|
Путем суммирования суточных
количеств атмосферных осадков находятся месячные и годовые суммы, которые
в большинстве случаев и служат основой для климатологической характеристики
.местности.
Процесс образования атмосферных осадков чрезвычайно сложен
и изменчив. Количество и характер выпадающих осадков находятся в
непосредственной связи с целым рядом факторов: наличием запасов влаги в
атмосфере; температурными и динамическими условиями, создающими вертикальные
и горизонтальные течения воздуха; характером земной поверхности, влияющим на'
создание' восходящих таков воздуха, и т. п. Совместное действие всех этих
факторов' создает 1ипичную картину «осадков данной местности.
В образовании осадков на суше главную роль играет водяной
пар, приносимый воздушными течениями с океанов. Даже для территорий,
расположенных внутри континентов, местное испарение дает значительно меньшее
количество водяного пара.
Наибольшее количество осадков выпадает во внутритропи-
ческой зоне, где в ряде областей оно превышает 2000 мм в год и доходит до 5 ООО—8 ООО мм в год. Севернее и южнее экваториальной зоны годовое
количество атмосферных осадков местами резко падает и во многих районах не
достигает даже 50 мм в год (Сахара, Аравия).
Для субтропической зоны характерным является резкое
изменение осадков на сравнительно небольших пространствах и неравномерное
распределение их в течение года. В прибрежных районах континентов годовые
количества осадков здесь достигают 1 ООО мм и больше, падая по мере удаления
от берегов океанов до 250 мм и местами даже до 50 мм.
В умеренной зоне большее увлажнение наблюдается у западных
берегов материков, западных склонов гор и возвышенностей. Годовое количество
осадков в этой зоне колеблется в пределах 1 000—250 мм, а местами падает и до
100 мм.
Арктическая зона характеризуется небольшими количествами
атмосферных осадков, как правило, не превышающими 300 мм в год.
В сильной степени на распределение осадков влияет характер
земной поверхности и рельеф. В горной местности количество осадков
увеличивается до из-вестного предела, а затем уменьшается. Подветренные
склоны значительно беднее осадками. Аналогичное влияние на осадки оказывают и
сравнительно небольшие возвышенности. Установлено также, что и лесные массивы
способствуют усилению восходящих токов и выпадению более обильных осадков.
Необходимо иметь .в виду, что значительные скопления
городских и фабрично-заводских построек увеличивают общее количество
выпадающих осадков и способствуют образованию мощных ливней. Например,
среднее годовое количество атмосферных осадков в окрестностях г. Воронежа на
25% меньше, чем в самом городе. Поэтому, используя данные наблюдении
метеорологической станции, расположенной даже вблизи ог интересующего нас
пункта, следует всесторонне оценить местные условия.
В годовую сумму атмосферных осадков <входят как жидкие
осадки (дождь), так и твердые (снег). Как правило, количество твердых осадков
даже в сравнительно холодных климатических поясах меньше, чем жидких.
Например, в Ленинграде оно составляет ^25% от годового количества,'а
Салехарде — 20%.
Общая продолжительность вьшадения атмосферных осадков,
представляющая интерес для некоторых связанных с проектированием канализации
расчетов, носит иной характер: зимние осадки более продолжительны, чем летние
(табл. 2). Общая продолжительность дождей даже в условиях влажного климата
невелика. В самый дождливый месяц в Ленинграде она составляет лишь около 10%
всего времени.
Для расчетов стока дождевых вод особенно важны
характеристики отдельных дождей. Как уже указывалось, эти данные могут быть
получены лишь наблюдениями при помощи самопишущих дождемеров.
Исследования хода выпадения отдельных дождей показывают на
крайнее их разнообразие и по продолжительности, и па количеству выпавших
осадков, и по характеру изменения интенсивности в процессе вьипадения. Дожди
могут, длиться от нескольких минут до нескольких часов и даже суток, а
количество выпавших осадков за отдельный дождь изменяется от долей до
нескольких десятков миллиметров; интенсивность выпадения также может быть
чрезвычайно разнообразна. Годовые и месячные количества атмосферных осадков
не позволяют в этом отношении полностью охарактеризовать отдельные дожди.
Так, например, Архангельск и Ростов-на-Дону или Ленинград и Киев имеют
соответственно одинаковые средние годовые суммы осадков, но Ростов-на-Дону и
Киев отличаются более редкими и сильными дождями, чем Архангельск и
Ленинград.
Поэтому распределение интенсивности дождей одной и той же
вероятности носит несколько иной характер, чем распределение годовых
количеств атмосферных осадков.
Важной характеристикой дождей является ход изменения
интенсивности в процессе выпадения. Исследования Государственного
гидрологического института [3] дождей Украины, центральных и северо-западных
областей Европейской территории СССР, а также исследование ЛНИИ АКХ дождей
Ленинграда [3] показали, что интенсивность дождей сильно меняется в процессе
вьшадения, причем для каждого дождя эти измене
ния носят своеобразный характер. При известной
схематизации можно наметить шесть типов хода выпадения (). Каждый из этих
типов включает дожди самой разнообразной продолжительности и интенсивности.
Лишь в отношении типа V (равномерный ход интенсивности) можно сказать, что он
встречается преимущественно в слабых и продолжительных дождях. Про- веденные
в этой области исследования не дают еще полного решения вопроса и позволяют
лишь отметить следующие, не вызывающие сомнения положения: чаще всего период
наибольшей интенсивности, оказывается >в первой трети дождя, реже — в
первой его» половине; дожди с равномерной интенсивностью или с наибольшей
интенсивностью в конце выпадают значительно реже.
Большой интерес представляет вопрос о распространении
дождей по площади. Величина площади, орошаемая, одним дождем, изменяется в
очень широких пределах. Сильные грозовые дожди иногда проходят полосой 1—5
км; вместе с тем нередки случаи охвата сотен ив^р(атных километров. Вопрос еще
усложняется и тем, что интенсивность в любой
момент времени далеко не одинакова в различных точках
орошаемой площади. Исследования в этой области, не дали однородных
результатов. Последние данные ЛНИИ АКХ показывают, что неравномерность
вьгпадения дождя по площади главным образом зависит от синоптических условий
образования дождей. Даже для дождей одной интенсивности и продолжительности
эта неравномерность непостоянна для одной и той же местности. Поэтому
коэффициент неравномерности выпадения дождя по площади, показывающий,
насколько средняя интенсивность на всей площади меньше максимальной, следует
связывать с вероятностью дождя. В табл. 4 приведены значения коэффициентов
неравномерности в зависимости от величины площади и вероятности (периода
однократного превышения интенсивности дождя), определенные по результатам
экспериментальных исследований в Ленинграде.
Как видно из таблицы и как подтверждается другими
исследованиями, при малых площадях бассейна неравномерность выпадения по
площади не имеет большого практического значения и только при площадях 1 ООО
га и больше она становится существенной.
|