Озеро Верхнее является крупнейшим пресноводным озером в мире по площади поверхности [a] и третьим по величине пресноводным озером по объему , вмещая 10% мировых поверхностных пресных вод. [12] Расположенное в центральной части Северной Америки, оно является самым северным и самым западным из Великих озер Северной Америки , охватывая границу Канады и США с канадской провинцией Онтарио на севере и востоке и американскими штатами Миннесота на западе и Мичиганом и Висконсином на юге. [13] Оно впадает в озеро Гурон через реку Сент-Мэрис , затем через нижние Великие озера в реку Святого Лаврентия и в конечном итоге в Атлантический океан.
Название озера на языке оджибве — gichi-gami (в слоговом письме : ᑭᒋᑲᒥ , произносится как gitchi-gami или kitchi-gami на разных диалектах), [14] что означает «великое море». Генри Уодсворт Лонгфелло написал это название как « Gitche Gumee » в поэме «Песнь о Гайавате» , как и Гордон Лайтфут в своей песне « Крушение Эдмунда Фицджеральда ».
Согласно другим источникам, полное название оджибве — ᐅᒋᑉᐧᐁ ᑭᒋᑲᒥ Ojibwe Gichigami («Великое море оджибве») или ᐊᓂᐦᔑᓈᐯ ᑭᒋᑲᒥ Anishinaabe Gichigami (« Великое море анисинаабе »). [15] В словаре 1878 года отца Фредерика Бараги , первом словаре, написанном для языка оджибве, название оджибве дано как Otchipwe-kitchi-gami (транслитерация Ojibwe Gichigami ). [14]
В 17 веке первые французские исследователи приблизились к великому внутреннему морю через реку Оттава и озеро Гурон; они назвали свое открытие le lac supérieur (верхнее озеро, т. е. выше озера Гурон). Некоторые миссионеры -иезуиты 17 века называли его озером Трейси (в честь Александра де Прувиля де Трейси ). [16] После того, как в 1760-х годах французы отобрали у них регион после поражения во франко-индейской войне , британцы англицировали название озера, назвав его Superior , «по причине того, что оно превосходило по величине любое из озер на этом обширном континенте». [17]
Озеро Верхнее впадает в озеро Гурон через реку Сент-Мэрис и шлюзы Су (шлюзы Су-Сент-Мари). Озеро Верхнее является крупнейшим пресноводным озером в мире по площади и третьим по объему после озера Байкал в Сибири и озера Танганьика в Восточной Африке . Каспийское море , хотя и больше озера Верхнее как по площади поверхности, так и по объему, является солоноватым .
Площадь поверхности озера Верхнее составляет 31 700 квадратных миль (82 103 км 2 ), [7] что примерно равно размеру Южной Каролины или Австрии . Его максимальная длина составляет 350 статутных миль (560 км ; 300 морских миль ), а максимальная ширина — 160 статутных миль (257 км ; 139 морских миль ). [8] Его средняя глубина составляет 80,5 саженей (483 фута; 147 м), а максимальная глубина — 222,17 саженей (1333 фута; 406 м). [7] [8] [9] Озеро Верхнее содержит 2900 кубических миль (12 100 км 3 ) воды. [7] В озере Верхнее достаточно воды, чтобы покрыть всю сушу Северной и Южной Америки на глубину 30 сантиметров (12 дюймов). [b] Береговая линия озера простирается на 2726 миль (4387 км) (включая острова). [7] Озеро может похвастаться очень малым соотношением (1,55) площади водосбора к площади поверхности, что указывает на минимальное влияние суши. [18]
Американский лимнолог Дж. Вал Кламп был первым человеком, достигшим самой низкой глубины озера Верхнее 30 июля 1985 года в рамках научной экспедиции, которая находится на глубине 122 сажени 1 фут (733 фута или 223 м) ниже уровня моря. Это вторая самая низкая точка в континентальной части Соединенных Штатов и третья самая низкая точка в глубине североамериканского континента после Большого Невольничьего озера на Северо-Западных территориях Канады (1503 фута или 458 м ниже уровня моря) и озера Илиамна на Аляске 942 фута или 287 м. (Хотя озеро Крейтер является самым глубоким озером в Соединенных Штатах и глубже озера Верхнее, высота озера Крейтер выше, и, следовательно, его самая глубокая точка составляет 4229 футов (1289 м) над уровнем моря.)
