Материал: 2263
плотности снега, на число точек определения плотности, включая и те точки, в которых корки не было:
hср. л=hл/n.
Средний слой воды под снегом hср. в, см, определяется путем деления суммы измеренных слоев воды hв на полное число точек измерения плотности снега n:
hср. в= hв/n.
Запас воды под снегом yпод с, г/см2, вычисляется по формуле:
упод с= hср. в· (1-dср)·10.
Общий запас воды на снегомерном маршруте равен сумме запасов воды в снеге, в ледяной корке на почве и под снегом
y= yс+ yл+ упод с.
Пример решения задачи
Рассмотрим на следующем примере полное вычисление характеристик снежного покрова.
Исходные данные: маршрут полевой длиной 2 км.
|
|
Варианты заданий |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 13 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Толщина |
|
|
Наличие снежной |
||||||
|
Отсчет по |
|
|
Отсчет по |
|
|
ледяной |
|
Состояние |
корки на поверхности |
|||||||||||||
|
|
шкале |
|
линейке весов |
|
корки на |
|
поверхности |
и внутри снежного |
||||||||||||||
цилиндра h, см |
|
|
m |
|
|
|
поверхности |
почвы |
покрова и слоя воды |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
почвы h, мм |
|
под снегом hв, мм |
||||||||
1 |
|
2 |
3 |
|
4 |
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
1 |
|
2 |
3 |
|
4 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
10 |
|
11 |
12 |
|
13 |
15 |
|
16 |
|
14 |
|
13 |
5 |
|
|
4 |
|
|
Мерзлая |
2 |
|
|
|
19 |
|
18 |
20 |
|
21 |
25 |
|
26 |
|
24 |
|
23 |
|
|
5 |
4 |
|
|
Талая |
|
4 |
|
|
11 |
|
10 |
12 |
|
13 |
10 |
|
11 |
|
9 |
|
8 |
|
|
|
|
|
3 |
Талая |
|
|
3 |
|
16 |
|
15 |
17 |
|
18 |
25 |
|
26 |
|
24 |
|
23 |
8 |
|
7 |
|
|
6 |
Мерзлая |
|
5 |
|
|
16 |
|
15 |
17 |
|
18 |
23 |
|
24 |
|
22 |
|
21 |
|
|
|
6 |
|
7 |
то же |
4 |
|
|
|
21 |
|
20 |
22 |
|
23 |
63 |
|
64 |
|
62 |
|
61 |
5 |
|
4 |
3 |
|
|
то же |
|
|
6 |
|
18 |
|
17 |
19 |
|
20 |
20 |
|
21 |
|
19 |
|
18 |
6 |
|
5 |
4 |
|
5 |
то же |
|
|
|
7 |
9 |
|
8 |
10 |
|
11 |
19 |
|
20 |
|
18 |
|
17 |
6 |
|
5 |
4 |
|
4 |
то же |
6 |
7 |
|
|
22 |
|
21 |
23 |
|
24 |
59 |
|
60 |
|
58 |
|
57 |
|
|
|
2 |
|
8 |
то же |
|
|
|
|
14 |
|
13 |
12 |
|
13 |
11 |
|
12 |
|
10 |
|
9 |
5 |
|
4 |
3 |
|
|
то же |
|
|
|
5 |
В табл. 14 помещены результаты измерений при ландшафтноснегомерной съемке на полевом участке в районе станции Снежной.
