湖泊(卷名：大气科学 海洋科学 水文科学)
lakes
陆地上洼地积水形成的、水域比较宽广、换流缓慢的水体。在地壳构造运动、冰川作用、河流冲淤等地质作用下，地表形成许多凹地，积水成湖。露天采矿场凹地积水和拦河筑坝形成的水库也属湖泊之列，称人工湖。湖泊因其换流异常缓慢而不同于河流，又因与大洋不发生直接联系而不同于海。在流域自然地理条件影响下，湖泊的湖盆、湖水和水中物质相互作用，相互制约，使湖泊不断演变。湖泊称呼不一，多用方言称谓。中国习惯用的陂、泽、池、海、泡、荡、淀、泊、错和诺尔等都是湖泊之别称。
分布 世界湖泊分布很广，著名湖泊如表1。中国湖泊众多，面积大于1平方公里的约2300个，总面积达71000多平方公里。另一说为2848个，面积为83400平方公里。青海湖面积为4000多平方公里，是中国最大的湖泊。西藏的纳木错，湖面高程为4718米，在全球湖面积为1000平方公里以上的湖泊中，是海拔最高的湖泊。位于白头山上的天池（中国朝鲜界湖），水深达373米，是中国最深的湖泊。柴达木盆地的察尔彝盐湖，以丰富的湖泊盐藏量著称于世。中国主要湖泊见表2。
湖盆 指蓄纳湖水的地表洼地。湖盆底部的原始地形及平面形态，在颇大程度上取决于湖盆成因。根据湖盆形成过程中起主导作用的因素，湖盆概括为以下几类：由地壳的构造运动（如断裂和褶皱等）形成的构造湖盆；因冰川的进退消长或冰体断裂和冰面受热不匀而形成的冰川湖盆；火山喷发后火口休眠形成的火口湖盆；山崩、滑坡或火山喷发使物质阻塞河谷或谷地形成的堰塞湖盆；水流冲淤或水的溶蚀作用形成的水成湖盆；由风力吹蚀形成的风成湖盆；此外尚有大陨石撞击地面形成的陨石湖盆等。
湖泊演变 湖泊一旦形成，就受到外部自然因素和内部各种过程的持续作用而不断演变。入湖河流携带的大量泥沙和生物残骸年复一年在湖内沉积，湖盆逐渐淤浅，变成陆地，或随着沿岸带水生植物的发展，逐渐变成沼泽；干燥气候条件下的内陆湖由于气候变异，冰雪融水减少，地下水水位下降等，补给水量不足以补偿蒸发损耗，往往引起湖面退缩干涸，或盐类物质在湖盆内积聚浓缩，湖水日益盐化，最终变成干盐湖，某些湖泊因出口下切，湖水流出而干涸。此外，由于地壳升降运动，气候变迁和形成湖泊的其他因素的变化，湖泊会经历缩小和扩大的反复过程，不论湖泊的自然演变通过哪种方式，结果终将消亡。
湖泊形态参数 湖泊的形态决定于其成因和发展过程。构造湖一般水深岸陡，但随着湖泊的变迁，有的构造湖的某些特征可逐渐消失。火口湖通常面积小，深度大。如中国白头山天池面积仅9.8平方公里，而深达373米。湖泊形态特征影响湖水的物理化学性质和水生生物的分布规律。湖泊形态参数有：面积，一般系指最高水位时的湖面积。容积，指湖盆储水的体积，它随水位而变化。长度，沿湖面测定湖岸上相距最远两点之间的最短距离，根据湖泊形态，可能是直线长度，也可能是折线长度。宽度，分最大宽度和平均宽度，前者是近似垂直于长度线方向的相对两岸间最大的距离，后者为面积除以长度。岸线长度，指最高水位时的湖面边线长度。岸线发展系数，指岸线长度与等于该湖面积的圆的周长的比值。湖泊补给系数，湖泊流域面积与湖泊面积之比值。湖泊岛屿率，湖泊岛屿总面积与湖泊面积之比值。最大深度，最高水位与湖底最深点的垂直距离。平均深度，湖泊容积与相应的湖面积之商。湖泊形态参数定量表征湖泊形态各个方面，是湖泊（水库）规划、设计和管理的基本数据，也可用来对比不同湖泊的水文特性。
