Не каждое облако несёт в себе осадки , ведь для образования обаков обязательным условием является наличие воды в трех состояниях: газообразном, жидком и твердом, характерных для смешанных облаков. Выпадение осадков происходит только тогда, когда облако начнёт подниматься выше и охлаждаться. По происхождению, осадки подразделяют на такие виды: конвективные, фронтальные и орографические.
Конвективный тип осадков характерен для жарких климатических зон, в которых на протяжении года проходит интенсивное нагревание, вследствие чего вода испаряется. В это время преобладает восходящее движение влажного и теплого воздуха. Такие процессы можно наблюдать летом в умеренных поясах.
Фронтальные осадки образуются в случае встречи двух воздушных масс разных температур и других факторов. Фронтальные осадки наблюдаются в умеренном и холодном поясах.
Орографические осадки характерны для наветренных горных склонов, заставляющих воздух подниматься выше. При потере влаги воздух опускается, минуя горную цепь, но после прогревается, а относительная влажность удаляется от состояния насыщения.
По характеру выпадения осадки подразделяют на ливневые (непродолжительные, но интенсивные осадки на небольшой области), обложные (длительные и равномерные осадки средней интенсивности, охватывающие довольно большую область) и моросящие (им характерны мелкие и небольшое количество осадков ).
Измерение количества осадков.
Количество осадков определяют путем измерения толщины миллиметрового слоя воды, образующегося в результате их выпадения на горизонтальную поверхность и дальнейшего просачивания в почву. Для того, чтобы измерить количество осадков задействуют металлический цилиндр с установленной диафрагмой - дождемер, а также осадкомер, имеющий специальную защиту. Осадки твердого типа предварительно растапливаются, а полученное количество воды измеряют цилиндрическим сосудом, площадь дна которого в десять раз меньше дна дождемера. Когда слой воды в сосуде достигает цифры в 20 мм, это будет означать то, что выпавший на Землю слой составляет 2 м 2 мм в высоту.
- 1 - Дождемер, устанавливаемый на метеоплощадке для измерения жидких осадков;
- 2 - Почвенный дождемер, вкапывается вровень с грунтом, там также внутри установлено ведро для сбора осадков;
- 3 - Полевой дождемер - стеклянный высокий стакан с делениями, для оценки осадков на с/х полях;
- 4 - Осадкомер - для сбора жидких и твёрдых осадков (снег, крупа…);
- 5 - Плювиограф - самописец количества жидких осадков;
- 6 - Суммарный Осадкомер - для сбора осадков за большой период (неделю, 10 дней,...) в труднодоступных местах;
- 7 - Радиоосадкомер.
Все измерения учитываются за конкретный месяц для выведения месячных показателей, а впоследствии и годовых. Чем продолжительней наблюдение, тем точнее будет рассчитано количество осадков за разные промежутки времени для конкретного места наблюдений. Те линии на карте, точки которых соединяют с одинаковым количеством осадков в миллиметрах, называются изогиетами и указывают количество осадков за определенный промежуток времени (как например за год).
Распределение осадков на поверхности Земли.
На географическое положение осадков по земной поверхности влияет множество факторов: температура, испарение, влажность, облачность, атмосферное давление, океанические течения, ветер и расположение суши и моря. Температура является главенствующим фактором, так как влияет на интенсивность испарения и количество влаги.
В холодных широтах уровень испарения незначителен, поскольку воздух в этих широтах содержит очень мало водяного пара. Несмотря на то, что относительная влажность может быть достаточно высокой, при конденсации пара в любом случае будет мало осадков. В теплых краях наблюдается противоположная ситуация, в которой при большом уровне испарения наблюдается огромное количество осадков . Именно потому атмосферные осадки принято распределять зонально.
Наибольшее количество осадков (1000-2000 мм и более) наблюдается в экваториальном поясе, где круглый год высокие температуры, большое испарение и преобладание восходящих потоков воздуха.
В тропических широтах количество осадков меньше - от 300 до 500 мм, а в пустынных материковых областях меньше 100 мм. Причиной тому послужило господство высокого давления в сочетании с нисходящими потоками. Для восточных побережий, которые омываются теплыми течениями характерно большое количество осадков, в особенности летом.
