CÁC QUÁ TRÌNH VẬT LÝ VÀ HÓA HỌC CỦA HỒ

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:515

Thêm vào BST

Báo xấu

63
lượt xem 10
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Sự phân bố của các hồ trên các lục địa đã được các nhà địa lý chỉ ra từ thế kỷ XVIII và thế kỷ XIX, và các hồ lớn cuối cùng đã được c nhà khoa học thám hiểm ở châu Phi khoảng 100 năm trước: hồ Malawi (C. Boccaro, 1616; D. Livingstone, 1850), hồ Victoria (J.H. Speke, 1858), hồ Albert (S. Baker,1864), hồ Edward (H. Stanley, 1857), và hồ Rudolf now Turkana (S. Teleki và Von Hohnel, 1888). ở các lục địa khác, sự thám hiểm hồ đã được thực hiện rất sớm: hồ Great Slave đã được S. Hearne đặt tên vào năm...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: CÁC QUÁ TRÌNH VẬT LÝ VÀ HÓA HỌC CỦA HỒ

§¹i häc quèc gia hμ néi Tr êng §¹i häc Khoa häc tù nhiªn A. Lerman, D.Imboden, J. Gat C¸c qu¸ tr×nh vËt lý vμ ho¸ häc cña hå Biªn dÞch: NguyÔn Thanh S¬n Ng« ChÝ TuÊn NguyÔn §øc H¹nh Hμ Néi – 2005 http://www.ebook.edu.vn
2 http://www.ebook.edu.vn
3 http://www.ebook.edu.vn
Môc lôc Trang Ch ¬ng 1 Sù ph©n bè toμn cÇu cña c¸c hå 7 1.1 Giíi thiÖu 7 1.2 VËt chÊt nÒn vμ c¸c c¸ch tiÕp cËn tíi nghiªn cøu sè l îng hå trªn toμn cÇu 9 1.3 Quy luËt chung ph©n bè hå 14 1.4 Sù ph©n bè hå theo nguån gèc kiÕn t¹o 19 1.5 Hå cã nguån gèc b¨ng 21 1.6 Nh÷ng hå cã nguån gèc s«ng 23 1.7 Ph©n phèi toμn cÇu cña nh÷ng hå miÖng nói löa 25 1.8 Ph©n phèi toμn cÇu cña nh÷ng hå mÆn 26 1.9 Sù ph©n bè cña hÖ thèng hå trªn toμn cÇu 28 1.10 Nh÷ng thay ®æi chñ yÕu vμ sù ph©n bè theo ®Þa chÊt cña hå toμn cÇu 37 1.11 C¸c kÕt luËn vμ th¶o luËn 45 Tμi liÖu tham kh¶o 50 Ch ¬ng 2 C¸c qu¸ tr×nh thuû v¨n vμ c©n b»ng n íc cña hå 57 Giíi thiÖu 57 HÖ thèng thuû v¨n 58 2.1 Sù t ¬ng t¸c cña hå víi khÝ quyÓn 58 2.2 Sù t ¬ng t¸c cña c¸c hå víi n íc mÆt 66 2.3 Sù t ¬ng t¸c cña c¸c hå víi n íc s¸t mÆt 69 2.4 Sù thay ®æi thÓ tÝch hå 91 Tãm l îc 92 Tμi liÖu tham kh¶o 94 Ch ¬ng 3 Ph¶n øng thuû - nhiÖt häc cña hå tíi khÝ hËu - sù m« t¶ vμ 100 m« h×nh ho¸ 3.1 Giíi thiÖu 100 3.2 Ph¶n øng thuû v¨n 101 3.3 C©n b»ng thuû v¨n 108 3.4 M« h×nh thuû v¨n 110 3.5 Ph¶n øng nhiÖt 111 3.6 Sö dông m« h×nh ®Ó kÕt nèi c¸c hå víi sù thay ®æi khÝ hËu 122 3.7 C¸c d÷ liÖu ®Çu vμo 123 124 3.8 ¸p dông m« h×nh 3.9 Tãm l îc 132 4 http://www.ebook.edu.vn
Tμi liÖu tham kh¶o 132 Ch ¬ng 4 Nh÷ng c¬ chÕ x¸o trén trong hå 139 4.1 Sù vËn chuyÓn vμ x¸o trén 139 4.2 Hå lμ mét hÖ thèng vËt lÝ 140 4.3 §éng lùc häc chÊt láng: diÔn to¸n qu¸ tr×nh b×nh l u vμ khuÕch t¸n 144 4.4 TØ khèi vμ ®é æn ®Þnh cña cét n íc 152 4.5 C¸c dßng n¨ng l îng: nh÷ng lùc g©y nªn qu¸ tr×nh vËn chuyÓn vμ x¸o trén 157 4.6 C¸c qu¸ tr×nh x¸o trén trong hå 169 4.7 Sù x¸o trén vμ nh÷ng liªn quan cña nã ®Õn sinh th¸i 211 Tμi liÖu tham kh¶o 218 Ch ¬ng 5 Nh÷ng chÊt ®ång vÞ bÒn v÷ng trong hå n íc ngät vμ n íc 228 mÆn 5.1 Lêi giíi thiÖu 228 5.2 Hå cã diÖn tÝch nhá 234 5.3 Sù t¸c ®éng qua l¹i vμ hÖ thèng t¸i cÊp 246 5.4 Hå mÆn 252 5.5 §ång vÞ ®Çm hå cæ 261 5.6 KÕt luËn tõ hå ra biÓn 262 Tμi liÖu tham kh¶o 263 Ch ¬ng 6 Nh÷ng trao ®æi c¸c chÊt ho¸ häc gi÷a khÝ quyÓn vμ hå 270 6.1 Lêi giíi thiÖu 270 6.2 Qu¸ tr×nh c©n b»ng cña sù trao ®æi chÊt ho¸ häc gi÷a kh«ng khÝ vμ n íc 271 6.3 Sù khuÕch t¸n gi÷a kh«ng khÝ vμ n íc 273 6.4 Sù bay h¬i vμ sù hÊp thô: h íng tiÕp cËn ma s¸t kÐp 275 6.5 Nh÷ng nh©n tè ¶nh h ëng ®Õn hÖ sè vËn chuyÓn khèi 276 6.6 Sù chia c¾t cña c¸c h¹t ®èi víi h¹t vËt chÊt trong kh«ng khÝ vμ n íc 277 6.7 Qu¸ tr×nh l¾ng ®äng khÝ quyÓn 280 6.8 TÝnh to¸n ®¹i diÖn 281 6.9 Vai trß cña sù trao ®æi gi÷a kh«ng khÝ vμ n íc trong c©n b»ng khèi l îng ë 284 hå 6.10 Nh÷ng tr êng hîp nghiªn cøu 285 6.11 KÕt luËn 293 Tμi liÖu tham kh¶o 293 Ch ¬ng 7 TrÇm tÝch khÝ quyÓn: sù t¸c ®éng cña c¸c axÝt trong hå 297 Tãm l îc 297 7.1 PhÇn më ®Çu: Sù thμnh t¹o nh©n t¹o cña ®é axÝt 297 7.2 §é axÝt vμ ®é kiÒm: c¸c ®é trung hoμ 305 7.3 Sù axÝt ho¸ c¸c hÖ sinh th¸i ®Êt vμ n íc 311 5 http://www.ebook.edu.vn
7.4 C¸c axÝt Bronsted vμ Lewis: sù « nhiÔm bëi c¸c kim lo¹i nÆng, ¶nh h ëng 316 do axÝt 7.5 T¸c ®éng cña axÝt tíi hÖ sinh th¸i ë c¸c l u vùc s«ng 320 7.6 Nh÷ng l îng nhËp tíi h¹n 324 7.7 C¸c tr êng hîp nghiªn cøu 331 7.8 KÕt luËn 338 Tμi liÖu tham kh¶o 338 Ch ¬ng 8 H íng «xi ho¸, vßng tuÇn hoμn nguyªn tè trong hå 344 8.1 Giíi thiÖu 344 8.2 Chu tr×nh sinh ®Þa ho¸ chÝnh vμ c¸c ® êng dÉn 345 8.3 S¾t vμ Mangan 347 8.4 MÆt tiÕp xóc gi÷a trÇm tÝch vμ n íc 357 8.5 Con ® êng ph¶n øng «xi ho¸ khö trùc tiÕp: Nh÷ng tr êng hîp nghiªn cøu 363 8.6 Nh÷ng nghiªn cøu cô thÓ vÒ con ® êng dÉn ®Õn ph¶n øng oxy ho¸ - khö 379 gi¸n tiÕp 8.7 Tæng quan vμ kÕt luËn 403 Tμi liÖu tham kh¶o 403 Ch ¬ng 9 So s¸nh tÝnh chÊt ®Þa ho¸ cña c¸c hå n íc mÆn cã nguån 413 gèc ®¹i d ¬ng 9.1 Giíi thiÖu 413 9.2 C¸c ®Æc tr ng chung cña hå n íc mÆn ®¹i d ¬ng 413 9.3 Nh÷ng ph¶n øng trÇm tÝch - lç hæng - n