Są rozmieszczone nierównomiernie. Blisko 50 % wód Oceanu Świtowego zajmuje O.Spokojny, O.Atlantycki 25%, Indyjski 21, Arktyczny 4,.

Ze względu na położenie wyróżniamy morza:

przybrzeżne- są położone na skrajach wielkich basenów oceanicznych w całości lub częściowo w zasięgu szelfu kontynentalnego i odznaczają się swobodna wymiana wód z oceanem Np. Północne, Ochockie, japońskie.

śródlądowe- są otoczone przez lady i tylko wąskie, na ogół płytkie cieśniny łączą je z oceanem. Np. Czerwone, Czarne

międzywyspowe- zwane też girlandowymi są oddzielone od wód otwartego o oceanu wyspami i archipelagami wysp Np. morza Bada, Koralowe

zamknięte- izolowane są od wód oceanicznych np. Kaspijskie, Aralskie.

Niektóre morza przybrzeżne nazwane są zatokami np. Perska, Meksykańska

Nazwę mórz nadaje się też wielkiemu jezioru np. Aralskie, Martwe

Stosowany jest również podział mórz:

- morza o bilansie dodatnim wody ( dopływ morza jest wyższy od parowania np. M. Bałtyckie )

-morza o bilansie ujemnym wody( parowanie z powierzchni basenu jest wyższe od ilości wody np. M. Czerwone)

14. Lodowce, lądolody na Ziemi.

Powstanie- lodowcem nazywa się naturalną masę firnu i lodu, powstają z nagromadzenia i przeobrażania stałych opadów atmosferycznych, która jest w ruchu.

Typy:

- lodowce kontynentalne

-górskie :

lodowce zboczy i szczytów( kaldery, gwiazdopodobne, cyrkowe wiszące),

lodowce dolinne( typu alpejskiego himalajskiego, pojedyncze jęzory lodowcowe bez pola firnowego),

mieszane( typu skandynawskiego, piedmontowego)

16. Rzeźba i formy morfometryczne Wszechoceanu.

Wody oceaniczne tworzą tzw. Wszechocean, zwany także Oceanem Światowym. Pokrywają one 71% powierzchni Ziemi, czyli 361,3 mln km². Oddzielone są od siebie kontynentami oraz archipelagami wysp, dzięki czemu wyróżnia się w ich obrębie cztery oceany: Ocean Spokojny (in. Pacyfik, Ocean Wielki, zajmuje 49,5% wód Wszechoceanu), Ocean Atlantycki (Atlantyk, 25,4%), Ocean Indyjski (21,1%) oraz Ocean Arktyczny (Ocean Lodowaty Północny, Morze Arktyczne, 4,0%). Wody Wszechoceanu obejmują także morza, zatoki i cieśniny.

Dno oceaniczne w większości stanowi skorupa ziemska typu oceanicznego. Zbudowana jest głównie z bazaltów (stąd często stosowana nazwa - skorupa bazaltowa) oraz gabr i diorytów. Jej grubość wynosi około 6 - 7 km. Na niej zalega pokrywa skał osadowych o miąższości około 300 - 500 m (dochodzi do 1 km). W skorupie tej występują anomalie, które stanowią pasy grzbietów śródoceanicznych i tzw. stref przejściowych. Poza tym w obrębie stref przybrzeżnych dno oceaniczne buduje skorupa ziemska typu kontynentalnego. Dominują w niej granity (stąd nazwa - skorupa granitowa) i gnejsy. Jej miąższość wynosi około 32 - 37 km. Na niej zalega powłoka skał osadowych osiągająca do 2 km grubości.

Rzeźba dna oceanicznego jest bardzo urozmaicona. W jej obrębie wyróżnia się szereg wielkich form morfologicznych:

podwodne obrzeże kontynentalne - zbudowane jest ze skorupy ziemskiej typu kontynentalnego. Stanowi 23% powierzchni dna oceanicznego (około 82 mln km²). Największą powierzchnię zajmuje w obrębie Oceanu Atlantyckiego - około 75%, najmniejszą natomiast w Oceanie Spokojnym - około 10%. Składa się z:

17. rzeźba dna oceanicznego

Woda wszechoceanu jest słona (zawiera znaczną ilość rozpuszczonych soli mineralnych) ? średnie zasolenie 35%o {promile} = 35g/L). Głównym składnikiem tych wód jest NaCl (chlorek sodu) = sól kuchenna. Temp. Wód wszechoceanu zależy od temperatury powietrza i jest zróżnicowana w zależności od szerokości geograficznych.