В умеренных широтах число осадков возрастает до 500-1000 мм и наибольшее число осадков припадает на западные побережья, с преобладающими западными ветрами со стороны океанов. Огромное количество осадков также вызвано теплым течением и присутствием горного рельефа.
В полярных зонах количество осадков довольно низкое - от 100 до 200 мм. Это обусловлено пониженной влажностью в воздухе, но при этом с большой облачностью.
Количество выпадающих осадков не всегда определяет условия увлажнения. Характер увлажнения выражается с помощью коэффициента увлажнения - соотношения количества осадков к испаряемости за одинаковый период - К = О / В, где - коэффициент увлажнения, О - годовое количество осадков, а B является величиной испаряемости. В случае, если K=1, то увлажнение достаточное, если больше - избыточное, а если меньше - недостаточное. Увлажнение подразумевает тот или иной тип природных зон: при избыточном и достаточном увлажнении могут произрастать леса, недостаточное и близкое к единице увлажнение характерно для лесостепей и саванн, низкие и более близкие к нулю показатели подразумевают степи, пустыни и полупустыни.
Что такое водяной пар? Какими свойствами он обладает?
Водяной пар – газообразное состояние воды. Не имеет цвета, вкуса и запаха. Содержится в тропосфере. Образуется молекулами воды при её испарении. Водяной пар при охлаждении превращается в капли воды.
В какие сезоны года в вашей местности бывают дожди? В какие - снегопады?
Дожди выпадают летом, осенью, весной. Снегопады – зима, конец осени, начало весны.
По рисунку 119 сравните среднегодовое количество осадков в Алжире и во Владивостоке. Одинаково ли распределяются осадки по месяцам?
Годовое количество осадков в Алжире и Владивостоке практически одинаковое – 712 и 685 мм соответственно. Однако распределение их в течении года отличается. В Алжире максимум осадков приходится на конец осени и зиму. Минимум – на летние месяцы. Во Владивостоке большая часть осадков выпадает летом и в начале осени, минимум приходится на зиму.
Рассмотрите рисунок и расскажите о чередовании поясов с разным годовым количеством осадков.
В распределении осадков в целом наблюдаются изменения по направлению от экватора к полюсам. В широкой полосе вдоль экватора выпадает их наибольшее количество - свыше 2000 мм в год. В тропических широтах осадков очень мало - в среднем 250-300 мм, а в умеренных широтах их опять становится больше. При дальнейшем приближении к полюсам количество осадков вновь убывает до 250 мм в год и меньше.
Вопросы и задания
1. Как образуются осадки?
Атмосферные осадки - это вода, выпавшая на землю из облаков (дождь, снег, град) или непосредственно из воздуха (роса, иней, изморозь). Облака состоят из мельчайших капелек воды и кристалликов льда. Они настолько малы, что удерживаются потоками воздуха и не падают на землю. Но капельки и снежинки могут сливаться друг с другом. Тогда они увеличиваются в размерах, становятся тяжёлыми и падают па землю в виде атмосферных осадков.
2. Назовите виды атмосферных осадков.
Осадки бывают жидкие (дождь), твердые (снег, град, крупа) и смешанные (снег с дождем)
3. Почему столкновение теплого и холодного воздуха приводит к возникновению осадков?
При столкновении с холодным воздухом теплый воздух, вытесняемый тяжелым холодным, поднимается вверх, начинает охлаждаться. Водяной пар в теплом воздухе конденсируется. Это приводит к образованию облаков и осадков.
4. Почему в облачную погоду не всегда выпадают осадки?
Осадки выпадают, только если воздух перенасыщен влагой.
5. Как можно объяснить, что близ экватора осадков очень много, а в районах полюсов – очень мало?
Большое количество осадков выпадает близ экватора, поскольку из-за высоких температур происходит испарение большого количества влаги. Воздух быстро насыщается и выпадают осадки. У полюсов низкие температуры воздуха препятствуют испарению.
6. Какое количество осадков выпадает за год в вашей местности?
В европейской части России выпадет в среднем около 500 мм в год.
Годовое количество осадков
. Образование осадков и их количество на любой территории зависит от трех основных условий: влагосодержания воздушной массы, ее температуры и возможности восхождения. Эти факторы, действуя совместно, создают довольно сложную картину географического распределения осадков.
