Выше показано, что слой испарения с поверхности водоема зависит от его глубины и, следовательно, от уровня. Во всех, известных автору, теориях многолетних колебаний уровня водоема эта корреляция не учитывается. Получим явные зависимости, демонстрирующие обнаруженный нелинейный эффект. Для примера рассмотрим теплообмен Каспийского моря. Укажем те определяющие факторы тепло- и влагообмена, которые существенным образом зависят от глубин Каспийского моря и, следовательно, от его уровня. Таким образом, в результате действия этих факторов тепловой и водный балансы моря оказываются взаимосвязанными, и корректное решение проблемы колебаний уровня Каспийского моря заключается в учете влияния тепловых процессов на испарение с поверхности моря.[ ...]
Температурный режим Каспийского моря определяется его географическим положением, глубинами и климатическими условиями, т.е. совокупностью всех гидрометеорологических процессов, происходящих над морем в течение года.[ ...]
Главную роль в теплообмене Каспийского моря играют радиационный баланс и испарение. Средние значения радиационного баланса в Северном, Среднем и Южном Каспии соответственно равны 68,6, 77,4 и 85,1 Вт/м2; потери тепла за счет излучения - 61,4, 60,5 и 66,6 Вт/м2, а за счет испарения - 73,5, 74,3 и 75,9 Вт/м2. Таким образом, наибольшей расходной статьей в тепловом балансе Каспийского моря являются потери тепла на испарение, которые превышают потери тепла за счет излучения.[ ...]
Таким образом, тепло, расходуемое на испарение воды с поверхности водоема, представляет собой одну из важнейших составляющих теплового баланса подстилающей поверхности. На интенсивность испарения сильно влияет скорость ветра, шероховатость и размеры поверхности. В настоящем исследовании предпринята попытка объяснить только качественную зависимость слоя испарения от глубины водоема, поэтому ограничимся простейшими формулами.[ ...]
Зависимость слоя испарения от глубины для залива Кара-Богаз-Гол при характерных значениях среднегодовой температуры 283 К и упругости насыщения водяного пара 12,3 мбар приведена на рис. 1.5. Отметим сильное влияние на эту зависимость амплитуды радиационного баланса (климатическая характеристика региона, где расположен водоем) и коэффициента турбулентной температуропроводности. На рис. 1.6, а представлена зависимость объема испарения воды с поверхности залива при учете зависимости слоя испарения от глубины водоема и при постоянном слое испарения.[ ...]
Скорость (слой) испарения обычно прямо пропорциональна величине Е [Панин, 1987], поэтому среднегодовая скорость испарения оказывается сильновозрастающей функцией амплитуды температурных колебаний поверхности моря.[ ...]
Отметим, что зависимость слоя испарения от амплитуды тепловых волн существенно нелинейна. Если бы физический механизм испарения воды был иным, например линейным по температуре, то такой зависимости не наблюдалось бы и не было бы описываемой ниже тепловой неустойчивости. Отклонения температуры воды от среднегодовой действуют на скорость испарения по-разному: ее увеличение под действием положительных отклонений больше, чем уменьшение под действием таких же по модулю отрицательных отклонений, т.е. имеет место асимметрия действия температурных колебаний.[ ...]
Среднегодовая температура поверхности моря не зависит от его глубины, так как определяется постоянным радиационным потоком солнечного тепла. Однако внутригодовой ход температуры мелководных участков моря (до 100 м) сильно зависит от его глубины. Действительно, эти участки прогреваются быстрее, их максимальная температура выше и достигается раньше, чем в глубоководных участках. Зато в период охлаждения моря минимальная температура мелководных участков ниже. Амплитуда температурных колебаний является убывающей функцией глубины моря (по крайней мере для небольших глубин).[ ...]
Зависимость слоя испарения от уровня моря подтверждена и наблюдениями за испарением с поверхности Каспийского моря. Так, в Северном и Среднем Каспии после резкого падения уровня моря в период с 1930 по 1939 г. слой испарения увеличился на 12 и 15% соответственно [Архипова, 1955; Архипова, Макарова, Крюков, 1975]. В период подъема уровня с 1978 г. слой испарения уменьшается, так как объем прогреваемой воды непрерывно увеличивается, что снижает температурные колебания.[ ...]
Подчеркнем, что зависимость слоя испарения от толщины прогреваемого слоя воды необходимо учитывать при расчетах водного баланса водоемов.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Зависимость слоя испарения от толщины прогреваемого слоя воды при значениях амплитуды радиационного баланса 6 (1), 7 (2), 8 Вт/м3 (3) |
 |