Файл: Гаврилова М.К. Климат Центральной Якутии.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 27.07.2024

Просмотров: 106

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

водоемом практически такой же, как и над сушей. Однако отража­ тельная способность воды иная; она в два раза меньше, чем шерохо­ ватой травянистой поверхности. Среднее альбедо озера в Центральной Якутии 10—15%, а альбедо 'Злаково-разнотравного луга 20—22%. К осени альбедо воды несколько возрастает, что связано с уменьше­ нием высоты солнца над горизонтом, или с изменением утла падения лучей. Из-за меньшей отражательной способности воды поглощенная радиация на водоемах Центральной Якутии (при равном поступлении солнечной радиации) оказывается на 10—12% выше, чем на лугу.

Потеря тепла эффективным излучением на озерах несколько мень­ ше, чем на суше (примерно на 15%). Это связано с пониженными тем­

пературами воды.

Особенно это заметно в дневные часы, когда

разни­

ца в

температуре

поверхности вода — суша достигает 10—20°.

В эти

часы

эффективное

излучение с водной поверхности оказывается

в два

раза меньше излучения с поверхности суши. Чем больше размер озера,_тем больше контраст в излучении вода — суша.

В конечном итоге, радиационный баланс озера оказывается повы­ шенным по сравнению с сушей. Для большого озера это превышение составляет 30—50%, для малого—15—30%. Это связано как с мень­ шей потерей тепла па отражение, так и с меньшей потерей тепла на

излучение. Наибольшие контрасты характерны для дневных

часов.

Т е п л о в о й

б а л а н с .

С открытой поверхности озера происхо­

дит интенсивное

испарение,

соответствующее возможному

испарению,

или испаряемости при данных тепловых ресурсах местности. Как пока­ зывают наблюдения и расчеты, с озер в Центральной Якутии за сезон (июнь — сентябрь) испаряется от 350 до 400 мм воды. Наибольшее испарение происходит в первую, т. е. наиболее теплую половину лета. Так. в нюне —июле испаряется от ПО до 140 мм воды. В дальнейшем, с общим понижением температуры, испарение с озера постепенно уменьшается. В августе испаряется 85—95, в сентябре — 40—60 мм.

Анализ соотношений испаряемости и осадков показывает, что с озер Центральной Якутии испаряется воды в два-четыре раза больше, чем выпадает осадков. В отдельные же засушливые годы испарение с водной поверхности превышает осадки в шесть-семь раз, а в отдель­ ные месяцы — более чем в десять раз. Поскольку лето в Центральной Якутии часто бывает сухим и засушливым, то неудивительно, что озе­ ра здесь интенсивно усыхают.

Затрата тепла на испарение представляет основную расходную статью теплового баланса поверхности озера. За сезон на испарение затрачивается от 22 до 24 ккал/см2 тепла, пли 70—75% от сезонной суммы тепла радиационного баланса поверхности озера. В отдельные месяцы эти соотношения доходят до 80—85%. Осенью, когда приток тепла солнечной энергии ослабевает, затрата тепла па испарение пре­ восходит тепло радиационного баланса. Недостаток тепла компенси­ руется за счет поступления его из воды.

75


Таблица 15

Средние значения метеорологических элементов на озерах

 

 

 

1

VI

VII

VIII

IX 1

Сезон

 

 

 

Озеро

Тіонгюлю,

1963

 

 

 

Температура

воздуха (°С)

13,3

18,4.

16,0

6,2

13.5

Абсолютная

влажность

(мб)

10,4

11,5

10,4

7,1

9,8

Относительная

влажность

(%)

68

54

56

75

63

Недостаток

насыщения

(ыб)

4,9

9,8

8,3

2,5

6,4

Скорость ветра

(м/сек)

 

3,2

2,3

1,4

1,7

2.2

Температура

поверхности

(°С)

14,5

19,9

18,4

9,0

15,4

 

 

Озеро Прохладное,

1969

 

 

 

Температура воздуха (°С) Абсолютная влажность (мб) Относительная влажность (%) Недостаток насыщения (мб) Скорость ветра (м/сек) Температура поверхности ("С)

17,5

18,1

2,7

13,2

14,5

6,5

67

72

84

7,6

7,4

1,3

1,6

0,9

1,1

20,0

20,2

5,6

 

 

 

 

 