На территории Русской равнины наибольшее количество осадков (600–700 мм/год) выпадает в полосе 50–65°, с. ш. В этих широтах в течение всего года активно развиваются циклонические процессы, и переносится наибольшее количество влаги с Атлантики. Кроме того, увеличению осадков способствует наличие цепи возвышенностей (Среднерусская, Смоленско-Московская, Валдайская, Северные Увалы). К северу и к югу от этой зоны количество осадков постепенно уменьшается. На Кольском полуострове, в Архангельской области, Республике Коми и Республике Карелия годовое количество осадков составляет 400–550 мм/год. На арктическом побережье оно уменьшается до 350–370 мм/год. «Островами» повышенного количества осадков на севере Европейской части России являются Хибины (800–1000 мм/год) и Тиманский кряж (600–630 мм/год). К югу от зоны повышенного количества осадков, т.е. южнее 50° с. ш., четко прослеживается уменьшение осадков с северо-запада на юго-восток. Если на Окско-Донской равнине годовое количество осадков составляет 520–580 мм/год, то в нижнем течении Волги оно уменьшается до 200–350 мм/год.
Урал, разделяющий Русскую и Западно-Сибирскую равнины, создает меридионально вытянутую полосу повышенных сумм осадков на подветренной стороне и на вершине хребта. На Северном Урале выпадает осадков 800–900 мм/год, на Среднем и Южном Урале – 600–700 мм/год. На некотором расстоянии за хребтом проходит полоса меньшего количества осадков.
Аналогично широтному распределению осадков на Русской равнине, на территории Западной Сибири на широтах 60–65° с.ш. располагается зона повышенного количества осадков. Однако, она уже чем на Европейской части России и осадков здесь выпадает меньше, так как воздушные потоки с Атлантики теряют над Уралом часть своей влаги. В среднем течении реки Обь, в районе Ханты-Мансийска годовое количество осадков составляет 550–600 мм/год. К югу и северу от этой полосы количество осадков уменьшается. На арктическом побережье Западной Сибири годовые суммы осадков не превышают 300–350 мм/год. Практически столько же осадков выпадает на юге Западной Сибири. Однако, по сравнению с Русской равниной, область малых сумм осадков здесь значительно сдвинута к северу. На одной и той же широте (55° с.ш.) в Смоленске за год выпадает 690 мм осадков, а в Омске практически в два раза меньше – 368 мм/год.
На территории Среднесибирского плоскогорья наблюдается постепенное уменьшение осадков с запада на восток. Наибольшее количество осадков здесь выпадает на плато Путорана и на Енисейском кряже (500–600 мм/год). К востоку, включая долину реки Лена и низовья реки Алдан, количество осадков заметно уменьшается, особенно в холодный период. В обширной котловине, расположенной в центре Центрально- Якутской низменности, закрытой плоскогорьем от западных ветров, осадки составляют всего 250–300 мм/год, что характерно для степных и полупустынных районов. Уменьшение осадков прослеживается и к югу, вплоть до Забайкалья. Саяны, горы Прибайкалья и, частично, Забайкалья достаточно интенсивно увлажняются осадками из воздушных масс, поступающих с акватории Тихого океана, особенно летом и осенью. Годовые суммы осадков составляют здесь 500–550 мм. На северо-востоке Сибири чередование горных хребтов, плато, межгорных котловин и низменностей создает чрезвычайно пеструю картину распределения осадков. Наибольшее количество осадков в этом районе выпадает на западных склонах Верхоянского хребта (350–450мм/год). В районе Колымской низменности и на побережьях и Восточно-Сибирского годовые суммы осадков не превышают 200–250 мм. Очень сухими являются и межгорные котловины, разделяющие Верхоянский хребет, хребет Черского и Момский хребет.
