Том 2

Основные течения Мирового океана

Тихий океан

Мощнейшие течения Тихого океана сформированы пассатами — постоянными ветрами, дующими от тропиков к экватору. Северное и Южное пассатные течения гонят массы воды в сторону Евразии и Австралии.  

Схема течений Тихого океана

Достигая восточных берегов континентов, воды расходятся вдоль побережья. Часть воды возвращается на восток, образуя Межпассатное противотечение. Основная масса воды Северного пассатного течения устремляется к северу, образуя тёплое течение Куросио, а воды Южного движутся на юг, становясь Восточно-Австралийским течением.

В умеренных широтах течения подхватывают западные ветры и направляют их на восток. В Северном полушарии возникает тёплое Северо-Тихоокеанское течение, а в Южном — Течение Западных Ветров. 

Достигнув восточных краёв океана, воды возвращаются к экватору, двигаясь вдоль побережья Северной Америки (Калифорнийское течение) и Южной Америки (Перуанское течение). 

У экватора течения вновь подхватываются пассатом, завершая круговорот.

Атлантический океан

Поскольку Атлантический океан вытянут по вертикали, его основные течения также направлены с севера на юг и обратно. 


Схема течений Атлантического океана‍

Как и в случае с Тихим океаном, течения Атлантики образуют кольца в Северном и Южном полушариях.  

В Северном полушарии Северное пассатное течение гонит воду к берегам Центральной Америки, где зарождается тёплое течение Гольфстрим, движущееся в сторону Европы к Северному полюсу, откуда воды возвращаются к экватору холодным Канарским течением. Так в северной части Атлантики происходит циркуляция течений по часовой стрелке. 

В Южном полушарии потоки океанических вод направлены против часовой стрелки: Южное пассатное течение, достигая берегов Южной Америки, движется на юг вдоль континента, становясь тёплым Бразильским течением. У берегов Антарктиды оно разворачивается на восток, вливаясь в течение Западных Ветров. Затем вода возвращается к экватору вдоль западного берега Африки, гонимая холодным Бенгельским течением. 

Индийский океан

Особенность Индийского океана — изменчивые течения в его северной части. Они подчинены муссонам — ветрам, которые меняют направление в зависимости от сезона. 


Схема течений Индийского океана‍

Зимой северо-восточный муссон несёт воды из Бенгальского залива к Африке, где течение поворачивает на юг, и достигнув области экватора, возвращается на восток, создавая Экваториальное противотечение. Затем, достигнув Суматры, течение разделяется на два потока: первый движется на север, замыкая круговорот, а второй устремляется в Тихий океан.

Летом течения направляются в обратную сторону, с запада на восток, при этом противотечения не возникает. Юго-западный муссон гонит воду на север, образуя холодное Сомалийское течение, которое впоследствии объединяется с Южным пассатным.

Южный круговорот не зависит от сезона и действует без изменений. Южный пассат направляет воду к Мадагаскару, где образует два потока, огибающие остров. При этом часть воды возвращается на восток через противотечение. 

Затем южный поток направляется в Атлантический океан и вливается в Течение Западных ветров. У западного побережья Австралии от него отделяется течение, возвращающее воду в район экватора, где её вновь подхватывает Южный пассат.   

Северный Ледовитый океан

Поскольку большая часть Северного Ледовитого океана находится подо льдом, о его течениях известно немного. 

Основным проводником тепла является Норвежское течение — продолжение Гольфстрима. В районе 67 параллели оно разделяется на Нордкапское и Шпицбергенское течения. 

Нейтральное Трансарктическое течение формируется благодаря стоковым водам с Аляски и севера Азии. Оно движется от Чукотского моря к полюсу по направлению к Гренландии. Примечательно, что его температура такая же, как у окружающей воды. 

Холодное Восточно-Гренландское течение берёт начало от моря Лаптевых и движется вдоль восточного берега Гренландии, после чего через Датский пролив устремляется в Атлантический океан. 

Осенний ледоход

Плывущие по реке льдины и ледяные поля, сформировавшиеся в результате смерзания обломившихся заберегов, сала, снежуры и шуги, образуют осенний ледоход. Осенний ледоход наблюдается не на всех реках. Отсутствие ледохода характерно для малых рек. На горных реках осенний ледоход заменяется шугоходом.