Озеро Краденое,

1968

 

 

 

Температура

воздуха

(°С)

13,7

16,9

13,0

4,2

11.9

Абсолютная

влажность

(мб)

8,2

11,9

9,6

6,4

9,0

Относительная

влажность

(%)

58

62

68

74

66

Недостаток

насыщения

(мб)

8,9

8,8

6,1

3,1

6,7

Скорость

ветра

(м/сек)

 

0,7

0,9

0,7

0,4

0,7

Температура

поверхности

(°С)

17,8

21,1

10,8

7,1

15.7

Затрата тепла на турбулентный теплообмен с атмосферой состав­

ляет с озер

Центральной

Якутии

в летние

месяцы от 2 до 3

ккал/см2 ,

а осенью — от 0,5 до 1 ккал. Это — вторая

расходная

статья

теплового

баланса озера. Она соответствует 20—30% величины расходной части теплового баланса озера.

Следующей по значению статьей теплового баланса озера в Цент­ ральной Якутии является тепло, идущее на прогревание самого водое­ ма. Распределение этого тепла неравномерно в течение сезона. Наи­

большее количество тепла на прогревание водоема

(1,5—2 ккал/см2 мес,

или около 15% от расходной части теплового

баланса поверхности

озера) идет в первый месяц после схода ледового покрова. Постепен­

но значения его снижаются. В конце лета и осенью водоем сам отдает тепло к поверхности (0,5-—1,5 ккал/см2 , пли 10—45% приходной части теплового баланса озера).

Тепло, идущее на прогревание водоема, расходуется на изменение

76


температуры в водной толще и на изменение температуры в подозер­ ных грунтах. В первой половине лета как вода, так и грунты интенсив­ но прогреваются. Во второй половине лета тепловой режим в водной толще более пли менее стабилей, а грунты продолжают прогреваться. Осенью как водные толщи, так н подозерные грунты начинают выхо­ лаживаться.

 

Интенсивность прогревания подозерных грунтов зависит от разме­

ров

(глубины)

озера. Чем больше озеро, тем больше тепла

идет

на

изменение теплосодержания

водной толщи и меньше на изменение

теп­

лосодержания

подозерных

грунтов. Так, под мелкими

озерами

в Цент­

ральной Якутии

глубиною

35 см в подозерные грунты

летом поступает

от

1 до 1.5 ккал/см2 в месяц

тепла. Под большими

же озерами

глуби­

ною в 1,3 м поступает всего

лишь 0,5—0,7 ккал/см2

тепла в месяц, или

в два-три раза

меньше, чем под малыми

озерами.

 

 

 

 

 

М е т е о р о л о г и ч е с к и й

р е ж и м .

В среднем

суточном

выводе

температура

воздуха над озерами на высоте 2 м

мало отличается

от

температуры

воздуха над соседними участками суши. Эго свидетель­

ствует о быстром выравнивании

метеорологического

режима

над не­

большими озерами с окрестными пространствами. Микроклиматичес­

кая

разность температуры

озеро — суша

может быть как положитель­

ной, так и отрицательной

в зависимости

от условий

и

метеорологичес­

кой

обстановки. Так, средняя суточная

температура

воздуха над озе­

ром

большого размера (Тюпгюлю) почти всегда ниже, чем над сушей

иа этой же высоте примерно на 0,3°. Над остальными

озерами темпе­

ратура воздуха большей частью выше,

чем над сѵшей

в среднем на

0,1—0.6°.

 

 

 

 

Наиболее четко микроклиматические различия проявляются для большого озера. Так, в дневные часы температура воздуха над озером постоянно ниже, чем над сушей: в первую половину лета — на 1 — 1,5°, во второй половине лета — на 0,7—1°, к осени, т. е. когда суша начинает остывать, а вода достаточно прогревается, разность темпера­ тур уменьшается до 0,5—0,7°. В ночные и особенно в утренние часы температура воздуха над водой выше (на 0,3—0,7°), чем над сушей, которая в ночные и предутренние часы теряет больше тепла.

Над малым озером суточные контрасты меньше, но и здесь в днев­ ные часы .температура воздуха над водой на 0,5—0,7° ниже, чем над сушей, а в ночные часы — на 0,5—1,5° выше.

