ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.07.2024
Просмотров: 104
Скачиваний: 1
•ккал/см2
1 и m IV V VI VII VIII IX X XI XII
ккал/см2
ными |
открытыми |
участками. |
|||||
В листопадных |
лесах |
|
(лист |
||||
венничник, |
березняк) |
соотно |
|||||
шения |
эти меняются. Так, осе |
||||||
нью, зимой |
и весной в этих ле |
||||||
сах |
проникает 70—75% |
радиа |
|||||
ции, |
а |
в период |
полного |
раз |
|||
вертывания листвы |
(нюнь—ав |
||||||
густ) — лишь 40—50 % |
|
(рис. |
|||||
27 а). |
|
|
|
|
|
|
|
|
При общем |
приходе |
сум |
||||
марной |
радиации |
на открытых |
|||||
пространствах |
Центральной |
||||||
Якутии |
в |
90—100 |
ккал/см2 |
||||
под |
полог |
леса |
|
проникает: |
|||
в лиственничнике — около 56, в сосняке—43, в елытике—21 ккал/см2 тепла за год.
Отражательная способ ность поверхности в лесу зи мой (засоренный опадом дере вьев снег) примерно на 10 % ниже, а летом (многократное отражение травяно-кустарнич- кового покрова) па 2—7 % выше, чем в поле.
Годовая величина погло щенной радиации на открытых пространствах в Центральной Якутии составляет 60—65 ккал/см2 , иод пологом листвен ничного леса —36, соснового леса —27, елового леса — 15 ккал/см2 .
|
|
|
|
|
|
|
Лесной массив |
ослабляет |
||||
|
|
|
|
|
|
|
и потерю |
тепла |
излучением с |
|||
Р и с. |
27. |
Соотношения |
суммарной |
радиации |
лесной |
подстилки. |
Так, если |
|||||
годовая |
сумма |
эффективного |
||||||||||
(а) и |
радиационного |
баланса |
(б) |
в лесу в |
излучения |
в поле соответству |
||||||
|
|
ккал/см2 мес. |
|
|
|
ет 32 ккал/см2 , |
то |
в |
листвен |
|||
1.— поле; |
2—лиственничник; |
3—сосняк; |
4— |
|||||||||
|
|
ельник. |
|
|
|
ничном |
лесу она |
равнялась |
||||
|
|
|
|
|
|
|
лишь 24, в сосняке—17, и в ель |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
нике—9 ккал/см2 . |
|
|
|||
Несмотря на меньшую потерю тепла излучением, |
из-за |
резкого |
||||||||||
снижения поглощенной |
радиации |
радиационный |
баланс под |
пологом |
||||||||
70
леса оказывается намного меньше, чем в поле. Как уже говорилось, радиационный баланс открытых участков в Центральной Якутии сос тавляет около 30 ккал/см2 . Радиационный же баланс под пологом леса соответствует: в лиственничнике—примерно 13 ккал/см2 (42% от радиа ционного баланса поля), в сосняке—9 ккал/см2 (29%), в ельнике — 6 ккал/см2 (19%)- При этом соотношения в месячных суммах радиа ционного баланса лес — поле в сосняке и ельнике более или менее пос тоянны в течение года, а в березовом и лиственничном лесу резко ме няются в 'зависимости от развертывания листвы (рис. 27,6). (
Т е п л о в о й б а л а н с . Лес оказывает влияние на ослабление всех потоков тепло- п влагообмена. Так, если суммарное испарение в поле за теплый период составляет 250—300 мм, то в лиственничном и сосновом лесу оно равняется 90—100 мм, в ельнике—60 мм. Годовая
сумма затраты тепла на турбулентный |
теплообмен с атмосферой: в по |
||||||||||||||||
ле |
13—15 ккал/см2 , |
в лиственничнике — около 7 ккал, в сосняке — око |
|||||||||||||||
ло |
3 ккал, |
в ельнике — около |
1 ккал. В листопадном |
лесу прослежи |
|||||||||||||
вается резкая |
асимметрия в |
годовом |
ходе п этих тепловых |
потоков. |
|||||||||||||
|
Имеются четкие закономерности и в проникновении |
тепла |
в поч |
||||||||||||||
ву. Так, месячная сумма теплового |
потока |
в почву в июне |
(наибольшее |
||||||||||||||
поступление |
тепла) |
составляет: |
в |
поле |
около |
1,5 |
ккал/см2 , |
в |
редко |
||||||||
стойном сосновом лесу 1,3 ккал, |
в |
ельнике 1 ккал, |
в |
лиственничнике |
|||||||||||||
0,8 |
ккал. Поток тепла |
в почву в декабре |
(наибольшая |
потеря |
тепла): |
||||||||||||
в поле |
и сосняке — 0,8 ккал/см2 , |
в лиственничнике — 0,7ккал, |
в |
густом |
|||||||||||||
ельнике — 0,6 |
ккал. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Особенности тепло- и влагообмена в лесном массиве |
сказываются |
|||||||||||||||
на |
всем |
м е т е о р о л о г и ч е с к о м |
р е ж и м е |
в нем. |
|
|
|
||||||||||
|
Так, средняя температура воздуха в лесном массиве |
зимой обыч |
|||||||||||||||
но |
выше (на 0,2—0,8°), а летом |
ниже |
или выше (на 0,5—1°) |
по срав |
|||||||||||||
нению с полем. Особенно заметны контрасты в температурном |
|
режиме |
|||||||||||||||
лес — поле |
по часам |
суток. Например, летом в дневные |
часы |
в лист |
|||||||||||||
венничнике |
и сосняке |
теплее |
на |
1—1,5°, |
а ночью — лишь |
на |
0,2—0,5°. |
||||||||||
В ельнике в первую половину дня летом холоднее до 1° (слабый про грев), а во второй половине дня и ночью теплее на 0,3—0,5° (слабое перемешивание воздуха).
