ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.10.2024
Просмотров: 17
Скачиваний: 0
влажность, температура воздуха, инсоляция, облач ность), которые определяют и расход тепла, затем мор фометрические особенности котловины и физико-химиче ские свойства воды (степень минерализации, мутность), далее гидродинамический режим (уровень, течения, водный баланс) и, наконец, ряд других, среди которых следует выделить условия баланса стока.
Исследуя влияние на тепловые процессы в водных массах озер морфологии озерной котловины, Иван Ва сильевич разделяет озера по их форме (простые, слож ные), объему и глубине (малоемкие, среднеемкие, глу
бокоемкие) |
и отмечает, что во всех типах озер наблю |
|||||
даются |
два |
основных |
водных |
слоя |
разного теплового |
|
запаса |
и |
режима: |
верхний — теплоактивный |
и ниж |
||
ний — теплопассивный. Между |
ними |
находится |
качест |
|||
венно общий для всех озер |
переходный слой — «слой |
скачка», располагающийся на постепенно изменяющих ся от весны к осени глубинах. Соотношение среднего довых (и отдельно летних и зимних) температур основ ных слоев между собой и с температурами воздуха и является важнейшим показателем, который должен лечь в основу типизации озер по термическому режиму. Этот показатель закономерно изменяется в различных зонах Земного шара. И. В. Молчанов дает ему матема тическое выражение и, пользуясь им, выделяет на тер ритории Северо-Западной области три типа озер: тер
мопозитивные (почти все небольшие озера), |
термоне |
гативные (озера большие и глубокоемкие) и |
термоин |
дифферентные (преимущественно малоемкие |
озера), |
т. |
е. отепляющие, охлаждающие и не меняющие темпе |
|
ратуры прилегающего воздушного слоя. |
||
|
В дальнейшем, в 30-е и 40-е годы, когда И. В. Мол |
|
чанов проводил обстоятельное |
обследование крупного |
|
и |
глубоководного Ладожского |
озера и руководил изу- |
18
чением Онежского озера, предложенная им типизация озер по термическому режиму усложнилась, но основ ные принципиальные установки, разработанные в 20-е годы, остались неизменными.
С вопросами термики и водного баланса озер Иван Васильевич связывал проблему их химического соста ва, в частности кислородного режима. Существовавшая в то время классификация озер по кислородному режи му исходила из стратификации насыщенности воды кислородом, наблюдаемой в летний и зимний периоды и рассматриваемой как функция температуры и давле
ния, и ставила |
явления дефицита или |
пресыщенности |
|||
в зависимость почти исключительно |
от |
биологических |
|||
факторов. Но наблюдения, на которых |
основывалась |
||||
эта классификация, были единичными |
и |
неточными по |
|||
методике взятия пробы, а физико-химические |
процес |
||||
сы, сопровождающие растворимость кислорода |
в воде, |
||||
и биологические |
явления, влияющие |
|
на |
насыщение, |
были не изучены.^ И. В. Молчанов отверг эту классификацию как ис
кусственную и неприложимую к неглубоким озерам древнего оледенения и предложил учитывать при изу чении режима озер, во-первых, условия прихода—рас хода и факторы перераспределения кислорода в озерах и, во-вторых, водный баланс, или степень водообмена в озерах.
Приход кислорода в озерах складывается из по ступления при повышении давления и уменьшении тем пературы воздуха из атмосферы и выделения в итоге биохимических процессов, протекающих в водной зоне. Расход составляют выделение в атмосферу при умень шении давления, повышении температуры и потребле ние при биохимических процессах в водной и различ ных слоях пелолимнической зоны.
2* |
19 |
|
В соответствии с этим озера, расположенные в об |
|||||
ласти древнего оледенения и питающиеся |
в основном |
|||||
грунтовыми |
водами, И. |
В. Молчанов подразделил |
на |
|||
три |
главных |
типа по кислородному состоянию: водо |
||||
емы, в которых количество кислорода |
увеличивается ко |
|||||
дну |
(прямая |
термическая |
стратификация), |
уменьшает |
||
ся |
ко дну |
(обратная термическая |
стратификация) |
и |
озера смешанного распределения кислорода (смешан: ная термическая стратификация). Причем Иван Ва сильевич подчеркнул, что химический состав озера, так же как и его термический режим, изменяется послойно, отметил наличие «слоя скачка» и указал, что подчас слои составляют всего несколько сантиметров.