На больших равнинных реках осенний ледоход наблюдается ежегодно и протекает сравнительно спокойно. На отдельных участках (крутые повороты, сужение русла), где пропускная способность русла не соответствует количеству проходящего по нему ледового материала, происходит скопление плывущих льдин и образуются заторы. Эти скопления льда, так же как и зажоры, оказывают динамическое сопротивление водному потоку и вызывают повышение уровня воды выше по течению. Подъемы уровня воды при осенних заторах относительно невелики (из-за малой водности реки в этот период).

Продолжительность осеннего ледохода колеблется в широких пределах: от нескольких дней до месяца, а иногда и более, и возрастает с увеличением водности реки. На крупных реках, вытекающих из озер (Нева), осенний ледоход принимает затяжной характер в результате тех же процессов, которые охарактеризованы для Ангары. Длительный ледоход свойствен также рекам с неустойчивым ледовым режимом, на которых похолодания сменяются оттепелями, наблюдаются повторные вскрытия и замерзания (Западная Двина, Неман, Днестр и др.).

Распределение сроков начала осеннего ледохода на наших реках носит характер широтной зональности. Раньше всего, во второй половине сентября, осенний ледоход начинается на крайнем севере азиатской части СССР — на реках Таймыра, Индигирки; позже всего наступает в Закавказье — в январе. На крупных реках Сибири наступление осеннего ледохода запаздывает по сравнению со сроками замерзания малых рек данной географической зоны вследствие переноса этими реками больших количеств тепла.

Для характеристики распределения дат начала осеннего ледохода, так же как и других ледовых явлений, строятся карты изохрон — линий, соединяющих на карте пункты с одинаковыми датами наступления этих явлений.

Ледостав

Ледостав — это наличие неподвижного ледяного покрова на поверхности реки (озера).

На всех стадиях ледообразования, от начальных до ледостава включительно, отчетливо проявляется влияние температуры воздуха. По мере перехода от начальных форм ледообразования к ледоставу роль климатических факторов несколько ослабевает и усиливается значение прочих факторов — водности реки, морфологии русла, скоростей течения и т. п. Наибольшее влияние неклиматических факторов сказывается на образовании ледостава. В предледоставный период водная масса охлаждена настолько, что образованию ледостава препятствуют лишь повышенные скорости течения, и тепло, приносимое грунтовыми и озерными водами и водами, сбрасываемыми промышленными предприятиями. На реках, на которых влияние этих факторов ослаблено, ледостав при одинаковых климатических условиях наступает раньше. Малые реки, как правило, замерзают раньше больших, и ледяной покров на них образуется путем срастания заберегов, поэтому он обычно равный и относительно гладкий. На больших реках формирование ледостава связано с возникновением заторов льда, вызывающих подпор и уменьшение скоростей течения. В местах заторов происходит торошение льда, ледяной покров становится неровным, с беспорядочным нагромождением льдин.

Так как заторы возникают далеко не всюду и не в одно время, то ледостав на больших реках равнинных районов образуется не одновременно на различных участках: сначала ледостав образуется на плёсах, затем на перекатах, причем разница в сроках наступления ледостава на различных участках одной и той же реки возрастает с увеличением водности и скоростей течения.

Исследования последних лет показали, что установление ледостава на больших реках на значительном протяжении происходит в результате последовательного перемещения кромки льда вверх по течению от очагов ледяных перемычек. На горных реках ледостав представляет собой сравнительно редкое явление, в особенности в южных районах, как, например, на Кавказе и в Средней Азии. Здесь он формируется на участках, где образуются скопления больших масс шуги.

Большая часть рек нашей страны характеризуется устойчивым ледоставом. Только на реках Черноморского побережья Кавказа и на реках Южного берега Крыма ледостав не наблюдается вовсе вследствие теплого климата. Распределение сроков наступления ледостава на реках СНГ характеризуется в общем широтной зональностью. На европейской части эта зональность несколько нарушается под влиянием вторжений теплых масс воздуха с Атлантики. Ледостав на больших реках Сибири запаздывает по сравнению с малыми реками примерно на 10 дней.
В период ледостава на реках иногда сохраняются участки со свободной ото льда водной поверхностью — полыньи, или майны. Полыньи имеют двоякое происхождение: динамические полыньи и термические. Полыньи первой категории возникают на участках сосредоточенного падения — на порогах, стремнинах. Они распространены на реках Карелии, в северной части Русской равнины, на горных и полугорных реках Сибири. Эти полыньи сохраняются иногда в течение всей зимы и являются очагами возникно-вения шуги, скопления которой подо льдом ниже полыньи образуют зажоры.

