Понятие атмосферных осадков для гидрологии

Осадки выпадают на поверхность земли в виде дождя, снега, града, росы и инея. Они пред­ставляют сгустившиеся (конденсированные) водяные пары, находящиеся в воздухе.

Круговорот воды в атмосфере

Количество атмосферных осадков в одной и той же местности колеблется из года в год довольно сильно. Если мы сравним количество осадков, выпадающих в различных областях земной поверхности (рис. 8), то увидим, что различие между возможными максимумами осадков и мини­мумами их достигает огромной величины.

Данные о количестве осадков в сред­нем за год по широтам

Указанные для разных широт количества осадков могут значительно колебаться в зависимости от направления движения циклонов и антициклонов, от орографических условий местности.

Карта осадков европейской части России

В пределах европейской части СССР максимальное количество осадков в Москве 716 мм, в Астрахани — 154 мм, в Батуми — 2370 мм. Среднее годовое количество осадков в Москве 536 мм, а минимальное — 325 мм. В дру­гих странах максимум осадков бывает гораздо больше. Так, например, в Бразилии за год выпадало до 7110 мм, в Индии — даже до 14200 мм. Нижние пределы годовых осадков на земле падают до 0,6 мм (пус­тыни Африки и Южной Америки, в России наименьшее количество годовых осадков выпадает в южном Приаралье — 80 мм и на Восточном Памире — 40 мм).

Весьма значительно разнятся также максимумы и мини­мумы температур за год, а тем более на протяжении многих лет. Так, в Москве наблюдался (на поверхности почвы) максимум температуры в +52,1° С в июле 1900 г., а мини­мум —41,7° С в феврале 1902 г.

Колебания температуры воздуха вызывают и колебания температуры верхних слоев земной коры. Различают суточные, сезонные, годовые и вековые колебания темпе­ратуры земной коры.

Суточные и сезонные колебания температуры почвы передаются неглубоко, причем чем ближе к дневной поверхности, тем резче колебания. Так, Ф. П. Саваренский наблюдал колебания температуры на поверхности почвы летом от +24,4 до +54,5° С, зимой от —0,4 до —10,8° С, на глубине 40 см летом от +27,8 до 28,2° С, зимой от —6,1 до —6,2° С.

Метеорологические данные для некоторых пунктов Азии

Зимой под покровом снега суточные температуры не испытывают колебаний.

Годовые колебания температуры верхних слоев земли передаются значительно глубже, но и они не выходят за пределы нескольких десятков метров даже в странах с резким континентальным климатом. Там, где годовые колебания температуры верхних слоев земли хорошо выра­жены и наблюдаются до глубины нескольких метров и даже десятков метров, прогревание и охлаждение про­никает на глубину медленно, с запозданием против близких к поверхности слоев. Так, в Тбилиси зимнее максимальное охлаждение достигает глубины 6,5 м только в конце авгу­ста, когда поверхностные слои уже имеют среднюю суточную температуру около 32°С. Наиболее высокая температура около (+20°С) достигает глубины около 5 м в ноябре, когда поверхностные слои имеют температуру около +12°С. В Нукусе (на Аму-Дарье) на глубине 4 м от поверхности земли температура +15°С. наблюдается в ноябре, а +11,9°С— в мае. Амплитуда колебаний температуры тем больше, чем ближе к поверхности земли мы ее наблюдаем. Так, в Ленинграде амплитуда этих колебаний достигает 28°С в почвенном слое и 5,4°С — на^-глубине 3,2 м.

Промерзание почвы происходит в связи с этим неоди­наково на различных географических широтах, а также в условиях климата континентального и морского. По дан­ным П. П. Смиренкина, глубина промерзания почвы дости­гает в Иркутске 2,74, в Омске 2,40, в Москве 1,80, в Ленин­граде 1,77, в Киеве 1,07, в Одессе 0,82 м глубины. Так как промерзшая земля для воды непроницаема или почти непроницаема, то это имеет большое гидрогеологическое и гидрологическое значение. Однако надо иметь в виду, что в мерзлой почве не вся вода замерзает; значительная часть капиллярной воды замерзает при температурах на несколько градусов ниже нуля.

Как уже было сказано, амплитуда колебаний темпера­туры в зависимости от глубины уменьшается и на неко­торой глубине (разной для отдельных районов земной поверхности) равна нулю. От «зоны постоянной годовой температуры» вверх простирается так называемая «гелио- термическая» толща земной коры, в которой температура регулируется режимом солнечного прогревания, а вниз от нее идет толща, в которой температура нарастает с глу­биной в соответствии с местными геотермическими гра­диентами.