Подземные воды с температурой от 20 и выше: подземные воды с температурой 20 градусов и выше

Ресурсы термальных вод Колпашевской площади Томской области

%PDF-1.6
%
1 0 obj
>
endobj
4 0 obj

/Title
>>
endobj
2 0 obj
>
endobj
3 0 obj
>
stream

Ресурсы термальных вод Колпашевской площади Томской области

Мищенко Мария Валериевна

endstream
endobj
5 0 obj
>
endobj
6 0 obj
>
endobj
7 0 obj
>
endobj
8 0 obj
>
endobj
9 0 obj
>
endobj
10 0 obj
>
stream
HOo0%xΊԛ]CCډ?»R!»q

Подземные воды

Подземные воды — это воды, находящиеся в верхней части земной коры (до глубины 12-16 км) в жидком, твердом и парообразном состояниях. Основная масса их образуется вследствие просачивания с поверхности дождевых, талых и речных вод. Подземные воды постоянно перемещаются как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях. Глубина их залегания, направление и интенсивность движения зависят от водопроницаемости пород. К водопроницаемым породам относят галечники, пески, гравий. К водонепроницаемым (водоупорным), практически не пропускающим воду — глины, плотные без трещин горные породы, мерзлые грунты. Слой горной породы, в котором заключена вода, называется водоносным.

По условиям залегания подземные воды подразделяют на три вида: почвенные, находящиеся в самом верхнем, почвенном слое; грунтовые, залегающие на первом от поверхности постоянном водоупорном слое; межпластовые, находящиеся между двумя водоупорными пластами. Грунтовые воды питаются просочившимися атмосферными осадками, водами рек, озер, водохранилищ. Уровень грунтовых вод колеблется по сезонам года и различен в разных зонах. Так, в тундре он практически совпадает с поверхностью, в пустынях находится на глубине 60-100 м. Распространены они почти повсеместно, не обладают напором, перемещаются медленно (в крупнозернистых песках, например, со скоростью 1,5-2,0 м в сутки). Химический состав подземных вод неодинаков и зависит от растворяемости прилегающих пород. По химическому составу различают пресные (до 1 г солей на 1 л воды) и минерализованные (до 50 г солей на 1 л воды) подземные воды. Естественные выходы подземных вод на земную поверхность называется источниками (родниками, ключами). Они образуются обычно в пониженных местах, где земную поверхность пересекают водоносные горизонты. Источники бывают холодными (с температурой воды не выше 20°С, теплыми (от 20 до 37°С) и горячими, или термальными (свыше 37°С). Периодически фонтанирующие горячие источники называются гейзерами. Они находятся в областях недавнего или современного вулканизма (Исландия, Камчатка, Новая Зеландия, Япония). Воды минеральных источников содержат разнообразные химические элементы и могут быть углекислыми, щелочными, соляными и т.д. Многие из них имеют лечебное значение.

Подземные воды пополняют колодцы, реки, озера, болота; растворяют различные вещества в породах и переносят их; вызывают оползни, заболачивание. Они обеспечивают растения влагой и население питьевой водой. Источники дают наиболее чистую воду. Водяной пар и горячая вода гейзеров служат для отопления зданий, теплиц и энергетических установок.

Запасы подземных вод очень велики — 1,7%, но возобновляются крайне медленно, и это необходимо учитывать при их расходовании. Не менее важна и охрана подземных вод от загрязнений.

Сила термальной воды, Лечебные термальные грязи, термальный пар

Еще в древние времена обращение к целительным силам воды было привычным и естественным, люди знали, что лечат источники с «живой водой».

Водолечение было распространено со времен Древнеримской империи: уже в те времена посещение термальных курортов было характерной составляющей городской жизни и символом благополучия.

Термальные воды происходят от греческого слова «терма» – «жар», «тепло». Ведь термальными считают воды с температурой 37-42 градуса, выше – уже гипертермальными, а когда температура воды 20-37 градусов, источники называют теплыми или субтермальными. Тепло подземные воды получают от окружающих горных пород в глубинах земли, часто располагаются в глубоких частях артезианских бассейнов и в районах вулканов (в этом случае выходят в виде гейзеров). С повышением температуры увеличивается минерализация, растет концентрация натрия, кремнекислоты, фтора, сульфат-иона, хлор-иона и других полезных веществ. Так, температура является одним из основных факторов, влияющих на химический состав и бальнеологические свойства вод.

Замечено, чем горячее источник, тем больше его минерализация: концентрация в нем полезных веществ повышается. Поэтому температура является одним из основных факторов, влияющих на химический состав и лечебные свойства вод. Особенностью термальных озер и источников является то, что его дно покрыто слоем лечебной грязи в основном растительного происхождения, которая содержит и множество минеральных веществ. Биологические исследования показали, что в грязи содержатся гормональные вещества (эстрогены), а в термальной воде – сера, радон, торий и углекислый газ. Бактериальная флора ила выделяет слабый антибиотик, поэтому в озере не встречаются болезнетворные бактерии. Однако необходимо учитывать, что термальные воды для обыкновенного пляжного купания непригодны в связи с выраженным биологическим действием. Не рекомендуется находиться в воде дольше 30-40 минут. Долгое пребывание в воде вызывает повышенную нагрузку на сердце и систему кровообращения.

О ПРОЦЕДУРАХ С ТЕРМАЛЬНОЙ ВОДОЙ.

Лечебные термальные грязи, используемые в термальных SPA центрах отелей, – это богатая смесь нескольких компонентов: твердого (глина), жидкого (солевая бром йодистая вода) и биологического (микроорганизмы и водоросли). Прежде чем термальная грязь приобретет высокоэффективные лечебные свойства, она проходит процесс созревания в специально отведенных для этого резервуарах, в контакте с минеральной водой, за время которого обогащается органическими глинными компонентами, солями и минералами, а также водорослями и микроорганизмами. Только созревшая грязь обладает соответствующими терапевтическими, физическими и биологическими характеристиками и как результат становиться идеальным натуральным лечебным средством, обладая противовоспалительным, обезболивающим, расслабляющим и тонизирующим эффектом.

Нежный рассеянный душ термальным паром с ароматическими маслами – эта процедура имеет двойной эффект.

За счет применения пара, поступающего под высоким давлением, термальная вода, насыщенная ароматическими маслами, моментально буквально вбирается кожей. Распыление пара производится в специальной закрытой кабине, в результате чего процедура так же носит характер глубокой ингаляции респираторных путей. В качестве добавок к термальной воде в виде ароматических масел используют: – экстракт лаванды – имеет целебное спазмолитическое, противовоспалительное и противоинфекционное действие; – экстракт левкои – тонизирующий эффект при интеллектуальной или физической астении; – экстракт смолы – седативное и антивоспалительное действие, показано при ревматических болях.

Гидромассаж не имеет противопоказаний, но в зависимости от возраста и реактивности нервной системы подход к каждому пациенту строго индивидуален. Во время подводного гидромассажа, на массированного, находящегося в специальной ванне, наполненной термальной водой, под большим давлением подается вода. Массируемый должен лежать в ванне, максимально расслабив мышцы. Массажист при помощи специального устройства регулирует температуру и давление воды. Гидромассаж обладает высокоэффективным тонизирующим эффектом на организм человека и снимает спазмы мышечных тканей. Гидромассаж способствует улучшению обменных процессов в организме, нормализирует кровообращение в мышечных тканях и нижних конечностях, кроме того, снимает стресс и снижает возбудимость организма.

Применение метода физиокинезитерапии в термальной воде идеальное средство для восстановления подвижности суставов, опорно-двигательного аппарата, нервных окончаний после перенесенных травм или различных патологий, таких как артрит, артроз, ревматизмы различной этиологии. Обезболивающее и расслабляющее воздействие на организм термальных процедур, а также возможность проводить их в больших бассейнах, наполненных теплой термальной водой, значительно облегчает.

География — Официальный сайт города Норильска

Основан: в 1943 году

Город: с 1982 года

Район: с 2005 года

Географическая широта: 69°23′

Географическая долгота: 87°35′

Кайеркан

Cпутник Норильска, находится на севере Красноярского края, в
Заполярье. Связан с Норильском железной и автомобильной дорогой, с краевым
центром — воздушным транспортом (1500 км). Сооружен в районе вечной мерзлоты на
69-й параллели, там, где ведется добыча и переработка полиметаллической руды.

Суровый континентальный характер климата Кайеркана
обусловлен в первую очередь сравнительной удаленностью от морского побережья и
тем что, он расположен севернее полярного круга на 3^о.

Климат района характеризуется отрицательной среднегодовой
температурой воздуха, продолжительной зимой с сильными морозами и метелями,
весьма коротким дождливым и холодным летом, наличием частых и резких смен
погоды.

К этому следует добавить неясность и неопределенность
сезонов года, которые выделить и разграничить в отдельные годы совершенно
невозможно, за исключением зимы продолжающейся 7-8 месяцев (X-V). Остальная
часть года теплый период (VI-X) распределяется между летом, весной и 
осенью.

Сложный и пересеченный рельеф района, обширная
гидрографическая сеть, распространение многолетнемерзлых пород значительно
усложняют климатические условия, в результате; чего возникает большое
количество различных микроклиматических зон.

В течение 5 месяцев температура воздуха ниже минус
20^о, с июня по сентябрь среднемесячная температура выше
0^о С.

Среднегодовая температура воздуха за многолетний период
составляет минус 9,3^о.

Абсолютный максимум температуры воздуха– плюс
31,7^о, абсолютный минимум температуры воздуха минус
51,2^о(февраль 1979г.)

Амплитуда крайних значений температуры воздуха превышает
80^о.

Резкая смена температур в течение суток в большинстве
случаев зависит от смены воздушных масс.

Первые оттепели наблюдаются в марте-мае, последние в
октябре-ноябре. Морозный период без оттепелей длится 200-210 дней в году.

Ветровой режим.

Неустойчивый барический рельеф и сильно пересеченная
местность обусловливают непостоянство ветрового режима.

Средняя годовая скорость ветра довольно высока и составляет
5,9м/сек.

Относительно спокойными являются летние месяцы. Сентябрь и
октябрь являются переходными месяцами от летнего периода к зимнему. Наиболее
ветреный сезон — зима.

Число дней в году с сильным ветром (более 15 м/сек)
составляет от 30 до 92, причем в некоторые месяцы их количество достигает
16-19.

Наблюденная максимальная скорость ветра составила 40м/сек,
скорость ветра 34-36 м/сек отмечалась неоднократно.

Господствующими в зимний период являются ветры южной
четверти, в теплый период года преобладают ветры северной четверти.

Осадки и снежный покров.

Устойчивый снежный покров образуется в первой половине
октября, а начинает исчезать со второй декады мая.

Снежный покров в течение года лежит на земной поверхности в
среднем 251 день, т.е. 8 месяцев земля покрыта снежным покровом.

На открытой поверхности снег ложится неровным слоем, ветры,
сдувая его, образуют у небольших препятствий огромные скопления — сугробы. На
пониженных участках рельефа снеговой покров лежит до июля, а в высоко
расположенных горных ущельях снег, как правило, не успевает растаять за
короткое лето и образует фирновые ледники, постоянно существующие в горной
части бассейна. Рыхлый снеговой покров наблюдается в дни выпадения снега, через
2-3 суток снег спрессовывается ветрами, образуя очень плотный покров.

Снеговой покров на открытых местностях покрыт застругами
(волнистыми неровностями), крутая сторона которых обращена на направление
преобладающего ветра.

Истинные даты схода и образования снежного покрова из года в
год резко колеблются в пределах месяца. Количество же дней со снежным покровом
довольно постоянная величина, которая имеет небольшие отклонения от многолетней
годовой (8% в ту и другую сторону).

Для района Кайеркан характерны большие переносы снега
господствующими ветрами. Распределение осадков на территории в течение года
неравномерно. Среднее количество выпавших осадков за год составляет 564,5 мм,
изменяясь от 226 мм (1947г.) до 1086,7 мм (1973г.) и 919,5 мм (1992г).

Число дней с метелями в течение года составляет в среднем
205 дней. Максимальное количество дней с метелями падает на январь и февраль.
Продолжительность метелей колеблется от нескольких часов до 2-4 суток, а иногда
и больше.

Территория района Кайеркан находится на плато Надежда.
Рельеф площадки плоский, низкий, по степени расчленения мелкий, повсеместно
спланирован. Абсолютные отметки поверхности колеблются в пределах 125,0-150,0
м, уклон рельефа наблюдается в северо-восточном направлении. В 60-150 м к
востоку от жилого образования протекает р. Кайеркан.

Источником хозяйственно-питьевого и промышленного
водоснабжения поселения Кайеркан являются подземные воды Амбарнинского
месторождения подземных вод, поверхностные воды озера Подкаменного и
р. Норильской.

Экспедиция по изучению бальнеологических свойств термальных вод провела исследования на Кунашире

14:39 23 октября 2013

В сентябре-октябре на Кунашире работала экспедиция по изучению бальнеологических свойств термальных вод поселка Горячий Пляж под руководством известного специалиста в области курортологии, а также заслуженного путешественника России В.Завгорудько.

Горячие и холодные минерализованные воды Кунашира — яркая экзотическая природная особенность Курил, привлекающая сюда людей из разных мест. Между тем, на Кунашире существует только одна небольшая водолечебница в п. Горячий Пляж. В целом можно отметить, что термальные источники Курил до сих пор недостаточно изучены, а что касается их лечебных свойств, то они также нуждаются в дальнейших исследованиях.

Валерий Завгорудько — заведующий кафедрой медицинской реабилитации и физиотерапии Дальневосточного государственного медицинского университета в Хабаровске. Кафедра занимается подготовкой специалистов-врачей разных направлений: мануальная терапия, спортивная медицина, курортология, восстановительная медицина и бальнеотерапия. Бальнеология — (от лат. balneum — исцелять боль, более позднее значение — ванна, купание и logos — наука), учение о минеральных водах и водолечении, а также о грязелечении, морелечении, климатолечении. Основу бальнеотерапии составляют минеральные ванны — лечебные ванны, для которых используют природную воду минеральных источников, в первую очередь, горячих терм (подземные воды с температурой 20°С и выше). Механизм действия ванн из минеральной воды определяется специфическим химическим влиянием растворенных в воде газов и солей, которые, раздражая рецепторы кожи, оказывают местное, а затем и общее (на кожные сосуды, потовые, сальные железы) рефлекторное действие.

С апреля 2013 года Хабаровский медуниверситет проводит исследования термальных вод в четырех точках на островах Кунашир и Итуруп: водолечебница поселка Горячий Пляж; отработанные термальные воды скважины Менделеевской геоТЭС; на Итурупе горячие источники «Жаркие воды» и «Рыбаки» (село Рейдово). Для развития рекреационного туризма в Сахалинской области, в первую очередь, должны быть разработаны рекомендации по использованию горячих источников и лечебных грязей на этих объектах.

На Кунашире Валерий Завгорудько и его исследовательская группа были впервые. Кроме водолечебницы в п. Горячий Пляж они посетили несколько «диких» природных ванночек, заповедные минерализованные озера в кальдере вулкана Головнина. По предварительным оценкам — у термальных источников острова — большое будущее для бальнеотерапии. Многие термы расположены недалеко от населенных пунктов и сравнительно доступны. Кроме того, они имеют очень хорошие показатели биоактивности воды для человека, которые изучали с помощью прибора для электрофоретических цитологических исследований «Цито-эксперт» (г. Ижевск). Этот прибор российского производства позволяет оценивать целебные свойства вод и их токсичность по воздействию на клетки организма. Кроме самих вод горячих источников проводилось исследование пациентов (15 чел. ) водолечебницы п. Горячий Пляж по 70 медицинским показателям. Выяснилось, что у большинства пациентов имеется ярко выраженный лечебный эффект после принятия ванн.

