Термобар

Aug 10, 2013 21:36

Почитал переписку, затеявшуюся в ФБ под записью Аллы gotskaya Шумихиной про мглу. Народ там активно не понимает термина "инверсия", хотя сама Алла про неё писала уже столько, что можно и выучить. Да и гугль с яндексом никуда не делись. Ну да ладно, не об этом речь.

Припомнилось мне интересное явление, также связанное с распределением температуры, но не в воздухе, а в водоёме. Явление это называется "термобар" и состоит в том, что весной и осенью в крупных глубоких водоёмах образуется водяная стена, отделяющая центральную часть водоёма от береговой.

Как известно, вода обладает наибольшей плотностью при температуре 4°С. Зимой в озере подлёдная вода имеет температуру около  0°С. С разрушением ледового покрова наиболее активно начинают прогреваться прибрежные мелководья. Возникает ситуация, что у берегов температура воды выше 4°С, а в центре озера по прежнему около 0°С. Там, где температура воды составляет 4°С, вода приобретает наибольшую плотность и опускается на дно водоёма. Образуется вертикальное течение, расположенное вдоль береговой линии.

Осенью прибрежные области водоёма остывают быстрее центра и на границе между теплыми водами в центре и холодными у берега образуется осенний термобар.


Схема термического бара весной (а) и осенью (б) (по А. И. Тихомирову): ТИО - теплоинертная область; ТАО - теплоактивная область.

Особенность термобара в том, что он разделяет воды с температурой выше и ниже 4°С, препятствуя их перемешиванию. Не помогают ни волны, ни ветер - термобар как плотная невидимая завеса препятствует контакту водных масс.

На поверхности озера термобар виден как полоса пены и мусора, расположенная параллельно берегу. Образовавшись у берега, термобар постепенно (со скоростью от сотен метров до 2-3 км в сутки) сдвигается к центру водоёма и там смыкается. Благодаря тому, что течение воды в термобаре направлено сверху вниз, глубинные воды озера активно перемешиваются с поверхностными и обогащаются кислородом.

Существуют озёра, где вода в центре не прогревается выше 4°С. Весенний термобар там держится всё лето и смыкается с осенним. Фактически в летний период получается два озера с несмешивающейся водой, одно прибрежное, второе - центральное. Таково, например, Большое Медвежье озеро в Канаде.

Обнаружил термобар швейцарский учёный, основоположник лимнологии (науки об озёрах)  - Франсуа-Альфонс Форель. По слухам, донесённым мне преподавателем гидрологии, Форель прогуливался осенью по берегу Женевского озера и обратил внимание на то, что весь мусор и пена собрались узкой полосой параллельно берегу. Открытое в 1901 году, явление было забыто и вновь открыто в 1959 году исследователем Ладожского озера А.И. Тихомировым. Сейчас термобару посвящено много исследований.

научпоп

Previous post Next post
Up