Низкая межень в чем опасность
Межень реки
Все знают, что половодье – это высокий уровень речной воды. Однако немногие знают, каким словом обозначается противоположное явление – низкий уровень воды в реке. Это межень. На конкретной территории она бывает обычно в определенный период года. Ее длительность определяется погодными и климатическими условиями.
Что такое межень реки?
Межень – это максимально низкий уровень воды в природном водотоке. Также этим термином обозначается временной отрезок, в течение которого отмечается явление.
Термин происходит от слова «межа», то есть «граница». Возможно, в старые времена снижение уровня речной воды было условным знаком смены сезонов, границей между временами года.
В умеренных и субполярных широтах явление наблюдается летом и осенью (иногда зимой). В горной местности может прерываться под воздействием паводков, спровоцированных обильными ливнями.
Выраженность и длительность зависят от следующих факторов:
Межень – фаза неустойчивая. Она способна изменить интенсивность и продолжительность под влиянием даже незначительного фактора.
По длительности бывает:
Зависимость от климатических условий определила существование:
Первая начинается после половодья (оно завершается с июля по август в разных регионах), длится до осеннего паводка. Если паводок не наступает, то низкий уровень воды сохраняется до следующей весны. В этом случае говорят о зимней межени, когда приток воды в реку ограничивается морозами.
На большинстве российских рек наблюдается летне-осенний вариант явления, охватывающий август и все осенние месяцы. Чаще всего он носит прерывистый характер.
Причины снижения уровня водоемов
Межень – естественный период режима реки, при котором приток в русло обеспечивается преимущественно грунтовыми водами. Причина явления – недостаточное количество осадков в данный сезон года, из-за чего водоток не насыщается необходимым количеством воды.
Интенсивность падения уровня воды определяется сухостью и температурой воздуха. В период засухи уровень реки может стать критически низким. В южных регионах мелкие реки даже пересыхают.
Следует отметить, что придонная и прибрежная растительность негативно влияет на состояние русла. В вегетационный период растения активно растут, затем умирают, перегнивают, образуют новый слой грунта. Дно с каждым годом становится выше. В результате межень обретает выраженность. Также на процесс могут повлиять скорость течения и состав слагающего дно грунта.
Чем опасна низкая межень?
Низкая межень – опасное падение уровня речной воды ниже навигационного уровня. Причина – резкое уменьшение притока как от поверхностных, так и от подземных источников воды. Обычно к явлению приводит длительное (годовое или многолетнее) колебание метеорологических (количество осадков, испаряемость) и гидрологических (расход) показателей.
Явление неблагоприятно для водного хозяйства, коммунального водопользования, промышленного и сельскохозяйственного производства, энергетики, водного транспорта. Опасность заключается в:
Межень реки – фаза, не имеющая четкого определения. Ее выявляют субъективно, не используя конкретные показатели. Принято считать, что это фаза, в течение которой объем стока не выше 15% общего годового. Однако данные по зимним и летним изменениям используются учеными для определения глубины грунтовых вод и количества источников питания водотока.
Межень реки — определение и особенности низкого уровня воды
Половодье известно всем как показатель самого высокого уровня воды в реке. Но в природе существует противоположное этому явление — межень реки. Это определение означает самую низкую точку в водоеме. На конкретно рассматриваемой территории этот показатель проявляется в определенное время года с учетом климатических условий, от которых зависит и продолжительность явления.
Определение понятия
Межень — так принято определять самую нижнюю черту водоема в природных условиях. Этим словом часто называется отрезок времени, на протяжении которого прослеживается конкретное явление. Название походит от «межи», что является понятной для всех оградительной чертой. В древности максимальное снижение уровня в реке или ином водоеме указывало на сезонную смену, оно выступало границей между отдельными временами года.
Если рассматривать субтропические и умеренные широты, здесь меженное положение отмечается в летнее и осеннее время, в некоторых местах наступает зимой. Что касается горных зон, явление может резко прерываться наполненными стремительными потоками, несущими собой воды обильных ливней. Такие факторы, как длительность и выраженность зависимы от определенных факторов. Среди них выделяется:
Межень не является устойчивой фазой. Она в любой момент способна изменять продолжительность и интенсивность под действием самого незначительного фактора. Явление принято разделять по длительности, оно бывает продолжительным (свыше 30 суток) и кратковременным (от 10 до 30 суток).
Существующая непосредственная зависимость от климатических условий обозначила наличие летней и зимней межени. В разных районах первая длится до июля или августа, когда начинается осенний паводок. Если он отсутствует по каким-либо причинам, пониженный уровень удерживается до наступления весны. В подобном случае определяется зимняя межень, поскольку в реку вода не поступает в большом количестве из-за ограничения морозами.