Сейчас решается вопрос о пролонгировании Курильской программы до 2025 года. Министерством здравоохранения Сахалинской области вместе с Южно-Курильской центральной районной больницей прорабатывается вопрос о включении в перечень ее объектов нового центра реабилитации в п. Горячий Пляж на 15 мест с использованием природных гидротерм. Это необходимо не только для развития рекреационного туризма в районе и области, но и повышения уровня жизни курильчан, многие из которых смогут поправить здоровье в местном санатории-водолечебнице, сообщает ИА Sakh.com со ссылкой на сайт Курильского заповедника.

Ресурсная база — Администрация Тамбовской области

Минерально-сырьевые ресурсы Тамбовской области представлены 12 видами полезных ископаемых (10 видов — твердые полезные ископаемые, 2 — подземные виды). В области разведано более 600 месторождений, участков и перспективных площадей различных видов полезных ископаемых, из которых 98% приходится на общераспространенные полезные ископаемые. Государственным балансом по Тамбовской области учтено 248 месторождений, из них 53 — находится в распределенном фонде. Это — титаноциркониевые пески, фосфориты, минеральные краски, формовочные пески, торф, сапропели, строительные материалы, подземные воды. Общее количество разведанных запасов полезных ископаемых составляет 2,9 млрд. м3, из них балансовых — 1,6 млрд. м3. 

Общее число разведанных месторождений: месторождение титан-циркониевых песков «Центральное», занимающее 3-е место в мире и 1-е в Европе по запасам циркония, 2 месторождения формовочных песков, 9 — фосфоритов, 17 — сапропеля, 89 — торф, 263 — строительных материалов, 52 — пресных подземных вод, 8 месторождений минеральных подземных вод. 

В области производится добыча полезных ископаемых строительных материалов: керамзитовые глины и суглинки (общими запасами 38,553 млн. м3), суглинки кирпичные (152,2 млн. м3 — запасы), строительные  силикатные пески (1188,2 тыс. м3- доклад), формовочные пески (6 тыс. т).

Минеральные воды: пресные подземные воды (1,0 млн. м3/сут), минеральные подземные воды (1,2 тыс. м3/сут). По территории Тамбовской области протекает 1400 рек, речек и ручьев которые относятся к бассейнам рек Волги и Дона. Насчитывается около 300 озер с общей площадью зеркала 88,6 км2, порядка 900 прудов и водохранилищ, которые служат для водообеспечения промышленных предприятий, орошения земель и создания благоприятного водно-воздушного режима пойменных сельскохозяйственных угодий.

Лесные ресурсы. Общая площадь лесных ресурсов составляет 374,7  тыс. га. Общий запас древесины составляет 68,6 млн. м3. Леса покрывают около 11 процентов территории области. Более 95 процентов лесных территорий по рельефу местности и почвенным условиям доступны для промышленной эксплуатации.

Земельный фонд  области составляет 3,4 млн. га. Сельскохозяйственные угодья занимают 2,7 млн. га (78,9%). На долю пашни приходится 2,1 млн.га (80,7%), преобладают черноземы (87% сельхозугодий области). Под сенокосами и пастбищами занято 0,5 млн. га (18,2%), под многолетними насаждениями — 1,1%.

Климат в области умеренно-континентальный, средняя температура января -10,2 С⁰, июля +19,4 С⁰, количество дней со среднесуточной температурой воздуха выше «+ 10» — 153, годовое количество осадков колеблется от 322 до 807 мм. Рельеф области — низменная равнина с преобладающей высотой около 150 м над уровнем моря.

Экологическая обстановка в Тамбовской области в целом характеризуется умеренным уровнем антропогенного воздействия на окружающую природную среду объектов промышленности, сельского хозяйства и транспорта. В Тамбовской области существующая система особо охраняемых природных территорий  включает в себя 97 памятников природы и один государственный природный заповедник «Воронинский».

Историко-культурное наследие Тамбовской области представлено 1316 памятниками архитектуры, истории и культуры, из которых 21 — имеют статус памятников федерального значения. На территории области находится 120 православных храмов, 9 монастырей, 30 дворянских усадеб. Работают 16 областных и муниципальных музеев, 50 — ведомственных. Сохранено 16 художественных промыслов.

Выгодное географическое положение Тамбовской области в центре европейской части России сделало ее перекрестком многих транспортных магистралей. На территории области проходит 611,13 км автомобильных дорог, находящихся в федеральной собственности, 18833,1 км автомобильных дорог общего пользования.

Из общей протяженности автомобильных дорог общего пользования 10,3% — это межмуниципальные территориальные дороги (протяженностью 1992,6 км), имеющие выходы на внешние направления и проходящие через все районы области.

Важнейшие автомобильные магистрали: «Каспий» (Москва — Волгоград — Астрахань), Орел — Ливны — Елец — Липецк — Тамбов, Воронеж — Тамбов, Тамбов — Пенза, Тамбов — Шацк.

Протяженность железных дорог составляет 754,6 км.  Через Тамбовскую область проходят Юго-Восточная и Куйбышевская железные дороги, обеспечивающие связь региона с Белгородской, Воронежской, Липецкой, Курской, Волгоградской, Пензенской, Саратовской, Тульской и Ростовской областями.

На территории области действует аэропорт «Тамбов». По территории Тамбовской области проходят магистральный нефтепровод «Дружба», а также газопроводы Уренгой — Ужгород, Средняя Азия — Центр, Саратов — Москва.

Тамбовская область имеет развитую финансовую инфраструктуру. В настоящее время на территории области действуют 256 пунктов банковского обслуживания, из них: один региональный банк АО Банк «ТКПБ», 3 филиала инорегиональных кредитных организаций, 178 дополнительных офисов, 14 операционных касс вне кассового узла, 9 кредитно – кассовых офисов, 1 представительство, 48 операционных офисов и 2 передвижных пункта кассовых операций.

Регион обладает значительным научным потенциалом, необходимыми условиями и ресурсами для развития научно-технической и инновационной деятельности. Научно-исследовательская деятельность осуществляется в 4 государственных высших учебных заведениях, Федеральном научном центре имени И.В.Мичурина, 5 научно-исследовательских институтах, 8 научно-исследовательских институтах, 3 проектных институтах, 3 инновационных центрах, 17 промышленных предприятиях и организациях области, в 27 малых инновационных предприятиях.

В области сформирован научно-производственный  комплекс, ядром которого являются университеты,  научные организации,  крупные бизнес-структуры. Действует единственный в России  наукоград агротехнологического профиля —  г.Мичуринск.

Трудовые ресурсы области составляют 598,4 тыс. человек, в их числе 82,2 процента заняты в отраслях экономики. Из общего числа трудовых ресурсов основную долю составляло трудоспособное население в трудоспособном возрасте – 90,2%, лица старших возрастов и подростки, занятые в экономике –8,4%, иностранные трудовые мигранты – 1,4%.

Промышленность области является одним из ведущих сегментов региональной экономики. В структуре валовой добавленной стоимости на долю промышленного производства в 2015 году приходилось 14,3%.

В структуре оборота предприятий и организаций области (по полному кругу, за январь-декабрь 2017 года) основная доля приходится на предприятия оптовой и розничной торговли — 42,6%, обрабатывающие производства занимают 24,4% от общего объёма оборота, сельское хозяйство –  9,7%, обеспечение  электрической энергией, газом и паром; кондиционирование воздуха – 6,3%, строительство – 4,9%, транспортировка и хранение – 3,5%.

 

На территории области на 1 января 2018 количество организаций, включенных в статистический регистр хозяйствующих субъектов Росстат по Тамбовской области, занятых в промышленном производстве, составило 1523 ед., индивидуальных предпринимателей – 1069 ед.

Специфику и значимость промышленного производства в регионе в значительной степени определяют обрабатывающие производства. Динамичное  развитие обрабатывающих производств оказывает позитивное влияние  на развитие конкуренции, насыщение товарного рынка продукцией и услуг, создание новых рабочих мест и снижение напряженности на рынке  труда.  

Индекс производства за январь-декабрь 2017 года по сравнению с январём-декабрём 2016 года составил 111,0%. Динамику развития обрабатывающих производств  области в основном определяют  шесть видов  экономической деятельности, на которые приходится  более 86% общего объема отгруженных товаров собственного производства, выполненных работ и услуг  собственными силами: производство пищевых продуктов (60,6%), производство компьютеров, электронных и оптических изделий (7,5%), производство химических веществ и химических продуктов (5,4%), производство прочей неметаллической минеральной продукции (5,4%), производство прочих  машин и оборудования (3,3%), производство прочих транспортных средств и оборудования (5,8%).

В области производится мяса КРС, свинины, прочих животных -2,2% от общероссийского производства; мяса и субпродуктов пищевых домашней птицы – 4,1%; сахара белого свекловичного в твердом состоянии – 9,0%. 

Агропромышленный комплекс и его базовая отрасль — сельское хозяйство является ведущим сектором экономики региона, его доля в ВРП составляет около 25,8%.

Сельхозпредприятия являются основными производителями зерна (78,9%), сахарной свеклы (89,4%) и подсолнечника (68,1%). Производство картофеля и овощей сосредоточено в хозяйствах населения. Удельный вес картофеля, произведенного населением, составил в 2017 году 79,1%, овощей – 87,8%. Крестьянскими (фермерскими) хозяйствами и индивидуальными предпринимателями в 2017 году собрано 862,1 тыс.тонн зерна (20,9% от общего сбора в хозяйствах всех категорий), 161,3 тыс.тонн подсолнечника (31,6%), 536,4 тыс.тонн сахарной свеклы (10,6%), 17,6 тыс.тонн картофеля (3,54%) и 0,7 тыс.тонн овощей (0,7%).

Производство мяса (реализовано на убой скота и птицы в живом весе) за 2017 год во всех организациях области составило 501,8 тыс.тонн, из них 91,3% — сельхозорганизациями, 8% — хозяйствами населения, 0,7% — крестьянскими хозяйствами.      

Участники внешнеэкономической деятельности области ведут взаимную торговлю с партнерами из 60 странами, в том числе из стран СНГ.

Основными торговыми партнерами Тамбовской области являются: Беларусь, Украина, Франция, Китай, Казахстан, Латвия, Бельгия, Германия, Узбекистан, Нидерланды.

Бальнеологические курорты, бальнеология, бальнеотерапия, бальнеологические методы лечения :минеральные ванны

Бальнеотерапия — это одна из наиболее популярных
методик лечения и восстановления организма. В основе бальнеотерапии
лежит использование обычной водопроводной воды с разнообразными
добавками (эфирные масла, сухие водоросли, соли, привозные лечебные
грязи, лекарственные препараты).

В дополнение к водным процедурам на
бальнеологических курортах предлагается большое количество специальных
оздоровительных программ: массажи (включая восточные массажные техники –
тайский, шиацу, лаосский, рейки, рефлексогенный), гимнастики, обучение
правильному питанию, аюрведа, йога.

Традиционным дополнением к этим процедурам на
бальнеологических курортах являются аппаратные косметические программы
для тела – лимфодренаж, антицеллюлитный массаж, электропроцедуры, и лица
– с использованием препаратов ведущих мировых производителей.

Так как бальнеотерапия не связана с наличием
природных источников и грязей, она может проводиться во многих странах и
климатических зонах, практически в любое время года.

 

Показания для бальнеологических ванн: дегенеративное
искривления суставов, остеохондроз, заболевания опорно-двигательной
системы, выпадение интервертеральных дисков после операций,
патологические искривления позвоночника, заболевания мышц, лечение в
послетравматический период, подагра.

Противопоказания для бальнеологических ванн:
открытые раны, активный период любого туберкулёза, злокачественные
опухоли, сердечная недостаточности, тромбоз и флебит, малокровие,
анемия, лейкемия, гемофелия, беременность, астматические заболевания. 

Бальнеотерапия объединяет методы лечения,
профилактики и восстановления нарушенных функций организма минеральными
водами как при наружном, так и при внутреннем их применении. К
водолечебным процедурам относятся хвойные, йодобромные, кислородные,
минеральные, морские, скипидарные ванны, а также душ Шарко, гидромассаж,
циркулярный душ и другие процедуры.

Лечение применяют при болезнях желудка, кишечника, печени,
желчных путей и поджелудочной железы, нарушениях обмена веществ,
заболеваниях мочеполовых органов и многих других. Бальнеотерапевтические
процедуры также имеют косметологический эффект и часто применяются для
уменьшения веса, и расслабления, а также в программах красоты.

Пузырьковая ванна создает эффект массажа и,
благодаря минеральным элементам, содержащимся в воде, восстанавливает
минеральный баланс тела, расслабляет и успокаивает нервную систему.

 

Гидромассажная ванна обеспечивает массаж отдельных зон, расслабляющий мышечную ткань.

Душ Шарко хорошо помогает снимать напряжение с мышц позвоночника, помогает в лечении заболеваний внутренних органов.

Массажный душ обладает тонизирующим и укрепляющим
действием, помогает эффективно бороться с целлюлитом. Эффект от
процедуры усиливается содержанием соли в морской воде.

Подводный душ обеспечивает массаж под водой с эффектом лимфодренажа, который укрепляет сосуды и облегчает боли в суставах.

Подводный массаж теплой морской водой дарит ощущение расслабленности, улучшает кровообращение, способствует потере лишних килограммов.
Также в бальнеотерапии предусмотрены специальные ванны для рук и ног, способствующие улучшению кровообращения.

Бальнеотерапия – методы лечения, профилактики и восстановления
нарушенных функций организма минеральными водами, как при наружном, так и
при внутреннем их применении. К бальнеологическим методам лечения
относится применение различных процедур из минеральных вод и лечебных
грязей. Минеральные воды используются в виде ванн, купаний в бассейнах,
душей, различных орошений и промываний, ингаляции, а также питьевого
лечения.

Основу бальнеотерапии составляют минеральные ванны — лечебные ванны,
для которых используют природную воду минеральных источников, соленых
озер, лиманов или искусственно приготовленные минеральные воды, а также
термальные воды (подземные воды с температурой 20°С и выше).

Механизм действия ванн из минеральной воды определяется
температурным, химическим и механическим компонентами, но, прежде всего,
специфическим химическим влиянием растворенных в воде газов и солей.
Последние, раздражая рецепторы кожи, оказывают местное, а затем и общее
(на кожные сосуды, потовые, сальные железы) рефлекторное действие.

Для наружного применения чаще всего используются хлоридные
натриевые, углекислые, йодо-бромные, сероводородные, радоновые, а также
кремнистые минеральные воды

Виды минеральных ванн (с лечебными свойствами можно ознакомиться, воспользовавшись данными ссылками): азотно-кремнистые
воды; железистые воды; йодо-бромные воды; мышьякосодержащие воды;
радоновые ванны; углекислые воды; хлоридные натриевые воды;
сероводородные воды.

Азотно-кремнистые воды:

 Азотно-кремнистые воды (N2 Si) различного ионного состава,
содержащие не менее 18 г/л азота, чаще термальные слабоминерализованные.
Терапевтическое действие связано с газообразованием азота, проявляется
обезболивающим и десенсибилизирующим влиянием на организм. Азотные ванны
оказывают успокаивающее и десенсибилизирующее действие, улучшают
кровообращение, нормализуют обмен веществ, состояние эндокринной
системы.

