В его основе - два взаимосвязанных процесса: увлажнение земной поверхности осадками и испарение из нее влаги в атмосферу. Оба эти процесса как раз и определяют коэффициент увлажнения для конкретной территории. Что такое коэффициент увлажнения и как его определяют? Именно об этом пойдет речь в данной информационной статье.

Коэффициент увлажнения: определение

Увлажнение территории и испарение влаги с её поверхности во всем мире происходят абсолютно одинаково. Однако на вопрос, что такое коэффициент увлажнения, в разных странах планеты отвечают совершенно по-разному. Да и само понятие в такой формулировке принято не во всех странах. К примеру, в США это "precipitation-evaporation ratio", что можно дословно перевести как "индекс (соотношение) увлажнения и испаряемости".

Но всё же, что такое коэффициент увлажнения? Это определенное соотношение между величиной осадков и уровнем испарения на данной территории за конкретный отрезок времени. Формула вычисления этого коэффициента очень простая:

где О - количество осадков (в миллиметрах);

а И - величина испаряемости (тоже в миллиметрах).

Разные подходы к определению коэффициента

Как определить коэффициент увлажнения? На сегодня известно около 20 разных способов.

В нашей стране (а также на постсоветском пространстве) чаще всего используется методика определения, предложенная Георгием Николаевичем Высоцким. Это выдающийся украинский учёный, геоботаник и почвовед, основоположник науки о лесе. За свою жизнь он написал свыше 200 научных трудов.

Стоит отметить, что в Европе, а также в США используют коэффициент Тортвейта. Однако методика его вычисления намного сложнее и имеет свои недостатки.

Определение коэффициента

Определить данный показатель для конкретной территории совсем не сложно. Рассмотрим эту методику на следующем примере.

Дана территория, для которой нужно рассчитать коэффициент увлажнения. При этом известно, что за год эта территория получает 900 мм а испаряется из нее за тот же период времени - 600 мм. Для вычисления коэффициента следует поделить количество осадков на испаряемость, то есть 900/600 мм. В результате мы получим значение 1,5. Это и будет коэффициент увлажнения для этой территории.

Коэффициент увлажнения Иванова-Высоцкого может равняться единице, быть ниже или же выше 1. При этом если:

• К = 0, то увлажнение для данной территории считается достаточным;
• К больше 1, то увлажнение избыточное;
• К меньше 1, то увлажнение недостаточное.

Величина этого показателя, разумеется, будет напрямую зависеть от температурного режима на конкретной территории, а также от количества атмосферных осадков, выпадающих за год.

Для чего используется коэффициент увлажнения?

Коэффициент Иванова-Высоцкого - это крайне важный климатический показатель. Ведь он способен дать картину обеспеченности местности водными ресурсами. Этот коэффициент просто необходим для развития сельского хозяйства, а также для общего экономического планирования территории.

Он также определяет уровень сухости климата: чем он больше, тем В районах с избыточным увлажнением всегда наблюдается обилие озер и заболоченных территорий. В растительном покрове преобладает луговая и лесная растительность.

Максимальные значения коэффициента характерны для высокогорных районов (выше 1000-1200 метров). Здесь, как правило, наблюдается избыток влаги, который может достигать 300-500 миллиметров в год! Такое же количество атмосферной влаги получает степная зона за год. Коэффициент увлажнения в горных регионах достигает максимальных значений: 1,8-2,4.

Избыточное увлажнение также наблюдается в тундры, лесотундры, а также умеренных В этих районах коэффициент не более 1,5. В зоне лесостепи он колеблется в пределах от 0,7 до 1,0, а вот в степной зоне уже наблюдается недостаточное увлажнение территории (К = 0,3-0,6).

Минимальные значения увлажнения характерны для зоны полупустынь (всего около 0,2-0,3), а также для (до 0,1).

Коэффициент увлажнения в России

Россия - огромная страна, для которой характерно широкое разнообразие климатических условий. Если говорить о коэффициенте увлажнения, то его значения в пределах России колеблются в широких пределах от 0,3 до 1,5. Самое скудное увлажнение наблюдается в Прикаспии (около 0,3). В степной и лесостепной зоне оно несколько выше - 0,5-0,8. Максимальное увлажнение характерно для зоны лесотундры, а также для высокогорных районов Кавказа, Алтая, Уральских гор.

Теперь вам известно, что такое коэффициент увлажнения. Это достаточно важный показатель, который играет очень важную роль для развития народного хозяйства и агропромышленного комплекса. Данный коэффициент зависит от двух значений: от количества атмосферных осадков и от объемов испаряемости за определенный отрезок времени.

1)По картам учебника и атласа установите, какие изменения в расположении зон растительности произошли на территории Русской равнины после четвертичного оледенения.

