Методика исследования снежного покрова

Содержание

Введение

1. Экологическая, геоморфологическая и географическая характеристика Лысогорского плато

1.1 Экологическая характеристика Лысогорского плато

1.2 Геоморфологическая характеристика Лысогорского плато

1.3 Географическая характеристика Лысогорского плато

2. Методика исследования снежного покрова

2.1 Снежный покров и его характеристика

2.2 Методы наблюдения за снежным покровом

3. Геоинформационное обеспечение снегомерной съемки (на примере оврага Боровой)

3.1 Характеристика исследуемой территории

3.2 Методика проведения снегомерной съемки

Заключение

Список использованных источников

Приложения

Введение

Состояние окружающей среды крупных городов обычно оценивается по состоянию отдельных ее составляющих: атмосферного воздуха, поверхностных и подземных вод, почв и растительного покрова, здоровья горожан. Наиболее динамичной и поэтому наиболее сложной для анализа является атмосфера, которая оказывает существенное влияние на состояние всех компонентов экосистемы.

Изучение снежного покрова, его высоты, плотности и распределения по территории также имеет практическое значение, поскольку снег оказывает большое влияние на водность рек, на работу транспорта, на урожаи зерновых, трав и многих сельскохозяйственных культур, а так же на эрозионные процессы.

Целью данной работы является рассмотрение методики мониторинга снежного покрова и анализа данных, полученных в ходе исследования, проведенного по этой методики на основе использование полевых исследований и геоинформационных технологий. В рамках поставленной цели были сформированы такие задачи, как:

-       рассмотреть физико-географическую и экологическую характеристику Лысогорского массива;

-       проанализировать методики исследования снежного покрова;

-       на основе полученных данных, с помощью ГИС, проанализировать состояние снежного покрова на примере оврага Боровой.

1. Экологическая, геоморфологическая и географическая характеристика Лысогорского плато

1.1 Экологическая характеристика Лысогорского плато

Экологическую, рекреационную, противоэрозионную, водосберегающую, кислородопоставляющую и очистительную роль лесных массивов Лысогорского плато в окрестностях Саратова трудно переоценить. Для сравнения: в городской черте Саратова около 300 га зеленых насаждений общего пользования, а природный парк "Кумысная поляна" имеет около 3500 га. Один гектар насаждений поглощает за час 8 кг углекислоты, которую выделяют за то же время 200 человек; каждый гектар леса переводит 1700 м3 воды поверхностного стока в грунтовый, полностью прекращаются размывы в прилегающих оврагах; лес выделяет значительное количество фитонцидов - от 450 до 60 кг/га в зависимости от породы деревьев; средняя пылепоглотительная способность леса в пределах 3-4 т/га; кислородопродуктивность до 4 т/га. Лысогорское плато представляет фрагмент верхней, наиболее древней поверхности выравнивания Приволжской возвышенности, включенный в черту города. Это крупный останцовый массив олигоценового возраста. Абсолютные отметки Лысогорского плато колеблются от 220 до 300 м с общим понижением на юго-запад. По генезису плато является эрозионно-денудационным, для него характерна стабильная тектоническая обстановка в течение длительного времени, начиная с палеогена.

1.2 Геоморфологическая характеристика Лысогорского плато

На Лысогорском плато выделяются следующие геоморфологические элементы. Плоские водораздельные пространства центральной части. Занимают наиболее высокие абсолютные отметки и представляют собой сочетания плоских водораздельных поверхностей, шириной до 1-2 км и слабонаклонных приводораздельных склонов шириной до 0.5 км. Территория совершенно не расчленена элементами гидросети.

Водосбор верховьев р. Латрык и ее притоков. Занимает промежуточное положение между двумя водораздельными геоморфологическими элементами Лысогорского плато. Водосбор представлен сочетанием пологих, довольно расчлененных склонов и пойменных участков р. Латрык. В западной части Лысогорского массива присутствует фрагмент правой надпойменной террасы р. Латрык шириной до 0.5 км.

Выпуклые водораздельные участки окраинной части. Они представляют собой сочетания выпуклых водоразделов, приводораздельных склонов, особенно хорошо выраженных в предуступной части, а также отдельных водораздельных останцов и седловин.

Такой набор морфологических элементов рельефа объясняется близостью к денудационному уступу, окаймляющему плато, высокой энергией рельефа и эрозией ущелий и балок. Все это способствует более активному выветриванию и денудации территории и соответственно большому разнообразию форм рельефа в пределах этой части плато. Многие балки и ущелья, а также многочисленные эрозионно-оползневые цирки энергично и глубоко вклиниваются в пределы плато со стороны Приволжской котловины и Елшано-Гусельской равнины.