Skład wody

W wodzie oceanicznej znajduje się od 33 do 38 promili (licząc wagowo) różnych soli nieorganicznych. Stężenie to jest różne w różnych miejscach, lecz proporcje jonów są stałe. W kilogramie wody o stężeniu 35 promili znajduje się:

· 19,353 g chloru

· 10,76 g sodu

· 2,712 g siarki

· 1,294 g magnezu

· 0,413 g wapnia

· 0,387 g potasu

· 0,142 g dwuwęglanu

· 0,067 g bromu

Właściwości wody.

Z chemicznego punktu widzenia woda stanowi wodny roztwór substancji nieorganicznych i organicznych, występujących na ziemi. W wodzie mogą znajdować się koloidy i zawiesiny. Substancje występujące w wodzie są pochodzenia naturalnego lub są wprowadzane do wód na skutek działalności człowieka.

Właściwości charakteryzujące wodę:

19. Dynamika wód oceanicznych

Woda oceaniczne są w ciągłym ruchu; są to ruchy rytmiczne( falowanie), stałe( prądy morskie), okresowe(pływy) Dzięki tym rytmom woda oceaniczna ulega mieszaniu( cyrkulacji pionowej) i przemieszczaniu ( cyrkulacji poziomej). Głównym źródłem energii poruszającej wody oceaniczne jest Słońce, a sprawcami pływów są Słońce i Księżyc

Pływy- są największymi i najbardziej regularnymi ruchami okresowymi wód oceanicznych, objawiającymi się rytmicznym wznoszeniem i opadaniem poziomu morza. Są wywołane przyciąganiem księżyca i słońca. Na pływy składają się rytmiczne zmiany pionowe zwierciadła wody oraz przesunięcia poziome mas wodnych, będącym skutkiem pływu i nazwane prądami pływowymi.

Przepływ syzygijnny- wyst.w czasie pełni i nowiu księżyca

Przepływ kwadraturowy- wyst.na początku II i IV kwadry

Zależności od okresu w ciągu którego przeszła jedna pełna fala pływy dzielimy na :

dobowe(zwrotnikowe)- jedna fala przypływowa w okresie doby księżycowej

półdobowe- dwie fale w ciągu doby księżycowej

mieszane- różny czas przepływu i odpływu w ciągu doby księżycowej

Falowanie- jest specyficznym rodzajem ruchu cząstek wody związanym z siłą ciężkości, lepkością wody, a także z jej sprężystością. Są to ruchy rytmiczne, powodujące wahania poziomu oceanów i mórz

Ze względu na siły, które wywołują falowanie fale morskie dzielimy na:

Fale wiatrowe- powstające w wyniku oddziaływania wiatru na pow.morza

Baryczne- związane z przemieszczaniem się układów barycznych spowodowane zmianami ciśnienia atmosferycznego na pow.oceanu

Pływowe- wywołane przez siły pływotwórcze Księżyca i Słońca

Sejsmiczne(tsunami)- powstałe podczas trzęsień dna morskiego i przy wybuch wulkanów

Okrętowe- powstają przy ruchu ciał stałych w wodzie

Wszystkie fale które istnieją w wyniku działania sił zewnętrznych są falami wymuszonymi, natomiast fale które utrzymują się po ustaniu działania tych sił są falami swobodnymi.

Fale wewnętrzne- na pow.rozdzielającej warstwy wody o różnej gęstości, w przypadku gdy jedna z nich porusza się względem drugiej. Czynnikami określającymi elementy fali wew.są: stratyfikacja mas wodnych, ich stabilność pionowa, głębokość i rodzaj rzeźby dna, obecność wzbudzających sił wew.

Jeżeli fale przekraczają ½ długości fali, fale morskie przemieszczają się jako fale głębokowodne(fale krótkie)

Gdy głębokość morza jest mniejsza niż ½ dł.fali, poruszają się one jako fale płytkowodne(długie)

Prądy morskie- są to ruchy poziome wody w morzach i oceanach. Charakteryzują się się przede wszystkim przez podanie jego kierunku i prędkości. Powstają pod wpływem:

-różnic gęstości wody

-ciśnienia powietrza

-różnic w wysokości poziomu zwierciadła wody.