Полыньи термического происхождения возникают либо под влиянием обильных выходов относительно теплых грунтовых вод или сброса промышленных вод, либо, если река вытекает из озера, вследствие подтока более теплых вод озера. Термические полыньи иногда достигают значительных размеров. Так, например, р. Емца, приток Онеги, не замерзает на протяжении более 100 км, несмотря на суровые зимы. Термические полыньи распространены на реках Яно-Колымской горной страны и Чукотки. В большинстве случаев участки с полыньями на этих реках расположены в области предгорий, которые характеризуются мощными отложениями галечников, изобилующими выходами грунтовых вод в русло реки.

Примером полыней в истоках рек, вытекающих из озер, могут служить полыньи в истоках Невы, Ангары, Волхова и др.
В период ледостава на некоторых реках, часто в районах многолетней мерзлоты, на поверхности ледяного покрова образуются наледи — наросты льда в виде напластований, утолщений, бугров, порой причудливой формы.

Зимой в связи с увеличением толщины ледяного покрова или закупоркой русла шугой, промерзанием уменьшается площадь живого сечения. В таких случаях подо льдом образуется напор, взламывающий лед, и через трещины вода выходит на поверхность льда.

Основные причины наводнений

Одной из задач преподавательского состава является ознакомление школьников с видами природных стихийных бедствий и катастроф. Узнают ученики о видах опасных и чрезвычайных ситуаций именно на занятиях по ОБЖ в 7 классе. Сообщение про наводнение, своевременно доведенное до населения, поможет избежать или минимизировать человеческие жертвы.

Говоря кратко, наводнение — это одно из самых опасных бедствий природного характера, которое встречается очень часто. Сообщения на тему наводнения в средствах массовой информации встречаются почти каждый месяц.

Для России с её многоводными реками эта проблема очень актуальна. Статистика говорит, что 40% от всех стихийных бедствий приходится на наводнения. Это объяснимо, ведь водой покрыто три четверти Земли.

Что же входит в это определение? Наводнение — это временное значительное затопление водой определенной территории, находящейся вблизи водоемов: морей, озер или рек.

Наводнение возникает обычно в период продолжительных ливней, обильного снеготаяния, а также во время ветровых нагонов воды при возникновении зажоров и заторов. Эта стихия наносит экологический, экономический и социальный ущерб. Бедствие сопряжено с ущербом для здоровья или гибелью людей.

Основными причинами наводнений являются:

  • обильные и продолжительные дожди;
  • стремительное таяние снега и ледников;
  • сильные ураганы и штормы;
  • землетрясения и цунами;
  • подземные воды.

По этим причинам оно разделяется на 5 видов:

  • Половодье — связано с весенним таянием снега или продолжительными дождями.
  • Паводок — связан с обильными дождями, ливнями или резким таянием снега.
  • Затор — связан с закупориванием устья реки неподвижным льдом или нагромождением льда в узких местах во время ледохода.
  • Зажор — это ледяная пробка из рыхлого льда во время зимнего ледостава.
  • Ветровой нагон — связан с нагоном воды в морские устья рек под воздействием сильного ветра на водную поверхность.

Затор

Затором называется скопление льда во время ледохода, обычно весеннего, создающее стеснение русла реки, перекрытие реки и вызывающее подъем уровня воды до отметок 10 % и менее. Образованию заторов способствуют естественные уменьшения живого сечения реки и изгибы ее русла. Как и зажоры, заторы могут образовываться у гидротехнических сооружений и мостов. В этом случае заторы могут их повредить или разрушить за счет наваливания и наводнения.

Сопутствующие ОЯП: наводнения, эрозия берегов.

Поражающие факторы:

Подъем уровня воды;

Разрушение берегов;

Разрушение зданий и сооружений;

Гибель людей.

Прогнозирование заторов является сложной задачей, и она решена не для всех рек.

Для борьбы с заторами обычно используются взрывные работы ниже по течению, включая бомбометание, закладку зарядов. Вместе с тем, эффективность подобных методов зачастую оказывается весьма низкой. Более того, известны случаи, когда проведение взрывных работ ухудшало ситуацию и способствовало сплочению заторов.