Далее на восток, по мере приближения к окраинным морям Тихого океана, годовое количество осадков возрастает. Зимой на материковой части господствуют сухие и холодные континентальные воздушные массы, а летом – влажный тихоокеанский воздух умеренных широт. Минимальные суммы осадков в этом районе (200–250 мм/год) отмечаются на побережье . На побережьях Берингова и годовые суммы осадков возрастают до 550–600 мм/год. Однако, надо отметить, что здесь даже на небольшом расстоянии количество осадков может значительно различаться. На восточных склонах прибрежных хребтов, которые являются наветренными для влажного летнего муссона (хребты Джугджур, Колымский, Корякский), количество осадков составляет 600–700 мм/год. Менее увлажненными являются их западные склоны, где годовое количество осадков не превышает 300–400 мм. На восточных склонах Буреинского хребта выпадает 750–850 мм осадков в год. Западнее, в долине реки Зея, где влияние летнего муссона уже менее ощутимо, годовое количество осадков постепенно уменьшается до 550–650 мм/год. В Приморском крае определяющее влияние на географическое распределение осадков оказывает хребет Сихотэ- Алинь. В этом регионе наиболее интенсивные осадки выпадают на побережье и склонах Сихотэ-Алиня (850–950 мм/год). Большое количество осадков приносят сюда летом частые южные циклоны и . В центральной части Сихотэ-Алиня, в закрытых долинах и котловинах, количество осадков уменьшается на 150–200 мм/год по отношению к открытым вершинам и склонам. В направлении озера Ханка количество осадков сокращается до 550–600 мм/год. Частные циклоны, высокое влагосодержание воздуха и гористый рельеф острова Сахалин и Курильских островов делают этот регион одним из самых увлажненных в России. На Сахалине годовое количество осадков постепенно уменьшается с юга (900–1000 мм/год) на север и к долине реки Поронай (350–650 мм/год). На Курильских островах оно повсюду превышает –1000 мм/год.
Годовой ход количества осадков иллюстрируется картами сумм осадков в центральные месяцы календарных сезонов. На севере Европейской части России минимальное месячное количество осадков обычно приходится на февраль –март. Непосредственно на побережье арктических морей минимум осадков чаще наступает в марте–апреле. Максимальное количество осадков на севере Европейской части России выпадает в августе на арктическом побережье, и в сентябре – в предгорьях Урала. Осенью суммы осадков на береговой полосе больше, чем в удалении от неё. В течение остальной части года вблизи крупных водоёмов количество осадков уменьшается. Аналогичный годовой ход осадков, но на фоне большего количества осадков, наблюдается и на северо-западе России, правда, летний максимум в августе выражен более четко. В центре Европейской части России минимум осадков приходится на февраль–март. Максимальное количество осадков здесь чаще приходится на июль.
В Поволжье годовой ход осадков выражен слабо, количество осадков мало меняется от месяца к месяцу. Небольшой рост осадков заметен лишь в июле. На нижней Волге и Северном Кавказе наблюдается тенденция к появлению двух максимумов осадков в течение года: в мае–июне и в ноябре–декабре. Эти максимумы близки по величине и почти не меняются от года к году.
На Черноморском побережье Кавказа четко выражен зимний максимум осадков. Он почти в два раза превышает летний. На северо западном побережье максимальное количество осадков выпадает осенью (сентябрь–ноябрь), минимальное – в весенне-летний период.
На Урале годовой ход осадков заметно меняется, как при движении с севера на юг, так и с запада на восток. На западных склонах Урала максимальное количество осадков выпадает в июле. При этом весь период с июня по сентябрь характеризуется значительным количеством осадков (более 50 мм в месяц). За Уралом максимум также приходится на июль. Однако на фоне общего уменьшения осадков в ‘тени’ Урала он выражен более четко. Минимум осадков повсюду в этом районе наблюдается в феврале–марте, причем за Уралом количество осадков в эти месяцы составляет лишь 10–20% от летнего максимума.
Аналогичная форма годового хода осадков (четко выраженный максимум в июле и минимум – в феврале–марте) сохраняется и на равнинной части Западной Сибири. На западных склонах Алтая и Кузнецкого Алатау максимум осадков приходится на осень (октябрь–ноябрь). Однако значительное количество осадков выпадает и летом. Внутри горной страны максимальное количество осадков выпадает в июле–августе, а минимальное – в январе–феврале. Годовой ход осадков в этих горных системах отличается резкостью перехода от малых зимних осадков к значительным летним осадкам, что вообще свойственно континентальному климату.
