Повна версія

Головна arrow Географія arrow ГІДРОЛОГІЯ МАТЕРИКІВ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

ЗОНАЛЬНІ І АЗОНАЛЬНІ ОСОБЛИВОСТІ ВОДОЗБОРУ ТА ВОДНИХ ОБ'ЄКТІВ СУШІ

Зональність структури водного балансу водозборів

Суша, площа якої 149 млн км 2 , підрозділяється на 13 географічних поясів. Найбільш велика територія тропічних поясів в південній і північній півкулях (35% поверхні суші), площа розташованих між ними екваторіального і двох субекваторіальних поясів вдвічі менше (17%). Сумарна площа двох субтропічних і двох помірних поясів становить 32% суші, а решта 16% її території лежать в субполярних і полярних поясах. Ця ландшафтна поясність зумовлена широтними відмінностями річних величин радіаційного балансу суші (див. Рис. 1.7), тобто нерівномірністю розподілу поглинається її поверхнею сонячної енергії.

Усередині географічних поясів виділяють 20 природних зон і області висотної поясності 11 типів [20], які розрізняються зволоженістю грунтів і грунтів. Щоб врахувати цю екологічно важливу характеристику гідрологічного стану суші, поряд з традиційним основним рівнянням водного балансу водозбору річкової системи

( Р- обсяг води атмосферних опадів; Е- обсяг води, що випарувалася; V - об'єм водного стоку), М.І.Львовічем запропоновано використовувати систему з рівнянь:

в якій додана величина валового зволоження території fV T , а стік V представлений його поверхнево-склоновой V c і підземної У " складовими.

Відомо, що рослинний покрив служить гарним індикатором співвідношення тепла і вологи, які отримують різні території суші в середньому за рік. Тому природним зонам і висотним поясам дані назви переважаючих в їх межах фітоценозів [20]. Кількісним гідрокліматичну показником цього співвідношення служить індекс сухості е = EJP, де Р - обсяг води в опадах, як і в формулах (2.1) і (2.2), а величина Е 0 = I r / L - випаровуваність. Ця гідрометеорологічна характеристика призначена для зв'язку теплового і водного балансів. Вона являє собою водний еквівалент поглиненої сушею або водоймою променевої енергії (сонячної радіації і довгохвильового зустрічного випромінювання атмосфери), так як I R - радіаційний баланс, a L - питома теплота пароутворення. Отже, випаровуваність - це обсяг води, який може випаруватися з поверхні, якщо вся теплота, отримана нею в результаті поглинання променевої енергії, буде витрачена на випаровування води з цієї поверхні. Збіг значень випаровуваності і фактичного випаровування Е 0 = Е можливо лише при наявності достатнього для безперервного випаровування кількості води під випаровує поверхнею. Ця умова реалізується тільки в непересихаючий водному об'єкті або на досить зволоженою території. Тоді її валове зволоження W T більше критичного значення продуктивної вологості грунту fV 0 , при якій випаровування з неї не лімітується недоліком грунтової вологи.

Осредненние за багаторічний період значення основних складових водного балансу всієї суші в вигляді шару води на одиничну поверхню, тобто (тис. км 3 / рік) / млн км 2 , приблизно (при невязке балансу всього 4,5%) рівні:

Показником структури цього трехкомпонентного водного балансу території служить коефіцієнт стоку ц = у / х, рівний для суші 0,4. Це означає, що 40% обсягу атмосферної води, яка випадає у вигляді дощу і снігу на сушу, перетворюється в річковий стік, а інша її частина випаровується. У різних природних зонах структура водного балансу, як видно по розкиду точок на графіках рис. 2.1, істотно різна. У внутрішньотропічній і субтропічних поясах, де особливо великий радіаційний баланс і шар випаровування го> 1000 мм / рік, коефіцієнт стоку тим більше, чим вище річний шар опадів. У помірних і полярних поясах в міру зменшення їх теплових ресурсів і випаровування пропорційність зростання величини ц збільшення опадів виражена ще більше (рис. 2.1 , а). В узагальненому вигляді ця залежність чіткіше проявляється в гіперболічної формі зв'язку між зональними коефіцієнтами стоку і індексу сухості е територій (рис. 2.1, б).

