152 Глава 4 меныше, чем в случае АТ= 2 °С. Максимум интенсивности дви- жения вихрей при АТ = —2°С смещается в сторону меньших скоростей ветра. ‘ Были проведены также серии расчетов при равномерном и неравномерном распределении пленок загрязнений по поверхно- сти водоема для различных скоростей ветра. Получены оценки влияния пленок различного вида на зарождение и формирование циркуляций Ленгмюра. 4.8. Термобар в озерах Замечательным явлением, которое наблюдается в озерах, является термобар (ТБ) или фронтальный раздел, который разделяет озеро на две части. Формирование термобара в пресных водоемах связано с аномальным состоянием пресных вод — максимальной плотностью вод при температуре 3,98 °С. Термобар может формироваться в весенний и осенний периоды. Впервые это явление было описано основателем лимнологии В.А.Форелем, а потом более обстоятельно — в работах А.И .Тихомирова (1957) и К.Роджерса (1966). Экспериментально ТБ был изучен на озерах Мичиган (NoЫе апа Апаетвоп, 1968; Веег, 1971), Верхнее (НибБага апа $райт, 1973; 5райп её а!., 1976), Онтарио (Сзапаау, 1972, 1974; Койвет:, 1971; Койвегя апа $ато, 1970), Ладожском (Тихомиров, 1957; Ма/т е% а\., 1993, 1994; Маи- тепко апа Катерикоу, 1998). Большое внимание этому явлению было уделено в 80-90-х годах в работах М.А.Науменко, А.Ю.Тержевика, И.Малма, Н.С.Блохиной, А.И.Ордановича и др. Лабораторные эксперименты по изучению ТБ осуществили Эллиоты (ЕИюй апа ЕШон (1969, 1970), и К.Д.Крейман с С.С.Зилитинкевичем (2Ийтткеугсй апа Ктейтап (1989), численные эксперименты на двух- и трехмерных моделях были выполнены Ксанади (Сзапаау, 1971), Хуангом (Ниапв, 1971, 1972), Беннетом (Веппей, 1971), Броксом, Ликом и др. (Вуоой5 апа Мск, 1972), Ю.Л. Деминым, Н.Н. Филатовым (1991) и др. Из работ последних лет упомянем работы С.С. Зилитинкевича, А.Ю. Тержевика (2ИйткКеугсй апа Теггйемй, 1992; 7Ийткеутсй 1991, ЗйИитвеусй е а!., 1992). Достаточно полный обзор состояния исследований этого явления дал С.В.Рянжин (В кн. “ТтюоЮру ап{ гето!е сеп5- р” 1999). ТЕРМО-ГИДРОФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ОЗЕРАХ 153 В период весеннего прогрева (или осеннего охлаждения) в пресноводных димиктических озерах зоны умеренного климата формируется фронтальный раздел (ТБ), разделяющий озеро на две изолированные области. Природа термобара в весенний пе- риод связана с конвекцией при достижении на мелководье тем- пературы воды наибольшей плотности около.4 °С. В этой зоне более теплые, но плотные воды опускаются до дна, формируя Верхний слой Нижний слой Рис. 4.8.1. Схема общей циркуляции вод при термобаре. На поперечном разрезе показаны вертикальные движения термобара фронтальный раздел (термобар), в котором наблюдается нисхо- дящее течение, сосредоточенное в относительно узкой полосе (рис. 4.8.1). При этом горизонтальный обмен между этими областями отсутствует. Температурный фронт формируется вблизи берега и, располагаясь, как правило, параллельно ему, постепенно продвигается к центру озера. Время существования ТБ может быть от нескольких суток до двух-трех месяцев. В весенний и осенний периоды термобар оказывает большое влияние на перераспределение тепла, перемешивание водных масс и другие термогидродинамические процессы в водоемах. Ограничивая горизонтальное перемешивание вод, весенний ТБ влияет на накопление биогенных элементов и различного рода загряз- нений в прибрежных районах, и тем самым способствует