В Восточной Сибири, на побережьях арктических морей максимальное количество осадков выпадает в августе–сентябре. При движении на юг время наступления максимума постепенно смещается на июль. На берегах озера Байкал заметно появление второго, меньшего по величине, максимума в ноябре. Минимальное количество осадков на всей территории Восточной Сибири приходится на февраль–март. Сходная форма годового хода количества осадков с максимумом в июле наблюдается во внутренних районах северо-восточной Азии. На побережье максимум осадков приходится на август.
В районах Дальнего Востока, где господствует муссонная циркуляция, годовой ход осадков также отличается значительной неравномерностью. На материке максимальное количество осадков выпадает в августе, часто составляя более 100 мм в месяц. Минимум осадков в этом районе чаще всего наблюдается в январе–феврале. При этом он не превышает 8–10 мм в месяц. На острове Сахалин максимальное количество осадков выпадает в сентябре. Однако в некоторых случаях наблюдается и второй, зимний, максимум осадков, преимущественно в декабре. Минимум осадков приходится на февраль.
Очень разнообразны формы годового хода осадков на Камчатке. Внутренние районы полуострова имеют максимум осадков в июле–августе, минимум – в марте. Прибрежные районы характеризуются двухвершинной формой годового хода, причём осенне-зимний максимум, в ноябре–декабре, значительно превышает весенний, в марте–апреле. Минимальное количество осадков здесь выпадает в феврале. Аналогичная форма годового хода количества осадков наблюдается и на Курильских островах.
Таким образом, наибольшая амплитуда годового хода осадков на территории России (30% от годового количества осадков) наблюдается в Забайкалье, на Среднесибирском плоскогорье, в Центральной Якутии, а также в прибрежных районах Дальнего Востока. Наиболее ровный годовой ход осадков наблюдается в средней полосе Европейской части России (50–60° с.ш.), его амплитуда не превышает 5–10%.
Буду благодарен, если Вы поделитесь этой статьей в социальных сетях:
Атмосферные осадки — вода в жидком или твердом состоянии, выпадающая из облаков или осаждающаяся из воздуха на земную поверхность.
Дождь
При определенных условиях облачные капли начинают сливаться в более крупные и тяжелые. Они уже не могут удерживаться в атмосфере и падают на землю в виде дождя.
Град
Бывает, что летом воздух быстро поднимается вверх, подхватывает дождевые тучи и несет их на высоту, где температура ниже 0°. Дождевые капли замерзают и выпадают в виде града (рис. 1).
Рис. 1. Происхождение града
Снег
В зимнее время в умеренных и высоких широтах осадки выпадают в виде снега. Облака в это время состоят не из капелек воды, а из мельчайших кристалликов — иголочек, которые, соединяясь вместе, образуют снежинки.
Роса и иней
Осадки, выпадающие на земную поверхность не только из облаков, но и непосредственно из воздуха, — это роса и иней.
Количество выпавших осадков измеряется осадкомером или дождемером (рис. 2).
Рис. 2. Строение дождемера: 1 — наружный корпус; 2 — воронка; 3 — емкость для сбора волы; 4 — мерный резервуар
Классификация и виды осадков
Осадки различают по характеру выпадения, по происхождению, по физическому состоянию, сезонам выпадения и т. д. (рис. 3).
По характеру выпадения осадки бывают ливневыми, обложными и моросящими. Ливневые осадки - интенсивные, непродолжительные, захватывают небольшую площадь. Обложные осадки - средней интенсивности, равномерные, длительные (могут продолжаться сутками, захватывая большие территории). Моросящие осадки - мелкокапельные осадки, выпадающие на незначительной территории.
По происхождению различают осадки:
- конвективные - характерны для жаркого пояса, где интенсивны нагрев и испарение, но нередко бывают и в умеренном поясе;
- фронтальные - образуются при встрече двух воздушных масс с разной температурой и выпадают из более теплого воздуха. Характерны для умеренных и холодных поясов;
- орографические - выпадают на наветренных склонах гор. Они очень обильны, если воздух идет со стороны теплого моря и обладает большой абсолютной и относительной влажностью.
