Termins "zemūdens" nāk no jēdziena "robeža", tas ir, "robeža". Tomēr tas ir tieši saistīts ar hidroloģiju. Un, ja augsts ūdens norāda uz normālā ūdens līmeņa pārsniegumu, tad zems ūdens, gluži pretēji, norāda uz pazemināšanos. Kādi ir šo procesu cēloņi, kādas tiem var būt sekas un kāda loma tajā visā ir cilvēkam?
Termina vēsture
Mēs jau minējām termina izcelsmes būtību. Patiešām, upju stāvoklis un patiešām visas dabas stāvoklis senatnē bija sava veida robeža un robeža pārejai no viena gadalaika uz otru. Tāpēc zemūdens bija sava veida kalendārs. Galu galā ne velti visas senākās civilizācijas radās upju gultnēs. Galu galā šie rezervuāri cilvēkiem vienmēr ir bijuši ne tikai pārtikas avots, bet arī saziņas un informācijas līdzeklis.
Vēlāk kanāla stāvoklis sāka spēlēt galveno lomu navigācijā, jo tūkstošiem gadu visas tirdzniecības un pasažieru plūsmas tika veiktas pa to. Un, ja tā padomā, upes zemais ūdens ļoti sarežģīja šo kustību. No turienes viņi devāsslaveni vilcēji. Veselas zemnieku bandas uz virvēm vilka milzīgas baržas, bieži arī piekrautas ar precēm. Un Suras upē atradās pat liellaivu vilcēju sieviešu arteļi.
Kāpēc ir zems ūdens daudzums
Hidroloģijā mazūdens perioda iestāšanās iemesliem ir vairāki skaidrojumi. Pirmkārt, tie ir dabiski iemesli ūdens satura samazinājumam, kad visa ūdens pieplūde notiek tikai un vienīgi gruntsūdeņu dēļ. Tas ir, tādos gadalaikos, kad nav plūdu. Tradicionāli tā ir ziema un vasara. Nokrišņi šajos gadalaikos nevar nodrošināt nepieciešamo ūdens daudzumu, tāpēc kanāls kļūst sekls. Vasaras zemais ūdens ir īpaši raksturīgs dienvidu reģioniem, kur mazās upes var pilnībā izžūt, bet kanāla apakšā pat parādās veģetācija.
Tā sauktā augšanas sezona ietekmē arī kanāla stāvokli un ūdens trūkuma iestāšanos. Šis ir laika periods, kad upju krastos un dibenā aktīvi aug visa veida augi un pēc tam nomirst. Pārāk bagātīga veģetācija negatīvi ietekmē kanāla stāvokli. Tas jo īpaši attiecas uz zemienes upēm.
Protams, ūdens mazums nav tikai gadalaiku maiņa. Daudz kas ir atkarīgs no vidējās gaisa temperatūras, kā arī no paša ūdens. Sausās, karstās vasarās mitrums ļoti ātri iztvaiko un var izraisīt kritisku ūdens satura samazināšanos. Noteicošais var kļūt arī straumes ātrums, straumes dziļums un grunts grunts veids.
Ūdens līmeņa atkarība no gadalaika
Bet lai ko teiktu, sezonalitātei ir galvenā loma upēm. Lielākā daļa avotu piekrīt, ka zems ūdens daudzumsgalvenokārt ir sezonāla parādība. Upes zemākā ūdens satura periods vidēji ir vismaz 10 dienas.
Lielākajā daļā mērenā klimata joslu reģionu zems ūdens līmenis sākas vasaras beigās un turpinās līdz sasalšanas sākumam. Izņēmums var būt kalnu apgabali, kur spēcīgas lietusgāzes bieži izraisa plūdus un krasu ūdens līmeņa paaugstināšanos upēs.
Bet var būt grūti viennozīmīgi noteikt ūdens trūkuma laiku. Vasaras zemais ūdens var izstiepties no pavasara palu beigām līdz pat ilgstošu rudens lietusgāžu sākumam. Tas ir, faktiski, uz visu sezonu. Un maza nokrišņu gadījumā dodieties uz rudens zemūdeni. Vienīgais gadalaiks, kam šī parādība noteikti nav raksturīga, ir pavasaris, kad sniega kušana pilnībā kompensē mitruma deficītu.
Ziemas mazūdens
Pavisam cita lieta ir ziemas sezona, kad hidrologi izšķir īpašu upes gultnes stāvokli. Ievērojamā kontinenta daļā stabils sasalums saglabājas pusgadu. Aukstās sezonas kritiskākās pazīmes ir novembris un decembris, tas ir, ledus segas veidošanās periods. Vidēji ziemas zemūdens var ilgt līdz 170 dienām. Mazākas straumes var aizs alt, it īpaši, ja tās plūst cauri karsta apgabaliem.
Ziemas mazūdens laikā, kamēr upi klāj ledus, kā arī vasaras-rudens periodā nokrišņu trūkuma apstākļos tā tiek barota tikai no gruntsūdens avotiem.
Upes zemūdens dažādās klimatiskajās zonās
Klimatisksūdensteces josla. Kā jau noskaidrojām, mērenā klimatā tiem galvenokārt ir jaukts uzturs - lietus un sniegs, kā arī pazemē, kas dominē dažādos gada laikos.