Вследствие сниженного влагообмена абсолютная и относительная влажность в лесу несколько повышена, особенно в густом ельнике, а дефицит влажности понижен.
Скорость ветра в лесу резко ослабевает и практически равна нулю. Только в листопадном лесу весной и в начале зимы, в связи с общим усилением «ветренности» в это время года, средние скорости ветра воз растают до значений 0,1—0,2 м/сек. В отдельные дни скорости ветра в лесу могут, естественно, повышаться, но обычно не превосходят 2 м/сек.
Под полог относительно редкостойного соснового леса проникает примерно 90% осадков, а под полог ельника и лнстенничника в период полного развертывания листвы — только 85%.
71
Таблица 13
Средние значения метеорологических элементов в лесу
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
1 " |
... |
1 |
IV 1 |
V |
1 v i |
1 VI I |
V I I I |
1 'X |
X |
XI |
X I I |
Год |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лиственничный |
лес. Суптургап |
1966- -1968 |
|
|
|
|
|
|
|||||
Температура |
воздуха |
(°С) |
|
—43,3 |
—33,0 |
— 18,8 |
—5,7 |
6,2 |
15.2 |
17,8 |
13,4 |
5,1 |
—7,2 —31,8 —38,4 — 10,0 |
|||||||||
Скорость |
ветра |
|
(м/сек) |
|
|
0,0 |
0,0 |
|
0,0 |
0,1 |
0,2 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,1 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
|||
Высота |
смежного |
покрова |
(см) |
33 |
38 |
34 |
26 |
|
|
|
|
|
10 |
22 |
30 |
— |
||||||
Температура |
поверхности |
(°С) |
—40,5 |
—32,6 |
— 18,4 |
—5,6 |
7,5 |
15,2 |
17,4 |
12,0 |
4,2 - 7 , 1 |
—27,5 —34,8 |
- 9, 2 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сосновый лес. Улахан-Тарып, |
1961— 1907 |
|
|
|
|
|
|
||||||
Температура |
воздуха |
(°С) |
|
—40,2 |
—37,0 |
—22,0 |
—6,3 |
0,2 |
16,1 |
17,4 |
14,4 |
6,0 —6,8 —29,5 —41,3 |
— 10,2 |
|||||||||
Абсолютная |
влажность |
(мб) |
0,1 |
0,2 |
|
0,7 |
3,3 |
0,0 |
9,1 |
13,2 |
13,2 |
7,2 |
3,4 |
0,4 |
0,1 |
4,8 |
||||||
Относительная |
влажность |
(%) |
73 |
73 |
08 |
65 |
03 |
62 |
72 |
79 |
80 |
78 |
75 |
73 |
72 |
|||||||
Недостаток |
насыщения |
(мб) |
0,0 |
0,0 |
|
0,4 |
1,6 |
3,0 |
8,3 |
7,5 |
3,7 |
2,5 |
1,6 |
0,2 |
0,0 |
2,4 |
||||||
Скорость |
ветра |
|
(м/сск) |
|
|
0,0 |
0,0 |
|
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
|||
Сумма |
осадков |
(мм) |
|
|
|
9,2 |
4,3 |
|
8,2 |
6,3 |
28,5 |
14,3 |
94,0 |
47,7 |
41,2 |
22,1 |
12,9 |
0,1 |
295,4 |
|||
Высота |
снежного |
покрова |
(см) |
27 |
31 |
34 |
26 |
|
|
|
|
|
8 |
17 |
24 |
— |
||||||
Температура |
поверхности |
(°С) |
— 11,3 |
—38,5 |
—23,7 |
- 7,3 |
7,4 |
17,7 |
19,0 |
16,2 |
5,7 |
- 6, 6 |
—•30,4 —42,2 — 10,3 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пловыіі |
лес. Улахап-Тар 1)1 и, 1964—1967 |
|
|
|
|
|
|
||||||
Температура |
воздуха |
(°С) |
|
—40,9 |
—37,3 |
—22,4 |
—0,4 |
5,3 |
15,0 |
10,0 |
14,1 |
5,2 |
—7,2 —30,4 |
—42,1 |
— 10,9 |
|||||||
Абсолютная |
влажность |