В то время как температура поверхности озера Верхнее меняется в зависимости от сезона, температура ниже 110 саженей (660 футов; 200 м) почти постоянна и составляет 39 °F (4 °C). Это изменение температуры делает озеро сезонно стратифицированным . Однако дважды в год водная толща достигает однородной температуры 39 °F (4 °C) сверху донизу, и воды озера тщательно перемешиваются. Эта особенность делает озеро димиктическим . Из-за своего объема озеро Верхнее имеет время удержания 191 год. [19] [20]
Ежегодные штормы на озере Верхнее регулярно сопровождаются волнами высотой более 20 футов (6 м). [21] Были зарегистрированы волны высотой более 30 футов (9 м). [22]
В озеро Верхнее впадает более 200 рек, включая реку Нипигон , реку Сент-Луис , реку Пиджен , реку Пик , реку Уайт , реку Мичипикотен , реку Буа-Брюль и реку Каминистикия . Выход из озера в реку Сент-Мэрис имеет относительно крутой уклон с порогами. Шлюзы Су позволяют судам обходить пороги и преодолевать разницу высот в 25 футов (8 м) между озерами Верхнее и Гурон.
Средняя высота поверхности озера составляет 600 футов (183 м) [8] [19] над уровнем моря . Примерно до 1887 года естественный гидравлический транспорт через пороги реки Сент-Мэрис определял сток из озера Верхнее. К 1921 году развитие в поддержку транспорта и гидроэнергетики привело к появлению затворов, шлюзов, каналов электропередач и других регулирующих сооружений, полностью охватывающих пороги Сент-Мэрис. Регулирующее сооружение известно как Компенсационные сооружения и эксплуатируется в соответствии с планом регулирования, известным как План 1977-A. Уровни воды, включая отвод воды из водораздела Гудзонова залива , регулируются Международным советом по контролю озера Верхнее , который был создан в 1914 году Международной совместной комиссией .
Уровень воды в озере Верхнее достиг нового рекордно низкого уровня в сентябре 2007 года, немного ниже предыдущего рекордно низкого уровня в 1926 году. [23] Уровень воды восстановился в течение нескольких дней. [24]
Исторический максимум воды Уровень воды в озере колеблется из месяца в месяц, с самым высоким уровнем воды в озере в октябре и ноябре. Нормальная отметка максимума воды составляет 1,17 фута (0,36 м) над нулевой отметкой (601,1 фута или 183,2 м). Летом 1985 года озеро Верхнее достигло своего самого высокого зарегистрированного уровня в 2,33 фута (0,71 м) над нулевой отметкой. [25] 2019 и 2020 годы установили новые рекорды максимума воды почти каждый месяц. [25]
Исторический низкий уровень воды Самый низкий уровень воды в озере приходится на март и апрель. Нормальная отметка низкого уровня воды составляет 0,33 фута (0,10 м) ниже нулевой отметки. Зимой 1926 года озеро Верхнее достигло самого низкого зарегистрированного уровня в 1,58 фута (0,48 м) ниже нулевой отметки. [25] Кроме того, вся первая половина года (с января по июнь) включала в себя рекордно низкие месяцы. Низкий уровень воды был продолжением падения уровня воды в озере с предыдущего года, 1925 года, который установил рекорды низкого уровня воды с октября по декабрь. В течение девятимесячного периода с октября 1925 года по июнь 1926 года уровень воды варьировался от 1,58 фута (0,48 м) до 0,33 фута (0,10 м) ниже нулевой отметки. [25] Летом 2007 года были установлены ежемесячные исторические минимумы; Август на высоте 0,66 фута (0,20 м) и сентябрь на высоте 0,58 фута (0,18 м). [25]
Согласно исследованию профессоров Университета Миннесоты в Дулуте , озеро Верхнее могло нагреваться быстрее, чем окружающая его территория. [26] Летние температуры поверхности озера, по-видимому, увеличились примерно на 4,5 °F (2,5 °C) в период с 1979 по 2007 год по сравнению с увеличением средней температуры окружающего воздуха примерно на 2,7 °F (1,5 °C). Повышение температуры поверхности озера может быть связано с уменьшением ледяного покрова. Меньший зимний ледяной покров позволяет большему количеству солнечной радиации проникать и нагревать воду. Если тенденции сохранятся, озеро Верхнее, которое полностью замерзает раз в 20 лет, может обычно быть свободным ото льда к 2040 году [27], хотя более свежие данные до 2021 года не подтверждают эту тенденцию. [28]
Более высокие температуры могут привести к большему количеству снега в снежных поясах эффекта озера вдоль берегов озера, особенно на Верхнем полуострове Мичигана . Две недавние последовательные зимы (2013–2014 и 2014–2015) принесли высокий ледовый покров Великих озер, и 6 марта 2014 года общий ледовый покров достиг пика в 92,5%, что является вторым по величине показателем в истории наблюдений. [29] Ледовый покров озера Верхнее еще больше побил рекорд 2014 года в 2019 году, достигнув 95% покрытия. [30]
Самый большой остров в озере Верхнее — остров Ройял в Мичигане. Остров Ройял содержит несколько озер, некоторые из которых также содержат острова. Другие известные острова включают остров Маделин в Висконсине, остров Мичипикотен в Онтарио и Гранд-Айленд (место расположения Национальной зоны отдыха Гранд-Айленд ) в Мичигане.