Рис. 3. Виды осадков
Сравнив на климатической карте годовое количество атмосферных осадков на Амазонской низменности и в пустыне Сахара, можно убедиться в неравномерном их распределении (рис. 4). Чем это объясняется?
Осадки приносят влажные воздушные массы, формирующиеся над океаном. Это хорошо видно на примере территорий с муссонным климатом. Летний муссон приносит с океана много влаги. И над сушей идут продолжительные дожди, как на Тихоокеанском побережье Евразии.
Постоянные ветры также играют большую роль в распределении осадков. Так, пассаты, дующие с континента, приносят сухой воздух на север Африки, где расположена самая обширная пустыня мира — Сахара. Западные ветры приносят в Европу дожди с Атлантического океана.
Рис. 4. Среднегодовое распределение осадков на суше Земли
Как вы уже знаете, морские течения влияют на осадки в прибрежных частях материков: теплые течения способствуют их появлению (Мозамбикское течение у восточных берегов Африки, Гольфстрим у берегов Европы), холодные, наоборот, препятствуют выпадению осадков (Перуанское течение у западных берегов Южной Америки).
Рельеф также влияет на распределение осадков, например, Гималайские горы не пропускают на север влажные ветры, дующие с Индийского океана. Поэтому на их южных склонах иногда выпадает за год до 20 000 мм осадков. Влажные воздушные массы, поднимаясь по склонам гор (восходящие токи воздуха), охлаждаются, насыщаются, и из них выпадают осадки. Территория же севернее Гималайских гор напоминает пустыню: там выпадает всего 200 мм осадков в год.
Существует зависимость между поясами и количеством осадков. У экватора — в поясе низкого давления — постоянно нагретый воздух; поднимаясь вверх, он охлаждается и насыщается. Поэтому в области экватора образуется много облаков и идут обильные дожди. Много осадков выпадает и в других областях земного шара, где господствует низ- кос давление. При этом большое значение имеет температура воздуха: чем она ниже, тем меньше выпадает осадков.
В поясах высокого давления преобладают нисходящие воздушные токи. Воздух, опускаясь, нагревается и утрачивает свойства состояния насыщения. Поэтому на широтах 25-30° осадки выпадают редко и в малом количестве. В областях высокого давления у полюсов также выпадает мало осадков.
Абсолютный максимум осадков зарегистрирован на о. Гавайи (Тихий океан) — 11 684 мм/год и в Черапунджи (Индия) — 11 600 мм/год. Абсолютный минимум - в пустыне Атакама и в Ливийской пустыне — менее 50 мм/год; иногда осадки годами вообще не выпадают.
Характеристикой увлажнения территории служит коэффициент увлажнения — отношением годового количества осадков и испаряемости за тот же период. Коэффициент увлажнения обозначают буквой К, годовое количество осадков — буквой О, а испаряемость — И; тогда К = О: И.
Чем меньше коэффициент увлажнения, тем суше климат. Если годовое количество осадков примерно равно испаряемости, то коэффициент увлажнения близок к единице. В этом случае увлажнение считается достаточным. Если показатель увлажнения больше единицы, то увлажнение избыточное, меньше единицы - недостаточное. При коэффициенте увлажнения менее 0,3 увлажнение считается скудным . К зонам с достаточным увлажнением относятся лесостепи и степи, к зонам с недостаточным увлажнением — пустыни.
Осадки на территории России
На территории России, за исключением крупных островов Северного Ледовитого океана, в среднем выпадает 9653 км 3 осадков, которые условно могли бы покрыть ровную поверхность сушу слоем 571 мм. Из этого количества на испарение затрачивается 5676 км 3 (336 мм) осадков.
В формировании годовых сумм атмосферных осадков обнаруживаются четко выраженные закономерности, характерные не только для конкретных территорий, но и для страны в целом (рис. 1.4). В направлении с запада на восток происходит последовательное уменьшение количества атмосферных осадков, наблюдается их зональное распределение, которое изменяется под воздействием рельефа местности и теряет свою четкость на востоке страны.
Во внутригодовом распределении на большей части страны наблюдается преобладание осадков летнего периода. В годовом разрезе наибольшее количество осадков приходится на июнь, наименьшее - на вторую половину зимы. Преобладание осадков холодного периода характерно в основном для юго-западных районов - Ростовской, Пензенской, Самарской областей, Ставропольского края, низовьев р. Терека.