íc t ¬ng ®èi 418 9.4 KÕt luËn 428 Tμi liÖu tham kh¶o 430 Ch ¬ng 10 Thμnh phÇn cña c¸c chÊt h÷u c¬ trÇm tÝch trong hå 438 10.1 Giíi thiÖu 433 10.2 DÊu hiÖu cña nguån gèc vμ sù biÕn ®æi cña hîp chÊt h÷u c¬ trong c¸c trÇm 439 tÝch hå 10.3 Nguån gèc vμ sù thay ®æi cña c¸c chÊt mïn 448 10.4 Nguån gèc vμ sù biÕn ®æi cña Lipit mang dÊu vÕt sinh häc 452 10.5 Nguån gèc vμ sù biÕn ®æi cña c¸c chÊt s¾c tè trong trÇm tÝch hå 473 10.6 Nguån gèc vμ sù biÕn ®æi cña Lignin dÉn xuÊt cña chóng 477 10.7 BiÕn ®æi cña c¸c hîp chÊt cacbonhy®rat vμ protein trong trÇm tÝch hå 480 10.8 Mét sè nghiªn cøu vÒ lÞch sö hå dùa trªn tÝnh chÊt ®Þa ho¸ häc cña c¸c 481 hîp chÊt h÷u c¬ 10.9 Sè liÖu vÒ tÝnh chÊt ®Þa ho¸ häc cña hîp chÊt h÷u c¬ trong c¸c hå cæ 497 10.10 Tæng kÕt 499 Tμi liÖu tham kh¶o 500 6 http://www.ebook.edu.vn
Ch ¬ng 1 Sù ph©n bè toμn cÇu cña c¸c hå 1.1. Giíi thiÖu Sù ph©n bè cña c¸c hå trªn c¸c lôc ®Þa ®· ® îc c¸c nhμ ®Þa lý chØ ra tõ thÕ kû XVIII vμ thÕ kû XIX, vμ c¸c hå lín cuèi cïng ®· ® îc c nhμ khoa häc th¸m hiÓm ë ch©u Phi kho¶ng 100 n¨m tr íc: hå Malawi (C. Boccaro, 1616; D. Livingstone, 1850), hå Victoria (J.H. Speke, 1858), hå Albert (S. Baker,1864), hå Edward (H. Stanley, 1857), vμ hå Rudolf now Turkana (S. Teleki vμ Von Hohnel, 1888). ë c¸c lôc ®Þa kh¸c, sù th¸m hiÓm hå ®· ® îc thùc hiÖn rÊt sím: hå Great Slave ®· ® îc S. Hearne ®Æt tªn vμo n¨m 1771 vμ hå Great Salt ® îc J. Bridger vμ E. Provost ®Æt tªn vμo n¨m 1824 (Bé s¸ch b¸ch khoa cña Anh 1962). ë Nam Mü, mét sè b¶n ®å ®Çu thÕ kû XIX ®· m« t¶ mét sè hå thÇn tho¹i rÊt lín ë phÝa trªn Branco, nh¸nh phô s«ng Rio Negro b¾t nguån tõ Guyana Shield. ë ch©u ¸, tÊt c¶ c¸c hå lín ë Trung ¸, ch¼ng h¹n nh lμ Issyk- Kul vμ Hovsgol, ®· ® îc c¸c nhμ nghiªn cøu Trung Quèc vμ Nga biÕt tíi trong mét thêi gian dμi, trong khi biÓn Caspian vμ biÓn Aral ®· ® îc c¸c nhμ lÞch sö Hy L¹p m« t¶. Hå Kivu (2370 km2) lμ hå cuèi cïng trong sè c¸c hå chÝnh ® îc "kh¸m ph¸ ra" bëi von Gotzen vμo n¨m 1894. Sau ®ã, cã thÓ nãi r»ng ®· ®¹t ® îc hÇu hÕt c¸c c¸c ®o¹n ph¸t triÓn th¸m hiÓm hå, mÆc dï mét vμi hå quan träng vÉn ® îc m« t¶ gÇn ®©y h¬n, nh hå nói löa Wisdom (95km2) ë New Guinea (Ball vμ Glucksman 1978). ThÕ kû XX ® îc xem lμ sù ph¸t triÓn cña khoa häc nghiªn cøu vÒ hå ë tÊt c¶ c¸c lôc ®Þa, vμ nhiÒu chuyªn kh¶o cã thÓ ® îc t×m thÊy hÇu hÕt c¸c hå chÝnh cña hμnh tinh, vÝ dô, cho hå Tanganyika (Coulter 1991), hå Chad (Carmouze vμ nh÷ng ng êi kh¸c, 1983), hå Issyk-Kul (Romanovsky 1990), biÓn Aral (LÐtolle vμ Mainguet 1993), vμ hå Titicaca (Dejoux vμ Iltis 1992). Cho dï cã nh÷ng sù tiÕn bé chÝnh trong kiÕn thøc khoa häc cña chóng ta vÒ c¸c hå, tuy nhiªn, vÉn cßn mét sè thiÕu sãt víi hÇu hÕt c¸c hå Patagonian phÝa nam, c¸c hå Tibetan vμ c¸c hå trªn ®ång b»ng ch©u thæ Amazon ë ch©n d·y nói Andes. Trong suèt thËp kû qua, khoa häc tr¸i ®Êt vμ sinh häc ®· më ra mét viÔn c¶nh toμn cÇu trong ch ¬ng tr×nh ®Þa - sinh quyÓn quèc tÕ toμn cÇu. Sù ph©n bè hå trªn toμn cÇu (sè l îng, diÖn tÝch, vμ thÓ tÝch), chØ hÊp dÉn c¸c nhμ ®Þa lý 100 n¨m tr íc (Penck 1894), ngμy nay ®ang ® îc xem xÐt l¹i v× nhiÒu lý do. C¸c hå lμ mét trong nh÷ng nguån tμi nguyªn n íc s½n cã dÔ dμng nhÊt (Soviet IHP 1978). C¸c hå, vμ c¸c khèi n íc n«ng kh¸c gäi lμ ®Çm lÇy, bao phñ hμng triÖu km2 diÖn tÝch lôc ®Þa vμ lμ thμnh phÇn thiÕt yÕu cña c©n b»ng n íc khu vùc (vÝ dô vïng Trung ¸) vμ toμn cÇu (Soviet IHP 1978). Trong c¸c chu tr×nh ®Þa sinh 7 http://www.ebook.edu.vn
ho¸, c¸c hå b©y giê ® îc xem nh nh÷ng kÎ ®iÒu chØnh chÝnh trong c¸c chu tr×nh carbon, nitrogen, vμ phosphorus th«ng qua c¸c qu¸ tr×nh kh¸c nhau: sù trÇm l¾ng cña vËt liÖu h÷u c¬ vôn, sù t¹o ra cña c¸c vËt liÖu h÷u c¬ t¹i chç, gi¸ng thuû carbonate, vμ gi¸ng thuû c¸c h¹t d¹ng láng (Mulholland vμ Elwood 1982; Hammer 1986; Risacher 1992; Downing vμ nh÷ng ng êi kh¸c 1993; Meybeck 1993). C¸c hå còng nhËn ® îc nh c¸c ®Æc tr ng trÇm tÝch häc chÝnh trong ®ã vËt liÖu l u tr÷ cã thÓ ® îc sö dông ®Ó gi¶i m· sù ph¸t triÓn khÝ hËu cho hμng triÖu n¨m gÇn ®©y (Loffler 1987; Gray 1988), vμ nh lμ c¸c m« h×nh ®Ó hiÓu sù ph¸t triÓn ®Þa lý trong qu¸ khø nh lμ c¸c khe nøt më (Tiercelin vμ Mondeguer 1991). C¸c hå ®· lu«n lu«n ® îc ¸c nhμ sinh häc nghiªn cøu réng r·i, vμ hÇu hÕt c¸c s¸ch nghiªn cøu vÒ hå ®· ® îc hä c«ng bè, ch¼ng h¹n nh chuyªn luËn nghiªn cøu vÒ hå (Treatise of Limnology) cña Hutchinson (1957), vÉn lμ mét s¸ch tham kh¶o quan träng cho nhiÒu vÊn ®Ò nghiªn cøu vÒ hå kÓ c¶ c¸c vÊn ®Ò kh«ng thuéc lÜnh vùc sinh häc. Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, mèi quan t©m míi cña c¸c nhμ sinh häc lμ nghiªn cøu vÒ loμi sinh vËt ®Æc h÷u cña hå ë quy m« toμn cÇu ® îc liªn kÕt chÆt chÏ víi sù ph©n bè, nguån gèc, vμ tuæi cña hå. Cuèi cïng, nh÷ng sù ®iÒu tra sè l îng hå lμ cÇn thiÕt ngay khi c¸c hå ch¾c ch¾n ® îc xem nh c¸c nguån tμi nguyªn n íc ®ang bÞ nguy hiÓm bëi c¸c ho¹t ®éng con ng êi cÇn ® îc b¶o vÖ vμ gi÷ g×n. Nh÷ng ®iÒu tra vÒ sè l îng hå gÇn ®©y b¾t ®Çu tõ 25 n¨m tr íc ë Liªn X« cò, sau ®ã ë Scandinavia, B¾c Mü, vμ b©y giê n»m lμ trong tiÕn tr×nh ë nhiÒu khu vùc ë ch©u ¢u (EEA 1994). Tuy nhiªn, rÊt Ýt t¸c gi¶ xem xÐt bμi to¸n nμy trªn mét quy m« toμn cÇu. Hutchinson (1957) vμ Fairbridge (1968) vÉn trÝch dÉn Penck (1894) d íi luËn ®iÓm nμy. Sù cè g¾ng vÒ mét ®iÒu tra sè l îng toμn cÇu gÇn ®©y nhÊt lμ cña Tamrazyan (1974), mμ thùc sù lμ mét sù ngo¹i suy cña ®iÒu tra sè l îng c¸c hå chung cña Liªn X«. §iÒu tra sè l îng hå toμn diÖn duy nhÊt trªn quy m« toμn cÇu lμ c«ng tr×nh cña Herdendorf (1982, 1984, 1990), gåm c¸c hå lín, tøc lμ c¸c hå réng h¬n 500 km2 tÊt c¶ lμ 253 hå. Tamrazyan ®· ®¸nh gi¸ r»ng toμn bé sè l îng hå ®· lªn tíi con sè nhiÒu triÖu. Môc ®Ých chÝnh cña môc nμy lμ ®Ó: (1) x¸c ®Þnh c¸c quy luËt ph©n bè hå ë c¸c quy m« ®Þa ph ¬ng, khu vùc, vμ toμn cÇu, tøc lμ sù ph©n bè trªn c¸c líp diÖn tÝch hå, (2) nhËn biÕt sù ph©n bè cô thÓ cho c¸c lo¹i hå chÝnh tuú theo nguån gèc kh¸c nhau cña chóng, (3) nghiªn cøu sù ph©n bè cña chóng tuú theo c¸c ®Æc tr ng khÝ hËu c¬ b¶n, (4) kiÓm tra nh÷ng sù liªn kÕt gi÷a sù ph©n bè hå, ®Þa lý, vμ ®Þa m¹o, vμ (5) xem xÐt sù ph©n bè hå gÇn ®©y trong ®Þa lý qu¸ khø (tõ thêi kú b¨ng hμ cuèi cïng). ë ®©y chØ xem xÐt c¸c hå tù nhiªn. 1.2. VËt chÊt nÒn vμ c¸c c¸ch tiÕp cËn tíi nghiªn cøu sè l îng hå trªn toμn cÇu 8 http://www.ebook.edu.vn
1.2.1. D÷ liÖu sö dông Víi nghiªn cøu nμy ®Þnh nghÜa vÒ c¸c hå cña B¸ch khoa toμn th Anh quèc (1962) ® îc sö dông: "mét khèi n íc ®Æt ë vÞ trÝ trong mét sù h¹ thÊp mÆt ®Êt mμ kh«ng liªn th«ng trùc tiÕp víi biÓn". Víi c¸c hå nhá h¬n nhiÒu (A0 < 0.1 km2) vμ c¸c hå ë trong c¸c ch©u thæ, cã mét chuçi liªn tôc gi÷a c¸c hå vμ c¸c khèi n íc mμ kh«ng cã líp phñ thùc vËt liªn tôc vμ th êng xuyªn vμ c¸c vïng ®Çm lÇy. C¸c hå tù nhiªn lμ c¸c hå mμ ® îc t×m thÊy trong nh÷ng vÞ trÝ lâm xuèng tù nhiªn kh«ng ® îc con ng êi ®μo bíi, nh c¸c ao, còng kh«ng tõ sù x©y dùng nh c¸c ®Ëp sù ng¨n n íc vμ c¸c hå chøa nh©n t¹o. Mét sè qu¶n lý m«i tr êng ®· thiÕt ®Æt mét giíi h¹n thÓ tÝch hå thÊp h¬n cho nghiªn cøu sè l îng hå, lμ bËc 1000 m3 (1 acre-foot; R. Wetzel,). §©y lμ mét ®Þnh nghÜa cã thÓ cã hiÖu lùc trong qu¶n lý hå. TÊt nhiªn biÓn Aral vμ biÓn Caspian ë ®©y ® îc xem nh lμ c¸c hå, nh ng c¸c biÓn Baltic hay H¾c H¶i mμ cã liªn kÕt trùc tiÕp víi ®¹i d ¬ng thÕ giíi th× kh«ng. Ba bé d÷ liÖu ®· ® îc sö dông: (1) nghiªn cøu vÒ sè l îng c¸c hå lín trªn toμn cÇu cña Herdendorf, (2) nh÷ng nghiªn cøu vÒ sè l îng ®Þa ph ¬ng hay khu vùc bao gåm c¸c hå nhá h¬n (tøc lμ c¸c hå cã A0 < 10 km2), vμ (3) c¸c sæ s¸ch vÒ hå vμ tμi liÖu nghiªn cøu vÒ hå. Tμi liÖu cña Herdendorf, ® îc xuÊt b¶n theo c¸c d¹ng kh¸c nhau vμo n¨m 1982, 1984, vμ 1990, ®· bao gåm mét tËp hîp ®Çy ®ñ tÊt c¶ c¸c hå cã diÖn tÝch lín h¬n 500 km2 (® îc ®Þnh nghÜa lμ "c¸c hå lín") ® a ra vÞ trÝ chÝnh x¸c cña chóng, nguån gèc hå, diÖn tÝch, thÓ tÝch, vμ thËm chÝ c¶ ®é muèi, lóc nμo th«ng tin nμy còng cã s½n. Nã bao gåm c¸c hå n«ng vμ/hoÆc mÆn lμ chñ ®Ò cho sù thay ®æi kÝch th íc lín nh hå Eyre ë miÒn trung Australia, hay Tonle Sap (Grand Lac) ë Campuchia. TËp hîp nμy gÇn nh lμ bao hμm toμn diÖn, trõ hå Sarykamish (1470 km2 theo Savvaitova vμ Petr 1992), t©y nam cña biÓn Aral, ®ang dÇn mÊt ®i. DiÖn tÝch c¸c biÓn Aral vμ Caspian ® îc sö dông ë ®©y lμ c¸c gi¸ trÞ mμ Herdendorf ® a ra lμ gi¸ trÞ tõ thËp niªn 1950 tr íc khi diÔn ra c¸c ho¹t ®éng chñ yÕu cña con ng êi. C¸c nghiªn cøu sè l îng ®Þa ph ¬ng vμ khu vùc ®· ® îc thèng kª tõ nhiÒu nguån kh¸c nhau, th«ng qua sù truyÒn ®¹t cña c¸c b¸o c¸o c¸ nh©n vμ chÝnh quyÒn. Nghiªn cøu sè l îng ® îc më réng vμ hoμn chØnh nhÊt lμ nghiªn cøu cho toμn bé vïng l·nh thæ cña Liªn X« cò (22.3 triÖu km2) cña Domanitsky vμ nh÷ng ng êi kh¸c (1971), ® îc ®Ò xuÊt bëi Nezhikhovsky (1973) Tamrazyan (1974) vμ Romankevich vμ Artemyev (1985). Nã liªn quan tíi tÊt c¶ c¸c hå, B¶ng 1.1. Nh÷ng sù ph©n bè hå khu vùc (xem phÇn chó thÝch)a 102 103 104 105 Líp diÖn tÝch TØ lÖ 0.1 1 10 Tæng hå (km2), ®Êt hå diÖn tÝch n íc (diÖn n íc hå (km2) tÝch, triÖu ngät km2) (%) 9 http://www.ebook.edu.vn
