Для чего нужны озера
Озёра и их роль в природе
Из-за того, что озёра являются замкнутыми водоёмами, в них происходит множество химических реакций. И даже тот факт, что многие озёра пронизаны реками, которые осуществляют обмен воды, существенно ничего не меняет. Течения, конечно, оказывают своё влияние, но они слишком малы, чтобы это было сильно заметно.
Многие элементы, попадающие в озёра, преобразовываются в донные осадки, из-за чего может заметно изменяться рельеф дна. Хотя происходит и обратный процесс. Также рельеф дна изменяет зарастание озёр (преимущественно, водоросли). При условии отсутствия стока воды, всё это может привести к образованию болот. Только понадобятся на это столетия.
Во множестве озёр, не имеющих стока (или имеющих несущественный сток воды), значительно изменяется состав воды. Происходит это из-за испарения влаги. Ведь испаряется, фактически, чистая воды, а различные соли и минералы остаются в водоёмах, благодаря чему значительно увеличивается их концентрация.
Классификация озёр по происхождению
Более наглядной может быть классификация озёр по характеристикам и особенностям. Так, можно выделить группу самых интересных озёр. И включить в неё можно самые большие, глубокие и чистые озёра. В общем, те, которые выделяются среди прочих своими свойствами. Ведь представляют интереснейшие озёра мира большую ценность.
Также вы можете почитать про самые красивые и самые необычные озёра нашей планеты.
Значение озёр в жизни человека
Помимо того, что озёра являются ценными источниками пресной воды, существуют также и другие причины, благодаря которым считаются они очень важными и полезными природными объектами. Так, они издревле служили источниками пищи, поскольку обладают огромным разнообразием рыб и других живых организмов. А также используются в хозяйственных нуждах, например для орошения полей.
Большие озёра смягчают климат прилегающих территорий. То есть, делают его более стабильным. Происходит это благодаря способности водоёмов сопротивляться значительному изменению температур. Для сравнения, в пустынях температура днём может быть +50 °C, а ночью опуститься до нуля. Озёра не позволяют температуре так резко меняться, а, соответственно, уменьшаются колебания и иных метеорологических показателей.
Заключение
Озёра для человека, как и для многих живых существ, жизненно необходимы. По большей части, конечно, из-за огромных запасов пресной воды, которой в мире становится всё меньше и меньше. Озёра нужно ценить и беречь, ведь если допустить их загрязнение, то мы потеряем значительную часть главного природного ресурса. А это сулит большие проблемы. Поэтому, относитесь бережно к природе, ведь это так просто! Стоит лишь приложить капельку усилий, и не только мы, но и наши потомки смогут увидеть красоту окружающего мира, и насладиться ею.
Что такое озеро
Озеро это естественный замкнутый водоем, который образуются на поверхности земли в углублениях. Подобных углублений на поверхности Земли огромное количество, как только количество поступающей воды в углубления превышает количество испарений, образуются озера. Они бывают самыми разнообразными. Например, есть очень маленькие озера, который часто называют озера-лужа, а есть гигантские озера, которые называют озера-моря. Также бывают озера с пресной и с соленой водой. Бывают озера с очень холодной и очень горячей водой. Бывают озера с богатым внутренним миром организмов, а есть водоемы, в которых организмов практически нет.
Говоря об озерах нужно прежде всего отметим, чем они отличаются от других искусственных и естественных водоемов на нашей планете. Прежде всего рассмотрим основные отличия от:
Как формируется дно озер
Выше уже отмечалось, что озера формируются в котловинах на земли, где скапливается излишняя влага. Нужно отметить, что глубина озер бывает самой разнообразной от нескольких сантиметров до нескольких километров. Так, самое глубокое озеро на нашей планете это озеро Байкал, глубина которого составляет 1620 м. Почему же некоторые озера глубокие, а другие нет? Связано это с происхождением их котловин. Ниже представлена таблица, в которой описаны все возможные котловины озер на нашей планете и их особенности.