-siły przyciągania księżyca i słońca

Denny- (głębinowe) prąd transportujący masy wód oceanicznych na znacznych głębokościach

Kompensacyjny- prąd wyst.wskutek różnicy poziomu wód w sąsiednich akwenach

Gęstościowy- powstający wskutek różnic gęstości wody

Wiatrowe- wywołany krótkookresowymi wiatrami

Baryczne-

Powierzchniowe-

Występujący-

Zastępujący-

Strefa konwergencji- poziome prądy w dolnej i górnej troposferze, zbiegające się, wyst.w centrum niżów,; towarzyszą im wówczas pionowe prądy

Strefa dywergencji- poziomy ruch wiatrów powodujący ich rozbieganie się, podczas dywergencji nie ma warunków do tworzenia się chmur i opadów

Upweling- wynurzający ruch zimnych wód z głębokich partii oceanu ku powierzchni

21. Morze Bałtyckie

Morze Bałtyckie, Bałtyk - płytkie morze śródlądowe na szelfie kontynentalnym w Europie północnej. Połączone z Morzem Północnym przez Cieśniny Duńskie (Sund, Mały i Wielki Bełt) oraz Kattegat i Skagerrak. Za zachodnią granicę Bałtyku właściwego przyjmuje się cieśninę Sund i próg podwodny ciągnący się na głębokości 18-20 m od przylądka Gedser (wyspa Falster) do przylądka Darßer Ort (Darß); na zachód od tej linii znajduje się akwen Bałtyku Zachodniego o powierzchni ok. 8000 km² nazywany przez Niemców także Beltsee; akwen ten obejmuje m.in. część wód cieśnin duńskich (oprócz Małego i Wielkiego Bełtu) a także mniejsze: Alsenbelt, Fehmarnbelt,

Charakterystyka

Bałtyk nazywany jest morzem śródziemnym północnej Europy ponieważ ze wszystkich stron jest otoczony lądem, a z Morzem Północnym łączy go jedynie kilka płytkich cieśnin. Położone jest w północnej strefie klimatu umiarkowanego. Oba morza leżą na tym samym szelfie kontynentalnym.

* Rozciągłość południkowa - ponad 1500 km

* Rozciągłość równoleżnikowa najszersza (przez Zatokę Fińską) - ok. 600 km

* Rozciągłość równoleżnikowa najwęższa (przez Zatokę Botnicką) - 100 km

* Rozciągłość równoleżnikowa poniżej Gotlandii - ok. 250 km

Powierzchnia

Wraz z Kattegatem wynosi ok. 415 266 km². Bez Kattegatu pow. Bałtyku obejmuje 385 000 km². Powierzchnia zlewisk wynosi 1 721 238 km². Objętość morza wynosi 21 721 km³.

Głębokość

Średnia głębokość wynosi 52,3 m, maksymalna - 459 m (głębia Landsort na północny zachód od Gotlandii). W Kattegacie głębokość maksymalna wynosi 109 m, ze średnią 24 m. Głębia położona najbliżej Polski - Głębia Gdańska - liczy 118 m.

Morze Bałtyckie dzieli się na 3 baseny:

