ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.07.2024
Просмотров: 105
Скачиваний: 1
Микроклимат наледной долины
Наледи в Центральной Якутии не имеют столь широкого распро странения, однако они представляют чрезвычайный интерес своеобра
зие?.; создаваемых ими микроклиматических условий. |
|
|
|
Основная особенность микроклимата |
наледи — отепляющий эф |
||
фект в зимнее время года и охлаждающий |
эффект в первую |
половину |
|
лета до окончательного схода ее. |
|
|
|
Б табл. 16 и 17 представлены данные |
радиационных, |
теплобалап- |
|
совых и метеорологических наблюдений в |
наледной долине |
Улахан- |
|
Тарын в правобережной части бассейна р. Лены. Наледь |
Улахаи-Та- |
||
рын образуется в результате замерзания |
вод подземных |
источников, |
выходящих на поверхность зимой с положительной температурой (око ло + 0,1°С). Формирование наледи па различных участках долины на чинается в октябре — ноябре. К концу зимы наледь заполняет всю до лину. В момент наибольшего развития' протяженность наледи состав ляет 3 км, ширина 0,5 км, мощность 2—3 м. Интенсивное таяние нале ди начинается во второй половине апреля, но окончательный сход ее отмечается лишь в конце июня.
Особенности р а д и а ц и о н н о г о р е ж и м а наледи связаны с условиями затененности ее склонами в наледной долине и с характером поверхности самой наледи.
В наледной долине поступает примерно 90% тепла солнечной ра диации, получаемой на открытых пространствах. Около 10% солнечной радиации за год недополучено в результате затенения склонами.
Отражательная способность наледи отличается большим разнооб разием по сравнению с окрестностями. В первой половине зимы, когда наледь еще недостаточно развилась, на поверхности лежит снег (аль бедо 75—85%). Со второй половины зимы, т.е. с момента интенсив ного развития наледи, альбедо поверхности резко падает (55—60%).
Весной |
и в начале лета, когда |
наледь тает, |
альбедо ее 30—40%. Во |
|
второй |
половине лета (после схода |
наледи) |
отражательная способ |
|
ность мохового и травяного покрова |
в наледной долине (20—24%) ма |
|||
ло отличается от альбедо луга |
в долине Лены. |
|
Годовая потеря тепла эффективным излучением в наледной долине на 10% выше, чем в долине Лены, что связано, в основном, с большим излучением более теплой (на 4—6°) поверхности наледи в зимнее вре мя года. Так, эффективное излучение с наледи во второй половине зи мы в два раза больше, чем со снежного покрова.
Радиационный баланс наледной долины составляет около 65% от величины радиационного баланса в долине Лены. Меньшие значения радиационного баланса в наледной долине связаны с меньшим по
ступлением |
тепла солнечной радиации в результате затенеігия |
склона |
|
ми, а также |
с большей потерей тепла |
излучением. |
|
Анализ |
данных показывает, что |
ощутимое таяние наледи |
(более |
80
Таблица IG
Месячные суммы составляющих радиационного и теплового балансов наледной долины (ккал/см2)
|
|
|
|
|
I |
1 " |
1 m |
1 , Ѵ |
1 Ѵ |
1 |
VI |
VII |
1 |
VIII |
IX |
X |
XI |
1 хп |
|
Год |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Долин.1 Улахан-Тарын, |
1964 — 1907 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Суммарная |
радиация |
0,5 |
2,4 |
7,1 |
11,3 |
13,5 |
|
14,8 |
14,4 |
|
10,5 |
6,9 |
3,0 |
0,9 |
0.2 |
|
85,5 |
|||
Альбедо (%) |
|
|
70 |
00 |
56 |
51 |
43 |
|
27 |
19 |
|
22 |
23 |
49 |
77 |
74 |
|
48 |
||
Поглощенная |
|
радиация |
0,2 |
0,9 |
3,2 |
5,0 |
7.7 |
|
10.9 |
11,7 |
|
8,2 |
5,3 |
1.5 |
0,2 |
0.1 |
|
54.9 |
||
Эффективное |
|
излучение |
—2,0 |
—2,8 |
—3,8 |
—4,1 |
—3,0 |
-- 3.0 — 5.3 |
— |
3,8 |
—2,8 |
— 1,9 |
— 1.4 |
— 1,6 |
--35,5 |
|||||
Радиационный |
баланс |
— 1,8 |
— 1,9 |
—0,6 |
0,9 |
4,7 |
|
7,9 |
6,4 |
|
4.4 |
2,5 |
—0,4 |
— 1.2 |
— 1,5 |
|
19,4 |
|||
Тепло |
испарения |
|
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0.9 |
2,6 |
|
4,8 |
5,6 |
|
4,1 |
1,9 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
|
19,9 |
||
Теплообмен |
с |
атмосферой |
3,3 |
3,0 |
4,5 |
—0,1 |
—5,3 |
-- 7,9 — 0,6 |
— |
0.6 |
0,5 |
0,7 |
- 0,3 |
—0,1 |
-- |
2,9 |
||||
Тепло |
налсдообразования |
4,3 |
5,3 |
0,6 |
0,6 |
—7,2 |
--10,3 |
|
|
|
|
|
|
0,7. |
|
0,0 |
||||
Тепло |
прогревания |
наледи |
0,2 |
1,1 |
1,5 |
0,7 |
0,2 |
|
0,0 |
|
|
|
|
|
|
0,2 |
|
3,9 |
||
Тепло |
прогревания |
грунта |
— 1,0 |
—0,7 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
|
0,7 |
1,4 |
|
0,9 |
0,1 |
— 1,1 |
—0,9 |
—U,9 |
-- |
1,5 |
1 см в сутки) начинается при средних за сутки интенсивиостях радиа ционного баланса в 0,055 кал/см2 мин, пли суточной сумме в 80 кал/см2 , что соответствует количеству тепла, потребного для таяния 1 г льда.
Т е п л о в о й б а л а н с . В начале и в середине зимы испарение с поверхности снега и наледи практически равно пулю. С апреля до
схода |
наледи в июне с поверхности |
наледи испаряется от |
15 до 70 мм |
||
воды |
в месяц. За сезон с наледи теряется |
испарением |
от 100 до 200 мм |
||
воды, |
па что затрачивается около |
30% |
приходной |
статьи |
теплового |
баланса.
В первую половину зимы, до образования наледи, воздух отдает тепло земной поверхности, с образованием же наледи появляется мощ ный источник тепла. Наледиые воды с температурой близкой нулю градусов на фоне окружающего воздуха с температурой —30, —40° отдают большое количество тепла.
Тепло, выделяющееся при формировании наледи, т. е. при замер зании воды, является основным источником поступления тепла в наледной долине зимой. Этот приход тепла составляет за сезон 17— 20 ккал/см2 . 70—80% этого тепла идет на прогревание воздуха, а ос тальное—-на прогревание нижележащих слоев наледи и почво-г'рунтов
(10—15%) и на |
излучение с поверхности |
наледи. |
|
|
|
В весеннее время большое количество |
тепла |
идет на таяние |
на |
||
леди (17—20 ккал/см2 ). Недостаток тепла |
радиации в это время |
года |
|||
компенсируется |
притоком тепла из атмосферы |
(40—55%)- |
Сколько |
||
тепла наледь зимой выделяет в процессе замерзания, столько |
же |
теп |
|||
ла она расходует |
весной на таяние. |
|
|
|
|
Со сходом наледи основной расходной статьей теплового баланса земной поверхности является испарение (60—80%). 15—25% тепла идет на прогревание почво-грунтов.
М е т е о р о л о г и ч е с к и й р е ж и м наледной долины отличен от такового в обширной долине Лены или на водораздельных участках. Особенности формирования микроклимата здесь связаны как с релье фом (узкая, относительно глубоко врезанная долина), так и с наличи ем самой наледи.
В наледной долине в зимние месяцы постоянно теплее по сравне нию с окрестными пространствами долины Лены примерно на 0,5—1°. В теплое же время года и в начале зимы (когда наледь еще не сфор мировалась окончательно)— постоянно холоднее также на 0,5—1°. Уз кая долина способствует зимой застою холодного воздуха, и лишь по явление наледных потоков с относительно высокой температурой соз дает благоприятные условия для прогревания воздуха. В теплый же период года прохладнее здесь потому, что наледь сохраняется длитель ное время (до конца нюня), а после схода наледи большое количество тепла идет на испарение с сырых участков.
Абсолютное влагосодержанпе воздуха на высоте 2 м в наледной долине в целом мало отличается от режима влажности в долине Ле-
82
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 17 |
|
|
|
|
Средние |
значения метеорологических |
элементов |
в наледной долине |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ш |
IV |
|
VI |
VII |
VIII |
IX |
|
XI |
XII |
Год |
|
|
|
|
|
|
Долина Улахан-Тарыи, 1964—1967 |
|
|
|
|
|
|
|||||
Температура |
воздуха (°С) |
|
—40,6 |
—36,8 |
—22,1 |
—6,0 |
5,7 |
14,8 |
16,6 |
14,0 |
5,4 |
—7,4 —30,1 |
—42,0 — 10,7 |
||||
Абсолютная |
влажность (мб) |
0,1 |
0,2 |
0,8 |
2,2 |
6,4 |
12,1 |
13,7 |
12,5 |
7,2 |
2,5 |
0,5 |
0,1 |
4,9 |
|||
Относительная |
влажность |
(%) |
76 |
75 |
74 |
56 |
69 |
70 |
71 |
78 |
80 |
79 |
78 |
77 |
74 |
||
Недостаток |
насыщения (мб) |
0,0 |
0,0 |
0,2 |
1,7 |
3,2 |
5,8 |
6,1 |
3,9 |
1,6 |
0,9 |
0,0 |
0,0 |
2,0 |
|||
Скорость ветра |
(м/сек) |
|
0,2 |
0,3 |
0,7 |
0,8 |
0,8 |
0,9 |
0,4 |
0,5 |
0,4 |
0,2 |
0,2 |
0,1 |
0,5 |
||
Сумма |
осадков |
(мм) |
|
10 |
5 |
8 |
6 |
32 |
15 |
101 |
50 |
45 |
23 |
14 |
6 |
315 |
|
Высота |
снежного покрова |
(см) |
10 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
8 |
20 |
26 |
— |
||
Высота |
наледи |
(см) |
|
47 |
128 |
202 |
209 |
185 |
32 |
|
|
|
|
|
6 |
— |
|
Температура |
поверхности |
(°С) |
—42,2 |
—3G.0 |
—22,0 |
—5,0 |
1,7 |
10,2 |
17,8 |
15,0 |
6,1 |
—7,0 —29,9 —40,8 — 11,0 |
22
иы, лишь летом она повышена |
иа |
1 —1,5 мб. |
То же относится и к от |
||||
носительной |
влажности |
(летом |
она |
повышена |
-примерно на |
10%). |
|
Скорость |
ветра в |
наледнои долине резко |
ослабевает |
(примерно |
|||
на 1,5 м/сек в среднем годовом выводе). |
|
|
|
||||
Количество выпадающих осадков здесь несколько больше, чем в |
|||||||
открытой долине Лены |
(примерно |
на 20%), |
что может |
быть связано |
|||
с большей шероховатостью окружающего района (склоны |
п лес). |
||||||
Снежный покров в наледнои долине устанавливается |
в то же самое |
||||||
время, что и |
в долине |
Лены |
(в 1-ой — 2-ой декаде октября). Однако |
снег иа месте образования паледп имеется лишь в начале зимы, когда
наледь еще не |
формируется |
интенсивно. В это время |
высота снежного |
|||
покрова в долине Улахап-Тарына |
примерно на 3 см |
выше, чем в до- |
||||
липе |
Лены. В |
последующем |
снег |
«съедается» разливающимися по |
до |
|
лине |
водами |
источников. |
|
|
|
|
|
Данные микроклиматической |
съемки показывают, что имеется |
об |
щая тенденция повышения температуры воздуха к середине наледи.
Температура воздуха |
па высоте 2 м над наледью оказывается |
пример |
||||
но |
на |
0,5° выше, |
чем |
на этой же высоте на бортах долины, а |
на |
высо |
те |
0,5 |
м — почти |
на |
1° выше. |
|
|
г, |
Четкие закономерности в распределении влажности заметны |
лишь |
||||
послеполуденные часы, т. е. когда появляются талые воды |
(к |
ночи |
происходит подмерзание). Над самой наледью в нижнем слое (0,5 м) влажность в это время несколько повышена по сравнению с 2 м (на 0,3—0,5 мб). К окраине паледп различия несколько сглаживаются, и над сухой поверхностью снега на бортах долины влажность на высоте
оказывается больше (на 0,6 мб), чем |
над холодной поверхностью |
снега. |
|
В ветровом режиме прослеживается |
тенденция повышения скорос |
ти ветра на бортах долины. |
|
В распределении метеорологических элементов вдоль наледнои до лины (по середине наледи) существенных закономерностей не обнару жено. Только заметно, что температура поверхности (снега) в долине Лены постоянно ниже, чем иа поверхности наледи на 2—5°. Небольшие микроклиматические различия по наледнои долине Улахан-Тарын свя заны с малыми ее размерами, т. е. быстрым выравниванием темпера турных и прочих условии с окружающими склонами и водоразделами,
и с |
относительной |
однородностью характера поверхности по всей на |
леди |
от истоков до |
устья. |
Начало формирования наледи, как и последующее ее нарастание, зависит от интенсивности выхода вод источников (при отрицательной температуре воздуха). Но имеется и некоторая температурная зависи мость. Как установлено, активное развитие наледи Улахан-Тарын обыч но идет при температурах выше —45°. При этом наиболее интенсивный
рост наледи |
идет при температурах в пределах от —36° до —25° |
(5— |
5,5 см/сут.). |
При дальнейшем повышении температуры нарастание |
на- |