Таблица 14
Результаты ландшафтно-снегомерной съемки в районе станции Снежной
№ точки |
|
|
|
|
|
|
|
Высота снежного покрова h, см |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
измерения |
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
|
5 |
6 |
|
7 |
|
8 |
|
9 |
|
|
10 |
|
Сумма |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h, см |
|||||||||||||
00 |
9 |
|
10 |
|
8 |
|
13 |
|
|
6 |
|
7 |
|
0 |
|
19 |
|
19 |
|
91 |
||||
10 |
18 |
|
31 |
|
13 |
|
10 |
|
10 |
11 |
|
10 |
|
15 |
|
7 |
|
|
8 |
|
133 |
|||
20 |
11 |
|
9 |
|
14 |
|
11 |
|
8 |
|
|
18 |
|
11 |
|
10 |
|
10 |
|
102 |
||||
30 |
17 |
|
9 |
|
23 |
|
25 |
|
22 |
14 |
|
15 |
|
9 |
|
7 |
|
|
23 |
|
164 |
|||
40 |
14 |
|
|
|
38 |
|
30 |
|
18 |
21 |
|
18 |
|
20 |
|
11 |
|
10 |
|
180 |
||||
50 |
20 |
|
20 |
|
20 |
|
21 |
|
18 |
21 |
|
|
|
|
11 |
|
11 |
|
13 |
|
155 |
|||
60 |
18 |
|
|
|
8 |
|
10 |
|
8 |
8 |
|
28 |
|
18 |
|
17 |
|
8 |
|
123 |
||||
70 |
10 |
|
14 |
|
16 |
|
0 |
|
15 |
26 |
|
23 |
|
14 |
|
13 |
|
20 |
|
151 |
||||
80 |
20 |
|
23 |
|
22 |
|
25 |
|
13 |
11 |
|
13 |
|
10 |
|
5 |
|
|
5 |
|
147 |
|||
90 |
15 |
|
26 |
|
15 |
|
5 |
|
13 |
27 |
|
|
|
|
19 |
|
19 |
|
14 |
|
153 |
|||
Сумма h, |
152 |
|
142 |
|
177 |
|
150 |
|
125 |
145 |
|
132 |
|
127 |
|
119 |
|
130 |
|
1399 |
||||
см |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Результаты вычислений плотности снега |
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 15 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Наличие |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Толщина |
|
|
|
|
|
|
|
снежной корки |
|||||
Отсчет по |
|
|
|
|
|
Плотность |
|
|
|
|
|
|
|
|
на поверхности |
|||||||||
|
Отсчет по |
|
|
ледяной корки |
|
Состояние |
|
|||||||||||||||||
шкале |
|
|
|
|
|
|
и внутри |
|||||||||||||||||
|
линейке |
|
d |
|
m |
|
|
на |
|
поверхности |
|
|
||||||||||||
цилиндра |
|
|
|
|
|
|
|
|
снежного |
|||||||||||||||
|
весов m |
|
10h |
|
|
поверхности |
|
|
|
почвы |
|
|
|
|||||||||||
h, см |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
почвы h, мм |
|
|
|
|
|
|
|
покрова и слоя |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
воды под |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
снегом hв, мм |
|||
1 |
|
|
2 |
|
3 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
6 |
||||
10 |
|
|
15 |
|
0,15 |
|
|
|
5 |
|
|
|
Мерзлая |
|
|
|
|
|
|
|||||
19 |
|
|
25 |
|
0,13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Талая |
|
|
|
|
|
|
||||
11 |
|
|
10 |
|
0,09 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Талая |
|
|
|
|
|
|
||||
16 |
|
|
25 |
|
0,16 |
|
|
|
8 |
|
|
|
Мерзлая |
|
|
|
|
|
|
|||||
16 |
|
|
23 |
|
0,14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
то же |
|
|
|
|
|
|
||||
21 |
|
|
63 |
|
0,3 |
|
|
|
5 |
|
|
|
|
то же |
|
|
|
2 вода |
||||||
18 |
|
|
20 |
|
0,11 |
|
|
|
6 |
|
|
|
|
то же |
|
|
|
|
|
|
||||
9 |
|
|
19 |
|
0,21 |
|
|
|
6 |
|
|
|
|
то же |
|
|
|
|
|
|
||||
22 |
|
|
59 |
|
0,27 |
|
|
|
|
|
|
|
|
то же |
|
|
|
6 вода |
||||||
14 |
|
|
11 |
|
0,08 |
|
|
|
5 |
|
|
|
|
то же |
|
|
|
|
|
|
||||
На основании данных этой таблицы имеем: 1. Средняя высота снежного покрова:
hср=∑hс/n=1399/100=14 см,
где n – число измерений.
