Специализированные характеристики интенсивности осадков для прикладных целей

Иванова, Екатерина Викторовна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Специализированные характеристики интенсивности осадков для прикладных целей
ВАК РФ 25.00.30, Метеорология, климатология, агрометеорология

Автореферат диссертации по теме "Специализированные характеристики интенсивности осадков для прикладных целей"

на правах рукописи

005006799

Иванова Екатерина Викторовна

СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИНТЕНСИВНОСТИ ОСАДКОВ ДЛЯ ПРИКЛАДНЫХ ЦЕЛЕЙ

Специальность 25.00.30 - метеорология, климатология, агрометеорология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

1 2 Я Н В 2012

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2011

005006799

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном учреждена «Главная геофизическая обсерватория им. А.И. Воейкова»

Научный руководитель доктор географических наук, профессор

Кобышева Нина Владимировна

Официальные оппоненты доктор географических наук, профессор

Мазуров Геннадий Иванович, кандидат географических наук Священников Павел Николаевич

Ведущая организация Российский государственный

гидрометеорологический университет (РГГМУ)

Защита состоится 25 января 2012 года в 14 часов на заседании совета 327.005.01 по защите кандидатских и докторских диссертаций пр федеральном государственном бюджетном учреждении «Главн. геофизическая обсерватория им. А.И.Воейкова» по адресу: 194021, Санк Петербург, ул. Карбышева, 7.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке федерально] государственного бюджетного учреждения «Главная геофизическ; обсерватория им. А.И. Воейкова».

Автореферат разослан 23 декабря 2011 года.

Ученый секретарь совета по защите докторских и кандидатских диссертаций,

доктор географических наук

/ Я/а

А.В. Мещерская

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертационного исследования.

Режим осадков в значительной степени влияет на многие виды человеческой деятельности. Интенсивность их выпадения является одной из наиболее сложных характеристик для определения и адекватного учета в прикладных исследованиях. Это объясняется как недостаточной точностью ее измерения, так и проблемами, связанными с обработкой и преобразованием исходных данных в специализированные показатели.

Возрастающее практическое значение детальной информации о временной структуре дождей связано с изменением режима осадков в свете общих климатических изменений, а также с необходимостью разработки новых для российской гидрометслужбы специализированных показателей интенсивности осадков, включенных в зарубежные строительные нормативы. От точности определения характеристик интенсивности осадков, включаемых в расчетные формулы, зависит стоимость сооружений, эффективность и безопасность их эксплуатации.

Сфера применения данных об интенсивности жидких осадках включает принятие архитектурно-планировочных решений, проектирование сетей водоотведения, исследование влияния интенсивности осадков на процессы в почвенном слое, и.т.д. Все эти отрасли нуждаются в своих специализированных характеристиках интенсивности осадков, методики получения которых не всегда соответствуют современным требованиям к климатическим данным. Данная работа призвана в определенной степени восполнить этот пробел.

В диссертации предлагается обновленная методика подготовки данных по интенсивности осадков, включенных в ряд зарубежных нормативных документов по проектированию систем водоотведения. Рассматривается уточненный алгоритм учета данных о жидких осадках, выпадающих на вертикальные поверхности (так называемых «косых дождей») для строительного проектирования и принятия архитектурно-планировочных решений. Анализируется влияние интенсивности осадков на гидрологический режим болот, обуславливающий возникновение и распространение лесных пожаров и эмиссии парниковых газов.

Предмет исследования - получение специализированных характеристик интенсивности осадков для прикладных целей, включая проектирование систем водоотведения, принятие архитектурно - планировочных решений, анализ влияния интенсивности осадков на гидрологический режим болот.

Цель исследования - разработка принципов и методов практического использования климатической информации об интенсивности осадков.

Для достижения данной цели были решены следующие задачи:

1. Проанализирована методика построения эмпирического и теоретического «профилей дождя», входящих в ряд зарубежных нормативных документов по проектированию систем водоотведения; данная методика адаптирована для использования на территории РФ в связи с необходимостью климатического обслуживания российских и зарубежных строительных компаний.

2. Проведена апробация методики построения «профилей дождя» на примере двух городов РФ - Санкт-Петербурга и Владивостока.

3. Оценены существующие подходы к определению количества осадков, проходящих через условную вертикальную поверхность («косого дождя») и выработана оптимальная методика.

4. Построены карты количества и интенсивности «косого дождя» для территории РФ по выбранной методике с использованием обновленных данных об осадках.

5. Оценены ожидаемые изменения количества «косого дождя» к середине XXI века на территории РФ.

6. Проведены экспериментальные исследования влияния интенсивности осадков на гидрологический режим болот и проанализированы полученные результаты.

Положения, выносимые на защиту:

- методические рекомендации по расчетам эмпирического и теоретического «профилей дождя», включенных в ряд зарубежных нормативных документов для проектирования систем водоотведения, с учетом особенностей данных об интенсивности осадков, имеющихся в РФ,

- карты количества и интенсивности «косого дождя» на территории РФ, построенные по обновленным данным;

- уточненная методика расчета количества «косого дождя» по направлениям и на вертикальную поверхность заданной ориентации;

- прогнозные оценки количества «косого дождя» на середину XXI века по ансамблю моделей общей циркуляции атмосферы и океана (МОЦАО) для территории РФ;

- оценка влияния осадков различной интенсивности на уровень воды и влагосодержание торфа в сфагновом болоте.

Научная новизна;

- впервые решена задача построения «профилей дождя», входящих в нормативные документы для проектирования систем водоотведения, с учетом особенностей данных об интенсивности осадков, имеющихся в РФ;

- впервые построены карты количества и интенсивности «косого дождя» с использованием обновленных данных о количестве осадков, их продолжительности и скорости ветра при дожде для территории РФ;

- по результатам ансамбля моделей общей циркуляции атмосферы и океана (МОЦАО) впервые составлена карта количества «косого дождя», ожидаемого к середине XXI века на территории РФ;

- впервые экспериментально доказана связь интенсивности осадков с уровнем воды и влагосодержанием торфяников.

