Закономерности влагообмена на поверхности водосборов юга Западной Сибири и Северного Казахстана

СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
ВВЕДЕНИЕ........................................................5
ГЛАВА 1. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕРРИТОРИИ ЮГА ЗАПАДНОЙ СИБИРИ И СЕВЕРНОГО КАЗАХСТАНА.....................................................11
1.1. Географическое положение и рельеф.....................11
1.2. Климатические условия.................................15
1.2.1. Режимы радиации.................................17
1.2.2. Температура воздуха.............................23
1.2.3. Облачность......................................25
1.3. Гидрография...........................................26
1.4. Почвы и растительность................................29
Выводы.....................................................32
ГЛАВА 2. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ЭНЕРГОВЛАГООБМЕНА И ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ....................................................33
2.1. Коротковолновая радиация..............................33
2.1.1. Прозрачность атмосферы и закономерности ее режимов...35
2.1.2. Суммарная радиация при безоблачном небе.........37
2.2. Уравнение баланса энергопотоков.......................40
2.3. Факторы преобразований энергии........................46
2.3.1. Радиационные сезоны и их границы...............46
2.3.2. Теплообороты в почвогрунтах....................49
2.3.3. Затраты тепла на таяние снега..................52
2.4. Теплоэнергетические ресурсы...........................57
2.4.1. Теплоэнергетические ресурсы климата............57
2.4.2. Теплоэнергетические ресурсы испарения..........62
2.4.3. Криоклиматическая характеристика территории....67
Выводы.....................................................70
3
ГЛАВА 3. ВОДНЫЙ БАЛАНС ВОДОСБОРОВ И РАСЧЕТЫ СТОКА 71
3.1.Теоретические основы взаимосвязи элементов водного и теплового балансов.......................................72
3.2. Атмосферное увлажнение..............................76
3.3. Суммарное испарние..................................91
3.4. Годовой сток. Условия формирования и особенности пространственного распределения..........................99
3.4.1. Исходные данные и их анализ....................99
3.4.2. Анализ факторов формирования и территориальное распределение годового стока.........................106
3.4.3. Соотношение рассчитанного и измеренного стока.111
Выводы..................................................115
ГЛАВА 4. РЕЖИМЫ УВЛАЖНЕНИЯ И РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕСУРСОВ ВЛАГИ И ТЕПЛА НА ТЕРРИТОРИИ КАЗАХСТАНА...................................................116
4.1. Количественные характеристики соотношений ресурсов тепла и влаги...........................................117
4.2. Режимы почвенной влаги и дефициты увлажнения.......123
4.3. Изменение структур водного баланса под влиянием орошения................................................132
4.4. Оценка ресурсов местного стока для целей орошения 138
Выводы..................................................141
ЗАКЛЮЧЕНИЕ...................................................142
ЛИТЕРАТУРА...................................................146
19
дятся на время, когда солнце имеет максимальную высоту к0 = шах (Иа -высота солнца над горизонтом в град. ).
На рис. 1.3 представлен график радиационной функции Я(1) в светлое время суток для ст. Рудный с 1 по 10 мая и с 20 по 30 октября при средних условиях облачности. В зависимости от угла наклона плоскости экватора к плоскости эклиптики ширина и амплитуда синусоидальных импульсов энергии меняется монотонно.
Путем осреднения суточных значении радиационной функции за каждый месяц можно получить график часовых сумм Я(1) в средний год (рис. 1.4).
ЯМДж/м2
Рис. 1.3 Синусоидальные импульсы коротковолновой энергии с 1 по 10 мая и с 21 по 30 октября в средний год. ст. Рудный
Я(Х),МДж/м2
при средних условиях облачности, ст. Рудный
20
В табл. 1.2 приведены средние месячные значения радиационного баланса деятельной поверхности Я в МДж/м2, для нескольких актинометрических станций территории Казахстана при средних условиях облачности (Научно-прикладной справочник по климату СССР, т.18,вып.З, сер.1, 1989).
Таблица 1.2
Средние месячные значения радиационного баланса деятельной поверхности (МДж/м2) при средних условиях облачности.
Станция 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 Год
Рудный -38 -20 66 246 343 352 340 263 147 65 -14 -43 1707
Целиноград -26 2 104 266 356 386 365 294 164 60 -7 -36 1928
Уральск -41 -15 52 249 336 335 347 263 158 60 -6 -26 1712
Джаныбек -35 5 95 231 326 337 330 263 152 64 0 -20 1747
Форт Шевченко -13 23 99 170 237 270 261 206 126 48 -5 -18 1404
Теректы -41 -29 45 255 347 352 348 277 163 91 5 -33 1780
Джезказган -27 4 135 238 321 332 323 255 169 67 9 -35 1791
Балхаш -36 -4 143 275 346 375 36 287 177 79 14 -29 1987
Семипалатинск -35 -12 86 257 356 371 372 292 176 62 -16 -35 1854
Селезневка -23 -13 32 265 377 390 381 318 188 76 -5 -27 1959
Приозерный -23 -9 69 294 366 365 382 296 184 95 4 -27 1996
Арал-Море -9 24 132 216 315 330 317 259 152 70 5 -24 1787
Айдарлы -19 29 157 251 330 322 313 257 167 94 24 -10 1915
Алма-Ата -21 21 148 258 364 406 397 308 194 100 16 -16 2175
Годовые величины радиационного баланса на изучаемой территории
А
составляют от 1600 на севере до 2200 МДж/м на юге. Величина результирующего притока энергии к поверхности земли зависит от высоты местности.
Переход Я через нулевое значение происходит на севере в начале марта и в начале ноября, а на юге - в начале февраля и в конце ноября (рис. 1.6). Период с отрицательными значениями радиационного баланса продолжается в течение одного-двух месяцев в южных районах и 3-4 месяцев на севере территории. Несмотря на большой приток суммарной радиации в зоне полупустынь, летние величины радиационного баланса здесь уменьшаются вследствие возрастания альбедо и эффективного излучения.