Если рассматривать российские реки (Волга и ей подобные), на них чаще всего отмечается летне-осеннее явление.
По характеру оно определяется как прерывистое, приходится в основном на август, но по мере передвижения в северные регионы смещается и на остальные холодные месяцы.
Причины снижения воды
Межень признается единственным временем в природном режиме реки, когда ее русло питается только за счет грунтовых вод. Основная и прямая причина этого явления заключается в минимальном количестве осадков либо в полном их отсутствии. В результате такого положения водоток не питается надлежащим объемом воды.
Если рассматривать интенсивность по снижению уровня в реке, она зависит от температурного режима окружающей среды и сухости воздуха. В жаркое время нижний предел в водоеме становится критично низким. Что касается южных районов, в них мелкие речки могут полностью пересыхать.
Негативное воздействие на русло и его общее состояние оказывает наличие прибрежной и придонной растительности, изменяющей зеркало, и ее густота. С наступлением вегетационного периода наступает активный рост представителей флоры, которые вскоре отмирают и перегнивают.
В результате появляется новый грунтовый слой, а дно с каждым годом утолщается. Все это ведет к выраженности межени. На этот процесс воздействует состав донного грунта и скорость течения.
Опасность критичного уровня
При летней межени нижняя полоса может располагаться под навигационной отметкой, чем она и отличается от осенней.
Причиной тому выступает уменьшение притока от подземных источников и от поверхностных вод. К подобному явлению ведет продолжительное изменение метеорологических и гидрологических значений.
Межень негативно сказывается на коммунальном пользовании, водном хозяйстве, энергетике, сельскохозяйственном и промышленном производстве, водном транспорте.
Очевидная опасность представлена следующими факторами:
Межень в водоемах является фазой, не имеющей четких временных границ. В географии она определяется субъективно без применения четких показателей. Теоретически считается, что эта фаза характеризуется общим объемом стока не больше 15% от всего общего.
Получаемые показатели во время летней и зимней межени задействуются учеными с целью определения залегания грунтовых вод и численности источников, которые питают водоем.
Межень реки
На планете Земля насчитывается около 4 млрд рек. У каждой из них индивидуальный режим и «характер». Но все обязательно проходят фазу межени.
Что такое межень реки
В старину межень на реке означала границу или смену климатических сезонов. «Меженина» – засуха, недостаток воды. Она повторяется ежегодно в определенные периоды и является неустойчивой фазой водного режима.
Это период мелководья, после которого начинается постепенное повышение уровня воды. Длительность явления зависит от климатических условий, состава почвы, рельефа и географических координат местности. Период самого низкого уровня воды в реке, наблюдающийся более месяца, считается продолжительным. Менее месяца – кратковременным. Летом уровень воды падает и повышается гораздо быстрее, чем зимой.
Летняя межень начинается сразу после весеннего половодья. В засушливые месяцы она может продолжаться до самых осенних паводков. Большие реки превращаются в маленькие. А малые водоемы способны полностью пересохнуть и даже обрасти травой. В лесной зоне восточной части России, в низкогорьях Кавказа и в Дальневосточном регионе это природное явление выражено слабо.
Зимняя межень обычно начинается после образования ледостава. Она свойственна районам, где устанавливаются устойчивые отрицательные температуры. Иногда небольшие реки и озера промерзают до самого дна. Этому способствует ежегодный подъем дна из-за прибрежной растительности и заболачивания.
Причины снижения уровня воды в реках
Основная причина межени – недостаточное количество снега и дождей. Река вынуждена питаться только грунтовыми водами. Высокая температура воздуха, критически низкие поверхностные и подземные стоки значительно осложняют проблему.
В последние годы причиной обмеления водных артерий все чаще становится человеческая деятельность:
Якутская река Вилюй в период мелководья
Молевой сплав запретили, он засорял реки топляками. Но плывущие бревна удаляли водную и прибрежную растительность, не давая ей развиваться и заиливать русла. Для сплава берега очищались рабочими. Сейчас они сплошь заросшие кустарниками.
На гидрологическую обстановку сказалось стремительное изменение климата. Зимой, в период снежного покрова, несколько раз приходит теплый антициклон. Снег, которого и так мало, начинает испаряться и не попадает в грунт.
