2.3. Термічний і льодовий режим річки.

Термічний режим рік формується в результаті теплообміну водної маси з навколишнім середовищем, який відбувається на межі розділу з атмосферою і ґрунтами. У річках з відкритою водною поверхнею і у річках покритих льодом теплообмін протікає по-різному. Для без протічної ділянки з відкритою водною поверхнею баланс тепла річкових вод в загальному вигляді за інтервал часу t може бути записаний рівнянням:

S_в+S_ср+S_ва− S_вв ±S_та±S_вк±S_лр+S_гв±S_оп±S_л+S_ке−S_н=±S_t,

де S_в − тепло, яке потрапляє з водою через верхній створ; S_ср− сумарна сонячна радіація поглинута водою; S_ва − внутрішнє випромінювання атмосфери, поглинута водою; S_вв − втрата тепла поверхнею води шляхом довготривалого випромінювання; S_та − турбулентний обмін тепла з атмосферою; S_вк− тепло, яке затрачається на випаровування або виділяється при конденсації; S_лр− теплообмін з ложем річки; S_гв − тепло, яке поступає з ґрунтовими водами; S_оп− тепло, яке поступає з рідких опадів і затрачається на танення твердих опадів; S_л− тепло, яке виділяється при виникненні льоду і затрачається на танення твердих опадів; S_ке− тепло, яке виділяється при розсіянні кінетичної енергії; S_н− тепло, яке виноситься разом з водою через нижній створ; S_t − зміна запасів тепла у водній масі за час t на без протічній ділянці річки. Роль усіх складових у рівнянні не однакова. Найбільшу питому масу мають такі складові: S_в; S_ср; S_ва; S_вв ; S_та і S_вк, роль інших складових значно менша, а роль деяких складових (S_лр, S_гв, S_оп, S_л) настільки мала, що її не завжди враховують у загальному балансі річкових вод. При наявності льодового покриву інтенсивність теплообміну між атмосферою і водною масою різко знижується. Лід і сніг який випадає на нього завтовшки 10-20 см практично припиняють доступ до води променистої енергії Сонця виключають випромінювання атмосфери, припиняється конденсація і випаровування з водної поверхні, порушується турбулентний обмін тепла між водною масою і атмосферою. В результаті теплообмін здійснюється через товщу льодового покриву шляхом теплопровідності. Співвідношення між складовими теплового балансу змінюється разом з метеорологічними умовами. В середньому для кожного сезону характерні певні співвідношення між приходом і витратою тепла, що і обумовлює типові риси температурного режиму річкових вод. Перенос тепла у товщу потоку, яке поступає на поверхню розділу води з атмосферою і ґрунтами, здійснюється головним чином в процесі характерного для рік турбулентного обміну. Певну роль у поширенні тепла в глибину потоку, особливо в застійних ділянках річки відіграє безпосереднє проникнення сонячної енергії у воду.

26