После оледенения сократилась площадь природной зоны тундры и лесотундры. Она сдвинулась на север. Увеличилась площадь лесных зон.

2)Какие страны ближнего зарубежья (бывшие республики СССР) расположены в пределах Русской равнины?

Белоруссия, Латвия, Литва, Эстония, Молдавия, Украина, Польша, Румыния, Казахстан.

Вопросы в параграфе

*По рисунку 85 определите, какие зональные природные комплексы выделяют на Русской равнине. Какие из них занимают наибольшую площадь? Какие наименьшую?

Зональные природные комплексы – тундра и лесотундра, тайга, смешанные и широколиственные леса, лесостепи и степи, пустыни и полупустыни.

Наибольшую площадь занимают леса – тайга, смешанные и широколиственные. Наименьшую – пустыни и полупустыни.

*По профилю и графику определите, какие температуры преобладают в этом природном комплексе зимой, летом. Какая существует зависимость между температурой воздуха и коэффициентом увлажнения? Объясните, почему почвы степной зоны имеют самый мощный гумусовый горизонт.

Для Русской равнины характерно повышение температур в направлении с севера на юг. Зимние температуры в среднем составляют -100-00С, летние температуры – от +5 до 300С. Коэффициент увлажнения так же изменяется. В северных районах наблюдается переувлажнение, средняя полоса имеет достаточное увлажнение, южные районы – дефицит увлажнения. В общем с ростом температур коэффициент увлажнения уменьшается. В степях осадков выпадает немного, а испаряемость в 2 раза превышает количество осадков, здесь нет условий для вымывания перегноя в глубину почвенных горизонтов. В степи распространены черноземы с очень темной окраской и с зернистой структурой.

*Вспомните, каков механизм образования солонцов и солончаков.

Причина образования солончаков - большое испарение воды с поверхности почв в условиях выпотного типа водного режима. При близком расположении грунтовых вод к поверхности расход воды на испарение компенсируется за счет их притока. Если грунтовые воды минерализованы, то после испарения воды в капиллярах остаются соли, которые постепенно накапливаются. Причиной генезиса солончаков могут быть и засоленные почвообразующие породы, импульверизация, принос солей ветром, неправильное орошение, минерализация растений-галофитов, богатых натрием, серой, хлором. Солонцы образуются при рассолении солончаков в условиях большого количества натриевых солей и периодического промачивания почвы

Вопросы в конце параграфа

1. Какие крупные природные комплексы расположены на Русской равнине?

Тундра и лесотундра, тайга, смешанные и широколиственные леса, лесостепи и степи, пустыни и полупустыни.

2. Объясните, как изменение хотя бы одного из компонентов природы, например коэффициента увлажнения, меняет облик всего природного комплекса.

Все компоненты природного комплекса тесно взаимосвязаны между собой. К примеру, при изменении коэффициента увлажнения в сторону уменьшения происходит изменение растительности: леса сменяются лесостепью, лесостепи – степями, степи - полупустынями, полупустынями – пустынями. С растительным покровом неразрывно связан животный мир. Под разными видами растительности формируются разные типы почв.

3. Расскажите, какие из природных комплексов Русской равнины наиболее сильно изменены человеком.

Наиболее сильно изменены человеком степи Русской равнины. Они почти повсеместно распаханы.

Соотношение между количеством выпадающих осадков и испаряемостью (или температурой, поскольку испаряемость зависит от последней). При избыточном увлажнении осадки превышают испаряемость и часть выпавшей воды удаляется из данной местности подземным и речным стоком. При недостаточном увлажнении осадков выпадает меньше, чем их может испариться.[ ...]

Коэффициент увлажнения в южной части зоны 0,25- 0,30, в центральной - 0,30-0,35, в северной - 0,35- 0,45. В наиболее засушливые годы в летние месяцы резко снижается относительная влажность воздуха. Часты суховеи, оказывающие губительное влияние на развитие растительности.[ ...]

КОЭФФИЦИЕНТ УВЛАЖНЕНИЯ - отношение годовой суммы осадков к возможной годовой испаряемости (с открытой поверхности пресных вод): К = Я / Е, где Я - годовал сумма осадков, Е - возможная годовая испаряемость. Выражается в %.[ ...]

Границы между рядами увлажнения намечаются значениями коэффициента увлажнения Высоцкого. Так, например, гидроряд О является рядом уравновешенного увлажнения. Ряды СБ и Б ограничены коэффициентами увлажнения 0,60 и 0,99. Коэффициент увлажнения степной зоны заключается в пределах 0,5-1,0. Соответственно ареал черноземно-степных почв располагается в гидрорядах СО и О.[ ...]

В восточных районах осадков еще меньше - 200-300 мм. Коэффициент увлажнения в разных частях зоны с юга на север колеблется от 0,25 до 0,45. Водный режим непромывной.[ ...]