Абсолютные отметки этого геоморфологического элемента колеблются от 220 до 275 м. Граница с геоморфологическими элементами Приволжской котловины и Елшано-Гусельской равнины очень четкая и подчеркивается хорошо выраженной бровкой денудационного уступа, примыкающего к плато.

Направление простирания водораздельных поверхностей совпадает с общим северо-восточным простиранием самого Лысогорского плато, что особо подчеркивает специфичность и своеобразную буферность этого элемента рельефа.

В целом Лысогорское плато представляет собой уникальный геоморфологический район, расположенный в непосредственной близости от долины Волги и очень высоко над ней поднятый. Важно отметить, что по Лысогорскому плато проходит граница между двумя крупнейшими речными системами Русской равнины - бассейнами р. Волги и Дона, - и именно в этом месте Волга находится на самом близком расстоянии (всего 5 км) от западной границы своего водосбора.

Массив возвышенных плато в юго-восточной части окаймляется неширокой полосой крутосклонов, относящихся к уступу плато, отделяющего Лысогорское плато от Саратовской котловины.

Поверхность уступа представляет собой склоны, преимущественно восточной экспозиции высотой 100-150 м при уклоне 25-200 м на 1 км.

Склоны покатые и крутые, густо изрезаны промоинами, обрывистыми стенками и оврагами, местами видны следы оползневой деятельности: котловины, сползающие бугры с межбугровыми понижениями или выровненными площадками с обратным уклоном.

Рельеф оказывает значительное влияние на перераспределение тепла и влаги. Склоны южной экспозиции крутизной до 40° испытывают недостаток влаги и избыток тепла. В зимнее время в основном эти склоны голые - весь снег сдувается. В теплый период склоны южной экспозиции подвергаются сильной водной и ветровой эрозии. Склоны северной и восточной экспозиции более пологие, крутизной до 20°. Они имеют большое эстетическое значение и являются местом отдыха горожан.

Ущелья, в основном южного и восточного направлений, очень живописные. В них отмечается более мягкий микроклимат. Обычно в этих ущельях размещаются базы отдыха, санатории и другие учреждения здравоохранения.

На территории "Кумысной поляны" имеются пруды и ручьи. Пруды неглубокие, в основном залесенные и заросшие рогозом. Поступление воды в водоемы происходит в весенний период за счет талых вод. В летнее время пруды пересыхают или превращаются в болота, но в некоторых водоемах уровень воды поддерживается за счет поступления в них воды из ручьев и родников. По тальвегам отдельных оврагов и ушелий протекают ручьи, образование которых связано с выходом грунтовых вод на поверхность.

1.3 Географическая характеристика Лысогорского плато

Почвы Лысогорского плато разнообразны. На плато выделяется ареал серых лесных почв. Эти почвы приурочены к пологим северным склонам и занимают всего 1-2% от обшей площади всех почвенных разностей.

В итоге Саратов оказался в кольце интразонального лесостепного ландшафта-"острова". благотворно влияющего на микроклимат городских застроек[2].

Ландшафтное районирование природного парка "Кумысная поляна" представлено тремя природными местностями: водораздельным пространством, крутым денудационным уступом, урочищами эрозионной сети, которые глубоко врезаны не только в поверхность уступа, но местами и в водораздельную поверхность. Местности включают 31 вид урочищ - от крупных (сотни гектаров) до мелких (менее одного гектара).

Геосистемы плато отличаются не только морфометрическими параметрами (крутизна, экспозиция), литогенной основой, но и почвенным и растительным покровом. Каждому виду урочища присущ определенный набор геофизических показателей, основными из которых являются: приход солнечной радиации к подстилающей поверхности, радиационный баланс, величина фотосинтетически активной радиации, суммы температур почвы и воздуха, осадки, влагозапасы почвы, величина испарения и испаряемости, высота снежного покрова и др. На эти различия, с учетом с антропогенной нагрузки, в первую очередь реагирует травянистая растительность, затем и древесные ценозы.

