Нагревание и охлаждение воды в озере

Нагревание и охлаждение воды в озере [c.361]

Изменение суммарного теплового потока, проходящего через водную поверхность, позволяет судить об изменении запасов тепла в озере в течение года, обусловливающего процессы нагревания или охлаждения воды в озере. Обычно накопление тепла в замерзающих озерах начинается перед вскрытием и длится до конца июля в малых озерах и до конца сентября в больших глубоководных озерах, когда и наблюдается максимальная температура воды в них. [c.361]

Передача тепла в глубь озера осуществляется по тем же физическим законам, что и в море (см. гл. 10). Основное различие в том, что при относительно малых объемах воды в озере в перемешивании участвует вся или почти вся масса воды водоем быстрее реагирует на изменение погоды и в нем более отчетливо прослеживается смена сезонного нагревания или охлаждения воды. [c.362]

Другим примером является использование холодильного цикла для высокоэффективного метода нагревания с помощью электрической энергии. Система работает по принципу одноступенчатой холодильной машины. Используется тепло воды Оь отводимой из реки, озера. Электрическая энергия расходуется на движение компрессора. Тепло в количестве Q- -L отдается помещениям через калориферы. Следовательно, при расходе энергии Ь калорифером отдается тепло Q- -L, или гЬ, т. е. значительно больше, чем .При нагревании же с помощью электрических сопротивлений помещениям отдано было бы только I тепла. Такая современная система обогрева имеет то преимущество, что летом ее можно использовать для охлаждения помещений (тогда нагреваться будет вода в реке). [c.262]

Исключительно высокой является теплоемкость воды, аномально изменяющаяся с температурой. Вследствие высокой теплоемкости водоемы играют важную роль аккумуляторов теплоты. Летом они поглощают теплоту, а осенью постепенно отдают ее окружающему пространству. Теплоты, полученной ири охлаждении на один градус 1 м воды, достаточно для нагревания на один градус почти 3000 воздуха. Поэтому в- районах больших водоемов (морей, озер) обычно не происходит резкого изменения температур (зимой и летом, днем и ночью). [c.277]

Динамика водной массы озера определяется различными факторами. Прежде всего это атмосферные воздействия — напряжения трения ветра на поверхности воды, обмен теплом через поверхность (охлаждение или нагревание), обмен влагой (осадки или испарения). Характер динамических и термических процессов определяется также морфометрией (формой котловины), речным притоком и стоком. Атмосферные воздействия, обмен теплом через поверхность, речной приток и сток формируют в озере плотност-ную стратификацию и создают в нем течения. Иные, чем в океане, пространственно-временные масштабы вызывают отличия в характере некоторых процессов в озерах. Формирование и изменение стратификации в озере происходят несколько иначе, чем в океане (Хатчинсон, 1969 Румянцев и др., 1986). Так, горизонтальная стратификация в озере в первую очередь обусловлена изменчивостью рельефа дна. В Ладожском озере амплитуда горизонтальных изменений температуры, как уже отмечалось ранее, достигает между мелководьем на юге и глубоководной зоной на северо-западе 15 °С (Тихомиров, 1982). Амплитуда вертикальных изменений температуры также достигает 15 °С (там же). [c.104]

Период летнего нагревания начинается с момента возникновения прямой стратификации (температура уменьшается с глубиной) во всем озере. По мере нагревания озера в условиях прямой (устойчивой) стратификации разность температур и плотностей воды между поверхностными и глубинными слоями, особенно в безветренную погоду, резко возрастает. Конвекция, возникающая при ночном охлаждении, выравнивает температуру лишь в сравнительно тонком поверхностном слое. В результате в верхнем, прогретом слое воды устанавливается более или менее одинаковая температура. В нижних глубинных слоях сохраняются холодные весенние воды с плавным изменением температуры. Между теплым и холодным слоями возникает промежуточный, сравнительно тонкий слой с резким падением температуры с глубиной, иногда до 8—10°С на 1 м. Слой этот известен как слой температурного скачка, или металимн и он а. Слой воды, расположенный выше металимниона, называется эпилимнионом, а ниже него — г и п о л и м н и о н о м. Подобное термическое расслоение на три хорошо выраженные термические зоны (эпилимнион, мета-лимнион и гиполимнион) в период летнего нагревания характерно для многих озер (рис. 131). [c.366]

При ледоставе, как указывалось, потери тепла из водоема осуществляются через снего-ледяной покров. Если эти потери будут меньше, чем тепловой поток, направленный от дна в водную толщу, охлаждения водоема не происходит. В подобных случаях наблюдается зимнее нагревание воды в озере (см. стр. 361). [c.368]

По термическому режиму водохранилища отличаются от рек неоднородностью температуры, а от глубоководных озер неустойчивой стратификацией и относительно высокими температурами придонных слоев в летний сезон. В температурном режиме водохранилищ много общего с температурным режимом мелководных озер. Однако в период весеннего нагревания проявляются некоторые особенности, свойственные, в частности. Рыбинскому водохранилищу. На эти особенности обратил внимание В. И. Рутковский. В Рыбинском водохранилище повыщение температуры, начинающееся еще подо льдом, прекращается температура воды в водохранилище временно понижается из-за заполнения его котловины снеговыми водами притоков, температура которых близка к 0° С. В дальнейшем, во вторую половину весны, температура воды в водохранилище связана также с притоком речных вод, но уже относительно более теплых. Интенсивное прогревание водохранилища происходит сначала вблизи устьев притоков, в губах и на мелководьях. В этот период в разных частях водохранилища можно наблюдать одновременно температуру от О до 10° С, обратную, прямую стратификации и гомотермию. Для периода осеннего охлаждения характерна гомотермия вплоть до появления льда, когда температура принимает значения, близкие к 0°С, по всей глубине, что связано с ветровым перемешиванием водной массы мелководного водохранилища. Зимой при ледоставе в проточных районах возникшая с осени гомотермия сохраняется при температуре, близкой к 0°С в малопроточных происходит постепенное прогревание придонных слоев воды и установление обратной стратификации. В нижних бьефах прогрев воды весной и охлаждение осенью отстают по срокам от естественных условий на 5—10 дней. В связи со сбросом из водохранилища вод, более теплых осенью и более холодных весной, годовая амплитуда колебаний температуры меньше по сравнению с амплитудой колебаний температуры воды рек в естественном состоянии. [c.400]

Основная роль в формировании вертикальной струкгуры температурного поля в озерах принадлежит эффектам плавучести (Румянцев и др., 1986), механизм которых связан с плотностной аномалией пресной воды при температуре 4 °С и, следовательно, определяется уравнением состояния пресной воды, взятом нами в форме (2.3.4). В соответствии с этим формирование вертикальной структуры поля температуры на этапе раннего весеннего нагревания (когда температура воды в поверхностном слое заключена в пределах от О до 4 °С) и на этапе начала осеннего охлаждения (когда температура воды в водоеме превышает 4 °С) в основном определяется режимом конвекции, или конвективным перемешиванием. Так, в период начала осеннего охлаждения на поверхности водоема образуется слой более холодной и, следовательно, более плотной, чем на глубине, воды. Тем самым возникает гидродинамическая неустойчивость. Возникший процесс конвективного перемешивания в дискретной модели имитируется с помощью так называемого конвективного приспособления, которым завершается [c.121]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология