Задание № 9 Определение экспозиции склонов, суммы активных температур и коэффициента увлажнения

Целью задания является освоение методик расчёта суммы активных температур и коэффициента увлажнения для склонов разной экспозиции.

В задачи работы входит определение экспозиции склонов, расчёт суммы активных температур, коэффициента увлажнения и построение графиков изменения данных показателей.

Практическая значимость работы заключается в использовании материалов в прикладных целях.

Методические материалы. Солярная экспозиция склонов определяется с учётом заданной ориентации относительно сторон горизонта.

Угол падения солнечных лучей меняется в зависимости от экспозиции и крутизны склонов.

Одним из показателей, характеризующих количество тепла на склонах, является сумма активных температур. Активные температуры- температуры, при которых начинается активная вегетация растений. И.И. Кармановым предложена эмпирическая формула для расчёта трансформации суммы активных температур за счёт перераспределения рельефом инсоляции. Эта формула учитывает перераспределение тепла только в дневное время и имеет следующий вид:

(Ʃt_>10⁰) ^/ = Ʃt_>10⁰ ± P_t

Расчёт поправок к сумме активных температур проводится по формуле:

P_t=(Ʃt_>10⁰ × k × α^0,7)/(75-Ш),

где Ʃt_>10⁰- среднемноголетняя сумма температур больше 10⁰ для плакорных и горизонтальных поверхностей конкретной местности;

k- коэффициент пропорциональности склона и зависит от его экспозиции;

α- угол наклона в градусах;

Ш- широта местности в градусах.

В зависимости от экспозиции склона коэффициент пропорциональности k принимает следующие значения:

- северная: k = -0,35;

- южная: k = +0,40;

- западная: k = +0,08;

- восточная: k= -0,07.

Для характеристики соотношения тепла и влаги рассчитывается поправка к коэффициенту увлажнения (P_s). Коэффициент увлажнения (Ку ⁰) представляет собой отношение годового количества осадков к годовой величине испаряемости и имеет конкретные значения для каждой территории. Расчет коэффициента увлажнения с учетом рельефных особенностей (Ку) ^/ осуществляется с учетом поправок к коэффициенту увлажнения (Ps) и рассчитывается по формуле:

(Ку) ^/ = (Ку⁰) ± P_s

В данном примере показатель (Ку ⁰) равен 1, так как характеристика предполагаемого варианта местности обладает количеством выпавших осадков за год равным 600 мм, при величине испаряемости в 600 мм.

При расчете поправок к коэффициенту увлажнения учитываются экспозиции наклонных поверхностей, которые рассчитывается по формулам:

1. Северные склоны: Ps=[ ]/100;

2. Южные склоны: Ps=[ ]/100;

3. Западные и восточные склоны: Ps=[ ]/100,

где (Ку) -коэффициент увлажнения для горизонтальных поверхностей;

α -крутизна склона в градусах.

На гипсометрическом профиле (рис. 7.) откладываются дополнительные оси суммы активных температур (Ʃt_>10⁰) ^/ и коэффициента увлажнения (Ку) ^/, с помощью которых строятся графики изменения данных показателей для каждого элементарного ландшафта.

Материалы для выполнения задания

Топографическая карта с заданным направлением профильной линии. разреза.

Порядок выполнения задания

1. Строится гипсометрический профиль (см. задание №2);

2. Выделяются на профиле границы элементарных ландшафтов (фаций); рассчитать уклоны для каждой фации; рассчитать углы наклона для каждой фации (см. задание № 6);

3. Рассчитываются поправки к сумме активных температур и сумму активных температур для каждой фации;

4. Рассчитываются поправка и коэффициент увлажнения для каждой фации;

5. Строятся графики изменения суммы активных температур и коэффициента увлажнения и делаются выводы о том, как изменяются данные показатели в зависимости от экспозиции и уклона.

Пример выполнения задания

Пример расчётов приводится для фации № 1.

Согласно заданной солярной ориентации фация № 1 имеют южную экспозицию.

Поправка к сумме активных температур

P_t=(Ʃ_t>10⁰×k×α^0,7)/(Ш-56)=(2000×0,4×2,29 ^0,7)/(75-56)=75.

Сумма активных температур для первой фации равна 2000+75=2075.

Поправка к коэффициенту увлажнения P_s=[ ]/100=[√1*(0,5*2√2,29)]/100=0,04, следовательно коэффициент увлажнения равен (Ку) ^/ составляет 1-0,04=0,96.

Рис. 7. Пример построения гистограмм (Ʃt_>10⁰) ^/ и (Ку) ^/ элементарных ландшафтов на гипсометрическом профиле

Контрольные вопросы

1. Как рассчитываются поправки к сумме активных температур и сумма активных температур для фаций?

2. Как рассчитываются поправка и коэффициент увлажнения для фаций?

3/ Для каких целей строится гистограмма суммы активных температур и коэффициента увлажнения?