Файл: Гвахария, В. К. Испарение с водной поверхности водоемов Кавказа.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.10.2024

Просмотров: 73

Скачиваний: 0

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

положенной іна острове (в данный момент полуостров) в озе­ ре Севан с е^оо наблюденными на береговых станциях во­ круг озера, показывает, что островная метеостанция имеет большую величину е'200, чем береговые. Это и понятно — к островной метеостанции при любом направлении ветра по­ ступает воздух, успевший в большей или меньшей степени трансформироваться под воздействием водной поверхности,

2'гоо

20

Г

 

 

 

 

 

 

1/

 

 

 

 

 

 

 

 

18

 

 

 

 

///

 

 

J6

 

 

 

 

 

 

14

 

 

 

лФ В333 31

 

 

12

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

1

В

 

 

 

 

 

г

 

 

 

 

V

 

 

 

!

 

 

б

 

 

 

 

і1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

і!

і

г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

@гоо

 

 

 

3

ІО

14-

16

18

 

 

 

 

 

 

Рис. 28.

Связь наблюденной

влажности над водой (е2 0 о)

с наблюденной

влажностью

(eâoo) н а с У ш е

п 0

береговым

метеостанциям

оз.1

Севан.

1—Севан—остров,

2—Кин-

Г И р _ д ж е з к а з г а н ,

3—Мазра,

4—Севан

ГМО.

тогда как к береговым станциям

наряду

с

обогащенными

под воздействием

озера

воздушными

массами, зачастую

подходят и континентальные, дующие с суши. Средняя мно­

голетняя величина е'ш

в первом случае

будет

больше,

чем

во втором.

 

 

 

 

 

 

 

В таблице 42 приводятся данные е'гоо

по

некоторым

ме­

теорологическим

станциям,

расположенным

в

непосредст­

венной .близости

от

озера

Севан.

 

 

 

 

11. В. К. Гвахария

161


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

42

 

 

 

Значение е »оо в разных

пунктах озера Севан

 

 

 

 

Метеостанция

 

Абсолютная

влажность

воздуха

^200

в мб

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 II

111

IV

V

VI

VII

V111

IX

X

XI

 

XII

Год

Севан озерн.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГМО

 

 

3,4 3,4

4,0

5,8

8,3 11,0

13,3

13,2 10,8

7,5

5,6

4,0

7,5

Севан ГМО

3,0 3,1

3,8

5.8

8,0 10,4

12,5

11,9

9,4

6,4

4.9

3,4

6,9

Шоржа

 

 

3,3 3,3

3,9

5,7

8,2 10,3

12,8

11,9

9,6

7,1

5,4

4.0

7,1

Мартуни

 

 

3,0 3,2

3,8

5.5

7,8 10,3

13,9

12,4

9,6

6,6

5,0

3,6

7,0

Мазра

 

 

2,6 2,8

3,6

5,4

7,7 10,0

12,2

И . 4

8,9

6,3

4,6

3,1

6,6

Как

видно из

таблицы

42,

месячные

величины

е'зна­

чительно

меняются

от пункта

«

пункту. Наиболее

высокое

значение

отмечается на озерной

ГМО, расположенной

в ак­

ватории,

на

остроте, наименьшее

— в селении Мазра,

нахо­

дящемся в удалении от берега.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Все сказанное хорошо

иллюстрируется графиком, 28, ко­

торый

построен по данным

таблицы 42 и по

е 2 0 0

рассчитан­

ному

дли 'Озера

Севан.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'Как

'Видно из графика

28, все береговые

станции

груп­

пируются вместе. Их прямые, почти сливаясь друг с другом, занимают промежуточное положение между прямой Севаностров (поданным А. М. Мхитаряна) и Севан-—озерная ГМО (по Справочникам по климату, вып. 16, влажность), которые совпадают друг с другом6 и прямой Мазры. Интересно от­

метить, что с прямыми береговых станций Севана

полностью

согласуется

прямая

Кангирского водохранилища.