Un, piemēram, ekvatoriālās joslas upes pārtiku galvenokārt saņem no nokrišņiem. Arī šeit notiek sezonalitāte, un lietus sezonas ilgums un intensitāte iegūst vislielāko nozīmi. Šeit praktiski nav pazemes avotu. Savukārt tropu zonā upes piepildās gandrīz tikai pazemes barošanās dēļ.
Tipisks mērenas joslas upes piemērs ir Volga, kas pavasarī applūst un vasaras beigās kļūst ļoti sekla. Klasiskais ekvatoriālais - Amazone, aktīvi piepildīta no decembra līdz aprīlim, kad šajā teritorijā nokrīt vairāk nekā 60% nokrišņu.
Kā nosaka zemu ūdeni?
Iebraucam profesionālajā hidroloģiskajā teritorijā. Vispārīgai izpratnei pietiek ar visizplatītāko kritēriju, ko sauc par "noteces apjoma izmaiņām". Laiku, kad šis apjoms samazinās līdz 15% no gada apjoma, var uzskatīt par mazūdens periodu. Zīmīgi, ka zinātne par visstabilāko uzskata ūdens līmeņa pazemināšanos kanālā. Šajā sakarā lielajās topogrāfiskajās kartēs upes ir attēlotas tieši tādas, kādas tās ir mazūdens periodā.
Ja runājam par līdzenām vidējās joslas ūdenstecēm, tām raksturīgs zems ūdens līmenis vasarā. Un, piemēram, kalnos pavasara sniega kušana stiepjas uz visusezonā un tver vasaru, kad ledus sega sāk kust. Tāpēc zems ūdens līmenis kalnu upēs praktiski nav sastopams. Tie vienmēr saglabā pietiekamu mitruma daudzumu, tostarp spēcīgu un biežu nokrišņu dēļ. Tālo Austrumu reģionā, kur plūdi ir bieži pat karstā laikā, arī vasarīgi zems ūdens līmenis novērojams reti. Tas nav pārsteidzoši, jo nokrišņi tur ir bieži un daudz.
Globālie procesi
Vasaras un ziemas zemūdens ir ne tikai pastāvīgi atkārtoti procesi, piemēram, gadalaiku maiņa. Klimatiskie faktori, piemēram, ilgstošs sausums vasarā un nokrišņu trūkums ziemā, var izraisīt globālākas izpausmes, piemēram, upju seklumu.
Protams, tik kolosālu procesu ietekmē ne tikai klimats. Lai gan mums ir jāizsaka atzinība, pēdējo simts gadu laikā tas patiešām ir iesildījies. Ziemas temperatūras nestabilitātes dēļ līdz pavasarim sniega sega kļūst ļoti plāna. Tā rezultātā faktiskā plūdu neesamība ir galvenais upes gultnes ūdens resursu avots.
Upju saspīlēšana
Hidroloģijā mēs runājam par veselu virkni problēmu, kas noved pie ūdens resursu samazināšanās. Šī problēma šobrīd ir īpaši aktuāla galvenās Krievijas Volgas upes baseinā. Katru gadu tas iegūst jaunus barus. Ūdens līmenis ūdenskrātuvēs katastrofāli krītas, transporta apjomi katru sezonu samazinās.
Tam ir daudz iemeslu. Ne pēdējo lomu spēlē cilvēka radītais faktors. Viņi pārtrauca tīrīt upi, jo viņi to darīja regulāripirms 30 gadiem. Masveida mājokļu attīstības dēļ tiek aktīvi izcirsti koki un meža joslas gar krastiem. Tas viss vienmērīgi atspoguļojas ūdens līmenī. Kuģu ceļš mainās, un krasti intensīvi aizaug ar kārkliem. Vārdu sakot, grēkot tikai ar klimata pārmaiņām ir kļūda. Lai gan pat tajos skaidri redzamas pārāk aktīvas cilvēka darbības pēdas.
Ģeogrāfija un hidroloģija
Ģeogrāfijas stundas sniedz mums sākotnējo izpratni par atsevišķo un svarīgo hidroloģijas zinātni. Studenti apgūst apgabala kartes ar upju, jūru un okeānu nosaukumiem un atrašanās vietām. Pārsteidzoši, atlanta attēlos ir ņemti vērā sausuma un ledus periodi. Tās tiek pārskaitītas uz kartēm, ņemot vērā visas izmaiņas.
Zems ūdens daudzums ir ļoti neprecīzs rādītājs. Bieži vien vienlaikus iestājas arī sausums, bet ūdens līmenis kanālā var krasi atšķirties. Šie skaitļi ir vairāk nepastāvīgi nekā stabili.
Interesanti, ka mērnieki un ģeologi savā praksē izmanto datus par ūdens līmeni upēs. Galvenokārt, lai noteiktu gruntsūdeņu sastopamības līmeni un avotu skaitu, kas baro kanālu. Kad visi dati ir sistematizēti, zinātnieki var no jauna izveidot pilnīgu priekšstatu par klimatiskajiem un dabas resursiem: novērtēt ūdens maiņas ātrumu upēs un periodu, kurā ūdens no avota sasniedz grīvu, un pat aprēķināt ūdens cikla ātrumu dabu. Varam droši teikt, ka zemais ūdens ir ne tikai ūdens režīma fāze, bet arī svarīgs rādītājs aprēķiniem daudzās zinātnes jomās.
