Семь Сестёр Океан Англия Клифф Пляж Побережье
Изображение Roman Grac с сайта Pixabay

ГЛАВА 3. КРУГОВОРОТ ВОДЫ В ПРИРОДЕ

§ 9. Внутриматериковый влагооборот

Первое упоминание и объяснение формул приведенных на данной странице

Внутриматериковый влагооборот привлекает внимание многих ученых. Большой вклад в изучение этого вопроса был сделан русскими учеными А. И. Воейковым, И. И. Касаткиным, А. А. Камин­ским. Их заслуга заключается в постановке и первой попытке решения некоторых сторон проблемы влагооборота.

Много работ посвящено количественной оценке внутри- материкового влагооборота. Идеи А. А, Каминского (1925, 1933 гг.) нашли отражение в расчетах влагооборота для территории США, проделанных Хольцманом и Торнтвей том, и в работах советских ме­теорологов. О. А. Дроздовым и другими были определены составляющие влагооборота для отдельных частей нашей страны, основанные на большом фактическом Материале.

схема влагооборота
Рис. 3. К расчету элементов влагооборота ограниченной территории.

В общем виде задача расчета элементов влагооборота для ограниченной территории решается следующим обрезам. Пусть А (рис. 3) — количество водяных паров, поступающих на данную территорию извне в среднем за год; X — сумма атмосферных осадков, выпадающих за год на данную территорию; Z — среднее годовое испарение; У — средний годовой сток. Величины X, Y и Z связаны между собой известным уравнением водного баланса (см, § 135)

X=Z+Y.                                                                (8)

Из общего количества водяного пара А, поступающего на данную территорию извне, часть выносится за пределы этой территории, часть расходуется на образование осадков, выпадающих на данной территории. Это так называемые внешние осадки ХВ. К ним присоединяются осадки, образовавшиеся из водяного пара, созданного местным испарением,— это внутренние (местные) осадки

Х — ХВ. Таким образом, общее количество осадков, выпадающих на данную территорию, складывается из внутренних и внешних осадков.

Водяной пар, обязанный своим происхождением местному испарению, не полностью расходуется на формирование осадков. Часть его выносится за пределы рассматриваемой территории, и тем большая, чем меньше эта территория. Если обозначить это количество влаги через С («атмосферный сток»), то нетрудно получить уравнение

Z=(XXВ)+C,                                                            (9)

откуда, учитывая уравнение (8), следует

ХВ=С+У.                                                             (10)

Последнее уравнение, связывающее сумму внешних осадков с величинами атмосферного и речного стока, может служить основой для расчета влагооборота на любой территории суши. Зная, например, X и ХВ, можно определить значение так называемого

коэффициента влагооборота Х/ХВ Коэффициент влагооборота показывает, сколько раз пришедший извне и вступивший во влагооборот водяной пар выпадает в виде осадков до тех пор, пока атмосферная циркуляция и речной сток не вынесут его за пределы рассматриваемой территории.

О. А. Дроздов предлагает коэффициент влагооборота для срав­нительно большой территории вычислять по формуле

   

(11)

где Z — испарение на единицу длины наветренного контура; L— длина пути переноса водяного пара; ω — влагосодержание в атмосфере; ν средняя скорость переноса.

Очевидно, что при малом количестве внутренних осадков величина Kвл будет близка к единице, при большом их значении она должна быть больше единицы. С увеличением пути переноса, а сле­довательно, и площади рассматриваемой территории значение Квл увеличивается. Так, по подсчетам метеорологов, США в бассейне Оки равно 1,04, на ЕТС 1,10, на территории США 1,25, в Евра­зии 1,51.

Г. П. Калинин произвел приближенный расчет количества атмосферной влаги, приносимой на территорию Советского Союза и  уносимой за ее пределы. Разница оказалась близкой к суммарному стоку всех рек СССР.

При продвижении масс воздуха в глубь материка возрастает роль местного испарения в образовании осадков из океанического- пара. О большой роли местного испарения в образовании осадков в свое время писали А. И. Воейков и И. И. Касаткин. Работы Касаткина интересны тем, что он обратил внимание на возможность усиления влагооборота хозяйственными мероприятиями, проводимыми на больших пространствах. Выделяя из общего количества влаги на материке активную часть (воду, испаряющуюся с поверхности почв, растительности, озер, болот, рек и заключенную в почвах), он полагал, что чем дольше эта активная часть влаги задержится на материке, тем больше оборотов она может сделать на своем пути в глубь материка и тем с большим эффектом она может быть использована в народном хозяйстве.               

В настоящее время в связи с преобразованием природы на юге нашей страны, направленным на борьбу с засухой и повышение урожайности, большими мелиоративными работами, проводимыми в зоне постоянного увлажнения, разработкой проектов переброски вод с севера на юг и строительством водохранилищ вопросы внутриматерикового влагооборота вновь привлекают внимание ученых. Оценивая влияние мелиоративных мероприятий и полезащитного лесоразведения на юге нашей страны, О. А. Дроздов пришёл к выводу, что режимные изменения осадков, вызванные дополнитель­ным испарением и усилением степени шероховатости поверхности (при лесоразведении), произойдут как на самой преобразуемой территории, так и на удаленных от нее подветренных частях материка. Однако изменения эти сравнительно невелики. Таким образом, хотя усиление внутреннего влагооборота страны подтвержда­ется расчетами метеорологов, оно не столь значительно, как полагал ранее Касаткин. Эффект проводимых мероприятий в большей степени проявляется в превращении поверхностного стока в почвенную влагу и грунтовой сток, о чем будет сказано позже.

Источник: Общая гидрология, Гидрометеоиздат, Ленинград, 1973

Вас так же могут заинтересовать:

Взаимоотношение вод атмосферы, суши и Мирового океана

Мировой водный баланс