Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Hydrobiologia Właściwości fizyczne wody Budowa cząsteczki wody Ruch wody Warunki świetlne Warunki termiczne.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Hydrobiologia Właściwości fizyczne wody Budowa cząsteczki wody Ruch wody Warunki świetlne Warunki termiczne."— Zapis prezentacji:

1

2 Hydrobiologia Właściwości fizyczne wody Budowa cząsteczki wody Ruch wody Warunki świetlne Warunki termiczne

3 Anomalia właściwości fizycznych wody b W przeciwieństwie do wszystkich innych płynów, podczas zamarzania woda nie kurczy się, a powiększa swoją objętość. b Ciężar wody chemicznie czystej jest największy nie przy 0°C, lecz przy 4°C.

4 Budowa cząsteczki wody Dipol - cząsteczka o różnie naładowanych biegunach b Siłę przyciągania przez dipol wody innych substancji nazywa się momentem dipolowym wody. Jego wartość stanowi iloczyn odległości między elektrycznymi środkami ciężkości ładunków dodatnich i ujemnych w cząsteczce i wielkości ładunku.

5 Budowa cząsteczki wody wiązania wodorowe b Tworzą się w wyniku skomasowania w protonie wodoru na małej powierzchni dużego ładunku, który odkształca osłonę elektronową silnie elektroujemnego tlenu i wiąże się z nim elektrostatycznie. b Atom wodoru, nie tracąc połączenia z tlenem, do którego przynależy, tworzy polączenia, gdzie każdy atom tlenu koordynuje tetraedrycznie 4 atomy wodoru.

6 Budowa cząsteczkowa wody Postaci skupienia molekuł wody b Trihydrol (jak krystaliczna postać kwarcu - SiO 4 ); b dihydrol (jak krystaliczna postać krzemionki - Sio 2 ); b monohydrol (skupienia cząsteczek tworzących nitkę). b Im wyższa temperatura prędkość ruchu molekuł wzrasta a słabną siły przyciągania. b Trihydrol głównie występuje w lodzie. b Zróżnicowane ilości 3 postaci są obecne w fazie płynnej. b Monohydrol stanowi prawie 100% wody w punkcie wrzenia.

7 Ruchy mas wodnych b Środowisko wodne jest 775 razy cięższe od powietrza. b Zjawisko przemieszczania się mas wodnych jest wieloaspektowe i ma zróżnicowane przyczyny. Jest ono kierunkowe i stąd określa się je nazwą prądu. b Ruch wody jest ważnym czynnikiem ekologicznym - wpływa na rozmieszczenie organizmów w wodzie oraz kształtuje rzeźbę terenu.

8 Prądy wody w jeziorach b Prąd wiatrowy - falowanie powierzchniowe; b Prąd wirujący - kipiel przybrzeżna; b Prąd cyrkulacyjny - przenoszenie materiału skalnego; b Prąd konwekcyjny (pionowy) - wyrównywanie gęstości (temperatury); b Sejsze - kolebanie się wody

9 Sejsze fala jednowęzłowa i dwuwęzłowa

10 Prądy wody w rzekach b Prąd mechaniczny - grawitacyjny b Prąd wody w rzece jest hamowany tarciem o podłoże i dlatego jego prędkość na przekroju koryta rzeki jest nierówna; b W miejscach przeszkód (duże kamienie lub powalone drzewa) tworzą się pionowe i boczne prądy wirowe. Prądy wirowe tworzą się również nad zagłębieniami dna rzeki.

11 Ruchy wody w morzu b Falowanie powierzchniowe - wiatrowe; b Prądy morskie - jednokierunkowy obrót Ziemi dookoła osi; długotrwałe wiatry wiejące z określonych kierunków; różnice gęstości wody spowodowane ciepłem słonecznym lub lodami polarnymi; b Upwelling - prąd wstępujący; b Pływy - pionowe ruchy wody morskiej, o ściśle określonym i okresowym charakterze, wywołane siłami kosmicznymi, tj. działaniem grawitacyjnym Księżyca i i Słońca.

12 Pływy przypływy i odpływy b b W punkcie Ziemi, gdzie odległość do Księżyca jest najmniejsza, a więc jego oddziaływanie największe, następuje wypuklenie mas wodnych, spowodowane przesunięciem wody z innych miejsc. b b Ruch obrotowy Ziemi i Księżyca wokół ich wspólnego środka masy powoduje powstanie drugiego symetrycznie ułożonego wzniesienia wód w miejscu najbardziej odległym od Księżyca. Przez każdy punkt na Ziemi przechodzą dwie fale wysokiej wody, czyli przypływu w odstępie 12 godz. i 25 min b b W punktach położonych prostopadle do przypływu następuje obniżenie poziomu wody, czyli odpływ

13 Warunki świetlne w wodzie Promieniowanie słoneczne na powierzchni Ziemi składa się z promieniowania bezpośredniego i rozproszonego. b b Promieniowanie bezpośrednie uzależnione jest od kilku czynników, takich jak szerokość geograficzna, pora dnia, przezroczystość atmosfery. b b Promienie padające na powierzchnię wody mogą do niej przenikać, zostać odbite od powierzchni lub być rozproszone.