Крупнейшие города на озере Верхнее включают порты-близнецы Дулут, Миннесота , и Супериор, Висконсин ; Тандер-Бей , Онтарио; Маркетт, Мичиган ; и города-близнецы Су-Сент-Мари, Мичиган , и Су-Сент-Мари, Онтарио . Дулут-Сьюпериор , на западном конце озера Верхнее, является самой внутренней точкой на морском пути Святого Лаврентия и самым внутренним портом в мире.
Среди живописных мест на озере — национальный берег озера Apostle Islands , Brockway Mountain Drive на полуострове Кивино , национальный парк Isle Royale , государственный парк Porcupine Mountains Wilderness , национальный парк Pukaskwa , провинциальный парк Lake Superior , национальная зона отдыха Grand Island, Sleeping Giant (Онтарио) и национальный берег озера Pictured Rocks . Тур Great Lakes Circle — это обозначенная живописная система дорог, соединяющая все Великие озера и реку Святого Лаврентия. [31]
Размер озера Верхнее снижает суровость сезонов его влажного континентального климата (чаще всего наблюдаемого в таких местах, как Новая Шотландия ). [32] Медленная реакция водной поверхности на изменения температуры, сезонно колеблющаяся от 32 до 55 °F (0–13 °C) около 1970 года, [33] помогает смягчить температуру окружающего воздуха летом (прохладнее с частыми образованиями морского бриза ) и зимой, а также создает эффект озера снег в холодные месяцы. Холмы и горы, граничащие с озером, удерживают влагу и туман, особенно осенью.
Скалы северного берега озера Верхнее восходят к ранней истории Земли. В докембрий (между 4,5 миллиардами и 540 миллионами лет назад) магма, пробиваясь на поверхность, создала интрузивные граниты Канадского щита . [34] Эти древние граниты можно увидеть на Северном берегу сегодня. Именно во время пенокейского орогенеза , части процесса, который создал тектоническую зону Великих озер , было отложено много ценных металлов. Регион, окружающий озеро, оказался богатым полезными ископаемыми, причем чаще всего добываются медь , железо , серебро , золото и никель . Известное производство включает золото из рудника Хемло около Марафона , медь с полуострова Кивино и формации Мамейнс-Пойнт , железо из хребта Гогебик , серебро на острове Сильвер и уран в Теано-Пойнт.
Горы постоянно подвергались эрозии, откладывая слои осадков , которые уплотнялись и становились известняком , доломитом , таконитом и сланцем в водопадах Какабека . Позднее континентальная кора была расколота , создав один из самых глубоких разломов в мире. [35] Озеро находится в этой давно исчезнувшей мезопротерозойской рифтовой долине , Мидконтинентальном разломе . Магма была введена между слоями осадочных пород , образуя диабазовые силлы . Этот твердый диабаз защищает слои осадочных пород ниже, образуя плосковершинные столовые горы в районе Тандер-Бей . Аметист образовался в некоторых полостях, созданных Мидконтинентальным разломом, и в районе Тандер-Бей есть несколько аметистовых шахт. [36]
Лава изверглась из разлома и образовала черную базальтовую породу острова Мичипикотен, полуострова Блэк-Бэй и острова Сент-Игнас . [ необходима ссылка ]
В новейшей геологической истории, во время висконсинского оледенения 10 000 лет назад, лед покрывал регион толщиной 1,25 мили (2 км). Контуры суши, знакомые сегодня, были вырезаны наступлением и отступлением ледяного щита . Отступление оставило отложения гравия, песка, глины и валунов. Талые ледниковые воды собрались в бассейне Верхнего, создав озеро Минонг , предшественника озера Верхнее. [37] Без огромного веса льда земля отскочила , и в Су-Сент-Мари образовался дренажный сток, ставший сегодняшней рекой Сент-Мэрис.