(мб) |
0,1 |
0,2 |
|
0,7 |
2,4 |
0,3 |
11,0 |
15,2 |
13,2 |
7,2 |
2,4 |
0,3 |
0,1 |
4,9 |
||||||
Относительная |
влажность |
(%) |
74 |
74 |
72 |
08 |
05 |
06 |
75 |
84 |
80 |
77 |
75 |
74 |
74 |
|||||||
Недостаток |
насыщения |
(мб) |
0,0 |
0,0 |
|
0,2 |
1,4 |
2,9 |
6,9 |
4,6 |
3,0 |
2,0 |
1,1 |
0,1 |
0,0 |
1,8 |
||||||
Скорость |
ветра |
|
(м/сек) |
|
|
0,0 |
0,0 |
|
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
|||
Сумма |
осадков |
(мм) |
|
|
|
8,9 |
4,5 |
|
7,7 |
0,0 |
20,5 |
13,9 |
95,6 |
46,6 |
40,4 |
22,0 |
12,2 |
6,2 |
290,5 |
|||
Высота |
|
снежного |
покрова |
(см) |
26 |
29 |
31 |
30 |
11 |
|
|
|
|
8 |
16 |
22 |
— |
|||||
Температура |
поверхности |
(°С) |
—39,7 |
—36,2 |
—22,4 |
—6,0 |
3,2 |
12,6 |
16,0 |
14,4 |
5,5 |
—5,4 —28,3 —40,4 — 10,6 |
||||||||||
Высота снежного |
покрова в лесу несколько меньше, |
чем в |
поле, |
|
но не существенно |
(2—5 см). В зависимости от погодных условий |
снеж |
||
ный покров в лесу |
формируется .или одновременно с полем |
или на не |
||
сколько дней раньше |
(сохраняется во время небольших |
оттепелей). |
||
Сход же снега в лесу всегда позже, чем в поле: в сосняке и листвен ничнике примерно иа 1 неделю, в ельнике — на 2 недели.
Наибольшая разница лес — поле проявляется в температурном ре жиме поверхности. Так, зимой, поскольку лес теряет меньше тепла из
лучением, температура |
поверхности |
снега в лесу всегда выше, |
чем в |
|||||
поле (па 1—4°). Летом |
же, вследствие слабого прогревания радиацией, |
|||||||
температура поверхности |
лесной подстилки ниже, |
чем на |
открытых |
|||||
пространствах: в |
среднем |
суточном |
выводе на 1—4°, а в дневные ча |
|||||
сы — до 8—10°. Летом |
в ночные часы температура |
поверхности |
в лесу |
|||||
на |
1—2° выше, чем в поле. |
|
|
|
|
|||
|
В соответствии с общими условиями теплообмена в лесном |
масси |
||||||
ве |
проявляются |
и закономерности |
температурного |
режима |
грунтов. |
|||
Чем больше сомкнутость древостоя, тем меньше теряется тепла в хо лодное время года, но и меньше проникает тепла в теплое время года. Например, почво-грунты в ельнике являются зимой относительно вы сокотемпературными, а летом — низкотемпературными. В среднем го довом выводе почво-груиты под ельником оказываются самыми холод
ными, |
а под сосняками — самыми теплыми. Сезонное |
протаивание в |
||
лесах |
Центральной Якутии обычно составляет: в ельнике—120—170 см, |
|||
в |
лиственничнике— 130—190 ом, в сосняке — 200—280 |
см. |
||
|
Детальнее о микроклимате |
лесов в Центральной Якутии см. в ста |
||
тьях автора (1966, 1967, 1968а, |
19706, 19726) и в работе Л. К. Поздняко |
|||
ва |
(1963). |
|
|
|
|
|
Микроклимат озера |
|
|
|
Центральная Якутия является одним из наиболее |
озерных райо |
||
нов Якутии (около 1% территории). Правда преобладают небольшие
озера с площадью зеркала |
менее 1 кв. км и глубиною 1—3 м. Но встре |
