Анализ и синтез изменения характеристик ПТК во времени (первый подход к выделению состояний ПТК)

Таким образом, четко фиксируется как определенное соотношение параметров структуры и функционирования ПТК, так и его функция на входе и на выходе, а, следовательно, и специфичное состояние. При «набегании» облаков состояние быстро меняется на «пасмурное», которое также длится всего лишь несколько минут. Поскольку эти состояния непродолжительны, они охватывают лишь самые верхние слои ПТК и в основном бывают связаны с состоянием воздушных масс.

Как показали наблюдения на Марткопском стационаре, во время этих «минутных» состояний изменяются те параметры, которые связаны с трансформацией солнечной радиации, — температура воздуха и поверхности почвы, упругость водяного пара и относительная влажность воздуха.

В течение суток могут наблюдаться периоды с дождливой, пасмурной и ясной погодой, а также с сильным ветром, снегопадом и т. д. Они связаны с изменением погоды, и обычно их продолжительность колеблется от нескольких минут до нескольких часов. Каждому конкретному воздействию на входе — соотношению метеорологических параметров (дождь, снегопад, туман и т.п.)— соответствуют конкретные функции на выходе, связанные с особенностями функционирования ПТК (инфильтрация, сток, установление снежного покрова и т.д.).

В пределах суток четко различаются периоды, связанные с внутрисуточной ритмикой целого комплекса процессов. Эти периоды можно назвать внутрисуточными (ночными, утренними и др.) состояниями.

Во время их изменяется значительно больше параметров функционирования ПТК, чем при минутных: трансформация солнечной энергии, некоторые элементы влагооборота, температура воздуха и почвы до глубины 0.2—0,4 м и др. (см. рис. 2).

В ритмике многих процессов очень хорошо выражен суточный цикл, который можно рассматривать, с одной стороны, как комбинацию более кратковременных состояний, а с другой — как среднесуточные, или суммарные, величины параметров функционирования и структуры ПТК.

Рассмотрим структуру и функционирование фации пологих склонов с лугостепной растительностью в несколько типичных дней.

На рис. 7 приведена графическая модель структуры и функционирования этих фаций в последний весенний день (31 мая 1971 г.) с ясной, солнечной погодой. Модель рассчитана либо по среднесуточным, либо по суммарным величинам. Высота отдельных растений достигает 80 см, однако основная часть фитомассы, представленная главным образом зеленой фракцией, сосредоточена в приповерхностном слое. Выше фитомасса вначале резко, а потом постепенно уменьшается. Максимальное значение фитомассы корней наблюдается в верхнем почвенном горизонте.

Интенсивность проникновения солнечной радиации в растительность зависит от характера распределения фитомассы. Из 660 кал. 1 суммарной радиации на поверхность почвы поступает лишь 205 кал. Соответственно уменьшается и радиационный баланс с 498 до 190 кал. За счет радиационного баланса происходит турбулентный теплообмен с атмосферой (измерения показали, что на это тратится 250 кал.) и теплообмен с почвой (—8,6 кал.). Около 168 кал. расходуется на транспирацию, 89 кал. — на физическое испарение и сравнительно небольшое количество энергии — на фотосинтез. В результате за день продуцируется около 0,1 т зеленой фитомассы (см. рис. 7).

Влагооборот, естественно, характеризуется лишь расходной частью. Около 28 т транспирируется растениями, а 15 т расходуется на физическое испарение. Сравнительно небольшая часть просачивается в более глубокие слои почвы. Зеленая фракция фитомассы, так же как и ветошь и подстилка, потребляется многочисленными гетеротрофами. Подстилка и частично мертвые корни минерализуются и переходят в запасы биогеоцикла. В это время гравигенные потоки не наблюдаются. В почве содержится. 925 т/га воды, из которых ежедневно испаряется около 4,0%.

Больше о географии:

Выбор проекций в зависимости от величины (охвата) территории
Карты мира. К мировым относятся карты, изображающие всю земную поверхность или большую ее часть. Проекции для мировых карт принадлежат к классам произвольных и равновеликих по характеру искажений. Редко используется равноугольная цилиндрическая проекция Меркатора. По виду сетки — это прежде всег ...

Население страны и история его формирования
Общее население Казахстана на 1 ноября 2010 г. составляет 16 396 171 человек. Сегодняшний Казахстан – государство с полиэтническим составом населения. Казахи составляют 63,1% населения. В стране также проживает крупная русская диаспора (23,7% населения). Официальные данные о доли основных этносов: ...

Экологические проблемы
В последние годы Ярославская область достигла немалых успехов в борьбе с отходами, получаемыми, как в ходе жизнедеятельности человека, так и в результате работы учреждений и предприятий региона. Но, несмотря на планомерную и непрерывную работу Правительства, Департамента охраны окружающей среды и ...