Файл: Кузник, И. А. Гидрология и гидрометрия учебник для сельскохозяйственных техникумов по специальности гидромелиорация.pdf

воды, или зона капиллярной каймы, зависит от механического со-

Количество воды, находящейся в почве, обусловливает ее влаж­ ность, которая выражается в весовых пли объемных процентах, т. е. в процентах от веса или объема почвы. Для определения влажности буром берется образец почвы. Образец помещают в алюминиевый стакан и взвешивают на технических весах. Затем почву высушивают в течение 6 ч при температуре 105—110° С, после чего вновь взвешивают. Из полученной величины вычитают вес стаканчика и получают вес высушенного образца почвы. Раз­

где hB— вес воды; /гп — вес сухой почвы.

Пусть г — объемный вес, или вес сухой почвы в единице объема

Зная влажность и объемный вес, можно определить запасы влаги в почве. Рассуждаем следующим образом. В одном гектаре почвы толщиной слоя h (метры) имеется объем почвы 100ХЮ0Х ХМ**3). При объемном весе г вес почвы составит 100Х100Х/*Х

из воздуха. Максимальное количество влаги, поглощаемой абсо­ лютно сухой почвой из воздуха при относительной влажности 94%,

гигроскопичность глины и тяжелых суглинков равна 1 1 —1 2 %,

•среднесуглинистых почв и грунтов 7—8 %, песков 2—3%.

Запас воды при влажности почвы, соответствующей 1,3—1,5

X I 1X1,5 = 2392 м3/га. Эта вода прочно связана с почвенными ча­ стицами и не может быть использована растениями.

38

Вода, поступающая в почву во время снеготаяния, дождя или поливов, размещается в капиллярах. Глубина увлажнения почвы при этом зависит от количества поступившей воды. Максимальное

г о е м к о с т и (ЛИВ).

Величина ППВ составляет: для глинистых почв около 24—32%, для тяжелосуглинистых 20—26% и для среднесуглинистых 18—

24%.

Влажность почвы определенного механического состава зависит от количества осадков, стока, испарения и транспирации, которые сильно меняются в течение года и на разных сельскохозяйствен­ ных угодьях. Так, в лесу часть дождевых осадков задерживается кронами деревьев и не попадает в почву. Снег в лесу сохраняется полностью, в поле же часть снега сносится ветром в овраги и русла рек, вообще в понижения рельефа. Снеговые воды в лесу мало стекают; большая часть их впитывается в почву. Поэтому весной почва в лесу увлажнена лучше, чем в поле.

Летом суммарное водопотребление больше на полях, занятых влаголюбивыми культурами. Причем решающую роль играет про­ должительность вегетационного периода. Поэтому в степной и ле­ состепной зонах к концу вегетации больше иссушены почвы, за­ нятые многолетними травами, залежыо, целиной, под лесополо­ сами. В меньшей степени иссушается почва из-под ранних яровых и озимых посевов.

10. Давление воздуха

Так как воздух имеет вес, то он давит на земную поверхность. Давление воздуха, или атмосферное давление, равняется весу столба атмосферы, приходящейся на единицу площади. За нор­ мальное атмосферное давление (или одну атмосферу) на широте 45° на уровне моря при температуре 0°С принято давление 760 мм ртутного столба. В метеорологии атмосферное давление обычно вы­ ражается в миллибарах. Тысяча миллибар (один бар) равна 750,1 мм ртутного столба. Один миллиметр ртутного, столба соот­ ветствует 1,33 миллибара. Нормальное атмосферное давление рав­ но 1013 мб (в системе СИ 1,013-105 Па).

Приборы для измерения давления воздуха. Атмосферное давле­ ние измеряется барометрами. Применяются два типа барометров: ртутные и анероиды. Ртутный барометр более точный прибор, чем анероид. Он представляет собой трубку длиной около 1 м, запаян­ ную с одного конца. Трубка открытым концом опущена в чашку со ртутью. Ртуть в трубке удерживается атмосферным давлением, действующим на поверхность ртути, находящейся в чашке. Чем больше давление, тем выше поднимается ртуть в трубке (рис. 26). Отсчет по ртутному барометру производится при помощи но­ ниуса. -

39

Барометр анероид (рис. 27) представляет собой гофрирован­ ную круглую металлическую коробку. Внутри коробки воздух саль­ но разрежен. При увеличении давления коробка сжимается, а при уменьшении давления коробка растягивается. Эти деформации ко­ робки передаются при помощи систем рычагов на стрелку, движу­ щуюся по циферблату.

Самопишущий барометр называется барографом (рис. 28). Здесь давление воспринимается серией анероидных воздухонепро­ ницаемых коробок, из которых выкачан воздух. При увеличении атмосферного давления коробки сжимаются, вследствие чего перо поднимается кверху. При уменьшении давления происходит обрат­

40

ное действие. При этом перо вычерчивает линию колебания дав­ ления на ленте, надетой на барабан часового механизма.

В наблюденную величину давления тю барометру вводится ряд поправок. Они исключают влияние температуры и силы тяжести, а также неточности самого инструмента, допущенные при его изго­ товлении. Инструментальная поправка дана в приложении к ин­ струменту, а температурная поправка и поправка для приведения

кнормальной тяжести даны в психрометрических таблицах. Суточные колебания давления составляют от 0,2 до несколь­

ких миллиметров ртутного столба, а в отдельных случаях —до 10 мм и более. Годовые колебания больше суточных и достигают нескольких десятков миллиметров.

С увеличением высоты атмосфера постепенно разрежается, а давление уменьшается. На каждые 100 м высоты давление воз­ духа уменьшается на 10,5 мм.

Если на карте провести линии через точки с одинаковыми ве­ личинами давления воздуха, то получается карта изобар, которая широко используется для прогнозов погоды.

11. Ветер

Ветер представляет собой движение воздушных масс над зем­ ной поверхностью. Воздушные массы передвигаются в направле­ нии от мест с большим к местам с меньшим давлением. Они от­ клоняются от этого направления под влиянием вращения земли и

•силы трения. Чем больше разность давления, тем быстрее дви­ жется воздух, тем сильнее ветер.

В зависимости от направления движения воздуха, обусловлен­ ного разностью температур в продолжение суток или периодов года, различают несколько типов ветров.

Горные и долинные ветры дуют днем из,долин в горы, а ночью

•с гор в долины.

Му с с о н ы — ветры приморских стран. Они дуют летом с Ин­ дийского .и Тихого океанов на Азиатский материк (летний мус­ сон). Зимою же, наоборот, ветры дуют с материка на океан (зим­ ний муссон).

Кроме направления, ветер характеризуется еще и скоростью. 'Скорость ветра выражается в м/с и в баллах. Для перехода от баллов к м/с пользуются табл. 3.

Приборы для определения направления и скорости ветра. Основ­ ным прибором для определения направления и скорости ветра на метеорологических станциях служит флюгер Вильда (рис. 29). Его

•устанавливают на столбе высотой 10—12 м. Состоит из наглухо установленных указателей направления, флюгарки с противове­ сом и железной рамы с дугой и штифтом. К верхней части рамы

41

восток, юго-восток, юго-запад, запад и северо-запад. Международ­ ные обозначения румбов N, S, NE. Е, SE, SW, W, NW.

-12