52 Глава 4 Для крупных озер основными составляющими теплового баланса являются радиационый баланс, затраты тепла на испарение и турбулентный теплообмен водной поверхности с атмосферой. Подробное описание составляющих теплового баланса крупных озер (прежде всего для Онежского и Ладожского озера) выполнено Тихомировым (1982). Автор получил отношения основных составляющих теплового баланса за год, за период нагревания и период охлаждения к величине радиационного баланса. За счет радиационного баланса в течение года в крупные озера поступает до 90 % тепла. Основные потери тепла происходят за счет испарения — до 75% от годового значения — радиационного баланса. Тепловые затраты — на испарение в период охлаждения на крупных озерах составляют до 50 % годового значения радиационного баланса, что примерно в 2—2,5 раза выше тепловых потерь на испарение в период нагревания. Для средних и мелких озер умеренной зоны максимальные тепловые затраты на испарение приходятся на летние месяцы. Турбулентный обмен с атмосферой за год составляет около 25 % годового значения радиационного баланса. Используя основные составляющие теплового баланса, Тихомиров следующим образом определяет период нагревания и охлаждения озер. Если величина суммы основных составляющих теплового баланса является положительной, имеет место период нагревания, если сумма этих членов становится отрицательной, начинается период охлаждения. Интересно отметить, что период нагревания на Байкале начинается в марте, а заканчивается в сентябре. На Ладожском и Онежском озере период нагревания меньше на два месяца он начинается в апреле и заканчивается в августе. _ В заключение раздела приведем термическую класси- фикацию пресноводных озер. Существуют многочисленные термические классификации — Фореля, Иошимуры, Хатчинсона и Леффлера, Тихомирова и др. Все они, в той или иной степени используют существование температуры максимальной плот- ности пресной воды. Остановимся на одной из последних классификаций, принадлежащей Рянжину (1994), который про- вел анализ термических структур озер Северного полушария и ТЕРМО-ГИДРОФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ОЗЕРАХ 53 исследовал их зависимость от географической широты и высоты над уровнем моря. Озера делятся на три основных класса по отношёнию экстремальных температур в годовом цикле к температуре максимальной плотности пресной воды — 4 °С. Этот критерий, несмотря на свою ‚ простоту, определяет число — полных конвективных перемешиваний водной массы — озера — при максимальной плотности в годовом цикле. Озера подразделяются на холодные (Таа < 4 °С), теплые (4 °С < Таа ), умеренные (Тша < 4 °С < Тах). С другой стороны, все озера подразделяются на замерзающие и незамерзающие в годовом цикле. Можно — выделить — четыре — временных — промежутка, характеризующихся преобладанием — различных физических механизмов формирования термической структуры озера. Нериод весенне-летнего прогрева начинается с момента окончания термобара и заканчивается при максимальной в годовом цикле температуре поверхности воды. Прогрев водной массы озера происходит при положительных потоках тепла и плавучести. Формирующийся в этот период сезонный термоклин заглу- бляется при стабилизирующем действии потока плавучести. На границе озеро-дно поток тепла направлен из водной массы в донные осадки, происходит рост теплозапаса донных осадков. Период летне-осеннего охлаждения начинается послёе дости" жения максимума поверхностной температуры и заканчивается при осеннем термобаре. Охлаждение` озера происходит при отри- цательных потоках тепла и плавучести. Происходит дальнейшее заглубление термоклина. Донные осадки продолжают нагре- ваться до момента наступления осенней вертикальной изотермии -водной массы. Период зимнего охлаждения характеризуется дальнейшим охлаждением поверхности озера при отрицательном потоке тепла и положительном потоке плавучести. В этот период поток тепла на границе озеро-дно направлен из донных осадков в водную массу. Период зимне-весеннего прогрева характери- зуется положительным потоком тепла и отрицательным потоком плавучести. Этот период заканчивается в момент прохождения весеннего термобара.