Лечение на курортах с азотно-кремнистыми водами показано при
заболеваниях нервной системы, опорно-двигательного аппарата, кожи. По
мнению японских геронтологов азотно-кремнистые воды обладают выраженным
геропротекторным действием.

Противопоказания: болезни почек (нефрозы, нефриты).

Железистые минеральные воды:

Железистые минеральные воды (Fe) — воды
различного ионного состава, в основном слабо- или
среднеминерализованные, содержащие не менее 20 мг/л железа. Железистые
воды применяют главным образом для питьевого лечения, а также для ванн и
орошений. Бальнеологическая ценность их зависит от концентрации в воде
не только ионов железа, но и других минералов, а также от минерализации
воды, ее температуры. При наружном применении целебное действие
железистых минеральных вод обусловлено всем комплексом содержащихся в
них химических элементов. Ванны из железистых вод оказывают
стимулирующее влияние на кроветворение. Они применяются также при
сердечно-сосудистых заболеваниях, орошения — при гинекологических
болезнях.

Противопоказания: общие, исключающие направление на курорт.

Йодобромные воды: Йодобромные воды (I Br), как правило,
встречаются в составе хлоридно-натриевых вод различной минерализации,
содержащие не менее 5 мг/л йода и не менее 25 мг/л брома. Они оказываю
болеутоляющее действие, способствуют улучшению кровообращения,
нормализуют функцию центральной нервной системы, улучшают сон,
благотворно влияют на деятельность эндокринной системы. Применяются при
лечении функциональных расстройств нервной системы, заболеваний
сердечно-сосудистой и нервной системы, опорно-двигательного аппарата,
органов пищеварения, кожи, эндокринной системы, гинекологических
заболеваниях.

Противопоказания: выраженная лейкопения (ниже 3,5 10 9/л), все стадии лучевой болезни.

Мышьяксодержащие минеральные воды: Мышьяксодержащие
минеральные воды (As) — природные воды, имеющие различный ионный состав,
минерализацию, температуру и содержание 0,7 мг/л и более мышьяка, в
водах для питьевого лечения не выше 0,2 мг/л. Относятся к довольно
редким разновидностям минеральных вод. Под влиянием мышьяксодержащих вод
повышается общий тонус, улучшается ночной сон, исчезают головные боли,
раздражительность, нормализуются обмен веществ, функция яичников,
повышается глюкокортикоидная функция надпочечников. Используют для
лечения больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями, болезнями крови,
кожи, нервной системы, опорно-двигательного аппарата, желудка,
кишечника, нейроэндокринными заболеваниями.

Противопоказания:

общие, исключающие направление на курорт.

Радоновые ванны:

Радоновые ванны (Rn) оказывают специфическое действие на
организм благодаря альфа излучению, возникающему при распаде атомов
радиоактивного газа — радона. Они обладают выраженным седативным и
болеутоляющим действием, улучшают деятельность сердца, нормализуют
артериальное давление. Под влиянием радоновых ванн ускоряются процессы
заживления и рассасывания в нервных волокнах, мышечной и костной ткани.

Противопоказания:

выраженная лейкопения (ниже 3,5 10 9/л), все стадии лучевой болезни.
Больные по характеру профессии длительно пребывающие в сфере действия
радиоактивного излучения или токов УВЧ и СВЧ.

Углекислые минеральные воды: Углекислые минеральные
воды (СО2) — природные воды, имеющие различный ионный состав,
минерализацию и температуру и содержащие не менее 0,75 г/л углекислого
газа (двуокиси углерода — СО2). Углекислые ванны используются для
лечения различных заболеваний сердца и сосудов. Ванны из углекислых
минеральных вод улучшают сократительную способность миокарда и
коронарное кровообращение, снижают повышенное артериальное давление,
расширяют сосуды кожи (реакция покраснения), активизируют функцию желез
внутренней секреции и центральной нервной системы, в эффективности
углекислых ванн при ожирении ведущая роль принадлежит углекислому газу.

Противопоказания:

выраженная возбудимость нервной системы с лабильностью
вегетативно-сосудистых реакций; все заболевания сердечно-сосудистой
системы, сопровождающиеся нарушением кровообращения выше I стадии,
сочетанный митральный порок сердца с преобладанием стеноза, порок
аортального клапана, комбинированные митрально-аортальные пороки;
церебральный атеросклероз выше II стадии или с частыми приступами
преходящих нарушений церебрального кровообращения; все воспалительные
заболевания в стадии неполной ремиссии.

Хлоридные натриевые минеральные воды: Хлоридные
натриевые минеральные воды (Cl/Na) — природные воды, имеющие различный
ионный состав, минерализацию и температуру с преобладанием ионов хлора и
натрия. Обладают значительным сосудорасширяющим эффектом, улучшая
местный кровоток, ускоряют процессы репарации. Ванны назначают при
заболеваниях сердечно-сосудистой, нервной систем, суставов, кожи, при
гинекологических заболеваниях.

Противопоказания: все заболевания сердечно-сосудистой
системы, сопровождающиеся нарушением кровообращения выше I стадии; для
курортов с крепкими хлоридными натриевыми водами противопоказания те же,
что и для грязевых курортов.

Сероводородные (сульфидные) воды: Сероводородные
(сульфидные) воды (h3S) — природные воды различных минерализации и
ионного состава, содержащие свыше 10 мг/л общего сероводорода.
Сероводородные воды применяют для ванн, ингаляций, орошений и др.

Эффект применения сероводородных ванн проявляется выраженным
покраснением кожи — после кратковременного спазма наступает длительный
период гиперемии в результате расширения сосудов кожи.

Применение сероводородных ванн облегчает работу сердца, способствуют
заживлению повреждений кожи, выведению из организма продуктов распада
белка. Оказывают противовоспалительное, рассасывающее, болеутоляющее и
десенсибилизирующее действие.

Применяются сероводородные минеральные воды при воспалительных
заболеваниях опорно-двигательного аппарата, периферической и центральной
нервной системы, гинекологических заболеваниях, заболеваниях кожи и др.

Противопоказания: все стадии и формы
заболеваний почек; все формы и стадии туберкулеза; заболевания органов
пищеварения в стадии обострения или неполной ремиссии; заболевания
органов дыхания в стадии ремиссии для курортов с сероводородными водами с
концентрацией выше 50 мг/л; гипертиреоз, тяжелые формы гипотиреоза;
стойкая гипотония 

Температура и вода

• Школа наук о воде ГЛАВНАЯ • Темы о свойствах воды •

Геологическая служба США (USGS) уже более века измеряет, сколько воды течет в реках, определяет уровень грунтовых вод и собирает пробы воды для описания качества этих вод. Были сделаны миллионы измерений и анализов, на которые повлияла температура воды.

Значение температуры воды

Температура оказывает большое влияние на биологическую активность и рост.Температура определяет виды организмов, которые могут жить в реках и озерах. Рыбы, насекомые, зоопланктон, фитопланктон и другие водные виды имеют предпочтительный температурный диапазон. По мере того, как температура становится слишком большой выше или ниже этого предпочтительного диапазона, количество особей этого вида уменьшается, пока, наконец, не останется ни одной.

Температура также важна из-за ее влияния на химический состав воды. Скорость химических реакций обычно увеличивается при повышении температуры. Вода, особенно подземная вода , с более высокими температурами может растворять больше минералов из окружающей породы и, следовательно, будет иметь более высокую электропроводность .И наоборот, если рассматривать газ, например кислород, растворенный в воде. Подумайте, насколько холодная газировка «пузырится» по сравнению с теплой. Холодная сода может удерживать больше растворенных в жидкости пузырьков углекислого газа, чем теплая, из-за чего она кажется более шипучей, когда вы ее пьете.

Теплая вода ручья может повлиять на водную жизнь в ручье. Теплая вода содержит менее растворенного кислорода на , чем холодная вода, и может не содержать достаточно растворенного кислорода для выживания различных видов водных организмов.Некоторые соединения также более токсичны для водных организмов при более высоких температурах.

Непроницаемые поверхности способствуют попаданию горячей воды в ручьи

Горячая парковка может вызвать попадание нагретых стоков в ручьи.

Возможно, вы не думаете, что температура воды считается важным показателем качества воды. В конце концов, температура не является химическим веществом и не имеет физических свойств, которые вы можете увидеть. Но если вы спросите рыбу, важна ли температура воды, в которой она живет, она закричит: «Да» (если бы она могла говорить)! В естественной среде температура не слишком важна для водной флоры и фауны, поскольку животные и растения в воде эволюционировали, чтобы лучше всего выжить в этой среде.Когда температура водоема изменяется в результате естественного или антропогенного явления, рыбы покрываются потом и начинают беспокоиться.

На этом снимке показана типичная парковка после сильного летнего дождя. Автостоянки и дороги, которые являются примерами непроницаемых поверхностей , где вода стекает в местные ручьи, а не впитывается в землю. , как в естественной среде, действуют как «быстрые полосы» для дождя, попадающего в ручьи.Дождь, который падает на парковку, которая весь день пекла на солнце летом, нагревает до , а затем стекает в ручьи. Эта нагретая вода может нанести удар по водным организмам в ручье и, таким образом, нанести вред качеству воды в ручье.

Наряду с высокой температурой, сток с парковок может содержать загрязняющие вещества, такие как вытекшее моторное масло, углеводороды из выхлопных газов, остатки удобрений и обычный мусор. Некоторые общины экспериментируют с использованием проницаемого покрытия на стоянке и в водных садах, а также с абсорбирующими растениями рядом с участком, чтобы увидеть, уменьшит ли это вредный сток с участков в ручьи.На правом снимке парковочные поверхности наклонены так, что они стекают в естественную зону, что позволяет стокам проникать в землю. Здесь также выращивают водолюбивые растения. Значительное количество стока должно быть захвачено этими участками, и к тому времени, когда часть стока достигнет ручья, температура воды должна быть ближе к нормальной температуре потока.

Сезонные изменения озер и водохранилищ

Температура также важна в озерах и водохранилищах .Это связано с концентрацией растворенного кислорода в воде , что очень важно для всех водных организмов. Многие озера испытывают «поворот» слоев воды при смене времен года. Летом верхняя часть озера становится теплее нижних слоев. Вы, наверное, заметили это, купаясь в озере летом: ваши плечи словно в теплой ванне, а ноги мерзнут. Так как теплая вода менее , плотная , чем более холодная вода, она остается на поверхности озера.Но зимой некоторые поверхности озер могут сильно похолодать. Когда это происходит, поверхностная вода становится более плотной, чем более глубокая вода с более постоянной круглогодичной температурой (которая теперь теплее, чем поверхность), и озеро «переворачивается», когда более холодная поверхностная вода опускается на дно озера.

Сезонные температурные характеристики в Ледяном озере, штат Миннесота.

То, как температура в озерах меняется в зависимости от сезона, зависит от того, где они расположены. В теплом климате поверхность никогда не может стать настолько холодной, чтобы озеро «повернулось».«Но в климате с холодной зимой происходят температурные стратификации и повороты. Эта диаграмма является иллюстрацией профилей температуры для озера в Миннесоте, США (где зимой становится очень холодно). Вы можете видеть, что в мае поверхность начинает нагреваться (зеленый цвет), но потепление снижается только до глубины примерно 5 м. Несмотря на то, что поверхность продолжает нагреваться все лето, менее плотная вода все еще остается на вершине озера. Даже летом нижняя половина озера все еще остается почти таким же холодным, как и зимой.Летом менее плотная более теплая вода остается поверх более холодной; смешивания воды не происходит. Обратите внимание, что в октябре, когда температура ночью начинает постоянно опускаться почти до нуля, поверхностная вода охлаждается, становится немного холоднее и немного плотнее, чем вода на дне озера, и, таким образом, опускается вниз, вызывая смешивание. Озеро «перевернулось». После октября температура во всем вертикальном столбе воды примерно такая же, как и холодная, пока лед не растает, и солнце снова не сможет согреть вершину озера.

Плотина Кугуар на реке Маккензи, Орегон

Кредит: Боб Хеймс, Инженерный корпус армии США

Температурные эффекты при эксплуатации плотины

Я уверен, что рыбы жили в реке Маккензи в Орегоне многие тысячи лет — задолго до того, как там жили многие люди, и определенно до того, как была построена плотина Кугуар. На протяжении веков рыбы приспособились жить и размножаться в реке, обладая определенными экологическими характеристиками, которые не менялись быстро.Но после строительства плотины Кугар для рыб действительно изменилась одна вещь — это характер температуры воды под плотиной в определенное время года. Река Маккензи поддерживает самую большую оставшуюся дикую популяцию чавычи в верхнем бассейне реки Уилламетт, а река Саут-Форк Маккензи является хорошей средой для нереста. Было обнаружено, что изменение температурного режима ниже по течению от плотины Кугар создало проблемы в отношении сроков миграции, нереста и вылупления яиц для рыб. (Источник: Caissie, D., 2006, Термальный режим рек — обзор: Freshwater Biology, т. 51, стр. 1389-1406)

Это пагубное воздействие на окружающую среду было реализовано в середине 2000-х годов, и для восстановления пригодности этого участка для нереста лосося Инженерный корпус армии США добавил раздвижные ворота в конструкцию водозабора на плотине Кугар. Температуры воды под плотиной в последнее время стали больше похожи на естественные, в результате чего стало много улыбающегося лосося.На приведенной ниже диаграмме показаны различия в температурных режимах для участков выше и ниже плотины до того, как были внесены какие-либо корректировки для исправления ситуации.

Водохранилища могут изменять естественные температурные режимы реки

На этой диаграмме сравнивается годовой температурный режим для участков мониторинга на реке Саут-Форк Маккензи выше и ниже по течению от плотины Кугар. Цель состоит в том, чтобы показать, как из-за определенных аспектов строительства плотины, что сезонные температурные режимы под плотиной были серьезно изменены после того, как плотина стала работать.Изменение температурного режима оказало неблагоприятное воздействие на популяции рыб под плотиной.

Светло-серая линия показывает для участка выше по течению закономерность, как и следовало ожидать: температура повышается в конце весны и повышается летом, а осень вызывает более низкие температуры. На нем изображена нормальная колоколообразная кривая, которая точно соответствует сезонным моделям температуры воздуха. Рыбы, обитающие в этом районе реки, будут адаптированы к этим нормальным температурным режимам.

Плотина Кугар контролирует поток и сильно влияет на температуру в реке Саут-Форк Маккензи ниже по течению от плотины.Летом резервуар кугуара становится термически стратифицированным, с более теплой и менее плотной водой у поверхности и более холодной и более плотной водой на дне. Теплая и солнечная летняя погода Западного Орегона добавляет тепла поверхности водохранилища, стабилизируя его стратификацию в течение всего лета. Поскольку плотина была построена так, чтобы ее основная точка сброса находилась на относительно низкой высоте, плотина исторически сбрасывала относительно холодную воду со дна водохранилища в середине лета. Поскольку осенью водохранилище было опущено, чтобы освободить место для накопителя для защиты от наводнений, тепло, которое было собрано в верхнем слое водохранилища в течение лета, было выпущено вниз по течению.В результате сезонная картина температуры (более темная линия на графике) ниже по течению от плотины Кугар в течение 2001 г. сильно отличалась от модели вверх по течению от водохранилища Кугар.

Аэрофотоснимок электростанции Бивер-Вэлли в Пенсильвании, показывающий испарение из больших градирен.

