big-archive.ru

Большой информационный архив

                       

Климат Воронежской области и его влияние на водность родников

Климат Воронежской области (многолетний режим погоды), как главный фактор формирования родников, — континентальный, со сравнительно жарким и сухим летом и относительно холодной зимой. Наибольшее влияние на климат оказывают: а) Атлантический океан, в связи с чем западная часть территории Воронежской области по сравнению с ее восточной частью отличается более теплыми и влажными зимами и б) внутренние районы континента, над которыми формируются воздушные массы, охлажденные зимой и прогретые летом.

Атмосферные осадки имеют наибольшее значение в формировании водности родников. Без них невозможно возникновение и питание источников. Вместе с конденсирующейся в бассейне влагой осадки являются основой всех вод на водосборе. Природные факторы, не относящиеся к климатическим, перераспределяют эту влагу.

На распределение осадков в большей степени влияют циркуляционные процессы (циклоническая деятельность и термическая конвекция), а также подстилающая поверхность.

Поступление влаги к источникам наиболее полно характеризуется среднегодовым количеством осадков, обстоятельный анализ которых для Воронежской области дан в работах [1,6, 13].

Схематическая карта изолиний среднегодовых количеств атмосферных осадков для Воронежской области с поправкой на смачивание и суммарного испарения с поверхности водосбросов

Среднегодовое количество осадков в области уменьшается с северо-запада на восток и юго-восток от 560 до 450 мм (рис. 1). В некоторых литературных источниках приводятся цифры среднегодовых атмосферных осадков в Воронежской области на 100 — 120 мм более фактических [22]. Дело в том, что завышенные показатели получаются в результате новой обработки данных наблюдений, которая включает в. себя введение вместо одной поправки (на смачивание воды с дождемером) — трех (дополнительно еще на ветер и на испарение воды из дождемера между сроками наблюдений). Последние исследования показывают, что введение большого числа поправок, да еще по недостаточно совершенным методикам, не улучшает результата и негативно сказывается на точности статистической обработки Данных наблюдений. Поэтому мы приняли исторически сложившуюся методику обработки данных с введением одной указанной выше поправки.

Максимальное количество среднемноголетних осадков (более 560 мм) наблюдается в северо-западной части Воронежской области. В центральной ее части годовые суммы осадков не превышают 550 — 560 мм. В бассейнах Вороны, Хопра, Битюга, Богучарки имеются засушливые районы с небольшими родниками и малым их стоком, где годовая сумма осадков ниже 500 мм. Повышенное количество атмосферных осадков отмечается также и на западных склонах Среднерусской возвышенности, и в районе Донского Белогорья на Среднерусской возвышенности, и в Усманском бору, и в Шиповом лесу, а также в Теллермановской роще (см. рис. 1) [6, 45]. Средняя величина годовых осадков для Воронежской области — 511 мм.

Годовая сумма осадков включает осадки холодного (с ноября по март) и теплого (с апреля по октябрь) периодов. Осадки холодного периода, образующиеся весной при таянии снега, в основном идут на пополнение запасов грунтовых вод и на питание родников. Количество осадков в этот период колеблется от 250 — 270 мм (в районах Хреновского и Усманского боров, Шилова леса, Павловска, Каменной степи и на западных склонах Калачской возвышенности) до 155—156 мм (в бассейнах Карачана, Савалы, Елани, Токая, в верховьях Битюга). В среднем по области уровень осадков в холодный период составляет около 210 мм.

Осадки, выпадающие в теплый период, расходуются в основном на испарение, транспирацию сельскохозяйственных культур и древесной растительности. Количество осадков колеблется от 335 мм (Ус-манский бор), 324 мм (с. Истобное на Среднерусской возвышенности), 320 мм (с. Белогорье) до 279 мм (с. Константиновка), 282 мм (с. Ростоши), 284 мм (с. Алешки), 285 мм (с. Щучье), 285 мм (с. Шуриновка). Среднее количество осадков теплого периода в области равно 301 мм [22, 45].

Летние осадки в условиях Воронежской области почти не повышают уровень грунтовых вод, так как полностью испаряются. Относительно Каменной степи Г. Ф. Басов замечает, что летние осадки до уровня подземных вод доходят редко, да и то в незначительном количестве (после длительных дождей) [2]. Во влажные же годы лишь небольшая часть осадков достигает родника через поверхностное стекание и выпадение их на открытую поверхность источника.

Максимум осадков на большей части территории Воронежской области наблюдается в июле. На юге области отмечается второй максимум — в декабре. Минимум атмосферных осадков на значительной части территории приходится на сентябрь, вторичный минимум на февраль — март. В крайних западных и восточных частях области четко выраженный минимум имеется только в феврале — марте.

