Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Снежный покров




6.1. Общая характеристика

Снежный покров – продукт атмосферных процессов и, следовательно, климата. В то же время он сам оказывает немалое влияние на функционирова-ние географических ландшафтов и природных комплексов. Дело в том, что зимой на значительной части территории России сохраняется устойчивый снежный покров почти половину года, а в некоторых регионах до 10 месяцев. Температура на поверхности снега ниже, чем на поверхности почвы, не покрытой снегом, так как снег обладает высокой отражательной способностью (альбедо достигает до 95%). Обладая малой теплопроводностью, снежный покров предохра­няет почву от глубокого промерзания.

Кроме того, снежный покров предохраняет всходы озимых культур от вымерзания. По наблюдениям в Центрально-Черноземном регионе, в том числе и Белгородской области, при средних высотах снега 20-25 см, под снегом на поверхности почвы температура на 5-6 ºC выше, чем на поверхности снега. Весной при таянии снежного покрова все поступающее тепло расходуется на таяние снега, и температура воздуха остается близкой к нулю до тех пор, пока он не растает. Талые воды значи­тельно пополняют запасы продуктивной влаги в почве.

Таким образом, весьма существенна роль снежного покрова в сельском хозяйстве. Однако, в строительстве, в эксплуатации автомобильных и железных дорог, и ряда других сооружений снежный покров является отрицательным фактором, создающим нагрузки и заносы. Мониторинг за изменением химического состава снежного покрова в течение всего зимнего периода позволяет оценить уровень загрязнения вредными веществами в городах и вокруг любых источников загрязнения.

Для своевременного обслуживания различных отраслей народного хозяйства данными о снежном покрове в России систематические наблюдения начаты в 1892 г. Наблюдения ведутся на метеорологических станциях и специально выбранных фоновых участках за характером залегания снежного покрова и его структурой, наличием и толщиной ледяной корки, измеряют его высоту и плотность. По данным измерений вычисляют запас воды в снежном покрове. Кроме того, систематически производятся снегомерные съемки на полях, в лесу, а также в оврагах. В последнее время за снежным покровом наблюдают с помощью аэрофотоснимков. С помощью аэрофотоснимков в разное время можно получить более объективные данные о загрязнении поверхностей на значительно большей территории, чем по наземным наблюдениям, которые в дальнейшем используются при составлении различных эколого-географических экспертиз и прогнозов изменения окружающей среды.

6.2. Устройство приборов и методика наблюдений

за снежным покровом

Для наблюдения за снежным покровом применяют снегомерные рейки и весовой снегомер ВС-43. Снегомерные рейки делают двух видов: постоянные (рис. 6.1 а) и переносные (рис. 6.1 б).

 

 
 

Рис. 6.1. Снегомерные рейки: а – постоянная, б – переносная

 

Постоянная рейка снегомерная М-103 предназначена для стационарных измерений высоты снежного покрова. Рейка представляет собой деревянный прямоугольный брусок с нанесенными краской делениями (штрихами) и оцифровкой. На расстоянии до 50 см от нижнего конца рейки имеются два отверстия для закрепления ее в опоре с помощью глухарей или шурупов. Нижний конец рейки совпадает с нулевым делением шкалы. Осенью при установке рейки вбивают в землю деревянный заостренный снизу брусок (или металлическую шину) длиной 50 см. К ней привинчивается рейка. Высота снежного покрова определяется в сантиметрах (с точ­ностью до 1 см). При этом к рейке надо подходить не ближе, чем на 2-3 м. Высоту снега определяют ежедневно в утренний срок наблюдений.

Рейка снегомерная М-104 (см. рис. 6.1 б) предназначена для измерения высоты снежного покрова при производстве снегомерных съемок. Рейка представляет собой деревянный прямоугольный брусок с нанесенными краской делениями (штрихами) и оцифровкой. В зависимости от высоты снежного покрова изготовляются рейки двух типов: М-104-1 длиной 180 см и М-104-II длиной 130 см. Высоту снега при помощи переносной рейки определяют, погружая ее вертикально в снег. При этом надо быть уверенным, что рейка дошла до поверхности почвы. Снегомерные съемки производят один раз в декаду на заранее выбранном маршруте длиной от 1 до 2-х км.