* Basen Bornholmski o maksymalnym zagłębieniu 105 m

* Basen Gotlandzki o maksymalnym zagłębieniu 459 m

* Basen Botnicki o maksymalnym zagłębieniu 293 m

Zasolenie

Ze względu na niskie zasolenie Bałtyk zalicza się do wód słonawych (mezohalinowych) i określa morzem półsłonym. Średnie zasolenie wynosi ok. 7 ‰. Na ogół waha się w granicach od 2-12‰ choć zimą zasolenie nie przekracza 0,78% w Zatoce Gdańskiej i zależy głównie od wpływu wód z Morza Północnego. W Kattegacie i Skagerraku wynosi ok. 20‰, w Bełtach i Zatoce Kilońskiej ok. 15-17‰, przy polskich wybrzeżach ok. 7‰, w Zatoce Puckiej spada do 6.2‰, w Zalewie Wiślanym tylko 1-3‰, w Zatoce Fińskiej i Botnickiej spada do 2‰. Stosunkowo duże różnice zasolenia w Bałtyku występują w kierunku pionowym. Np. w basenie bornholmskim przy powierzchni wynosi ok. 7,5‰ a przy dnie, na głębokości 100 m sięga aż 15-18‰. Różnice te spowodowane są spływającymi z lądu słodkimi wodami rzecznymi i przenikającymi słonymi wodami oceanicznymi przez cieśniny bałtyckie. Słodkie wody utrzymują się w powierzchniowej warstwie i przemieszczają głównie w kierunku zachodnim. Wody oceaniczne wlewają się pod nimi i płyną w kierunku północno-wschodnim. Na wiosnę ze względu na zwiększone wlewy słodkiej wody z rzek zasolenie w wschodniej części Zatoki Fińskiej może spaść do zera. Zasolenie wzrasta wraz ze wzrostem głębokości. Ilość słodkiej wody wpływającej do tego morza z uchodzących do niego rzek jest większa niż parującej z niego, co przy ewentualnym zamknięciu dopływu bardziej słonej wody Morza Północnego spowodowałoby zamianę tego morza w olbrzymie, słodkowodne śródlądowe jezioro. Do Morza Bałtyckiego wpływa około 250 rzek. Najwięcej wody wlewają do niego: Wisła, Newa, Kemi, Gota, Niemen, Odra, Lule, Angerman i Dźwina.

Poziom wód i fale

Poziom wód Bałtyku jest wyższy niż w Oceanie Atlantyckim i Morzu Północnym i wynika z jego śródlądowego położenia. Powodem jest zbyt słaba wymiana wód przez wąskie Cieśniny Duńskie aby nastąpiło pełne wyrównanie poziomów. Wody piętrzą się w cieśninach zależnie od kierunku wiatrów, które albo pchają wody oceaniczne lub na odwrót. Wlewy oceaniczne przeważają i to powoduje, że poziom Bałtyku jest wyższy i zmienia się w ciągu roku. Nie jest też jednolity we wszystkich jego częściach. Pomiędzy Bełtami a Zatoką Botnicką różnica poziomów dochodzi do 14 cm, a w stosunku do Skagerraku różnica ta może wynosić nawet 37 cm.

Bałtyk jest morzem burzliwym, a fale są krótkie i strome. Typowa wysokość fali wynosi 5 metrów, ale w czasie bardzo silnych sztormów osiąga 10 metrów. 23 grudnia 2004 w czasie sztormu w rejonie północnego Bałtyku zarejestrowano pojedynczą falę o wysokości prawie 14 metrów. Bałtyckie sztormy są niebezpieczne dla żeglugi statków. W ostatnich latach podczas sztormu zatonęły trzy duże promy: 14 stycznia 1993 polski "Jan Heweliusz", 28 września 1994 estoński "Estonia", a 1 listopada 2006 roku szwedzki MS Finnbirch.

Temperatura wody powierzchniowej w zależności od pory roku wynosi od -0,5 do 18-20 stopni Celsjusza.

Zlodzenie

Długoterminowa średnia maksymalnego rocznego zlodzenia Bałtyku wynosi 45% powierzchni, które osiąga w lutym bądź w marcu. Lód skuwa Zatoki: Botnicką, Fińską i Ryską oraz zalewy i mniejsze zatoki. Grubość lodu dochodzi do 70 cm w północnej części Zatoki Botnickiej. Tam też Bałtyk zaczyna zamarzać, wpierw przy brzegu, w połowie listopada, a kończy tajać tam z końcem maja. W czasie mroźnych zim cały Bałtyk zamarza, jak to miało miejsce w 1942 i 1966. W 1987 wolne od lodu zostało 4% powierzchni na południowy zachód od Bornholmu.

Największe zatoki

* Zatoka Botnicka

* Zatoka Fińska

* Zatoka Gdańska

* Zatoka Pomorska

* Zatoka Ryska

* Zalew Kuroński

Rzeki uchodzące do Morza Bałtyckiego

* Niemcy

o Trave

o Warnow

o Piana

o Wkra

* Polska

o Odra

o Rega

o Parsęta

o Wieprza

o Słupia

o Łupawa

o Łeba

o Reda

o Wisła

o Pasłęka

* Rosja - obwód kaliningradzki

o Pregoła

* Litwa

o Niemen

* Łotwa

o Dźwina

* Estonia

o Narwa

* Rosja

o Newa - największa w zlewisku Bałtyku

* Finlandia

o Kemi

* Szwecja

o Lule

o Dal

o Göta - do Kattegatu

Ważniejsze porty nad Morzem Bałtyckim

* Polska:

główne:Gdańsk, Gdynia, Świnoujście, Szczecin małe: Police, Kołobrzeg, Darłowo, Łeba, Ustka, Hel, Władysławowo