Электростанции должны охлаждать использованную воду

Определенные отрасли промышленности должны быть очень озабочены температурой воды. Лучшим примером этого является термоэлектрическая промышленность , которая производит большую часть электроэнергии, используемой нацией.Одно из основных применений воды в электроэнергетике — охлаждение энергетического оборудования. Вода, используемая для этой цели, охлаждает оборудование, но в то же время горячее оборудование нагревает охлаждающую воду. Слишком горячая вода не может быть выпущена обратно в окружающую среду — рыба ниже по течению от электростанции, выпускающей горячую воду, будет протестовать. Итак, использованную воду предварительно нужно охладить. Один из способов сделать это — построить очень большие градирни и распылять воду внутри них. Происходит испарение , и вода охлаждается.Именно поэтому крупные энергетические объекты часто располагаются вблизи рек.

Хотите проверить качество воды в вашем районе?

Наборы для тестирования воды

доступны в рамках программы World Water Monitoring Challenge (WWMC), международной образовательной и информационно-пропагандистской программы, направленной на повышение осведомленности общественности и ее участие в защите водных ресурсов во всем мире. Учителя и любители наук о воде: Хотите ли вы проводить базовые тесты качества воды в местных водах? WWMC предлагает недорогие тестовые наборы, чтобы вы могли проводить свои собственные тесты для температуры , pH , мутности и растворенного кислорода .

Подземные воды | Температура подземных вод

Температура подземных вод обычно равна средней температуре воздуха над поверхностью земли. Обычно он остается в узком диапазоне круглый год.

Стэнли Э. Норрис и А.М. Спикер (1966, Ресурсы подземных вод района Дейтона, Огайо, USGS Water-Supply Paper 1808) указывает, что измерения температуры являются ценным инструментом для выявления переслаивающихся слоев глины. Слои глины в
Дейтон, штат Огайо, является результатом отложения ледников и называется тиллом.Они рассматривают три предлагаемые системы потока в перекачиваемом песчано-гравийном водоносном горизонте, через который проходит поток, сбрасывающий воду в водоносный горизонт, когда последний перекачивается.

В первой системе водоносный горизонт не содержит тилла, и график зависимости температуры воды от глубины дает прямую линию.

Во второй системе водоносный горизонт содержит небольшую линзу тилла. Некоторое количество воды попадает в откачиваемые колодцы после того, как спускается вниз через колодец; другая часть сброса из откачиваемой скважины достигла агрегата путем прямого попадания в экран через песок
и гравий над кассой.Третья часть разгрузки миновала кассу и попала в разгрузочный колодец под кассой. «В этих условиях температурный градиент в наблюдательной скважине будет примерно линейным как выше, так и ниже.
касса. Однако… часть линии, представляющая температуры ниже кассы, будет смещена относительно линии над кассой в направлении более низкой температуры. Положение слоя почвы в этой идеализированной системе потока:
обозначается ярко выраженной «отметкой» на линии температурного градиента, вызванной более холодной водой в тилле.»

Третья система потока находится под воздействием протяженного в боковом направлении слоя тилла, через который должна проходить вся подпитка более глубокого водоносного горизонта, вскрытого скважиной. Кривая температурного градиента показывает, что температура в наблюдательной скважине всегда будет снижаться
с глубиной, но скорость снижения будет значительно увеличиваться в тилле, поскольку он содержит значительно более холодную воду, чем вышележащие песок и гравий.

Другой вариант использования температурных исследований — это обнаружение боковых изменений проницаемости путем мониторинга сеток термисторов (датчиков температуры).К. Картрайт (1968, Температурная разведка мелководных ледниковых и аллювиальных отложений).
водоносные горизонты в Иллинойсе, Циркуляр Геологической службы Иллинойса 433; 1974, Отслеживание неглубоких подземных вод, систем по температуре почвы, Исследование водных ресурсов 10, вып. 4) показал, что изменения температуры почвы можно использовать для обнаружения неглубоких подземных вод.
системы потока и скорости потока. Другой исследователь, П.Дж.О’Брайен (1970, Распределение проницаемости водоносного горизонта, отраженное в структуре температуры вышележащей почвы, доктор философии).докторскую диссертацию на факультете наук о Земле Пенсильванского государственного университета),
использовали низкие подземные температуры для обнаружения областей повышенного притока к скважинам от инфильтрации русла реки, а также для определения зон относительно лучшей проницаемости в ледниковых размывах.

В период с 1974 по 1975 год E.S. Баир и Р.Р. Паризек (1979, Обнаружение изменений проницаемости с помощью неглубокого геотермального метода, Грунтовые воды 16, № 4) провели мониторинг сети мелких датчиков температуры в колодце в Пенсильвании.
для обнаружения колебаний температуры.Было обнаружено, что эти вариации на более гладких картах региональных изотерм представляют места, где различные методы землепользования или движение грунтовых вод нарушили нормальную тепловую систему. Процесс был экспериментальным,
а заинтересованный читатель должен проконсультироваться по ссылке [Примечание веб-редактора: архивы статей о грунтовых водах доступны онлайн для членов]. Авторские права на аналогичные системы неглубокой термальной съемки принадлежат торговым маркам Thermonics и Geothermometry.

Температурные исследования грунтовых вод приобрели новое значение, поскольку несколько видов геотермальной энергии становятся все более важными.В принципе, неглубокие грунтовые воды обладают большим потенциалом в качестве источника или поглотителя тепла для отопления и охлаждения жилых помещений. Подземные воды, тепловые насосы уже начали принимать на себя значительную долю нагрузки по контролю за окружающей средой в домашних условиях во многих странах.
территории и, следовательно, будет иметь повышенное влияние на системы подземных вод.

Фотография любезно предоставлена ​​DOE / NREL, Craig Miller Productions.

Данные о температуре подземных вод необходимы для правильного использования тепловых насосов.Во-первых, полезно знать температуру грунтовых вод, которые будут использоваться, чтобы выбрать подходящее оборудование и конфигурацию для установки. Во-вторых, потенциал
необходимо оценить воздействие на водоносный горизонт, чтобы избежать чрезмерной эксплуатации и чрезмерного изменения температуры водоносного горизонта. Это особенно важно в регионах, где преобладает отопление или охлаждение. Некоторые населенные пункты Флориды уже проехали
значительно повышают температуру грунтовых вод, снижая эффективность тепловых насосов.Обезвоживание водоносного горизонта произошло из-за того, что сброс был сброшен в канализацию и не пополнялся.

Необходимо дальнейшее изучение влияния солнечной энергии на температуру грунтовых вод. В регионах со сбалансированной нагрузкой на отопление и охлаждение не должно наблюдаться долгосрочных изменений температуры грунтовых вод, но в регионах с более холодным климатом предполагается использование тепловых насосов.
в первую очередь из-за тепла может вызвать длительное охлаждение при интенсивном использовании технологии, так же как первичное охлаждение может вызвать длительный нагрев.Изоляция, солнечное тепло, аккумулируемое грунтовыми водами, в конечном итоге вернет температуру грунтовых вод к норме,
но, возможно, придется определить некоторую максимальную плотность использования, чтобы предотвратить чрезмерную эксплуатацию во многих случаях.

Компьютерное моделирование, проведенное Чарльзом Б. Эндрюсом (1978, Влияние использования тепловых насосов на температуру грунтовых вод, Грунтовые воды 16, № 6), иллюстрирует как потенциальную проблему, так и тип исследования, которое необходимо провести.
чтобы максимально использовать эту энергоэффективную технологию.

Воздействие использования теплового насоса грунтовых вод для отопления и охлаждения жилых помещений на температуру грунтовых вод было смоделировано с помощью математической модели, которая связывает уравнения потока грунтовых вод с уравнениями для переноса тепла. Было обнаружено
при использовании данных, типичных для южного Висконсина, о том, что закачка охлажденной воды обратно в водоносный горизонт в течение 10 лет только изменила температуру грунтовых вод более чем на 1 ° C в зоне с радиусом менее 40 метров от скважин.

Небольшой региональный расход грунтовых вод значительно снизил моделируемое воздействие использования теплового насоса грунтовых вод в южном Висконсине на температуру водоносного горизонта за счет рассеивания охлажденных вод на большей территории, чем в случае без региональных
поток. Тем не менее, площадь термического воздействия в обоих случаях через 10 лет была достаточно большой, чтобы сделать предварительный вывод о невозможности использования систем тепловых насосов этого типа в густонаселенных районах.

Долгосрочное воздействие использования теплового насоса для грунтовых вод в районах, где годовые тепловые нагрузки превышают охлаждающие нагрузки, может привести к снижению температуры грунтовых вод.Воздействие на окружающую среду понижения температуры грунтовых вод на несколько градусов по Цельсию маловероятно.
быть большим, особенно если плотность использования может быть запланирована с учетом восполнения солнечного тепла (инсоляции) и характеристик водоносного горизонта.

Подпитка в пруды выше зоны насыщения или в другие водоносные горизонты, а не в тот же водоносный горизонт, изменит любые расчеты. В некоторых случаях такая практика может улучшить способность района интенсивно использовать тепловые насосы грунтовых вод.При интенсивном незапланированном использовании можно быстро достичь точки экономического воздействия, и расчеты показывают, что даже небольшие города в некоторых частях страны не могут полагаться на подземные воды в качестве источника энергии. Система теплового насоса грунтовых вод, как это обычно
Visualized now лучше всего подходит для использования в сельской местности с малонаселенной жильем. Сложные планы централизованного теплоснабжения и скоординированного использования, разработанные в Скандинавии и Северной Америке, повысят их полезность в городских районах.

Вышеупомянутая информация в значительной степени взята из главы 26 публикации NGWA Press 1999 г.,

Гидрология подземных вод для подрядчиков по производству скважин на воду .

Границы | Изменение климата приводит к потеплению подземных вод в Баварии, Германия

Введение

Глобальное потепление — одна из самых серьезных проблем 21 века. Атмосферный климат и колебания температуры чрезмерно изучаются, и постоянно собирается огромный объем климатических данных для определения прошлых тенденций потепления и прогнозирования будущих воздействий накопления парниковых газов. Гораздо меньше внимания уделяется подповерхностному тепловому режиму, который термодинамически связан с атмосферой и, следовательно, также зависит от изменения климата.Фактически, профили температуры в скважине по глубине, которые отклоняются от нормального геотермического градиента, служили ранними свидетелями регионального повышения температуры атмосферы (Wang and Lewis, 1992; Pollack and Chapman, 1993). Это, в частности, было изучено в скважинах, где вертикальная теплопроводность является доминирующим процессом переноса тепла, а потоком грунтовых вод можно пренебречь. Напротив, температурные профили, зарегистрированные в скважинах, позволяют сделать вывод о роли и интенсивности вертикального потока грунтовых вод (Bredehoeft и Papaopulos, 1965; Sorey, 1971; Taniguchi, 1993; Taniguchi et al., 1999; Bense et al., 2017; Курылык и др., 2019; Курылык и Ирвин, 2019; Ли и др., 2019). Использование естественных колебаний температуры в водоносных горизонтах также было признано ценным индикатором для понимания систем подземных вод, в частности, при взаимодействии с поверхностными водами (Constantz, 2008; Rau et al., 2010; Molina-Giraldo et al., 2011; Саар, 2011; Колуччио, Морган, 2019; Каандорп и др., 2019).

Температурные профили, измеренные в скважинах, отражают пространственно и временно изменяющиеся тепловыделения в водоносных горизонтах с поверхности и, таким образом, могут использоваться для изучения теплового взаимодействия на поверхности земли (Gunawardhana and Kazama, 2011; Kurylyk et al., 2013; Burns et al., 2016; Бенсе, Курылык, 2017). Особенно когда в неглубоких недрах преобладает горизонтальный поток, изменения атмосферных температур и землепользования представляют собой тепловые сигналы, которые передаются в водоносный горизонт и становятся видимыми в каротажных диаграммах. Эти изменения ярко выражены в городах, где ускоренный поток тепла от городского потепления, закрытой земли и заглубленных инфраструктур приводит к появлению крупномасштабных подземных городских островов тепла (Ferguson and Woodbury, 2004; Menberg et al., 2013; Zhu et al., 2015; Benz et al., 2016; Epting et al., 2017; Bayer et al., 2019; Hemmerle et al., 2019), а городские, промышленные и мусорные свалки являются причиной наиболее заметных локальных аномалий тепла в водоносных горизонтах Центральной Европы (Tissen et al., 2019). Сообщается, что в менее нарушенных сельских районах температура грунтовых вод также медленно повышается, что, очевидно, является реакцией мелководья на недавнее изменение климата (Maxwell and Kollet, 2008; Bloomfield et al., 2013; Kurylyk et al., 2014). ; Menberg et al., 2014; Colombani et al., 2016). Однако по сравнению с записями температуры атмосферы, постоянно отслеживаемые долгосрочные временные ряды температур подземных вод немногочисленны, часто сильно перекрываются местными эффектами, и, таким образом, наша текущая картина подземного потепления из-за изменения климата не очень ясна. В качестве альтернативы можно использовать повторные каротажные диаграммы переходных температур в скважинах (Bense, Kurylyk, 2017; Benz et al., 2018a). Кондуктивный перенос тепла через землю и водоносный горизонт происходит медленно, однако период времени между двумя измерениями должен составлять порядка лет, а в идеале — десятилетий.

Основная цель данного исследования — выявить изменения подземной температуры. Мы сообщаем о результатах повторных измерений профилей температуры в редких скважинах спустя более 25 лет. Основное внимание уделяется большому пространственному охвату с несколькими скважинами, чтобы выявить региональное потепление грунтовых вод и минимизировать влияние местных эффектов. Все колодцы расположены в стране Бавария на юге Германии, где широко обсуждается влияние изменения климата на грунтовые воды. Как и во многих других странах, водоносные горизонты представляют собой основной источник пресной воды, и поэтому любые факторы, влияющие на резервуары подземных вод, представляют первостепенный гидрологический интерес.Таким образом, соответствующая работа и недавние обзоры изменения климата подземных вод в основном сосредоточены на изменении пополнения и доступности подземных вод (Earman and Dettinger, 2011; Green et al., 2011; Stoll et al., 2011; Alam et al., 2019; Bloomfield et al., 2019; Bloomfield et al., 2011; Green et al., 2011; Stoll et al., 2011; Alam et al., 2019; Bloomfield et al. др., 2019; Zhang et al., 2020). Потенциальное гидрохимическое воздействие климатических изменений уровня грунтовых вод на мобилизацию загрязнителей подчеркивается Jarsjö et al. (2020). Последствия продолжающегося потепления неглубоких подземных вод обсуждаются редко, но многообразны (Riedel, 2019).Среди них — фундаментальные изменения микробной активности и экосистем в подземных водах, которые зависят от долгосрочных стабильных тепловых условий (Kløve et al., 2014; Griebler et al., 2019), а также потенциальные угрозы родниковым и пещерным экосистемам (Jyväsjärvi et al. др., 2015; Маммола и др., 2019). Леонхардт и др. (2017) подчеркивают, что для источников в национальных парках Баварии наиболее критичны последствия изменения климата, и поэтому совсем недавно власти инициировали программу долгосрочного мониторинга биотических и абиотических данных, включая температуру в 15 из этих источников.

Далее мы описываем измерения профиля температуры в баварских скважинах, которые служат основой этой работы. Подготовка представленных данных адаптирована к цели данного исследования, заключающейся в количественной оценке долгосрочной термической эволюции водоносных горизонтов в масштабе страны. Это проверяется путем включения имеющихся данных о температуре воздуха и сравнения изменений в атмосфере с изменениями, обнаруженными под землей. Кроме того, для выяснения накопления тепла, связанного с потеплением недр, вызванным климатом, также оценивается изменение регионального геотермального потенциала.

