УДК 551.5

Воронина Т.В.

 Роль климатических условий в формировании речного стока

Южного Урала и Приуралья

Башкирский государственный университет

 В данном докладе рассматривается влияние климатических факторов на процесс образования стока.

Ключевые слова: атмосферная циркуляция, радиационный баланс, температура воздуха, количество осадков.

This report examines the influence of climatic factors on the formation of runoff.

Key words: atmospheric circulation, air temperature, precipitation.

Радиационный баланс и температура воздуха – это та часть солнечной радиации, тепло которой расходуется на развитие физико-географических процессов. Годовой радиационный баланс изменяется от 30 ккал/см² до 33 ккал/см². Более 50% тепла радиационного баланса наблюдаются весной и осенью (Научно-прикладной справочник по климату СССР, с. 3, в. 9, ч. 1-6, Л., 1990). Летом эта величина составляет на всей территории 7-8 ккал/см² в месяц. Различия в широте места летом существенно не сказываются на величинах баланса вследствие большей продолжительности дня на севере.

В зимние месяцы значение радиационного баланса тоже весьма однородны и составляют около 1 ккал/см² в месяц.

Большой приход солнечной радиации в южных районах компенсируется большим отражением радиации в безлесных районах и повышением эффективного излучения. Различия в радиационном балансе на западных и восточных склонах Южного Урала тоже не наблюдаются. Уменьшение радиационного баланса на Урале при подъеме на каждые 100 м составляет около 0,5 ккал/см² в год.

С величиной радиационного баланса связано распределение температуры воздуха, значения которой также уменьшаются с юга на север и с высотой местности.

Температура воздуха является тем показателем, который дает общее представление о тепловом режиме рассматриваемой территории. В пределах последней широтно-зональное распределение значений температуры воздуха нарушается весьма резкими изменениями высоты местности. Из табл. 1 видно, что эти нарушения наиболее выражены в горной части в теплое время года, когда температурные условия в Южном Предуралье и Зауралье в общем одинаковы (18-20° С). Горные районы в это время отличаются наиболее низкой температурой воздуха (17-15° С) (Балков, 1978). В зимнее время, в связи с охлаждающим влиянием Центрально-Азиатского антициклона, в Зауралье становится холоднее, чем в Предуралье и в горах Южного Урала. В результате наиболее низкие значения среднегодовой температуры воздуха приурочены к горному Уралу, а наиболее высокие относятся к Южному Предуралью.

Таблица 1

Средняя месячная температура воздуха и сумма эффективных температур на территории Южного Урала и Приуралья в °С

(научно-прикладной справочник по климату СССР, с. 3, в. 9, 1-6 Л., 1990).

Показателем тепловых ресурсов за вегетационный период является сумма температур воздуха за период со среднесуточной температурой выше +10° С. Эта величина также подтверждает общую закономерность в распределении температур воздуха по территории региона. Ход температуры воздуха в течение года существенно отражается на сроках наступления гидрологических сезонов: сроков и интенсивности снеготаяния, прохождении половодья и паводков, наступления ледовых явлений и др., т.е. прямо и в большой степени косвенно определяет различия в процессах денудации и формирования речной сети на Южном Урале и Приуралье.

Атмосферные осадки и циркуляция воздушных масс. Главную роль в увлажнении территории исследуемого региона играют результаты взаимодействия атмосферно-циркуляционных процессов, изменяющихся по сезонам года, с особенностями рельефа этого региона. Выпадение осадков здесь, как правило, связано с перемещением циклонов западных румбов. Горы Южного Урала усиливают выпадение осадков на западном склоне. Поэтому наибольшее средние годовые суммы осадков равны 750-950 мм, приходятся на западный склон. Уменьшение осадков происходит в Южном Предуралье до 500-600 мм. Величина выпадающих осадков зависит также и от характера циркуляции атмосферы. По А.С. Шкляеву (1964), преобладающими барико-циркуляционными формами к северу от 54-55°с.ш. являются циклонические, а к югу – антициклонические. В южные районы чаще распространяются отроги Центрально-Азиатского антициклона зимой и Азорского летом и в начале осени. Повышенная циклоническая деятельность в северных районах (к северу от 54° с.ш.) обуславливает выпадение осадков на Уфимском плоскогорье и на северо-западных хребтах Южного Урала, особенно в холодную половину года.

Существенную роль в формировании речного стока в регионе также играют талые весенние воды. Поэтому важно дать хотя бы краткую характеристику особенностям распределения твердых осадков на его территории. В табл. 2 помещены сведения, характеризующие осадки за год по полугодиям.

