Температура воды летом на байкале. Термический режим воды в озере. Вода обладает высокой способностью поглощать тепловые солнечные лучи. Они поглощаются, главным образом, верхним, достаточно тонким слоем воды. Это всем хорошо известно из опыта купания в х

Связаны с его большими глубинами и активным вертикальным обменом, обеспечивающим участие в теплообмене с атмосферой огромной водной толщи.

Тепловой баланс. По многолетним (1896–1959 гг.) данным, воды Байкала получают от солнца около 1474 МДж/м2. Преобладающая часть солнечного тепла накапливается весной и летом в деятельном (0-300 м) слое и отдается озером на испарение (842 МДж/м 2) и теплообмен с атмосферой (653 МДж/м 2) лишь осенью и зимой, с максимумом потерь тепла в ноябре–декабре.

Перенос тепла в водной толще . В деятельном слое озера (0–300 м) теплообмен между верхними и более глубокими слоями воды происходит под действием динамического (под действием ветра, течений и волнения) перемешивания и свободной температурной конвекции. Конвекция возникает весной при постепенном прогреве поверхности воды до значений ее максимальной плотности (Т=3,98 о С), осенью при понижении Т до Т мп и проникает до 220–250 м. Оба процесса ведут к активному прогреву деятельного слоя весной и летом и его охлаждению осенью и зимой. Глубже 300 м температура только убывает с глубиной, и поэтому слабый поток тепла направлен постоянно вниз. Однако это не приводит к постепенному нагреванию глубинных вод из-за поступления в них ежегодно весной и в конце года холодных поверхностных вод. Из-за активного перемешивания верхние слои воды в слабо прогреваются летом и медленно охлаждаются осенью и в начале зимы, что приводит к поздним срокам замерзания озера.

Годовой цикл температурных изменений разделяется на период прогревания (с марта до середины сентября) и период охлаждения (остальная часть года), в каждом из которых можно выделить несколько этапов.

Этап подледного прогрева наступает в марте в малозаснеженных районах у западного берега и апреле в заснеженных прибрежных восточных районах. В конце этапа перед вскрытием озера в верхнем слое 50–100 м температура воды составляет 0,4–2,0 о С.

Этап весеннего прогрева начинается после схода льда. При температуре поверхности воды 3,5–3,7 о С наступает весенняя гомотермия с однородной температурой до глубин 200–300 м. Одновременно с прогревом верхних слоев самые глубинные и придонные слои охлаждаются из-за проникновения холодных интрузий из верхних слоев в результате глубинной конвекции.

Этап летнего прогрева . В начале быстро формируется прогретый верхний слой (эпилимнион) до 5–10 м и слой температурного скачка (термоклин) с нижней границей до 10–40 м. Температура поверхности в открытом озере повышается в среднем до 10–12° в июле–августе, при безветрии до 14–16° и даже 18–20 о С (2003, 2005 гг.). Вблизи крупных притоков, в заливах и сорах Т уже в июне может превышать 10°С, а в июле и августе достигать 18–24°С.

Этап осеннего охлаждения. С середины сентября температурная конвекция и ветровое перемешивание постепенно разрушают слой температурного скачка. Одновременно усиливается передача тепла в нижние слои, в которых Т воды растет, достигая годового максимума на глубинах 30–150 м в октябре, 150–300 м – в ноябре, глубже 300 м – в ноябре и даже в декабре.

Этап предзимнего охлаждения начинается после перехода температуры поверхности через 3,98оС, когда распределение Т связано только с ветровым перемешиванием. Воды озера становятся наиболее однородны (осенняя гомотермия) при Т поверхности 3,5–3,7 о С. После гомотермии формируется обратная стратификация Т с ее промежуточным максимумом 3,5–3,7 о С на глубинах 150–250 м.

Этап подледного охлаждения . Охлаждение водных масс продолжается и после установления ледяного покрова. У дна на больших глубинах Т близка в Южном Байкале к 3,3–3,35 о С, в Среднем – 3,1–3,15 о С, в Северном – 3,4–3,45 о С. Заметные сезонные колебания температуры наблюдаются только в слое 0–300 м, на его нижней границе они равны уже десятым долям оС, а глубже не превышают 0,05–0,07 о С. Вблизи дна на больших глубинах Т воды может возрастать на 0,01–0,02°С за счёт внутреннего тепла Земли и понижаться на 0,05–0,15 о С весной и в начале зимы при опускании холодных вод из верхних слоев.

При глобальном потеплении климата в ХХ столетии годовая температура воздуха на Байкале возросла на 1,2 о С, средняя за май–сентябрь температура поверхности воды – на 1 о С, что сказалось и на ледовых явлениях. Южный Байкал стал замерзать на 11 суток позднее (18 января) и освобождаться ото льда на 7 суток раньше (3 мая), чем в начале столетия, продолжительность безледного периода возросла на 18 суток.

Распределение температуры в озере. Термобар. Неравномерность глубин, влияние рек, течения ведут к неоднородному распределению поверхностной температуры. С июля по октябрь она понижается от берегов к центру озера. Осенью это связано с накоплением тепла вблизи глубоких подводных береговых склонов из-за действия течений. Поэтому прибрежные воды открытого Байкала до значительных глубин остаются до конца октября более теплыми, чем воды центральной части озера, и только в ноябре Т прибрежных районов становится ниже, чем в центре озера.

Весной из-за больших различий в прогреве прибрежных и озерных вод на отдельных участках (восточное побережье Среднего Байкала, Большие ворота Малого Моря, Чивыркуйский и Баргузинский заливы, северная оконечность Байкала и др.) возникает термический бар (термобар), являющийся границей между теплыми прибрежными и холодными водами открытого озера. На границе термобара происходит глубокое опускание вод со средней скоростью 0,2–0,4 см/c. Оно ведет к обогащению глубинных и придонных вод кислородом, влияет на распределение планктона и микроорганизмов. У фронта термобара возникают сильные (до 20 см/с) течения.

Источник: Байкал: природа и люди: энциклопедический справочник / Байкальский институт природопользования СО РАН; [отв. ред. чл.-корр. А. К. Тулохонов] – Улан-Удэ: ЭКОС: Издательство БНЦ СО РАН, 2009. С. 68-69.

Термический режим воды в озере

Для большинства озер, в том числе и Байкала, главными приходными составляющими теплового баланса являются солнечная радиация, теплообмен с атмосферой, принос тепла с речным стоком, выделение теплоты при конденсации водяного пара и при ледообразовании. Расходная часть теплового баланса – это эффективное излучение, передача тепла в процессе турбулентного теплообмена в атмосферу, затраты тепла на испарение, таяние льда и тепловой вынос с речными водами.

Передача тепла от поверхности на глубину и наоборот происходит вследствие механического перемешивания и конвекции. Перемешивание, в свою очередь, вызывается волнением и течениями. Конвекция возникает в результате превышения плотности вышележащих слоев над плотностью нижележащих.

Сезонное изменение составляющих теплового баланса обеспечивает накопление тепла водной толщей Байкала с марта до второй половины сентября и расход тепла в остальную часть года .

Следует отметить, что, несмотря на значительную площадь озера (31 500 км 2), она относительно невелика по сравнению с глубинами и большим объемом воды в Байкале (23 000 км 3), поэтому влияние солнечной радиации, турбулентного теплообмена и тепловой приточности рек здесь несколько снижено относительно других озер.

Наиболее полные исследования, посвященные изучению температуры вод Байкала, были выполнены Л. Л. Россолимо и опубликованы в 1957 г. в книге «Температурный режим озера Байкал». В ней обобщен огромный объем материалов наблюдений за температурой воды в озере, начиная с исследований Раде, Дыбовского, Годлевского и других, дан критический анализ всех предыдущих работ, посвященных этой тематике. Обстоятельные сведения о температурном режиме Байкала имеются также в работах В. И. Верболова и М. Н. Шимараева.