Методы и данные

Данные о температуре подземных вод

Данные о температуре подземных вод регистрируются в Баварии путем регистрации температуры в наблюдательных колодцах с использованием измерителя уровня воды с датчиком температуры. Данные собирались в период с 1992 по 1994 год и в 2019 году. В период с 1992 по 2004 год из скважин отбирались пробы каждые 3 месяца на нерегулярной основе в течение одного года, так что для каждой лунки было получено до четырех измерений. Эти измерения были выполнены Landesamt für Umwelt Bayern (LfU Bayern), который является государственным экологическим управлением федеральной земли Бавария в Германии.В 2019 году тот же набор скважин был измерен во время полевых работ в апреле и июле / августе с использованием измерителя уровня воды типа 120 — LTC от HT Hydrotechnik GmbH. Для набора данных 2019 года точность и точность датчика температуры составляет 0,1 К. Для кампании по отбору проб 1992–2004 годов точность также составляет 0,1 К. Предполагается, что точность для этого набора данных будет той же величины, при условии использования стандартных устройств, даже если не сохраняется подробная информация о применяемых регистраторах. Вертикальное разрешение отбора проб было самым высоким вблизи поверхности, где колебания температуры обычно наиболее сильны.Температуры регистрировались с шагом 1 м выше 20 м, с шагом 2 м от 20 до 40 м и с шагом 10 м ниже 40 м для кампании 1992–1994 годов. В 2019 году температура измерялась с интервалами 0,5 м выше 10 м, с интервалами 1 м от 10 до 40 м, с интервалами 2 м от 40 до 60 м и с интервалами 5 м ниже 60 м. Для дальнейшего анализа все измеренные температуры были затем линейно интерполированы с разрешением 1 м.

Первоначально набор данных, измеренных в 1992–1994 годах, охватывал 347 температурно-глубинных профилей (209 скважин имеют глубину менее 10 м).Из них для 95 скважин была проведена полная сезонная запись четырех сезонных измерений. Данные о температуре из этих 95 скважин были предоставлены LfU Bayern для этого исследования. Из них 46 скважин были измерены повторно в 2019 году. Другие скважины были либо менее 15 м, либо были исключены из сети наблюдательных скважин (восстановлены естественным путем), их нельзя было найти на месторождении или к ним нельзя было получить доступ (нет разрешения на доступ). для колодцев в частной собственности).

Для этого исследования мы применили пороговое значение для сезонных колебаний температуры, равное 0.5 К ниже 20 м. 12 скважин, которые превысили этот порог, были вырезаны для дальнейшего анализа. Эти скважины показали несоответствия или четко выявили влияние возмущающих процессов либо в измерениях 1992–2004 годов, либо в измерениях 2019 года. В одной из скважин аномальные изменения более чем на 4 К в период с 1990-х по 2019 год вместе с несогласованным сигналом в 2019 году были связаны с сильным суперпозиционированием местных антропогенных нарушений, поэтому эти измерения также были исключены. В одной скважине уровень грунтовых вод был ниже 100 м глубины, а в одной из скважин зонд застрял в обоих измерениях 2019 года после того, как глубина грунтовых вод составляла менее 2 м.Эти две скважины также были исключены для дальнейшего анализа.

Остальные 32 наблюдательные скважины расположены в различных гидрогеологических условиях и разбросаны по всей Баварии. Карта, показывающая расположение наблюдательных колодцев и станций температуры воздуха, приведена на Рисунке 1А. Профили температуры-глубины доступны в качестве дополнительных материалов к этой статье и дополнительно заархивированы в Мировом центре данных PANGAEA. Профили температуры-глубины также доступны по адресу: https: // doi.pangaea.de/10.1594/PANGAEA.923529.

РИСУНОК 1 . (A) Карта основных гидрогеологических единиц и расположение 32 скважин для наблюдения за температурой грунтовых вод (GWT) и 23 станций температуры воздуха (AT), выбранных для этого исследования. Крупные города и реки обозначены черными звездами и синими линиями соответственно. (B) Среднегодовые арифметические температуры воздуха с 1960 по 2018 год для 23 станций в Баварии (синие точки и линии). Температуры приведены к соответствующей средней температуре за период с 1960 по 1989 год для каждой станции. ΔT ₁₀ — это десятилетнее изменение температуры, вычисленное с помощью линейной регрессии наименьших квадратов с коэффициентом корреляции Пирсона (r) и значением p (p).

Данные о температуре воздуха

Для получения трендов атмосферной температуры мы использовали среднегодовые арифметические значения с 23 станций температуры воздуха в Баварии. Эти данные предоставлены Центром климатических данных (CDC), управляемым Deutscher Wetterdienst (DWD). Согласно рекомендации Всемирной метеорологической организации (World Meteorological Organization, 2017) данные о температуре воздуха были разбиты на два 30-летних периода.Далее именуются учетным периодом 1960–1989 гг. И периодом исследования 1990–2019 гг. Станции температуры воздуха были выбраны из-за того, что начиная с 1960 года они имели постоянные и точные рекорды. Подробные описания и метаданные для каждой метеостанции можно найти на FTP-сервере, к которому обращается DWD.

Теоретический геотермальный потенциал

Температурные колебания в недрах также изменяют общую тепловую энергию, хранящуюся в недрах. С точки зрения использования неглубокой геотермальной энергии, эта энергия определяет теоретический геотермальный потенциал (Bayer et al., 2019). Это представляет собой тепло в месте и может быть рассчитано на основе уравнения калорического состояния для насыщенного водой однородного твердого вещества:

E = [n⋅cw + (1 − n) ⋅cs] ⋅V⋅ T

, где n — пористость твердого тела, c _w и c _s в кДж (м ³ K) ⁻¹ — объемные теплоемкости воды и твердого тела, V (м ³ ) — объем резервуара, а T (K) — температура резервуара.Это уравнение можно сжать, выделив компонент, связанный со свойствами материала, m = n⋅cw + (1 − n) ⋅cs, и часть, описывающую тепловое поле коллектора, τ = V⋅T. Если мы предположим горизонтально однородный резервуар, в котором температура изменяется только с глубиной (z), τ становится τ = A⋅∫T (z) dz = A⋅θ, где A — площадь, а θ — интеграл температуры по глубине. Таким образом, тепло на месте равно E = m⋅A⋅θ. Соответственно, изменение тепловой энергии, запасенной в недрах, при постоянных свойствах материала можно описать как ΔE (τ) = m⋅A⋅Δθ.

Мы также протестировали другой подход, в котором профиль средней арифметической разницы линейно подгоняется к каждому профилю наблюдения. Этот подход основан на стандартных статистических измерениях, так как соответствующий анализ пространственного профиля температуры является скудным, и нет более ранних работ, основанных на том же подходе. В этой модели профили откалиброваны по наименьшей среднеквадратичной ошибке (RMSE) между эталонным профилем и измеренными профилями Δ T на каждой станции. Это дает возможность получить как пространственное, так и полное покрытие глубины в каждой наблюдательной скважине.Полученные профили были интегрированы на глубинах от 15 до 100 м и затем интерполированы с помощью взвешивания обратных расстояний на сетке 1 км × 1 км с общим количеством 70 610 ячеек сетки для штата Бавария.

Результаты и обсуждение

Последние изменения температуры воздуха

Последние тенденции температуры воздуха рассчитаны на основе среднегодовых значений 23 станций температуры воздуха, равномерно распределенных по Баварии (рис. 1A). На рис. 1В показан температурный рекорд с 1960 г., нормированный на соответствующую среднюю температуру базисного периода с 1960 по 1989 г. для каждой станции.Рекорды средней годовой температуры воздуха для отдельных станций демонстрируют высокую межгодовую изменчивость до 3 K, но также высокую согласованность линий тренда между собой. Это свидетельствует о том, что относительные изменения температуры воздуха происходят равномерно в пределах исследуемой территории и обусловлены крупномасштабным климатическим режимом. Вычисление линейной регрессии за более длительные периоды позволяет вывести скорость изменения температуры за десятилетия (Δ T ₁₀ ), которая представляет собой наклон линейной регрессии за десятилетие.Для исследуемого периода 1990–2019 гг. Линейная регрессия этих станций температуры воздуха дает наклон 0,35 ± 0,11 K (10a) ⁻¹ . По сравнению с наклоном линейной регрессии за предыдущий 30-летний период 0,14 ± 0,07 K (10a) ^-1 , скорость изменения температуры для периода исследования значительно выше. Изменение наклона линейной регрессии согласуется со средним изменением температуры на 1,06 K между 1990 и 2019 годами и последующими 30 годами (1960–1989), что приводит к десятилетнему изменению температуры также на 0.35 К (10а) ^-1 .

Последние изменения температуры подземных вод

Чтобы выявить изменения подземной температуры, мы сначала опишем недавние изменения температуры подземных вод в скважинах по отдельности. Записанные профили температуры отражают ограниченный участок геологической среды. Этот участок ограничен уровнем грунтовых вод сверху и глубиной бурения наблюдательной скважины снизу. На основании сезонных измерений 1992–1994 годов мы можем определить сезонные колебания температуры по глубине.Для глубин менее 15 м сезонные колебания превышают 0,1 К и, следовательно, поддаются измерению. На дополнительном рисунке S1 показаны средние значения диапазонов (минимальные и максимальные различия) на глубину для выбранных 32 станций.

Вертикальные изменения температуры ниже 15 м обычно следуют за местным геотермальным градиентом в соответствии с базальным тепловым потоком из недр Земли. Они также сохраняют тепловые сигнатуры в течение более длительного периода времени, например, от изменений температуры поверхности земли (например, в городских районах (Banks et al., 2009), а также от изменений региональных температур подземных вод, что близко отражает среднегодовые температуры воздуха в зоне питания (Burns et al., 2017)). Таким образом, изменения повторяющихся профилей температуры, измеряемых в течение периода времени более года, могут выявить долгосрочные колебания температуры, например, связанные с глобальным потеплением. Разница температур Δ T ( z ) , между периодом 1992–1994 годов и периодом 2019 года рассчитывается на основе профилей средней температуры для каждого периода времени (см., Дополнительный рисунок S2). Это дает профиль Δ T для каждой отдельной станции, изображенной на рисунке 2A. Чтобы иметь дело с чередующимися датами отбора проб в период 1992–1994 годов и для лучшей сопоставимости, изменение температуры нормируется на скорость изменения температуры за десятилетия (Δ T ₁₀ ) по отношению к промежутку времени между периодами. Десятилетние скорости изменения температуры на глубину изображены в виде прямоугольных диаграмм на Рисунке 2B. На глубине 20 м Δ T ₁₀ изменяется в пределах −0.01 и 0,49 со средним значением 0,28 K (10a) ^-1 . С увеличением глубины среднее значение Δ T ₁₀ уменьшается до 0,16, 0,09, 0,07, 0,05 K (10a) ^-1 на глубине 40, 60, 80 и 100 м соответственно.

РИСУНОК 2 . (A) Различия (ΔT) между профилями температуры, измеренными в 2019 г., и средним сигналом за период с 1992 по 1994 г. (серые линии). Разница в среднем арифметическом (красная линия) рассчитывается как скользящее среднее с окном 5 м и отображается в виде красной линии вместе со стандартным отклонением (1σ) в виде красной прозрачной области. (B) Десятилетняя скорость изменения температуры (Δ T ₁₀ ) для температуры воздуха (AT, синий прямоугольник) и температуры грунтовых вод на разных глубинах (GWT, красные прямоугольники). AT представляют собой наклоны обычной регрессии по методу наименьших квадратов для среднегодовых значений с 1990 по 2018 год. Скорости GWT рассчитываются на основе профилей температуры и глубины, измеренных в 2019 и 1992–1994 годах. Усы нарисованы для значений меньше 1,5 величины межквартильного размаха. Выбросы показаны точками. (C) Подсчет измерений на соответствующих глубинах.

Предлагаемые нормы соответствуют недавним наблюдениям за подземными водами на одной глубине в прилегающей к западу федеральной земле Баден-Вюртемберг и наблюдениям в Австрии на юге. Для Баден-Вюртемберга Riedel (2019) сообщил со скоростями Δ T ₁₀ 0,1–0,4 K (10a) ⁻¹ на основе общегосударственного набора данных о качестве подземных вод за период с 2000 по 2015 гг. ) также обнаружил квазиглубинную зависимость от температуры в родниковых водах, усредненных при более высокой скорости Δ T ₁₀ , равной 0.3 K (10a) ⁻¹ со скоростью 0,2 K (10a) ⁻¹ в подземных водах. В Австрии Benz et al. (2018b) наблюдали немного более высокую скорость изменения температуры 0,7 ± 0,8 К за 20-летний период с 1994 по 2013 г. (Δ T ₁₀ ∼ 0,37 ± 0,42 К (10a) ⁻¹ ). В обоих исследованиях скорость изменения температуры не связана с глубиной. Несмотря на это, следует отметить, что средняя глубина измерения в австрийских скважинах относительно небольшая и составляет 7 ± 4 м от поверхности земли.

Корреляция между темпами изменения температуры воздуха и подземных вод

Чтобы сделать вывод о корреляции между колебаниями температуры воздуха и подземных вод, температура воздуха в каждой наблюдательной скважине рассчитывается путем взвешивания на основе обратного расстояния пяти ближайших станций температуры воздуха. На рисунке 3 показано изменение температуры за декаду для каждой из 32 наблюдательных скважин для температуры воздуха и среднее значение с шагом 10 м отдельных профилей температуры. Для соответствующих значений глубины vs.температуры воздуха, коэффициенты корреляции Пирсона ( r ) указывают на умеренную, но устойчивую корреляцию со значениями между 0,4 и 0,6. P -значения показывают, что статистическая значимость увеличивается с глубиной, несмотря на высокую изменчивость. Как правило, более высокие скорости изменения температуры воздуха отражаются более высокими скоростями изменения температуры в недрах. Однако локальные вариации велики как по глубине проникновения сигнала, так и по абсолютным значениям. Обратите внимание, что скорость изменения температуры воздуха имеет низкое стандартное отклонение, равное 0.8 K, что затрудняет выявление явных колебаний между температурными станциями, так как сигнал температуры атмосферы более однороден, чем сигнал в подповерхностном слое. Таким образом, трудно сделать вывод о наличии диффузного сигнала в недрах из-за незначительных колебаний температуры воздуха (рис. 3A). Показатели корреляции являются самыми высокими для Δ T ₁₀ на высоте 100 м и предполагаемой температуре воздуха. Предполагая, что процесс, при котором тепловое поле геологической среды в основном изменяется из-за изменения состояния поверхности земли (например,g., для неглубоких и неограниченных водоносных горизонтов), мы ожидаем обратного с уменьшением показателей на большей глубине, вызванным изменением условий поверхности земли. Очевидно, что корреляция температур поверхности или воздуха непосредственно с температурами под поверхностью предполагает, что изменения в профиле температуры являются результатом вертикальной нисходящей теплопередачи (адвективной или диффузной). Если это не так, температура, особенно на больших глубинах, может измениться из-за бокового теплопереноса, связанного с региональным режимом потока грунтовых вод (Taniguchi et al., 1999; Чжу и др., 2015; Burns et al., 2016; Bense et al., 2020). В этом случае температурный профиль будет нести интегрированный сигнал, в котором преобладают среднегодовые температуры области подпитки. Однако, несмотря на потенциальное влияние местных гидрогеологических условий, также возможно, что наблюдаемое несоответствие является артефактом статистического анализа, поскольку количество наблюдений уменьшается с глубиной (с 24 до 16).

