Введение 3
Глава 1. Физико-географическое положение Азиатской части России 5
1.1. Рельеф местности 5
1.2 Климат 10
1.3 Речной сток 15
1.4 Растительность 19
1.5 Снежный покров 21
1.6 Исходные данные 24
1.6.2 Данные маршрутных снегосъемок 25
1.6.3 Данные спутникового зондирования 27
2.1 Математическая модель снегозапасов 31
2.2 Поиск решения в Excel 32
2.3 Переопределенная система линейных уравнений 33
2.4 Оценка расчетов по критерию S/o 34
Глава 3 Расчет ежедневных снегозапасов 43
3.1 Определение устойчивого перехода температуры через 0оС к отрицательным значениям 43
3.2. Результаты моделирования накопления снегозапасов 44
3.3. Результаты сравнения спутниковых данных с данными маршрутных снегосъемок 46
Выводы 48
Литература
Главным фактором, который определяет объем стока, максимальный расход и уровень половодья, является «интенсивность поступления талых вод на водосборы рек» [12]. Поэтому изучение процессов снегонакопления и снеготаяния является актуальной задачей. Низкая плотность и плохая обеспеченность сети метеонаблюдений является одним из главных факторов, влияющих на точность расчетов снегонакопления и снеготаяния в моделях, но применение «цифровых моделей рельефа (ЦМР) и карт типов растительного покрова» [12], полученных благодаря спутниковой съемке, позволяет создавать пространственные модели, как для тестовых водосборов, так и для обширных территорий.
Снежный покров является ключевым звеном экосистемы. Он относится к абиотической части природных комплексов. Снежный покров, являясь функцией климата, определяет многие показатели экосистем, изменяя их гидротермический режим. Поэтому между ним и остальными элементами экосистем имеется тесная взаимосвязь.
Снежный покров делится по критерию продолжительности залегания на: временный и устойчивый. Временный снежный покров характеризуется тем, что он может существовать от нескольких часов до нескольких дней, а устойчивый - более продолжительное время, от нескольких месяцев. Так же в распределении снежного покрова прослеживается зональность. В его формировании важную роль играют климат, рельеф и растительный покров.
На формирование и распределение снежных покровов оказывает существенное влияние его ветровой перенос. Так в ландшафтах, где преобладают высокие приземные скорости ветра, снежный покров залегает неравномерно.
Процесс снеготаяния, который вытекает из снегонакопления, начинается после установления в снежной толще нулевой температуры. Существует два типа снеготаяния - адвективный и радиационный.
конденсирующегося на поверхности снега водяного пара. Радиационный - связан с проникновением солнечной радиации в снежную толщу. Скорость снеготаяния определяется количеством образованной талой воды на единицу площади в единицу времени.
Начиная со второй половины 70-х годов XX в. на территории России происходят значимые изменения во внутригодовом распределении стока большинства рек. Создана гидрометеорологическая база ежедневных данных:
- приземной температуры воздуха,
- осадков,
- материалам маршрутных снегомерных съемок,
- материалам спутникового зондирования проекта GlobSnow.
Апробирована математическая модель расчета ежедневных запасов воды в снеге.
В данной дипломной работе будет оценена степень точности расчетов изменения снегозапасов с материалами маршрутных снегомерных съемок и спутникового зондирования над Азиатской частью России.
В ходе выполнения работы для Азиатской части России была
1) создана база данных за 15 лет (с 2000 по 2015 гг.), состоящая из
- ежедневных осадков и температуры, по которым (по модели формирования снегозапасов) рассчитаны ежедневные данные за "холодный период" (зимний);
- материалов снегомерных съемок (запас воды в снеге общий в мм) в среднем 170 съемок за 16-летний период;
- данные спутникового зондирования (SWE - водный эквивалент снега) более 3200 значений за 16-летний период (около 200 в год);
2) рассчитаны оптимальные значения параметров модели за 16-летний период (kt - коэффициент потерь, kt - температурный коэффициент), которые (по соотношению S/sigma меньше 0.8) имеют прогностические свойства для большинства станций (79 %);
3) выполнено сравнение данных снегосъемок со спутниковой информацией по тому же соотношению - для большинства станций (74 %) соотношение S/sigma больше 0.8.
Все основные задачи, поставленные в задании к выпускной квалификационной работе, были успешно выполнены.