Температура воды поверхностного слоя

Распределение температуры воды по акватории Байкала носит неравномерный характер. Её максимальные значения отмечаются в августе, составляя в открытых районах озера 8–11 °С. У берегов она повышается, достигая 15–16 °С. Отепляющее влияние на воды прибрежных участков оказывает тепловой сток крупных и средних рек. В связи с этим температура воды в придельтовых участках рек, а также в хорошо прогреваемых мелководных заливах – Баргузинском, Чивыркуйском, Провале, Посольском Соре, Мухорском и других может превышать 20 °С. Минимальные температуры в поверхностном слое обычно приурочены к январюфевралю и составляют 0,2–0,5 °С (рис. 3.7). Определенную роль на температурный режим прибрежных участков оказывает ветровая деятельность, приводящая к сгону поверхностных вод и подъему более теплых или холодных глубинных. Однако эти изменения температур имеют небольшую продолжительность.

Средняя годовая температура на поверхности воды равна 4,0 °С.

Суточный ход температуры воды выражен слабо, его амплитуда даже вблизи берега не превышает 0,5 °С и уменьшается по мере удаления от него.

Распределение температуры воды по глубине

Проникновение тепла вглубь в основном происходит за счет течений. Они вызывают циркуляции, охватывающие слои воды до нескольких сот метров, что приводит к интенсивному смешиванию водных масс. Кроме того, важную роль в вертикальном перераспределении тепла играют плотностные перемешивания, возрастающие при установлении в поверхностном слое температуры наибольшей плотности (4 °С).

В Байкале, как и во многих озерных водоемах умеренного пояса, в годовом цикле распределения температуры с глубиной выделяется четыре периода: весеннего и летнего нагревания, осеннего и зимнего охлаждения. Однако благодаря громадной водной массе Байкала, медленно нагревающейся и охлаждающейся, сроки наступления различных стратификаций температур запаздывают в среднем на два месяца по сравнению с озерами, расположенными в аналогичных физико-географических условиях.

Период весеннего нагревания начинается в марте еще при ледоставе за счет прогрева поверхностного слоя воды, благодаря проникающей под лед солнечной радиации и частично от более теплых глубинных вод. Столь раннее прогревание особенно характерно для участков льда, лишенных снежного покрова. Процесс весеннего нагревания продолжается и после вскрытия Байкала. Когда температура поверхностного слоя приближается к 4 °С, нарушается вертикальная устойчивость вод. Наиболее плотная и более теплая вода начинает опускаться, а менее плотная и менее теплая – поднимается к поверхности. Возникшее интенсивное вертикальное конвективное перемешивание приводит к выравниванию температуры по глубине и наступает весенняя гомотермия, охватывающая весь деятельный слой 200–300 м. Гомогенное распределение температур по данным наблюдений на рейдовых вертикалях приурочено обычно к июню. Величины температур в это время находятся в пределах 3–4 °С (ПРИЛ. 4, РИС. 3.8).

Приложение 4

Рисунок 3.8

В период летнего прогрева в Байкале устанавливается прямая температурная стратиграфия: наиболее высокую температуру приобретает поверхностный слой воды – эпилимнион. Ниже этого слоя на глубинах от 5–10 до 150–200 м располагается так называемый слой температурного скачка – металимнион. Основная же толща озерных вод – гиполимнион имеет относительно низкую температуру (3,5–4,0 °С).

Период осеннего охлаждения характеризуется установлением гомотермии с температурой около 4 °С в 200–300-метровом слое. Лишь в ноябре, как и при весенней гомотермии, создаются благоприятные условия для вертикального конвективного перемешивания путем опускания на глубину более плотных поверхностных вод.

Зимой наблюдается обратная стратификация температур. После образования ледяного покрова в поверхностном слое воды (0–5, 0–10 м) устанавливается наиболее низкая температура (от 0,2 до 0,5 °С). Вглубь до 150–300 м температура возрастает, достигая 3,5–3,8 °С, а затем у дна понижается до 3,2–3,4 °С . Следует отметить, что на вертикальное распределение температуры воды в глубинных слоях оказывает влияние эффект уменьшения температуры наибольшей плотности воды с возрастанием давления. Так, например, на глубинах 1000 и 1500 м температуры наибольшей плотности, соответственно, будут равны 3,30 и 2,94 °С.

Анализ температурного режима Байкала позволяет выделить следующие основные закономерности: а) различие в ходе среднемесячных температур в прибрежных и открытых частях озера; б) наличие в водной части Байкала верхнего деятельного слоя, мощностью до 250 м, где отмечается изменчивость температур в течение года; в) отсутствие колебаний температур в глубинном слое, где они всегда ниже температуры наибольшей плотности (4 ºС).

Источник: Байкаловедение: учеб. пособие / Н. С. Беркин, А. А. Макаров, О. Т. Русинек. – Иркутск: Изд-во Ирк. гос. ун-та, 2009. С. 115-120.

Температурный режим в вопросах и ответах

231. Какова среднегодовая температура воды на поверхности озера?

Около +4.0°, но в разных районах в открытой части Байкала она различна, хотя отклонения от средних ве- личин сравнительно невелики. В мелководных районах и в заливах среднегодовая температура поверхностных вод выше, чем в открытом озере, за счет более сильного летнего прогрева. Однако даже в заливах, как и в открытом водоеме, температура поверхностных вод неустойчива и может быстро изменяться от крайне высоких значений до самых низких. Например, в районе Селенгинского мелководья в июле наивысшая температура бывает 22.2°С, а наименьшая 6.4°С. В открытом озере, в районе Лиственичное - Танхой, в июле наивысшая температура 16.3°С, самая низкая 4.2°С.

232. Какова температура воды у дна Байкала?

В разных котловинах озера она не одинакова, так как глубины их различны. В районе самых больших глубин температура воды у дна несколько меньше - 3.2°С. Примерно такая же температура на дне океана.

233. При какой температуре замерзает вода Байкала?

При температуре, близкой к нулю градусов Цельсия (0°С).

234. Может ли вода в озере иметь отрицательную температуру?

В большой массе пресная вода при нормальных условиях не может иметь отрицательной температуры. Однако в Байкале на мелководьях, так же как и в быстрых реках на перекатах, вода иногда охлаждается до отрицательных температур - до тысячных и даже сотых долей градуса ниже нуля. В этих условиях возникает донный и внутриводный лед.

235. Какова температура воды под ледовым покровом?

Непосредственно под ледовым покровом вода Байкала близка к 0°С и обычно не превышает +0.1 +0.2°С. С глубиной температура повышается и уже на глубине двух метров от нижней кромки льда температура воды может быть около +0.5°C.

236. При какой температуре вода имеет максимальную плотность?

Плотность дистиллированной воды максимальна, при нормальном атмосферном давлении и при температуре +3,982°С. В Байкале вода слабо минерализована и по своим физическим свойствам близка к дистиллированной, поэтому принято считать, что ее максимальная плотность наступает при температуре +4,0°С.

237. В каком диапазоне изменяется температура воды в Байкале?

В открытом Байкале температура поверхностного слоя воды изменяется от + 14, +15°С (в августе) до 0°С (замерзание в декабре-январе). В прибрежных участках при нагонах температура иногда может достигать +16, + 17°С, в основном под восточным берегом. В заливах и сорах она повышается летом до +22, +23°С. Зимой все заливы замерзают обычно почти па месяц раньше, чем открытый Байкал.

238. Где в Байкале самая холодная вода?

В открытой части средней котловины, с восточной стороны острова , в районе самых больших глубин.

239. Где наблюдаются максимальные температуры воды на поверхности Байкала?

На перемычке между южной и средней котловинами озера; в придельтовых участках крупных рек (Селенга, В. Ангара); в южной оконечности Байкала, в районе пос. Култук, а также в заливах Баргузинском, Чивыркуйском, Провале, Посольском соре, в южной части Малого моря (в заливе Мухор) и др. Во всех этих районах температура может достигать +22, +23°С.