Опасность низкой межени
Обычно естественное падение уровня речной воды в определенное время года не угрожает нормальной жизни обитателей региона. Низкая межень явление временное. Но иногда уровень достигает рекордно низких показателей. Это влечет за собой опасные изменения экосистемы:
В обмелевших водоемах увеличивается степень концентрации загрязняющих веществ. Рыбы теряют привычные участки нереста. Сокращаются ареалы их распространения.
Межень рек негативно влияет на уровень воды в принимающих водоемах. Мелеют большие озера, в том числе жемчужина России – Байкал.
Все фазы водного режима хрупкие и изменчивые. На их интенсивность и продолжительность влияет даже минимальное воздействие природы или человека.
Термин «межень» происходит от понятия «межа», то есть «граница». Однако же имеет непосредственное отношение к гидрологии. И если половодье обозначает превышение нормального уровня воды, то межень, наоборот, говорит о понижении. Каковы причины этих процессов, какие они могут иметь последствия и какую роль во всем этом играет человек?
История термина
О природе происхождения термина мы уже упомянули. Действительно, состояние рек, да и всей природы в целом, в древние времена являлось некой межой и границей перехода от одного сезона к другому. Поэтому межень – это был своеобразный календарь. Недаром ведь все древнейшие цивилизации возникали в руслах рек. Ведь эти водоемы для людей всегда были не только источником пищи, но и средством связи и получения информации.
Позже состояние русла стало играть ключевую роль в судоходстве, ведь по ним на протяжении тысячелетий осуществлялись все торговые и пассажирские потоки. А если вдуматься, межень реки это движение в значительной степени осложняло. Именно отсюда пошли знаменитые бурлаки. Целые ватаги крестьянских мужиков тянули на канатах огромные баржи, зачастую еще и груженные товаром. А на реке Суре даже существовали женские артели бурлаков.
Почему возникает межень
Вам будет интересно: Использование Past Participle в английском языке
В гидрологии существует несколько объяснений возникновения периода межени. Прежде всего, это естественные причины снижения водности, когда весь приток воды происходит исключительно за счет грунтовых вод. То есть в такие сезоны, когда нет половодья. Традиционно это зима и лето. Осадки в эти сезоны не могут обеспечить нужное количество воды, поэтому русло мелеет. Особенно характерна летняя межень для южных регионов, где небольшие речки могут и вовсе пересыхать, а на дне русла даже появляется растительность.
На состояние русла и возникновение межени влияет и так называемый вегетационный период. Это отрезок времени, когда по берегам и на дне рек активно разрастаются, а после отмирают всевозможные растения. Слишком обильная растительность сказывается отрицательно на состоянии русла. Особенно это характерно для равнинных рек.
Вам будет интересно: Координаты Нью-Йорка и его географическая характеристика
Безусловно, межень – это не только смена сезонов. Немало зависит и от средней температуры воздуха, а также самой воды. В засушливое жаркое лето влага очень быстро испаряется и может привести к критическому снижению водности. Определяющими могут стать также скорость течения, глубина потока и тип донной почвы.
Зависимость уровня воды от времени года
Но как ни крути, сезонность для рек играет ключевую роль. Большая часть источников сходятся во мнении, что межень – это главным образом сезонное явление. Период самого низкого уровня водности реки в среднем составляет не менее 10 суток.
В большинстве районов с умеренным климатом межень начинается в конце лета и продолжается до начала ледостава. Исключение могут составлять горные районы, где мощные ливни нередко вызывают паводок и резкое увеличение воды в реках.
Но однозначно определить сроки межени бывает сложно. Летняя межень может растянуться от конца весеннего паводка до самого начала затяжных осенних дождей. То есть фактически на весь сезон. А в случае малого количества осадков перейти и в осеннюю межень. Единственный сезон, который этим явлением уж точно не характеризуется – это весна, когда таяние снега сполна компенсирует любой дефицит влаги.
Зимняя межень
Совсем иное дело зимний сезон, когда гидрологи выделяют особое состояние русла рек. На значительной части континента в течение полугода сохраняется устойчивый ледостав. Самые критические отметки холодного сезона – это ноябрь и декабрь, то есть период образования ледяного покрова. В среднем зимняя межень может продолжаться до 170 дней. Более мелкие водотоки могут промерзать насквозь, особенно если они протекают через карстовые районы.
Во время зимней межени, в то время как река покрыта льдом, а также в летне-осенний период, в условиях дефицита осадков, она питается исключительно от источников подземных вод.
Межень рек в разных климатических поясах
А, например, реки экваториального пояса получают преимущественно питание из осадков. Тут тоже имеет место сезонность, а наибольшую важность приобретает продолжительность и интенсивность сезона дождей. Подземные источники тут практически отсутствуют. Тогда как в тропическом поясе реки наполняются почти исключительно за счет именно подземного питания.