Основные гео- и биогеофизические показатели отдельных элементов ландшафтной структуры (плакорных участков, склонов уступа плато северной и южной экспозиции, урочищ эрозионной сети) показывают, что склоны денудационного уступа Лысогорского плато южной ориентации имеют критические ландшафтные показатели для наших региональных условий. Это выражается в следующем:

повышенном радиационном балансе при малом увлажнении;

малой величине испарения при значительной испаряемости, поэтому отношение Е/Е0 мало;

меньшей высоте снега, малых показателях снежности;

большой величине радиационного индекса сухости Будыко;

суммарная ФАР высока, а КПД ФАР низкий за счет небольшой продуктивности фитомассы[1].

Растительность Лысогорского плато имеет специфический интразональный комплекс ассоциаций, включающих лесную растительность, растительность луговых степей, остепненных лугов, разнотравно-типчаково-ковыльные, типчаково-полынные и полынно-типчаковые степи, сохранившиеся на южных склонах с солонцеватыми почвами.

Породный состав лесов Лысогорского плато разнообразный. Лесные фитоценозы представлены в основном пятью видами древесных пород: дубом черешчатым, кленом остролистным, липой, осиной, березой.

Кустарниковые сообщества из терна, миндаля низкого, вишни, спиреи встречаются на опушках леса и отдельными куртинами на полянах. Травянистая растительность Лысогорского плато состоит из двух формаций: луговой степи и остепненных лугов раз-нотравно-тысячелистниковых на северных склонах и плоских водоразделах, типчаково-разнотравных и разнотравно-типчаково-полынных - на южных склонах.

В травянистом покрове доминируют 27 видов растений, среди которых наиболее встречаемые ландыш, звездчатка, чина, сныть, мятлик боровой, пыреи.

На Лысогорском плато происходит нежелательный процесс остепнения лесных территорий, которому подвержено около 350 га. Деградирующие насаждения большей частью приурочены к возвышенным местам и склонам южных экспозиций[2].

2. Методика исследования снежного покрова

Одной из важнейших характеристик ландшафта в зимний период являются свойства снегового покрова - его мощность и плотность. От этих показателей зависит как глубина промерзания грунта, так и запас содержащейся в снегу воды.

2.1 Снежный покров и его характеристика

Снежный покров - слой снега на поверхности Земли, образовавшийся в результате снегопадов и метелей. Снежный покров обладает малой плотностью, возрастающей со временем, особенно к весне. Альбедо свежевыпавшего снега - 70-90%, весеннего, тающего - 30-40%. Поверхность снежного покрова в значительной степени формируется под воздействием солнечной радиации и ветров. Ветровые формы снежного микрорельефа могут быть аккумулятивными (снежные сугробы, дюны, барханы) и дефляционными (заструги, впадины). Из-за малой плотности снежного покрова (0,05-0,1 г/см³ у свежевыпавшего снега, 0,3-0,4 г/см³ у сухого снега в конце зимы, 0,5-0,6 г/см³ у многолетнего снега на ледниках) велика его теплопроводность. Снежный покров характеризуется слоистостью и зернистостью. На протяжении зимы снежный покров оседает и уплотняется. Разрезы снежного покрова к концу зимы отражают историю прошедших снегопадов и сопровождавших их состояний погоды, запасы тепла в подстилающих грунтах, а так же экологическую обстановку на территории.

Снежный покров оказывает огромное влияние на климат, рельеф, гидрологические и почвообразовательные процессы, жизнь растений и животных. Снежный покров предохраняет почву от глубокого промерзания и сохраняет озимые посевы, поглощает азотистые соединения, удобряя тем самым почву, адсорбирует атмосферную пыль, охлаждает приземные слои воздуха.

Максимальные снегозапасы - это наибольшая за год масса воды, содержащаяся в снежном покрове. Для научных и прикладных целей важны сведения о продолжительности периода с непрерывным залеганием снега. Устойчивым считается снежный покров, залегающий не менее одного месяца. Еще одна характеристика, межгодовая изменчивость снегозапасов, - один из главных факторов вариаций талого стока, лавинной активности, баланса массы ледников. При составлении карт снежного покрова на достаточно изученные территории использованы зависимости снегозапасов и числа дней со снежным покровом от абсолютной высоты. При расчетах значений снегозапасов учитывались такие факторы, как удаление от океана, ориентация макросклонов относительно основных влагонесущих потоков и экранированность. На равнинной территории изолинии проведены на основе линейной интерполяции в поле точек, образованном данными метеорологических станций. Ежедневные данные метеостанций о толщине и плотности снежного покрова определяют режим снегонакопления в точке. Но сеть метеостанций редка и неравномерна, а в труднодоступных горных районах вообще отсутстствует. В таких случаях используются данные маршрутных снегосъемок и дистанционные методы. Для малоизученных территорий, таких как Южная Америка, Центрально-Азиатское нагорье, разработаны косвенные методы расчетов, основанные на количественных связях характеристик снежного покрова с определяющими их климатическими факторами. Для каждого материка и природного региона приводится по две основные карты: максимальных снегозапасов и числа дней со снежным покровом, которые дают представление о распределении снежного покрова по территории и во времени. Имеется и ряд нетиповых карт. Территория России и сопредельных государств дополнена серией карт с датами установления и разрушения снежного покрова, приведенными с точностью до декады. На материк Северной Америки дана карта коэффициента вариации максимальных снегозапасов[4].