240. Какова суточная амплитуда температуры воды на поверхности Байкала?

Она зависит от состояния неба и атмосферы. В летнее время при штилевой погоде и пасмурном небе суточные колебания не превышают 0,5°С. При ясной солнечной погоде температура днем в самом поверхностном слое может повышаться на 1-2°С. При штормовой погоде, когда происходит интенсивное перемешивание, а также сгонах и нагонах воды, суточные колебания температуры могут достигать 10-12°С.

241. Где наблюдается самая большая изменчивость температуры поверхностных вод в Байкале?

По сезонам самая большая изменчивость воды там, где летом происходит самый высокий ее прогрев. Ее амплитуда достигает 20-22°С. Это бывает обычно в придельтовых участках крупных притоков, а также в заливах Чивыркуйском, Мухоре, Провале, Посольском соре и др.

242. Увеличивается или уменьшается средняя годовая температура воды в Байкале?

Изменение происходит в незначительных пределах, всего па десятые доли градуса. Однако и этого достаточно для того, чтобы сроки замерзания и вскрытия озера заметно изменились. Так как расчет средней годовой температуры довольно затруднителен, то о его изменении судят по срокам вскрытия и замерзания. С 1880 г. началось потепление в районе Байкала, сопровождающееся ранними вскрытиями озера ото льда и поздними его замерзаниями, по сравнению с предшествующим периодом с 1800 по 1880 гг. Это потепление совпадает с общим потеплением климата северного полушария, в том числе и Арктики. Относительно дальнейших изменений климата в районе Байкала в самое последнее десятилетие мнения ученых разошлись. Большинство, однако, склонно считать, что потепление и иссушение будет продолжаться, по крайней мере, до 1990 г.

По данным службы погоды в Гамбурге, в период с 1900 по 1950 гг. в Северной Атлантике существовала тенденция к потеплению, однако с 1951 по 1963 гг. отмечено понижение температуры поверхностных вод примерно на 0,3°С. Вероятно, это кратковременное похолодание на фойе общего векового потепления Арктики.

243. Как изменяется температура воды в Байкале с глубиной?

В летнее время вода с глубиной становится холоднее, зимой - теплее. Наиболее значительны колебания температуры воды до глубины 10-12 м, где заметны суточные ее изменения. От 10-12 м до 200-250 м, то есть до слоя температурного скачка, температура бодрее стабильна и изменяется главным образом по сезонам. В слое температурного скачка она изменяется резко, падает летом и повышается зимой. Ниже термоклина температура почти постоянна, с очень небольшими изменениями с глубиной.

244. Что такое перемешанный слой воды?

Поверхностный слой воды, который прогревается солнечной радиацией и перемешивается ветром и течениями с более глубокими ее горизонтами.

245. Какой должна быть температура воды по теоретической кривой зависимости температуры, максимальной плотности и давления?

На основании экспериментальных исследований установлено, что максимальной плотность воды при 0°С бывает при давлении 800 атм. При давлении в 1 атм. максимальная плотность устанавливается при 3,982°С. На глубине 1620 м при давлении 163 атм.(учитывая и атмосферное давление над поверхностью воды) температура максимальной плотности воды должна быть около 2,92°С (в случае, если изменения имеют линейный характер и допустима линейная интерполяция). По мнению Г. Ю. Верещагина, изменение температуры воды с глубиной происходит по криволинейному закону. В этом случае температура наибольшей плотности воды в Байкале на 1600-метровой глубине должна быть 0,23°С. В действительности температура воды у дна значительно выше.

246. Какова температура воды у дна наибольших глубин Байкала?

Теоретически вода у дна на самой большой глубине должна находиться в состоянии наибольшей плотности для данных условий и иметь температуру +2,92оC. Фактически лее измеренная температура воды у дна оказалась выше на 0,28-0,38° и равна +3.2, + 3.3°C.

247. Влияет ли глубинное тепло Земли на температуру воды в Байкале?

В придонных слоях в Байкале температура воды, как уже было сказано, около 3,2°С. Повышение ее на 0,28°С относят за счет подогрева глубинным теплом Земли. В океанах такой подогрев может иметь место во впадинах глубиной более 3500 м, температура воды при этом повышается не более чем на 0,5°С. Не следует забывать, что Байкал является активной тектонической зоной, где движение земной коры идет и сейчас, о чём свидетельствуют почти ежедневные землетрясения и многочисленные выходы глубинных термальных вод.

248. Кто первым осуществил и где проводились глубоководные исследования температуры воды?

В 1871 г. и В. Годлевский измеряли температуру воды в районе Култукского залива против Шаманского мыса на глубине 90 м. В 1876 г. они повторили измерения на глубине 1320 м в южной котловине Байкала. В 1925 г. такие измерения были проведены Г. Ю. Верещагиным.

249. Что такое прямая и обратная стратификации?

Это расслоение толщи воды с различной температурой. При прямой стратификации по мере углубления температура воды снижается, при обратной - с углублением в толщу воды ее температура возрастает. В различные сезоны года вертикальное распределение воды различно. Прямая стратификация воды устанавливается в Байкале с конца июня до конца сентября - начала октября; обратная - с конца ноября до конца мая следующего года; то есть обратная стратификация наблюдается зимой и ранней весной, а прямая - летом и осенью. Прямая и обратная стратификации воды прослеживаются до глубины 250-300 м от поверхности воды в озере.

250. Что такое гомотермия?

Гомотермия- это такое состояние воды в озере, при котором практически во всей ее толще (во всяком случае в деятельном слое до глубины 250-300 м) устанавливается однородная температура. В этом состоянии как бы отсутствует ее стратификация. Однако данный период характеризуется самым значительным перемешиванием воды и насыщением ее кислородом.

Гомотермия в Байкале наблюдается два раза: весной с конца мая - начала июня до конца июля, когда вода озера, освободившись ото льда, начинает прогреваться и достигает температуры наибольшей плотности - около + 4°С; и осенью - с середины октября до середины или конца ноября, когда происходит охлаждение и температура понижается до + 4°C.

251. Что такое термический барьер (термобар)?

Термический барьер (термобар) - это линия резкого перепада температуры, разделяющая различные водные массы и слои воды различного происхождения. Информацию, необходимую для определения места нахождения барьера, получают с помощью батитермографа или термокосы. Эти приборы дают непрерывную запись распределения температуры: первый - на глубине, а термокоса - в пространстве. На Байкале это можно наблюдать и визуально по изменению цвета воды - иногда «острова» теплой воды от Селенги доходят до истока . Особенно хорошо это видно весной, когда температура воды в Байкале ниже температуры наибольшей плотности (ниже +4°С), а вода Селенги теплее + 4°С. Термобар тесно связан с гидравлическим барьером.

252. Что такое гидравлический барьер?

Гидравлический барьер образуется на границе раздела теплой воды (с температурой выше +4°) с водой, имеющей температуру меньше температуры максимальной плотности (+4°С для пресной воды). В зоне контакта холодная вода подогревается за счет смешивания с теплой, а теплая охлаждается. При температуре +4°С эта вода под действием гравитационных сил опускается на глубину и, как ширмой, ограничивает пространственное растекание и смешивание разнородных водных масс. Гидравлический барьер прослеживается на контакте тепловых вод притоков Байкала и холодных водных масс открытой части озера.

253. Что такое слой температурного скачка?

Слоем температурного скачка называют нижний горизонт поверхностного слоя воды, где обратная температурная стратификация воды переходит в прямую. Его называют также металимнионом, или слоем мезотермического максимума. Верхний слой воды над металимнионом называют эпилимнионом, а нижний, расположенный под металимнионом, гиполимнионом. В Байкале слой воды, где выражен температурный скачок, в разные сезоны года расположен на разной глубине: от нескольких метров от поверхности до 250-300 м. В подледный период температурный скачок расположен на глубине 50-100 м, весной - 100-150 м, летом - 150-200 м и осенью 200-260 м и глубже. В период гомотермии слой скачка находится у поверхности воды.