| Тип происхождения | Как образовалась | Вид | Примеры |
|---|---|---|---|
| Тектоническая | Прогиб земной коры | Чаще всего круглой формы | Аральское |
| Трещина в земной коре | Продолговатые и очень глубокие | Байкал | |
| Ледниковые | Половина образуется древним ледником | Ладожская | |
| Остаточные | Остатки древних морей, которые образовались в результате отделения в результате горообразования. | Обычно занимает большую площадь | Каспийское |
| Запрудные | Русло реки в результате обрушения гор или извержение лавы | Сарезское | |
| Вулканические | Кратер бездействующего вулкана | Круглые | Курильское |
| Старица | Старое русло реки | Подковы | озера очень маленькие и показывается только на крап на картах с большим масштабом |
| Провальные | Провалы в горных пород в результате землетрясений и растворений | Небольшие, круглые но глубокие | |
| Метеоритные | Падение на землю метеорита | Круглые и небольшие |
Классификация озер
Озера характеризуется тем, что что в них впадают реки, а из некоторых озер реки берут начало. Поэтому очень важной особенностью является то, что размеры озер всегда зависят от питания, температуры окружающей среды и количества осадков. Часто, если рассматривать географическую карту, может обнаружить, что границы озер обозначены не сплошной, а пунктирной линией. Примером может служить озеро Чад в Африке. Такое обозначение обусловлено тем, что озеро значительно меняет свои размеры и границы. Когда начинается сезон засухи озеро значительно сокращается в размерах, иногда пропадает вовсе. Как только начинается сезон дождей, озеро вновь начинает расширяться, выходя иногда даже за границы, обозначенные на географической карте.
Все озера на нашей планете делятся на две большие категории:
Закрывая рассмотрение вопросов типов озер, нужно отметить, что все озера на нашей планете так или иначе подвержены угрозе исчезновения. Как только количество испарений превышает количество воды, поступающей в озеро, его уровень постепенно снижается, и со временем такое озеро превращается в болото.
Что такое старица
Старица это достаточно причудливая форма озер. О причудливости мы говорим в связи с тем, что часто принято понимать под озерами круглые водоем. Старица это особый тип озер, который имеет подковообразную форму. Они образуются как правило в руслах старых рек, поэтому небольшие в размерах. Старой русла рек образуется в связи с тем, что река может изменить свое течение, оставив после себя свое русло, в котором сохраняется вода. В результате образуется старица.
Значение озер для человека
Озера это важная часть жизни человека, поскольку они встречаются везде. Наиболее часто озера встречаются в Африке и Северной Америке. Опять же это связано с рельефом местности этих континентов и спецификой образования там суши и горных пород. Часто говорят, что озер нет в Антарктиде, но это не так. Действительно, на поверхности Антарктида нет озер, поскольку температура воздуха достаточно низкая и вода замерзает. Однако, в последнее время географы обнаружили под слоем льда в Антарктиде озера.
В Европе также есть участки, на которых очень много озер. Примером может выступать Северная Европа и Скандинавский полуостров. Не случайно Финляндию и Швецию часто называют страной тысячи озер. Их здесь так много, что часто нельзя сказать что это суша изрезанная озерами, или озера изрезанные сушей.
Географическое описание озер
Озера, как и любой объект на нашей планете, подлежит географическому описанию. специфика описание озера зависит от его размеров. Так, если озеро является небольшим, то оно описывается как правило целиком. Если же мы говорим о больших озерах, то чаще всего описываются его составные части. В целом же план описания следующий:
Озёра: характеристика и виды
Уникальность природных озер заключается в целом ряде их особенных характеристик. Им присущ замедленный водообмен, свободный термический режим, своеобразный химический состав, перепады в уровне воды.
Кроме этого, они создают свой микроклимат и вызывают изменения в прилегающем ландшафте. В них аккумулируются минеральные и органические вещества, некоторые из них имеют ценность и полезность.
Географический объект «озеро» (значение)
Если рассматривать озеро, как географический объект, то тогда его определение становится более четким: это яма на суше с замкнутыми краями, в которую попадает стекающая вода и в результате там накапливается.
Характеристика озёр
Чтобы дать конкретному озеру точную характеристику, нужно определиться с его происхождением, положением (над или под землей), типом водного баланса (сточные или нет), параметрам минерализации (пресные или нет), его химическим составом и т.д.
Кроме этого, нужно точно определить следующие параметры: общую площадь водного зеркала, общую длину линии берегов, максимальное расстояние между противоположными берегами, среднюю ширину озера (рассчитывается путем деления площади на предыдущий показатель), объем воды, что его наполняет, его среднюю и максимальную глубину.
Типы озёр по происхождению
Общепринятая классификация озер по фактору происхождения следующая:
Природные озера в свою очередь имеют собственное разделение по принципу происхождения:
Значение озёр в природе и для человека
Озера представляют собой природные резервуары воды, которые могут регулировать речной сток: принимать излишние воды и, наоборот, отдавать их часть при общем снижении уровня воды в реке. Крупная водная масса имеет большую тепловую инерцию, действие которой может существенно смягчить климат близлежащих территорий.
Озера являются важным объектом для рыболовства, организации добычи соли, прокладывания водных путей. Воду из озер часто используют для водоснабжения. Водоемы могут быть использованы для организации энергетического резервуара гидроустановки. Из них добывают сапропели. Некоторые озерные грязи обладают лечебными свойствами и используются в медицине. Важность озер в экосистеме планеты трудно переоценить, они являются органическим элементом всего природного механизма.
