Рух води в болотах

В болотному масиві виділяють два основних горизонти: верхній - активний (діяльний) та нижній – інертний.

Активний (діяльний) шар болота - це шар інтенсивного вологообміну з атмосферою та оточуючими болото територіями; з періодичними коливаннями в його межах рівнів грунтових (болотних) вод і змінним вмістом вологи; високою водопроникністю та водовіддачею; періодичним доступом повітря в пори, які звільнилися від води під час зниження рівня грунтових вод; великою кількістю аеробних бактерій та мікроорганізмів, котрі сприяють процесу торфоутворення та наявністю рослинного покриву, що складає верхній шар цього горизонту.

Інертний горизонт - це горизонт з постійною кількістю води протягом року; повільним вологообміном з підстилаючою поверхнею, яка складена торф'яними відкладами; низькою водопроникністю торфу; відсутністю доступу повітря в пори торфу та аеробних бактерій і загальним зменшенням кількості мікроорганізмів.

Рух води в болотах відбувається залежно від стану, в якому вона знаходиться. Переважна частина води перебуває у зв’язаному стані. Вільна вода знаходиться у великих капілярах, порах торфу, у руслах болотних струмків, озерцях та трясовинах.

Швидкість руху води у торфовій масі залежить від водопровідності, показником якого є коефіцієнт фільтрації, який залежить від ступеня розкладання торфу. Швидкість фільтрації в діяльному шарі може досягати кількох десятків і навіть сотень метрів за добу, а в інертному шарі - максимум 6 м за рік.

3.3.5.Термічний режим боліт

Термічний режим торф’яних боліт визначається не тільки кліматичними факторами, але залежить і від водно-теплових властивостей торфу та мінеральних ґрунтів. Особливо велику роль відіграє теплоємкість і теплопровідність торфу, які, в свою чергу, залежать від об’ємного співвідношення органічної речовини, води і повітря в торф’яному відкладі. Чим більший вміст води в торфі, тим більша його теплоємкість і тим повільніше він нагрівається й охолоджується.

З глибиною коливання температури торф’яного відкладу зменшуються. В умовах помірного клімату добовий хід температури в діяльному шарі торфового болота помітний лише до глибини 15-25см, а сезонні коливання температури – до глибини 3,0-3,5м. На глибинах, що перевищують 35-40см і 4-5м, відповідно добові та сезонні зміни температури зазвичай відсутні.

Величина і добових і сезонних коливань температури в торф’яному боло­ті менші, ніж у мінеральному грунті, і зменшуються зі збільшенням вологос­ті ґрунту. Безпосередньо на поверхні болота добові коливання температури значні внаслідок малої передачі тепла на глибину, що сприяє підвищенню випаровування в денні години і раннім осіннім заморозкам в нічні години.

Замерзання боліт в умовах холодного та помірного клімату настає через 15-17 днів після переходу температури повітря через нуль, тобто пізніше невеликих озер і річок. Болота перехідного типу починають замерзати одночасно з замерзанням мінеральних ґрунтів, а сфагнові болота – пізніше. Глибина промерзання торфо-болотної маси – 19-42см. Максимальна глибина промерзання торф’яників – до 60-65см.

Відтавання боліт залежить від кліматичних умов, товщини мерзлого ґрунту, товщини снігового покриву і тому його строки різні в різних болотних мікроландшафтах.

3.3.6.Вплив боліт на стік річок

Вплив боліт на стік річок не однозначний. У зоні достатнього та надмірного зволоження болота практично не впливають на норму річного стоку і знижують максимальний стік річок. У районах недостатнього зволоження річковий стік за наявністю болотних масивів зменшується порівняно з незаболоченими водозборами. Болотні масиви, де значні площі зайняті озерами та мікроозерами, сприяють регулюванню стоку річок.

3.4.ГІДРОЛОГІЯ ОКЕАНІВ І МОРІВ

3.4.1. Світовий океан та його частини

Світовий океан – безперервна водна оболонка Землі, яка оточена материками та островами і володіє спільністю сольового складу.

Океан – частина Світового океану, яка розміщена між материками, має великі розміри, самостійну циркуляцію вод і атмосфери та особливий гідрологічний режим.

