Отчет по геоморфологической практике

2. Оборудование.

Приборы и оборудование для наблюдений за снежным покровом.

Для проведения снегомерных наблюдений используют специальные

приборы: рейки снегомерные и снегомер весовой ВС–43.

Рейка снегомерная переносная изготовлена из гладко оструганного бруска сухого дерева длиной 180 см (или 130 см) шириной 4 см и толщиной 2 см. Нижний конец рейки снабжен металлическим наконечником длиной 10 см. На лицевой стороне рейки нанесена шкала в сантиметрах, нулевая отметка которой совпадает с нижним ребром наконечника. Главное условие работы с рейкой: она всегда должна быть перпендикулярна поверхности и на ровной площадке, и на склоне балки.

Снегомер весовой ВС–43 предназначен для определения плотности снега при проведении снегомерных съемок. Он состоит из металлического цилиндра и весов. На одном конце цилиндра имеется кольцо с режущими зубьями, а другой конец закрывается крышкой.

3. Описание способов проведения снегомерной съемки.

Для измерения высоты вырезаемого столба снега с наружной стороны цилиндра нанесена сантиметровая шкала, нулевая отметка ее совпадает с нижним срезом кольца. Свободно перемещающееся по цилиндру кольцо с ручкой служит для подвешивания цилиндра к весам. Для уравновешивания весов служит груз, скользящий по линейке весов. Во время снегомерной съемки при измерении высоты снежного покрова снегомерную переносную рейку необходимо погружать в снег вертикально до поверхности почвы, при этом острый конец ее не должен входить в землю. Рейка должна касаться поверхности почвы и в тех случаях, когда на поверхности почвы имеется слой снега, насыщенного водой, или слой талой воды.

Если на поверхности почвы имеется притертая ледяная корка, то рейка не должна пробивать ее. Ледяную корку (притертую к поверхности почвы) не следует путать с плотными слоями смерзшегося снега (наста) в толще снежного покрова или на его поверхности, который при измерении высоты снежного покрова следует пробить рейкой. На талых почвах, болотах и в лесу следует соблюдать особую осторожность при измерении высоты снежного покрова и не допускать, чтобы рейка входила острым концом в слой талой почвы или растительности в ней. 

Отсчеты высоты снежного покрова на маршруте производятся с точностью до 1 см.

При взятии пробы снега цилиндр весового снегомера погружают отвесно в снег отточенным краем вниз, слегка вдавливая его. По шкале цилиндра отсчитывают высоту снега с точностью до 1 см, отгребают лопаточкой снег с одной стороны и подводят ее под нижний край цилиндра. Подняв цилиндр вместе с лопаточкой, переворачивают его нижним концом вверх и очищают наружную поверхность цилиндра от снега.

Пробу снега взвешивают. Для этого цилиндр подвешивают к весам и приводят их в равновесие: после этого, держа весы на уровне глаз, отсчитывают деление шкалы линейки весов, с которым совпадает черта на скошенном крае прореза передвижного груза весов. При взвешивании пробы следует стоять спиной к ветру.

После взвешивания выбрасывают взятую пробу снега рядом с местом измерения, затем тщательно очищают внутреннюю поверхность цилиндра от снега.

При высоте снежного покрова менее 60 см (меньше высоты цилиндра) плотность снега измеряется путем взятия одной пробы. При высоте снежного покрова более 60 см следует взять несколько проб таким образом, чтобы высота столба снега для каждой пробы была не меньше 60 см. необходимо соблюдать при этом осторожность и не нарушать целостности столба снега при взятии каждой пробы.

Если на поверхности снега или в его толще имеются слои слежавшегося снега (наст, снежная корка), то при взятии пробы необходимо прорезать эти слои нижним краем цилиндра с тем, чтобы эти слои были учтены при определении плотности.

Если слой смерзшегося снега достаточно плотный и представляет трудности при взятии пробы, следует взять две пробы снега: первую – от поверхности снежного покрова до снежной корки, вторую – от поверхности снежной корки до поверхности почвы, включая слой смерзшегося снега.

Если на поверхности почвы имеется талая вода или снег, насыщенный водой, то цилиндр снегомера опускается только до этого слоя. Для удобства измерения в этих случаях необходимо откопать шурф, а затем взять пробу снега (без воды и насыщенного снега).

Проба снега не берется, если в радиусе 5 м от выбранной точки высота снега меньше 5 см или в месте определения плотности имеется талая вода, снег, насыщенный водой, или притертая ледяная корка.

Измерение толщины слоя талой воды, снега, насыщенного водой, и ледяной корки необходимо проводить сразу после взятия пробы снега до взвешивания ее.