В июне-августе (календарные летние месяцы) на европейской территории выпадает более 30% годового слоя осадков, в Восточной Сибири - 50%, в Забайкалье и бассейне р. Амура - 60-70%. Зимой (декабрь-февраль) в европейской части выпадает 20-25% осадков, в Забайкалье - 5%, Якутии - 10%.
Осенние месяцы (сентябрь-октябрь) отличаются относительно равномерным распределением осадков по всей территории (20-30%). Весной (март-май) от западных границ до р. Енисея выпадает до 20% годового количества осадков, восточнее р. Енисея - в основном 15-20%. Наименьшее количество осадков в это время наблюдается в Забайкалье (около 10%).
Самое общее представление о характере изменений атмосферных осадков на территории РФ во второй половине ХХ и начале XXI столетия дают временные ряды пространственно осредненных средних годовых и сезонных аномалий атмосферных осадков.
Рис. 1.5 иллюстрирует изменения среднегодовых осадков, осредненных по всей территории России, а рис. 1.6 - аналогичный ход сезонных осадков.
Рис. 1.5. Средние за год (январь-декабрь) аномалии осадков (мм/месяц), осредненные по территории России, за 1936-2007 гг.
Аномалии рассчитаны как отклонения от среднего за 1961-1990 гг.; кривая линия соответствует 11-летнему сглаживанию; линейный тренд за 1976-2007 гг. показан прямой линией (по данным ИГКЭ Росгидромета и РАН)
Рис. 1.6. Сезонные аномалии осадков (мм/месяц), осредненные по территории РФ, 1936-2007 гг.
(усл. обозначения - см. рис. 1.5)
Сезонные и годовые осадки представляют собой средние из месячных сумм за месяцы рассматриваемого сезона/года. Временные ряды осадков приведены за период 1936-2007 гг., в течение которого основная сеть метеорологических наблюдений на территории России уже существенно не менялась и не могла серьезно влиять на межгодичные колебания пространственно осредненных величин. На всех временных рядах показаны тенденции (линейные тренды) изменений за период 1976-2007 гг., которые больше других характеризуют антропогенные изменения современного климата.
Отметим сложный характер межгодичных колебаний количества осадков, особенно с середины 60-х гг. ХХ в. Можно выделить периоды увеличения осадков - до 60-х и после 80-х гг., а между ними примерно два десятилетия разнонаправленных флуктуаций.
В целом по территории России и в ее регионах (кроме Приамурья и Приморья) отмечается некоторое увеличение средних годовых осадков, наиболее заметное в Западной и Средней Сибири. Тренд среднегодовых осадков за 1976-2007 гг. в среднем по России составляет 0,8 мм/месяц/10 лет и описывает 23% межгодичной изменчивости.
В среднем для России наиболее заметной особенностью является рост весенних осадков (1,74 мм/месяц/10 лет, вклад в дисперсию 27%), по-видимому, за счет сибирских регионов и европейской территории. Еще один заметный факт - убывание зимних и летних осадков в Восточной Сибири, летних и осенних - в Приамурье и Приморье, которое, однако, не проявилось в тенденциях осадков для России в целом, так как компенсировалось ростом осадков в Западной Сибири.
На рис. 1.7 приведены пространственные распределения локальных коэффициентов линейного тренда осадков, дающие более детальную (в пространстве) картину современных тенденций в изменении режима осадков на территории России за 1976-2007 гг. Оценки трендов получены по точечным (станционным) данным об осредненных за год/сезон аномалиях месячных сумм осадков.
Рис. 1.2.5. Среднегодовые аномалии осадков (мм/месяц) для регионов России за 1936-2007 гг. (усл. обозначения - см. рис. 1.5)(по данным ИГКЭ Росгидромета и РАН)
Коэффициенты трендов, рассчитанные в мм/месяц/10 лет, затем нормированы на соответствующие сезонные/годовые «нормы» осадков (полученные осреднением месячных «норм») и выражены в результате в процентах от нормы за десятилетие. Все оценки выполнены постанционно.