Это предъявляло специфические |
требования к при |
||
борам, которыми берутся |
пробы из |
озера, |
в частности |
к батометру. Вместо |
применявшегося |
бутылочного |
И. В. Молчанов изобрел в 1926 г. новый тип батометра, позволявшего брать пробы воды в любом слое озера глубиной 50— 100 метров. Усовершенствованный в со роковые годы, этот батометр был утвержден в 1956 г. ГУГМС и внедрен в гидрометеорологическую сеть для стационарных стандартных наблюдений на озерах и
водохранилищах по программам |
станций |
и |
постов. |
|
В честь изобретателя |
батометр был назван |
«батомет |
||
ром Молчанова». |
проблемой, |
разработка |
которой |
|
Еще одной частной |
была начата Иваном Васильевичем в студенческий пе риод и продолжена в 20-х годах, явились вопросы ле дового режима озер (статьи «Краткие данные о снего ледяном покрове озер Тверской и Петроградской губер ний», «О строении и структуре озерного льда в связи с метеорологическими условиями», «О значении изуче ния ледяного покрова озер» и др., сообщения на I и II всесоюзных гидрологических съездах).
20
В 1897 г. проф. А. И. Воейков сказал знаменатель ные слова: «Где же и изучать снеговой покров, как не в России». Но если такие грандиозные ледовые образо вания, как ледники, сибирские наледи, «вечная мерзло та», донный лед, полярные льды, привлекали большое внимание ученых, то льды рек, озер, ручьев, особенно снеговой покров, залегающий на льду, и его изменения за зимний период, не получили должного экспедицион ного обследования и освещения в литературе. Этой проблемой и занялся Иван Васильевич. Зимой 1914— 1924 гг. им были проведены тщательные наблюдения над ледовым покровом озер Моллосовское, Белое и Коломна.
И. В. Молчанов рассматривает ледовый покров как многослойное физическое образование, формирование которого определяется климатическими особенностями озерного района и метеорологическими условиями каж дой зимы (ветер, колебания температуры воздуха, да вление, снегопады). Он выделяет три основных слоя в ледовом покрове: нижний (озерноводный), средний (водно-снеговой) и верхний (снеговой). Различия в об разовании этих слоев определяют их структуру, тексту ру, прозрачность, цвет и твердость. Так, например, озерноводный лед совершенно прозрачен, а водно-сне говой — матовый со слабым желтовато-зеленым оттен ком.
Характер ледяного покрова (его строение и струк тура слоев), а также его толщина, отмечает Иван Ва сильевич, отражают особенности зимы. Так, толщина и интенсивность образования озерноводного льда зави сят от суровости начала зимы и времени первого сне гопада. На малых озерах Северо-Запада европейской части СССР толщина этого льда зачастую в 3—6 раз меньше второго слоя, образующегося в период снегопа-
21
дов из снега посредством «наслуза». Таким образом, обильно снежные и не очень суровые зимы дают наи большую толщину льда, и, наоборот, в суровые и мало снежные зимы толщина ледяного покрова меньше сред ней.
Эти наблюдения и выводы позволили И. В. Молча нову в трудные годы Великой Отечественной войны и блокады Ленинграда разработать прогнозы ледового режима Ладожского и других озер Ленинградской об ласти.
Конкретные исследования, проведенные И. В. Мол чановым в 20-е годы, свидетельствовали о его тонкой наблюдательности, незаурядной работоспособности, глубине и смелости обобщений.
В еще большей степени эти качества ученого про явились в обширных работах, выполненных в 30-е го ды. Среди них особенно выделяются крупный труд по
озерам |
Северного Казахстана, опубликованный в |
1933 г. |
в тринадцатом томе «Справочника по водным |
ресурсам СССР», и монография «Ладожское озеро». Работа по озерам Казахстана была начата как ка
дастровая, т. е. предполагала составление списка озер ных котловин. Однако огромный материал, с которым И. В. Молчанову пришлось иметь дело, увлек исследо вателя и побудил его выйти за рамки обычной када стровой работы. В своем труде Иван Васильевич при вел список озер, указал их площадь и степень солености, дал описание 5137 озер и приложил карту распре деления различных типов озер на территории Северно го Казахстана. Карта рисовала весьма пеструю карти ну местонахождения озерных котловин в изучаемом географическом районе страны.
И. В. Молчанов установил, что на общую законо мерность распределения озер в Северном Казахстане
22