Низкая межень

Низкой меженью называется понижение уровня воды в реке ниже навигационных уровней и проектных отметок водозаборных сооружений. Низкая межень является весьма негативным явлением для так называемого водного хозяйства, управляющего водопользованием в интересах населения, промышленности, сельского хозяйства, энергетики, водного транспорта, рыбоводства и рыболовства. Причиной низкой межени является критическое уменьшение притока поверхностного стока и подземного стока в русло реки.

Обычно причиной низкой межени являются многолетние колебания метеорологических характеристик (осадки, испарение) и гидрологических характеристик (уровень, расход), приводящие к маловодному году или серии маловодных лет.

В некоторых случаях в результате хозяйственной деятельности изменяются характеристики водосборных бассейнов (лесистость, травостой, пашни, заболоченность). Такие изменения могут привести к изменению характеристик стока в целом и к учащению появления низкой межени.

В России значительное количество населенных пунктов страдает от низкой межени, что проявляется, в первую очередь, в ухудшении режима водоснабжения городов и поселков.

Сопутствующие ОЯП: суховей, пожароопасность.

Поражающий фактор: критическое снижение уровня, приводящее к перебоям в водоснабжении, эксплуатации водных путей, производственных процессов.

Прогноз низкой межени осуществляется в рамках гидрологических прогнозов минимального стока и основывается на статистических закономерностях.

Тепловой баланс рек и особенности их температурного режима

Термический режим рек формируется в результате теплообмена между водной массой и окружающей средой (атмосферой), с одной стороны, и ложем русла — с другой. Теплообмен протекает различно при открытой водной поверхности и при ледяном покрове. Составляющими теплообмена с атмосферой при открытой водной поверхности, так же как и в морях (или озерах), являются: поглощение водой прямой и рассеянной солнечной радиации Qo, эффективное излучение Qэф, непосредственный обмен теплом с атмосферой Qт на поверхности соприкосновения ее с водой, затрата тепла на испарение и выделение его при конденсации Qи. При наличии ледяного покрова интенсивность теплообмена между атмосферой и водной массой резко снижается. Лед и выпадающий на него снег уже при толщине 10-20 см практически прекращают доступ к воде лучистой энергии солнца и исключают встречное излучение. Прекращаются конденсация и испарение с водной поверхности. Нарушается турбулентный обмен теплом непосредственно между водной массой и атмосферой. В результате теплообмен осуществляется через толщу ледяного и снежного покрова путем теплопроводности.

Роль теплообмена с ложем русла (Qд) в общем балансе тепла речных вод значительно меньше, чем теплообмена с атмосферой. Летом происходит отдача тепла водной массой ложу реки, зимой поток тепла направлен от дна к воде.

В тепловом балансе речных вод некоторое значение (2-3% суммарного теплообмена равнинных рек) имеет тепло, возникающее внутри потока в результате перехода части энергии, расходуемой на преодоление гидравлических сопротивлений, в тепловую (Qп).

Таким образом, уравнение теплового баланса за время t для бесприточного участка реки при отсутствии ледяного покрова имеет вид

эфтидпвн

Роль тепла, приносимого грунтовыми водами, обычно невелика, но может быть для некоторых рек заметной, особенно в зимний период.

Другие элементы теплового баланса (тепло, поступающее с дождевыми осадками, расходуемое на таяние снега в воде, выделяемое при биохимических процессах, затрачиваемое на таяние льда или выделяемое при ледообразовании в переходные периоды года) малы и не всегда учитываются.

Перенос тепла в толщу потока, поступающего на поверхности раздела воды с атмосферой и грунтами, осуществляется главным образом в процессе турбулентного перемешивания, свойственного рекам.

Соотношения между элементами теплового баланса меняются вместе с метеорологическими условиями. В среднем же каждому сезону свойственны определенные соотношения между приходом и расходом тепла, что и обусловливает типические черты температурного режима речных вод.

В годовом цикле температурного режима речных вод отчетливо выделяются два периода: открытой водной поверхности и ледостава. В первом периоде вследствие турбулентности потока и интенсивного перемешивания вся водная масса быстро реагирует на изменение метеорологических условий и ход температуры воды почти параллелен ходу температуры воздуха (отчетливо это проявляется на реках малой водности). В первой половине этого периода, в особенности во время весеннего половодья, температура воды ниже температуры воздуха, а затем, наоборот, температура воды превышает температуру воздуха. Такой ход температуры речных вод свойствен большинству рек нашей страны. Однако в ряде случаев он нарушается, так же как нарушаются и соотношения между температурами воды и воздуха.

