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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 27.07.2024

Просмотров: 105

Скачиваний: 1

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

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

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-