Напрасников Александр Тимофеевич Геоэкологический анализ пространственно-временных изменений тепла и влаги

brief description

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК Сибирское отделение Институт географии

На правах рукописи

ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫХ ИЗМЕНЕНИЙ
ТЕПЛА И ВЛАГИ
Специальность 25.00.36 - Геоэкология (географические науки)

на соискание ученой степени доктора географических наук

Иркутск, 2002
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
Введение 5
ЧАСТЬ I
ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ТОЧЕЧНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ТЕПЛА И ВЛАГИ В ПРОСТРАНСТВЕННО- ВРЕМЕННЫЕ ПОЛЯ ЭЛЕМЕНТОВ ВОДНОГО И ТЕПЛОВОГО БАЛАНСОВ
Глава 1. Геотопологическое соответствие атмосферных осадков и температур
воздуха координатам географического пространства....................................... 11
1.1. Геотопология и геоэкология потоков тепла и влаги деятельной
поверхности и приземной атмосферы.................................................................... 11
1.2. Информационное обеспечение и гидрометеорологическая изученность.... 16
1.3. Однозначные соответствия температур воздуха и атмосферных осадков
параметрам географического пространства........................................................... 18
Глава 2. Геоэкология пространственно-временных структур тепла и влаги
внутригодового гидрологического цикла.......................................................... 29
2.1. Геоэкологические подходы и построения внутригодовых структур и
последовательностей гидрологического цикла...................................................... 29
2.2 Инвариантные признаки теплового фактора в формировании
составляющих бассейнового стока........................................................................ 37
2.3. Гляциальные факторы формирования предвесеннего стока.................................. 41
2.4. Геоэкологическая структура гидрологического цикла - основа
построения полей элементов водного и теплового балансов.............................. 45
ЧАСТЬ II
ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ БИНАРНОЙ, ТОПОЛОГИЧЕСКОЙ, РЕГИОНАЛЬНОЙ И ПЛАНЕТАРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ СИСТЕМ ТЕПЛА И ВЛАГИ Глава 3. Геотопосистемы: однопараметрические поля и модели
пространственной организации тепла и влаги.............................................. 60
3.1. Структурные и функциональные свойства геосистем - основы
пространственно-временной организации тепла и влаги.................................... 61
3.2. Пространственно-высотная организация параметров снежного покрова.... 64
3.3. Мультипликативные поля атмосферных осадков............................................... 76
3.4. Однопараметрические поля пространственно-временных связей
радиационного баланса с температурами воздуха............................................. 86
3.5. Зональные, региональные и топологические поля коэффициентов стока и
их ландшафтная индикация............................................................................... 91
3.6. Фрактальная и мультипликативная структура элементов гидрологических
сетей....................................................................................................................... 113
3.7. Геотопологические основы организации пространственно- временных
изменений тепла и влаги........................................................................................ 121
Глава 4. Бинарные системы тепла и влаги - основа оценок устойчивости и
безопасности природных комплексов................................................................. 128
4.1. Теория развития бинарного гидролого-климатического процесса, оценка
его устойчивости, напряженности и чувствительности.......................................... 128
4.2. Зональные почвенно-гидрологические критерии влажности, влагоемкости
почвогрунтов и устойчивости геосистем................................................................ 141
4.3. Плювиально-гидрологические критерии устойчивости внутригодовой
прерывности и непрерывности водных потоков..................................................... 151
4.4. Опыт оценки устойчивости гидрологических систем и их средозащитных
свойств по параметрам зарегулированности водных потоков............................ 157
4.5. Подходы к оценке гидролого-климатической и гидролого-экологической
безопасности территории....................................................................................... 170
Г лава 5. Зонально-меридиональные системы тепла и влаги - основы
гидролого-климатического районирования материков.................................... 180
5.1. Геоэкологическое обоснование гидролого-климатического
районирования Евразии.......................................................................................... 180
5.2. Зональные и меридиональные рубежи гидролого-климатических систем... 187
5.3. Геоэкология режимов тепла и влаги зонально-секторных геосистем..................... 192
Глава 6. Планетарные пояса систем тепла и влаги - структуры единого
гидролого-климатического поля Земли.............................................................. 204
6.1. Концепция развития планетарного гидролого-климатического поля..................... 204
6.2. Планетарные гидролого-климатические пояса....................................................... 212
6.3. Качественная оценка планетарной взаимообусловленности океанических,
атмосферных и гидрологических режимов............................................................. 220

ЧАСТЬ III
ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ, ГИДРОЛОГО-КЛИМАТИЧЕСКАЯ И МЕЛИОРАТИВНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕРРИТОРИИ Глава 7. Форма и содержание подходов к анализу геоэкологических ситуаций
тепла и влаги территории................................................................................... 228
7.1. Бинарная дифференциация гидролого-климатических ситуаций
на планете Земля.................................................................................................... 228
7.2. Заповедники и проблемы мониторинга природы Центральной Азии.................... 232
7.3. Географо-климатическое обоснование Забайкальской природной
территории, как геоэкологического ядра Евразии.................................................. 234
7.4. Гидролого-климатическая оценка геоэкологических ситуаций
Байкальского региона и озера Байкал.................................................................... 251
7.5. Формирование стратегии освоения новых районов Сибири с учетом
геоэкологического анализа тепла и влаги.............................................................. 266
Глава 8. Гидролого-климатические проблемы аридизации и мелиорации
ландшафтов.......................................................................................................... 285
8.1. Проблемы аридизации континентальных районов Северо-Восточной
Азии....................................................................................................................... 285
8.2. Гидролого-климатические основы мелиорации земель и ландшафтов.................. 302
Основные результаты исследований.................................................................. 308
Литература........................................................................................................... 312
Приложения......................................................................................................... 335

bibliography

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ
Геоэкологический анализ пространственно-временной организации тепла и влаги осуществлен на базе структурно-функциональных свойств геосистем, обоснованных В.Б. Сочавой (1978). Выявлены новые представления о возможном отображении точечной гео­графической информации в образе пространственного поля, аргументирована бинарная сущ­ность гидролого-климатического процесса и геосистем тепла и влаги, разработан методоло­гический прием геоэкологического анализа пространственно-временной организации состав­ляющих водного и теплового балансов. Основные результаты исследований изложены в сле­дующих положениях.
1 - Гидрологическая и климатическая организация географического пространства от­ражает особенности формирования природы территории под воздействием энергетических потенциалов влаги и тепла. Режимы и составляющие природы образуются также и другим бесчисленным множеством факторов. В связи с этим она (природа) и в ее лице геосистемы являются обобщающей интегральной формой многоликого географического объекта, очер­чивая контуры которого, тем самым очерчивается сфера, образ и в, конечном итоге, контуры любого природного явления. Мультипликативный образ геосистемы - это мультипликатив­ный образ общефункционального инварианта связей и компонентов, формирующих ее про­странственно-временное содержание и единство. Каждое явление, следовательно, может рас­сматриваться в образе и пространстве геосистемы, как реального природного объекта. Фор­мой его является, прежде всего, местоположение с потенциалом тепла и влаги природного окружения (внешние потоки вещества и энергии), а содержательной частью - структурно­функциональное свойство данного процесса, сформированного в пределах самой геосисте­мы. Эти положения стали определяющими при геоэкологическом анализе естественных и антропогенных пространственно-временных изменений тепла и влаги на земной поверхно­сти.