Практическая значимость:

адаптирована методика построения «профиля дождя», входящая в нормативные документы Евросоюза, для проектирования систем водоотведения на территории РФ. Методика будет представлена в УГМС РФ, Беларуси и Казахстана для климатического обслуживания зарубежных строительных компаний, а также будет использована для обновления отечественных нормативных документов по проектированию систем водоотведения;

построены карта количества и интенсивности «косого дождя» для территории РФ,

- предложена уточненная методика оценки количества «косого дождя» по направлениям и на стену заданной ориентации. Полученные результаты могут быть использованы в строительном проектировании и при принятии архитектурно-планировочных решений;

- выявлено влияние интенсивности осадков на гидрологический режим болот. Особенности гидрологического режима болот необходимо учитывать при планировании мероприятий по их осушению, в связи влиянием

пониженного уровня воды в болотах на возрастание вероятности пожаров и на увеличение эмиссии углекислого газа.

Достоверность результатов

Достоверность полученных результатов обеспечена использованием обширного массива данных об интенсивности осадков ВНИИГМИ-МЦД, который был проверен и откорректирован автором. Достоверность результатов расчетов, представленных в работе, подтверждается статистическои обеспеченностью используемого фактического материала.

Апробация работы

Результаты работы доложены на семинаре отдела прикладной климатологии ФГБУ "ГГО" и на курсах повышения квалификации в виде лекции "Обеспечение современных потребностей различных категорий потребителей климатической продукцией и информацией". Составлены методические рекомендации для УГМС по расчету «профилей дождя». Результаты работы, касающиеся влияния интенсивности осадков на гидрологический режим болот, были доложены на семинарах в СПбГУ и в Университете г. Гамбурга, на кафедре почвоведения.

Личный вклад автора

Автор принимал непосредственное участие в постановке задач, обработке данных и анализе полученных результатов. Автор лично проводил эксперименты с целью оценки влияния дождей различной интенсивности на гидрологический режим болот в лаборатории Университета г. Гамбург и оценивал достоверность полученных результатов.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников и приложения. Общий объем работы составляет 112 страниц, включая 31 рисунок, 15 таблиц и 3 приложения Библиографический список включает 74 наименования (в том числе - 23 иностранных).

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Во введении диссертационной работы обоснованны актуальность темы исследования, цель и содержание поставленных задач, отражены теоретические и методологические основы работы, предмет исследования, раскрыты научная новизна и практическая значимость результатов работы.

В петой главе представлен обзор литературы и проанализировано состояние исследований в области использования информации об интенсивности осадков для прикладных целей. Рассмотрены зарубежные методики построения «профиля дождя», оценены особенности различных подходов к расчету количества «косого дождя». Проведен анализ зарубежных публикаций на тему изменения гидрологического режима болот и возможных последствий этих изменений.

Во второй главе рассматривается методика получения специализированных характеристик интенсивности осадков для проектирования систем водоотведения, принятая в Евросоюзе. Одной из основных характеристик, используемых при проектировании систем водоотведения в ЕС, являются так называемые эмпирический и теоретический «профили дождя». «Профиль дождя» представляет собой графический вид зависимости между интенсивностью дождя, его количеством и продолжительностью, показывающий изменение этих характеристик в течение

дождя. В работе изложена методика по расчету эмпирического и теоретического «профиля дождя».

Раздел 1. При построении эмпирического «профиля дождя» длительность анализируемого дождя принимается за 100%. При этом каждому моменту дождя соответствует определенный процент от средней интенсивности этого дождя и процент от общего количества осадков за дождь. Данный подход позволяет обобщать характеристики дождей различной продолжительности и получить обобщенный эмпирический «профиль дождя», характерный для данных климатических условий.

Требуемая климатологическая информация не содержится в нормативной и справочной литературе РФ, поэтому в данной работе разработана специальная методика для ее получения с учетом особенностей исходных данных об интенсивности осадков, имеющихся в РФ. Методика построения эмпирического «профиля дождя» апробирована при получении этого показателя для Санкт-Петербурга. Данными для построения эмпирического «профиля дождя» послужили показания плювиографов для наиболее сильных дождей (более 10 мм) за период 1980-2010 гг. Затем эта информация обрабатывалась по предложенной автором схеме для каждого анализируемого дождя.

Форма представления информации о каждом конкретном дожде в виде «профиля дождя» позволяет усреднять значения интенсивности и количества осадков за разные дожди независимо от различий в их продолжительности, а затем получить осредненный эмпирический «профиль дождя», характерный для данного климатического района. Пример такого «профиля дождя» представлен в таблице 1.

Таблица 1.

Зависимость интенсивности и количества осадков от времени в течение «осредненного» дождя.

% от % от средней % количества

продолжительности интенсивности осадков

0 0 0

1 143 1.44

2 142 2.85

3 165 4.50

97 40 98.91

98 40 99.31

99 35 99.65

100 35 100.00

По данным таблицы 1 строится осредненный «профиль дождя» (рис. 1).

й оО

Г1родиЧ«пельносгь дожд*,

- * ох средней ши екатиостп ■•♦в от полного холма осадков

- Пи.штиыпальвая от сриднеЯ и

Рис. 1. Осредненный эмпирический «профиль дождя»

Рис. 1 демонстрирует общий вид изменения интенсивности и скорость накопления сумм осадков во время наиболее интенсивных дождей в районе строительства. График показывает, в какой момент достигается максимальная интенсивность, насколько она превосходит среднее значение, как нарастает сумма осадков в течение дождя.

Очевидно, что в реальности каждый дождь имеет свой «профиль». Однако профили всех дождей, в соответствии с нормативными документами ЕС, были разделены на две основные группы: профили ливневых и обложных дождей. На рис. 2 и 3 представлены осредненные профили ливневого и обложного дождя в Санкт-Петербурге.

А) Б)

Рис. 2. Профили ливневого (А) и обложного (Б) дождей.

На рисунках видно, что два типа профилей отличаются как величиной отклонения максимальной интенсивности от среднего значения, так и периодами наступления максимальной и минимальной интенсивности. Полученные значения являются специализированными характеристиками и учитываются при проектировании водоотведения ливневых стоков.

