Понятие атмосферных осадков для гидрологии

21 марта

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

Район

Площадь, млн. км2

Средняя высота, мм

Испарение

Осадок

Океан

361

1060

980

Суша со стоком

117

610

870

Суша без стока

32

330

330

Всей Земли

510

910

910

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

Северное полушарие                       

Южное полушарие

Широта (град)        

Осадки (мм)       

Широта (град)        

Осадки (мм)       

90—80

340

90—80

300

80—70

259

80—70

300

70—60

348

70—60

300

60—50

504

60—50

1021

50—40

508

50—40

870

40—30

522

40—30

573

30—20

786

30—20

638

20—10

947

20—10

1100

10—0

1716

10—0

1812

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

Пункты наблюдений

Средняя месячная темпе­ратура

Амплитуда

среднегодо­вых температур

Сумма осад­ков за год, мм

июль

январь

Ашхабад

30,5

1,4

29,1

230,5

Карабугаз

25,4

-2,3

23,1

110,6

Репетек

32,1

—5,3

26,8

102,3

Красноводск

29,1

—3,0

26,1

113,8

Кушка

28,4

-1,8

26,6

251,4

Мирзачуль (голодная степь) 

28,0

1,2

29,2

235,4

Бухара

30,2

0,3

30,5

106

Самарканд

24,7

3,0

27,7

332

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.

Продукция