 

Почти

полное

совпадение связей

e2 0 0 = f (eô00)

установ­

ленным по

береговым метеостанциям,

не только

одного во­

доема, но и не имеющего ничего общего с Саваном Кѳнгирсікого водохранилища, говорит о том, что 'связь между абсо-

6 «Севан-остров» и .«Саван-озерная ГМО» одна и та же метеостанция, но у А. М. Мхитаряна даны е' 2 0 0 , осредненные за 1951—1958 гг., а «Се­ ван-озерная ГМО» имеет осредненные за 1936—1960 годы.

162


лютной влажностью воздуха, измеренной іна береговых стан­ циях и измеренной над водоемам (или рассчитанной для во­ доема, как это имеет место для Кѳнгарешго водохранилища) должна быть универсальной. Основная характеристика, ко­ торая действует на величину е 2 0 0 — это размеры водоема, что и отображает Мср формулы (60).

Рис. 29.

Связь рассчитанной по

формуле

(60)

влажнос­

ти

воздуха над водоемами і00)

с влажностью

воздуха

над сушей (eâoo)- 1—Севан, 2—Мингечаур, 3—Тщикское,

 

 

4—Абрау

 

 

 

Как

уже

говорилось в главе

V I I I ,

степень трансформа­

ции не одинакова на протяжении всей -акватории: на первых

500—800

метрах

от уреза она является

более интенсивной;

на этом

отрезке

происходит проседание

воздушного потока,

быстрое изменение вертикальных профилей влажности, тем­ пературы, скоростей и т. д. Затем, посте выхода из этой уз­ кой прибрежной полюсы, процесс трансформации приобрета­ ет более ройный и затухающий характер.

Неравномерное нарастание Мср по длине разгона воз­ душной массы указывает именно на это обстоятельство: от уреза до первого километра Mzp имеет значение 0,12; от пер-

163

вого до второго километра на .каждый километр приходится прирост 0,014, с 5 до 10 -километра 0,01, с 10 по 20 кило­ метр 0,006 и т. д.

В связи со оказанным можно заключить, что формула (60), принимающая во внимание длину разгона воздушного потока над водоемом, как одну из основных факторов, вли­ яющих на степень трансформации влажности воздуха, может быть принята как расчетная. Пригодность ее подтвердилась

также анализом, проведенным по натурным данным

озера

Севан.

 

{

Нельзя не отметить одну весьма

интересную деталь —

как известно, в формуле (60) одним

из аргументов

фигу­

рирует максимальная упругость паров е0 — рассчитанная по

температуре воды

в водоеме. Рассчитывая

е 2 0 0

Севанского

озера по е0 , найденной

со своей стороны по Тср,

получаем

петлеобразную кривую

^ 2 o o = / ( e 2 o o )

ввиду

вполне

естествен­

ной инерцийности

Т с р . Натурные

же наблюдения

по

озеру

Севан дали линейную

зависимость

между

е 2 0 0 и е2 0 о .

Ниже,

в та-блице 43 приводятся рассчитанные А. М. Мхитаряном ве­ личины е а 0 0 по натурным данным и подсчитанные по формуле (60). Как видам, величины эти значительно расходятся меж­ ду собой. При этом, в период прогрева натурные превосходят

рассчитанных, а в

период

охлаждения, наоборот

рассчи­

танные

t?2oo выше

натурных.

 

£ 2 о о = / ( е 2 о о )

 

 

 

 

 

Петлеобразный

вид

кривой

 

присущ только

большим водоемам, типа Севан. С уменьшением водоема

пет­

ля сужается и

уже для размеров Кенгирского и

Тщикского

водохранилища

эту связь можно

практически

принять за ли­

нейную

(рис. 29).

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

43

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Абсолютная

влажность над озером Севан

по натурным данным

и по

 

 

 

 

формуле

(60), на высоте

200 см

 

 

 

 

Элемент

I

11

111

IV

 

V

VI

 

VII

ѴШ

IX

X

XI

XII

Год

е200

по

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

наблю­

3,70 3,76 4,62 6,33 8,20

11,43 13,70 13,80

11.20

7,77 6,05 4,90 8,00

денным

е 2 0 0

по

4,31

4,14 4,52 6,0

8,11

11,28

13.88

14,24

12,30

9,44 6.95 5,01

8,34

(60)

164


Расчет скорости ветра над водоемом является одним из наиболее сложных моментов в процессе определения испа­ рения с водоемов. В особенности это осложняется в условиях горных водоемов, где замечается не только нарастание ско­ рости при переходе воздушной массы с суши на воду, но и затухание скорости ветра. Этот момент был проиллюстриро­ ван в предыдущей главе, в которой приводились значения ветра по метеостанциям, расположенным вокруг оз. Севан и

вее акватории.