Отношение годовой суммы осадков к годовой испаряемости называют коэффициентом увлажнения (КУ). В разных природных зонах КУ колеблется от 3 до ОД.[ ...]

Модуль упругости плит сухого способа производства в среднем составляет 3650 МПа. Принимая коэффициенты увлажнения 0,7 и условий работы 0,9, получим В = 0,9-0,7-3650 = 2300 МПа.[ ...]

Из агроклиматических показателей с урожайностью наиболее тесно связаны сумма температур > 10 °С, коэффициент увлажнения (по Высоцкому-Иванову), в ряде случаев гидротермический коэффициент (по Селянинову), степень континентальное™ климата.[ ...]

Испаряемость в ландшафтах сухой и пустынной степи значительно превышает количество атмосферных осадков, коэффициент увлажнения около 0,33-0,5. Сильные ветры еще больше иссушают почву и обусловливают энергичную эрозию.[ ...]

Обладая относительной радиационно-термической однородностью, тип климата - и соответственно климатический пояс - по условиям увлажнения расчленяется на подтипы: влажный, сухой, полусухой. Во влажном подтипе коэффициент увлажнения Докучаева-Высоцкого больше 1 (осадки больше испаряемости), в полусухом- от 1 до 0,5, в сухом - менее 0,5. Ареалы подтипов образуют в широтном направлении климатические зоны, в меридиональном - климатические области.[ ...]

Из характеристики водного режима наиболее важными являются среднегодовое количество осадков, их колебание, распределение по сезонам, коэффициент увлажнения или гидротермический коэффициент, наличие засушливых периодов, их длительность и частота, повторяемости, глубина, время установления и разрушения снежного покрова, сезонная динамика влажности воздуха, наличие суховеев, пыльных бурь и других, це- благоприятных явлений природы.[ ...]

Климат характеризуется комплексом показателей, но для понимания процессов почвообразования в почвоведении используют только некоторые: годовое количество осадков, коэффициент увлажнения почв, среднегодовую температуру воздуха, средние многолетние температуры января и июля, сумма среднесуточных температур воздуха за период с температурой выше 10 °С, продолжительность этого периода, длина вегетационного периода.[ ...]

Степень снабжения местности влагой, необходимой для развития растительности, естественной и культурной. Характеризуется соотношением между осадками и испаряемостью (коэффициент увлажнения Н. Н. Иванова) или между осадками и радиационным балансом земной поверхности (индекс сухости М. И. Будыко), или между осадками и суммами температур (гидротермический коэффициент Г. Т. Селя-нинова).[ ...]

При составлении таблицы И. И. Кармановым были найдены корреляции урожайности с почвенными свойствами и с тремя агроклиматическими показателями (суммы температур за вегетационный период, коэффициент увлажнения по Высоцкому - Иванову и коэффициент континентально-сти) и построены эмпирические формулы для расчетов. Поскольку баллы бонитетов для низкого и высокого уровня земледелия высчитаны по независимым стобалльным системам, введено использовавшееся и ранее понятие урожайная цена балла (в кг/га). Из таблицы 113 видно изменение степени роста урожайности при переходе от яизкой интенсивности земледелия к высокой для основных типов почв земледельческой полосы СССР и для пяти главных провинциальных секторов.[ ...]

Полнота использования поступающей солнечной энергии на почвообразование определяется отношением суммарных затрат энергии на почвообразование к радиационному балансу. Это отношение зависит от степени увлажнения. В аридных условиях, при малых значениях коэффициента увлажнения, степень использования солнечной энергии на почвообразование очень мала. В хорошо увлажненных ландшафтах степень использования солнечной энергии на почвообразование резко возрастает, достигая 70-80%. Как следует из рис. 41, при увеличении коэффициента увлажнения использование солнечной энергии увеличивается, однако при коэффициенте увлажнения более двух, полнота использования энергии увеличивается значительно медленнее, чем нарастает увлажненность ландшафта. Полнота использования солнечной энергии при почвообразовании не достигает единицы.[ ...]

Для создания оптимальных условий роста и развития культурных растений необходимо стремиться к уравниванию количества влаги, поступающей в почву, с ее расходом на транспирацию и физическое испарение, то есть созданию коэффициента увлажнения, близкого к единице.[ ...]

Каждая зонально-экологическая группа характеризуется типом растительности (таежно-лесные, лесостепные, степные и т. д.), суммой температур почвы на глубине 20 см от поверхности, длительностью замерзания почвы на той же глубине в месяцах и коэффициентом увлажнения.[ ...]