14 Przenikanie i odbijanie od wody promieni świetlnych b b Stopień odbicia promieni zależy od kąta ich padania na powierzchnię wody. b b Różny jest w ciągu dnia. b b Zależy od pory roku (latem - 3%, zimą - 14% promieni). b b W dni pochmurne dociera promieniowanie rozproszone.

15 Promienie światła w wodzie są selektywnie pochłaniane b Proces przenikania promieni zależy od rodzaju i ilości soli rozpuszczonych w wodzie oraz zawiesiny. b Chlorki wapnia i magnezu zmniejszają pochłanianie promieni. Obecność amoniaku i azotanów zmniejsza przepuszczalność wody dla promieni

16 Techniki pomiaru światła w wodzie b Krążek Secchiego; b Kamery głębokowodne z papierem fotograficznym; b Fotosondy z fotokomórkami.

17 Barwa własna wody efekt rozpraszania światła b b Skala Forela-Ulego (21stopni barw): b b I-V: woda jezior górskich i otwartych mórz; b b VI-IX: bardzo czyste jeziora niżowe; b b X-XIV: większość jezior europejskich o różnych odcieniach barwy żółtej; b b XV-XXI: zbiorniki o wodzie mniej lub bardziej brunatnej.

18 Zawiesina b Spływ z lądu; b Opad z powietrza; b Organizmy wodne i ich szczątki. b b Im zawiesina jest gęstsza, tym wygaszanie światła następuje szybciej. b Utrzymanie się zawiesiny w wodzie, zgodnie z prawem Stoksa, uzależnione jest od wielkości cząstek i różnicy ich ciężaru właściwego w stosunku do ciężaru właściwego wody

19 Uwarstwienie świetlne w wodzie b Warstwa eufotyczna - naświetlona; b Warstwa dysfotyczna - półmroku o nikłych ilościach światła; b Warstwa afotyczna - mroku całkowicie pozbawiona światła. b Głębokość warstwy eufotycznej b w oceanach m (dysfotyczna do m) b w morzach jest mniejsza, zwłaszcza przy brzegu; b w jeziorach m b w zbiornikach płytkich do 1 m b w rzekach - nieduża

20 Wpływ światła na ograniczenie produkcji biologicznej b Nadmiar światła: b Ultrafiolet i podczerwień – szkodliwe dla organizmów (wygaszanie na głębokości 1m, duża ilość zawiesiny – do 10 cm) b Fotosynteza – najkorzystniej na głębokości 0,5-2 m (w zależności od stopnia przezroczystości wody) b Wapń – czynnik uodporniający zwierzęta na w/w promienie (w wodach ubogich w wapń plankton jest słabiej rozwinięty) b Niedomiar światła: b Zawiesina ogranicza dostęp światła b Zakwity glonów, szczególnie sinic osłabiają penetrację światła w głab b Rośliny naczyniowe (grążele, rzęsy) mogą całkowicie odciąć dopływ światła do zbiornika wodnego

21 Wpływ światła na biologię i ekologię organizmów b Fotofile i fotofoby; b Gatunki euryfotyczne; b Adaptacja chromatyczna (barwy dopełniające); b Oczy teleskopowe (wydłużenie osi optycznej i wykształcenie dużej soczewki); b Bioluminiscencja – specyficzne zjawisko świetlne (w fotoforach zachodzi reakcja enzymu lucyferazy na lucyferynę w obecności bakterii – wytwarza się wówczas tzw. zimne światło).

22 Pionowe wędrówki dobowe zooplanktonu u samic z gatunku Calanus finmarchicus

23 Warunki termiczne w wodzie Temperatura a gęstość i lepkość wody b Woda w postaci lodu ma gęstość 0,9167 g/cm 3, a wartość 1,00 osiąga w temp. +4 o C. Przy +30 o C osiąga gęstość lodu. b Lepkość zmniejsza się przy wzroście temperatury; wzrost o 10 o C zmniejsza ją przeciętnie o połowę.

24 Źródłem ciepła w wodzie jest promieniowanie słoneczne b b Pozawidzialne długie promieniowanie (podczerwone o długości 7000 i cieplne o fali dłuższej niż 8000A) jest pochłaniane prawie w 99% w warstwie do głębokości 3-4 m. b b Przechodzenie ciepła w wodzie jest bardzo słabe - jest ona niezmiernie złym przewodnikiem ciepła. b b Proces nagrzewania wody z głębszych warstw zachodzi dzięki zjawisku konwekcji.

