- •Е. А. Михайлов, н. А. Мухин,
- •150023. Ярославль, Московский пр., 88.
- •150000. Ярославль, ул. Советская, 14а.
- •Введение
- •1. Химические и физические свойства природных вод
- •1.1 Основные физические свойства воды, снега и льда
- •1.1.1 Плотность и удельный объем
- •1.1.2 Удельная теплота парообразования воды и плавления снега и льда
- •1.1.3 Теплоемкость и теплопроводность
- •1.1.4 Молекулярная вязкость. Поверхностное натяжение
- •1.2. Химические свойства воды
- •1.3. Характеристика природных вод
- •1.4 Классификации состава природных вод
- •2. Гидрология рек
- •2.1 Гидрографическая сеть. Речные системы. Главные реки и их притоки.
- •2.2 Исток и устье реки. Основные виды устьев. Устьевые области
- •2.3 Скорости течения воды и распределение их по живому сечению
- •2.4 Средняя скорость в живом сечении. Формула Шези
- •2.5 Поперечные циркуляции
- •2.6 Вихревые движения
- •2.7 Основные закономерности структуры гидрографической сети. Густота речной сети.
- •2.8 Склоновая эрозия
- •2.9 Речной бассейн. Поверхностный и подземный водосборы. Водоразделы. Деление и смешение вод.
- •2.10 Морфометрические характеристики речного бассейна
- •2.11 Речные долины. Элементы долины и поймы.
- •2.12 Характерные речные образования
- •3. Гидрология озер
- •3.1 Происхождение, типы и морфология озерных котловин
- •3.2 Формирование озерного ложа под влиянием волнения и отложения наносов
- •3.3 Зарастание озер
- •3.4 Географическое положение озера. Морфометрические характеристики
- •3.5 Уровневый режим озер
- •3.6 Динамические явления в озерах
- •3.7 Сейши
- •3.8 Изменение температуры воды в озерах в течение года
- •3.9 Ледовые явления
- •3.10 Формирование химического режима
- •3.11 Биологические процессы
- •3.12 Озерные отложения
- •4. Гидрология водохранилищ
- •4.1 Основные особенности гидрологического режима водохранилищ
- •4.2 Режим уровней
- •4.3 Условия водообмена
- •4.4 Формирование берегов
- •4.5 Ледовый режим
- •5. Гидрология ледников.
- •5.1 Фирн. Ледниковый лед, его свойства.
- •5.2 Движение ледников
- •5.3 Таяние ледников
- •5.4 Особенности режима рек с ледниковым питанием
- •6. Гидрология болот
- •6.1 Образование болот и их типы
- •6.2 Болотная гидрографическая сеть
- •6.3 Гидрологический режим болот
- •6.4 Движение воды в торфяном грунте и на болотных массивах
- •6.5 Колебания уровня грунтовых вод на болотных массивах
- •6.6 Сток с болот
- •6.7 Испарение с болотных массивов
- •7. Гидрология подземных вод
- •7.1 Теории и гипотезы происхождения подземных вод
- •7.2 Классификация подземных вод по условиям их происхождения
- •7.3 Виды воды в порах горных пород и почв
- •7.4 Виды воды в порах
- •7.5 Условия залегания подземных вод в земной коре
- •7.6 Вода в почве
- •7.7 Грунтовые и межпластовые безнапорные воды
- •7.8 Напорные воды
- •7.9 Движение подземных вод
- •7.10 Подземные источники
- •7.11 Режим грунтовых вод. Зависимость колебаний уровня от климата
- •7.12 Взаимосвязь речных и подземных вод
- •7.13 Минеральные воды
- •8. Гидрология океанов и морей
- •8.1 Формы морского шельфа
- •8.2 Формы движение морских вод
- •9. Практические задания к главе 1
- •10. Практические задания к главе 2
- •11. Практические задания к главе 3
- •12. Практические задания к главе 4
- •13. Практические задания к главе 5
- •14. Практические задания к главе 6
- •15. Практические задания к главе 7
- •16. Практические задания к главе 8
- •Заключение
- •Список использованных источников
13. Практические задания к главе 5
Понятия и определения.
Ледник – масса фирна и льда, образовавшаяся путем длительного накопления и преобразования твердых атмосферных осадков и обладающая собственным движением.