Как определяется межень?
Мы вступаем на профессиональную гидрологическую территорию. Для общего понимания достаточно самого распространенного критерия, называемого «изменение объема стока». Время, когда этот объем снижается до 15% от годового объема, можно считать периодом межени. Примечательно, что наука считает наиболее стабильным именно снижение уровня воды в русле. В связи с этим на крупных топографических картах реки изображаются именно такими, какими они пребывают в период межени.
Если говорить о равнинных водотоках средней полосы, для них характерен низкий уровень воды летом. А, например, в горах весеннее таяние снегов растягивается на весь сезон и захватывает лето, когда начинает таять ледовый покров. Потому у горных рек практически не встречается низких меженных уровней. В них всегда сохраняется достаточный запас влаги, в том числе и за счет обильных и частых осадков. В Дальневосточном регионе, где даже в жаркое время нередки паводки, летний пониженный уровень воды тоже наблюдают редко. Это неудивительно, ведь осадки там бывают частые и обильные.
Глобальные процессы
Летняя и зимняя межень — это не только постоянно повторяющиеся процессы, как смена времен года. Климатические факторы, такие как длительные засухи летом и дефицит осадков зимой, могут вызвать более глобальные проявления, такие как обмеление рек.
Безусловно, на такой колоссальный процесс влияет не только климат. Хотя, надо отдать должное, он действительно потеплел за последнюю сотню лет. Из-за нестабильности зимних температур к весне снежный покров становится очень тонким. Как следствие, фактическое отсутствие половодья – главного источника водных ресурсов для русла реки.
Обмеление рек
В гидрологии речь идет о целом комплексе проблем, которые ведут к уменьшению водных ресурсов. Особенно остро сейчас эта проблема стоит в бассейне главной русской реки Волги. Каждый год оно обзаводится все новыми мелями. Уровень воды в водохранилищах катастрофически падает, объемы транспортных перевозок сокращаются каждый сезон.
Причин тому множество. Не последнюю роль играет и человеческий рукотворный фактор. Реку перестали чистить, как регулярно делали это еще лет 30 назад. Активно вырубаются деревья и лесополосы по берегам из-за массовой жилищной застройки. Все это неуклонно отражается на уровне воды. Меняется фарватер, а берега интенсивно зарастают тальником. Словом, грешить только на климатические изменения ошибочно. Хотя даже и в них ясно виден след слишком активной человеческой деятельности.
География и гидрология
Уроки географии дают нам начальное представление об отдельной и важной науке гидрологии. Ученики изучают карты местности с названиями и расположением рек, морей и океанов. Удивительно, но изображения в атласе учитывают периоды засух и ледостоя. Они переводятся на карты с учетом всех изменений.
Межень – это весьма неточный показатель. Зачастую засухи проходят в одно и то же время, но уровень воды в русле может разительно отличаться. Эти показатели скорее изменчивы, нежели стабильны.
Интересно, что данные об уровне воды в реках применяют в своей практике геодезисты и геологи. Главным образом для определения уровня залегания подземных вод и количества источников, подпитывающих русло. Как только все данные систематизируются, ученые могут воссоздать полную картину климатических и природных ресурсов: оценить скорость смены воды в реках и период, за который вода из истока дойдет к устью и даже подсчитать скорость круговорота воды в природе. Можно смело говорить о том, что межень – это не только фаза водного режима, но и важный показатель для расчетов во многих сферах науки.
Микроскопическая угроза: частицы PM10 и PM2,5
Введение
Взвешенные частицы (РМ — particulate matter) представляют собой широко распространенный загрязнитель атмосферного воздуха, включающий смесь твердых и жидких частиц, находящихся в воздухе во взвешенном состоянии.
К показателям, которые обычно используются для характеристики РМ и имеют значение для здоровья, относятся массовая концентрация частиц диаметром менее 10 мкм (PM10) и частиц диаметром менее 2,5 мкм (PM2,5). В PM2,5, которые часто называют мелкодисперсными взвешенными частицами, также входят ультрамелкодисперсные частицы диаметром менее 0,1 мкм. На большинстве территории Европы PM2,5 составляют 50–70% PM10.