На горных реках, питающихся талыми водами вечных снегов и ледников, разности между температурами воды и воздуха остаются отрицательными в течение всего теплого периода. По мере удаления от истока эти разности становятся меньше.
При наличии ледяного покрова температура воды в реке остается почти постоянной и близкой к 0° С.

Что будем делать с полученным материалом:

Затор


– это скопление льда в русле, ограничивающее
течение реки. В результате происходит
подъем воды и ее
разлив.

Затор образуется
обычно в конце зимы и в весенний период
при вскры­тии рек во время разрушения
ледяного покрова. Состоит он из крупных
и мелких льдин.

Зажор


– явление, сходное с затором льда.
Однако, во-первых, зажор состоит из
скопления рыхлого льда (шуга, небольшие
льдинки), тогда как затор есть скопление
крупных и в меньшей степени небольших
льдин. Во-вторых, зажор льда наблюдается
в начале зимы, в то время как затор – в
конце зимы и весной.

Главной причиной
является задержка процесса вскрытия
льда на тех реках, где кромка ледяного
покрова весной смеща­ется сверху вниз
по течению. При этом движущийся сверху
раздроблен­ный лед встречает на своем
пути еще не нарушенный ледяной покров.
Пос­ледовательность вскрытия реки
сверху вниз по течению является
необхо­димым, но недостаточным условием
возникновения затора льда. Основ­ное
условие создается только тогда, когда
поверхностная скорость тече­ния воды
при вскрытии довольно значительна
(0,6-0,8 м/с и более). Раз­личные русловые
препятствия, как, например, крутые
повороты, суже­ния, острова, изменение
уклона поверхности от большего к
меньшему, лишь усиливают процесс.

Зажоры
образуются на реках в период формирования
ледяного покро­ва. Необходимым условием
образования является возникновение в
русле внутриводного льда и его вовлечение
под кромку ледяного покрова. Ре­шающее
значение при этом имеет поверхностная
скорость течения (более 0,4 м/с), а также
температура воздуха в период замерзания.
Образованию зажоров способствуют
острова, отмели, валуны, крутые повороты,
суже­ние русла. Скопление шуги и
другого рыхлого ледяного материала,
обра­зующегося на этих участках в
результате непрерывного процесса
образо­вания внутриводяного льда и
разрушения ледяного покрова, вызывает
стеснение водного сечения, вследствие
чего происходит подъем воды выше по
течению. Ниже – уровни понижаются.
Образование сплошного покро­ва в
месте образования зажора задерживается.

Типы наводнений

По характеру причин возникновения все наводнения делятся на:

  • половодья;
  • паводки;
  • заторы и зажоры;
  • вызванные воздействием береговых ветров;
  • возникшие из-за прорыва гидротехнических конструкций, землетрясений, вулканической активности.

Половодье

Половодье – это затопление равнинной или низинной территории в весеннее время при таянии снегов или в теплый сезон после обильных осадков. Обычно такие потопы незначительны. В редких случаях бывают катастрофическими, возникают, когда осенью грунтовые породы сильно насытились влагой, а зимой крепко замерзли.

Если на равнинах в умеренном климате явление наблюдается преимущественно весной, то в горной местности летом при таянии ледников. Временем наступления половодья на территориях с муссонным климатом является лето – дождливый период, а в тропических регионах – весна и осень, когда в полуденные часы идут обильные дожди.

Паводок

Паводком называется этап режима рек, повторяющийся в разные сезоны года, проявляющийся сильным, но обычно недолговременным увеличением уровня воды, провоцируемый обильными осадками или быстрым при оттепели. Паводки отмечаются в любой период года, и этим отличаются от половодья. Длятся от получаса до нескольких дней. Двигаясь по реке, создают волну. Если волна большая, то возникает наводнение.

Величина волны зависит от:

  • обильности и продолжительности осадков;
  • степени увлажнения и водопроницаемости грунта;
  • рельефных особенностей водосбора;
  • уровня уклона водотока;
  • степени промерзания грунтовых пород.

Затор

Подразумевается нагромождение льдин в речном русле при ледоходе. Из-за явления затрудняется движение воды, изменяется поперечное водное сечение, в итоге уровень воды поднимается. Заторные наводнения обычно наблюдаются в изгибах, узких местах водотока, на отмелях, где льдины не могут перемещаться свободно.