(4) 13500b USSR (3) dL 1650 106 7.6 0.54 0.18 (5) 78000b 22.3 A0 87075 55913 42324 43830 133500 440000(3) 2.3 (3) 300000b n 35896 2360 159 12 4 Canada (6) 44000b 4400b 450b 52b (9.96) dL 3.1 0.7 114000b 114000b 117000b A0 136000 88000 270000 833000 8.4 440000b 44000b 4500b 523b n 31 7 China (7) 1500b 250 1.25 0 (9.56) dL 36 11.6 3600b A0 9100 12300 29900 29300 0 84400 0.88 14000b n 2383 341 111 12 0 USA (1) 3750b 375b 48b (9.35) dL 5.9 0.75 0.11 9100b 9100b 11700b A0 14219 13064 57750 115000 1.2 35000b 3500b 450b n 55 7 1 India (8) 200b (3.255) dL 40 12.3 4.9 0.92 0 200b A0 468 1440 5760 4140 0 12000 0.37 800B n 130 40 16 3 0 Argentina (9) 5500b 630b dL 61 5.9 1.85 (2.7) 0 3900b 4400b A0 4536 3603 7320 0 23800 0.88 15000b 1700b n 166 16 5 0 Scandinavia (2) (1.11) dL 47000 7400 975 91 5.4 0 13600 21500 28200 26200 15120 0 104600 9.4 A0 n 52500 8273 1087 101 6 0 Tæng 222000b 245700b 231000b 252000 200800 461000 1610600 2.77 (58.2) A0 2 dL lμ mËt ®é hå (sè hå trªn M km ); A0 lμ tæng diÖn tÝch hå (km2); n lμ tæng sè hå; a Nh÷ng sè nhá trong ngoÆc ®¬n sau c¸c n íc: (1) Bao gåm Alaska, trõ c¸c hå Superior, Huron, Erie, vμ Ontario ® îc tÝnh lμ ë Canada, ngo¹i suy tõ Van der Leeden vμ nh÷ng ng êi kh¸c (1989); (2) Na uy, Thuþ §iÓn, PhÇn Lan (EEA 1994); Thorneloff, sù truyÒn ®¹t c¸ nh©n); (3) Caspian kh«ng ® îc tÝnh; tõ Domanitskiy vμ nh÷ng ng êi kh¸c (1970) vμ Nezhikhovskiy (1973); (4) cho tæng diÖn tÝch hå > 0.1 km2; (5) diÖn tÝch biÓn Aral ® îc íc tÝnh lμ 68000 km2; (6) víi c¸c hå lín Laurentian, trõ hå Michigan, ® îc íc tÝnh tõ Gilliland vμ nh÷ng ng êi kh¸c (1973) vμ Herdendorf (1984); (7) Shuncai (1988); (8) Anonymous (1990a); (9) IARH (1992). b C¸c gi¸ trÞ íc tÝnh. thay ®æi trong ph¹m vi tõ Caspian (374000 km2) tíi c¸c hå réng cì 0.1 km2, mÆc dï x¶y ra mét sè sù nhÇm lÉn cho c¸c hå réng h¬n 100 km2 ë hai trÝch dÉn bëi ng êi Nga. B¶ng 1. 2. MËt ®é hå theo c¸c diÖn tÝch kh¸c nhau 10 http://www.ebook.edu.vn
Líp diÖn tÝch hå (km2), ®Êt n íc 0.1 102 103 104 105 1 10 Tæng diÖn TØ lÖ hå (diÖn tÝch, triÖu km2) tÝch hå n íc ngät (km2) (%) Great Britain (1) 0.232 dL 158000 63000 6700 850 85 0 0 1.0 Nam Ch©u ¢u (2) 5800b 1.09 450 200 53 4.5 0 0.33 Victoria (Australia) (3) 360b 0.228 285 70 0 0 0.27 Ph¸p (4) 0.55 294 136 13 0 0 0.09 60b 10b PhÇn kh«ng ®ãng b¨ng USA 4 1.9 0 0.09 (5) 6.3 dL ELA (Canada) (6) 0.005 dL 200000 450b 0.28 dL 140 25 3.6 1.86 Alaska (USA) (7) 1300b 1630 1.5 dL 11.3 1.3 1.7 Trung t©m Asia (8) 2100b 450b 0.37 dL 105 11.8 1.8 1.36 0.56 NhËt B¶n (9) 1350b 0.37 dL 192 62 10.8 0 0.68 Indonesia 1.9 dL > 121 123 24.2 5.8 0.53 0.32 Outer Mongolia (11) 1.56 dL 2100 160 9.5 5.1 0.64 1.1 Tibet (12) 1.2 dL 299 172 37 2.5 2.0 2 2 dL lμ mËt ®é hå [sè hå trªn mét triÖu km ]. Kh«ng cã hå >10000 km trong tËp hîp nμy, trõ hå Urs (Mongolia). Tû lÖ vÏ cã thÓ lμ nh÷ng íc tÝnh th«. a C¸c sè nhá trong ngoÆc ®¬n theo sau c¸c n íc: (1) § îc tÝnh to¸n l¹i tõ Burgis vμ Morris (1987); gåm c¶ Scotland bÞ phñ b¨ng; (2) c¸c n íc kh«ng cã b¨ng phñ: Moldavia, Georgia, vμ Nam T cò tõ EEA (1994); Ph¸p kh«ng cã hå Geneva, xem bªn d íi; Hungary, ® îc tÝnh to¸n l¹i tõ Szesztay (1966); (3) ® îc tÝnh to¸n l¹i tõ Williams (1964); (4) c«ng viÖc nμy dùa trªn Delebecque (1898), gåm c¶ c¸c d·y Alps vμ Pyrenees b¨ng bao phñ (hå Geneva kh«ng ® îc tÝnh); (5) tÊt c¶ c¸c bang, trõ Florida, Louisiana, Alaska, vμ c¸c bang bÞ b¨ng bao phñ, ® îc tÝnh tõ Van der Leeden vμ nh÷ng ng êi kh¸c (1989); (6) DiÖn tÝch c¸c hå theo thùc nghiÖm (Ontario), Cleugh vμ Hauser (1971); (7) ® îc tÝnh to¸n tõ Van der Leeden vμ nh÷ng ng êi kh¸c (1989); (8) ® îc tÝnh to¸n tõ Nikitin (1977) ® îc nªu ra bëi Savvaitova vμ Petr (1992); (9) ® îc tÝnh to¸n tõ Kurata (1990); (10) ® îc tÝnh to¸n tõ Giesen (1994) vμ Nontji (1994); (11) Egorov (1993); (12) Jin Xiangcan vμ nh÷ng ng êi kh¸c (1990). b C¸c gi¸ trÞ íc tÝnh. Mét nguån th«ng tin kh¸c lμ c¸c chuyªn kh¶o nghiªn cøu vÒ hå trªn cña mét n íc nμo ®ã ch¼ng h¹n nh ë Anh (Burgis vμ Morris 1987), Ph¸p (Delebecque 1898), bang Victoria ë Australia (Williams 1964), NhËt B¶n (Kurata 1990), vμ ë phÝa ngoμi Mongolia (Egorov 1993). Trong nh÷ng tr êng hîp nμy sù ph©n bè hå kh«ng ph¶i lu«n lu«n ® îc biÓu thÞ víi c¸c biªn ®¬n gi¶n (1 – 1- 100 km2, …) 11 http://www.ebook.edu.vn
hoÆc trong c¸c ®¬n vÞ theo hÖ mÐt, vμ ph¶i ® îc thiÕt lËp l¹i ë ®©y. Mét vÝ dô gÇn ®©y cña nguån nμy ® îc biÓu thÞ trong b¶ng 1.2 cho Indonesia tõ Nontji (1994) vμ Giesen (1994); tuy nhiªn, ®iÒu nμy kh«ng ® îc lÊy vμo trong tÝnh to¸n trong c¸c khu vùc d÷ liÖu ®· liÖt kª trong b¶ng 1.1 §iÒu tra sè l îng c¸c hå cña Herdenforf cã thÓ ® îc sö dông ®Ó kiÓm tra chÐo nh÷ng sè liÖu nμy. Nh÷ng kÕt qu¶ ®· ®Ò xuÊt trong b¶ng 1.1 lμ sù tæng hîp cña tÊt c¶ c¸c nguån nμy. Víi c¸c hå nhá h¬n (A0 < 1 km2), c¸c nguån tõ Liªn X« chØ ®Þnh lμ 2814727 hå, t ¬ng ® ¬ng víi 159322 km2. C¸c hå nμy ® îc cÊu thμnh ë ®©y nh sau: 300000 hå (78000 km2) thuéc nhãm 0.1 - 1.0 km2; 2500000 hå (65000 km2) c¸c hå nhá h¬n 0.1 km2. Mét sù tÝnh to¸n chi tiÕt h¬n vÒ c¸c hå ë Trung ¸ cña Liªn X« cò ®· ® îc thiÕt lËp, dùa trªn sè liÖu cña Nikitin (1977) ® îc nªu ra bëi Savvaitova vμ Petr (1992), trªn mét vïng l·nh thæ réng 2.2 triÖu km2. Mét ®iÒu tra rÊt h÷u Ých kh¸c ®· ® îc t×m thÊy t¹i Trung Quèc ë Shuncai (1988) víi sè liÖu cña tÊt c¶ c¸c hå nhá h¬n hoÆc b»ng 1 km2. ChÝnh quyÒn Ên §é (Anonymous 1990) còng ®· lμm mét ®iÒu tra chi tiÕt sè l îng tÊt c¶ c¸c hå vμ hå chøa nh©n t¹o tíi 1 km2. Mét ®iÒu tra míi cña