Лабораторна робота №6 Вимірювання атмосферних опадів та характеристик снігового покриву

Атмосферні опади – це вода в рідкому або твердому стані, що випадає з атмосфери на земну поверхню.

Кількість опадів, що випали, вимірюють товщиною шару води у міліметрах (мм), який утворювався б на поверхні землі, якби опади не стікали, не випаровувались і не просочувались у грунт.

Шар опадів висотою 1мм відповідає 1л/м², або 10т/га.

Основними умовами утворення атмосферних опадів є:

• наявність водяної пари в атмосфері;

• наявність ядер конденсації (тверді та рідкі мікроскопічні частинки в атмосфері);

• пониження температури повітря до точки роси;

• коагуляція капельок.

Інтенсивністю атмосферних опадів (І) називається кількість опадів у міліметрах, що випала за одиницю часу, тобто

І = r/t , (1)

де І – інтенсивність опадів, мм/хв; r – кількість опадів, мм; t – час, хв.

За інтенсивністю опади поділяють на слабкі, помірні та сильні (зливи); за фазовим станом вони бувають тверді, рідкі та змішані, а за характером випадання – зливові, облогові та мрячні.

Прилади для вимірювання кількості атмосферних опадів

Опадомір Третякова (рис. 22)– для вимірювання рідких і твердих опадів, які випали за деякий проміжок часу. Прилад стаціонарний, застосовується на гідрометеостанціях та метеопостах. Складається він з оцинкованого циліндричного відра (1) висотою 40см та приймальної поверхні площею 200см². Усередині відра запаяна діафрагма, частина якої - зйомна лійка, яка запобігає випаровуванню опадів у літній період (взимку її знімають). Опади виливають з відра через зливник, який закривається ковпачком, до вимірювального стакана (2), що входить до комплекту. Ціна поділки вимірювального стакана складає 0,1мм. Відро встановлюють так, щоб його приймальна поверхня знаходилась на висоті 2м від поверхні землі. Навколо відра розміщені 16 вітрозахисних планок (3), які послаблюють швидкість вітру над поверхнею відра й захищають опади від видування. Вимірювання опадів проводять 4 рази на добу. Коли випадають тверді опади (град, крупа, сніг), відро з ними заносять до приміщення і вимірюють опади після повного їх відтавання. Для того, щоб спостереження велись безперервно, до комплекту приладу входять два відра, одне з яких знімають, а інше встановлюють.

Дощомір польовий (Давітая) (рис. 23)– для вимірювання рідких опадів. Це скляна мензурка з поділками, верхня частина якої розширена і в неї вмонтовано лійку для запобігання випаровуванню води. Площа поперечного перерізу приймальної частини становить 30см², ціна поділки – 1мм, а висота мензурки – 30см.

Рис.22. Опадомір Третякова.	Рис.23. Дощомір польовий (Давітая).

Дощомір грунтовий (рис. 24) – для вимірювання рідких опадів майже на рівні ґрунту. Він складається із дощомірного відра (1) і гнізда (2) для його встановлення. Дощомірне відро відрізняється від відра опадоміра тим, що має приймальну поверхню 500см² і конусоподібну діафрагму (3) з отворами біля вершини. Із зовнішньої сторони відра, нижче діафрагми, є носик (4) для зливу опадів, що випали. Ґрунтовий дощомір встановлюють на відкритій ділянці так, щоб верхній край гнізда (2) виступав над ґрунтом на 5см.

Рис.24. Дощомір грунтовий.

Плювіограф (рис. 25) – для визначення інтенсивності та безперервної реєстрації дощу.

Рис.25. Плювіограф.

Він складається з приймальної частини (1) площею поперечного перерізу 500 см2. Вода з приймальної частини, через систему трубок надходить у поплавкову камеру (2) і підіймає поплавок із стержнем (3), на якому закріплено стрілку з пером (4), що прокреслює лінію опадів на паперовій стрічці барабана з годинниковим механізмом (5). Прилад встановлюють горизонтально на відкритій ділянці на спеціальному стовпі

так, щоб його верхня частина була на висоті 2м від поверхні ґрунту.

У холодну пору року плювіограф не використовують, оскільки вода у сосуді може замерзнути і пошкодити прилад.

Узимку опади випадають здебільшого у вигляді снігу і внаслідок цього формується сніговий покрив. Під час снігомірних зйомок визначається висота і щільність снігового покриву, запаси води в ньому, наявність і товщина льодової кірки, ступінь покриття ґрунту снігом, характер залягання снігового покриву.

У польових умовах щільність і залягання снігового покриву визначаються за допомогою вагового снігоміра.

Ваговий снігомір склада-ється з металевого циліндра (1) і вагів (2). Циліндр, висотою 60см і площею поперечного перерізу 50см2, має на одному кінці товсте кільце із загостреним краєм у вигляді пилки (3), а на другому – кришку (4), яка закриває його. З боку циліндра нанесено шкалу (5) із сантиметровими поділками для визначення висоти снігового покриву.

. Рис.26. Ваговий снігомір

На циліндрі вільно переміщується кільце з дужкою, за яку циліндр підвішують до ваг. Ціна поділки ваг – 5 грам. За допомогою вагового снігоміра визначають не тільки щільність снігу, а й запаси води в ньому (мм). Висоту снігового покриву в польових умовах вимірюють снігомірними рейками.

За шкалою ваг снігоміра визначають масу снігу (т) в грамах, при заглибленні циліндра – висоту снігового покриву (h) у сантиметрах і об’єм снігу (V) у кубічних сантиметрах (см³).

Щільність снігу обчислюється за формулою

(г/см³), (2)

де (5n) – маса снігу, г; (50h) – об’єм снігу, см³; п – число поділок на вагах снігоміра (ціна поділки – 5г); h – висота снігового покриву, см; d – щільність снігу, г/см³.

Знаючи щільність снігу і його висоту, легко обчислити запаси води Z (мм) за такою формулою:

Z = 10dh (мм). (3)

Запаси води можна виразити в кубічних метрах, або тоннах на 1 гектар

W = 10Z = 100dh (м³/га, або т/га). (4)

Дані спостережень за сніговим покривом широко використовуються в практиці сільського і лісового господарства для оцінки перезимівлі культур і розрахунків вологозабезпечення. При висоті снігового покриву на території України 30см і більше посіви озимих не вимерзають навіть за досить сильних морозів.