Снеговая граница – высотный уровень, выше которого накопление твердых атмосферных осадков преобладает над их таянием и испарением. Выше снеговой границы, где наблюдается положительный баланс снежно-ледовых накоплений, расположена область питания (аккумуляции) ледника, а ниже – где таяние преобладает над аккумуляцией – область абляции (расхода). Если приход снежно-ледовых масс в области питания больше чем их расход в области абляции, ледник наступает; если меньше – отступает; в случае равенства – ледник стабилен. Количественной характеристикой, позволяющей судить о типологии и динамике ледников, является ледниковый коэффициент (Кл), который представляет собой отношение площади области питания ледника (Fп) к площади области абляции (Fа):
Кл = Fп : Fа (1)
У современных долинных ледников значения Кл колеблются от 1 до 2, у каровых – от 0,5 до 1. При положительном балансе льда ледник начинает двигаться. Темп его перемещения оценивается с помощью скорости движения льда (Vл), которая пропорциональна квадрату мощности ледника (hл) и уклону его поверхности (Iл):
Vл = khл2Iл (2)
где
k - размерный эмпирический коэффициент, равный для ледников Памира 0,015.
Задание 1. Зная географические координаты ледника, вычислить высотное положение снеговой границы, нанести ее на план, рассчитать площади области питания (Fп), области абляции (Fа) и ледниковый коэффициент (Кл). На основании полученного коэффициента определить тип ледника (долинный, каровый).
Таблица 2 - Средние высоты снеговой границы по широтным поясам северного полушария
Широта |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
Высота, м |
4600 |
4600 |
5200 |
4900 |
3900 |
2600 |
1600 |
600 |
550 |
0 |
Методические указания:
Используя данные таблицы 2 определить высоту снеговой границы ледника Верхнего (рис. 2), имеющего координаты 380 с.ш., 720 в.д.
Нанести на кальку план ледника и снеговую границу в виде пунктирной линии, перпендикулярной отрезку, соединяющему верхнюю и нижнюю точки распространения льда.
С помощью миллиметровки или палетки рассчитать общую площадь ледника, площади области питания (выше снеговой границы) и области абляции (ниже снеговой границы).
Нанести на план ледника условные знаки и штриховку, отраженную в легенде.
Подставив полученные значения в формулу (1), вычислить значение ледникового коэффициента.
Определить тип ледника Верхнего.
Задание 2. Используя данные задания 1 и формулу (2), определить скорость движения льда.
Методические указания:
Определить среднюю мощность (h) ледника с помощью уравнения
h = V/ F,
где
V – суммарный объем ледника (0,075 км3), а F – его общая площадь.
Рассчитать уклон (I) поверхности ледника с помощью уравнения
I = (Hmax - Hmin) : L, (3)
Где
Hmax - Hmin – разность (м) верхней и нижней высотных отметок ледника, L – расстояние (м) между этими отметками.
Подставив в формулу (2) все необходимые параметры, вычислить скорость движения льда.
Задание 3. По карте удельного баланса массы льда (рис. 3) определить гляциодинамическое состояние ледника Марух (Кавказ).
Методические указания:
С помощью миллиметровки или палетки рассчитать площади контуров с различным удельным балансом массы льда в области питания и области абляции.
Определить средневзвешенные значения массы льда в областях с положительным и отрицательным балансом. Для удобства расчетов заполнить таблицу
Вычисление осуществляется путем перемножения площадей контуров на средние значения соответствующих им интервалов с последующим суммированием результатов и делением на общую площадь ледника.
На основании сравнения средневзвешенных значений масс льда в области питания и области абляции рассчитать дисбаланс и сделать вывод о гляциодинамическом состоянии ледника Марух.
Таблица 3 - Данные для расчета гляциодинамического состояния ледника Марух
Значения удельной массы льда (М, г/см2) |
Площадь контура (F, см2) |
М х F |
Средневзвешенное значение удельной массы льда |
Область питания (положительного баланса) | |||
200-150 |
|
|
|
150-100 |
|
| |
100-50 |
|
| |
50-0 |
|
| |
Всего |
|
| |
Область абляции (отрицательного баланса) | |||
0…-50 |
|
|
|
-50…-100 |
|
| |
-100…-150 |
|
| |
-150…-200 |
|
| |
-200…-250 |
|
| |
-250…-300 |
|
| |
-300…-350 |
|
| |
Всего |
|
|
Рис. 2. План ледника Верхнего в горах Памира (380 с.ш., 720 в.д.)
1- границы ледника, 2 – снеговая граница, 3 – область питания, 4 – область абляции, 5 – высотные отметки, м
Рис. 3. Карта удельного баланса массы льда ледника Марух на Кавказе