str189

fi. Bajkicwścz-Grdbowłfci. /.. Mikulski. Hydrologia ogólna. Warszawa 2005 ISBN 8.1-01-I457»-X,«- by WN PWN 2lXi>

PROCESY TERMICZNE I DYNAMICZNE W WODACH ŚRÓDLĄDOWYCH - ZLODZENIE RZEK I JEZIOR

□

i

Cl

C

7T

C

S> Hydrologia ogólna - Elżbieta Bajkiewicz-Grabowska, Zdzisław Mikulski - iLibrary Reader

1. PROMIENIOWANIE SŁONECZNE

Ustrój termiczny wód powierzchniowych jest wynikiem wymiany ciepła pomiędzy masą wody i otoczeniem, a więc atmosferą i podłożem. Głównym źródłem ciepła w wodach powierzchniowych jest promieniowanie słoneczne przenikające powierzchnię wody. Drugorzędne znaczenie ma oddawanie ciepła przez powietrze i w niewielkiej skali przez grunt dna zbiornika. Źródłami ciepła, które przysparzają go niewiele, są także: letnie opady, wody dopływające (zwłaszcza podgrzane) i działalność życiowa organizmów.

Energia słoneczna nagrzewa tylko powierzchniową warstwę wody. Do głębokości 1-2 m (zależnie od ilości zawiesin) dochodzi 30% ciepła padającego na powierzchnię wody, do głębokości 3-4 m dochodzi już tylko 1% promieniowania słonecznego. Nawet pod pokrywą lodową energia słoneczna nagrzewa ok. 0.5 m warstwę wody.

Woda jest złym przewodnikiem ciepła, przeto jej ogrzewanie polega nie na przewodnictwie, lecz na ruchu cząsteczek w masie wody (konwekcji). W wodach płytkich, gdzie promienie słoneczne prześwietlają masę wody do dna, jej ogrzewanie odbywa się zarówno od powierzchni, jak i od dna. W głębszych zbiornikach ogrzewa się tylko woda w warstwie przypowierzchniowej; głębsze warstwy wody otrzymują ciepło przez mieszanie się mas wodnych, tj. przez ruch cząsteczek wody przypowierzchniowej w głąb. Zasadnicze znaczenie dla przemieszczania się cząsteczek wody ogrzanej w głąb ma w przypadku rzek rucli burzliwy (turbulcntny) wody, natomiast w przypadku zbiorników wodnych wiatr i prądy konwekcyjne, będące następstwem różnic gęstościowych wody. Inaczej więc kształtuje się gradient temperatury w ciekach i w zbiornikach wodnych. Temperatura wód powierzchniowych, oprócz strefy klimatycznej i wysokości nad poziomem morza, które decydują o temperaturze powietrza i insolacji, zależy przeto od obiektu wodnego (strumień, rzeka, staw, jezioro), zwłaszcza jego głębokości, ruchu i mieszania się mas wodnych, dopływu wód podgrzanych, a także od wielu innych, zwłaszcza lokalnych, czynników. Temperatura naturalnych w^ród słodkich waha się w granicach od 0 do 42°C: w naszej strefie klimatycznej od 0 do 30°C.

CO

co

co

189

o

©

©

&

(J