Раздел 2. Для построения теоретического «профиля дождя» в работе проведена статистическая обработка интенсивности дождей по данным плювиографов, полученных из ВНИИГМИ-МЦЦ за период наблюдений 19802010 г. для Санкт-Петербурга и Владивостока. Перед использованием полученный массив был проверен автором на наличие ошибок и откорректирован. На первой стадии работы проводилась выборка годовых максимумов интенсивности осадков из данных о наиболее сильных (>10 мм) дождях за интервалы времени 10, 15, 20, 30, 60, 120, 240, 360, 480, 960, 1440 (сутки), 2160, 2880, 4320, 5760, 7200, 8640, 10080 (7 суток) минут. Такие временные интервалы связаны с периодом дотекания дождевой воды до коллектора из различных частей дренируемой территории. Выборка интервалов максимальной интенсивности проводилась при помощи составленной автором программы, выполненной в приложения Eclipse на языке Java.

За каждый год для рассматриваемых интервалов продолжительности выбирался один максимум интенсивности из всех дождей данного года. Таким образом, были сформированы ряды годовых максимумов интенсивности для каждого анализируемого интервала времени.

В Санкт-Петербурге длительность дождей не превышала 2160 минут, а во Владивостоке - 2880 минут. Так как для целей проектирования необходимо получение теоретически возможных дождей длительностью до 7 суток, для данных за каждый год была проведена экстраполяция интенсивности осадков на более длительные интервалы времени с использованием зависимости между величиной интенсивности дождя и длительностью временного интервала.

Следующим этапом работ был выбор статистического распределения, позволяющего наиболее точно определить значения интенсивности осадков за указанные временные интервалы, возможные 1 раз в 2,5,20, 30,100, 200 лет.

Разные авторы для аппроксимации характеристик осадков использовали различные теоретические распределения (трехпараметрическое гамма распределение, распределение Гумбеля, распределение Пирсона Ш типа, логнормальное и т.д.). В данной работе для выбора теоретического распределения использован пакет программ STATISTICA. Для каждого интервала времени, за который определялась интенсивность осадков, был проведен подбор наиболее подходящего распределения с использованием критерия Колмогорова-Смирнова. Проверка соответствия эмпирического распределения теоретическому производилась с помощью этого критерия на 5% уровне значимости.

Анализ рядов интенсивности по всем 36 временным интервалам (18 - для Санкт-Петербурга и 18 - для Владивостока) показал, что в 70% случаев наиболее близким к эмпирическому распределению годовых максимумов интенсивности осадков за различные временные интервалы оказалось логнормальное распределение. В остальных 30% случаях оно входит в первую четверку распределений в соответствие с критерием Колмогорова-Смирнова, наряду с распределением Гумбеля, гамма и Пирсона. Результаты расчетов не выявили зависимости между типом выбранного распределения и длительностью временного интервала.

В качестве примера на рисунке 4 представлена степень соответствия эмпирического и теоретического распределения, построенном по данным о максимальной интенсивности за 10- минутный интервал во Владивостоке.

V -о.б.Лт<н г.3816

$ гад \ч

а ч

N85

§ 1

......%

1 10 и» Обеспеченность,'/.

Г ПС. ------------------------------...

интервал логнормальным распределением. Владивосток.

На основании проведенного исследования именно логнормальное распределение было использовано для определения интенсивности и количества осадков за различные временные интервалы с разной обеспеченностью (50, 80, 95, 96.7, 99, 99.5 %) для Санкт-Петербурга и Владивостока. Результаты расчетов представлены в приложении к диссертационной работе. В качестве примера в таблице 2 представлены суммы осадков за интервалы времени с 10 до 480 минут для Санкт-Петербурга.

Таблица 2.

Средняя интенсивность осадков (мм/мин) за указанные интервалы

Период Р Интервалы времени, мин

повторения % 10 15 20 30 60 120 240 360 480

2 года 50 6.52 8.24 8.78 10.28 14.59 17.91 22.32 23.92 22.59

5 лет 80 9.29 11.64 12.66 14.67 21.41 26.06 30.40 33.65 33.00

20 лет 95 13.02 16.19 17.94 20.60 30.89 37.27 40.83 46.62 47.37

30 лет 96.7 14.10 17.50 19.47 22.31 33.67 40.54 43.77 50.34 51.57

100 лет 99 17.34 21.42 24.12 27.47 42.16 50.48 52.45 61.47 64.37

200 лет 99.5 19.26 23.73 26.88 30.52 47.24 56.42 57.48 68.01 72.02

Полученные суммы осадков служат основой для построения теоретического «профиля дождя», отражающего не наблюдаемое, а расчетное распределение интенсивности и количества осадков внутри рассматриваемых интервалов времени. В соответствии с нормативными документами ЕС расчеты ведутся по следующей формуле:

у = (1-а2) / (1-а), г = х (1),

где у - доля от суммы осадков за данный интервал времени (например, за 15 мин), х - доля от данного интервала времени (например, 1 минута),

а и Ь - эмпирические коэффициенты, отражающие степень урбанизированное™ территории. Для городской территории а=0,1, Ь=0,815.

Пример расчета значений х и у для 15- минутного интервала в интегральной (у1) и дифференциальной (у2) форме для Санкт-Петербурга представлен в таблице 3 и на рисунке 5.

Таблица 3.

Распределение долей суммы осадков за 15-минутный интервал в соответствии с долями от длительности интервала.

минуты 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

X 0.07 0.13 0.20 0.27 0.33 0.40 0.47 0.53 0.60 0.67 0.73 0.80 0.87 0.93 1.00

г 0.11 0.19 0.27 0.34 0.41 0.47 0.54 0.60 0.66 0.72 0.78 0.83 0.89 0.95 1.00

У1 0.25 0.40 0.51 0.60 0.68 0.74 0.79 0.83 0.87 0.90 0.93 0.95 0.97 0.99 1.00

У2 0.02 0.02 0.03 0.04 0.06 0.08 0.13 0.25 0.13 0.08 0.06 0.04 0.03 0.02 0.02

Рис. 5. Теоретический «профиль дождя» в 15-минутном интервале в интегральной (пунктирная линия) и дифференциальной (сплошная линия) форме. Санкт-Петербург.