254. Что такое термоклин и какую роль он играет в жизни озера?

Термоклин - это слой между поверхностными горизонтами воды озера, то есть между эпилимнионом, и слоем, расположенным ниже слоя температурного скачка, то есть гиполимнионом. Термоклину принадлежит большая роль в круговороте вещества и энергии в озере. При резком изменении плотности в металимнионе он служит как бы жидким дном для эпилимниона. В нем происходит концентрация осаждающихся органических веществ с верхнего деятельного слоя. Поэтому здесь скапливаются зоопланктонные организмы, питающиеся веществами, опускающимися из верхних фотических слоев. Металимнион служит также основным источником биогенных элементов для верхних слоев воды, куда они поступают при ветровом перемешивании, а также преградой для перемешивания воды в гиполимнионе и обогащения его кислородом. Поэтому в гиполимнионе временами может возникать дефицит кислорода.

В Байкале, наряду с постоянным глубинным слоем скачка в нижней части деятельного слоя, на глубине 250-300 м, наблюдается сезонный термоклин. В период прямой стратификации он бывает на глубине от нескольких метров (июль - август) до 200-250 м (октябрь - ноябрь), а при обратной стратификации- на глубине 50-100 м.

Основные черты температурного режима Байкала связаны с его большими глубинами и активным вертикальным обменом, обеспечивающим участие в теплообмене с атмосферой огромной водной толщи.

Тепловой баланс

По многолетним (1896–1959 гг.) данным, воды Байкала получают от солнца около 1474 МДж/кв.м. Преобладающая часть солнечного тепла накапливается весной и летом в деятельном (0-300 м) слое и отдается озером на испарение (842 МДж/кв.м) и теплообмен с атмосферой (653 МДж/кв.м) лишь осенью и зимой, с максимумом потерь тепла в ноябре–декабре.

Перенос тепла в водной толще

В деятельном слое озера (0–300 м) теплообмен между верхними и более глубокими слоями воды происходит под действием динамического (под действием ветра, течений и волнения) перемешивания и свободной температурной конвекции. Конвекция возникает весной при постепенном прогреве поверхности воды до значений ее максимальной плотности (Тмп=3,98°С), осенью при понижении Т до Тмп и проникает до 220–250 м. Оба процесса ведут к активному прогреву деятельного слоя весной и летом и его охлаждению осенью и зимой. Глубже 300 м температура только убывает с глубиной, и поэтому слабый поток тепла направлен постоянно вниз. Однако это не приводит к постепенному нагреванию глубинных вод из-за поступления в них ежегодно весной и в конце года холодных поверхностных вод. Из-за активного перемешивания верхние слои воды в Байкале слабо прогреваются летом и медленно охлаждаются осенью и в начале зимы, что приводит к поздним срокам замерзания озера.
Годовой цикл температурных изменений разделяется на период прогревания (с марта до середины сентября) и период охлаждения (остальная часть года), в каждом из которых можно выделить несколько этапов.
Этап подледного прогрева наступает в марте в малозаснеженных районах у западного берега и апреле в заснеженных прибрежных восточных районах. В конце этапа перед вскрытием озера в верхнем слое 50–100 м температура воды составляет 0,4–2,0°С.
Этап весеннего прогрева начинается после схода льда. При температуре поверхности воды 3,5–3,7°С наступает весенняя гомотермия с однородной температурой до глубин 200–300 м. Одновременно с прогревом верхних слоев самые глубинные и придонные слои охлаждаются из-за проникновения холодных интрузий из верхних слоев в результате глубинной конвекции.
Этап летнего прогрева. В начале быстро формируется прогретый верхний слой (эпилимнион) до 5–10 м и слой температурного скачка (термоклин) с нижней границей до 10–40 м. Температура поверхности в открытом озере повышается в среднем до 10–12 °С в июле–августе, при безветрии до 14–16°С и даже 18–20°С (2003, 2005 гг.). Вблизи крупных притоков, в заливах и сорах Т уже в июне может превышать 10 °С, а в июле и августе достигать 18–24 °С.
Этап осеннего охлаждения. С середины сентября температурная конвекция и ветровое перемешивание постепенно разрушают слой температурного скачка. Одновременно усиливается передача тепла в нижние слои, в которых Т воды растет, достигая годового максимума на глубинах 30–150 м в октябре, 150–300 м – в ноябре, глубже 300 м – в ноябре и даже в декабре.
Этап предзимнего охлаждения начинается после перехода температуры поверхности через 3,98°С, когда распределение Т связано только с ветровым перемешиванием. Воды озера становятся наиболее однородны (осенняя гомотермия) при Т поверхности 3,5–3,7°С. После гомотермии формируется обратная стратификация Т с ее промежуточным максимумом 3,5–3,7°С на глубинах 150–250 м.
Этап подледного охлаждения. Охлаждение водных масс продолжается и после установления ледяного покрова. У дна на больших глубинах Т близка в Южном Байкале к 3,3–3,35°С, в Среднем – 3,1–3,15°С, в Северном – 3,4–3,45°С. Заметные сезонные колебания температуры наблюдаются только в слое 0–300 м, на его нижней границе они равны уже десятым долям градуса, а глубже не превышают 0,05–0,07°С. Вблизи дна на больших глубинах Т воды может возрастать на 0,01–0,02 °С за счёт внутреннего тепла Земли и понижаться на 0,05–0,15°С весной и в начале зимы при опускании холодных вод из верхних слоев.
При глобальном потеплении климата в ХХ столетии годовая температура воздуха на Байкале возросла на 1,2°С, средняя за май–сентябрь температура поверхности воды – на 1°С, что сказалось и на ледовых явлениях. Южный Байкал стал замерзать на 11 суток позднее (18 января) и освобождаться ото льда на 7 суток раньше (3 мая), чем в начале столетия, продолжительность безледного периода возросла на 18 суток.

Распределение температуры в озере. Термобар

Неравномерность глубин, влияние рек, течения ведут к неоднородному распределению поверхностной температуры. С июля по октябрь она понижается от берегов к центру озера. Осенью это связано с накоплением тепла вблизи глубоких подводных береговых склонов из-за действия течений. Поэтому прибрежные воды открытого Байкала до значительных глубин остаются до конца октября более теплыми, чем воды центральной части озера, и только в ноябре Т прибрежных районов становится ниже, чем в центре озера.
Весной из-за больших различий в прогреве прибрежных и озерных вод на отдельных участках (восточное побережье Среднего Байкала, Большие ворота Малого Моря, Чивыркуйский и Баргузинский заливы, северная оконечность Байкала и др.) возникает термический бар (термобар), являющийся границей между теплыми прибрежными и холодными водами открытого озера. На границе термобара происходит глубокое опускание вод со средней скоростью 0,2–0,4 см/c. Оно ведет к обогащению глубинных и придонных вод кислородом, влияет на распределение планктона и микроорганизмов. У фронта термобара возникают сильные (до 20 см/с) течения.

Байкал (бур. Байгал далай, Байгал нуур) - озеро тектонического происхождения в южной части Восточной Сибири, самое глубочайшее в мире озеро и наибольший (по объему) резервуар водянистой пресной воды. В нем содержится около 19% глобальных припасов пресной воды. Озеро размещается в рифтовой равнине в Восточной Сибири на границе Иркутской области и Республики Бурятия. В него впадает 336 рек, в множестве которых Селенга, Верхняя Ангара, Баргузин и др., а вытекает одна река - Ангара.

Данные о Байкале:

Географическое положение и размеры котловины

Байкал находится в центре Азии, в Рф, на границе Иркутской области и Республики Бурятия. Озеро протянулось с северо-востока на юго-запад на 620 км в виде огромного полумесяца. Ширина Байкала колеблется от 24 до 79 км. На земле нет другого настолько глубочайшего озера. Дно Байкала на 1167 метров ниже уровня Мирового океана, а зеркало его вод - на 453 метра выше.

