Раздел 4 Вода в атмосфере (стр. 7 )

Если коэффициент увлажнения больше единицы — избыточное увлажнение, меньше недостаточное.

Наиболее точные результаты, которые хорошо коррелируются с приростом фитомассы даёт отношение количества осадков за вегетационный период к сумме активных температур за этот же период. Это отношение называют гидротермическим коэффициентом ГТК.

ГТК=10R/ST,

где R — сумма осадков, ST — сумма активных температур (выше +10°). Для оценки влагообеспеченности принята такая шкала значений ГТК:

менее 0.3 - очень сухо

0.3-0.5 - сухо

0.5-0.7 - засушливо

0.7-1.0 - недостаток влаги

1.0 - равенство прихода и расхода

1.0-1.5 - достаточное количество влаги

более 1.5 - избыток влаги

более 2.0 - избыток влаги (для тропиков).

предложил для оценки степени влажности климата радиационный индекс сухости:

К=R/(Lr),

где R — годовой радиационный баланс, r — годовая сумма осадков, L — скрытая теплота парообразования. Радиационный индекс сухости показывает, какая доля радиационного баланса тратится на испарение осадков. При К менее 0.45 климат называется избыточно влажным, при К от 0.45 до 1.00 — влажный, при к от 1.00 до 3.00 недостаточно влажным, К больше 3.00 — сухим.

4.16.Снежный покров. Его климатическое значение.

При устойчивых отрицательных температурах воздуха снег, выпавший на земную поверхность, остаётся лежать на ней в виде снежного покрова. В высоких широтах снежный покров существует круглый год. В таянии снежного покрова основную роль играет адвекция воздушных масс с температурой выше нуля. Нагревание снега солнечной радиацией имеет второстепенное значение вследствие большого альбедо снега. Но загрязнённый снег, особенно в городах, нагревается солнечными лучами больше и тает быстрее, чем чистый.

Плотность снежного покрова очень мала, один кубический метр снега весит 20-200 кг, то есть плотность снега всего порядка 0.02-0.2 от плотности воды.

Распределение снежного покрова зависит от топографии и орографии местности. В низких местах рельефа снежный покров имеет большую высоту, чем на возвышенных. Очень высок снежный покров на наветренных склонах гор и перевалах.

Температура на поверхности снежного покрова ниже, чем на поверхности почвы, не покрытой снегом, так как снег обладает исключительно высоким альбедо. Малая теплопроводность снега приводит к тому, что почва, покрытая снегом, сохраняет зимой достаточно высокую температуру. На этом основано озимое земледелие: снежный покров предохраняет посевы от вымерзания.

Снежный покров охлаждающим образом влияет на воздух, создавая приземные радиационные инверсии. Весной при таянии снега приток тепла идёт на таяние снега и температура воздуха остаётся близкой к нулю до тех пор, пока снег не растает.

Запасы воды, накапливаемые снегом, в значительной степени обеспечивают питание рек умеренной зоны. Особенно высоки половодья, если снег осенью выпал на замёрзшую почву, тогда талые воды не впитываются в почву, а стекают.

Наличие снежного покрова сильно повышает освещённость. Рассеянная радиация увеличивается вследствие отражения как прямой, так и рассеянной радиации от снежного покрова, поэтому повышается освещённость. Особое значение имеет “снежная” добавка к рассеянной радиации в Арктике и Антарктиде летом.

4.17.Снеговая линия.

Снеговой линией (снеговой границей) называют границу в горах, выше которой круглый год сохраняется снежный покров (в многолетнем среднем). Это значит, что годовой приход твёрдых осадков выше этой границы равен их расходу путём таяния или путём сползания ледников.

Снеговая линия зависит от температурного режима и от количества осадков, выпадающих в твёрдом виде. В полярных широтах она очень низка, так как даже летом отрицательные температуры начинаются на небольшой высоте или на самом уровне моря. На Маточкином Шаре высота снеговой линии равна 700 м, на Шпицбергене — 300-500 м. По мере перемещения к тропикам высота снеговой линии повышается: вблизи тропика она в среднем достигает 5300 м, а в отдельных горных системах — почти 6000 м. Ближе к экватору, где количество осадков увеличивается снеговая граница снижается до 4600 м.

Повышается снеговая граница и с возрастанием континентальности климата, то есть с повышением летних температур и уменьшением количества осадков. На южных склонах снеговая линия выше, чем на северных. Но если на южных склонах осадков больше, то снеговая граница на них может лежать ниже. Так, на Эльбрусе на его южном склоне она проходит на 3500-3600 м, а на северном — около 3850 м.

В умеренных широтах особенно богаты осадками западные склоны, в тропиках — восточные, поэтому на них возможно снижение снеговой линии по сравнению с противоположными склонами. Внутри горной системы снеговая граница выше, чем на периферии.

4.17.Метели.

Метелью называется атмосферное явление, состоящее в переносе снега более или менее сильным ветром. Различают следующие метели:

низовая метель, при которой снег поднимается ветром с поверхности снежного покрова, иногда эту метель называют позёмкой;

общая метель, когда при достаточно сильном ветре происходит выпадение снега и практически нельзя различить, в какой мере ветер переносит выпадающий снег и в какой мере снег срывается с поверхности снежного покрова.

Наиболее сильные метели в Сибири называют буранами и пургой, в Северной Америке — близзардами.

4.18.Водный баланс на Земном шаре.

На всём Земном шаре выпадает 577 тыс. км3 осадков, что даёт среднюю высоту слоя осадков в 1130 мм. Из них 458 тыс. км3 выпадает над мировым океаном, давая среднюю высоту слоя воды в 1270 мм и 119 тыс. км3 — над сушей, со средней высотой слоя осадков 800 мм. Таким образом, 21% всех осадков выпадает над сушей и 79% — над океаном. Почти половина всех осадков выпадает между 20° с. ш. и 20° ю. ш., на обе полярные области приходится только 4% осадков. Считают, что в современную геологическую эпоху общее количество воды на Земном шаре остаётся постоянным. Отсюда следует, что какое количество воды испаряется, такое же должно возвращаться. Однако с поверхности суши испаряется меньше, чем на неё выпадает, так как часть осадков стекает в реки и затем в океан. Величина речного стока оценивается в 47 тыс. км3, что даёт в среднем на весь мировой океан 130 мм воды. Таким образом, с поверхности океана испаряется за год 1270+130=1400 мм воды. С поверхности суши за то же время испаряется 485 мм и стекает 315 мм воды, что в сумме составляет 800 мм. Таким образом, хотя на всём Земном шаре в целом испарение равно осадкам, однако на суше и на океане, взятых в отдельности испарение не равно осадкам: на океане испарение в общем больше, чем осадков, на суше меньше.