РМ диаметром от 0,1 мкм до 1 мкм могут находиться в атмосферном воздухе в течение многих дней и недель и, соответственно, подвергаться трансграничному переносу по воздуху на большие расстояния. 2 РМ – это смесь, физические и химические характеристики которой меняются в зависимости от местонахождения. К наиболее распространенным химическим компонентам РМ относятся сульфаты, нитраты, аммиак, другие неорганические ионы, такие как ионы натрия, калия, кальция, магния и хлорид-ионы, органический и элементарный углерод, минералы земной коры, связанная частицами вода, металлы (в том числе ванадий, кадмий, медь, никель и цинк) и полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). В составе РМ также встречаются биологические компоненты, такие как аллергены и микроорганизмы.
Источники частиц
Частицы могут либо непосредственно выбрасываться в атмосферный воздух (первичные РМ), либо образовываться в атмосфере из таких газообразных прекурсоров, как двуокись серы, окислы азота, аммиак и неметановые летучие органические соединения (вторичные частицы). Первичные РМ и газообразные прекурсоры могут происходить как из искусственных (антропогенных), так и из природных (неантропогенных) источников. К антропогенным источникам относятся двигатели внутреннего сгорания (как дизельные, так и бензиновые), твердые виды топлива (уголь, бурый уголь, тяжелая нефть и биомасса), сжигаемые для выработки энергии в бытовом секторе и в промышленности, другие виды промышленной деятельности (строительство, добыча полезных ископаемых, производство цемента, керамики и кирпича и плавильное производство), а также эрозия дорожного покрытия вследствие движения автотранспорта и истирания тормозных колодок и шин. Основным источником аммиака является сельское хозяйство. Вторичные частицы образуются в воздухе в результате химических реакций газообразных загрязняющих веществ. Они являются продуктом происходящей в атмосфере трансформации окислов азота, которые выбрасываются главным образом автомобильным транспортом и при некоторых промышленных процессах, и двуокиси серы, образующейся в результате сжигания, содержащего серу топлива. Вторичные частицы в основном содержатся в мелкодисперсных РМ. Еще одним источником образования РМ является ресуспендирование почвы и пыли, особенно в засушливых районах или во время эпизодов переноса пыли на большие расстояния, например, из Сахары в Южную Европу.
Воздействие на здоровье человека
Взвешенные частицы сами по себе и в комбинации с другими загрязнителями представляют очень серьезную угрозу для здоровья человека. Эти частицы составляют 40–70% всех взвешенных частиц и являются наиболее опасными для здоровья людей. Эти частицы способны проникать глубоко в легкие и оседать там.
Согласно имеющимся оценкам, в глобальном масштабе насчет воздействия РМ относят приблизительно 3% случаев смерти от кардиопульмонарной патологии и 5% случаев смерти от рака легкого. В Европейском регионе ВОЗ эта доля в разных субрегионах составляет, соответственно, от 1% до 3% и от 2% до 5% (16). Полученные в одном из недавних исследований результаты показывают, что бремя болезней, обусловленное загрязнением атмосферного воздуха, может быть еще выше. Согласно расчетам, сделанным в этом исследовании, в 2010 г. на долю загрязнения атмосферного воздуха, выражающегося в годовой концентрации PM2,5, пришлось 3,1 миллионов случаев смерти и около 3,1% числа утраченных лет здоровой жизни во всем мире.
Заключение
Взвешенные частицы (РМ) представляют собой широко распространенный загрязнитель атмосферного воздуха, присутствующий в местах проживания людей.
Воздействие РМ10 и РМ2,5 на здоровье человека доказано многими исследованиями. Фактических данных, свидетельствующих о наличии безопасного уровня экспозиции или порогового уровня, ниже которого не наступают никакие последствия для здоровья, нет.
Поскольку негативное воздействие загрязнения воздуха на здоровье велико даже при относительно малых концентрациях, для сведения рисков для здоровья к нулю необходимо создать эффективно действующую систему обеспечения качества воздуха, целью которой будет достижение уровней, рекомендуемых в РКВ ВОЗ.
Во многих странах необходимо улучшить мониторинг РМ10 и/или РМ2,5 для того, чтобы оценить экспозицию населения и помочь местным органам власти разработать и принять планы улучшения качества воздуха. Имеются данные, которые свидетельствуют о том, что снижение уровней загрязнения воздуха взвешенными частицами в результате непрерывного внедрения соответствующих мер положительно сказывается на здоровье населения в обследуемых районах.
Эти положительные эффекты можно наблюдать практически при любом снижении концентрации РМ. Необходимо также оценивать и последствия бездействия с точки зрения здоровья населения и экономических издержек. Загрязнение воздуха взвешенными частицами может быть уменьшено с помощью имеющихся технологий (например, снижение потребления энергии, особенно энергии, вырабатываемой путем сжигания топлива, изменение способов передвижения, планирование землепользования).