Таблица 2

Средние за год и по полугодиям суммы осадков

на Южном Урале и в Приуралье

(научно-прикладной справочник по климату СССР, с. 3, в. 9, 1-6 Л., 1990)

В Предуралье величины осадков холодного и теплого полугодий более значительны, чем в Зауралье. Это связано с тем, что горы затрудняют переваливание западных воздушных масс через них, что вызывает резкое увеличение осадков на западных наветренных склонах по сравнению с подветренными. Зимой, за хребтом эти массы воздуха располагаются выше холодного Сибирского воздуха. Это обуславливает уменьшение влияния Атлантики в Зауралье (Шкляев, 1964). С этим связана более значительная доля зимних осадков в Предуралье. Вызываемое горами изменение циркуляции атмосферы сопровождается более частыми вторжениями холодного арктического воздуха в Зауралье по сравнению с Предуральем. Горы влияют и на направление вторгающихся воздушных масс, вынуждая их двигаться преимущественно вдоль восточного склона хребта.

В пределах гор Южного Урала наблюдается значительная пестрата в распределении твердых осадков, обуславливаемое глубокой расчлененностью его рельефа. Межгорные долины и котловины, подветренные стороны хребтов получают минимальные количества осадков (160-180 мм), но больше чем в Зауралье, а наветренные максимальные (200-300 мм).

Аналогичное количество осадков характерно для Уфимского плоскогорья, бассейна р. Сим и Юрюзано-Айской впадины. Так, на Уфимском плоскогорье и в бассейне р. Сим средняя годовая сумма осадков существенно повышается, достигая 730-850 мм, а зимних 280-360 мм. В то же время в Юрюзано-Айской депрессии, расположенной к востоку от Уфимского плоскогорья годовая сумма осадков снижается до значений, характерных для Предуралья (до 525-600 мм), а за холодный период – до 160-180 мм. Отношение величины осадков холодного полугодия к осадкам теплого полугодия оказалось близким горному Уралу (040-045).

Отмеченные аномалии в количестве годовых сумм и твердых осадков связаны с особенностями динамики воздушных масс в этом районе. На Уфимском плоскогорье и в бассейне р. Сим количество осадков мало зависит от высоты местности, а зависит, в основном, от расстояния данного места от хребта, деформирующего фронтальную поверхность, и его относительные высоты.

Распределение осадков на южном Урале находится в зависимости от характера циркуляции воздушных масс. По Г.Я. Вангенгейму (1935) при западной форме атмосферной циркуляции в летний период на ЕТР наступает пасмурная и дождливая погода. При активизации восточной циркуляции преобладаю холодные малоснежные зимы и дефицит осадков летом. При меридиональной циркуляции малоснежные зимы характерны лишь для юго-востока ЕТР и юга Западной Сибири.

По А.С. Шкляеву (1964), на Южном Урале и Приуралье наибольшее количество осадков выпадает при западной (W), а наименьшее при восточной (Е) формах циркуляции. Исключение составляет Южное Зауралье, которое наиболее обильно орошается при восточной форме циркуляции. При западной форме в Предуралье осадков выпадает значительно больше чем в Зауралье. При восточной циркуляции наблюдается довольно равномерные распределения осадков. При меридиональной циркуляции (С) количество осадков постепенно уменьшается с севера на юг.

На территории Среднего и Южного Урала А.С. Шкляевым (1964) выделено три района отличающихся по преобладанию осадков, выпавших при том или ином типе циркуляции. Первый район находится под преобладающим воздействием западной циркуляции. В Южном Предуралье к этому району можно отнести Нижнее Прибелье (бассейны рек Б. Таныпа, Буя, Бири). Второй район характеризуется тем, что доля осадков, выпавших при всех типах циркуляции примерно одинакова, хотя наблюдается некоторое преобладание при меридиональной форме. Этот район занимает бассейны р. Белой и северную часть Зауралья (бассейны рек Исети, Туры). Третий район характеризуется преобладанием осадков, выпавших при восточной циркуляции. Охватывает бассейны верхних течений рек Урал, Табол. Однако решающая роль в распределении осадков на данной территории принадлежит западной и меридиональной форме циркуляции. Роль восточной менее значительна.

Таким образом, атмосферные осадки и их распределение во многом определяют распределение речного стока на территории Южного Урала и Приуралья.

Литература.

1. Научно-прикладной справочник по климату СССР, с. 3, в. 9, 1-6 Л., 1990;
2. Шкляев А.С. особенности распределения осадков и стока на Среднем и Южном Урале и их связь с атмосферной циркуляцией. Учен. Записки ПГУ. Т.112, Пермь, 1964, 112 с.