Складовими частинами океанів є моря, затоки, протоки.

Море – це порівняно невелика частина океану, яка врізається в сушу чи відмежована від нього берегами материків, півостровами та островами; має певні геологічні, гідрологічні та інші риси, що суттєво відрізняються від відповідних рис океану.

За розташуванням відносно суші моря поділяються на внутрішні, окраїнні та міжострівні.

Внутрішні моря (внутрішньоматерикові і міжматерикові) – це моря, що мають ускладнений водообмін з океаном через порівняно вузькі протоки.

Міжматерикові моря – це моря, що розташовані між різними материками (наприклад, Середземне, Червоне моря).

Внутрішньоматерикові моря – це моря, що знаходяться всередині одного материка (наприклад, Чорне, Біле, Балтійське, Азовське моря).

Окраїнні моря відокремлюються від океану островами чи заходять в материк і мають відносно вільний зв’язок з океаном (наприклад, Чукотське, Баренцове моря).

Міжострівні моря – це моря, що розміщені серед великих островів або архіпелагів (наприклад, моря Банду, Фіджі).

Затока – частина океану чи моря, яка врізається в сушу і слабко відмежована від моря чи океану (Аляска в Тихому океані тощо).

Бухта – невелика затока, яка чітко відділена мисами чи островами від океану чи моря, добре захищена від вітрів (Севастопольська бухта в Чорному морі).

Лиман – затока, що відокремлена від моря піщаною косою (пересипом), в якій є вузька протока, котра з’єднує лиман з морем. Найчастіше лиман – це затоплена частина найближчої до моря ділянки річкової долини (наприклад, Дніпровський, Дністровський).

Губа– затока, яка глибоко врізається в сушу (Обська в Карському морі).

Фіорд– вузька та глибока затока з високими крутими берегами (Согнефіорд у Норвезькому морі).

Протока– водний простір, який розділяє дві ділянки суші та з’єднує окремі океани і моря чи їхні частини (Берінгова).

Основні особливості будови земної кори під морями та океанами

Земна кора під морями та океанами складається з двох шарів: осадового і магматичного (базальтового). Загальна товща земної кори під океаном – близько 6 км; товща в п’ять разів менша, ніж під материками. Середня потужність океанічних осадів – від 300 до 1000 м, але є місця де їх дуже мало чи зовсім немає, як наприклад, середньоокеанічні хребти. Потужність базальтового шару на континентах досягає 40 км, а за його межами – від 3 до 10 км.

Вирізняють також два перехідні типи: субокеанічний, який має більшу товщу осадової оболонки (15-20 км) і субконтинентальний, який окрім осадової оболонки, має гранітно-базальтову оболонку, потужністю 15-20 км. Перший тип характерний для окраїнних і внутрішніх морів, другий – для великих океанічних островів та острівних дуг.

3.4.2.Рельєф дна океанів

Основні елементи рельєфу дна океану: 1. підводна окраїна материка: 1.1. шельф (материкова відмілина)(рис. 3.4).; 1.2. материковий схил; 1.3. материкове підніжжя; 2. перехідна зона: 2.1. улоговини окраїнного глибоководного моря; 2.2. острівні дуги; 2.3. глибоководні жолоби; 3. ложе океану: 3.1. океанічні улоговини; 3.2. океанічні підняття; серединно-океанічні хребти.

Рис. 3.4. Гіпсографічна крива

Підводна окраїна материків.

Материкова відмілина (шельф) – мілководна частина підводної окраїни материків з глибинами в середньому до 200 м, інколи до 400 м. Шельф оточує материки та острови. Найбільша ширина шельфу вздовж північних берегів Євразії; найменша – в Тихому океані вздовж західних берегів Північної та Південної Америки. Основні макроформи на материковій відмілині: западини – замкнуті зниження дна з відносно великими глибинами; острівні плато – підводні п’єдестали, на яких можуть розташуватися окремі острови чи архіпелаги островів. Окрім основних форм, в межах материкової відмілини зустрічаються другорядні форми рельєфу: сучасні акумулятивні форми на трансгресивних відмілинах – форми ерозійного і льодовикового походження (підводні річкові долини, фіорди, моренні утвореннятощо); на абразійних – останці – підвищення дна, які складені міцними породами і в меншій ступені піддаються абразії. Часто останці піднімаються над водною поверхнею у вигляді окремих скель, в цьому випадку вони називаються кекурами. На абразійних, а також скидових відмілинах інколи зустрічаються тектонічні обриви – круті уступи, які утворюються в результаті розривних рухів земної кори.