На основе полученных данных были построены 18 теоретических профилей для каждого города (в соответствии с 18 требуемыми временными интервалами) с различной обеспеченностью. В качестве примера на рис.6 представлены теоретические «профили дождя» в течение 10-минутного и 60-минутного интервал

10 плинут

■ 2 года

■ 5 лет

■ 20 лет

■ ЗОлет

■ 100 лет

■ 200лет

60 плинут

46 49 52 55 58

минуты

Рис. 6. Теоретические «профили дождя» для 10-минутного и 60-минутного интервалов с различным периодом повторения. Санкт-Петербург.

Основная особенность теоретического профиля дождя - это его симметричность, которая, конечно, не наблюдается в реальности. График показывает теоретически возможное распределение интенсивности внутри данного временного интервала и максимальные значения интенсивности заданной обеспеченности. Несмотря на схожесть форм графиков, видно, что для различных периодов повторения максимальная интенсивность имеет разные значения (например, в Санкт-Петербурге для 60-минутного интервала

I максимальная интенсивность с обеспеченностью 99,6% составляет 3,5 мм/мин, а для 10-минутного - 5,9 мм/мин). Теоретический «профиль дождя» наглядно демонстрирует и различия в величине возможной интенсивности между двумя пунктами с различными климатическими условиями (рис. 7).

6 5 й ¡3

1 I

1 0 «4 111 Н|1|||,

......„;,.„„ЯШ : ИНПИпп............

Минуты ■ Санкт-Петербург Владивосток

Рис. 7. Интенсивность осадков, возможная в 60-минутном интервале времени с обеспеченностью 100 лет для Санкт-Петербурга и Владивостока.

Информация об интенсивности осадков в виде теоретического профиля входит как в расчеты диаметров труб дождевой канализации, так и учитывается при общем планировании размеров системы водоотведения, т.к. включает данные о количестве воды, поступающей в течение длительного времени (до 7 суток) с наиболее отдаленных участков дренируемой территории. В настоящее время ведется работа по получению аналогичных данных для других пунктов РФ.

Предлагаемая схема расчета «теоретического профиля» дождя позволяет не только оперативно получать специализированные характеристики интенсивности осадков, используемые в зарубежной практике проектирования, но и провести уточнение нормативных данных, входящих в российские нормативные документы. Так, например, результаты расчетов показали, что суточный максимум осадков 99% обеспеченности с учетом данных последних лет составляет 90 мм, а не 80 мм, как отмечалось в Научно-прикладном справочнике по Климату СССР (1980). Интенсивность осадков за 20 минутный интервал, учитываемая в СНиП 2.04.03-85. «Наружные сети и сооружения», также оказалась немного выше (0,41 мм/мин вместо 0,36 мм/мин.). Полученные результаты необходимо принимать во внимание при актуализации российских СНиПов и гармонизации их с нормативными документами ЕС, проведение которых планируется в ближайшем будущем.

В третьей главе рассматривается методика расчета количества осадков, проходящих через условную вертикальную поверхность («косого дождя»).

Среди всех разновидностей атмосферных осадков они представляют главную опасность для зданий, оказывая разрушающее воздействия на фасадные конструкции, вызывая потерю прочности и теплоизоляционных свойств. Кроме того, избыточное увлажнение стен может стать причиной развития грибков и плесени, а также нарушить комфортный влажностный баланс внутри помещения.

Раздел 1. В настоящее время в России отсутствуют количественные оценки сумм «косого дождя», рассчитанные с использованием данных об осадках, в которых были бы учтены основные систематические погрешности осадкомерных приборов. Поэтому целью данной работы стало получение данных о «косом дожде» с использованием обновленных и уточненных средних многолетних данных как о суммах осадков, так и об их интенсивности, продолжительности и скорости ветра при дожде. Такие данные к настоящему моменту получены в ОМРЭИ ГГО им. А. И. Воейкова для 100 метеостанций на территории России. Методика введения поправок в осадкомерные данные изложена в раде работ сотрудников этого отдела и Государственного гидрологического института.

Для расчета средних многолетних сумм осадков в отделе ОМРЭИ использовался период наблюдений с 1936 по 2000 гг. Корректировка сумм осадков проводилась на уровне суточных данных с учетом ветрового воздействия, испарения, смачивания и конденсации на стенках осадкомерного сосуда. Ценность такой методики корректировки заключается еще и в том, что она учитывает изменение защищенности осадкомера во времени. Для расчета количества жидких осадков, выпадающих на вертикальную поверхность, в работе использовалась формула:

Р^Г.-3™^ (2)

* к

где Овсрт. - среднее многолетнее количество жидких осадков, выпадающих на вертикальную поверхность за месяц, мм; Огор. - среднее многолетнее количество жидких осадков, выпадающих на горизонтальную поверхность за месяц, мм; Уд - средняя многолетняя скорость ветра в дни с осадками за месяц, м/с; Ук - средняя скорость равновесного падения капель дождя, м/с.

Надо отметить, что в реальности на количество осадков, выпадающих на вертикальную поверхность стены, кроме указанных метеорологических факторов оказывают влияние и аэродинамические особенности сооружения, которые не учитываются в работе. Поэтому, строго говоря, в данном случае речь идет о количестве осадков, проходящих через условную вертикальную поверхность в ненарушенном ветровом потоке. Однако это не препятствует созданию обобщенной, но вполне реальной картины распределения косых дождей по территории РФ.

Как видно из формулы (2), для расчета сумм «косого дождя», кроме измеряемых метеорологических величин, необходима информация и о скорости падения капель дождя. Эту характеристику естественно связать с диаметром капель дождя, а, следовательно, и с его интенсивностью. Разные авторы использовали для этого различные эмпирические зависимости, привлекая данные как о реальных дождях, так о результатах лабораторных опытов. В данной диссертационной работе рассматривались зависимости, приведенные в работах А. И. Кругловой, В.Д. Гемфриса и Э. Г. Богдановой. Была сделана попытка проанализировать и данные о скорости падения капель, соответствующие различной интенсивности дождей, приведенные в ГОСТ Р 53613-2009 (МЭК 60721-2-2:1988) «Воздействие природных внешних условий

на технические изделия. Общая характеристика. Осадки и ветер». Однако диапазон значений скоростей падения капель в ГОСТ оказался слишком велик, это не позволило в дальнейшем использовать данные этого документа для конкретных оценок количества «косого дождя». На рис.8 представлены зависимости между рассматриваемыми характеристиками по данным трех вышеуказанных авторов. _______

Рис. 8. Зависимости скорости падения капель от интенсивности дождя.

