Статистические особенности связи режима различных видов осадков и стока в верховьях Оби и Енисея

В связи с усилением внимания общественности и создаваемых задач для освоения природных богатств и улучшения социально-экономического состояния этого региона появилась необходимость оценки качественных и количественных изменений водных ресурсов, как основополагающей составной части жизнеобеспечения населения. Речной сток является важнейшим элементом круговорота воды в природе, с помощью которого происходит перемещение воды с суши в океаны или области внутреннего стока, что является показателем мезоклиматических особенностей любого региона и отражает условия его увлажнения в балансе с осадками и испарением. Сток формируется за счет осадков, но роль осадков различного вида в формировании внутригодового стока до сих пор четко не определена.
Крупнейшему русскому климатологу А.И. Воейкову принадлежит выражение «реки – продукт климата». В этом определении подчеркивается ведущая роль климатических условий в формировании рек и их режима.
Если, по образному выражению географов, вода – это кровь ландшафта, то реки – это кровеносная система ландшафта, переносящая вещество и энергию и преобразующая сам ландшафт [8].
Реки являются одним из ключевых геологических и геоморфологических факторов на планете. Речной сток участвует в крупномасштабном процессе эрозии на поверхности Земли совместно с физическим выветриванием: реки эродируют горы и возвышенности, создают долины, а также глубокие ущелья. Вместе с этим они накапливают в своих низовьях продукты эрозии и формируют толщи отложений, аллювиальные равнины, поймы, дельты, конусы выноса.
Верховья Оби и Енисея находятся в уникальных районах. Обь появляется от слияния двух рек, Бия и Катунь на Алтае, далее, в своем верхнем течении занимает Приобское плато. Енисей же, образуясь от Малого и Большого Енисея (Каа-Хем и Бий-Хем соответственно), протекает по Тувинской котловине до выхода из пределов Западного Саяна в Минусинскую котловину. Для устранения влияния антропогенного фактора в работе рассматривались только незарегулированные участки рек с соответствующими бассейнами.
Были сформулированы две рабочих гипотезы: первая – о степени влияния твердых осадков как накопленных за зимний период на весенне-летний сток и вторая – о степени влияния жидких осадков непосредственно на летне-осенний сток.
Актуальность рассматриваемой темы выпускной квалификационной работы обусловлена недостаточной изученностью статистических структур взаимосвязей осадков именно различного вида и поверхностного стока для исследуемых регионов. Данная работа позволит сделать шаг к определению роли осадков различного вида в формировании внутригодового стока в статистическом плане.
Таким образом, целью работы является выявление особенностей статистической структуры динамики и взаимосвязей осадков различного вида со стоком в этих двух уникальных районах.
В соответствии с этим, важнейшими задачами, поставленными в процессе выполнения ВКР, были следующие:
1. Дать характеристику природных, климатических и гидрологических условий верховий рек Оби и Енисей;
2. Освоить основные методы исследования, необходимые для написания ВКР;
3. Проанализировать статьи и работы по взаимодействию осадков различного вида друг с другом и со стоком в верховьях Оби и Енисея;
4. Провести первичную статистическую обработку данных по всем м/станциям и г/постам;
5. Сформировать базы данных для дальнейших расчетов и анализа;
6. Рассчитать основные статистические характеристики динамики и взаимосвязей осадков и стока;
7. Проанализировать полученные результаты и сделать выводы.
Объект исследования: верховья Оби и Енисея.
Предмет исследования: режимы различных видов осадков и стока.
Выпускная квалификационная работа (ВКР) состоит из введения, 4 глав, заключения, списка используемой литературы и источников, а также приложения.
1. Физико-географический обзор
В главе рассматриваются физико-географические характеристики верховьев Оби и Енисея по компонентам ландшафта (географическое положение, геологическое строение и рельеф, климат и внутренние воды, почвенный покров, растительный и животный мир).
2. Особенности статистической структуры пространственно-временной динамики (ПВД) осадков различного вида в бассейне верховьев Оби.
В главе 2 рассматривается структура динамики различных видов осадков во времени и пространстве; динамика жидких и твердых осадков; структура соотношения различного вида осадков со стоком в верховьях Оби.
3. Особенности статистической структуры пространственно-временной динамики (ПВД) осадков различного вида в бассейне верховьев Енисея.
Рассматривается структура динамики различных видов осадков во времени и пространстве; динамика жидких и твердых осадков, а также структура соотношения различного вида осадков со стоком в верховьях Енисея.
4. Сравнительный анализ двух речных бассейнов по характеру взаимосвязей осадков со стоком.
Проводится корреляционный и регрессионный анализ на основе полученных данных; выявляются общие черты и закономерности связей различного вида осадков со стоком в обоих бассейнах; подводятся итоги статистического анализа: особенности, сходства и различия связей видов осадков (твердые, жидкие) со стоком в верховьях Оби и Енисея.
В процессе выполнения выпускной квалификационной работы автор для ознакомления с состоянием вопроса использовал библиотечную литературу, научные и прикладные статьи из открытых источников по данной теме. Для непосредственной расчетной и аналитической работы была сформирована база данных на основе электронных ресурсов, список которых приведен ниже в методах исследования. В эту базу вошли значения месячных и годовых сумм жидких, смешанных и твердых осадков с внесенными поправками на смачивание и выдувание по всем задействованным м/станциям региона (список станций на стр. 6) с заполнением пропусков в рядах и критическим анализом подозрительных величин. Также была сформирована база значений средних месячных и годовых значений расхода воды по замыкающим гидропостам (список г/постов на стр. 6).