Площадь аква поверхности составляет 31 722 км² (в отсутствие учёта островов), что приблизительно равно площади подобных государств, как Бельгия, Нидерланды либо Дания. По площади аква зеркала Байкал занимает шестое место средикрупнейших озёр мира.

Озеро находится в специфичной котловине, со всех боков окружённой горными хребтами и сопками. При всем этом западное побережье - скалистое и обрывистое, рельеф восточного побережья - более пологий (местами горы отступают от берега на 10-ки км).

Глубина

Байкал - самое глубочайшее озеро планетки Земля. Современное значение наибольшей глубины озера - 1637 м - было установлено в 1983 году Л.Г. Колотило и А.И. Сулимовым во время выполнения гидрографических работ экспедицией ГУНиО МО СССР в точке с координатами 53°14"59" с.ш. 108°05"11" в.д.

Наибольшая глубина была нанесена на карты в 1992 году и доказана в 2002 году в итоге выполнения совместного бельгийско-испанско-российского проекта по созданию новейшей батиметрической карты Байкала, когда были оцифрованы глубины в 1 312 788 точках акватории озера (значения глубин были получены в итоге перевычисления данных акустического зондирования, совмещённых с дополнительной батиметрической информацией, в том числе эхолокации и сейсмического профилирования; один из создателей открытия наибольшей глубины, Л.Г. Колотило, был участником этого проекта).

В том случае учитывать, что аква гладь озера находится на высоте 453 м над уровнем моря, то нижняя точка котловины лежит на 1186,5 м ниже уровня мирового океана, что делает чашу Байкала также одной из самых глубочайших материковых впадин.

Средняя глубина озера также очень велика - 744,4 м. Она превосходит наибольшие глубины многих очень глубочайших озёр.

Не считая Байкала на Земле только два озера имеют глубину более 1000 метров: Танганьика (1470 м) и Каспийское море (1025 м). По неким данным подледниковое озеро Восток в Антарктиде имеет глубину более 1200 м, но нужно учесть, что это подледниковое «озеро» не озеро в том смысле, к которому мы привыкли, потому что над водой четыре километра льда и оно представляет собой некоторую замкнутую ёмкость, где вода находится под большущим давлением, а «поверхность» либо «уровень» воды в различных частях этого «озера» отличается более чем на 400 метров. Следовательно, понятие «глубина» для подледникового озера Восток кардинально отличается от глубины «обычных» озёр.

Объём воды

Припасы воды в Байкале огромные - 23 615,39 км³ (около 19 % глобальных припасов пресной воды - во всех пресных озёрах мира содержится 123 тыс. км³ воды). По объёму припасов воды Байкал занимает 2-ое место в мире посреди озёр, уступая только Каспийскому морю, но в Каспийском море вода солёная. В Байкале воды больше, чем во всех взятых вместе 5 Величавых озёрах, и в 25 раз больше, чем в Ладожском озере.

Притоки и сток

В Байкал впадают 336 рек и ручьёв, но это число учитывает только неизменные притоки. Самые большие из их - Селенга, Верхняя Ангара, Баргузин, Турка, Снежная, Сарма. Из озера вытекает одна река - Ангара.

Характеристики воды

Байкальская вода очень прозрачна. Главные характеристики байкальской воды есть возможность кратко охарактеризовать так: в ней сильно мало растворённых и взвешенных минеральных веществ, ничтожно не достаточно органических примесей, много кислорода.

Вода в Байкале прохладная. Температура поверхностных слоёв даже летом не превосходит +8…+9°C, в отдельных заливах - +15°C. Температура глубинных слоёв - около +4°C. Только летом 1986 года температура поверхностной воды в северной части Байкала поднялась до рекордных 22-23°C.

Вода в озере так прозрачна, что отдельные камешки и разные предметы бывают видны на глубине 40 м. В это время байкальская вода бывает голубого цвета. Летом же и осенью, когда в прогретой солнцем воде развивается масса растительных и животных организмов, прозрачность её понижается до 8-10 м, и цвет становится сине-зелёным и зелёным. Чистейшая и прозрачнейшая вода Байкала содержит так не достаточно минеральных солей (96,7 мг/л), что может употребляться заместо дистиллированной.

Период ледостава в среднем 9 января - 4 мая; леденеет Байкал полностью, не считая маленького, в 15-20 км протяженностью, участка, находящегося в истоке Ангары. Период судоходства для пассажирских и грузовыхсудов обычно с июня по сентябрь; научно-исследовательские суда начинают навигацию прямо за вскрытием озера ото льда и завершают её с замерзанием Байкала, другими словами с мая по январь.

К концу зимы толщина льда на Байкале добивается 1 м, а в заливах - 1,5-2 м. При сильном морозе трещинкы, имеющие местное заглавие «становые щели», разрывают лёд на отдельные поля. Длина подобных трещинок - 10-30 км, а ширина - 2-3 м. Разрывы происходят раз в год приблизительно в одних и тех же районах озера. Сопровождаются они звучным треском, напоминающим раскаты грома либо выстрелы из пушек. Человеку, стоящему на льду, кажется, что ледяной покров лопается как раз под ногами и он на данный момент провалится в пучину. Благодаря трещинкам во льду рыба на озере не погибает от недочета кислорода. Байкальский лёд, не считая того, очень прозрачен, и через него попадают солнечные лучи, потому в воде бурно развиваются планктонные водные растения, выделяющие кислород. По берегам Байкала есть возможность следить зимой ледяные гроты и набрызги.

Байкальский лёд преподносит учёным много загадок. Так, в 1930-х годах спецы Байкальской лимнологической станции нашли необыкновенные формы ледового покрова, соответствующие только для Байкала. К примеру, «сопки» - конусовидные ледяные бугры высотой до 6 м, полые снутри. Внешним обликом они напоминают ледяные шатры, «открытые» в обратную от берега сторону. Сопки могут размещаться по отдельности, а время от времени образуют маленькие «горные хребты». Также на Байкале есть еще некоторое количество видов льда: «сокуй», «колобовник», «осенец».

Не считая того, весной 2009 года в Интернете были всераспространены спутниковые снимки различных участков Байкала, на которых были обнаружены тёмные кольца. По воззрению учёных, эти кольца появляются благодаря подъёму глубинных вод и увеличению температуры поверхностного слоя воды в центральной части кольцевой структуры. В итоге этого процесса появляется антициклоническое (по часовой стрелке) направление. В зоне, где направление добивается наибольших скоростей, усиливается вертикальный водообмен, что приводит к ускоренному разрушению ледового покрова.

Рельеф дна

Дно Байкала имеет ярко выраженный рельеф. Повдоль всего побережья Байкала в большей либо наименьшей степени развиты прибрежные мелководья (шельфы) и подводные склоны; выражено ложе 3-х главных котловин озера; есть подводные банки и даже подводные хребты.

Котловина Байкала делится на три котловины: Южную, Среднюю и Северную, отделённые друг от друга 2-мя хребтами - Академическим и Селенгинским.

Более выразителен Академический хребет, протянувшийся по дну Байкала от острова Ольхон к Ушканьим островам (которые являются его самой высочайшей частью). Протяженность его около 100 км, наибольшая высота над дном Байкала 1848 м. Толщина донных отложений в Байкале добивается около 6 тыс. м, и как установлено гравиметрической съемкой, в Байкале затоплены одни из высочайших гор на Земле, высотой более 7000 м.

Острова и полуострова

На Байкале 27 островов (Ушканьи острова, полуостров Ольхон, полуостров Ярки и другие), самый большой из их - Ольхон (71 км в длину и 12 км в ширину, размещен практически в центре озера у его западного побережья, площадь - 729 км², по другим данным - 700 км²), наикрупнейший полуостров - Святой Нос.