Для определения плотности снега и расчета запасов воды в снежном покрове применяется весовой снегомер ВС-43 (рис. 6.2).

Весовой снегомер состоит из металлического цилиндра 1 высотой 60 см, площадью сечения 50 см2 и весов типа безмена. Снегомер предназначен для измерения высоты и массы вырезаемого столбика пробы снега. Снегомеры применяют при проведении снегомерных съемок на гидрометеорологических станциях и постах, а также на специальных полигонах в различных отраслях народного хозяйства. Принцип действия снегомера основан на неавтоматическом уравновешивании массы,

 

Рис. 6.2. Весовой снегомер ВС-43

 

отобранной пробы снега, перемещением гири по оцифрованной линейке безмена и визуальном отсчете высоты пробы снега по шкале, проградуи-рованной в единице длины, которая нанесена на цилиндре для отбора проб.

Безмен выполнен в виде оцифрованной металлической линейки 2, градуированной через 5 г, с заделанными в нее опорной и грузоприемной 4 призмами. Опорная призма опирается на серьгу с прорезанным в ней окном 5. Положение равновесия определяется по положению в окне серьги стрелки, жестко связанной с оцифрованной линейкой. На грузоприемной призме с помощью крючка 3 подвешен металлический цилиндр со шкалой для определения высоты столба отобранной пробы снега. На одном конце имеется калиброванное зубчатое кольцо с режущими зубьями для взятия пробы снега, а другой конец закрывается крышкой. Для измерения высоты вырезанного столбика снега с наружной стороны цилиндра нанесена шкала. Нуль шкалы совпадает с зубчатым краем кольца. Свободно перемещающееся по цилиндру кольцо со стременем служит для подвешивания цилиндра с пробой снега к безмену.

При установке подвижного груза на нулевое деление линейки пустой цилиндр, подвешенный на крючок, должен уравновешивать весы.

За полчаса до наблюдений снегомер выносят из помещения, чтобы он принял температуру окружающего воздуха (иначе при работе снег будет прилипать к стенкам цилиндра). Далее соби­рают весы и проверяют их равновесие с подвешенным цилиндром с крышкой. Если при равновесии груза черта не совмещается с ну­левым делением шкалы, ее новое положение принимают за нулевое. Затем цилиндр погружают в снег заточенным краем до соприкосновения с поверхностью почвы и отсчитывают высоту снежного покрова по шкале, нанесенной на внешней стороне цилиндра. После этого лопаткой 6, входящей в комплект снегомера (см. рис. 6.2), очищают снег с одного бока снегомера, а затем аккуратно подсовывают лопатку под цилиндр таким образом, чтобы весь снег, заключенный в ци­линдре, остался внутри него. Не отнимая лопатки, вынимают цилиндр и переворачивают его крышкой вниз.

Очистив цилиндр от прилипшего снаружи снега, подвешивают снегомер за дужку на крючке весов; затем, держа весы за кольцо в руке, уравновешивают цилиндр со сне­гом при помощи передвижного груза и записывают деление линей­ки, против которого установилась риска грузика. При обнаружении под снежным покровом ледяной корки про­бивают ее до земли и определяют толщу в мм.

Плотность снега вычисляется следующим образом. Пусть вы­сота взятой пробы равна h см, а число делений весов п. Объем взятого снега V=50 h см3, где 50 — площадь сечения цилиндра в квадратных сантиметрах; масса снега т = 5n, где 5 — цена деления весов в граммах. Тогда плотность снега

d = m/ V = 5n/ 50 h = n/10h г/см3 .

При определении плотности снега делают три измерения на одном месте, и плотность вычисляют как среднее из них. Вычисление производится с точностью до 0,1 г/см3.

В тех случаях, когда снежный покров больше 60 см, весь столб вырезают по частям в несколько приемов; при этом для вычисле­ния плотности берут сумму всех h и всех п.