РИСУНОК 3 . (A) Тепловая карта, показывающая изменение температуры за десятилетие (Δ T ₁₀ ) для температуры воздуха (AT) в период с 1990 по 2018 г. и температуры грунтовых вод (GWT), рассчитанной на основе измеренных профилей температуры и глубины. в 2019 и 1992–1994 гг.Температура воздуха определяется для каждой точки наблюдательной скважины. Значения на глубине 10 м были замаскированы, чтобы показать высокую сезонную изменчивость. Наблюдательные скважины сортируются по их вертикальной погрешности. Пустые ячейки отображаются серым цветом. (B) коэффициент корреляции Пирсона ( r ) и значение p ( p ) для GWT на каждой глубине.

Значительное количество скважин, включенных в это исследование, позволяет получить надежные средние оценки. По сравнению с соответствующими температурами надземного воздуха, как и ожидалось, десятилетнее повышение температуры под землей замедляется.Средние значения для Баварии составляют Δ T ₁₀ = 0,35 K для атмосферы, 0,28 K на 20 м и 0,09 K на глубине 60 м. Это означает, что на самом глубоком уровне изменения, однако, близки к точности измерения. Температуры воздуха и под землей демонстрируют корреляцию от умеренной до хорошей, при этом разброс грунтовых вод выше, чем температура воздуха. Основные тенденции изменения температуры воздуха также отражаются в записях подземных температур. Это поддерживает хорошую статистическую основу измеренных данных даже без подробного анализа процессов теплопередачи на конкретной площадке.

Мелководный геотермальный потенциал недавних колебаний температуры

Изменения подземных температур также представляют собой увеличение тепловой энергии, запасенной в недрах, в ответ на недавние сдвиги в тепловом режиме поверхностных условий. Это дополнительное тепло может быть получено через неглубокие геотермальные системы и, таким образом, увеличивает теоретический геотермальный потенциал неглубоких недр. Для точной количественной оценки этого дополнительного тепла как геологические свойства материала, так и тепловое поле должны быть охарактеризованы на высоком уровне.Однако тепловые свойства, такие как теплоемкость, не меняются в широком диапазоне в геологических средах (Stauffer et al., 2013). Если мы предположим свойства насыпного материала и наложим среднее арифметическое значение профиля Δ T на интервал глубин от 15 до 100 м под поверхностью, мы сможем вычислить приблизительную оценку величины теплового потока в недрах. В таблице 1 перечислены запасы энергии в год для минимального, максимального и среднего (50%) предположения о пористости (0,5–0,15) и объемной теплоемкости твердого тела (1900–2 500 кДж (м ³ K) ⁻¹ ).Энергия, запасенная в год, колеблется от 155 (± 125) до 212 (± 171) ПДж между минимальным и максимальным сценариями (± 1σ). Для медианного сценария тепловая энергия, запасаемая изменением климата в недрах в год, составляет 184 (± 149) ПДж. По сравнению с потребностью в первичной энергии (1944 ПДж) и потребностью в отоплении (669,7 ПДж) в 2017 году (Ebert and Voigtländer, 2019) энергия, запасенная в недрах в год для медианного сценария, составляет 9,5% годовой потребности в первичной энергии 27,5% потребности Баварии в отоплении.Этот упрощенный расчет, однако, не учитывает пространственные вариации и полагается на среднеарифметические различия всех профилей.

ТАБЛИЦА 1 . Параметры модели теплосодержания для сценария минимума, среднего и максимума.

Для альтернативного подхода, при котором профиль средней арифметической разности линейно подгоняется к каждому профилю наблюдения, сохраненные энергии для минимального и максимального сценария составляют 208 и 285 ПДж с RMSE 40 и 54 ПДж соответственно. Срединный сценарий дает вход тепловой энергии в 248 ПДж со среднеквадратичным значением 47 ПДж, что равняется 12.8% потребности Баварии в первичной энергии или 37% потребности в отоплении. На дополнительных рисунках S3, S4 показана подгонка профиля и пространственное распределение интерполированных температур грунтовых вод и воздуха. Обратите внимание, что пространственный охват наблюдательных скважин по отношению к территории Баварии недостаточен для получения полностью надежных цифр, но он дает первую приблизительную оценку порядка величины энергии, запасаемой в недрах ежегодно. Тем не менее, представленный пространственный подход предлагает возможность использовать более точные региональные параметры материала для неоднородных гидрогеологических фаций.По сути, мы обнаружили, что тепловая энергия, запасаемая в результате изменения климата в недрах за год, составляет 10% от общей потребности Баварии в первичной энергии, или одну треть потребности в тепле. Эта непрерывная теплопередача представляет собой огромный восполняющий ресурс, подпитываемый изменением климата. Ожидается, что результаты этого местного исследования будут применимы в аналогичных величинах в глобальном масштабе, поскольку наблюдаемые тенденции атмосферной температуры в Баварии соответствуют глобальным тенденциям, а тепловая связь между поверхностью и мелководными подповерхностными слоями оказалась устойчивой также на в глобальном масштабе (Benz et al., 2017).

Заключение

Целью данного исследования было выявление региональных долгосрочных трендов температуры подземных вод, и для этой цели профили скважин, повторно измеренные через 27 лет, сравнивались друг с другом. Чтобы как можно больше устранить мгновенную локальную изменчивость, мы сравнили профили, полученные в виде усредненных журналов повторных кампаний в течение каждого года. Общее количество подходящих скважин составило 32, которые охватывают в целом всю территорию Баварии, Германия, и они предоставили существенное представление о мелководном термическом режиме геологической среды.Очевидно, что каждый профиль отличался от других под влиянием местных гидрогеологических, климатических и потенциально антропогенных условий. Однако краткосрочная изменчивость и сезонность оказались незначительными для этих скважин на глубине менее 15 м, и именно здесь долгосрочное изменение климата оставило заметный термический отпечаток. Практически все скважины показали повышение температуры грунтовых вод. Увеличение и несоответствие профилей скважин было наибольшим на небольшой глубине, и наблюдалось максимальное потепление на 1,5 К.Только одна скважина показала небольшое похолодание на 0,2 К, но в среднем более теплые на 0,7 К грунтовые воды обнаруживаются на глубине 15 м, которая уменьшается с глубиной по профилю.

За последние ∼30 лет потепление климата перенесло тепло в недра со скоростью, которая, по оценкам, составляет более четверти годовой потребности штата в отоплении. Повышение температуры грунта (воды) увеличивает эффективность неглубоких геотермальных систем, а ускоренный поток тепла грунта представляет собой форму тепловой подпитки неглубоких геотермальных резервуаров.Таким образом, такой приток тепла грунтом можно рассматривать как благоприятный для геотермального использования. Напротив, экосистемы грунтовых вод, которые привыкли к почти статическим тепловым условиям, нуждаются в адаптации и могут испытывать возрастающую нагрузку. Даже если изменения пока считаются незначительными, а воздействия считаются приемлемыми, температура грунтовых вод будет и дальше повышаться в качестве отсроченной реакции на прошлые изменения температуры и, вероятно, еще больше повысится в ответ на потепление атмосферы в будущем.

Заявление о доступности данных

Наборы данных, представленные в этом исследовании, можно найти в онлайн-репозиториях.Названия репозитория / репозиториев и номера доступа можно найти в статье / Дополнительных материалах.

Вклад авторов

Все авторы внесли равный вклад в эту работу.

Финансирование

Эта работа финансируется Немецким исследовательским фондом, DFG (номер гранта BA2850 / 3-1).

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Мы благодарим Якоба Майкла за редактирование языка. Мы также хотели бы поблагодарить Леонарда Циммерера и Рафаэля Майнхардта за их большую поддержку во время полевых измерений и Таню Маст (TH Ingolstadt) за ее ценные идеи и советы по статистике спроса на энергию в Баварии. Кроме того, мы благодарим Тиса Риксена и Кристиана Альбрехта (WWA, Ашаффенбург), Саймона Кирнера (WWA, Бад Киссинген), Зигфрида Бруннера (WWA, Деггендорф), Верену Багехорн и Георга Линднера (WWA Hof), Ральфа Оттманна (WWA, Ингольштадт), Ангелику Бабл (WWA). Кемптен), Макс Пёльманн (WWA Kronach), Франц Шрегер (WWA Ландсхут), Патрик Банер (WWA München), Норберт Галамбос (WWA Nürnberg), Клаус Мориц и Майкл Готвальд (WWA Rosenheim), Юрген Фестбаум (WWA Weiden), Юрген Фестбаум (WWA Weiden) и Ральфу Остертагу (WWA Weilheim) за помощь в поиске скважин, предоставление доступа и обмен (мета-) данными по наблюдательным скважинам.

Дополнительные материалы

Дополнительные материалы к этой статье можно найти в Интернете по адресу: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/feart.2020.575894/full#supplementary-material Профили температуры и глубины также доступны по адресу: https://doi.pangaea.de/10.1594/PANGAEA.923529

Ссылки

Алам, С., Гебремайкл, М., Ли, Р., Дозье, Дж. и Леттенмайер, Д.П. (2019). Изменение климата влияет на запасы грунтовых вод в Центральной долине, Калифорния. Изменение климата 157, 387–406. doi: 10.1007 / s10584-019-02585-5

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бэнкс, Д., Ганди, К. Дж., Янгер, П. Л., Уизерс, Дж. И Андервуд, К. (2009). Антропогенная термогеологическая «аномалия» в Гейтсхеде, Тайн и Уир, Великобритания. Q. J. Eng. Геол. Hydrogeol. 42, 307–312. doi: 10.1144 / 1470-9236 / 08-024

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Байер П., Аттард Г., Блюм П. и Менберг К. (2019). Геотермальный потенциал городов. Обновить. Поддерживать. Energy Rev. 106, 17–30. doi: 10.1016 / j.rser.2019.02.019

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бенсе, В. Ф., и Курылык, Б. Л. (2017). Отслеживание подземного сигнала десятилетнего потепления климата для количественной оценки вертикальных расходов грунтовых вод. Geophys. Res. Lett. 44 (12), 244–253. doi: 10.1002 / 2017gl076015

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бенс, В. Ф., Курылик, Б. Л., ван Даал, Дж., Ван дер Плоег, М. Дж., И Кэри, С.К. (2017). Интерпретация повторяющихся профилей температуры и глубины для потока грунтовых вод. Водные ресурсы. Res. 53, 8639–8647. doi: 10.1002 / 2017wr021496

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бенс, В., Курылык, Б., де Брюин, Дж., И Виссер, П. (2020). Повторное термопрофилирование подземных вод для выявления временной изменчивости условий течения глубинных подземных вод. Водные ресурсы. Res. 56, e2019WR026913. doi: 10.1029 / 2019wr026913

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Benz, S.А., Байер, П., Гетче, Ф. М., Олесен, Ф. С., и Блюм, П. (2016). Связывание поверхностных городских островов тепла с температурой грунтовых вод. Environ. Sci. Technol. 50, 70–78. doi: 10.1021 / acs.est.5b03672

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Benz, S. A., Bayer, P., and Blum, P. (2017). Глобальные закономерности низких температур подземных вод. Environ. Res. Lett. 12, 034005. doi: 10.1088 / 1748-9326 / aa5fb0

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Benz, S.А., Байер, П., Блюм, П., Хамамото, Х., Аримото, Х. и Танигучи, М. (2018a). Сравнение антропогенного поступления тепла и накопления тепла в недрах Осаки, Япония. Sci. Total Environ. 643, 1127–1136. doi: 10.1016 / j.scitotenv.2018.06.253

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Benz, S.A., Bayer, P., Winkler, G., and Blum, P. (2018b). Последние тенденции температуры грунтовых вод в Австрии. Hydrol. Earth Syst. Sci. 22, 3143. doi: 10.5194 / hess-22-3143-2018

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Bloomfield, J.П., Джексон, К. Р., Стюарт, М. Э. (2013). Изменения уровня, температуры и качества подземных вод в Великобритании в течение 20-го века: оценка доказательств воздействия изменения климата.

Google Scholar

Блумфилд, Дж. П., Марчант, Б. П., и Маккензи, А. А. (2019). Изменения засухи грунтовых вод, связанные с антропогенным потеплением. Hydrol. Earth Syst. Sci. 23, 1393–1408. doi: 10.5194 / hess-23-1393-2019

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Bredehoeft, J.Д., и Папаопулос И.С. (1965). Скорость вертикального движения грунтовых вод оценивается по тепловому профилю Земли. Водные ресурсы. Res. 1, 325–328. doi: 10.1029 / wr001i002p00325

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Burns, E. R., Ingebritsen, S. E., Manga, M., and Williams, C. F. (2016). Оценка геотермального и гидрогеологического контроля регионального распределения температуры подземных вод. Водные ресурсы. Res. 52, 1328–1344. doi: 10.1002 / 2015wr018204

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бернс, Э.R., Zhu, Y., Zhan, H., Manga, M., Williams, C.F., Ingebritsen, S.E., et al. (2017). Тепловое воздействие изменения климата на экосистемы, питаемые подземными водами. Водные ресурсы. Res. 53, 3341–3351. doi: 10.1002 / 2016wr020007

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Коломбани, Н., Джамбастиани, Б. М. С., и Мастрочикко, М. (2016). Использование профилей температуры неглубоких подземных вод для вывода об изменении климата и землепользования: проблемы интерпретации и измерения. Hydrol. Процесс. 30, 2512–2524. doi: 10.1002 / hyp.10805

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Колуччио, К. и Морган, Л. К. (2019). Обзор методов измерения обмена подземных и поверхностных вод в заплетенных реках. Hydrol. Earth Syst. Sci. 23, 4397–4417. doi: 10.5194 / hess-23-4397-2019

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Констанц, Дж. (2008). Тепло как индикатор для определения водообмена в русле реки. Водные ресурсы. Res. 44, W00D10.doi: 10.1029 / 2008wr006996

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Эрман, С., Деттингер, М. (2011). Потенциальные воздействия изменения климата на ресурсы подземных вод — глобальный обзор. J. Water Clim. Изменить 2, 213–229. doi: 10.2166 / wcc.2011.034

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Эберт, М., Фойгтлендер, К. (2019). Aktuelle Zahlen zur Energieversorgung в Баварии — prognose für das Jahr 2017. Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie.

Google Scholar

Epting, J., Scheidler, S., Affolter, A., Borer, P., Mueller, M.H., Egli, L., et al. (2017). Тепловое воздействие подземных строительных конструкций на городские ресурсы подземных вод — примерный пример. Sci. Total Environ. 596-597, 87–96. doi: 10.1016 / j.scitotenv.2017.03.296

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фергюсон Г. и Вудбери А. Д. (2004). Подземный тепловой поток в городской среде. J. Geophys. Res.Solid Earth 109, B02402 doi: 10.1029 / 2003jb002715

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Green, T. R., Taniguchi, M., Kooi, H., Gurdak, J. J., Allen, D. M., Hiscock, K. M., et al. (2011). Под поверхностью глобальных изменений: влияние изменения климата на грунтовые воды. J. Hydrol. 405, 532–560. doi: 10.1016 / j.jhydrol.2011.05.002

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Griebler, C., Avramov, M., and Hose, G. (2019). «Подземные водные экосистемы и их услуги: текущее состояние и потенциальные риски», в Атлас экосистемных услуг .Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Springer, 197–203.