* Dania: Kopenhaga

* Szwecja: Sztokholm, Malmö, Lulea

* Finlandia: Helsinki, Turku, Oulu

* Estonia: Tallinn

* Litwa: Kłajpeda

* Łotwa: Ryga, Windawa

* Rosja: Kaliningrad, Bałtijsk, Sankt Petersburg

* Niemcy: Rostock, Lubeka, Kilonia, Flensburg

Największym miastem nad Bałtykiem jest Sankt Petersburg. W tamtejszym porcie przeładowuje się rocznie najwięcej kontenerów (w 2007 r. 1,7 mln TEU), kolejne miejsca pod tym względem zajmują: Göteborg, Gdynia, Kotka, Aarhus i Helsinki.[1]

Zoogeograficznie Morze Bałtyckie tworzy oddzielną dzielnicę bałtycką. Ze względu na niskie zasolenie jest ona wyjątkowo uboga biologicznie. Dla porównania w sąsiednim Morzu Północnym biomasa jest pięciokrotnie wyższa. Niskie zasolenie stanowi barierę nie do pokonania dla bardzo wielu zwierząt. Oprócz zachodnich krańców nie występuje ani jeden gatunek szkarłupni będącej ważnym składnikiem zwierzostanu innych mórz. Całkowicie brak chitonów, walconogów, głowonogów, ramienionogów i ściśle morskich ślimaków. Mięczaki są reprezentowane tylko przez sześć gatunków małżów. Bardzo skromnie reprezentowane są jamochłony, wstężnice i pierścienice. Nieliczne zwierzęta słonowodne jak omułki, małgwie, chełbia, śledzie czy dorsze żyjące w Bałtyku są o połowę mniejsze niż w Morzu Północnym. Z drugiej strony niskie zasolenie umożliwia tu życie wielu rybom słodkowodnym.

Wlewające się do Bałtyku słone wody, z powodu większej gęstości, pozostają przy dnie i są izolowane od atmosfery warstwą mniej słonych wód powierzchniowych. Z tego powodu około 1/4 dna Bałtyku jest w strefie beztlenowej, gdzie rozwijające się bakterie wydzielają siarkowodór.

MORZE BAŁTYCKIE - CECHY MORFOMETRYCZNE

Powierzchnia Bałtyku z Kattegatem i cieśninami duńskimi 415 266 km2

Powierzchnia Bałtyku bez cieśnin 385 000 km2

Ilość wody w Bałtyku 21 721 km3

Powierzchnia zlewiska 1 721 233 km2

Średnia głębokość 52,3 m

Najwieksza głębokość (Głębia Landsort) 459 m



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Oceany, Studia Geografia, Hydrologia
Zadania z trescia - hydrologia, studia, geografia UJ, hydrologia, ćwiczenia
Wykład- Hydrologia i oceanografia, studia, Geografia, Hydrologia
yoyo, studia, geografia UJ, hydrologia, egzamin
pyt, studia, geografia UJ, hydrologia, egzamin
geografia ekonomiczna testy, Studia, Geografia ekonomiczna
Boliwia, Studia Geografia, Geografia regionalna świata, ameryka
Procesy globalizacji we współczesnym świecie, studia, Geografia, Ekonomia
Pojęcie i funkcje rynku, studia, Geografia, Ekonomia
(2959) formy i procesy peryglacjalne, Studia Geografia, Geologia i geomorfologia
TYPY KLIMATÓW australi, Studia Geografia, Geografia regionalna świata, afryka
Wenezuela, Studia Geografia, Geografia regionalna świata, ameryka
Formy lodowcowe, Studia Geografia, Geologia i geomorfologia
Funkcjonowanie euroregionów na obszarze Polski, studia, geografia ekonomiczna
GIS wykłady, Materiały studia geografia, turystyka
ZŁOŻA MAGMOWE, Studia Geografia, Geologia i geomorfologia
Poglady+na+relacje+czlowiek+-+srodowisko, nauka studia, GEOGRAFIA
Liberia, Studia Geografia, Geografia regionalna świata, afryka

więcej podobnych podstron