Задание 2. Анализ климатических условий и структуры радиационно-теплового баланса поверхности территории

Построим графики годового хода следующих параметров:

Структура радиационного баланса территории – рисунок 1

Годовой ход осадков – рисунок 2;

Годовой ход температур – рисунок 3.

Рисунок 1.	Гистограмма составляющих радиационного баланса

Рисунок 2.	Годовой ход осадков и испарение

Рисунок 4.	Годовой ход температуры воздуха

Используя построенные графики, проведем анализ климатических условий региона. Наибольшей величины суммарная солнечная радиация достигает:

• при безоблачном небе: ккал/см² – VII месяц;

• при облачности: ккал/см² – V, VI,VII месяцы.

Наименьшие величины суммарной солнечной радиации:

• при безоблачном небе: ккал/см² – I месяц;

• при облачности: ккал/см² – ХII месяц.

Влияние солнечного покрова максимально в зимний сезон и постепенно снижается в весенне-летний сезон.

Альбедо центральных зимних и летних месяцев:

• I месяц – А_k = 83%;

• VII месяц – А_k = 19%.

То есть влияние альбедо поверхности на величину поглощенной солнечной радиации минимально летом и максимально зимой.

Количество солнечной радиации, израсходованное за год на отражение и эффективное излучение определяется отношением радиационного баланса к общему притоку коротковолновой радиации:

%.

Значение радиационного баланса бывает положительным, если поверхность поглощает больше радиации, чем отдает (поток направлен к поверхности Земли – в летние месяцы), и отрицательным, если поверхность поглощает радиации меньше, чем отдает (поток направлен от поверхности Земли в атмосферу – в зимние месяцы, когда поверхность медленно остывает). Поверхность начинает прогреваться весной – радиационный баланс переходит к положительным значениям в апреле. Осенью поверхность начинает остывать – радиационный баланс переходит к отрицательным значениям в октябре.

Наибольших значений радиационный баланс достигает в июне (8,1 ккал/см²) наименьших – в декабре (–0,9 ккал/см²). На рисунке 1 видно, что в целом годовой ход радиационного баланса соответствует суммарной радиации.

Годовое количество суммарной радиации:

ккал/см² = МДж/м².

Это значение соответствует следующим климатическим областям:

• Тихоокеанская область 3350-3550 МДж/м²;

• Атлантико-континентальная европейская 3350-4200 МДж/м²;

• Континентальная западно-сибирская 3150-4000 МДж/м²;

• Континентальная восточно-сибирская 3350-4600 МДж/м².

Экстремумы температур и радиационного баланса:

	t, ºС	R, ккал/см2
max	18,4, июль	8,1, июнь
min	-20,7, январь	-0,9, декабрь

Видим, что наблюдается запаздывание на месяц в годовом ходе температуры воздуха относительно годового хода радиационного баланса. Это объясняется нестационарным характером теплообмена в приземном слое

Начало теплого и холодного периода определим по графику температуры как переход через 0 ºС:

• начало теплого периода – 20 апреля;

• начало холодного периода – 10 октября.

Годовая амплитуда температуры воздуха:

Такая амплитуда (А=20-40º) соответствует умеренно-континентальному климату.

Проанализируем годовой ход осадков.

Время и величина экстремумов:

	r, мм	месяц
max	79	июль
min	20	февраль

Годовая сумма осадков: r_год = 544 мм.

Годовая испаряемость: Е_0год = 465 мм.

Разность среднегодовой суммы осадков и испаряемости составляет:

r_год – Е_0год = 544 – 465 = 79 мм

Эта величина соответствует континентальной западно-сибирской климатической области (0-200 мм). Растительность – хвойные и смешанные леса.

Проанализируем характеристики увлажнения территории:

Коэффициент испарения: К_исп = 0,68.

Коэффициент увлажнения: К_увл = 1,72 > 1 – избыточное увлажнение, характерно для хвойных лесов и тундры.

Радиационный индекс сухости: К_с = 0,85 – избыточное увлажнение, характерно для южной тайги и смешанных лесов.

Таким образом, можно сделать вывод, что станция наблюдения расположена в южной части Западной Сибири в районе произрастания хвойных лесов.