После проведения анализа данных, используемых при получении зависимостей, выяснилось, что в работах А. И. Кругловой и В.Д. Гемфриса за основу брался средний диаметр капель, соответствующий определенной интенсивности. В работе Кругловой в качестве средней скорости падения капель дождя принималась средняя величина скоростей падения капель всего спектра дождя, т.е. сумма скоростей падения всех капель, деленная на число капель в спектре дождя. Таким образом, в средней скорости падения капель наибольшей вес имели мелкие капли с малыми скоростями падения (они преобладают практически во всех дождях). Из-за этого средняя скорость падения капель получается несколько заниженной. В результате суммарные значения количества «косого дождя» оказываются завышенными.

Э.Г. Богданова рассматривала осредненную характеристику скорости равновесного падения капель, взвешенную по количеству воды приносимой каплями всех размеров, используя формулу Маршала - Пальмера. На основе полученных данных построена зависимость средней скорости равновесного падения капель дождя от его интенсивности. Такой подход обеспечил наилучшее соответствие расчетных данных и результатов наблюдений. Поэтому указанная эмпирическая зависимость взята за основу в диссертационной работе. В результате аппроксимации зависимости получена следующая формула:

Ук =3.75*102 (3)

где V к - средняя скорость равновесного падения капель дождя, м/с,

Как доказано в работах Э.Г. Богдановой, значения интенсивности, входящие в формулу (3), могут быть рассчитаны делением среднего месячного количества осадков на их среднюю месячную продолжительность. В диссертационной работе расчет месячного количества «косого дождя» проводился на основе данных о конкретных дождях в месяцы с положительной температурой воздуха, включая скорость ветра и продолжительность дождей,

10 20 50 40 50 60 ТО

Интенсивность дождя, мм/чзс

I - интенсивность, мм/час.

измеренные непосредственно в дни с осадками. При расчете была использована формула:

о =- й"-'У

У-верт / „

3,75

(4)

где V - средняя многолетняя скорость ветра в дни с осадками за месяц, м/с, в конкретном месяце, т - продолжительность осадков в конкретном месяце, часы.

Результаты расчетов были нанесены на карту (рис.9).

Рис.9. Годовое количество «косого дождя» (мм) на территории РФ

Карта на рис. 9, также как и карты на рис. 10, 13, 14 и 15, построены автором в равноудаленной конической проекции (ЕцшсИ81ап1_Сотс), в системе координат \VGS_1984, с использованием программы АгсОЗ 9.3. Построение изолиний выполнялось методом Кх^^, который при проведении интерполяции позволяет учесть статистическую структуру картируемых полей.

Представленная карта носит фоновый характер и отражает общие закономерности распределения сумм «косого дождя» на равнинной территории РФ без детализации этой характеристики в горных районах. Результаты показывают, что наибольшее количество «косого дождя» приходится на побережье Приморского края (900-1100 мм), Камчатку и Курильские острова (1000 - 1300 мм), а также Черноморское побережье (700-800 мм). На Северо-Западе и в Центральной России количество косого дождя составляет 400-600 мм. Наименьшее количество косого дождя отмечается в Восточной Сибири (100-300 мм). В районах с пересеченным рельефом пункты, находящиеся на наветренных и подветренных склонах по отношению к влагонесущему потоку, могут сильно отличаться и не соответствовать указанным, средним для региона, значениям.

Карта на рис. 10 демонстрирует соотношение количества осадков, выпадающих на вертикальную и горизонтальную поверхности._

ЬсЗГу^

яр ^

НВ °'4 -

Рис.10. Отношение количества «косого дождя» к количеству жидких осадков на горизонтальную поверхность на территории РФ (<Зверт-/ С)ГоР.)

На данной карте наиболее заметны следующие особенности:

- максимальные различия между количеством осадков, выпадающих на вертикальную и горизонтальную поверхности, наблюдаются на побережье Северного Ледовитого океана (1,7 - 2 раза). Это связано с большими скоростями ветра и относительно небольшой средней интенсивностью выпадающих осадков. Осадки малой интенсивности больше подвержены влиянию ветра. Поэтому в этих районах количество «косого дождя» значительно превышает количество осадков на горизонтальную поверхность,

- на юге Восточной Сибири наблюдается противоположная картина. На вертикальную поверхность выпадает меньше осадков, чем на горизонтальную вследствие малых скоростей ветра,

- на Черноморском побережье осадки большой интенсивности сопровождаются сильными ветрами. Однако более интенсивные осадки меньше подвержены влиянию ветра. В результате осадки на вертикальную и горизонтальную поверхность отличаются мало. Невелики различия и на Европейской территории России.

Карта, представленная на рис. 10, может служить ориентиром при оценках сумм «косого дождя» в конкретных пунктах, где имеется информация о годовом количестве жидких осадков, выпадающих на горизонтальную поверхность.

Раздел 2. Большой практический интерес представляет распределение количества «косого дождя» по направлениям ветра и на стену заданной ориентации. В научной литературе и нормативных документах по данной тематике существуют различные мнения. Для выяснения этого вопроса в диссертационной работе были проанализирована информация о распределении «косого дождя» и повторяемости годового направления ветра для городов Владивостока (рис. 11) и Санкт-Петербурга (рис. 12).

...........А)............................................................Б)

Рис. 11. Распределение годового количества «косого дождя», мм (А) и повторяемость годового направления ветра, % (Б). Владивосток.

А) Б)

Рис.12. Распределение годового количества «косого дождя», мм (А) и повторяемость годового направления ветра, % (Б). Санкт-Петербург.

