Задание для выполнения

1. Записать название и задачи занятия.

2. Письменно дать определения и ответить на вопросы:

– главные факторы, определяющие размещение земных биомов;

– влагооборот: его виды, причины, компоненты;

– параметры, характеризующие влажность воздуха;

– испарение и испаряемость;

– коэффициент увлажнения и его применение;

– чистая первичная продукция экосистемы;

– для какой цели исследуют зависимость между продуктивностью экосис-темы и суммой испарения.

3. Расчет коэффициента увлажнения.

Внимание: обозначим число дней с температурой воздуха меньше 0^о через Х, число дней с температурой воздуха меньше +8^о через Y (XÌY), а оставшийся период года через Z:

Тогда Y+Z = 365. Период года Y условно назовем “холодным”. Этот пе-риод характеризуется температурой и относительная влажность воздуха t_Х и j_Х. Период года Z назовем “теплым”. Его характеристики – t_Т и j_Т (табл. 7). Период (Y – X) назовем переходным. Для него характерна постоянная в течение месяца температура, чуть выше нуля градусов, и относительная влажность. В течение периода Х будем говорить о величине испарения с поверхности льда вместо испаряемости с открытой водной поверхности.

3.1. Определить годовую сумму испаряемости по формуле, мм:

Е_о = Е_{(о, Х)} + ((Y – X) / 30,4)×Е_{(о, П)} + 0,57×(Z / 30,4)×Е_{(о, Т)},

где 30,4 = 365 / 12 – средняя продолжительность месяца, сут; 0,57 – коэффициент перехода от экстремальных значений к средним; Z / 30,4 – продолжительность периода в месяцах (дробное число). Расчет вести до сотых!

3.2. Испаряемость при t £ 0^о С считать по формуле, мм:

Е_{(о, Х)} = 0,37×Х×d_Х,

где d_Х – недостаток насыщения, рассчитываемый по формуле Магнуса.

Согласно формуле Магнуса, величина абсолютной упругости водяного пара для интервала температур воздуха – 40^о £ t £ 60^о С рассчитывается так:

Е = 6,11×10^Â, мбар,

где Â = (a×t) / (b + t) – показатель степени; t – температура воздуха, ^оС; a и b – константы. При t £ 0 a = 9,5; b = 265,5. При t > 0 a = 7,5; b = 237,3.

Величина d определяется так: d_Х = Е – е = Е×(1 – j_Х), где j_Х – в долях еди-ницы.

3.3. Месячную сумму испаряемости, характеризующую переходный пе-риод, рассчитывать по формуле, мм/мес:

Е_{(о, П)} = 1,41×(100 – j _Х),

где j _Х – в процентах.

3.4. Месячную сумму испаряемости, характеризующую теплый период, рассчитывать по формуле, мм/мес:

Е_{(о, Т)} = 0,0018×(t_Т + 25)²×(100 – j_Т).

3.5. Определить среднегодовую величину коэффициента увлажнения К = Р_S / Е_о. Согласно данным табл. 5, установить тип увлажнения, характер из-менения транзитного стока, то есть наличие потерь либо возможности пополне-ния местного стока, а также тип растительного покрова. Вывод сформулировать в письменном виде!

4. Расчет годовой суммы испарения с единицы площади территории.

4.1. Годовая сумма испарения определяется по формуле, мм:

Е = Е_Х + ((Y – X) / 30,4)×Е_П + 0,57×(Z / 30,4)×Е_Т.

4.2. Принять величину испарения за холодный период равной Е_{(о, Х)} (см. пункт 3.2).

4.3. Величину испарения для переходного периода считать по формуле:

Е_П = 0,135× Е_{(о, П)} + (1 – h)×Р_П,

где Е_{(о, П)} – месячная сумма испаряемости, мм/мес; h = h_S / Р_S – коэффициент стока, доли единицы (см. табл. 7); Р_П = [Р_S – Р_Ж] / [Y / 30,4] – месячная сумма осадков за переходный период, мм/мес (см. табл. 7).

4.3. Месячные суммы испарения для теплого периода года считать по формулам:

растительный покров “лес”: Е = 0,94×Е_{(о, Т)},

растительный покров “луг”: Е = 0,135×Е_{(о, Т)} + (1-h)×Р_Т,

где Е_{(о, Т)} – месячная величина испаряемости, мм/мес; d_Т – величина недостатка насыщения, гПа; h = h_S / Р_S – коэффициент стока, доли единицы;

Р_Т = Р_Ж / [(365 – Y) / 30,4] – месячная сумма осадков, мм/мес.

Тогда усредненная по отношению к типу растительного покрова месяч-ная сумма испарения рассчитывается так:

Е_Т = x×Е_ЛЕС + (1 – x)×Е_ЛУГ,

где x – весовой коэффициент, принятый согласно таблице 7; доли единицы.

5. Рассчитать величину годичной наземной продукции растительного по-крова по формуле, т/(га×год):

M = 0,964× exp (0,0075×E + 3,544) – 34,62,

Е – годовая сумма испарения в сантиметрах (см. пункт 4.1).

Сравнить результаты расчета с данными табл. 6. Сформулировать вывод в письменном виде!

Все исходные данные для проведения расчета приведены в табл. 8.7.

Таблица 8.7

Численные данные для расчета биопродуктивности (СНиП 23-01-99)