ch©u ¢u (EEA 1994) còng cung cÊp mét sè th«ng tin ®iÒu tra sè l îng rÊt quý b¸u cho 12 n íc ë phÝa t©y vμ phÝa ®«ng ch©u ¢u, gåm cã Norway, PhÇn Lan, Yugoslavia, Georgia,… Víi Canada, chóng ta ® a vμo tÝnh to¸n sù ph©n bè ® îc biÓu thÞ bëi Gilliand (1973) cho c¸c hå réng h¬n 100 km2, vμ bëi Hammer (1988) víi c¸c hå Saskatchewan réng h¬n 10 km2. Mét sù tÝnh to¸n rÊt chi tiÕt cña c¸c hå nhá (0.01 – 1 km2) cña khu vùc c¸c hå thùc nghiÖm (ELA – Experimental Lakes Area) ë phÝa t©y Ontario cã thÓ ® îc t×m thÊy ë Cleugh vμ Hauser (1971). ë Hoa Kú mét danh s¸ch chi tiÕt cña c¸c bang gåm tÊt c¶ c¸c hå réng h¬n 10 miles2 (xÊp xØ 25 km2) ® îc t×m thÊy trong s¸ch B¸ch khoa vÒ n íc (Van der Leeden vμ nh÷ng ng êi kh¸c 1989), vμ c¸c sù ph©n bè ®· ® îc tÝnh to¸n tõ c¬ së d÷ liÖu nμy. MÆc dï kh«ng ® îc chØ râ, nãi chung hÇu hÕt c¸c ®iÒu tra sè l îng nμy vÉn ® îc lÊy tõ nh÷ng b¶n ®å ®o ®¹c vμ thiÕu hÊp dÉn. Sö dông c¶m øng tõ xa, vμ ®Æc biÖt lμ ¶nh vÖ tinh, ngμy nay ® îc ¸p dông ë ch©u thæ s«ng Amazon, vμ sù ph©n bè v× thÕ còng ® îc Sippel vμ nh÷ng ng êi kh¸c (1993).tÝnh to¸n l¹i. Lo¹i thø 3 cña c¬ së tμi liÖu lμ nh÷ng sù c«ng bè nghiªn cøu vÒ hå nãi chung, trong ®ã cã thÓ t×m thÊy nhiÒu sù m« t¶ hå. TËp hîp h÷u Ých nhÊt ® îc c«ng bè bëi Uû ban M«i tr êng hå Quèc tÕ (ILEC – International Lake Enviroment Committee, ®Æt ë Otsu, NhËt B¶n, n¬i ®· xuÊt b¶n 4 b¶n danh s¸ch c¸c hå trªn thÕ giíi cïng c¸c kÝch th íc (ILEC 1988, 1989, 1990, 1991). B¸o c¸o UNESCO vÒ c©n b»ng n íc cña c¸c hå vμ c¸c hå chøa nh©n t¹o (UNESCO 1974) cïng víi nh÷ng sù c«ng bè cña Hutchinson (1957), Lerman (1974), Lerman vμ Hull (1987), c©n b»ng n íc thÕ giíi (Soviet IHP 1978), B¸ch khoa vÒ ®Þa m¹o (Fairbridge 1968), vμ héi nghÞ chuyªn ®Ò riªng mμ ®· ® îc IAHS tæ chøc (1973) còng lμ mét nguån d÷ liÖu quý b¸u, 12 http://www.ebook.edu.vn
Sè liÖu c¬ së ® îc sö dông ë ®©y, bao gåm sù ngo¹i suy, ® îc tiÕn hμnh cho c¸c hå nhá h¬n, ® îc th¶o luËn trong môc 1.3 vμ ® îc biÓu thÞ trong b¶ng 1.1 cho c¸c khu vùc ® îc më réng (Liªn X« cò, Canada, Trung Quèc, Mü, Ên §é, ¸chentina vμ Scandinavia), vμ trong b¶ng 1.2 cho c¸c sè l îng ®iÒu tra ®Þa ph ¬ng. Sù ph©n bè cña diÖn tÝch hå lôc ®Þa sö dông ë ®©y ® îc lÊy tõ Baumgartner vμ Reichel (1975). Toμn bé diÖn tÝch lôc ®Þa kh«ng bÞ phñ b¨ng ® îc íc l îng lμ b»ng 133 triÖu km2 (Greenland vμ Antarctica ® îc lo¹i trõ). 1.2.2. C¸c c¸ch tiÕp cËn tíi ®iÒu tra sè l îng hå trªn toμn cÇu ë ®©y sö dông 3 lo¹i tiÕp cËn ®éc lËp: (1) c¸ch tiÕp cËn lo¹i hå dùa trªn miscellaneous, nguån gèc c¸c hå, (2) sù ngo¹i suy cña c¸c ®iÒu tra sè l îng khu vùc ®· biÕt ® îc liÖt kª trong b¶ng 1.1, vμ (3) c¸ch tiÕp cËn khÝ hËu dùa trªn sù ph©n bè hå theo nhiÖt ®é ®ång nhÊt vμ c¸c m«i tr êng dßng ch¶y mÆt. Trong c¶ 3 c¸ch tiÕp cËn, sù ph©n bè hå ® îc íc l îng víi mét quy tr×nh tõ trªn xuèng d íi b¾t ®Çu tõ Caspian, víi mét quy m« loga c¬ sè 10 cña diÖn tÝch hå, tøc lμ, >100000 km2, sau ®ã lμ 10000 – 100000 km2, 1000 – 10000 km2, 100 – 1000 km2… Mét sù xem xÐt rÊt cÈn thËn cña c¸c hå nhá h¬n ®· ® îc lμm, bëi v× v« sè c¸c hå nhá cã thÓ tÝnh to¸n nhiÒu nh mét vμi hå lín. Nhê cã ®iÒu tra cña Herdendorf, ba lo¹i hå ®Çu tiªn hoμn toμn ® îc biÕt ë quy m« toμn cÇu vμ lu«n lu«n ® îc sö dông nh th«ng tin ®óng ®¾n trong ba c¸ch tiÕp cËn. C¸ch tiÕp cËn thø nhÊt bao gåm c¸c ®¸nh gi¸ toμn cÇu cña sù ph©n bè hå cho c¸c lo¹i hå kh¸c nhau. Hutchinson (1957) ®· liÖt kª 76 nguån gèc hå kh¸c nhau, mét sè trong chóng khã ph©n biÖt nh hå h×nh thμnh tõ nh÷ng vËn ®éng kiÕn t¹o hay tõ ho¹t ®éng nói löa, vμ c¸c nguån gèc kh¸c ® îc biÕt ®Õn chØ cho mÉu hËn chÕ. Do ®ã, nh÷ng nguån gèc nμy ®· ® îc nhãm vμo: c¸c hå kÏ nøt (lo¹i 9 cña Hutchinson), tÊt c¶ c¸c hå kiÕn t¹o kh¸c (lo¹i 1-8), tÊt c¶ c¸c hå cã nguån gèc b¨ng hμ (lo¹i 23-42), c¸c lagoon (ph¸) ven biÓn (lo¹i 64 vμ 65), c¸c hå miÖng nói löa (lo¹i 10-14, 16), vμ tÊt c¶ c¸c hå cã nguån gèc s«ng (lo¹i 49-59). Cßn l¹i ® îc nhãm vμo mét lo¹i hçn hîp mμ bao gåm, gi÷a c¸c lo¹i kh¸c, c¸c hå lë ®Êt (lo¹i 20-22), c¸c hå kiÓu ®Ëp kh¸c (lo¹i 18, 19, 69-72). C¸c hå hoμ tan (c¸c lo¹i 43-47), c¸c hå bμo mßn (c¸c lo¹i 60-63), … C¸c hå nh©n t¹o (c¸c lo¹i 73 vμ 74 cña Hutchinson) kh«ng ® îc xem xÐt ë ®©y. ë ®©y s¸u sù ph©n bè riªng ® îc ®¸nh gi¸ b¾t ®Çu víi c¸c hå lín h¬n dùa trªn ®iÒu tra sè l îng cña Herdendorf, sau ®ã ngo¹i suy cho c¸c kÝch th íc hå nhá h¬n trªn c¬ së cña th«ng tin kh¸c ® îc thu thËp. C¸c tiÕp cËn ngo¹i suy cÇn thiÕt chØ cho xÊp xØ 75 triÖu km2 diÖn tÝch lôc ®Þa kh«ng bÞ b¨ng phñ, mét nöa trong ®ã lμ hoang m¹c vμ b¸n hoang m¹c, bëi v× nh÷ng ®iÒu tra sè l îng ®¸ng tin cËy s½n cã hiÖn thêi lμ cã 58 triÖu km2 (b¶ng 1.1). C¸ch tiÕp cËn khÝ hËu ® îc dùa trªn sù ph©n bè hå trong 5 ®íi khÝ hËu: b¨ng gi¸, «n ®íi, kh« h¹n vμ hoang m¹c, nhiÖt ®íi Èm, vμ sa m¹c. C¸c ®íi nμy 13 http://www.ebook.edu.vn
