1.1.6. Внутриматериковый влагооборот

Осадки на любом участке суши складываются из «внешних», сконденсировавшихся из водяного пара, пришедшего извне, и «внутренних» (или местных), сконденсировавшихся из влаги, испарившейся с поверхности данного конкретного участка суши. Этот сложный многократно повторяющийся процесс называется внутриматериковым влагооборотом.

Важной характеристикой внутриматерикового влагооборота служит отношение внешних и внутренних (местных) осадков или отношение всех осадков к внешним осадкам . Последнюю величину называют коэффициентом влагооборота: .

По О. А. Дроздову,

(1)

где испарение с рассматриваемого участка суши; длина участка; и – средняя скорость воздушного потока; а – среднее влагосодержание воздуха на наветренной стороне участка. Из выражения (1) следует, что интенсивность внутриматерикового влагооборота тем больше, чем больше размер территории и больше испарение, и тем меньше, чем больше влагосодержание приходящего извне воздуха. Для небольших по площади участков суши приближается к 1. Величина свидетельствует о возможностях влагообеспечения территории за счет местных ресурсов воды. В засушливых районах меньше, в увлажненных – больше. В среднем для частей света получены следующие величины : Европа – 1,42; Азия –1,62; Африка –1,42; Северная Америка – 1,54; Южная Америка –1,68; Австралия – 1,14.

1.1.7. Водообмен

В пределах каждого водного объекта происходит обмен вод. Его интенсивность весьма приближенно может быть охарактеризована с помощью коэффициента условного водообмена К_в, представляющего собой отношение приходных или расходных членов уравнения водного баланса к среднему объему вод в водном объекте V. В общем виде это отношение равно:

(2)

где – приток поверхностных вод к водному объекту; – приток подземных вод к водному объекту; X– осадки на его поверхность; – отток поверхностных вод из водного объекта; – фильтрация вод из водного объекта; – испарение с его поверхности. Все характеристики, кроме V, измеряются в м³ или км³ в год, V – в м³ или км³. При вычислении для водных объектов некоторых типов в формуле (2) могут отсутствовать отдельные члены: например, для ледников практически равны нулю, для океана = 0, ~ 0. Слово «условный» введено в понятие для интенсивности водообмена в водном объекте из-за того, что в действительности быстрой и полной замены «старых» вод «новыми» не происходит (не все части водного объекта в равной мере участвуют в обновлении вод). Поэтому коэффициент водообмена весьма приближенно (условно) характеризует действительное обновление вод. Таким образом, коэффициент условного водообмена К_в показывает, сколько раз в году сменяются воды в водном объекте (при К_в> 1) или какая часть объема воды сменяется в течение года (при К_в<1).

Величина, обратная коэффициенту условного водообмена, называется периодом условного водообмена или периодом условного возобновления вод:

(3)

Величина характеризует время, в течение которого произойдет полная замена вод в водном объекте при принятом выше допущении; измеряют в годах, если К_в> 1, и в долях года (ее можно выразить в сутках), если К_в< 1. Так, например, в процессе ежегодного водообмена с атмосферой и сушей принимает участие 505 тыс. км³ океанических вод, т. е. всего 0,04 % их общего объема. Период условного возобновления вод Мирового океана составит: 1338·10⁶/505 · 10³ = 2650 лет. Годовой сток всех рек (41,7 тыс. км³) почти в 20 раз больше объема воды, единовременно в них находящегося (2,12 тыс. км³). Поэтому воды в реках должны возобновляться в среднем за 2120/41700 = 0,051 года, или 19 дней. Заметим, что сооружение водохранилищ на реках привело к увеличению объема воды, находящейся в речной сети, и, соответственно, к возрастанию периода условного водообмена.