Google Scholar

Гунавардхана, Л. Н., и Казама, С. (2011). Изменение климата влияет на изменение температуры подземных вод на Сендайской равнине, Япония. Hydrol. Процесс. 25, 2665–2678. doi: 10.1002 / hyp.8008

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Hemmerle, H., Hale, S., Dressel, I., Benz, S.A., Attard, G., Blum, P., et al. (2019). Оценка температуры подземных вод в Париже, Франция. Geofluids 2019, 1–11.doi: 10.1155% 2F2019% 2F5246307

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Jarsjö, J., Andersson-Sköld, Y., Fröberg, M., Pietroń, J., Borgström, R., Löv, A., et al. (2020). Прогнозирование воздействия изменения климата на мобилизацию металлов на загрязненных участках: контроль уровня грунтовых вод. Sci. Total Environ. 712, 135560. doi: 10.1016 / j.scitotenv.2019.135560

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ювясъярви, Дж., Марттила, Х., Росси, П. М., Ала-Ахо, П., Olofsson, B., Nisell, J., et al. (2015). Вызванное климатом потепление представляет угрозу для весенних экосистем северной Европы. Global Change Biol. 21, 4561–4569. doi: 10.1111 / gcb.13067

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Клов, В. П., Дорненбал, П. Дж., Куи, Х., Питер Броерс, Х., и де Лоу, П. Г. Б. (2019). Буферизация температуры грунтовыми водами в экологически ценных низинных водотоках в текущих и будущих климатических условиях. J. Hydrol. 3, 100031.doi: 10.1016 / j.hydroa.2019.100031

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Kløve, B., Ala-Aho, P., Bertrand, G., Gurdak, J. J., Kupfersberger, H., Kværner, J., et al. (2014). Воздействие изменения климата на грунтовые воды и зависимые экосистемы. J. Hydrol. 518, 250–266. doi: 10.1016% 2Fj.jhydrol.2013.06.037

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Курылык, Б. Л., и Ирвин, Д. Дж. (2019). Тепло: недооцененный инструмент в арсенале практикующего гидрогеолога. Подземные воды 57, 517–524. doi: 10.1111 / gwat.12910

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Курылик, Б. Л., Бурк, К., и Маккуорри, К. Т. (2013). Возможная реакция температуры поверхности и температуры грунтовых вод на мелководье на изменение климата: пример из небольшого засаженного деревьями водосбора в восточно-центральной части Нью-Брансуика (Канада). Hydrol. Earth Syst. Sci. 10, 2701–2716. doi: 10.5194% 2Fhessd-10-3283-2013

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Курылык, Б.Л., Маккуорри, К. Т. Б., и Маккензи, Дж. М. (2014). Влияние изменения климата на температуру грунтовых вод и почвы в регионах с холодным и умеренным климатом: последствия, математическая теория и новые инструменты моделирования. Науки о Земле. Ред. 138, 313–334. doi: 10.1016 / j.earscirev.2014.06.006

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Курылык, Б. Л., Ирвин, Д. Дж., И Бенс, В. Ф. (2019). Теория, инструменты и многопрофильные приложения для отслеживания потоков подземных вод по профилям температуры. ПРОВОДА Вода 6, e1329. doi: 10.1002 / wat2.1329

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Леонхардт, Г., Зайферт, Л., Гереке, Р., Мюллер, Дж., Хотци, Р., и Лотц, А. (2017). «Источники в национальных парках Баварии как индикаторы изменения климата», на 6-м симпозиуме по исследованиям в охраняемых территориях, Зальцбург, Австрия, 2–3 ноября 2017 г., стр. 369–372.

Google Scholar

Ли, С., Донг, Л., Чен, Дж., Ли, Р., Ян, З. и Лян, З. (2019). Оценка вертикального потока подземных вод по профилям температуры в скважине с помощью численной модели RFLUX. Hydrol. Процесс. 33, 1542–1552. doi: 10.1002 / hyp.13420

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Маммола, С., Пиано, Э., Кардосо, П., Вернон, П., Домингес-Вильяр, Д., Калвер, Д. К. и др. (2019). Углубление изменения климата: влияние глобальных климатических изменений на пещерные экосистемы. Anthr. Ред. 6, 98–116. doi: 10.1177 / 2053019619851594

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Максвелл, Р. М., и Коллет, С. Дж. (2008). Взаимозависимость динамики подземных вод и обратных связей между землей и энергией при изменении климата. Nat. Geosci. 1, 665–669. doi: 10.1038 / ngeo315

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Менберг, К., Байер, П., Зосседер, К., Румор, С., и Блюм, П. (2013). Подземные городские тепловые острова в городах Германии. Sci. Total Environ. 442, 123–133. doi: 10.1016 / j.scitotenv.2012.10.043

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Менберг, К., Блюм, П., Курылык, Б. Л., и Байер, П. (2014). Наблюдаемая реакция температуры грунтовых вод на недавнее изменение климата. Hydrol. Earth Sys. Sci. 18, 4453–4466. doi: 10.5194 / hess-18-4453-2014

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Молина-Хиральдо, Н., Байер, П., Блюм, П., и Сирпка, О. А. (2011). Распространение сигналов сезонной температуры в водоносный горизонт при инфильтрации берегов. Грунтовые воды 49, 491–502. doi: 10.1111 / j.1745-6584.2010.00745.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Поллак, Х. Н. и Чепмен, Д. С. (1993). Подземные записи об изменении климата. Sci. Являюсь. 268, 44–50. doi: 10.1038 / scientificamerican0693-44

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Рау Г. К., Андерсен М. С., МакКаллум А. М. и Акворт Р. И. (2010). Аналитические методы, использующие естественное тепло в качестве индикатора для количественной оценки обмена поверхностных и подземных вод, оцениваются с использованием полевых температурных записей. Hydrogeol. J. 18, 1093–1110. doi: 10.1007 / s10040-010-0586-0

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Riedel, T. (2019).Изменения качества подземных вод, связанные с температурой. J. Hydrol. 572, 206–212. doi: 10.1016 / j.jhydrol.2019.02.059

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Саар, М. О. (2011). Обзор: Геотермальное тепло как индикатор крупномасштабного потока подземных вод и как средство определения полей проницаемости. Hydrogeol. J. 19, 31–52. doi: 10.1007 / s10040-010-0657-2

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сори, М. Л. (1971). Измерение вертикальной скорости грунтовых вод по профилям температуры в скважинах. Водные ресурсы. Res. 7, 963–970. doi: 10.1029 / wr007i004p00963

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Stauffer, F., Bayer, P., Blum, P., Giraldo, N. M., and Kinzelbach, W. (2013). Термическое использование неглубоких подземных вод : Бока-Ратон, Флорида: CRC Press.

Google Scholar

Stoll, S., Hendricks Franssen, H.J., Butts, M., and Kinzelbach, W. (2011). Анализ воздействия изменения климата на гидрологические потоки, связанные с подземными водами: многомодельный подход, включающий различные методы уменьшения масштаба. Hydrol. Earth Syst. Sci. 15, 21–38. doi: 10.5194 / hess-15-21-2011

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Танигучи, М. (1993). Оценка вертикальных потоков подземных вод и тепловых свойств водоносных горизонтов на основе профилей переходной температуры и глубины. Водные ресурсы. Res. 29, 2021–2026. doi: 10.1029 / 93wr00541

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Taniguchi, M., Shimada, J., Tanaka, T., Kayane, I., Sakura, Y., Shimano, Y., et al.(1999). Нарушения профилей температуры и глубины из-за изменения климата на поверхности и потока подземных вод: 1. Эффект линейного повышения температуры поверхности, вызванный глобальным потеплением и урбанизацией в районе Токио, Япония. Водные ресурсы. Res. 35, 1507–1517. doi: 10.1029 / 1999wr

9

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Тиссен, К., Бенц, С. А., Менберг, К., Байер, П., и Блюм, П. (2019). Аномалии температуры подземных вод в Центральной Европе. Environ. Res. Lett. 14, 104012. doi: 10.1088 / 1748-9326 / ab4240

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ван, К. и Льюис, Т. Дж. (1992). Геотермальные свидетельства из Канады о холодном периоде до недавнего потепления климата. Наука 256, 1003–1005. DOI: 10.1126 / science.256.5059.1003

Google Scholar

Всемирная метеорологическая организация (2017). Руководство ВМО по расчету климатических норм . Женева, Швейцария; Всемирная метеорологическая организация.

Google Scholar

Zhang, Z., Li, Y., Barlage, M., Chen, F., Miguez-Macho, G., Ireson, A., et al. (2020). Моделирование реакции грунтовых вод на изменение климата в регионе прерий-выбоин. Hydrol. Earth Syst. Sci. 24, 655–672. doi: 10.5194 / hess-24-655-2020

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Zhu, K., Bayer, P., Grathwohl, P., and Blum, P. (2015). Эволюция температуры подземных вод на подземном городском острове тепла Кельна, Германия. Hydrol.Процесс. 29, 965–978. doi: 10.1002 / hyp.10209

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Изменения уровня, температуры и качества подземных вод в Великобритании в течение 20-го века: оценка доказательств воздействия изменения климата

Блумфилд, Джон П. ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5730-1723; Джексон, Кристофер Р .; Стюарт, Марианна Э ..

2013

Изменения уровня, температуры и качества подземных вод в Великобритании в течение 20-го века: оценка доказательств воздействия изменения климата.

http://www.lwec.org.uk/publications/water-climate-change-impacts-report-card/1-groundwater-temperature-quality, LWEC, 14pp.

Перед загрузкой ознакомьтесь с политикой NORA.

Реферат / Резюме

Подземные воды являются важным компонентом общественного водоснабжения и водопользования в Великобритании, а также поддерживают экологически важные потоки в реках и водно-болотных угодьях.Подземные воды жизненно важны для экономики Великобритании и были оценены примерно в 8 миллиардов фунтов стерлингов. В Англии и Уэльсе среднегодовая подпитка основных водоносных горизонтов составляет ~ 7 миллиардов м3. Около 30% из них забирается из водоносных горизонтов со скоростью ~ 7 млн ​​м3 / день, в основном из основных водоносных горизонтов южной, восточной и центральной Англии. Температура подземных вод меняется с глубиной и является функцией фонового геотермического градиента и температуры окружающей среды на поверхности суши. Средняя температура грунтовых вод в верхних частях водоносных горизонтов составляет около 10-11 ° C.Естественное или исходное качество грунтовых вод сильно различается и отражает химический состав подпиточной воды и геохимию почв и горных пород, через которые они движутся и хранятся. На качество грунтовых вод в течение 20-го века сильно повлиял широкий спектр загрязнителей, из которых наиболее распространенными были нитраты.
Все согласны с тем, что относительно мало известно о том, как грунтовые воды отреагировали на изменение климата. Системы подземных вод, естественно, очень разнообразны по своим характеристикам и, как ожидается, будут комплексно реагировать на изменение климата.Кроме того, системы подземных вод чувствительны к другим факторам окружающей среды, таким как изменение землепользования. Следовательно, отличить воздействия, которые могут быть относительно небольшими сигналами изменения климата от других изменений окружающей среды, очень сложно. В Великобритании уровни грунтовых вод сильно различаются, и на долгосрочные тенденции может влиять широкий спектр факторов, таких как: изменения в пополнении запасов, вызванные изменениями в землепользовании и методах ведения сельского хозяйства; изменения земного покрова, особенно урбанизация, и изменения в отборе подземных вод с течением времени.В точках мониторинга уровня грунтовых вод, выбранных для предотвращения этих внешних воздействий, нет никаких свидетельств изменения уровня грунтовых вод в результате изменения климата. Записи уровня грунтовых вод в Великобритании обычно составляют менее 20 лет. Следовательно, даже если климатические тенденции в уровнях грунтовых вод присутствуют, записи измерений в подавляющем большинстве точек мониторинга могут быть слишком короткими, чтобы можно было увидеть климатические тенденции. Кроме того, данные об уровне грунтовых вод, как правило, недостаточно хорошего качества, чтобы можно было исследовать и охарактеризовать более тонкие изменения, такие как изменения во времени и продолжительности сезона подпитки.Это связано с тем, что изначально мониторинг не предназначался для отслеживания последствий изменения климата.
Есть некоторые свидетельства повышения средней температуры грунтовых вод. Было подсчитано, что за период с 1990 по 2008 год могло наблюдаться повышение средней температуры подземных вод на 0,01–0,02 ° C / год. Систематических исследований взаимосвязи между качеством подземных вод и изменением климата в Великобритании не проводилось. Однако документально подтверждено, что долгосрочные изменения в исходном качестве грунтовых вод связаны с другими экологическими и социальными изменениями, не связанными с изменением климата.Например, содержание нитратов в грунтовых водах увеличилось в среднем на 0,34 мг NO3 / л / год во второй половине 20-го века, что полностью соответствует увеличению использования удобрений в сельском хозяйстве. Считается, что последствия этих других экологических изменений гораздо более значительны с точки зрения их воздействия на качество грунтовых вод, чем любые прямые последствия изменения климата. Текущий мониторинг уровня, температуры и качества подземных вод неадекватен для исследования и количественной оценки воздействий изменения климата, и рекомендуется установить специальный мониторинг подземных вод, чтобы можно было оценить влияние изменения климата на подземные воды в будущем.

Действия (требуется логин)

Просмотреть товар

Документ Загрузки

Загрузки за последние 30 дней

Загрузок в месяц за последний год

Дополнительная статистика по этому товару …

миллионов колодцев с грунтовыми водами могут иссякнуть

Миллионы питьевых колодцев по всему миру вскоре могут оказаться под угрозой высыхания. Согласно новому исследованию, перекачивание, засуха и постоянное влияние изменения климата истощают ресурсы подземных вод по всему миру.

Целых 20% скважин с грунтовыми водами в мире могут столкнуться с неизбежным выходом из строя, что может лишить миллиарды людей пресной воды.

«Мы обнаружили, что этот нежелательный результат наблюдается во всем мире, от западных Соединенных Штатов до Индии», — сказала Дебра Перроне, эксперт по водным ресурсам Калифорнийского университета в Санта-Барбаре и соавтор исследования.

В исследовании, опубликованном вчера в журнале Science , собраны данные о строительстве 39 миллионов скважин, разбросанных в 40 странах.

Перроне и соавтор Скотт Ясечко, эксперт по воде из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, впервые зафиксировали глубины всех колодцев. Затем они сравнили скважины с уровнями грунтовых вод, опираясь на данные предыдущих исследований.

Они обнаружили, что миллионы колодцев простирались менее чем на 5 метров (около 16 футов) ниже уровня грунтовых вод, что подвергало их риску высыхания. По крайней мере, 6% из них, а потенциально и 20%, похоже, находятся под угрозой.

Последние несколько метров могут быстро высохнуть, особенно в местах, уже пострадавших от засухи.

«В районах, где мы наблюдаем экстремальные темпы истощения грунтовых вод, уровень грунтовых вод может снижаться примерно на метр или более в год», — сказал Ясечко.

В некоторых местах, включая части пострадавших от засухи западных Соединенных Штатов, это уже происходит.

Жители Центральной долины Калифорнии готовятся к еще одному засушливому лету и возрастающему риску высыхания колодцев, сообщила вчера газета The Fresno Bee . Это повторяющаяся закономерность. Исследования показывают, что тысячи колодцев во внутренних районах Калифорнии высохли за последнее десятилетие или около того в условиях продолжительной засухи.

Фактически, Ясечко и Перроне опубликовали отдельное исследование в журнале Earth’s Future в прошлом году, предполагая, что тысячи скважин в Центральной долине иссякли только в период с 2013 по 2018 год.

Это большая угроза для сельских жителей Калифорнии, где как минимум 1,5 миллиона человек полагаются на колодцы с грунтовыми водами.