Сейсмоактивность

Район Байкала (т.н. Байкальская рифтовая зона) относится к территориям с высочайшей сейсмичностью: тут постоянно происходят землетрясения, сила большей части которых составляет один-два балла по шкале интенсивности MSK-64. Но случаются и сильные; так, в 1862 году при десятибальном Кударинском землетрясении в северной части дельты Селенги ушёл под воду участок суши площадью 200 км² с 6-ю улусами, в каких проживало 1300 человек, и образовался залив Провал. Сильные землетрясения отмечены также в 1903 году (Байкальское), 1950 году (Мондинское), 1957 году (Муйское), 1959 году (Среднебайкальское). Эпицентр Среднебайкальского землетрясения находился на дне Байкала в районепосёлка Сухая (юго-восточное побережье). Сила его достигала 9 баллов. В Улан-Удэ и Иркутске сила головного толчка достигнула 5-6 баллов, наблюдались трещинкы и малозначительные разрушения в зданиях и постройках. Последние сильные землетрясения на Байкале происходили в августе 2008 года (9 баллов) и в феврале 2010 года (6,1 балла).

Климат

Байкальские ветры нередко поднимают на озере шторм. Аква масса Байкала влияет на климат прибрежной местности. Зима тут бывает мягче, а летнее время - прохладнее. Пришествие весны на Байкале задерживается на 10-15 дней по сопоставлению с прилегающими районами, а осень нередко бывает достаточно длительная.

Район Байкала отличается большой суммарной длительностью солнечного сияния. К примеру, в посёлке Огромное Голоустное она доходит до 2524 часов, что больше, чем на черноморскихкурортах, и является рекордным для Рф. Дней в отсутствие солнца в году в этом же населённом пт бывает только 37, а на полуострове Ольхон - 48.

Особенные черты климата обоснованы байкальскими ветрами, которые имеют собственные наименования - баргузин, сарма, верховик, култук.

Происхождение озера

Происхождение Байкала до сего времени вызывает научные споры. Возраст озера учёные обычно определяют в 25-35 млн лет. Данный факт также делает Байкал уникальным природным объектом, потому что большая часть озёр, отдельно ледникового происхождения, живут в среднем 10-15 тыс. лет, а позже заполняются илистыми осадками и заболачиваются.

Но существует также версия о юности Байкала, выдвинутая медиком геолого-минералогических наук А.В. Татариновым в 2009 году, которая получила косвенные доказательства во время второго шага экспедиции «Миров» на Байкале. А именно, деятельность грязевых вулканов на дне Байкала позволяет учёным полагать, что современной береговой полосы озера всего только 8 тыс. лет, а глубоководной части - 150 тыс. лет.

Конечно только то, что озеро размещено в рифтовой впадине и по строению схоже, к примеру, с бассейном Мёртвого моря. Одни исследователи разъясняют образование Байкала его расположением в зоне трансформного разлома, другие подразумевают наличие под Байкалом мантийного плюма, третьи разъясняют образование впадины пассивным рифтингом в итоге коллизии Евразийской плиты и Индостана. Вроде бы то ни было, преобразование Байкала длится до сего времени - в округах озера повсевременно происходят землетрясения. Есть догадки о том, что проседание впадины связано с образованием вакуумных очагов вследствие излияния базальтов на поверхность (четвертичный период).

Дополнительно на сайт об озёрах:

Широтное положение Байкала приблизительно соот­ветствует пространству между Киевом и Москвой. В этих широтах, и даже севернее, уже в мае температура на по­верхности озер обычно поднимается до 15° и выше. Тем­пература поверхности расположенного почти на 10° север­нее Байкала Онежского озера в июне превышает 13°. На Байкале же в течение всего июня температура редко поднимается выше 4°, а в самой северной части озеро ос­тается таким же холодным до середины июля. На севере до конца июня и даже в июле нередко можно встретить отдельные тающие льдины.

В течение ноября температура на поверхности озер средних широт обычно падает до 0,5° и ниже, а в Байкале обычно температура в этот месяц понижается только до 2-4°. На поверхности Байкала средняя температура ноября составляет 3,9°, но в северных его районах она значительно ниже. Озера средних широт обыкновенно замерзают в конце ноября - начале декабря. Байкал ста­новится под лед обычно в начале января, а иногда и позд­нее. В этом своего рода запаздывании нагревания летом и охлаждения поздней осенью заключается одна из своеоб­разных особенностей Байкала.

Другая особенность - во время наивысшего нагрева­ния поверхности озер средних широт (в начале августа) температура в Байкале обычно не превышает 12-14° и лишь у берегов, особенно в заливах и бухтах, может под­ниматься до 18-20°. В других озерах средних широт тем­пература в это время достигает 22-24° и даже в больших озерах Онежском и Ладожском 18-20°.

Третью и очень важную особенность температуры Бай­кала составляет то, что летом здесь прогревается лишь сравнительно очень тонкий, около 10-15 метров, поверх­ностный слой воды, а глубже температура быстро пони­жается до 4-5°. Таким образом, верхний слой теплой во­ды летом составляет ничтожно малую часть огромной мас­сы байкальских вод, сохраняющих неизменно низкую тем­пературу.

Чтобы понять происхождение этих особенностей Бай­кала, нужно помнить о некоторых свойствах воды.

Известно, что вода обладает громадной теплоемкостью, превосходя в этом отношении подавляющее большинство других веществ. Достигнуть той температуры, которая наблюдается обычно летом, озера и другие водоемы могут, лишь получив очень большое количество тепла. Столь же большое количество его должно быть отдано для охлаж­дения воды до зимней температуры.

Вода обладает и очень высокой способностью погло­щать тепло. Поэтому тепловые солнечные лучи - главный источник прогревания вод - оказываются полностью по­глощенными тонким, около 1 м, поверхностным слоем воды.

Вместе с тем вода отличается очень малой теплопро­водностью: при условии полной неподвижности тепло рас­пространяется в ней чрезвычайно медленно. Если, напри­мер, на поверхность водной массы, имеющей температуру 0°, постоянно действует источник тепла с температурой 30°, то потребовалось бы 1000 лет для того, чтобы на глу­бине 100 м температура поднялась до 7,3°, на глубине 200 м - до 0,6° и иа глубине 300 м - до 0,01°. В озе­рах, однако, тепло распространяется на глубину с го­раздо большей скоростью. Здесь большую роль играют различного рода перемешивания вод.

Еще одно замечательное свойство присуще воде. Дело в том, что все вещества при нагревании расширяются, при этом плотность их уменьшается, и, наоборот, при охлаж­дении - сжимаются и плотность их возрастает. Пресная вода при нагревании и охлаждении в температурном ин­тервале от 4 до 100° при давлении в 1 атм. ведет себя так же, как и другие вещества. Но в интервале от 4 до 0° происходит обратное: при охлаждении ее плотность умень­шается, а при нагревании - увеличивается. Аномалия из­менения плотности воды объясняется особенностями ее молекулярного строения. Таким образом, пресная вода име­ет наибольшую плотность при температуре около +4°, точнее 3,94°. Эта температура, однако, не остается посто­янной: с возрастанием давления она понижается. В усло­виях громадного давления на больших глубинах это пони­жение значительно. В этом явлении - ключ к пониманию своеобразия распределения температуры в Байкале.

Прогревание и повышение температуры водоемов про­исходят в основном за счет поглощения водой солнечного излучения. Значительно меньшую роль играет летнее поступление тепла в воду из более теплого воздуха. Наряду с приходом тепла в водоем происходит его отдача. Тепло теряется при испарении, оно излучается нагретой водой в пространстве и переходит в воздух, когда он холоднее во­ды. Некоторое значение в изменении количества тепла имеют притоки: их воды несут то больший, то меньший запас тепла и могут повышать или понижать температуру водоема.