Количественные оценки линейного тренда регионально осредненных атмосферных осадков за 1976-2007 гг. приведены в табл. 1.7 . Здесь b - коэффициенты линейного тренда, а d - вклад тренда в суммарную дисперсию ряда (коэффициент тренда означает среднюю скорость линейного изменения осадков на рассматриваемом отрезке времени и выражен в мм/мес. за 10-летие, мм/мес./10 лет). Вклад тренда в дисперсию характеризует долю (в %) суммарной межгодичной изменчивости. Оценки получены по данным станционных наблюдений, осредненных за год и по календарным сезонам.
Таблица 1.7. Оценки линейного тренда пространственно осредненных среднегодовых и сезонных аномалий атмосферных осадков для территории России и регионов России за период 1976-2007 гг.:
b (мм/месяц/10 лет) - коэффициент тренда, d (%) - вклад тренда в полную дисперсую (по данным ИГКЭ Росгидромета и РАН)
|
Физико-географический регион |
||||||||||
|
Европейская часть |
||||||||||
|
Средняя Сибирь |
||||||||||
|
Прибайкалье и Забайкалье |
||||||||||
|
Восточная Сибирь |
||||||||||
|
Приамурье и Приморье |
||||||||||
В результате, коэффициенты линейного тренда (рис. 1.8) выражены в процентах от локальной сезонной/годовой нормы осадков за десятилетие и характеризуют среднюю скорость локальных изменений атмосферных осадков на территории России в течение 1976-2007 гг.
 |
|
 |
 |
 |
 |
Рис. 1.8. Пространственные распределения локальных коэффициентов линейного тренда годовых и сезонных аномалий атмосферных осадков за 1976-2007 гг. на территории России
(%/10 лет): год, зима, весна, лето, осень (по данным ИГКЭ Росгидромета и РАН)
Распределения оценок трендов подтверждают основные региональные и сезонные особенности, отмеченные выше при анализе регионально осредненных рядов осадков. Так, прослеживается рост весенних осадков в Западной Сибири и, заметно слабее, уменьшение летних осадков на европейской территории России. Обращает внимание северо-восточный регион, где наблюдается уменьшение зимних и летних осадков и рост весенних осадков.
Таким образом, в период 1976 - 2007 гг. на территории России в целом и во всех ее регионах (кроме Приамурья и Приморья) в изменениях годовых сумм осадков отмечалась тенденция к их увеличению, хотя по величине эти изменения были небольшими. Наиболее существенные сезонные особенности: рост весенних осадков в регионе Западная Сибирь и убывание зимних осадков в регионе Восточная Сибирь.
Испаряемость
Годовая испаряемость на равнинах России колеблется от 150-200 мм в сибирских провинциях тундр до 1000 мм в полупустынях и пустынях Прикаспийской низменности. В тайге наиболее характерные величины испаряемости составляют 450-500 мм, в провинциях смешанных лесов - 600-700 мм, в степях - 800-900 мм.
Рассматривая распределение фактического испарения с поверхности суши в пределах России (рис. 1.9 ), следует отметить, что его значения возрастают от северных широт к южным.
Так, средний годовой слой испарения в пределах арктических пустынь составляет лишь 100-150 мм, в то время как в центральных и центрально-черноземных областях, а также в Краснодарском крае он достигает 400-500 мм. В Центральной и Восточной Сибири испарение меньше, чем на тех же широтах Русской равнины. Это обусловлено влиянием вечной мерзлоты, меньшим количеством атмосферных осадков, горным характером и общим значительным повышением отметок местности. Снижение величины испарения к северу от зоны смешанных лесов связано в основном с уменьшением количества тепла, а к югу - с недостатком осадков.
Потери на испарение с водной поверхности водохранилищ в среднем составляют 1,9% прихода, причем по некоторым крупным водохранилищам пределы колебаний могут составлять от 1,2 до 9%. Наибольшие потери на испарение характерны для водохранилищ южных районов Европейской территории.
Увлажнение территории определяется по соотношению между количеством выпадающих атмосферных осадков и испаряемостью (рис. 1.10). При этом если осадки превышают испаряемость, возникает избыточное увлажнение и часть выпавшей влаги удаляется из данной местности в виде стока. Недостаточное увлажнение территории связано с тем, что осадков выпадает меньше, чем может испариться.