4. Выбор снегомерных маршрутов.

Снегомерные маршруты должны располагаться не ближе 0,5 км от линии железных дорог, шоссе, окраин населенных пунктов с промышленными объектами. Запрещается проложение маршрутов по льду озер, рек и других водоемов на местности, недоступной в периоды весеннего половодья; на поле аэродрома. Снегомерные маршруты должны быть характерными для района исследования. При оценке характерности следует исходить из целевого назначения снегомерных съемок. Если изучается распределение снежного покрова в условиях открытой местности, то и маршрут прокладывается на участке, типичном для полевых условий, где воздушный поток не испытывает деформаций под влиянием неровностей подстилающей поверхности.

Например, на выбранном объекте для проведения снегомерной съемки в пределах плакора намечается минимум три маршрута, охватывающих соответственно верхний, средний и нижний участки водосбора. Длина полевого маршрута в лесостепных и степных районах и в районах со всхолмленным рельефом не должна превышать 2000 м (2 км).

При продолжении маршрута через балки и овраги следует учитывать ширину последних: овраги желательно выбирать со средней шириной более 30 м, балки – менее 400 м. И в балках и в оврагах прокладываются по 2–5 поперечников общей длиной не менее 200 м и не более 500 м. При общей ширине оврага до 100 м расстояние между поперечниками должно быть 100 м.

Лесной маршрут прокладывается по наиболее характерным для данного района участкам леса в виде прямой линии длиной 500 м. При малых размерах лесного участка прокладываются две линии общей протяженностью 500 м, параллельно друг другу на расстоянии 25–50 м друг от друга. Если в лесу преобладают хвойные деревья, то маршрут должен проходить среди хвойных пород леса; если преобладают лиственные – среди лиственных пород. Маршруты, проходящие через лесную полосу, должны начинаться и заканчиваться не ближе и не дальше, чем в 10 м от нее.

5. Методика проведения снегомерных наблюдений.

При проведении снегомерной съемки получают числовые данные по различным ее параметрам. Запись данных производится в журнал или записную книжку. Наблюдения сопровождаются подробным описанием как самого снегомерного маршрута, так и всей окружающей местности; указывается рельеф местности (равнина, всхолмленная равнина, резко всхолмленная местность и т.д.); вид угодья (луг, пашня, стерня, озимь, зябь и т.д.); характеристика растительности: трава, кустарник (редкий, густой, высокий, низкий), заболоченный участок, древесная растительность; указывается наличие строений, наличие значительных снегозадерживающих препятствий и их расстояния от маршрута и т.д.

При производстве снегомерной съемки обязательно отмечается степень покрытия снегом видимой части территории в баллах (1 балл – 10 % покрытости местности снегом). Отмечается состояние и вид снежного покрова и его поверхности.

После описания местности и погоды начинают непосредственно производить измерения высоты снега и его плотности на маршрутах и поперечниках. Измерения сопровождаются не только описанием, но и зарисовкой, с указанием местоположения промерных точек. Такой вид снегомерной съемки при дальнейшей обработке материала позволяет восстановить лучше не только характер залегания снежного покрова, но и детали, которые могут заинтересовать исследователя.

Во время снегомерной съемки в точке наблюдений, называемой снегопунктом, берутся следующие данные: высота (толщина) снега; толщина ледяной корки и слоя снега, насыщенного водой (частота определения плотности снежного покрова зависит от характера рельефа). При определении высоты снежного покрова делают три измерения в каждой точке и берут из них среднее. На склонах, как и на плакоре, рейку ставят перпендикулярно к подстилающей поверхности. Толщину ледяной корки и слоя снега, насыщенного водой, измеряют отдельно друг от друга небольшой линейкой, разделенной на мм. Необходима и маленькая пилка для пропиливания ледяных прослоек на поверхности или в толще снежного покрова.

Плотность снежного покрова определяется по формуле. Специфика определения данных различна на каждом участке.

В поле (на плакорах) измерение снежного покрова и описание характера его залегания осуществляется в соответствии с правилами стандартной снегосъемки. Высота снежного покрова (h) на маршруте в 2 км измеряется через 20 м, а плотность через 200 м. Всего должно быть сделано 100 измерений высоты и 10 определений плотности. В лесу измерение снежного покрова проводится также в соответствии с правилами стандартной снегомерной съемки. Расстояние между промерными точками для определения высоты назначается через 5 м. Определение плотности снега проводится 1 раз.