Таким образом, для расчета скорости ветра на горных водоемах типа Севанского озера и Мингечаурского водохра­ нилища, необходимо более или менее тщательное его изуче­ ние на ряде береговых и внутренних метеостанций.

Что касается озер и водохранилищ обычных размеров, имеющих длину до 20—30 километров, то в данном случае, 'Очевидно, вполне можно обойтись одной береговой метео­ станцией и общеизвестными соотношениями скоростей ветра на суше и на водоеме.

Для того, чтобы подтвердить сказанное, рассмотрим по­ казания нескольких метеорологических постов, расположен­ ных на одном и том же водоеме с малой длиной разгона.

На озере Паравани в разное время действовали метео­ рологические станции, которые вели наблюдения также и над скоростью ветра. Несмотря на несиінхроняость наблюде­ ний, а таюке на то, что эти станции расположились в весь­ ма отдаленных друг от друга пунктах, показания их почти

полностью

совпадают

(см.

табл.

44).

Имеющиеся

незначи-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

44

Метеостан­

1

11

111

IV

V

VI

VII

ѴШ

IX

X

XI

XII

Год

ции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Родионовка

4,9

5,5

4,2

3,8

3.4

3.3

3,8

3.6

3,2

3,5

4,1

4,4

4,0

Пока

5.1

4.4

4,4

3,7

3,3

3,2

з . з

3,3

3,4

3,5

3.5

4,6

3,8-

тельные расхождения в показаниях следует отнести к асин­ хронное™ наблюдений (на м/ет Пока наблюдения велись с 1936 г. по 1943 г., а в Родионовке _ с 1947 г. по настоящее время), и к краткости, ряда по м/ст Пока.

165


"Годовые значения отличаются весьма незначительно, а месячные расходятся более или менее существенно лишь в трех случаях — в феврале, августе и ноябре.

А. П. Браславский и 3. А. Віикулина в И] приводят таб­

лицу, из которой вытекает, что прирост скорости

ветра при

переходе с суши на

водную поверхность

равен

примерно

.25%. Комментируя

таблицу, авторы пишут,

что

эти данные

дают возможность сделать следующий вывод: «при условии однородной подстилающей поверхности на суше величина

прироста

скорости

ветра над водной

поверхностью имеет

близкие

значения

для различных водоемов».

 

 

О методе расчета скорости ветра

над

водоемом

при

различных ландшафтах, говорилось в главе

V I I I . Здесь

сле­

дует осветить лишь некоторые вопросы,

которых не касались

возначенной главе.

Ветер, измеряемый на береговых станциях имеет двоя­ кую природу — частично он является континентальным, т. е. дует с суши на воду и поэтому имеет несколько сниженную скорость чем та часть ветра, которая дует со стороны воды.

Средняя скорость ветра

на

береговой

станции будет выше,

чем на

более отдаленной

от водоема, но меньше, чем в

аква­

тории.

 

 

 

 

 

 

Пересчитывать

скорость

ветра с

береговой станции

на

водную

поверхность

правильнее всего

с высоты флюгера,

поскольку на этой высоте на суше, ветер менее искажен, чем на двухметровой высоте.

Для иллюстрации сказанного приведем данные гради­ ентных наблюдений по метеостанции Поти, проведенные

О.И. Меликишвили [42].

Как видно из таблицы 45, скачок в скорости ветра с 10метровой высоты к 4-х метровой весьма значителен, тогда как

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 45

 

Скорость ветра

на разных

высотах по данным Потийской

 

 

 

экспериментальной

базы,

м/сек

 

 

Период

10 м

4 м

2

м

1 M

0,5

0,25

Средняя, с XII—

 

 

 

 

 

 

 

1963

г. по V—

 

 

 

 

 

 

 

1966

г.

4,0

2,7

2.2

1.8

1,5

1,0

166