湖泊分类 按湖盆成因湖泊可分为：构造湖、冰川湖、火口湖和堰塞湖等。按湖水排泄条件分：湖水通过江河排入海洋的外流湖和不能流入海洋的内陆湖。按湖泊热状况分：湖水平均温度全年均在 4°C以上，除秋冬全同温以外均为正分层的热带湖；湖水平均温度有时在4°C以上，有时在4°C以下，夏季正分层，冬季逆分层，春秋两季为全同温的温带湖，和平均温度全年均在4°C以下，除春夏全同温外均为逆分层的寒带湖。按湖水上、下循环现象分：湖面终年封冻，湖水稳定无循环期的无循环湖；水温在 4°C以下，仅在夏季出现一个循环期的冷单循环湖；水温在4°C以上，仅在冬季出现一个循环期的暖单循环湖;春秋两季经历两个循环期的双循环湖;水温在4°C以上，分层稳定、偶尔可能发生循环的寡循环湖；水温年变化小，分层弱，白昼获得充分热量，夜间散热产生循环的多循环湖。按湖水矿化度分：矿化度＜1克/升的淡水湖；矿化度为1～35克/升的咸水湖；矿化度＞35克/升的盐湖。按湖水中的营养物质分:富营养湖、中营养湖和贫营养湖。还有一些按其他标准划分的各类湖泊。
湖水运动 按运动要素随时间的变化的特性，分为周期性运动，如湖泊波浪、湖泊波漾、伴随波漾产生的湖流；非周期性运动，如漂流、吞吐流等。按运动方式分为混和、湖流、增减水、波浪和波漾等。按运动发生在湖水中的垂直位置可分为表面运动与内部运动。各种形式的运动常互相影响，互相结合。湖水运动形式取决于湖水成层结构，内部密度分布，作用力的性质、历时、周期性、空间分布，湖盆形态等因素。外力作用停止后，湖水运动受粘滞力与摩擦力作用和湖泊边界的阻碍而逐渐衰减，以至最后消失。
湖泊水位 按变化规律分为周期性和非周期性两种，周期性的年变化主要取决于湖水的补给。降水补给的湖泊，雨季水位最高，旱季最低；冰雪融水补给为主的高原湖泊，最高水位在夏季，最低在冬季；地下水补给的湖泊，水位变动一般不大。有些湖泊因受湖陆风、海潮、冻结和冰雪消融等影响产生周期性的日变化，非洲维多利亚湖因湖陆风作用，多年平均水位日间高于夜间9.9厘米。非周期性的变化往往是因风力、气压、暴雨等造成的。中国太湖在持续强劲的东北风作用下引起的增减水，在同一时段中，能使迎风岸水位上升 1.1米，背风岸水位下降0.75米。此外，由于地壳变动、湖口河床下切和灌溉发电等人类活动也可使水位发生较大变化。
湖水热学特性 湖面吸收太阳能，获得热量，而通过水面蒸发、水面有效辐射和水面与大气的对流热交换等失去热量。湖泊热量的输送和交换，可以用湖泊热量平衡方程来表达和计算（见湖水热动态）。由于湖泊热量平衡的某些要素（如湖泊蒸发率）不易精确测定，因而通常用水温来表达湖中的热动态。太阳辐射主要是增高湖水表层的温度，而下层湖水的温度变化主要是湖水对流和紊动混合造成的。湖水因温度不同也可造成密度差异，在水层不稳定状态下产生对流循环，在对流循环达到的深度以上，水温趋于一致。风的扰动可使浅水湖泊在任何季节产生同温现象；而风的扰动对于深水湖泊只能涉及湖水上层，因而在垂向上会产生上层与下层不同的温度分布。上、下水层之间温度变化急剧的中间层称为温跃层。湖水温度具有一定的年变化和日变化，这种变化在湖水表层最为明显，随着深度的增加而减弱。湖水的冰点取决于湖水盐度和静水压力。此外，湖水结冰还与风力有关，在相同的气候条件下，不同的湖泊或者一个湖泊中的不同部分，结冰现象并非同时出现（见湖泊冰情）。