Не принимая во внимание некоторые малозначащие виды прихода и расхода тепла, можно заключить: в основ­ном теплообмен водоема идет через его поверхность. Каза­лось бы, все изменения температуры должны ограничи­ваться тонким поверхностным слоем воды вследствие ее очень малой теплопроводности. Однако это не так. Зна­чительные изменения температуры нередко быстро на­ступают в течение немногих часов до глубины в 20-30 м, а правильные сезонные изменения охватывают водные слои до 200-300 м. Очевидно, здесь действует не молеку­лярная теплопроводность, а перенос тепла с различно на­гретыми водными массами в вертикальном направлении. Этот перенос, или перемешивание, тесно связан с послой­ным распределением плотности воды. В пресноводном во­доеме последнее целиком зависит от температуры. Пред­ставим себе, что плотность воды с глубиной уменьшается. Как говорят при этом, водная масса неустойчива. В этом случае более плотные верхние слои стремятся погрузить­ся, а более легкие, глубинные - подняться. Возникает конвекция, или конвективное перемешивание. Происходя­щее при этом перемещение тепла называют конвективной теплопроводностью.

Если же плотность с глубиной возрастает, то естествен­но конвекция отсутствует и перемешивания могут вызы­вать лишь динамические факторы (волны и течения), преодолевающие устойчивость водной массы. Такое пере­мешивание называется турбулентным, а происходящий при этом перенос тепла - турбулентной теплопроводно­стью.

В крупных озерах, особенно таких, как Байкал, харак­тер температурного режима осложняется разнообразием климатических и метеорологических условий в разных частях огромной акватории. Соответственно неодинаковы условия приходо-расхода тепла и перемешивания, различ­ны нагревание и охлаждение вод. Кроме того, в больших озерах наблюдается горизонтальный перенос тепла на да­лекие расстояния течениями. Создается сложная картина температурной неоднородности. Особенно сильно ото выражается в распределении температуры на поверхности озера.

На основании громадного числа измерений, проводи­мых на протяжении многих лет, удалось вычислить сред­немесячные температуры по всей акватории Байкала. По­лученные таким образом данные были нанесены на карту озера в виде изотерм - линий, соединяющих точки с оди­наковой среднемесячной температурой. По этим картам можно судить не только о большой неоднородности рас­пределения температуры, но и о ходе ее изменений на протяжении безледного периода в разных частях Байкала.

В июне, когда в северных районах озера местами еще сохраняется лед, среднемесячная температура на подав­ляющей части поверхности равняется 3-4° и только в об­ластях распространения теплых вод рек Селенги, Баргу­зина, Верхней Ангары и по мелководьям юго-восточных берегов она резко повышается - до 10-12°. Несмотря на большой в это время приток тепла, повышение температу­ры Байкала идет очень медленно: благодаря мощному, главным образом конвективному, перемешиванию посту­пающее солнечное тепло распределяется в большой толще вод до глубин 250-300 м. Только сильно прогретые реч­ные воды, расстилаясь по поверхности озера, резко повы­шают температуру.

Наибольшую неоднородность обнаруживают среднеме­сячные температуры июля. На довольно большом прост­ранстве в Северном Байкале и в центральной части Сред­него еще сохраняется температура ниже 4°, а во многих местах она уже поднялась до 12-14 и даже 16°. Прогрев в это время идет достаточно быстро: распространение тепла ограничивается сравнительно тонким поверхност­ным слоем; конвективное перемешивание при температу­ре выше 4° прекращается, а турбулентное распространяет­ся на небольшую глубину.

Среднемесячные температуры августа наиболее высоки и распределяются равномернее (рис. 27). Преобладают температуры 10-14°. Лишь в центре Северного и Средне­го Байкала сохраняются небольшие участки с темпера­турой 8-9°, а в южной оконечности озера и еще кое-где поверхность воды близ берегов прогрета до 15-18°. В сен­тябре среднемесячная температура распределяется еще равномернее: при начавшемся общем охлаждении озера более прогретые районы теряют тепло скорее. На подавляющей части акватории она колеблется от 9 до 12°. Быст­ро идущее охлаждение снижает среднюю октябрьскую температуру почти по всему озеру до 7-8°. Теперь реч­ные воды охлаждают предустьевые районы до 5-6°. Быст­рее охлаждаются и прибрежные мелководья.

В ноябре температура поверхности озера колеблется в пределах 3-4° п только в северном его конце она падает уже до 2°. В декабре по всей акватории, за исключением самого южного конца, отмечается 0-1°; Северный Бай­кал замерзает, много льда появляется и в других частях озера. После того как весь Байкал сковало льдом, в под­ледном слое устанавливается температура 0-0,1°. Но не надолго - уже в феврале солнечные лучи, проникающие через прозрачный лед, начинают повышать температуру воды. Таковы температурные особенности поверхностного слоя вод Байкала. Главные из них: большая температур­ная неоднородность акватории озера, особенно во время летнего прогревания в июле и августе, и невысокий летний прогрев, связанный с тем, что поступающее солнечное тепло распределяется в громадной толще вод. Получаю­щие не больше солнечного тепла мелководные байкаль­ские соры нагреваются летом до 25-27°.

Какова же мощность толщ байкальских вод, участвую­щих в годовом теплообороте озера и в сезонных изменени­ях температуры?

Байкал относится к типу тех особо глубоких озер, ко­торые отличаются меромиксией, т. е. частичным переме­шиванием вод. В этих озерах в сезонных перемешиваниях участвует только верхний слой вод той или иной мощно­сти. В Байкале мощность этого слоя соответствует пределу распространения весенне-осенних конвекции, т. е. глубине около 250-300 м. Распределение температуры в этом слое в разное время года показано кривыми, полученными на основании послойных измерений. Кривые, построенные в системе прямоугольных координат, представляют собой плавные линии, соединяющие точки, отмечающие темпе­ратуру на разных глубинах (рис. 28). После освобождения ото льда озеро начинает поглощать большое количество солнечного тепла. Но вода теплеет очень медленно: про­ходит более месяца прежде, чем температура поднимется на 2-3° и достигнет 4°. Это объясняется огромной тепло­емкостью воды и тем, что в это время мощные конвекции распределяют поступающее тепло в большой толще воды до 200-300 м. На протяжении этого периода весеннего перемешивания устанавливается так называемая гомотер­мия, т. е. во всей водной толще отмечается одинаковая температура (кривые 22.V и 25.VI). Когда во второй по­ловине июня - начале июля она достигает 4° и вода у поверхности при дальнейшем нагревании будет становить­ся все менее плотной, конвекция прекращается.

Озеро вступает в фазу летнего прогрева. Наблюдается прямое температурное расслоение - температура пони­жается с глубиной. Теперь тепло уже не переносится на большую глубину, а сосредоточивается в поверхностном слое и распределяется только турбулентным перемешива­нием, т. е. действием волн и ветра. Устанавливается ха­рактерное для лета распределение температуры (кривые 10.VII и 12.VIII). Обособляется верхний, в 5-15 метров, юлой, эпилимнион. Волнение поддерживает в нем одинаковую температуру. Ниже она резко падает, образуя слой температурного скачка, или металимнион. При таком распределении температуры нередки случаи резкого (в те­чение нескольких часов) охлаждения воды у берегов с 16-17 до 4-5°. Это - результат действия ветра, сгоняю­щего от берега поверхностную теплую воду. На ее место поднимается холодная глубинная вода.

Во второй половине августа поверхность озера начина­ет охлаждаться. Особенно хорошо это заметно в сентябре. В это время к турбулентному перемешиванию вод озера присоединяется конвективное, усиливающееся во время ночного охлаждения. Все глубже и глубже распространя­ются равномерно охлаждающиеся воды, достигая 30-50 м, но они все еще теплее более глубоких.