® îc xuÊt ph¸t tõ mét xª ri b¶n ®å toμn cÇu gåm 14 ®íi dùa trªn nhiÖt ®é kh«ng khÝ trung b×nh vμ dßng ch¶y n íc mÆt sö dông trong tÝnh to¸n c¸c kho n íc s«ng theo c¸c ®¹i d ¬ng (Meybeck 1979, 1988). C¸ch tiÕp cËn nμy ® îc thÝch øng riªng ®Ó cung cÊp th«ng tin cho nh÷ng thay ®æi cã thÓ trong sù ph©n bè hå do ¶nh h ëng nh÷ng thay ®æi khÝ hËu toμn cÇu. Cuèi cïng, mét sù ph©n biÖt ®· ® îc tiÕn hμnh gi÷a c¸c hå víi c¸c cöa s«ng kÕt nèi víi c¸c ®¹i d ¬ng vμ c¸c hå kh¸c, hoÆc kh«ng cã c¸c cöa ra nh BiÓn ChÕt hay hå Chad, hay víi c¸c cöa ra kÕt nèi víi c¸c hå mÆn ch¼ng h¹n nh hå Titicaca 1.3. Quy luËt chung ph©n bè hå 1.3.1 MËt ®é hå MËt ®é hå (dL) lμ sè hå t×m thÊy trong mét vïng x¸c ®Þnh, lo¹i kÝch th íc hå ® îc quyÕt ®Þnh bëi tæng diÖn tÝch ®iÒu tra. BËc nμy ® îc thõa nhËn bëi sù so s¸nh gi÷a c¸c lÇn ®o, mËt ®é hå ® îc biÓu hiÖn b»ng sè hå trªn 1000 km2. Nã thay ®æi tõ d íi 0.01 víi nh÷ng hå v ît qu¸ 100000 km2 t×m thÊy trªn lôc ®Þa (Caspian chØ lμ mét ®iÓn h×nh) tíi h¬n 1000 km2 cho nh÷ng hå trong líp 0.01 – 0.1 km2 ë nh÷ng vÞ trÝ b¨ng thay ®æi. MËt ®é c¸c hå ® îc ghi ë b¶ng 1.1 vμ b¶ng 1.2. Mçi sù ®iÒu tra cã thÓ dù ®o¸n ® îc t ¬ng ®èi gi÷a mËt ®é hå vμ kÝch th íc hå (H×nh 1.1). §iÒu ®¸ng chó ý ®Æc biÖt nhÊt lμ sù t¨ng mËt ®é tõ c¸c hå lín tíi c¸c hå nhá, nh ë Trung Quèc, Scandinavi hoÆc Ên §é. MËt ®é hå t¨ng gÇn 10 lÇn tõ hå lín tíi nh÷ng hå nhá h¬n bªn c¹nh theo tØ lÖ loga. Sù biÕn ®æi mËt ®é hå nμy kh«ng cßn lμ ®iÒu míi mÎ, nã ®· ® îc ph¸t hiÖn tõ n¨m 1990 bëi Wetzel. Mèi quan hÖ nμy ® îc ®Þnh nghÜa nh sau: Log(dL) = blog(A0) + a trong ®ã: dL lμ mËt ®é hå, A0 lμ kÝch th íc hå, b> -1. Tuy nhiªn, nh×n vμo giíi h¹n trªn ta thÊy ®é dèc b cã thÓ thay ®æi tõ lÇn ®iÒu tra nμy tíi lÇn ®iÒu tra kh¸c vμ ngay c¶ trong mét lÇn nhÊt ®Þnh. ë mét sè lÇn ®iÒu tra, b
H×nh 1.1 Sù ph¸t triÓn cña mËt ®é hå (sè hå trªn 1000 km2) víi líp diÖn tÝch hå tõ 0.01 – 0.1 km2 tíi 105 – 106. Bªn tr¸i ®¸nh gi¸ cho toμn bé vïng ®Êt cã b¨ng tan (18000 km2) vμ cho toμn bé diÖn tÝch ®Êt, lo¹i trõ ®Ønh b¨ng (133000 km2). Bªn tr¸i ®¸nh gi¸ nh÷ng vïng tõ nh÷ng sù ®iÒu tra ® biÕt. Ghi tØ lÖ log. BiÓn Caspia (374000 km2) ®Õm ® îc trong sù ®iÓu tra cña Liªn X« cò. Cã vμi hå t¸ch ra khái xu h íng c©n b»ng nμy do dung tÝch v ît qu¸ møc ë mét sè hå kÝch th íc lín. Mét dÉn chøng hay ® îc cung cÊp bëi sù ®iÒu tra cña Liªn X« cò lμ nh÷ng n¬i diÖn tÝch hå ®¹t tõ 87000 km2 (líp diÖn tÝch 1 – 10 km2) tíi 43000 km2 (líp diÖn tÝch 1000 – 10000 km2), sau ®ã nh¶y v ît tíi 133000 km2 vμ 374000 km2 cho líp diÖn tÝch 10000 – 100000 km2, do kÝch th íc khæng lå cña biÓn Aral (66000 km2) vμ biÓn Caspia (374000 km2). Do ®ã ë Liªn X« cò, n¬i chøa n íc nμy ® îc xem nh khèi sãt l¹i cña sù ph©n bè lôc ®Þa, nh ng chóng l¹i rÊt hîp víi sù ph©n bè toμn cÇu cña c¸c hå c¬ b¶n trong ®iÒu tra cña Hordendorf (H×nh 1.1). Mét sù lo¹i ra nh thÕ cã thÓ tiÕn hμnh víi 5 hå lín Laurentian. Chóng ® îc t×m thÊy ë phÇn mÆt c¾t ngang qua ® êng ranh giíi gi÷a Canada vμ vïng ®Êt trÇm tÝch phÝa d íi, sù hiÖn diÖn tiªu biÓu nμy lμ kho¶ng 245000 km2. Trong ®ã hå Michigan ® îc quy cho sù ph©n bè cña Hoa Kú vμ c¸c hå Superior, Huron, Erie, Ontario ® îc quy cho sù ph©n bè cña riªng Canada. Chóng ®¸ng tin cËy vμ lμm t¨ng lªn 30 – 40 lÇn tæng diÖn tÝch íc thÊy ë líp 1000 – 100000 km2. Khi nh÷ng hå lín nhÊt nμy ® îc ph©n bè trªn tÊt c¶ diÖn tÝch lôc ®Þa th× chóng v ît diÖn tÝch mong ®îi trong líp nμy víi mét hÖ sè lμ 1,5. 15 http://www.ebook.edu.vn
Trong nhiÒu tr êng hîp, c«ng bè ®iÒu tra kh«ng ® a ra tæng diÖn tÝch hå trong mçi líp diÖn tÝch, con sè nμy ph¶i ® îc ®¸nh gi¸ tõ tæng sè hå. Do ®ã nh÷ng hå cã kÝch th íc trung b×nh ph¶i ® îc íc l îng. VÊn ®Ò nμy ® îc Tomrayan xem xÐt n¨m 1974, ng êi cho lμ trung t©m h×nh häc cña mçi líp chØ cã mét hÖ sè 2,4 kÝch th íc trung b×nh lμ 2,4 km2 trong líp 1 – 10 km2, 24 km2 trong líp 10 – 100 km2. ë ®©y hÖ sè nμy ® îc kÎ « tõ d÷ liÖu s½n cã ®Æt cho quÇn thÓ hå v ît qu¸ n = 100 trong líp diÖn tÝch vμ ®Ó cho diÖn tÝch hå ® îc biÕt chÝnh x¸c cã h¬n 17 lÇn x¸c ®Þnh, d·y líp trung t©m tõ 2,1 – 3,8 víi sè gi÷a lμ 2,6 vμ 70% quÇn thÓ hå gi÷a 100 – 1000 km2. Nã ® îc t×m thÊy qua 8 lÇn so s¸nh ë hai n íc cã ë tÊt c¶ c¸c líp lín h¬n (1 – 10) trong phÇn (5 – 10). ViÖc x¸c ®Þnh mËt ®é cho nh÷ng hå nhá h¬n c¸c líp diÖn tÝch ®ã mμ kh«ng cã tμi liÖu còng lμ mét b íc cÇn thiÕt. Th êng nã ® îc tiÕn hμnh tr íc hÕt trªn sù thay ®æi ®¬n gi¶n nhÊt cña hÖ sè ®é dèc b cho c¸c líp hå lín h¬n, sau ®ã thu thËp vμo tμi liÖu b¸o c¸o thay ®æi mËt ®é ë nh÷ng vïng gièng nhau ®· ghi ë b¶ng 1.1, 1.2 vμ 1.4. 1.3.2 TØ sè Limnic TØ sè Limnic (LR ® îc diÔn ®¹t b»ng %) lμ tØ sè gi÷a tæng diÖn tÝch hå trªn tæng diÖn tÝch ®o trong c¸c lÇn ®iÒu tra ®· ® îc tiÕn hμnh. LR thay ®æi nhiÒu h¬n hai lÇn ®é lín tõ 0,1% cho n íc Ph¸p, cho hå Geneva hoÆc cho nh÷ng phÇn s«ng b¨ng kh«ng tån t¹i ë Hoa Kú, lín h¬n 10% ë nh÷ng chç b¨ng tan (b¶ng 1.1 vμ 1.2). TØ sè ® îc tiÕn hμnh tèi thiÓu trong mét lÇn ®iÒu tra trän vÑn gi¶m tíi A0 = 1 km2. ë nh÷ng vïng tan b¨ng, hÖ sè ®é dèc b < -1, sù ®iÒu tra cña líp 0.1 – 1 km2 vμ thËm chÝ 0.01 – 0.1 km2 còng ® îc xem xÐt. NÕu d÷ liÖu thiÕu chóng sÏ ® îc íc l îng tuú thuéc vμo tr¹ng th¸i phÝa trªn. Khi biÕt sù ph©n bè cho tæng diÖn tÝch hå cho mçi líp th× ta sÏ quyÕt ®Þnh tØ lÖ vÏ thÝch hîp. ë nh÷ng vïng tan b¨ng tuyÕt trong suèt thêi kú b¨ng tuyÕt x¶y ra, xÊp xØ 115000 km2 (xem phÇn 1.5). TØ lÖ vÏ phô thuéc vμo 3 nh©n tè ®éc lËp: khÝ hËu, kiÕn t¹o vμ trÇm tÝch. LR lμ mét hμm chÆt chÏ cña thêi tiÕt vμ trÇm tÝch. LR gi¶m (