Найбільша з гумідних зон - таежная зона хвойних лісів помірного поясу, що займає близько 10% території суші, має значення ц = 0,43 і е = 0,75, тобто близькі до їх середніх значень для всієї суші. Відзначається схожість структури водного балансу зони тундри і лісотундри з зоною вологих екваторіальних лісів, в яких значення коефіцієнта стоку практично однакові - 0,55 і 0,52 відповідно, в той час як відмінність в кількості опадів, що випадають вкрай велике - 400 і 2300 мм / рік .

Залежно зональних величин коефіцієнта стоку r | = Q / P = у / х а - від середнього річного шару опадів х і випаровування Zo (цифри у кривих); б- від індексу сухості е (Н. М.Алюшснская) [9]

Мал. 2.1. Залежно зональних величин коефіцієнта стоку r | = Q / P = у / х а - від середнього річного шару опадів х і випаровування Zo (цифри у кривих); б- від індексу сухості е (Н. М.Алюшснская) [9]

Найсприятливіші для життя людини природні зони - лісові, лісостепові і степові в помірному і субтропічному поясах - заселені щільно, оскільки в них зосереджено понад 90% населення Землі. Але в цих природних зонах формується тільки 65% річкового стоку, тому динамічні, щорічно відновляються водні ресурси тут порівняно невеликі. У зв'язку з цим надмірно зволожені зони полярних і екваторіальних географічних поясів з найменшою щільністю населення розглядаються як потенційні вододжерела при вирішенні проблеми поліпшення водопостачання населення природних зон з найбільш сприятливими для людини кліматичними умовами.

Дослідження, виконані в Інституті географії РАН (А.Н.Кренке, А. Н.Золотокрилін, 1984), показали наявність міжзонального тепловлагообмена великих територій, сильно розрізняються типом рослинного покриву. Встановлено, що ліси і пустелі - найбільш енергоактивні зони суші. У лісах особливо великі тепловтрати на сумарне випаровування, в структурі якого провідну роль відіграє транспирация, а також велике випаровування атмосферних опадів, затриманих кронами дерев (табл. 2.1).

Таблиця 2.1

Структура сумарного випаровування в лісах

вид випаровування

Частка випаровування, %

у вологому лісі Індії

в таежном лісі на Валдаї

транспірація

50-60

44

З крон

31

26

З землі

10-20

30

Над пустелями відбувається інтенсивний прогрів приземного шару повітря внаслідок його турбулентного теплообміну з сильно нагрівається земною поверхнею, що не охолоджується через відсутність рослинного покриву. Звідси потік тепла в приземному шарі повітря спрямований в бік екваторіальних лісів з більш низьким атмосферним тиском. Саме завдяки цьому добавочному адвектівних тепла в екваторіальних лісах сумарна величина випаровування перевищує значення випаровуваності. На те, що цей міжзональний тепловлагообмен має глобальне значення, вказує зіставлення ландшафтної структури суші, вільної від покривних льодовиків, з внеском різних угідь в сумарну величину тепловтрат суші на випаровування (табл. 2.2).

З зіставлення цих даних видно, що випаровування в тропічних лісах в 2,4 рази перевищує випаровування з суші, яку вони займають, в той час як безплідні землі, навпаки, характеризуються майже вдвічі меншою часткою випаровування в порівнянні з відносною площею їх поверхні. Таким чином, на противагу Світовому океану, в якому адвекція водних мас з екваторіального поясу виносить тепло в тропічні пояси, в приземному шарі атмосфери над сушею адвекція тепла

Таблиця 2.2

Тепловтрати на випаровування води з суші (по А.Н.Кренке, 1984)

вид угідь

плошадь

Тепловтрати на випаровування,%

млн км 2

%

ріллі

14,3

11

12

Луки, степи

30,6

23

19

Вологі тропічні ліси

17,0

12

29

листопадні лісу

13,0

10

11

тайга

12,0

9

• 9

Невикористані землі

45,2

35

20

направлена від тропічних пустель, що складають найбільшу частину що не використовуються в господарстві земель, до екваторіальних лісів. Порушення теплообміну внаслідок ведеться зараз неконтрольованій вирубці лісів, на думку багатьох вчених, може призвести до непередбачуваних екологічних наслідків.

 
<<   ЗМІСТ   >>