Графики показывают, что во Владивостоке при преобладании за год в целом северного направления ветра, наибольшее количество «косого дождя» приносится южным ветром, т.к. вследствие муссонной циркуляции направление ветра в месяцы преобладания жидких осадков наиболее часто отмечаются ветры южных направлений. Следовательно, несмотря на преобладание ветров северных направлений в среднем за год, наибольшему воздействию «косого дождя» подвержены стены южной ориентации. Надо отметить, что в Справочном пособии к СНиП 2.08-01-89 «Проектирование жилых здании. Объемно-планировочные решения» утверждается: «в районах побережья Тихого океана, где сильные ветры сочетаются с косыми дождями, торцы зданий, обращенные на север, северо-восток и северо-запад, рекомендуется предусматривать глухими». Про стены южной ориентации упоминании нет. Таким образом, особенности распределения годового количества косых дождей во Владивостоке в данном документе не учтены.

В Санкт-Петербурге наблюдается иная картина. Распределение «косого дождя» и повторяемости ветра по направлениям имеют сходный характер из-за преобладания западных и юго-западных направлений в течение всего года.

Полученные результаты показывают, что розы годового количества «косого дождя» и розы годового направлений ветра не всегда совпадают. Поэтому необходимо проведение детального анализа распределения «косого

дождя» по направлениям в течение всего года для оптимальной защиты ограждающих конструкций различной ориентации от воздействия влаги.

Раздел 3. Наряду с оценками количества «косого дождя» представляет значительный практический интерес информация о его интенсивности. В диссертационной работе проведен расчет среднегодовой и максимальной среднемесячной интенсивности «косого дождя» для 95 станций на территории РФ. По результатам расчетов построены карты (рис.13, рис.14).

Рис.13. Средняя интенсивность «косого дождя» (мм/час) на территории РФ

Рис.14. Максимальная среднемесячная интенсивность «косого дождя» (мм/час) на территории РФ

Как видно на рисунках, наибольшие значения среднегодовой и максимальной среднемесячной интенсивности «косого дождя» наблюдается на Черноморском побережье Кавказа и юге Дальнего Востока. Однако заметно, что распределение интенсивности «косого дождя» отличается от распределения его количества по территории РФ. Прежде всего, это объясняется тем, что интенсивность жидких осадков тесно связана с температурой воздуха в теплый период поэтому ее изменение носит в основном широтныи характер, особенно на равнинных территориях (ЕТР и Западная Сибирь). Распределение количества «косого дождя» обусловлено совместным распределением сумм жидких осадков и скоростей ветра. В связи с этим в разных районах страны преобладающим оказывается один или другой из этих факторов.

Раздел 4 посвящен оценке влияния ожидаемого изменения климата на количество «косого дождя» на территории России к середине XXI века. Как следует из формулы (2), количество «косого дождя» определяется количеством осадков на горизонтальную поверхность, скоростью ветра при дожде и интенсивностью осадков. Для прогнозных оценок использованы данные оЬ ожидаемом изменении количества осадков и температуры воздуха по сезонам года к середине XXI века, полученные по ансамблю из 16 моделей МОЦАО по сценарию А2 в отделе динамической метеорологии ГГО. Ожидаемое изменение интенсивности осадков получено следующим способом. В работе [Климат-России 2001] рассмотрена эмпирическая зависимость между средней месячной интенсивностью осадков и средней месячной температурой воздуха. Эта зависимость имеет вид:

/£ I = М+Ш, (6)

где I - средняя месячная интенсивность, мм/мин,

Т - средняя месячная температура воздуха С,

М и N - коэффициенты, постоянные для каждого конкретного пункта; они изменяются по территории в зависимости от температурного режима и режима увлажнения. Значения М и N рассчитаны для большинства крупных городов России и приведены в [Климат России, 2001].

Исследования, проведенные Э.Г. Богдановой, показали, что связь между и Т характеризуется большими значениями коэффициентов корреляции (в основном, превышающими 0,97). С использованием этой связи в диссертационной работе рассчитаны изменения средней ^ месячной интенсивности осадков на основе ожидаемых изменении средней месячной температуры воздуха в-различных регионах России по сценарию А2. Расчет изменения интенсивности был произведен на основе формулы (6) следующим образом:

12/1„ = 10»(Т2-7 (7)

где 1г интенсивность, отмечаемая в настоящее время, мм/мин,

12 - интенсивность, ожидаемая к середине 21 века, мм/мин,

Тг - Т< - изменение температуры, ожидаемое к середине 21 века, С.

На основе полученных данных была построена карта изменения количества

«косого дождя» (%) к середине XXI века (рис. 15).

На карте видно, что увеличение количества «косого дождя» оудет происходить относительно плавно с юго-запада на северо-восток.

На юге ЕТР будет наблюдаться уменьшение сумм «косого дождя», что связано прежде всего, с ожидаемым уменьшением годового количества осадков в этом 'районе. Кроме того, рост температуры будет вызывать увеличение интенсивности осадков, а значит, увеличится и скорость падения капель, ¿тот

процесс приведет к уменьшению воздействия ветра на осадки и в итоге уменьшит сумму осадков, выпадающих на вертикальную поверхность.

На севере и северо-востоке РФ будет наблюдаться увеличение количества «косого дождя». Очевидно, это объясняется ожидаемым ростом температуры и, следовательно, увеличением доли жидких осадков в годовой сумме.

Рис.15. Ожидаемое изменение годового количества «косого дождя» по данным ансамбля из 16 моделей (МОЦАО) к середине XXI века (%) на

территории РФ

Надо отметить, что прогностические оценки изменения «косого дождя», представленные на рис. 15, носят сугубо ориентировочный характер. В Оценочном докладе "Изменение климата на территории Российской Федерации", том 1 (2008) приведены межмодельные стандартные отклонения количества осадков зимой и летом к 2041-2060 гг., рассчитанные для федеральных округов и крупных регионов России по ансамблю из 16 МОЦАО СМ1РЗ по сценарию А2. Это данные показывают, что значимые изменения сумм осадков, а, следовательно, и «косых дождей», ожидаются только на севере ЕТР и Западной Сибири, а также на территории Восточной Сибири и Дальнего Востока. Таким образом, на значительной части территории России приведенные данные надо рассматривать только как наиболее вероятные тенденции изменения количества «косого дождя».

В четвертой главе рассматривается влияние осадков различной интенсивности на гидрологический режим болот.