chóng. B¶ng 1.3. Nh÷ng hå chñ yÕu cã nguån gèc kiÕn t¹o Líp diÖn Hå Graben Nh÷ng hå kh¸c Tæng tÝch hå (4) (1) (km2) (4) A0 (km2) V (km3) A0 (km2) V (km3) A0 (km2) V (km3) > 0 0 Caspian 374000 78200 374000 78200 100000 100000 - Tanganyika 32900 18900 Victoria 68460 2700 10000 Baikal 31500 22995 Aral (2) 64100 1020 Malawi 22490 6140 Chad 16600 44 Balkhash 18200 118 Maracaibo 13010 2800 Tæng 105100 48150 162160 4044 267260 52194 10000 - Turkana 8860 251 Titicaca 8030 827 1000 23b Nicaragua 8150 108 Eyre 7700 Issyk – Kul 6240 1730 Dong 6000 18 Ting 5b Torrens 5880 Urmia 5800 45 1010b Albert 5590 151 26 hå 63370 kh¸c 2b Rukwa 2716 Kivu 2370 569 Edward 2150 117 Managua 1040 33 Dead Sea 1020 188 1923b Tæng c¸c 44016 3154 90900 134900 5077 líp Tæng sè 149000 51300 627000 84167 776000 135000 Nh÷ng sè trong ngoÆc: (1) hå Few (A0 < 10000 km2) cã thÓ cã nguån gèc ®Þa hμo; (2) giai ®o¹n tíi 1950; (3) tÊt c¶ c¸c hå > 1000 km2; (4) tÊt c¶ dùa trªn Herdendorf 1984; 1990. b C¸c gi¸ trÞ íc tÝnh. Trong nh÷ng vïng ®· tõng bÞ ®ãng b¨ng, tØ sè LRs ®Òu cao h¬n nã phô thuéc vμo nÒn ®¸ gèc vμ ®Þa h×nh. ë nh÷ng vïng ®Êt thÊp bÞ ®ãng b¨ng, tØ sè LR th êng v ît qu¸ 8% (b¶ng 1.4), ë b¸n ®¶o Kala, Karelia tØ sè LR thËm chÝ cã thÓ ®¹t tíi 20%, mÆc dï nÕu hå Ladoga vμ tÊt nhiªn c¶ nh÷ng gi¸ trÞ ngo¹i lÖ ®Òu bÞ lo¹i bá th× tØ sè gi¶m tíi 13%. ë nh÷ng vïng b¸n kh« h¹n nh Siberia vμ Canada tØ sè LR thËm chÝ cã thÓ ®¹t tíi 50%, bëi v× cã v« sè nh÷ng ao thuéc B¾c Cùc cã diÖn tÝch rÊt nhá (1 ha) lμ kÕt qu¶ tõ nh÷ng khèi b¨ng vÜnh cöu tan (Hobbie 1980). Trong nh÷ng vïng ®Êt trÇm tÝch thÊp, n¬i mμ sù xãi mßn cña b¨ng lμ nhá, nh÷ng hå nμy kh«ng nhiÒu vμ kÐo dμi: tØ sè LR cho vïng B¾c bang Baltic, §an M¹ch, Ba Lan, Estonia vμ Latvia chØ xÊp xØ 2,2%. Nh÷ng vïng nói ®· tõng bÞ ®ãng b¨ng, tØ sè LR kho¶ng 8,6% víi nói Alpes (3440 km2 diÖn tÝch hå ®èi víi 40000 km2 tæng diÖn tÝch ®· tõng bÞ b¨ng di chuyÓn lμm xãi mßn ë nh÷ng t¶ng b¨ng tr«i Wiiru) vμ 3% víi Patagonia. B¶ng 1. 4 Sù ph©n lo¹i hå trong vïng deglaciated 17 http://www.ebook.edu.vn
102 103 104 105 Líp diÖn tÝch hå 0.01 0.1 1 10 Tæng TØ lÖ (km2), n íc diÖn hå (diÖn tÝch, triÖu tÝch n íc 2 2 km ) hå (km ) ngät (%) (4) Sweden (1) (2) 0.45 dL 132000 41000 8860 804 42 6.7 0 A0 1800 5000 10800 8600 3640 8690 0 38500 8.55 n 59500 19374 3990 358 19 3 0 Finland (1) (10) dL 118000 38500 6700 820 220 8.8 0 b b b b b 0.45 A0 1050 3400 6000 7250 8000 6520 0 32000 9.4 n 40309 13114 2283 279 44 3 0 Norway (1) dL 650000 6250 1400 22 0 0 b b b b b 0.32 A0 4700 5000 5200 11700 18000 0 44600 13.9 n 208000 200 450 7 0 0 b Kola and dL 120000 Carelia 1000b 2500b 4400b 5200B 50250b 20b (4) 0.25 A0 7500 11950 17700 32550b 13b (11) A0 0 b b b b n 30000 9500 1700 200 29 5 1 Scandinavian 230000b 45000b 7300B 940b Shild (5) dL 95 8 0.73 b B b b 1.36 A0 8500 16000 26400 33000 37000 27160 17700 166000 12.2 b b b b n 320000 62000 10000 1300 130 11 1 Saskatchewan 100000b 40000b 5000b (8) 0.65 dL 642 88 7.7 0 A0 27800 11200 10330 17850 0 67200 10.3 n 93500 415 57 5 0 94000 Canadian 200000b 50000b 5000b 500b Shield (9) dL 56 3.8 0.85 b b b b 8.2 A0 42000 107000 107000 107000 120000 88000 270000 841000 10.3 (12) A0 460 84000 655000 8.2 b b b b n 1600000 410000 41000 4100 31 7 South Baltic 20000b Platform dL 8200 1650 125 11 0.45 0 b (1) (6) A0 240 900 2000 1500 1300 4300 0 10200 2.2 b 0.465 n 9300 3800 770 58 5 1 0 Glaciated 80000b 18000b 1800b conterminous dL 240 23 2.6 1.3 b b b USA(7) A0 2600 3640 3640 4860 4900 2270 57750 79660 10.2 18 http://www.ebook.edu.vn