Копание более глубоких колодцев может помочь решить проблему, когда это возможно. Но, как отмечают исследователи, это решение может оказаться недоступным для многих.Строительство и обслуживание более глубоких скважин обходятся дороже.

«Это может вызвать ряд проблем справедливости и адаптации в долгосрочной перспективе, действительно подчеркнув тех, кто имеет и не имеет воды», — сказал Перроне.

Эти опасения только усиливаются, поскольку изменение климата увеличивает риск сильной засухи в Калифорнии и других засушливых регионах по всему миру.

Новое исследование помогло выявить невидимый кризис, по словам Джеймса Фамиглиетти и Гранта Фергюсона, экспертов по воде из Университета Саскачевана в Канаде, которые написали комментарий к новому исследованию, также опубликованному вчера в журнале Science .

«Поскольку уровень грунтовых вод во всем мире снижается, только относительно богатые смогут позволить себе расходы на бурение более глубоких скважин и оплату дополнительной мощности, необходимой для откачки грунтовых вод с больших глубин», — писали они. «Семьи с низкими доходами, более бедные общины и малые предприятия, включая небольшие фермы, будут испытывать все более ограниченный доступ во многих регионах мира, где уровень грунтовых вод снижается».

В результате правительства всего мира должны вкладывать больше ресурсов в мониторинг уровня грунтовых вод и сохранение водных ресурсов в местах, подверженных риску, утверждали они.

В противном случае, сказали они, «последствия того, что миллионы колодцев станут пустыми, а возможно, и миллионы других в ближайшие десятилетия будут серьезными и не имеющими аналогов в таком масштабе в истории человечества».

Перепечатано из E&E News с разрешения POLITICO, LLC. Copyright 2021. E&E News предоставляет важные новости для профессионалов в области энергетики и окружающей среды.

Температура неглубоких подземных вод в районе Турина (северо-запад Италии): вертикальное распределение и антропогенное воздействие

Региональное агентство по защите окружающей среды (2007) Il Piemonte nel cambiamento climatico.Osservazioni passate, impatti presenti e Strategie future. ARPA Piemonte, Torino

Аллен А., Миленик Д., Сикора П. (2003) Мелкие гравийные водоносные горизонты и эффект городского теплового острова: источник геотермальной энергии с низкой энтальпией. Геотермия 32: 569–578. DOI: 10.1016 / S0375-6505 (03) 00063-4

Артикул

Google Scholar

Anderson MP (2005) Тепло как индикатор грунтовых вод. Грунтовые воды 43 (6): 951–968.DOI: 10.1111 / j.1745-6584.2005.00052.x

Артикул

Google Scholar

Арола Т., Коркка-Ниеми К. (2014) Влияние городских тепловых островов на геотермальный потенциал: примеры из четвертичных водоносных горизонтов в Финляндии. Hydrogeol J 22: 1953–1967. DOI: 10.1007 / s10040-014-1174-5

Артикул

Google Scholar

Баччино Дж., Ло Руссо С., Таддиа Дж., Верда В. (2010) Энергетический и экологический анализ системы теплового насоса «грунтовая вода» с открытым контуром в городской зоне.Thermal Sci 14 (3): 693–706

Статья

Google Scholar

Байетто А., Кадоппи П., Мартинотти Г., Перелло П., Перроше П., Вуатаза Ф.-Д (2008) Оценка тепловых циркуляций в системах сдвиговых разломов: случай Терме-ди-Вальдиери (итальянские западные Альпы). Geol Soc Lond Spec Publ 299: 317–339. DOI: 10.1144 / SP299.19

Артикул

Google Scholar

Бэнкс Д (2008) Введение в термогеологию: нагревание и охлаждение грунтовых источников.Блэквелл, Оксфорд

Забронировать

Google Scholar

Барберо Д., Де Лука Д.А., Форно М.Г., Лазанья М., Магнеа Л. (2014) Статистический подход к изучению термальных данных неглубокого водоносного горизонта в регионе Пьемонт (Северо-Запад ИТАЛИИ). Сборник тезисов DAMES 2014: 4-я международная конференция по анализу данных и моделированию в науках о Земле, Милан, 6–8 октября 2014 г.

Barbero D, De Luca DA, Forno MG, Lasagna M (2016) Предварительные результаты по распределению температуры в Четвертичные речные и заниженные отложения равнины Пьемонт-По (северо-запад Италии): статистический подход.Rend Online Soc Geol It 41: 272–275

Google Scholar

Bayer P, Rivera JA, Schweizer D, Schärli U, Blum P (2016) Извлечение прошлых эффектов атмосферного потепления и городского отопления из профилей температуры в скважинах. Геотермия 64: 289–299. DOI: 10.1016 / j.geothermics.2016.06.011

Артикул

Google Scholar

Бенц С.А., Байер П., Менберг К., Юнг С., Блюм П. (2015) Пространственное разрешение антропогенных потоков тепла в городские водоносные горизонты.Sci Total Environ 524: 427–439 ​​

Статья

Google Scholar

Beretta GP, Coppola G, Della Pona L (2014) Сходство переноса растворенных веществ и тепла в грунтовых водах: модельное применение высокопроизводительного теплового насоса открытого типа. Геотермия 51: 63–70. DOI: 10.1016 / j.geothermics.2013.10.009

Артикул

Google Scholar

Bortolami G, De Luca DA, Filippini G (1988) Caratteristiche geolitologiche e geoidrologiche della pianura torinese.В: Le acque sotterranee della pianura di Torino. Аспетти и проблемы. Provincia di. Torino, M / SLit, Torino

Bortolami G, De Luca DA, Masciocco L, Morelli di Popolo e Ticineto A (2002) Le acque sotterranee della Pianura di Torino: carta della base dell’acquifero superficiale. Примечание иллюстративное. Provincia di Torino, Турин

Google Scholar

Bove A, Casaccio D, Destefanis E, De Luca DA, Lasagna M, Masciocco L, Ossella L, Tonussi M (2005) Idrogeologia della pianura piemontese.Regione Piemonte, Турин

Google Scholar

Burns ER, Ingebritsen SE, Manga M, Williams CF (2016) Оценка геотермального и гидрогеологического контроля регионального распределения температуры подземных вод. Water Resour Res 52: 1328–1344

Статья

Google Scholar

Cortemiglia GC (1999) Serie climatiche ultracentenarie. Regione Piemonte – Università degli Studi di
Torino 3: 1–91

Де Лука Д.А., Дестефанис Э., Форно М.Г., Лазанья М., Маскиокко Л. (2014) Происхождение и гидрогеологические особенности фонтанили Туринской равнины, типичных равнинных источников Северной Италии.Bull Eng Geol Environ 73: 409–427. DOI: 10.1007 / s10064-013-0527-у

Google Scholar

Дебернарди Л., Де Лука Д.А., Лазанья М. (2008) Корреляция между концентрацией нитратов в подземных водах и параметром, влияющим на внутреннюю уязвимость водоносного горизонта. Environ Geol 55: 539–558. DOI: 10.1007 / s00254-007-1006-1

Артикул

Google Scholar

Европейская комиссия (2007) Информационный бюллетень по возобновляемым источникам энергии в Италии.https://www.energy.eu/renewables/factsheets/2008_res_sheet_italy_en.pdf. По состоянию на 20 сентября 2016 г.

Европейская комиссия (2015), третий отчет Италии о ходе работы в соответствии с директивой 2009/28 / EC. http://ec.europa.eu/energy/node/70. По состоянию на 13 апреля 2016 г.

Ferguson G, Woodbury AD (2004) Подземный тепловой поток в городской среде. Журнал J. Geophys Res 109: B02402. DOI: 10.1029 / 2003JB002715

Артикул

Google Scholar

Festa A, Boano P, Irace A, Lucchesi S, Forno MG, Dela Pierre F, Fioraso G, Piana F (2009) Foglio 156 «Torino Est» della Carta Geologica d’Italia alla scala 1:50.000. APAT, Agenzia per la Protezione dell’Ambiente e per i Servizi Tecnici — Dipartimento Difesa del Suolo, Roma

Forno MG, Gregorio L, Vatteroni R (2009) La successione stratigrafica del Settore di Il Conoide suoignato per l’utilizzo del Territorio. Mem Soc Geogr It 87 (I – II): 237–247

Google Scholar

Garzena D, Fratianni S, Acquaotta F (2014) Рассматривайте городские калории в Турине с помощью анализа климатических данных.Geol Amb 1 (доп.): 90–97

Google Scholar

Irace A, Clemente P, Natalicchio M, Ossella L, Trenkwalder S, De Luca DA, Mosca P, Piana F, Polino R, Violanti D (2009) Geologia e idrostratigrafia profonda della Pianura Padana occidentale. La Nuova Lito, Firenze

Google Scholar

Lasagna M, De Luca DA, Franchino E (2016a) Загрязнение нитратами подземных вод в западной части равнины По (Италия): последствия взаимодействия грунтовых и поверхностных вод.Environ Earth Sci 75: 240. DOI: 10.1007 / s12665-015-5039-6

Артикул

Google Scholar

Лазанья М., Де Лука Д.А., Франчино Э. (2016b) Роль физических и биологических процессов в водоносных горизонтах и ​​их значение для уязвимости подземных вод к загрязнению нитратами. Environ Earth Sci 75: 961. DOI: 10.1007 / s12665-016-5768-1

Артикул

Google Scholar

Lo Russo S, Taddia G, Cerino Abdin E (2015) Потенциал неглубоких водоносных горизонтов в равнинном секторе региона Пьемонте (северо-запад Италии) для распространения тепловых насосов грунтовых вод.Rend Online Soc Geol It 35: 180–183

Google Scholar

Menberg K, Bayer P, Zosseder K, Rumohr S, Blum P (2013) Подземные городские тепловые острова в городах Германии. Sci Total Environ 442: 123–133. DOI: 10.1016 / j.scitotenv.2012.10.0437

Артикул

Google Scholar

Окэ Т.Р. (1995) Характеристики теплового острова городского пограничного слоя: характеристики, причины и следствия.Ветровой климат в городах. Спрингер, Нидерланды, стр. 81–107

Google Scholar

Паскуале В., Вердоя М., Чиоцци П. (2011) Анализ потока подземных вод с использованием различных геотермальных ограничений: тематическое исследование района Акви-Терме, северо-запад Италии. Журнал J Volc Geotherm Res 199: 38–46. DOI: 10.1016 / j.jvolgeores.2010.10.003

Артикул

Google Scholar

Perello P, Marini L, Martinotti G, Hunziker JC (2001) Термальные схемы массива Арджентера (западные Альпы, Италия).Пример низкоэнтальпийных геотермальных ресурсов, контролируемых альпийской тектоникой неогена. Eclogae Geol Helv 94: 75–94

Google Scholar

Rybach L, Eugster WJ (2010) Аспекты устойчивого развития при эксплуатации геотермального теплового насоса с опытом работы в Швейцарии. Геотермия 39: 365–369. DOI: 10.1016 / j.geothermics.2010.08.002

Артикул

Google Scholar

Sparacino M, Camussi M, Colombo M, Carella R, Sommaruga C (2007) Крупнейшее в мире геотермальное централизованное теплоснабжение с использованием грунтовых вод, строящееся в Милане (Италия) — проект объединенного теплового насоса AEM.In: Proceeding of European geothermal congress, Unterhaching, Germany, vol 30

Silliman SE, Booth DF (1993) Анализ временных рядов измерений температуры отложений для
идентификация приобретающих и проигрывающих частей Джудей-Крик, штат Индиана. J Hydrol 146: 131–148

Артикул

Google Scholar

Stauffer F, Bayer P, Blum P, Molina-Giraldo N, Kilzenbach W. (2013) Термическое использование мелких недр. CRC Press, Boca Raton

Книга

Google Scholar

Stringari M, Balsotti R, De Luca DA (2010) Le caratteristiche termiche dell’acquifero superficiale della Regione Piemonte.Acque Sotter 121: 29–42

Google Scholar

Танигучи М. (1993) Оценка вертикальных потоков подземных вод и тепловых свойств водоносных горизонтов на основе профилей переходной температуры и глубины. Water Resour Res 29 (7): 2021–2026

Статья

Google Scholar

Taniguchi MJ, Shimada T, Tanaka I, Kayane Y, Sakura Y, Shimano S, Dapaah-Siakwan S, Kawashima S (1999) Нарушения профилей температуры и глубины из-за изменения климата на поверхности и подземного водотока: 1.Эффект линейного повышения температуры поверхности, вызванный глобальным потеплением и урбанизацией в столичном районе Токио, Япония. Water Resour Res 35 (5): 1507–1517

Статья

Google Scholar

Танигучи М., Уэмура Т., Джаго-он К. (2007) Комбинированное воздействие урбанизации и глобального потепления на подповерхностную температуру в четырех азиатских городах. Зона Вадосе J 6: 591–596. DOI: 10.2136 / vzj2006.0094

Артикул

Google Scholar

Тейлор К.А., Стефан Х.Г. (2009) Реакция температуры неглубоких подземных вод на изменение климата и урбанизацию.J. Hydrol 375: 601–612. DOI: 10.1016 / j.jhydrol.2009.07.009

Артикул

Google Scholar

Voogt J (2004) Городские острова тепла: более жаркие города. http://www.actionbioscience.org/environment/voogt.html. Последний доступ: 19 января 2017 г.

Zhu K, Blum P, Ferguson G, Balke KD, Bayer P (2010) Геотермальный потенциал городских тепловых островов. Environ Res Lett 5: 044002. DOI: 10.1088 / 1748-9326 / 5/4/044002

Артикул

Google Scholar

Температура грунтовых вод

Температура подземных вод — одна из самых важных характеристик и ключевой фактор, влияющий на их гидрохимическое и биологическое состояние.Это влияет на содержание растворенного кислорода в воде, а также на степень минерализации. Изменения температуры грунтовых вод с течением времени могут выявить потенциальные воздействия изменения климата и урбанизации на количество и качество грунтовых вод.

На температуру воды в приповерхностных ресурсах подземных вод влияет температура воздуха, а вдоль рек — также температура проникающей речной воды.В городских районах на температуру грунтовых вод влияет инфраструктура, такая как скважинные теплообменники, использование грунтовых вод для охлаждения и обогрева, а также подземные сооружения (туннели, подвалы, трубы).

В долгосрочном сравнении 2015–2019 годы были периодом, когда температура грунтовых вод была выше средней. Это находит отражение в сравнительно большом количестве пунктов мониторинга, фиксирующих высокие годовые температуры. Например, в 2018 году и в следующем 2019 году около половины пунктов мониторинга в Швейцарии, обслуживающих модуль QUANT (количество подземных вод) Национального мониторинга подземных вод NAQUA, зафиксировали высокие температуры подземных вод.

В приповерхностных ресурсах подземных вод температура подземных вод следует характерному годовому циклу, который примерно на два месяца отстает от температуры воздуха. Это находит отражение в сравнительно большом количестве пунктов мониторинга, фиксирующих высокие месячные температуры осенью и зимой. В зависимости от характера грунта температура грунтовых вод колеблется в диапазоне от одного до нескольких градусов Цельсия в течение года.

Средняя температура подземных вод на отдельных участках мониторинга в 2018 и 2019 годах составляла от 5 до 15 ° C. Отражая высоту водосборных бассейнов, самые низкие температуры грунтовых вод — ниже 10 ° C — были в Юре и Альпах, по сравнению с 10–13 ° C на Швейцарском плато и к югу от Альп. Самые высокие значения — выше 13 ° C — были зафиксированы в городских центрах.

.