Уровень воды в торфяных болотах - один из основных факторов, влияющих на возникновение и распространение лесных пожаров. Естественные болота обычно характеризуются достаточно высоким уровнем воды, но изменения климата и человеческая деятельность ведет к понижению уровня воды в болотных массивах. Наибольшее влияние на уровень воды в торфе оказывают осадки. Особенно это касается верховых торфяных болот, где

практически отсутствует сток, и осадки являются единственным фактором приходной части водного баланса. Модели изменения климата прогнозируют изменение режима осадков. В соответствии с модельными оценками в Европе и Европейской части РФ в течение летнего периода возможно увеличение засух, однако при этом число дождей с большой интенсивностью может возрасти.

В диссертационной работе проводился анализ влияния дождей различной интенсивности на уровень воды и влагосодержание торфяных болот. Данное исследование осуществилось лично автором при проведении эксперимента в лаборатории Университета г. Гамбург (Германия). Керны для эксперимента были взяты в болотном массиве на севере Германии. Тип болота - верховое сфагновое болото с дождевым питанием. Аналогичные болота широко распространены в Российской Федерации, как на ЕТР, так и в Западной Сибири. Исследуемый болотный комплекс Hartshoper Moor был осушен в середине XX века для сельскохозяйственных целей.

В болоте Hartshoper Moor были взяты 8 кернов размером 30 см в диаметре и 25 см в высоту. Верхний растительный слой болота достаточно однороден и представлен мхом сфагнум, вид Sphagnum cuspidatum. Керны были взяты после долгого засушливого периода. Поэтому в начале эксперимента уровень воды был достаточно низким и составлял около 15 сантиметров. В течение всего эксперимента (3 недели) керны находились в парнике с постоянно поддерживаемой температурой около 26 °С и низкой влажностью воздуха.

Половина кернов (4 из 8) были использованы для эксперимента с дождем большей интенсивности. Вторая половина кернов была использована для эксперимента с дождем меньшей интенсивности.

Для создания искусственного дождя применялись две различные насадки на распылитель: диаметром капли 3 мм для сильного дождя и 0.09 мм - для слабого дождя. Интенсивность сильного дождя составила 0.2 мм/мин, слабого -0.02 мм/мин. Общее количество воды, примененное для дождя сильной и слабой интенсивности за все время эксперимента (3 недели), составило 2.1 литра/ керн, что эквивалентно 10 л/м .

Эксперимент с дождем большой интенсивности проводился один раз в неделю (с количеством воды около 700 мм/керн за один день). Эксперимент с дождем малой интенсивности проводился два раза в неделю (с количеством воды около 350 мм/керн за один день). Таким образом, общее количество воды, используемое для сильного и слабого дождя, было одинаково. Уровень воды в кернах измерялся непосредственно после каждого дождя и через 90 минут после его окончания. Кроме этого, уровень воды измерялся один раз в день в те дни, когда дождь не применялся. Влагосодержание кернов измерялось до и после каждого применения дождя.

В ходе эксперимента анализировались 2 параметра - уровень воды и влагосодержание кернов. Изменение уровня воды и влагосодержания в ходе эксперимента представлено на рис. 16.

Рис 16. Изменения уровеня воды (А) и влагосодержания кернов (Б) в случае дождя большой интенсивности (синяя линия) и малой интенсивности (красная

линия).

В результате эксперимента была установлено, что короткий дождь большой интенсивности (0,2 мм/мин) сильнее влияет на уровень воды в кернах, чем продолжительный дождь малой интенсивности (0,02 мм/мин) при одном и том же количестве осадков. Продолжительный дождь малой интенсивности (0,02 мм/мин) больше влияет на влагосодержание кернов, чем короткий дождь большой интенсивности (0,2 мм/мин) при одном и том же количестве осадков. Значимость полученных результатов была проверена с помощью Т-теста Стьюдента для зависимых величин. Т-тест показал, что разница между влиянием дождей различной интенсивности значима.

В заключении работы приведены основные выводы то результатам диссертации и намечены направления дальнейших исследований.

В диссертационной работе получены следующие основные результаты:

1 Адаптирована для применения на территории РФ методика построения эмпирического и теоретического «профилей дождя» в соответствие с рядом зарубежных нормативных документов. Данная методика может быть использована как для климатического обслуживания строительных компании, так и для актуализации и гармонизации российских СНиП.

2. Проведена апробация методики построения эмпирического и теоретического «профилей дождя» на примере двух городов РФ - Санкт-

Петербурга и Владивостока.

3 Проанализированы существующие методики расчета годового количества «косого дождя», и выбрана оптимальная методика. Усовершенствована методика расчета количества «косого дождя» по всем направлениям и на стену заданной ориентации.

4. Построены карты количества и интенсивности «косого дождя» на территории России с учетом обновленных данных о режиме осадков.

5. Произведена оценка ожидаемого изменения количества «косого дождя»

к середине XXI века на территории РФ.

6 Проведены экспериментальные исследования влияния осадков различной интенсивности на уровень воды и влагосодержание торфяных болот и проанализированы их результаты.

Пгнпиныр паботы я публикации « пеФевируемых изданиях по теме

диссертации.^ ^ ^ расчет «профиля дождя» для проектирования систем

водоотведения. // Труды ГГО, 2010, вып. 562. С. 118-127

2 Иванова Е. В. Специализированные характеристики интенсивности осадков, применяемые в ЕС для проектирования систем отведения дождевых водУИванова Е. В., Ницис В.Э // Труды ГГО, 2011. вып. 563. (в

печати) Иванова £ в 0ценка влияния ожидаемого к середине XXI века изменения климата на потенциал гидроэнергетики (на «Р«меРе Архангельской области)/ Акентьева Е.М., Иванова Е.В. //Труды 110, ¿010, вып. 561 С. 115-123 -

Отпечатано с готового оригинал-макета в ЦНИТ «АСТЕРИОН» Заказ № 361. Подписано в печать 21.12.2012 г. Бумага офсетная Формат 60x84'/16. Объем 1,5 пл. Тираж 70 экз. Санкт-Петербург, 191015, а/я 83, тел. /факс (812) 275-73-00,970-35-70 аБ 1ег10п @ asterion.ru

«•> о

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Иванова, Екатерина Викторовна

Оглавление.

Введение.

Глава 1. Состояние исследований в области использования данных об интенсивности осадков для прикладных целей.