Тепловой и водный балансы играют решающую роль в формировании биоты ландшафта. Частичное решение дает баланс увлажнения- разность между атмосферными осадками и испаряемостью за определенный промежуток времени. И осадки и испаряемость измеряются в миллиметрах, но вторая величина представляет здесь тепловой баланс, так как потенциально возможное (максимальное) испарение в данном месте зависит прежде всего от термических условий. В лесных зонах и тундре баланс увлажнения положительный (осадки превышают испаряемость), в степях и пустынях - отрицательный (осадков меньше испаряемости). На севере лесостепи баланс увлажнения близок к нейтральному. Баланс увлажнения можно перевести в коэффициент увлажнения, означающий отношение атмосферных осадков к величине испаряемости за известный отрезок времени. К северу от лесостепи коэффициент увлажнения выше единицы, к югу - меньше единицы.[ ...]

Южнее северной тайги для формирования мощного биострома всюду достаточно тепла, но здесь вступает в силу другой контролирующий фактор его развития - соотношение тепла и влаги. Своего максимального развития с лесными ландшафтами биостром достигает в местах оптимального соотношения тепла и влаги, где коэффициент увлажнения Высоцкого-Иванова и радиационный индекс сухости М. И. Будыко близки к единице.[ ...]

Различия обусловлены географической и климатической неравномерностью выпадения осадков. На планете есть места, где не выпадает ни капли влаги (район Асуана), и места, где дожди льют почти непрестанно, давая огромное годовое количество осадков - до 12500 мм (район Черапунджи в Индии). 60% населения Земли живет на территориях с коэффициентом увлажнения меньше единицы.[ ...]

Основными показателями, характеризующими влияние климата на почвообразование, являются среднегодовые температуры воздуха и почвы, сумма активных температур более 0; 5; 10 °С, годовая амплитуда колебания температуры почвы и воздуха, продолжительность безморозного периода, величина радиационного баланса, количество осадков (среднемесячное, среднегодовое, за теплый и холодный периоды), степень континенталыюсти, испаряемость, коэффициент увлажнения, радиационный индекс сухости и др. Кроме перечисленных показателей, существует ряд параметров, характеризующих осадки и скорость ветра, которые определяют проявление водной и ветровой эрозии.[ ...]

В последние годы разработана и широко используется почвенно-экологическая оценка (Шишов, Дурманов, Карманов и др., 1991). Методика позволяет определять почвенно-экологические показатели и баллы бонитетов почв разных угодий, на любых уровнях - конкретного участка, области, зоны, страны в целом. С этой целью рассчитывают: почвенные индексы (с учетом смытости, дефлированности, щебнистости и др.), среднее содержание гумуса, агрохимические показатели (коэффициенты на содержание элементов питания, кислотность почв и др.), климатические показатели (сумма температур, коэффициенты увлажнения и др.). Рассчитывают также итоговые показатели (почвенные, агрохимические, климатические) и в целом итоговый почвенно-экологический индекс.[ ...]

Практически характер водного режима определяют по соотношению между количеством осадков по средним многолетним данным и испаряемостью за год. Испаряемость - это наибольшее количество влаги, которое может испариться с открытой водной поверхности или с поверхности постоянно переувлажненной почвы в данных климатических условиях за определенный промежуток времени, выражается в мм. Отношение годовой суммы осадков к годовой испаряемости называют коэффициентом увлажнения (КУ). В различных природных зонах КУ колеблется от 3 до 0,1.

Количество осадков еще не дает полного представления об обеспеченности территории влагой, так как часть испаряется с поверхности, а другая часть просачивается в .

При различных температурах с поверхности испаряется различное количество влаги. Количество влаги, которое может испаряться с водной поверхности при данной температуре, называется испаряемостью. Она измеряется в миллиметрах слоя испарившейся воды. Испаряемость характеризует возможное испарение. Фактическое же испарение не может быть больше годовой суммы осадков. Поэтому в Средней Азии оно составляет не более 150-200 мм в год, хотя испаряемость здесь в 6-12 раз выше. К северу испарение возрастает, достигая 450 мм в южной части и 500-550 мм Русской . Далее к северу от этой полосы испарение вновь уменьшается до 100-150 мм в прибрежных . В северной части страны испарение ограничивается не количеством осадков, как в пустынях, а величиной испаряемости.

Для характеристики обеспеченности территории влагой используется коэффициент увлажнения - отношение годовой суммы осадков к испаряемости за этот же период:k=O/U

Чем меньше коэффициент увлажнения, тем суше .

Близ северной границы количество осадков примерно равно годовой испаряемости. Коэффициент увлажнения здесь близок к единице. Такое увлажнение считается достаточным. Увлажнение лесостепной зоны и южной части зоны колеблется от года к году в сторону то увеличения, то понижения, поэтому оно неустойчивое. При коэффициенте увлажнения меньше единицы увлажнение считается недостаточным ( зона). В северной части страны (тайга, тундра) количество осадков превышает испаряемость. Коэффициент увлажнения здесь больше единицы. Такое увлажнение называют избыточным.