Материковий схил – це похилена поверхня дна океанів і морів, яка з’єднує зовнішній край материкової відмілини з ложем океану, розповсюджується до глибини 3,5 км. Материковий схил має великі похили в середньому 4-7⁰, інколи до 25-30⁰.

Основними формами рельєфу (макроформи) на материковому схилі – скидові уступи, обриви, тераси, жолоби, гребінь. Материкові схили, які мають скидові утворення, називаються скидовими, а які не мають скидових утворень, називаються флексурними. Різкі перегини дна на флексурних материкових схилах виникли без розриву гірських порід земної кори. Гребінь– це продовження поперечних гірських хребтів суші. Жолоби– продовження на дні материкового схилу берегових міжгірських улоговин.

Другорядною, але дуже важливою формою рельєфу материкового схилу являються каньйони (довгі вузькі зниження дна моря з дуже крутими боковими схилами). Деяка частина каньйонів утворилась під дією тектонічних процесів, більшість – під дією суспензійних потоків, які немов би “пропилюють схил”. Незначна частина каньйонів є затопленими долинами і руслами великих річок. Чимало каньйонів проходять дном океанів, не маючи початку на шельфі, їх називають серединноокеанічними.

Материкове підніжжя – це межа між материковим схилом та ложем океану з глибинами до 4000 м; акумулятивна пологохвиляста нахилена рівнина. В структурному відношенні – глибокий прогин на стику континентальної та океанічної кори, заповнений постійним шаром пухких осадів. Тут зустрічаються конуси виносу каньйонів.

Перехідна зона

Улоговини окраїнного моря – це значні за площею замкнуті зниження дна з порівняно пологими схилами та плоским дном. Улоговини мають вирівняну поверхню з могутнім шаром осадів на дні (Берінгове, Охотське моря), горбистий гірський рельєф (підняття Ямато), для них характерна сейсмічність.

Острівні дуги – лінійно орієнтовані гірські споруди, що відділяють улоговини окраїнних морів від глибоководних жолобів. Основою острівних дуг є підводні хребти (завширшки 40-400 км, довжиною до 1000 км і більше), переважно вулканічні, з багаточисельними вершинами, які виступають над рівнем моря у вигляді пасма чи “гірлянди” островів (наприклад, Алеутські, Курільські, Японські острови). Зазвичай орієнтовані паралельно глибоководним жолобам, дугоподібні планові обриси визначаються наявністю глибинної зони. Для острівних дуг характерні різкі диференційовані гравітаційні та магнітні поля, підвищені значення теплового потоку, активний вулканізм і сейсмічність.

Глибоководні жолоби – довгі та вузькі поглиблення дна з дуже крутими схилами (5-6⁰ у верхній частині схилів, 15-20⁰ - в нижній). Довжина глибоководних жолобів досягає декількох тисяч кілометрів, ширина – десятки і сотні кілометрів, в їх межах знаходяться найбільші глибини Світового океану (Маріанська западина – 11 022 м). Глибоководні жолоби зазвичай розташовані з зовнішнього боку острівних дуг (наприклад, Алеутський, Філіпінський, Курило-Камчатський жолоби) або простягуються вздовж гірського узбережжя (наприклад, Перуанський, Чілійський жолоб). Тільки западина Романш знаходиться посередині океану. Області розвитку глибоководних жолобів відзначаються високою сейсмічністю, часто – виявленням вулканічної діяльності. Дно глибоководного жолоба часто плоске, областю інтенсивного осадконакопичення (потужність пухкого осадового покриву може досягати 2-3 км), а в місцях розташування глибинних розломів схили інколи прямовисні.