Наводнения заторного происхождения делятся на:

  • заторы подныривания, образующиеся на мелких реках, когда одни льдины подныривают под другие;
  • заторы торошения, образующиеся на широких водотоках, когда льдины наваливаются друг на друга, затем разламываются.

Зажор

Это явление, представляющее собой скопление взрыхленного льда, наблюдается в осенние и зимние месяцы на участках водотоков, где происходит активное образование шуги при измененном уклоне течения воды. При зажорном наводнении существенно уменьшается сечение речного русла, в результате уровень воды повышается.

Образование зажора делится на 4 этапа:

  • шуга прекращает двигаться, формируется неподвижное скопление ледяной массы;
  • шуга выносится выше по течению, скапливается подо льдом;
  • ледяная масса уплотняется;
  • сечение речного русла уменьшается из-за большой массы накопившегося льда.

Толщина ледяной массы может достигать 10 м, длина – 20 км. Объем шуги, формирующей затор, составляет от 5 до 100 млн. м3.

Ветровой нагон воды

Имеется в виду значительный подъем воды под воздействием силы ветра. Для возникновения этого процесса нужно, чтобы ветер был достаточно сильным, а водное пространство обширным, иначе волна не сможет разогнаться.

Поэтому наводнения, спровоцированные ветром, наблюдаются на крупных озерах и водохранилищах, в дельтах рек, на морских побережьях. Такой вид наводнения непредсказуем, поскольку не имеет периодичности.

Иные типы наводнений

В эту категорию входят потопы, вызванные прорывами гидротехнических сооружений, землетрясениями и извержениями морских вулканов.

При мощных землетрясениях изменяется рельеф, водные объекты меняют очертания, вода выходит из привычных берегов, затапливает прилегающие населенные пункты. При извержениях морских вулканов образуется цунами – многометровая вертикальная волна, обрушивающаяся на побережья, смывающая в море находящиеся на берегу объекты.

Зажор

Зажором называется скопление шуги и внутриводного льда во время осеннего ледохода и в начале ледостава, создающее стеснение русла на отдельном участке реки и вызывающее подъем уровня до отметок обеспеченностью 10 % и менее. Зажоры наиболее часто возникают во время осенних паводков на фоне отрицательных температур воздуха. Образованию зажоров способствуют уменьшения живого сечения реки, а также изгибы русла реки.

Зажоры могут образовываться у гидротехнических сооружений (водопропускные сооружения плотин, водозаборы, причалы и т.п.) и мостов. В этом случае они могут привести к нештатным режимам функционирования этих сооружений, создать угрозу их повреждения и разрушения. Известно, что наличие напорных плотин способствует продуцированию шуги в незамерзающей полынье за плотиной. Эта шуга может стать причиной зажоров ниже по течению. Сопутствующие ОЯП: наводнения.

Поражающий фактор: подъем уровня воды, воздействие внутриводного льда на гидротехнические сооружения.

Прогноз зажоров осуществляется с помощью ледотермических методов гидрологических расчетов и статистических методов.

Методы борьбы с зажорами в настоящее время считаются малоэффективными из-за сложности явления и значительного количества влияющих факторов в каждом конкретном случае.

Вскрытие рек. Весенний ледоход

Весной с момента перехода температуры воздуха через 0° С начинается таяние снега на льду и берегах реки. На поверхности ледяного покрова появляется вода. Одновременно с действием солнечной радиации и теплых воздушных масс она способствует таянию льда. Ледяной покров теряет прочность. Монолитность строения ледяных масс нарушается, лед приобретает столбчатую структуру и сравнительно легко разламывается под возрастающим напором речного потока.

Прежде всего уменьшается прочность связи ледяного покрова с берегами. Образуются закраины — полосы воды, свободной ото льда. Возникновению закраин способствуют также трещины, появляющиеся у берегов вследствие вспучивания льда при подъеме уровня воды. Оторвавшийся от берега ледяной покров на отдельных участках перемещается на короткие расстояния. Возникают так называемые подвижки льда. Таких подвижек бывает несколько. Местами в ледяном покрове появляются промоины и проталины. При дальнейшем разрушении он разламывается на отдельные поля и льдины. Плывущие по реке ледяные поля и льдины образуют ледоход.