Первые люди пришли в район озера Верхнее 10 000 лет назад после отступления ледников в последний ледниковый период . Они известны как Плано , и они использовали копья с каменными наконечниками для охоты на карибу на северо-западной стороне озера Минонг. Архаичные народы Щита прибыли около 5000 г. до н. э.; свидетельства этой культуры можно найти на восточном и западном концах канадского побережья. Они использовали луки и стрелы, гребли на долбленых каноэ, ловили рыбу, охотились, добывали медь для инструментов и оружия и наладили торговые связи. Считается, что они являются прямыми предками оджибве и кри . [38] Люди комплекса Лорел (ок. 500 г. до н. э. - 500 г. н. э.) развили ловлю рыбы неводом , доказательства этого найдены в реках вокруг Верхнего, таких как Пик и Мичипикотен. Люди периода Терминального леса были очевидны в этом районе с 900 по 1650 год нашей эры. Это были алгонкинские народы , которые охотились, ловили рыбу и собирали ягоды. Они использовали снегоступы , каноэ из бересты и конические или куполообразные хижины. В устье реки Мичипикотен были обнаружены девять слоев лагерей. Большинство ям Пукасква, вероятно, были сделаны в это время. [38]
Народ анишинабе (этническая группа, включающая оджибве/чиппева ) населяет регион озера Верхнее уже более пятисот лет, а до него здесь жили дакота , мескваки (фокс) , меномини , нипигоны, ноке и гровантры . После прибытия европейцев анишинабе стали посредниками между французскими торговцами пушниной и другими коренными народами. Вскоре они стали доминирующей индейской нацией в регионе: они вытеснили сиу и фоксов и одержали победу над ирокезами к западу от Су-Сент-Мари в 1662 году. К середине 18 века оджибве заняли все берега озера Верхнее. [39]
В XVIII веке, когда бурно развивающаяся торговля мехом снабжала Европу бобровыми шапками , компания Hudson's Bay Company фактически имела монополию в регионе до 1783 года, когда была образована конкурирующая компания North West Company . North West Company построила форты на озере Верхнее в Гранд-Портидже , Форт-Уильяме , Нипигоне, на реке Пик, реке Мичипикотен и в Су-Сент-Мари. Но к 1821 году, когда конкуренция нанесла ущерб прибыли обеих компаний, компании объединились под названием Hudson's Bay Company. Многие города вокруг озера являются нынешними или бывшими районами добычи полезных ископаемых или занимаются переработкой или судоходством. Сегодня туризм является еще одной важной отраслью: малонаселенная страна озера Верхнее с ее изрезанными береговыми линиями и дикой природой привлекает отдыхающих и искателей приключений.
Озеро Верхнее было важным звеном в водном пути Великих озер , обеспечивая маршрут для транспортировки железной руды , а также зерна и других добываемых и производимых материалов. Большие грузовые суда, называемые озерными грузовыми судами , а также более мелкие океанские грузовые суда , перевозят эти товары через озеро Верхнее. В 19 веке судоходство медленно прибывало в озеро Верхнее. Первым пароходом, который ходил по озеру, был Independence в 1847 году, тогда как первые пароходы на других Великих озерах начали плавать в 1816 году. [40] [41] Лед закрывает судоходство по озеру с середины января до конца марта. Точные даты сезона судоходства меняются каждый год, [42] в зависимости от погодных условий, которые формируют и ломают лед.
Южный берег озера Верхнее между Гранд-Маре, штат Мичиган , и Уайтфиш-Пойнт известен как « Кладбище Великих озер »; в районе Уайтфиш-Пойнт затонуло больше кораблей, чем в любой другой части озера Верхнее. [43] Эти кораблекрушения теперь находятся под защитой Подводного заповедника Уайтфиш-Пойнт . Штормы, унесшие несколько кораблей, включают шторм Матаафа в ноябре 1905 года и шторм на Великих озерах 1913 года .