Самые большие озёра в мире
Среди озер есть два главных рекордсмена:
(Каспийское (озеро) море)
Каспийское море – самое большое по площади (376000 км 2 ), но сравнительно не глубокое (30 м);
Байкал – рекорд глубины (1620 метров!).
Среднестатистические рекордсмены по крупности в озерной братии – тектонические озера.
Каково значение озёр и болот для человека?
Прозрачно чистые воды озёр всегда вдохновляют и восхищают людей. Я всегда мечтала хоть на пару дней отправиться в настоящую голубую сказку нашей страны — Карелию, посмотреть на эти красоты природы. Конечно, с болотами у нас возникают менее приятные ассоциации, но их значение в хозяйственной жизни человека, как, впрочем, и у озёр, очень велико. Давайте расскажу подробнее.
Озёра и человек: значение и взаимовлияние
Озёра играют огромную роль в жизни человека. В основном они используются в целях:
В настоящее время существование озёр находится под угрозой. Человек загрязняет воду, истощает природные запасы, нарушает сложившуюся столетиями экосистему — и как результат мы стоим на грани экологической катастрофы. Только рациональное использование озёрных богатств, внедрение современных технологий, строительство очистных сооружений, ведение плановых масштабных исследований поможет решить сложные экологические проблемы.
Человек и болота
Значение болот для человека не так однозначно. С одной стороны, они затрудняют развитие инфраструктуры и ведение хозяйства. На болотах распространены насекомые, опасные и вредные для человека (комары, мошки). Встречаются здесь и ядовитые растения (например, вех ядовитый).
С другой стороны, болота — источник торфа (ценного полезного ископаемого), использующегося в качестве топлива. В болотистых местностях растут клюква, голубика, морошка. В полевой медицине используется растущий на болотах сфагновый мох. На болотах произрастают злаковые культуры, употребляемые в животноводстве. Как ни странно, но в болотах содержатся резервы пресной воды, не дающей высохнуть близлежащим рекам и озёрам. Торфяные почвы используются человеком в растениеводстве.
Нужно ли нам озеро данных? А что делать с хранилищем данных?
Это статья перевод моей статьи на medium — Getting Started with Data Lake, которая оказалась довольно популярной, наверное из-за своей простоты. Поэтому я решил написать ее на русском языке и немного дополнить, чтобы простому человеку, который не является специалистом по работе с данными стало понятно, что такое хранилище данных (DW), а что такое озеро данных (Data Lake), и как они вместе уживаются.
Почему я захотел написать про озеро данных? Я работаю с данными и аналитикой больше 10 лет, и сейчас я точно работаю с большими данными в Amazon Alexa AI в Кембридже, который в Бостоне, хотя сам живу в Виктории на острове Ванкувер и часто бываю и в Бостоне, и в Сиэтле, и в Ванкувере, а иногда даже и в Москве выступаю на конференциях. Так же время от времени я пишу, но пишу в основном на английском, и написал уже несколько книг, так же у меня есть потребность делиться трендами аналитики из Северной Америке, и я иногда пишу в телеграмм.
Я всегда работал с хранилищами данных, и с 2015 года стал плотно работать с Amazon Web Services, да и вообще переключился на облачную аналитику (AWS, Azure, GCP). Я наблюдал эволюцию решений для аналитики с 2007 года и сам даже поработал в вендоре хранилищ данных Терадата и внедрял ее в Сбербанке, тогда-то и появилась Big Data с Hadoop. Все стали говорить, что прошла эра хранилищ и теперь все на Hadoop, а потом уже стали говорить про Data Lake, опять же, что теперь уж точно хранилищу данных пришел конец. Но к счастью (может для кого и к несчастью, кто зарабатывал много денег на настройке Hadoop), хранилище данных не ушло.
В этой статье мы и рассмотрим, что такое озеро данных. Статья рассчитана на людей, у которых мало опыта с хранилищами данными или вовсе нет.
На картинке озеро Блед, это одно из моих любимых озер, хотя я там был всего один раз, но запомнил его на всю жизнь. Но мы поговорим о другом типе озера — озеро данных. Возможно многие из вас уже не раз слышали про это этот термин, но еще одно определение никому не повредит.
Прежде всего вот самые популярные определения Озера Данных:
«файловое хранилище всех типов сырых данных, которые доступны для анализа кем-угодно в организации» — Мартин Фовлер.
«Если вы думаете, что витрина данных это бутылка воды — очищенной, запакованной и расфасованной для удобного употребления, то озеро данных это у нас огромный резервуар с водой в ее естественном виде. Пользователи, могу набирать воды для себя, нырять на глубину, исследовать» — Джеймс Диксон.