Абсолютная влажность воздуха на высоте 2 м в суточном выводе над большим озером в первую половину лета больше, чем над сушей примерно на 1—1,5 мб, к концу лета — на 0,2—0,5 мб. В дневные часы разница доходит до 1—2 мб, в ночные часы — до 0,5 мб. Это соответ­ ствует общему повышению влагосодержаиия над водой. Над озером среднего размера средняя суточная влажность в основном также боль­ ше, чем иа суше примерно на 0,8 мб. В дневные часы эта разность воз­ растает до 1 —1,5 мб.


Значения относительной влажности над озером составляют в сред­ нем от 50 до 80%, с тенденцией понижения ее в разгар лета и повы­ шением к осени. Сезонный ход относительной влажности обратен се­ зонному ходу абсолютной влажности.

Как и по другим метеорологическим элементам, наиболее четкие

сезонные различия между относительной влажностью

над озером и

сушей проявляются для больших озер. В начале лета

относительная

влажность над Тюнгюлю на высоте 2 м была, выше по сравнению с су­

шей на 10—15%, в середине лета — примерно на 5%, а

к осени, >с на­

чалом дождей, выровнялась. Над озером Прохладным

относительная

влажность повышена на 1—3%.

 

Скорость ветра над озером зависит в сильной степени от местопо­ ложения. Так, на относительно открытых озерах Тюнгюлю и Прохлад­ ное скорости ветра повышены, а на озере Краденом, находящемся в котловине с .залесенными бортами, скорости ветра примерно па 0,5м/сек меньше, чем на этих двух упомянутых озерах.

В температуре поверхности воды проявляются наиболее резкие различия между озером и сушей. Температура поверхности в озере из­ меняется от 14—18° в начале сезона, 20—24° в середине лета и до 5—7°

зконце сезона.

Наиболее четкие сезонные закономерности прослеживаются для большого озера. Так, в начале и в середине сезона средняя суточная температура на оз. Тюнгюлю на 2—6° ниже температуры поверхности суши. К концу лета и осенью, по мере остывания суши и прогревания водоема, средние суточные температуры на поверхности воды стано­ вятся на 1—4° выше, чем на суше. В дневные часы температура на по­ верхности озера всегда ниже, чем на лугу: в начале и середине сезона

на 15—20°, в конце лета на

10—15°, осенью — на 5—10°.

В

ночные ча­

сы температура поверхности

воды на 10—13° выше, чем

па

лугу.

Для озер среднего и малого размера разница температуры поверх­ ности воды и суши меньше, чем на большом озере.

В распределении температуры в водной толще наблюдается гомотермня, т. е. выравнивание температуры по глубине. Прогревание вод­ ных толщ идет до августа, далее идет постепенное охлаждение их (рис. 28). Значения температуры воды в мелком озере выше, чем в глубоком.

Температура подозерных грунтов в самом верхнем слое еще отра­ жает температурный режим водных масс. Суточные колебания темпе­ ратуры прослеживаются в верхних десятках см. Глубже суточные ко­ лебания ослабевают и на глубине 3 м температура подозерных грун­ тов более или менее одинакова. Прогревание подозерных грунтов в

верхнем

слое идет до начала

августа,

на глубине 1 м — до середины

августа.

Далее — начинается

процесс

выхолаживания.

Как уже упоминалось, в октябре озера в Центральной Якутии уже замерзают. В холодное время года радиационный и метеорологичес-

78


 

1969 г

июль

абгуст

Р M с. 28. Распределение

температуры в озере п подозерных

грунтах

в °С. оз. Краденое.

кии режим над небольшим озером, покрытым льдом и снегом, прак­ тически не отличается от такового над окрестными участками. Однако тепловой режим в самом озере, естественно, иной. Ледяной покров за­ щищает водоем или подозерные грунты (малые озера промерзают до дна) от выхолаживания. В результате под озерами формируется отно­ сительно высокотемпературный участок. На фоне сплошного распро­ странения многолетнемерзлых горных пород в Центральной Якутии в озерных котловинах развиваются глубокие талики, тем большие, чем больше само озеро.

Подробнее о микроклимате озер Центральной Якутии см. в рабо­ тах автора с соавторами (Гаврнлова, 19696, 1973; Гаврилова, Попов. 1973; Гаврнлова, Степанов, 1973), а также в статьях Ф. Э. Арэ (1969, 1973а, 19736).

79