Обломки судна SS Cyprus — 420-футового (130-метрового) рудовоза, затонувшего 11 октября 1907 года во время шторма на озере Верхнее на глубине 77 саженей (460 футов или 140 м) — были обнаружены в августе 2007 года. Построенное в Лорейне, штат Огайо , судно Cyprus было спущено на воду 17 августа 1907 года и затонуло во время своего второго рейса, перевозя железную руду из города Супериор, штат Висконсин, в Буффало, штат Нью-Йорк , причем единственным выжившим из 23 членов его экипажа был Чарльз Г. Питц. [44] В 1918 году последние военные корабли, затонувшие в Великих озерах, французские тральщики Inkerman и Cerisoles , исчезли во время шторма на озере Верхнее, возможно, после столкновения с неизведанной опасностью отмели Супериор в другой глубокой части озера. Погибло 78 членов экипажа, и их затопление стало крупнейшей на сегодняшний день потерей человеческих жизней на озере Верхнее.
SS Edmund Fitzgerald — последнее судно, затонувшее в озере Верхнее, в 15 морских милях (28 км; 17 миль) от мыса Уайтфиш во время шторма 10 ноября 1975 года. Крушение было увековечено Гордоном Лайтфутом в его балладе «Крушение Эдмунда Фицджеральда » . Все 29 членов экипажа погибли, и ни одно тело не было найдено. Эдмунд Фицджеральд был так сильно потрепан озером Верхнее, что 729-футовый (222 м) корабль раскололся пополам; его две части лежат примерно в 170 футах (52 м) друг от друга на глубине 88 саженей (530 футов или 160 м).
Лайтфут поет, что «Супериор, как они сказали, никогда не отдает своих мертвых». [45] Это из-за необычно холодной воды, ниже 36 °F (2 °C) в среднем около 1970 года. [33] Обычно бактерии, разлагающие затонувшее тело, раздувают его газом, заставляя его всплывать на поверхность через несколько дней. Но вода озера Супериор достаточно холодная круглый год, чтобы подавлять рост бактерий , а тела имеют тенденцию тонуть и никогда не всплывать. [46] Джо Макиннис сообщил, что в июле 1994 года исследовательская экспедиция Фредерика Шеннона 94 к затонувшему судну Эдмунд Фицджеральд обнаружила тело мужчины около левого борта ее рулевой рубки, недалеко от открытой двери, «полностью одетого, в оранжевом спасательном жилете, лежащего лицом вниз в осадке». [47]
В феврале 2024 года было объявлено, что были обнаружены обломки затонувшего в 1940 году судна «Арлингтон». [48]
В озере Верхнее обнаружено более 80 видов рыб. Среди местных видов можно отметить полосатого киллифа , блутера , ручьевую форель , налима , ряпушку , озерного осетра , озерную форель , озерного сига , длинноносого присоску , щуку - маскинонга , северную щуку , тыквенное семя , каменного окуня , круглого сига , малоротого окуня , судака , белого присоску и желтого окуня . Кроме того, в озеро Верхнее намеренно или случайно завезли множество видов рыб: атлантический лосось , ручьевая форель , карп , чавыча, кижуч , пресноводный горбыль, горбуша , радужную корюшку , радужную форель , бычок-кругляк , ерш , морскую миногу и белого окуня . [49] [50]
В озере Верхнее содержится меньше растворенных питательных веществ относительно объема воды, чем в других Великих озерах, поэтому оно менее продуктивно с точки зрения популяций рыб и является олиготрофным озером . Это является результатом недостаточной освоенности почв в его относительно небольшом водоразделе. [19] Это также является отражением относительно небольшой численности населения и небольшого объема сельского хозяйства в его водоразделе. Однако концентрация нитратов в озере непрерывно растет уже более столетия. Она по-прежнему намного ниже уровней, которые считаются опасными для здоровья человека; но этот устойчивый, долгосрочный рост является необычным показателем накопления азота в окружающей среде. Это может быть связано с антропогенными изменениями в региональном азотном цикле , но исследователи все еще не уверены в причинах этого изменения в экологии озера. [51]
Что касается других рыб Великих озер, популяции также пострадали от случайного или преднамеренного внедрения чужеродных видов, таких как морская минога и евразийский ерш . Случайные внедрения произошли отчасти из-за устранения естественных барьеров для навигации между Великими озерами. Чрезмерный вылов рыбы также стал фактором снижения популяций рыб. [13]
{{cite journal}}
: Цитировать журнал требует |journal=
( помощь ) (только небольшая часть этой карты){{cite journal}}
: Цитировать журнал требует |journal=
( помощь )один поход сюда был запланирован, но, по-видимому, был отменен, что сделало его последним и 41-м визитом в этом сезоне. В прошлом году, без позднего старта из-за льда, Tregurtha была здесь 49 раз.