2.2 Методы наблюдения за снежным покровом

Наблюдения за снежным покровом состоят из ежедневных наблюдений за изменением (динамикой) снежного покрова и периодических снегосъемок для определения снегонакопления и запаса воды на элементах природного ландшафта (поле, лес, балки, овраги).

При ежедневных наблюдениях за снежным покровом определяют:

степень покрытия окрестности станции снежным покровом (выражается в баллах);

характер залегания снежного покрова на местности (записывается в виде кода);

структуру снега (записывается в виде кода);

высоту снежного покрова на метеорологической площадке или на выбранном участке вблизи станции (выражается в см).

При снегосъемках на каждом выбранном маршруте определяют:

высоту снежного покрова (среднюю из установленного числа измерений);

плотность снега (среднюю из установленного числа измерений);

структуру снежного покрова (наличие прослоек льда, воды и снега, насыщенного водой);

характер залегания снежного покрова на маршруте;

степень покрытия снегом маршрута;

состояние поверхности почвы под снегом (мерзлая, талая).

Степень покрытия снегом окрестности станции, характер залегания снежного покрова и структура снега оцениваются наблюдателем при визуальном осмотре окрестности станции в соответствии с принятыми шкалами. Высота снежного покрова определяется на основании измерений расстояния от поверхности земли до поверхности снежного покрова (поверхности раздела снежный покров-атмосфера). Плотность снега вычисляется как отношение массы вертикального столба снега к объему этого столба. В плотность снега не включают плотность снега, насыщенного водой, плотность воды, находящейся под снегом, и плотность ледяной корки, находящейся на поверхности почвы. Запас воды в снежном покрове вычисляется по измеренным значениям высоты снежного покрова, значениям плотности снега и принятым средним значениям плотности снега, насыщенного водой, талой воды и ледяной корки.

При производстве измерений должны применяться следующие средства измерений:

рейка снегомерная переносная М-104 (M-104-I длиной 1800 мм и М-104-П длиной 1300 мм) с ценой деления 10 мм;

снегомер весовой ВС-43;

линейка с ценой наименьшего деления 1 мм.

При измерении характеристик снежного покрова высотой более 1,5 м в качестве средств измерений могут быть использованы также:

снегомерная металлическая переносная рейка М-46;

снегомер составной М-78.

Определение основных характеристик снежного покрова на элементах ландшафта производят на выбранных и закрепленных на местности снегомерных маршрутах. Маршруты должны быть характерными для окружающей местности по условиям формирования снежного покрова в поле, лесу или овраге. При выборе маршрутов снегосъемок должны соблюдаться следующие правила:

маршрут снегосъемок должен располагаться не далее 5 км от станции, не ближе 0,5 км от линии железных дорог, шоссе, окраин населенных пунктов с промышленными объектами;

запрещается прокладка маршрутов на льду озер, рек и других водоемов; на местности, не доступной в периоды весеннего половодья, а также на поле аэродрома.

Полевой маршрут прокладывается так, чтобы он пересекал типичные формы рельефа. Если прямолинейный маршрут выбрать не представляется возможным, разрешается прокладка маршрута в виде ломаной линии с тупыми углами.

В лесных районах и в местности с ровным рельефом, на небольших полях, располагающихся среди лесов, выбирается полевой маршрут длиной 1000 м.

Лесной маршрут прокладывается по наиболее характерным для данного района участкам леса в виде прямой длиной 500 м.

Если в лесу преобладают хвойные породы деревьев, то маршрут должен проходить среди хвойных деревьев; если преобладают лиственные породы - среди лиственных.

Начало лесного маршрута следует выбирать не ближе чем в 100 м от края леса. При малых размерах лесного участка прокладываются две линии общей протяженностью 500 м; первая начинается на расстоянии 100 м от края леса, а вторая - параллельно первой на расстоянии 25-50 м от нее в глубь леса.