25 Cykliczność roczna w termice wody jezior strefy umiarkowanej b Cyrkulacja wiosenna; b Stagnacja letnia - uwarstwienie proste: epilimnion, metalimnion = termoklina (spadek o 1 stopień na 1m), hypolimnion; b Cyrkulacja jesienna; b Stagnacja zimowa - uwarstwienie odwrócone.

26 Krążenie wody w jeziorze

27 Typy mieszania wód zasięg mieszania w głąb b Holomiksja - przemiedzanie zupełne; b Meromiksja - przemiesanie częściowe: b Miksolimnion- górna warstwa mieszana; b Monimolimnion - dolna warstwa z wodą stagnującą. b Typy meromiksji: b Meromiksja mechaniczna; b Meromiksja krenogeniczna; b Meromiksja biogeniczna.

28 Mieszanie wód w zależności od siły wiatru i stopnia osłonięcia zbiornika b b Przy braku osłony i silnym oddziaływaniu wiatru zachodzi szybkie mieszanie się wody - tachymiksja. b b Przy bardzo słabym wietrze mieszanie jest niezmiernie powolne i nazywane jest bradymiksją. b b Zjawisko pośrednie do dwóch wymienionych to eumiksja.

29 Podział jezior wg Forela ze względu na położenie geograficzne jeziora ciepłe o temperaturze wody stale wyższej lub co najmniej równej +4 o C;jeziora ciepłe o temperaturze wody stale wyższej lub co najmniej równej +4 o C; jeziora strefy umiarkowanej o cyklu zmian sezonowych opisanych wyżej, z uwarstwieniem prostym w lecie i odwróconym w zimie;jeziora strefy umiarkowanej o cyklu zmian sezonowych opisanych wyżej, z uwarstwieniem prostym w lecie i odwróconym w zimie; jeziora zimne o temperaturze przez cały rok niższej lub najwyższej równej +4 o C.jeziora zimne o temperaturze przez cały rok niższej lub najwyższej równej +4 o C.

30 Podział jezior wg Hutchinsona i Löfflera (częstotliwość mieszania w ciągu roku) b amiktyczne - stale zamarznięte; b monomiktyczne zimne - poniżej +4°C; b dimiktyczne - dwa mieszania; b monomiktyczne ciepłe - powyżej +4°C; b oligomiktyczne - na całym przekroju ciepłe; b polimiktyczne - liczne przemieszania (nawet codzienne), temperatura niska, ale zawsze powyżej +4°C.

31 Termika płytkich zbiorników wodnych b b Nieduże i płytkie zbiorniki o nietrwałym uwarstwieniu termicznym, takie jak: stawki, sadzawki i młaki b b Zbiorniki o niedużej powierzchni, ale stosunkowo głębokie, czyli charakteryzujące się dużą głębokością względną. b b Zbiorniki płytkie, ale o bardzo dużej powierzchni, takie jak stawy lub rozległe jeziora

32 Termika wód płynących b b Wody płynące charakteryzują się ruchem postępowym i obrotowym, co powoduje ciągłe ich mieszanie się. b b Różnica między temperaturą wody przy dnie a na powierzchni wynosi 1-2 o C b b Latem woda jest najcieplejsza przy brzegach, najzimniejsza w środku nurtu; jesienią i zimą jest odwrotnie. b b Nieduża roczna amplituda temperatur w ich górnym biegu, a znaczna w dolnym.

33 Uwarstwienie termohalinowe w Bałtyku

34 Termika wód oceanicznych

35 Krainy biogeograficzne w morzach I - ciepłowodna,; II - umiarkowane: a) borealna, b) nonalna; III - zimnowodne: a) arktyczna, b) antakrtyyczna

36 Biogeografia - formy przewodnie b b W strefie ciepłowodnej są mięczaki skrzydłonogie Pteropoda, ryby latające, rafy koralowe i formacje namorzyn, zaś w planktonu wiciowce wapienne, krzemionkowe i bruzdnice. b b Dla krainy wód arktycznych typowymi są ze skorupiaków - widłonogi Calanus hyperboreus i lasonogi Mysidacea. b b Wody antarktyczne charakteryzuje obecność kikutnic i kryla (skorupiaki z grupy Euphausiacea), ryb białokrwistych (Notothenidae) oraz pingwinów. b b Morza umiarkowane to środowisko przejściowe (forma przewodnia dla krainy borealnej w Atlantyku to kulista zielenica planktonowa Halosphaera viridis).


Pobierz ppt "Hydrobiologia Właściwości fizyczne wody Budowa cząsteczki wody Ruch wody Warunki świetlne Warunki termiczne."

Podobne prezentacje


Reklamy Google