2. Средняя плотность снега
dср=∑d/n=1,64/10=0,16 г/см3.
3. Запас воды в снеге
yс=10dср hср= 10·0,16·14=22 г/см2. 4. Средняя толщина ледяной корки
hср л=∑hл/n=35/10=0,4 см. 5. Запас воды в ледяной корке
yл= hср. л· dл=0,4·0,8=0,32 г/см2. 6. Средний слой воды под снегом
hср. в= hв/n=0,8/10=0,08 см.
7. Запас воды под снегом
упод с= hср. в· (1-dср)·10=0,08·(1– 0,16)·10=0,67 г/см2. 8. Общий запас воды
y= yс+ yл+ упод с=22+0,32+0,67=23 г/см2 .
9. Степень покрытия маршрута снегом по числу точек 94 10 = 9 баллов.
100
10. Степень покрытия ледяной коркой 6 10 =6 баллов. 10
11. Степень покрытия маршрута водой под снегом 2 10 = 2 балла. 10
Практическое занятие №5
РАСЧЕТ ИСПАРЕНИЯ С ПОВЕРХНОСТИ СУШИ
Под испарением с поверхности суши понимается сумма всех видов этого процесса: биологическое испарение с листьев растений (транспирация), физическое испарение с орошенных атмосферными осадками листьев, испарение с почвы, снега, льда, с водоемов, расположенных на исследуемой территории, и т. д.
Существует 4 методики определения испарения с поверхности суши:
1)по карте изолиний испарения;
2)по уравнению связи теплового и водного балансов;
3)методом турбулентной диффузии;
4)гидролого-климатический.
Выбор метода расчета зависит от поставленной задачи, наличия исходных данных, природных условий и требуемой точности результатов расчета.
Задача1. Определение испарения с поверхности суши с помощью карты изолиний испарения
Среднемноголетнее годовое испарение с больших площадей (до 9900 км) в приближенных расчетах удобно определять по карте изолиний испарения, построенной в ГГИ (рис. 10) на основе уравнения водного баланса для суши по разности среднемноголетних годовых сумм атмосферных осадков и среднемноголетнего годового стока рек. На карте оконтуривается площадь расчетной территории (например, водосбора реки) и наносится центр ее тяжести. Если площадь пересекается несколькими изолиниями, то испарение вычисляют как средневзвешенную величину.
При расположении исследуемой площади на карте между двумя соседними изолиниями расчетную величину находят для центра тяжести площади путем интерполяции между соседними изолиниями.
Погрешность снимаемых с карты значений испарения для равнинной территории СССР составляет 15 %. Для горных районов и Крайнего Севера ошибка возрастает до 20 %, а в слабоизученных районах – до 40 %.
Пример решения задачи 1
Исходные данные: карта среднегодового слоя испарения с суши. Требуется: определить (приближенно) среднемноголетнее годовое
испарение для Московской области.
Порядок выполнения: по карте (см. рис. 10) находят расположение Московской области и замечают, что почти посередине ее проходит изолиния 550 мм. Следовательно, для Московской области среднемноголетнее годовое испарение (норма) равно 550 мм.
Рис. 8. Карта среднемноголетнего годового слоя испарения (мм)
Задача 2. Определение испарения с поверхности суши по уравнению связи теплового и водного балансов
При известных нормах атмосферных осадков и радиационного баланса среднемноголетнее испарение с суши рассчитывают по уравнению связи теплового и водного балансов, используя номограмму (рис. 9, б), отдельно для каждой метеорологической станции.
Норму испарения с речного бассейна, на котором расположено несколько метеорологических станций, определяют для каждой метеорологической станции. При равномерном распределении станций на площади бассейна применяют среднеарифметический метод, а
при неравномерном – метод средневзвешенной величины с учетом доли площади бассейна, относящейся к соответствующей станции.
Пример решения задачи 2
|
|
|
|
Варианты |
заданий |
|
|
Таблица 16 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
варианта |
|||||||||||
Х, мм |
225 |
250 |
375 |
500 |
625 |
750 |
875 |
1100 |
1250 |
1375 |
1500 |