Балка (овраг, лог), выбранная для снегосъемки, должна быть шириной от 30 до 400 м и типичной для балок этого района. Если в районе станции преобладают большие овраги без древесной растительности, то для снегосъемок не следует выбирать облесенный овраг малых размеров; если в районе станции большинство оврагов направлено с севера на юг, то выбранный овраг должен иметь то же направление и т. п. В балках, выбранных для снегосъемок, прокладывается от двух до пяти поперечных линий общей длиной не менее 500 м. Количество поперечных линий и общая их длина зависят от ширины балки. При ширине балки до 100 м расстояние между поперечниками должно составлять 100 м, в более широких балках расстояние между поперечными линиями должно быть не менее ширины оврага. Линия снегосъемки должна проходить за пределами левой и правой бровки балки на 10-20 м.

Порядок производства работ на полевом и лесном маршрутах снегосъемки следующий:

в начале маршрута (первая точка измерения на маршруте) производится измерение высоты снежного покрова с помощью переносной снегомерной рейки;

далее производятся измерения высоты снежного покрова по маршруту через каждые 20 м на поле и через каждые 10 м в лесу;

по мере движения по маршруту производится определение плотности снега; первая точка определения плотности снега выбирается на расстоянии 50-100 м от начала маршрута. На полевом маршруте длиной 2000 м выбирается 10 точек для определения плотности снежного покрова через каждые 200 м, на полевом маршруте длиной 1000 м - через 100 м; на лесном маршруте - 5 точек через каждые 100 м;

в точках, выбранных для определения плотности снега, берется проба снега весовым снегомером, измеряется толщина слоя талой воды, слоя снега, насыщенного водой, толщина притертой ледяной корки, а также оценивается состояние почвы под снежным покровом (мерзлая или талая);

измерение толщины слоя талой воды и слоя снега, насыщенного водой (при наличии этих слоев в данной точке), производится после взятия пробы снега весовым снегомером с помощью снегомерной рейки или лопаточки весового снегомера. Для измерения толщины ледяной корки необходимо пробить корку до поверхности почвы рейкой или зубилом, после чего измерить толщину слоя ледяной корки линейкой с миллиметровыми делениями;

характеристика состояния поверхности почвы под снежным покровом (мерзлая, талая) оценивается визуально в каждой точке определения плотности;

после прохождения всего маршрута дается характеристика залегания снежного покрова на маршруте (словесная и в цифрах кода КН-01);

Порядок производства работ на маршруте снегосъемок в балках (оврагах, логах) следующий:

выбирается первая точка измерения высоты снежного покрова, которая является началом маршрута (10-20 м от бровки балки);

измеряется высота снежного покрова, начиная с первой точки, через каждые 5 м маршрута при ширине балки 200 м и менее, а при ширине больше 200 м - через 10 м;

если маршрут снегосъемки в балках состоит из нескольких промерных линий, то первая точка каждой линии выбирается на расстоянии 10 м от бровки балки; последняя - не дальше 10 м от бровки;

измерение высоты снежного покрова производится так же, как на полевом и лесном маршрутах; при большой высоте ( > 1 м) снежного покрова следует использовать вместо переносной снегомерной рейки М-104 рейку М-46 или М-78.

Во время снегосъемки 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, которые при измерении высоты снежного покрова следует пробить рейкой.

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

При взятии пробы снега для измерения плотности цилиндр весового снегомера погружают отвесно в снег отточенным краем вниз, слегка надавливая на него. По шкале цилиндра отсчитывают высоту снега с точностью до 1 см, отгребают лопаточкой снег с одной стороны цилиндра и подводят ее под нижний край цилиндра. Подняв цилиндр вместе с лопаточкой, переворачивают его нижним краем 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 глаза, 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 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 смерзшегося 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 пробу берут 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 ею снега).

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

Измерение толщины слоя талой воды, снега, насыщенного водой, и ледяной корки необходимо производить сразу после взятия пробы снега до взвешивания ее[5].

После выполнения измерений, подчитывается плотность снежного (d, г/см³) покрова и запас воды (Z, г/см²) в нем по формулам:

 = mср/V,

где mср - масса снега, V - объем (по снегомеру).

 = 10* Hср*d,

где Hср - средняя высота снежного покрова (см).

