Атмосферное увлажнение
На земной поверхности постоянно происходят два противоположно направленных процесса – орошение местности осадками и иссушение ее испарением. Оба эти процесса сливаются в единый и противоречивый процесс атмосферного увлажнения, под которым понимается соотношение количества осадков и испаряемости.
Существует более двадцати способов выражения атмосферного увлажнения. Показатели называются индексами и коэффициентами или сухости или атмосферного увлажнения. Наиболее известны следующие:
Гидротермический коэффициент Г.Т. Селянинова:
ГТК = 10 R / Et, где
R - месячное количество осадков,
Еt - сумма температур за то же время; она близка к показателю испаряемости.
Радиационный индекс сухостиМ.И.Будыко:
Ri = R / LE – отношение радиационного баланса к сумме тепла, необходимого для испарения осадков за год.
В диапазоне радиационного индекса сухости от 0,35 до1,1 располагаются гумидные зоны (тудровая зона и лесные зоны разных широт); от 1,1 до 2,2 – семигумидные зоны (лесостепная, саванновая, степная); от 2,2 до 3,4 – полупустыни; свыше 3,4 – пустыни.
Коэффициент увлажнения Г.Н.Высоцкого – Н.Н.Иванова:
К = R / Ep,
где R - сумма осадков (в мм) за месяц,
Ep – месячная испаряемость.
Лучше всего ее выразить в процентах (٪). Например, в тундре осадков выпадает 300 мм, а испаряемость только 200 мм. Следовательно, осадки превосходят испаряемость в 1,5 раза; атмосферное увлажнение равно 150 %, или К = 1,5.
Увлажнение бывает избыточным, больше 100%, или К >1,0, когда осадков выпадает больше, чем может их испариться; достаточным, при котором сумма осадков и испаряемость приблизительно равны (около 100%), или K = 1,0; недостаточным, меньше 100 %, или К < 1,0, если испаряемость превосходит количество осадков; в последней градации полезно выделить ничтожное увлажнение, в котором осадки составляют ничтожную (13% и меньше, или = 0,13) долю испаряемости.
В зоне тундр, лесов умеренных широт и экваториальных лесов увлажнение избыточное (от 100 до 150 %).
В лесостепи и саваннах оно нормальное – немного больше или меньше 100 %, обычно от 99 до 60 %.
От лесостепи в сторону пустынь умеренных широт и от саванн к тропическим пустыням увлажнение падает; оно всюду недостаточное: в степях 60 %, в сухих степях от 60 до 30 %, в полупустынях меньше 30 % и в пустынях от 13 до 10 %.
По степени влажности зоны бывают гумидными - влажными с избыточным увлажнением и аридными – сухими с недостаточным увлажнением. Степень аридности и гумидности бывает различной и выражается соотношением осадков и испаряемости.
Засухи. В зонах лесостепей и степей, где увлажнение 100% и несколько меньше, даже незначительное уменьшение осадков приводит к засухам. Между тем изменчивость месячных сумм осадков здесь колеблется около 50—70%, а местами достигает и 90%.
Засуха — длительный, иногда до 60—70 дней, весенний или летний период без дождей или с осадками ниже нормы и с высокой температурой. В результате иссякают запасы почвенной влаги, урожай снижается или вовсе гибнет.
Различают атмосферную и почвенную засухи. Первая характеризуется недостатком осадков, низкой влажностью и высокой температурой воздуха. Вторая выражается в иссушении почвы, приводящем к гибели растений. Почвенная засуха может быть короче атмосферной за счет весенних запасов влаги в почве или поступлении ее из грунта.
Засухи бывают в годы особенно интенсивной циркуляции атмосферы, когда на Большой континентальной оси Воейкова антициклоны устойчивы и обширны, опускающийся воздух нагревается и иссушается.