В лесополосе измерения проводятся тоже в соответствии с правилами стандартной снегомерной съемки. Промеры для определения высоты снега проводятся через 1 м. При описании обязательно отмечают конструкцию лесополосы, состав и густоту древостоя, а также высоту лесополосы. Если лесополосы находятся в системе, то поперечник прокладывается через всю систему лесополос. Расстояние в межлесном пространстве назначают через 5 м. Определение плотности снежного покрова производят 1 раз.

В балках наблюдения следует проводить также в рамках стандартной снегомерной съемки. Расстояние между промерными точками следует брать через 3 м, а среднюю высоту снега рассчитывают как средневзвешенную. Расстояние между промерными точками при измерении снежного козырька, образуемого на бровках, берется через 1 м. Определение плотности снега производится по одному измерению на каждом склоне и днище. При измерении прокладывают не менее трех поперечников.

На овражном поперечнике расстояние между промерными точками назначают через 1 м. Число поперечников, прокладываемых через овраг, следует назначать в зависимости от размеров оврага. Если овраг большой, то назначают не менее трех поперечников. Если маленький, то достаточно одного, проложенного в центральной его части.

6. Обработка результатов.

По результатам снегомерных съемок вычисляются:

средняя высота снежного покрова без ледяной корки (hс);

средняя высота снежного покрова с учетом толщины ледяной корки (hо);

средняя толщина ледяной корки (hк);

средняя плотность снега (d);

запас воды в снеге (Sс);

запас воды в ледяной корке (Sк);

запас воды в слое талой воды (Sв) и слое снега, насыщенного водой (Sсв);

общий запас воды в снежном покрове (Sо).

Плотность снега в каждой точке ее определения вычисляется делением массы снега на его объем.

Масса пробы снега равна m (отчет по линейке весов), каждое деление линейки весов соответствует 5 г. Объем пробы снега равен произведению площадки поперечного сечения цилиндра снегомера (50 см2) на высоту взятой пробы h в см (отчет по шкале цилиндра).

Исходя из этого, плотность снега вычисляется по формуле:

hmd10= .

Плотность снега вычисляется с точностью до сотых долей г/см3, для чего деление m на 10h производится до третьего десятичного знака. Если измерение плотности снега в точке производилось в несколько приемов, то вычисление плотности производится по суме отсчетов по шкале цилиндра и сумме отсчетов по линейке весов.

Запас воды в слое снега вычисляется по формуле:

Sс =10hсd ,

где d – средняя плотность снега (г/см3); hс – средняя высота снежного покрова без ледяной корки (см); 10 – коэффициент для перевода высоты слоя воды в миллиметры.

Запас воды в слое снега, насыщенного водой, вычисляется по формуле:

Sсв =10dсвhсв, где dсв – средняя плотность снега, насыщенного водой, равная 0,8 г/см3;

hсв – средняя толщина  слоя снега, насыщенного водой (см).

Запас воды в слое талой воды вычисляется по формуле:

Sв =10dвhв, где dв – плотность  талой воды, равная 1,0 г/см3; hВ – средняя толщина слоя талой воды (см).

Запас воды в ледяной корке вычисляется по формуле:

Sк =10dкhк, где dк – плотность ледяной корки, равная 0,8 г/см3

; hК – средняя толщина  ледяной корки (см).

Общий запас воды в снежном покрове вычисляется сложением:

So = Sc + Sсв + Sв + Sк.

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

Снегомерная съемка- важная часть проведения описательных, исследовательских и предупреждающих мероприятий на соответствующих территориях.

Существующие на сегодняшний день методы проведения съемки во многом несовершенны и отнимают много времени, но они необходимы для ведения туристической, сельскохозяйственной деятельности. А так же с помощью такой съемки можно получить данные, важные для жизни городов и мегаполисов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы

1.  Саратов: комплексный геоэкологический анализ. Под ред. А. В. Иванова. - Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2003. - 248 с.

2.  Экологическое состояние  города Саратова [Электронный ресурс]: Федеральный портал. - Режим доступа: http://www.protown.ru/russia/obl/articles/6114.html

3.  Большая Советская  Энциклопедия том 52. Под ред. Шмидт  О.Ю. М.: Изд-во «Советская энциклопедия». 1947.

4.  Снежный покров  как индикатор загрязнения природной  среды [Электронный ресурс]: Информационный ресурс. - Режим доступа: http://www.murman.ru/ecology/krep/snow2.html

5.  РД 52.04.186-89. Руководство  по контролю загрязнения атмосферы. Введён в действие: 07-01-1991. - 1227 с.

6.  Использование данных  ДЗЗ для мониторинга ледовой обстановки и снежного покрова [Электронный ресурс] Информационный ресурс. - Режим доступа: http://mapexpert.com.ua/index_ru.php?id=14&table=news