|
чаются озера |
и более 5 кв. км. |
|
Основное |
влияние водоема на микроклимат — охлаждающий эф |
|
фект в теплое время года |
и отепляющий (температура подозерных |
|
грунтов) в холодное время |
года. |
|
В табл. 14 и 15 представлены данные теплобалансовых и микро климатических наблюдений на трех озерах в Центральной Якутии в теплое время года. Озера в рассматриваемом районе окончательно ос вобождаются ото льда (придонного) обычно в конце первой — начале второй декады нюня, а начинают замерзать в конце сентября — начале октября. Исследуемые озера: оз. Тюнгюлю (Сегелей) на Лено-Амгин- ском междуречье размером 7,5 кв. км (крупное озеро для Центральной Якутии), оз. Прохладное на Лено-Вилюйском междуречье в 0,3 кв. км
73
Таблица 14
Месячные суммы составляющих радиационного и теплового балансов озера (ккал/см2 )
|
|
|
|
|
|
VI |
I V I I |
I VIII I |
IX |
I Сезон |
|
|
|
|
|
Озеро Тюнполю, 19G3 |
|
|
|||
Суммарная |
радиация |
18,5 |
19,1 |
12,3 |
6,6 |
56,5 |
||||
Альбедо |
(%) |
|
|
11 |
12 |
15 |
24 |
16 |
||
Поглощенная |
радиация |
16,4 |
16,8 |
10,5 |
5,0 |
48.7 |
||||
Эффективное |
|
излучение |
4,4 |
4,6 |
3,8 |
3,1 |
15,9 |
|||
Радиационный |
баланс |
12,0 |
12,2 |
6,7 |
1,9 |
32.8 |
||||
Тепло |
испарения |
|
8,2 |
8,6 |
5,0 |
2,4 |
2-1,2 |
|||
Теплообмен |
с |
атмосферой |
2,4 |
2,8 |
2,1 |
1,0 |
8,3 |
|||
Тепловой |
поток в |
водоем |
1,4 |
0,8 |
—0,4 |
— 1.5 |
0,3 |
|||
Тепло |
прогревания |
воды |
0,9 |
0,1 |
—0,8 |
— 1,2 |
— 1,0 |
|||
Тепло |
прогревания |
грунта |
0,5 |
0,7 |
0,4 |
—0,3 |
1,3 |
|||
|
|
|
|
|
Озеро |
Прохладное, |
1969 |
|
|
|
Суммарная радиация Альбедо (%) Поглощенная радиация Эффективное излучение Радиационный баланс Тепло испарения Теплообмен с атмосферой Тепловой поток в водоем
—
—
—
—
—
—
—
—
16,2 |
12,2 |
6.9 |
9 |
11 |
16 |
14,8 |
10,9 |
5.8 |
2,8 |
4,5 |
3,4 |
12,0 |
6,4 |
2,4 |
7,5 |
5,0 |
3,0 |
3,5 |
1,4 |
0,4 |
1,0 |
0,0 |
— 1,0 |
—
—
—
—
—
—
—
—
|
|
|
|
|
Озеро Краденое, 19G8 |
|
|
|
||
Суммарная |
радиация |
|
16,3 |
15,4 |
12,8 • |
5,3 |
49,8 |
|||
Альбедо |
(% ) |
|
|
|
8 |
12 |
13 |
17 |
12 |
|
Поглощенная |
радиация |
|
15,0 |
13,6 |
11,1 |
4,4 |
44,1 |
|||
Эффективное |
излучение |
|
3,3 |
3,5 |
3,3 |
0,9 |
11,0 |
|||
Радиационный |
баланс |
|
11,7 |
10,1 |
7,8 |
3,5 |
33,1 |
|||
Тепло |
испарения |
|
|
7,1 |
6,7 |
5,2 |
3,5 |
22,5 |
||
Теплообмен с |
атмосферой |
2,6 |
2,1 |
2,1 |
0,4 |
7,2 |
||||
Тепловой |
поток в |
водоем |
2,0 |
1,3 |
0,5 |
—0,4 |
3,4 |
|||
Тепло |
прогревания |
воды |
|
0,6 |
—0,2 |
—0,2 |
—0,3 |
—0,1 |
||
Тепло |
прогревания |
грунта |
1,4 |
1,5 |
0,7 |
—0,1 |
3,5 |
|||
(среднее |
по |
размеру) |
и |
оз. |
Краденое |
на том |
же |
междуречье в |
||
0,04 кв. км (малое). |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Р а д и а ц и о н н ы й |
р е ж и м . Приход |
солнечной |
радиации над |
|||||||
74