По мере дальнейшего охлаждения роль конвективного перемешивания все возрастает, вскоре оно уже достигает глубины более 250 м. Интересно, что в это время тепло рас­пространяется в глубины озера, остававшиеся все лето хо­лодными, и повышает их температуру (кривая 20.Х). В но­ябре при сильном охлаждении, когда перемешивание до­стигает уже глубины до 300 м, а часто и глубже (кривая 23.XI), во всей этой толще устанавливается осенняя гомо­термия - одинаковая температура, близкая к 4°. При дальнейшем понижении, ниже 4°, вода становится все ме­нее плотной и конвекция прекращается. Но с большой си­лой проявляется мощное перемешивание осенними ветра­ми, охлаждающее воду ниже 4° до глубин 100 м и более. При этом все же верхние слои охлаждаются скорее. Уста­навливается обратное температурное расслоение, сохра­няющееся всю зиму.

Период осеннего охлаждения до полного замерзания Байкала так же, как и период весеннего прогревания, очень продолжителен. Несмотря на рано наступающие мо­розы, температура озера опускается медленно - по мере отдачи громадных запасов тепла, накопленного за лето мощными толщами байкальских вод. На рис. 29 показан годовой ход температуры на разных глубинах Байкала. Видно, что с возрастанием глубины уменьшается годовая амплитуда колебаний температуры и запаздывает наступ­ление годового максимума температуры.

Таковы основные черты сезонных изменений темпера­туры в верхнем 250-300-метровом активном слое бай­кальских вод. В течение года в этом слое меняется харак­тер температурного расслоения: летом при температуре выше 4° господствует прямое расслоение с понижением температуры с глубиной, а зимой, когда температура ниже 4°,- обратное расслоение с повышением температуры с глубиной. Весной и осенью, когда совершается переход от одного типа расслоения к другому, озеро проходит фазы весенней и осенней гомотермии. Эти температурные изменения выражают годовой теплооборот озера (приход и расход тепла). В то же время они тесно взаимосвязаны с характером перемешивания вод (вертикальным перено­сом тепла).

Под активным верхним слоем лежит огромная масса холодных вод Байкала, не участвующих в годовом тепло­обороте озера и в переносе тепла. В глубинную область проникают лишь очень замедленные движения вод, но и они не оказывают заметного влияния на ее температурное постоянство. От верхней границы этой области на глуби­не 200-300 м, где сохраняется почти неизменная тем­пература 3,5-3,7°, температура постепенно понижается до 3,15°. На наибольшей глубине, т. е. на глубине в 1600 м, температура изменяется всего на 0,5°. Такое распределе­ние температуры находится в кажущемся противоречии со свойством пресной воды достигать наибольшей плотности при температуре +3,94° и становиться менее плотной при ее понижении. Казалось, глубинная область должна нахо­диться в состоянии неустойчивости, что в свою очередь вы­зовет конвекцию. Однако глубинные воды Байкала устой­чивы.

Эта загадка озера впервые привлекла внимание А. В. Вознесенского. В 1908 г. он дал ей объяснение. Позднее это явление было глубоко исследовано Г. Ю. Вереща­гиным. Разъяснения ученых сводились к следующему. Температура, при которой пресная вода имеет наиболь­шую плотность, понижается с увеличением подводного давления. При давлении в 10 атм. наибольшую плотность вода будет иметь не при 3,94°, а при 3,83°. Давление в 100 атм. понизит эту температуру уже до 1,87°. По мере погружения в водную толщу на каждые 10 м будет воз­растать на 1 атм. давление и соответственно понижаться температура наибольшей плотности воды. На наибольших глубинах Байкала она будет уже близкой к 0°. Вот поче­му, несмотря на падение температуры в глубинной облас­ти Байкала, плотность воды там возрастает и водная масса оказывается устойчивой.

Подобное распределение температуры и плотности воды свойственно всем глубоким пресноводным озерам с темпе­ратурой глубинной области ниже 4°. Однако особенно ярко эта особенность проявляется на Байкале.

Кто из путешественников не хочет искупаться в мягких пресных водах Священного озера? Ведь в самый разгар лета температура Байкала достигает самых комфортных значений. Главное - выбрать тихий залив и песчаный пляж, избежать ветров.

В летнее время вода в Байкале может прогреться до +24 градусов по Цельсию. Эта цифра характерна для южной части озера - Баргузинского и Чивыркуйского заливов, на Малом Море, знаменитом своими (в заливе Мухор). Внезапный нагон ветра способен повысить уровень воды и охладить ее до +16 градусов (в худшем случае).

Подробнее о локациях

Во многих местах береговая линия плотно застроена турбазами и гостиницами, поэтому путешественники могут выбрать не только южное, но западное или восточное побережье. Хотя в летнее время Байкал нагревается лучше в южных областях и в проливе Малое море.

• следует выбирать закрытые горами и скалами заливы, а также мелководье, так называемые «соры» (Провал, Мухор, Посольский Сор и, как сказано выше, Баргузинский и Чивыркуйский заливы);
• в летнее время Байкал нагревается постепенно: от +10 в июне до +24 в конце июля и середине августа;
• остров Ольхон и пролив Малое море предлагают туристам самое солнечное место для привала и теплую воду для плавания;
• не забудьте о сезонных появлениях клещей - соблюдайте правила безопасности;
• к сожалению, шторм или сильный ветер может за несколько часов испортить погоду и остудить воду.

Средняя температура Байкала зависит от подводных течений, поэтому прослойки воды могут сменяться с теплой на холодную. И стоящие рядом люди могут по-разному отзываться о температуре воды.

В Змеиной бухте Чивыркуйского залива есть горячие минеральные источники. Там же можно порыбачить: поймать щуку или окуня.

На Малом море природа дикая, эти места особенно понравятся любителям естественной красоты:

• пологие - степи и равнины;
• крутые скалы и горы;
• смешанные таежные леса.

Пляжи тут бывают из гальки или из золотистого песка. Все они дикие, здесь нет группы спасателей, поэтому нужно быть особенно внимательным при купании, постоянно следить за детьми. Однако, сильных подводных течение, как на море и в океане, на Байкале не бывает, поэтому плавание здесь относительно безопасно.

Когда посетить Байкал?

Июль - лучший во всех отношениях месяц для посещения байкальских красот. Это и продолжительный штиль, и максимумы температур, и множество туристов, среди которых можно найти новых и интересных друзей.

Пешие или водные экскурсии позволяют насладиться историей региона. На берегу озера в любом месте можно поставить палатку или заселиться на турбазу, инфраструктура развита почти на всем побережье.

Не стоит забывать о заповедных местах - например, в Баргузинском заповеднике есть пляжи, где ступают лапы местных медведей. А на Малом море присутствуют и знаменитые святыни - бурятские шаманские места для проведения обрядов.

Конец лета

В местах с большей глубиной в летнее время Байкал нагревается до 15-16 градусов. Такую воду «парным молоком» не назовешь, но при активном плавании и безветрии можно окунуться пару раз.

Но если вам не удалось уйти в отпуск до конца августа или до самой осени, обратите внимание, что в это время холодный воздух создает ветер «сарма» и дует на область Малого Моря. Водные течения также смешиваются, поэтому в позднее летнее время вода в Байкале охлаждается до +8 градусов. «Моржи» и люди закаленные могут купаться, но с осторожностью.

Зима на Байкале

Когда температура воздуха достигает нуля, вода на озере замерзает. Пресная вода редко достигает отрицательных температурных значений, но если это произошло, то в Байкале появляется лед внутри озера и даже на дне. Байкальский лед лучше использовать как каток: в прозрачной голубоватой воде, когда солнечный день, можно увидеть картины подводного мира Священного моря.

Фауна озера - например, рыбка голомянка - комфортно плавает, размножается при +3 градусах. Люди же купаются в проруби, если по соседству имеется баня и парилка. Или тогда, когда у них есть гидрокостюм. Купание в проруби для людей с соответствующим уровнем подготовки - это приятная процедура, потому что температура воды выше, чем температура воздуха.

Отправьте заявку на бронирование номеров с сайта