0.78 (13)A0 0 21900 2.8 b b b n 100000 14000 1400 187 18 2 1 Patagonia 20000b 6200b 1040b 140b 0.48 dL 21.5 6.1 0 b b b b A0 260 800 1300 1300 5279 5511 0 14450 3.0 b b b b n 10000 3000 500 50 14 4 0 Alps 25000b 6200b 0.040 dL 1750 750 175 0 0 b b A0 25 65 180 995 2176 0 0 3440 8.6 b b n 1000 250 70 30 7 0 0 20000b 5000b 1000b 100b 20b C¸c cao nguyªn dL 0.8 0 kh¸c deglaciated 1300b 3250b 6500b 6500b 13000b 34300b 1.4b 2.5 A0 3780 0 50000b 12500b 2500b 50b 50b n 2 0 b b b b b C¸c vïng ®Êt dL 50000 10000 1700 200 15 0.25 0 thÊp kh¸c 5200b 12500b 18000b 20000b 15600b 4.0 A0 4560 0 76600 1.9 b b b b b n 200000 48000 6800 800 60 1 0 Tæng diÖn tÝch dL 180000 30000 3500 380 39 2.9 0.5 18.0 A0 85000 144000 165000 175000 197000 136000 345000 1247000 6.8 n 3250000 554000 63000 6800 710 52 9 dL lμ mËt ®é hå (sè hå trªn M km2); A0 lμ tæng diÖn tÝch hå (km2); n lμ tæng sè hå; tØ lÖ hå n íc ngät ® îc íc tÝnh cho c¸c hå > 0,1 km2aNh÷ng sè nhá trong ngoÆc ®¬n sau c¸c n íc: (1) EEA (1994); (2) E. Thorrneloff liªn kÕt trùc tiÕp; (3) hå chñ yÕu tõ Herdendorf (1984, 1990); (4) b¸n ®¶o Kola bao gåm c¸c hå Ladoga vμ Onega; (5) toμn bé cña Sweden, Norway, Finland, vμ b¸n ®¶o Kola; (6) toμn bé cña Poland, Estonia, Latvia, vμ Denmark; (7) toμn bé c¶u Vermont, Maine, New Hamsphire, New York, Minnesota, Michigan vμ Wisconsin tõ Van der Leenden cïng céng sù 1989, cïng víi hå Red, Champlain, vμ Michigan; (8) Hammer (1988); (9) cïng víi tÊt c¶ hå Laurentian Great, lo¹i trõ Michigan, ngo¹i suy tõ Gray cïng céng sù (1990) vμ Herdendorf (1984), t ¬ng tù hå Saskatchewan; (10) Solantie (1973); (11) cïng víi hå Ladoga; (12) cïng víi hå Superior, Huron, Ontario vμ Erie; (13) cïng hå Michigan.bC¸c gi¸ trÞ íc tÝnh. 1.4 Sù ph©n bè hå theo nguån gèc kiÕn t¹o Hå kiÕn t¹o lμ mét nÐt næi bËt cña sù ph©n bè hå toμn cÇu trong ®iÒu kiÖn thÓ tÝch vμ tiÕn tr×nh lÞch sö, vμ tíi vïng víi qui m« nhá h¬n. Hutchinson lªn danh s¸ch 9 lo¹i hå kiÕn t¹o chñ yÕu nh lμ: biÓn sãt, n íc tho¸t ®æi chiÒu h íng vμ ®Þa hμo kiÕn t¹o hay hå sôt nøt (lo¹i 9). Do mang tÝnh quyÕt ®Þnh cña lÞch sö, 8 lo¹i ®Çu ® îc xÕp lo¹i nh : hå kiÕn t¹o, nh ng ng îc l¹i hå ®Þa hμo kiÕn t¹o ® îc xem nh lμ riªng biÖt, bëi v× vÞ trÝ cña nã chñ yÕu theo c¸ch nh×n qua nhiÒu th«ng sè (thÓ tÝch diÖn tÝch, tæng khèi muèi), nh ng kh«ng xÐt ®é muèi 19 http://www.ebook.edu.vn
vμ ®é s©u cùc ®¹i. Nã lμ dÊu vÕt cña kiÕn t¹o s©u cæ x a, Parathetys, n¬i cïng víi BiÓn §en vμ ® îc g¾n liÒn vμ kh«ng g¾n liÒn (giai ®o¹n ®Þa chÊt hå) tíi biÓn Bediterranean vμ ®¹i d ¬ng thÕ giíi trong suèt 5 triÖu n¨m qua (Stanley vμ Wezel 1985). Bëi v× cì lín cña nã (hiÖn t¹i 374000 km2 Herdendorf 1984, 1990), nã mang tªn biÓn – biÓn Aral, mÆc dï qu¶ thËt nã râ rμng t ¬ng øng víi ®Þnh nghÜa mét hå. Nh ®· ® îc ®Ò cÆp, sù ®iÒu tra cña Herdendorf (1984) víi hå lín lÇn ®Çu ® îc dïng ®Ó ®Þnh møc sù ph©n bè hå kiÕn t¹o. Nh ng sù kh¸c nhau gi÷a hå kiÕn t¹o vμ c¸c hå kh¸c nh hå nói löa hoÆc hå b¨ng hμ kh«ng lu«n lu«n râ rμng, vμ t¸c gi¶ nμy m« t¶ nhiÒu hå nguån gèc tËp hîp nh nói löa kiÕn t¹o hoÆc b¨ng hμ kiÕn t¹o. Chóng ta xem xÐt hå Toba (Sumatra) vμ Atitalan (Guatemala) tíi mét phÇn cña (hå miÖng nói löa) hå Kivu (Zaire vμ Rwanda) ® îc xem nh lμ hå ®Þa hμo kiÕn t¹o, mÆc dï nã còng lμ mét ®Ëp nói löa t ¬ng ®èi míi. Hå Champlain vμ hå Taymir ® îc xem nh lμ hå b¨ng hμ vμ hå Taupo ® îc coi nh hå kiÕn t¹o. Mét vμi dù ®o¸n s¸ng suèt ® îc nªu lªn bëi v× nguån gèc chÝnh x¸c vÒ hå kh«ng ® îc biÕt ®Õn tõ Herdenforf: tÊt c¶ hå Patagonian trªn c¸c cao nguyªn ® îc xem xÐt õ nguån gèc b¨ng hμ vμ hÇu hÕt hå trung t©m §«ng Nam ¸ ® îc xem tõ nguån gèc kiÕn t¹o. TÊt c¶ hå lín h¬n 10000 km2 ® îc xÕp h¹ng theo Herdendorf nh thÕ míi ® îc cho lμ 1 nguån gèc nhÊt ®Þnh vμ 11 hå cßn l¹i gi÷a 1000 vμ 10000 km2 kh«ng ® îc quyÕt ®Þnh nguån gèc, ® îc ph©n lo¹i l¹i ë ®©y nh lμ nh÷ng hå hçn hîp. § îc so s¸nh víi c¸c hå b¨ng hμ, c¸c vïng hå, hay bê ®Çm n íc mÆn hå theo nguån gèc kiÕn t¹o kh«ng tËp trung trong ph¹m vi hå. Nh ng miÒn §«ng African Rift lμ n¬i hÇu hÕt hå ®Þa hμo kiÕn t¹o (tõ b¾c tíi nam): BiÓn ChÕt (Israel) Asal vμ Abhe (Djibouti), Abaya (Ethoiopia), Tukana (Rudolf ®Çu tiªn, Kenya), Eward (Uganda_Zaire) Albert (Uganda_Zaire), Kiv(Zaire_Rwanda), Tanganyika (Zaire_Tanzania_Burundi_Zambia) vμ Malawin(®Çu tiªn Nyasa, Malawi_Mozambique_Tazania). Qua danh s¸ch nμy chñ yÕu hå ®Þa hμo n»m ë trung t©m Ch©u ¸: Baikal (Nga), Issyk_Kul (Kirghirtan), Alakol (hay Alakul, Kazakstan), Hovsgol (hoÆc Khubsugu, Mongolia). HÇu hÕt ®é s©u hå kiÕn t¹o cã thÓ nh cña nguån gèc ®Þa hμo còng ® îc n»m trªn nh÷ng n¬i mμ ho¹t ®éng kiÕn t¹o ngμy nay nh ë NhËt (hå Biwa), Nevada (Jahoe vμ hå Pyramid), vμ Himalaya (hå Pangpong). B¶ng 1.3 lªn danh s¸ch 2 lo¹i hå kiÕn t¹o: hå ®Þa hμo vμ tÊt c¶ c¸c lo¹i kh¸c. HÇu hÕt c¸c lo¹i hå kiÕn t¹o kh¸c lμ kÕt qu¶ tõ n©ng sôt nøt nói...C¸c hå më réng nhanh nhÊt lμ hå Victoria vμ §«ng Phi, ® îc g©y ra bëi sù n©ng nhÑ phÇn phÝa t©y cña nã (sù liªn kÕt ban ®Çu cña nã víi hå George vÉn lμ næi cém bëi sù ph¸t triÓn ®Çm lÇy), Nicaragua (Nicaragua), Urmia (Iran), vμ Great Salt Lake (Utah). Tæng vïng hå kiÕn t¹o trªn 1000 km2 lμ kho¶ng 776000 km2, cã 48,2% chØ ®èi víi biÓn Caspian, 19,2% ®èi víi tÊt c¶ c¸c hå ®Þa hμo, 32,6% víi c¸c hå ®Þa chÊn kh¸c. Khi tæng thÓ tÝch cña c¸c hå kiÕn t¹o lín ® îc xem xÐt, nh÷ng con sè nμy lμ kh¸c nhau tæng thÓ tÝch íc tÝnh vμo kho¶ng 135000 km2, (57,7%) víi mét 20 http://www.ebook.edu.vn