Круговорот воды в природе

Круговорот воды в природе сбалансирован во времени - вся вода естественных атмосферных осадков возвращается в атмосферу в виде испарений с суши и морей. Для каждого местообитания можно составить формулу водного баланса, выражающую связь между осадками (iV), испарением (V) и стоком (А), позволяющую судить о потребности почвы в осушении или орошении. При N>V (влажный климат) требуется осушение, а при N<V (климат засушливый) - необходимо орошение.

В общей формуле водного баланса N — V = A (осадки минус испарение равно стоку) все показатели выражают в миллиметрах водяного столба. Среднее количество выпадающих осадков общеизвестно или для отдельных пунктов может быть сообщено Службой Погоды.

Среднее же испарение (+транспирация) зависит от произрастающей растительности, свойств почв, характера землепользования, крутизны склона, его ориентировки по странам света (экспозиции) и т. д.

В меньшей степени колебаниям подвержено потенциальное (возможное) испарение, так как оно в значительной степени зависит от метеорологических условий и может быть вычислено на основании среднего суточного дефицита влажности воздуха и эмпирических факторов.

Наряду со среднегодовыми параметрами водного баланса местообитания очень важно учитывать их колебания в течение года. Поэтому уравнение водного баланса дополняют двумя членами: R (R- поступление влаги в почву и В- расход влаги), которые характеризуют изменение запасов влаги в почве. Полученное уравнение имеет вид: N = A + V + (R-B), где N выражается в миллиметрах водяного столба.

Для ряда крупных речных бассейнов европейской части России (ЕЧР), суммарной площадью 1,88 млн км2, был проведен анализ среднегодовых величин речного стока, осадков, испарения, потенциального испарения, коэффициента стока и индекса аридности (отношения слоя осадков к слою потенциального испарения) за три периода: 1945–1977, 1978–2002, 2003–2015 годы.

Выявлено, что в среднем второй период, по сравнению с первым, отличают большие величины осадков (+4,3 %), испарения (+3,2 %), речного стока (+6,1 %) и коэффициента стока (+1,8 %). Потенциальное испарение практически не выросло (+0,09 %), вследствие чего увеличился индекс аридности (+4,2 %).

Третий период характеризуется большими значениями основных воднобалансовых характеристик по сравнению с первым периодом, но меньшими по сравнению со вторым. Положительные аномалии осадков (+2,4 %) и потенциального испарения (+5,8 %) привели к тому, что третий период, в отличие от второго, был более засушливый, чем первый (индекс аридности уменьшился на 3,2 %).