Теперь мы точно знаем, что озеро данных это про аналитику, оно позволяет нам хранить большие объемы данных в их первоначальной форме и у нас есть необходимый и удобный доступ к данным.
Я часто люблю упрощать вещи, если я могу рассказать сложный термин простыми словами, значит для себя я понял, как это работает и для чего это нужно. Как то, я ковырялся в iPhone в фотогалерее, и меня осенило, так это же настоящее озеро данных, я даже сделал слайд для конференций:
Все очень просто. Мы делаем фотографию на телефон, фотография сохраняется на телефон и может быть сохранено в iCloud (файловое хранилище в облаке). Также телефон собирает мета-данные фотографии: что изображено, гео метка, время. Как результат, мы может использовать удобный интерфейс iPhone, чтобы найти нашу фотографию и при этому мы даже видим показатели, например, когда я ищу фотографии со словом огонь (fire), то я нахожу 3 фотографии с изображение костра. Для меня это прям как Business Intelligence инструмент, который работает очень быстро и четко.
И конечно, нам нельзя забывать про безопасность (авторизацию и аутентификацию), иначе наши данных, могут легко попасть в открытый доступ. Очень много новостей, про крупные корпорации и стартапы, у которых данные попали в открытый доступ из-за халатности разработчиков и не соблюдения простых правил.
Даже такая простая картинка, помогает нам представить, что такое озеро данных, его отличия от традиционного хранилища данных и его основные элементы:
С другой стороны, вендор Snowflake заявляет, что вам больше не нужно думать про озеро данных, так как их платформа данных (до 2020 это было хранилище данных), позволяет вам совместить и озеро данных и хранилище данных. Я работал не много со Snowflake, и это действительно уникальный продукт, который может так делать. Конечно Snowflake стоит денег, но у крупных компаний на западе серьезные бюджеты на аналитику.
В заключении, мое личное мнение, что нам все еще нужно хранилище данных как основной источник данных для нашей отчетности, и все, что не помещается, мы храним в озере данных. Вся роль аналитики — это предоставить удобный доступ бизнесу для принятия решений. Как ни крути, но бизнес пользователи работаю эффективней с хранилищем данных, чем озером данных, например в Amazon — есть Redshift (аналитическое хранилище данных) и есть Redshift Spectrum/Athena (SQL интерфейс для озера данных в S3 на базе Hive/Presto). Тоже самое относится к другим современным аналитическим хранилищам данных.
Давайте рассмотрим типичную архитектура хранилища данных:
Это классическое решение. У нас есть системы источники, с помощью ETL/ELT мы копируем данные в аналитическое хранилище данных и подключаем к Business Intelligence решению (мое любимое Tableau, а ваше?).
Такое решение имеет следующие недостатки:
Цель любого аналитического решения — служить бизнес пользователям. Поэтому мы всегда должны работать от требований бизнеса. (В Амазон это один из принципов — working backwards).
Работая и с хранилищем данных и с озером данных, мы можем сравнить оба решения:
Главный вывод, который можно сделать, что хранилище данных, никак не соревнуется с озером данных, а больше дополняет. Но это вам решать, что подходит для вашего случая. Всегда интересно, попробовать самому, и сделать правильные выводы.
Я хотел бы также рассказать по один из кейсов, когда я стал использовать подход озера данных. Все довольно банально, я попытался использовать инструмент ELT (у нас был Matillion ETL) и Amazon Redshift, мое решение работала, но не укладывалось в требования.
Мне необходимо было взять веб логи, трансформировать их и агрегировать, чтобы предоставить данные для 2х кейсов:
Один файл весил 1-4 мегабайта.
Но была одна трудность. У нас было 7 доменов по всему миру, и за один день создавалось 7 тысяч файлов. Это не очень больше объем, всего 50 гигабайт. Но размер нашего кластера Redshift был тоже небольшим (4 ноды). Загрузка традиционным способом одного файла занимала около минуты. То есть, в лоб задача не решалась. И это был тот случай, когда я решил использовать подход озера данных. Решение выглядело примерно так:
Оно достаточно простое (я хочу заметить, что преимущество работы в облаке это простота). Я использовал:
Совсем недавно я узнал один из недостатков озера данных — это GDPR. Проблема в том, когда клиент просит его удалить, а данные находятся в одном из файлов, мы не можем использовать Data Manipulation Language и операцию DELETE как в базе данных.
Надеюсь, статья прояснила разнице между хранилищем данных и озером данных. Если было интересно, то могу перевести еще свои статьи или статье профессионалов, которых читаю. А также рассказать про решения, с которыми работаю, и их архитектуру.