3. Геоинформационное обеспечение снегомерной съемки (на примере оврага Боровой)

3.1 Характеристика исследуемой территории

Для снегомерной съемки был выбран овраг Боровой (Приложение А). Овраг расположен в западной части лысогорского массива, начинаясь от дирекции лесопарка "Кумысная поляна", и заканчивается, впадая в другой овраг, рядом с детским лагерем "Березка". Длина оврага 1660м, площадь 0,55 км². В верховьях оврага, на слиянии двух отвержков находится крупный родник "Татарский" и пруд, дающий начало ручью, пересыхающего летом. Склоны оврага слабо иссечены тальвегами. По дну оврага проходит пешеходная тропинка. Средний угол уклона правого склона 30ᵒ, левого - 10ᵒ (Приложение Б). Правая сторона оврага представлена склонами южной и юго-западной экспозиции(Приложение В). Левая сторона представлена склонами северной и северно-восточной экспозиции. Растительное сообщество характерно для лысогорского массива и представлено преимущественно дубом черешчатым и липой на склонах; кленом и липой на водоразделе.

3.2 Методика проведения снегомерной съемки

В ходе исследования было сделано 17 замеров. Измерения проводились по двум маршрутам, проходящим перпендикулярно оврагу (Рис 1 и 2). Первый маршрут начинался от пешеходной тропинки, проходящей по тальвегу оврага, и закончился на левой водораздельной поверхности (точки 1-6). Второй маршрут был проложен с левого водораздела до правого (точки 7-17). Измерения проводились согласно методике, при помощи снегомерной рейки, снегомера-плотномера ВС-43 и GPS-навигатора Garmin Dakota 10. Были получены значения глубины снежного покрова, и его вес и сведены в таблицу (Приложение Г).

Рисунок 1.(составлено автором).

Рисунок 2. (составлено автором).

Используя формулы расчёта плотности и влагозапаса, были проведены расчёты, результаты которых также сведены в таблицу (Приложение Г). По значению глубины снежного покрова проведена интерполяция (Рисунок 3).

Рисунок 3. Интерполяция по глубине снежного покрова (составлено автором).

Используя программное обеспечение MapInfo 10.5, была произведена оцифровка топографической карты неизвестного масштаба, которая была привязана в проекции UTM WGS 84 для облегчения переноса данных с GPS.

После оцифровки картографические данные были экспортированы в ArcGis для дальнейшей обработки. Первым этапом была произведена интерполяция методом Натурального соседства (Natural neighbor), по результатам которой была составлена обзорная карта (Приложение Д). С помощью инструмента 3D Analys были построены профили маршрутов (Рисунок 1 и 2). На втором этапе, на основе полученных данных интерполяции была построена карта углов наклона и экспозиции склонов (Приложение Б и В). Так же была построена TIN-модель (Приложение Е).

Анализируя полученные в ходе исследований данные, были выявлены следующие закономерности:

склоны южной и юго-восточной экспозиции имеют большие углы наклона, чем склоны северной и северо-западной экспозиции, что характерно для лысогорского плато.

наименьшие значения глубины снега наблюдаются на склонах южной экспозиции, причём значения изменяются с высотой, уменьшаясь, по мере приближения к водоразделу. Это является одной из причин остепнения и деградации растительных сообществ на этих склонах.

наибольшие значения глубины снежного покрова наблюдаются на дне оврага, что обуславливается горизонтальным переносом снега со склонов.

средняя глубина, на момент измерений, снежного покрова составляет 113см, средняя плотность 0,25 г/см³, запас влаги составляет 287,1 г/см².

Заключение

Снегомерная съемка крайне важна для исследования как геоморфологических, так и метеорологических процессов. Использование ГИС значительно упрощают анализ материалов снегомерной съемки, а так же помогают представить полученные данные в наиболее наглядной форме.

В ходе работы были рассмотрены методики исследования снежного покрова; проведены полевые исследования оврага Боровой; по полученным данным была составлена серия карт и проведён их анализ.

Список использованных источников

1.       Лысогорское плато как локальная модель ландшафтов южной лесостепи Саратовской области. Бобров Г.П., Тархова Л.А. -Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2009. -13с.

.        Особо охраняемые территории Саратовской области [Электронный ресурс]: Информационный ресурс. - Режим доступа: #"556144.files/image004.gif">

Приложение Б

Карта склонов оврага Боровой (составлено автором)

Приложение В

Приложение Г

Таблица полученных данных (составлено автором).

Приложение Д

Результаты интерполяции по высоте методом Natural neighbor (составлено автором).

Приложение Е

-модель оврага Боровой (составлено автором).