湖水的辐射和光学特性 湖水的辐射特性决定湖水温度，影响湖水物理化学性质的分布，而湖水中各种生物的繁殖、生长和发展也都与湖水辐射特性有关。射在湖面的太阳光部分进入水体，部分被反射。进入水体内的太阳光部分被吸收，部分散射，即使在浅水湖泊中也只有很少一部分透过水层被湖底吸收。射入湖水中的太阳光极大部分为水的最上层所吸收，只有 1～30％达到1米深处的水层，透入5米深处的只有0～5％，而进入10米深处的不足 1％。湖水吸收太阳光和使太阳光散射的能力与水中的各种悬浮质的数量和颗粒大小有关，悬浮质越多、颗粒越大，对光的吸收和散射能力越强，同时散射到水面的分量也越小。光线透入水中的深度，随湖水的混浊度增加而减少（见湖水光学现象）。在浑浊不清的湖水中光线只能深入数米，而在清澈的湖水中，200米深水中尚能存在微弱的光线。
湖水化学特性 根据湖水所含主要离子的种类不同，湖水通常分为碳酸盐水、硫酸盐水和氯化物水等。湖水的化学类型反映了随湖水含盐量变化而引起的水质变化过程。湖水含盐量地区差异悬殊，也有季节变化。中国的淡水湖泊主要集中在长江中、下游平原，湖水的矿化度一般为 150～500毫克/升。咸水湖和盐湖主要分布在青藏高原、内蒙古和新疆地区。咸水湖的矿化度大多为1～20克/升，浓度有日益增高的趋势。盐湖的矿化度一般为300克/升左右，化学类型齐全。溶解气体中的氧、游离二氧化碳，水中氮、磷、硅、钾、锌、铁等生物营养元素和有机质的含量，对于湖中水生生物具有特别重要意义。
湖泊资源 湖水是全球水资源的重要组成部分，地球上湖泊 （包括淡水湖、 咸水湖和盐湖）总面积约为2058700平方公里，总水量约 176400立方公里，其中淡水储量约占52％，约为全球淡水储量的0.26％。湖水可以不断更新，不同湖泊的更新期不一，湖水更换期的长短取决于其容积和入湖、出湖年径流量。中国鄱阳湖水更新一次仅9.6天，太湖水更新一次约299天。湖泊淡水储量的地区分布很不均匀，贝加尔湖、坦噶尼喀湖和苏必利尔湖等40个世界大湖储存的淡水量占全球湖泊淡水总量的 4/5。中国的鄱阳湖、洞庭湖、太湖、巢湖和洪泽湖的淡水总量约为553亿米3。湖泊利于舟楫，是水路交通的重要组成部分。湖泊盛产鱼、虾、蟹、贝，生产莲、藕、菱、芡和芦苇等，是水产和轻工业原料的重要来源。湖泊作为旅游资源，正日益受到重视。湖泊资源的不合理开发会造成湖泊渔业资源衰减，湖泊面积缩小和湖泊周围土地的沼泽化等不良后果。
参考书目
中国科学院《中国自然地理》编辑委员会：《中国自然地理·地表水》，科学出版社，北京，1981。
G.E.Hutchinson，A Treatise on Limnology，Vol.1，John Wiley & Sons，New York，1957.
R. G. Wetzel， Limnology， W. B. Saunders Co.，Philadelphia，1975.