На основании данных, используемых для определения плот­ности снега, можно получить и высоту слоя воды, который обра­зовался бы при полном таянии снежного покрова. Вес воды взя­той пробы равен 5n; в то же время

5 п есть объем воды (так как плотность воды равна единице). Следовательно, если объем разделить на площадь и умножить на 10, можно получить высоту слоя воды (в мм):

h воды = 5n 1 0/ 50 = п.

Таким образом, число делений, отсчитанных по весам снегомера, как раз равно количеству воды в миллиметрах слоя.

 

6.3. Задания

Задание 1. Изучить методику измерений высоты снежного покрова и плотности снега.

Порядок выполнения задания

1. Определить высоту снежного покрова по постоянной снего­мерной рейке, установленной на метеорологической площадке.

2. Ознакомиться с устройством весового снегомера и подго­товить его к наблюдениям (вынести из помещения, проверить рав­новесие с пустым цилиндром).

3. Выбрать участок ровного залегания снежного покрова рядом с метеорологической площадкой и про­вести с помощью снегомера трехкратное измерение массы и высоты снега.

4. По полученным данным вычислить плотность снежного по­крова.

5. Результаты наблюдений и расчетов плотности снега представить в табл.6.1.

6. Построить график годового хода осадков и столбиковую диаграмму изменения высоты снежного покрова на ближайшей метеорологической станции.

Таблица 6.1.

Результаты наблюдений

Место и дата наблюдений

Высота снежного покрова, по рейке, см № отсчета снего-меру, см Высота cн. покрова по снегомеру, см Число делений весов, n Плотность снега, г/см3 Средняя плотность снега, г/см3
           

Контрольные вопросы и задания

1. Какие правила нужно соблюдать при определении высоты снега по постоянной рейке?

2. Для чего служит лопатка при снегомере?

3. Почему не берут пробы снега на плотность на метеорологической площадке, а выбирают участок рядом?

4. Дайте характеристику изменения высоты снежного покрова в течение зимы по данным на ближайшей метеорологической станции.

5. В каких отраслях народного хозяйства используют данные о характеристиках снежного покрова?

Отчет по заданию 1 должен содержать:

1. Общий вид снегомерных реек и весового снегомера.

2. Ответы на контрольные вопросы.

3. Результаты измерения и их обработку.

 

Задание 2. Произвести снегосъемку, расчеты по определению плотности и запасов воды в снеге на разных участках ботанического сада.

Порядок выполнения задания

1. Выбрать 3 участка (степной, лесной и в долине реки) с относительно ровным залеганием снежного покрова.

2. На каждом участке про­вести снегосъемку высоты снега (не менее 30 измерений).

3. С помощью весового снегомера выполнить трехкратное измерение массы и высоты снега на каждом участке.

4. По измеренным данным рассчитать плотность снега и запасов воды в снеге на каждом участке.

5. Составить анализ состояния снежного покрова на территории ботанического сада.

6. Результаты занести в таблицу 6.2.

Таблица 6.2.

Результаты наблюдений

Место и дата наблюдений

Место наблюдений Отсчет массы снега, 5 n Высота cн. покрова по снегомеру, см Плотность снега, г/см3 Средняя плотность снега, г/см3 Запасы воды в снеге, мм Средняя величина запаса на участке, мм
степь              
         
         
лес              
         
         
пойма              
         
         
                 

 

Контрольные вопросы и задания

1. Какие правила нужно соблюдать при взятии проб снега для определения плотности снега?

2. Почему нужно измерять высоту снега на одной площадке не менее 30 раз?

3. Каким образом рассчитывают запасы воды в снежном покрове?

4. Почему на разных участках ботанического сада получились разные запасы воды и плотность снега?

 

Отчет по заданию 2 должен содержать:

1. Таблицу измерений высоты снежного покрова на каждом участке.

2. Ответы на контрольные вопросы.

3. Результаты измерений и расчетов, представленные в виде табл.6.2.

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-06-28; Просмотров: 4449; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.042 сек.