Температура воздуха также оказывает влияние на формирование летней и зимней водности родников. Летом это воздействие осуществляется через скорость испарения с небольшого водного зеркала источника или с пластовых выходов подземных вод, зимой — через потери воды на ледообразование. Но и при отрицательной температуре воздуха мощные родники вообще не замерзают. Дело в том, что вода подземных горизонтов, вырываясь из недр земли, имеет устойчивую положительную температуру летом и зимой. Зимние холода опасны чаще всего для небольших перемерзающих источников, имеющих дебит менее 0,1 л/с, а также для источников с пластовыми выходами подземных вод и для мочажин.

Среднегодовая температура воздуха составляет +5 °С на севере области и +7 °С — на юге (южнее г. Богучара). Однако в отдельные годы она сильно отклоняется от средних величин. Так, в г. Воронеже в 1941 г. среднегодовая температура воздуха была равна только +3,8 °С, а в 1938 г. +7,5 °С.

Самым теплым месяцем для Воронежской области является июль. Среднеиюльская температура составляет +19,6 °С на севере и +22 °С на юге (в бассейне Богучарки). В отдельные годы она превышает среднемноголетние показатели, увеличивая свое влияние на обмеление родников. Так, в июле 1938 г. были зафиксированы следующие высокие средние значения температуры: в г. Воронеже +24,7 °С, в г. Богучаре +27,4 °С. В источниках в 1938 г. и особенно в следующем, 1939 г., наблюдались очень низкие дебиты воды. К тому же в летний период 1938 и 1939 гг. выпало мало атмосферных осадков. Абсолютный максимум температуры в г. Богучаре в июле достигал +43 °С, в г. Воронеже +41 °С. Высокие температуры воздуха наблюдались также летом 1972, 1981, 1995, 1998 гг. В августе 1972 г., например, в г. Воронеже отмечена средняя температура +25 °С (7 августа термометр показывал +37,5 °С). В 1981 г. максимумы среднемесячных температур отмечены в июле: в г. Воронеже +22,6 °С, в г. Богучаре +22,9 °С. Максимумы в конце месяца доходили до 36 °С. А 1998 г. был самым теплым на всей планете за 150 лет. Виной тому не только глобальное потепление, но и цикл необъяснимых климатических перемен, связанных со стихийными бедствиями — ураганами, землетрясениями, наводнениями... Этот цикл начался в 1997 г. и конца ему не видно. Запомнился и 1999 г. с очень жарким и продолжительным летом до первой декады октября.

Самый холодный месяц — январь: его средняя температура изменяется от -10,5 °С на севере области до - 8,5 °С на юге. В отдельные суровые зимы среднеянварская температура имеет более низкие значения. Так, в 1940, 1942 гг. она составляла в г. Воронеже -17,2 °С. Абсолютный минимум отрицательной температуры отмечен в 1956 г. в г. Борисоглебске: - 41,5 °С. В других пунктах области он изменялся от -36 до - 40 °С [1]. Очень холодными были январь и вторая половина декабря 1996 г. А 16 декабря 1997 г. в г. Воронеже отмечена температура-31 °С.

Зимой в области нередки оттепели [18]. Они повышают зимнюю водность родников. Мягкие зимы характерны для юга и юго-востока области. Периоды положительной температуры зимой бывают продолжительными. На водосборе р. Подгорной положительная температура воздуха бывает в январе, в течение 6—8 дней, в бассейне р. Богучарки — 25—30 дней, в бассейне Битюга и среднего течения Хопра — 3—4 дня.

Испарение определяется теплоэнергетическими ресурсами и ресурсами влаги. Они собственно и характеризуют закономерности пространственного распределения испарения. Различают суммарное испарение с поверхности водосбора и испарение только с водных источников. Слой суммарного испарения мы получили по методу разности за многолетний период (осадки минус сток). В результате максимальное значение суммарного испарения (440 мм/год) получено на северо-западе Воронежской области, минимальное (410 мм/год) — на юго-востоке (см. рис. 1). Увеличение суммарного испарения с юго-востока на северо-запад обусловлено показателем увлажненности почвы с повышенным количеством атмосферных осадков. Средняя величина этого испарения для области составляет 425 мм/год.

Испарение же только с открытой водной поверхности в области намного выше (630 мм/год). Составлена карта изолиний испарения за теплый период года — с мая по октябрь [22]. Она показывает, что значения изолиний изменяются в больших пределах: от 550 мм на северо-западе до 725 мм на юго-востоке.

Потери воды на испарение с родника, расположенного под пологом лесного массива (в зоне слабого движения воздуха), уменьшаются. Наиболее значительно испарение с водной поверхности в июле [19]: оно изменяется от 125 до 155 мм. Испарение за ноябрь в суммарную величину нами не включено, поскольку отсутствуют данные наблюдений. По исследованию Б. Д. Зайкова ("Испарение с водной поверхности прудов и малых водохранилищ на территории СССР". Л., 1949), оно не превышает для области 3 % от годовой нормы.

 

Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава

 

                       

  Рейтинг@Mail.ru    

Внимание! При копировании материалов ссылка на авторов книги обязательна.