Характер вскрытия рек различен в зависимости от роли в этом процессе тепловых и механических факторов. Если основная роль принадлежит тепловым факторам, а роль механических ничтожна, разрушение и ликвидация ледяного покрова происходят медленнее и спокойно, подобно тому как это бывает на озерах. Такой тип вскрытия присущ рекам, на которых весенний подъем уровней незначителен либо наступает поздно. В этом случае весенний ледоход отсутствует, лед тает на месте.

При возрастании роли механических факторов вскрытие рек может происходить при значительной толщине льда и сопровождается мощным весенним ледоходом и частыми заторами льда. Наиболее ярко эти явления выражены на крупных реках Сибири и севера европейской части СНГ, текущих на север. Здесь вскрытие начинается в верховьях и постепенно перемещается вниз по течению. Волна половодья обгоняет фронт снеготаяния и встречает на своем пути участки реки, еще покрытые толстым и прочным льдом. В этих условиях ледоход начинается при больших подъемах уровня, возрастающих вниз по течению.

Исследования последних лет показывают, что возможны разные случаи формирования весенних заторов льда. В одном случае заторы льда на каком-либо участке обусловливаются в начальной стадии вскрытия главным образом сопротивлением ледяного покрова напору подвижных масс воды и льда, перемещающихся с верхних участков. Увеличение давления со стороны этих масс вызывает местное многослойное нагромождение льдин. Эти явления типичны для рек, текущих на север, для участков с крутыми поворотами, для зоны выклинивания подпора от гидротехнических сооружений и др. В другом случае заторы льда образуются при ледоходе на участках с резкими морфометрическими изменениями русла (уменьшение ширины, многорукавность и т. п.), где ледопропускная способность русла меньше массы льда, поступающей сверху.

К настоящему времени установлено, что ледяной покров к моменту вскрытия оказывается наиболее толстым и прочным в местах с большой осенней зашугованностью. Это создает дополнительные предпосылки к формированию в этих местах мощных заторов. Подобные явления наблюдались на реках Енисее, Иртыше, Северной Двине, Сухоне и др. (рис. 105). Подъемы уровня при весенних заторах нередко превышают максимальные уровни весеннего половодья.

Массы льда, забивающие живое сечение реки порой до 50-80%, испытывают при заторе значительные напряжения, в результате чего возможны надвиги льдин на берега. Торосистые нагромождения льда представляют большую опасность как для береговых сооружений, так и для зимующих вблизи берегов судов. Во время ледохода происходят иногда значительные деформации берегов.

На реках, вытекающих из озер, наблюдается вторичный ледоход, обязанный своим происхождением выносу озерного льда в реку (Нева, Свирь и др.).

Роль течений в Мировом океане

Океанические течения формируют климат на планете, распределяя тепло и холод, влагу и засуху. Если бы в океанах не было течений, на Земле не существовало бы умеренных климатических зон, северные районы Европы оказались покрыты вечными снегами, а саванны Африки и тропические леса Южной Америки превратились в выжженные солнцем пустыни. 

Другая важная роль, которую играют океанические течения, — обеспечение биологической жизни в водных системах. Глубинные течения поднимают питательные вещества со дна океана к поверхности, снабжая пищей многие виды морских существ. Кроме того, течения переносят на большие расстояния животных, икру, личинки и споры, способствуя размножению.

Затор

Затором называется скопление льда во время ледохода, обычно весеннего, создающее стеснение русла реки, перекрытие реки и вызывающее подъем уровня воды до отметок 10 % и менее. Образованию заторов способствуют естественные уменьшения живого сечения реки и изгибы ее русла. Как и зажоры, заторы могут образовываться у гидротехнических сооружений и мостов. В этом случае заторы могут их повредить или разрушить за счет наваливания и наводнения.

Сопутствующие ОЯП: наводнения, эрозия берегов.

Поражающие факторы:

— подъем уровня воды;

— разрушение берегов;

— разрушение зданий и сооружений;

— гибель людей.

Прогнозирование заторов является сложной задачей, и она решена не для всех рек.

Для борьбы с заторами обычно используются взрывные работы ниже по течению, включая бомбометание, закладку зарядов. Вместе с тем, эффективность подобных методов зачастую оказывается весьма низкой. Более того, известны случаи, когда проведение взрывных работ ухудшало ситуацию и способствовало сплочению заторов.