logo search
билеты

28.Оптические особенности воды озер, ослабление света в фотическом слое и роль этого слоя в экосистеме.

И сточник энергии – солнце, оно посылает прямую и рассеянную радиацию. Внутрь водоема проникает видимый свет с длинами волн 350-700 нм, так называемая фотоактивная радиация (примерно 50% сумм.потока), которая, в отличие от УФ, не может поглощаться парами воды. Важный оптический показатель водоема - альбедо, оно понижается с опусканием Солнца и усилением волнения.

,

где Р- к-т прозрачности, m- масса атмосферы, т.е. расстояние которое проходит луч до поверхности.

Лучшего всего вода поглощает красный и другие цвета с большой длиной волны, которые превращаются в тепловую энергию и идут на нагрев. Минимальный коэффициент поглощения – у голубого цвета, поэтому он проникает глубже все, и вода кажется нам голубой. На поглощение цветов с маленькой длиной волны требуется много энергии, что регулирует рН, высвобождая Н из Н-ОН. Цвет воды обусловлен избирательным рассеванием и поглощением световых лучей, в исходящем потоке рассеянной радиации также преобладает голубой – поэтому вода и кажется нам синеватой. Для определения цвета тприменяется платиново-кобальтовая шкала, нулевое деление которой характеризует воду, не имеющую желтого или коричневого оттенка.

Свет очень сильно рассеивается взвесями, планктоном, макромолекулами (гуминами и фульватами). Прозрачность – глубина воды, на которой престает быть видимым белый диск Секки диаметром 30 см. Коэфф.прозрачности Р=(интенсивность на верх.границе слоя)/(интенсивность на ниж.границе слоя). Кривая освещенности принимает вид гиперболы. Фотический слой - поверхностный слой воды водоема, в котором имеется достаточно света для процесса фотосинтеза. Нижняя граница фотического слоя определяется глубиной, которую достигает 1% света, проникающего через поверхность. В фотическом слое живет фитопланктон, который перерабатывает углекислый газ и выпускает кислород, обогащая как верхние слои озера, так и атмосферу. По значению относительной прозрачности воды SD (глубины верхнего слоя, в котором виден диск Секки) можно приближенно оценить толщину фотического слоя, принимаемую обычно равной 2SD, ниже которого расположена афотическая толща воды. Экологическая значимость фотического слоя состоит в том, что в нем осуществляется водой и биотой поглощение солнечной энергии. Причем в верхней его части - трофогенном слое, - где скорость продуцирования водными растениями органического вещества больше скорости его деструкции, формируется биологическая продуктивность всей водной экосистемы, а под трофогенным слоем находится трофолитический слой, где осуществляется, в основном, окисление органических веществ и самоочищение воды.