1.1. Обзор исследований, посвященных анализу интенсивности жидких осадков за различные интервалы времени.

1.2. Обзор исследований, посвященных определению количества осадков, проходящих через вертикальное сечение.

1.3. Состояние исследований в области влияния режима осадков на гидрологию торфяных болот.

Глава 2. Методика расчета эмпирического и теоретического «профилей дождя».

2.1. Построение эмпирического профиля дождя.

2.2. Построение теоретического профиля дождя.

2.2.1. Подготовка исходных данных для построения теоретического профиля дождя.

2.2.2. Выбор теоретического распределения для ряда годовых максимумов интенсивности осадков за различные интервалы времени.

2.2.3. Расчет теоретического профиля дождя.

Глава 3. Определение количества «косого дождя» с учетом обновленных данных об интенсивности осадков.

3.1. Механизм влияния «косого дождя» на строительные конструкции и средства защиты от него.

3.2. Методика расчета годового количества осадков, проходящих через условную вертикальную поверхность («косой дождь»), принятая в работе.1.

3.3. Расчет количества косого дождя по направлениям и на стену заданной ориентации.

3.4. Оценки интенсивности «косого дождя» на территории РФ.

3.3. Оценка ожидаемого изменения количества косого дождя на территории России к середине 21 века.

Глава 4. Влияние интенсивности осадков на гидрологию сфагновых болот (на примере влияния интенсивности осадков на уровень воды и содержание воды в торфяных болотах).

4.1. Описание эксперимента и методы исследования.

4.2. Результаты эксперимента и выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Специализированные характеристики интенсивности осадков для прикладных целей"

Режим осадков в значительной степени влияет на многие виды антропогенной деятельности. Интенсивность выпадения осадков является одной из наиболее сложных для определения и адекватного использования в прикладных целях характеристик осадков. Это объясняется как сложностями ее измерения, так и проблемами, связанными с обработкой и преобразованием исходных данных в специализированные показатели.

Сфера применения данных об интенсивности жидких осадках включает радиосвязь, электроэнергетику, авиацию, строительное проектирование, исследование влияния интенсивности осадков на процессы в почвенном слое,, и т.д. Все эти отрасли требуют свои специализированные характеристики интенсивности осадков, изложенные в соответствующих нормативных документах [ГОСТ 15150-69, СНИГЬ2.04.03-85, СНиП 3.03.01-87, СТО 5772001-47544180-2007 и др.]. Однако методики, их получения- не всегда, соответствуют современным требованиям к климатическим данным. Данная работа призвана восполнить этот пробел для ряда* прикладных задач.

В первой главе диссертации анализируется1 состояние исследовании« в. области использования данных об интенсивности осадков для прикладных целей.

Во второй главе* предлагается обновленная методика подготовки, данных по интенсивности осадков, включенных в ряд зарубежных нормативных документов по проектированию систем водоотведения. Разработка методик получения' специализированных характеристик интенсивности осадков важна потому, что- в. существующих климатических справочниках не содержится никаких данных об интенсивности осадков, за исключением суточного максимума осадков V различной обеспеченности. Только в IV части Справочника по климату СССР, изданному в 1960-е годы, для небольшого числа пунктов приведена информация об интенсивности дождей за интервалы от 5 минут до 1 часа, полученные иногда за очень короткие периоды наблюдений. В этой ситуации сотрудникам УГМС приходится самим получать характеристики интенсивности осадков, чтобы удовлетворить запросы, потребителей. Поэтому создание единой методики в этой области имеет большое практическое значение.

В третьей главе рассматривается уточненный алгоритм учета жидких осадков, попадающих на вертикальные поверхности (так называемых «косых дождей»), для строительного проектирования и принятия архитектурно-планировочных решений. Подходы к оценке количества «косых дождей» стали разрабатываться с середины прошлого века. Однако из-за многочисленных трудностей, связанных с погрешностями измерительных приборов, и с отсутствием надежных данных для расчетов, определения сумм «косых дождей» на всей территории РФ не производилось. В диссертационной, работе построены карты этой> характеристики: по* уточненным данным о количестве осадков на горизонтальную поверхность для 100 пунктов- на территории России и сделана оценка возможных изменений сумм, «косых дождей» к середине XXI века.

В четвертой главе анализируется- влияние'интенсивности дожджей на гидрологический, режим болот. Это новая область применения» данных об интенсивности осадков. Изменение гидрологического режима5 болот -важный аспект, оказывающий влияние на возникновение и распространение лесных пожаров4 и связанный с эмиссиями углекислого газа и метана из болот.

Данная диссертационная работа направлена как на получение новых специализированных показателей интенсивности осадков, так и на обновление уже существующих характеристик, входящих в различные нормативные документы.

Заключение Диссертация по теме "Метеорология, климатология, агрометеорология", Иванова, Екатерина Викторовна

Заключение

В связи с усложнением современной системы, хозяйствования; расширяется сфера использования сведений об интенсивности осадков; в практической- деятельности. При этом возникает потребность в таких- ее характеристиках, которые раньше не определялись и не обобщались. Возрастающее значение детальной; информации; об интенсивности дождей связано; как с изменением режима' осадков в свете, общих климатических изменений, так и с; необходимостью разработки; новых для« российской« гидрометслужбы специализированных показателей интенсивности осадков, включенных в зарубежные строительные нормативы. От точности определения характеристик интенсивности; осадков, включаемых: в расчетные: формулы,, в значительной; степени; зависит стоимость, сооружений; эффективность и безопасность / их. эксплуатации. Поэтому проведение исследований; касающихся:. особенностей использования данных об интенсивности дождей в современных норматив1 гых документах, представляется важным и своевременным. .

В результате выполнения диссертационной! работьк достигнута» цель исследования: разработаны; принципы;,, и методы практического; использования климатической информации об интенсивности осадков.

В результате исследований, проведенных в работе, решены следующие задачи:

Г. Адаптирована для применения на территории РФ методика построения, эмпирического и? теоретического. «профилей- дождя» в соответствие с рядом зарубежных нормативных документов. Данная методика может быть использована как для климатического обслуживания строительных компаний, так и для актуализации и гармонизации российских СНиП.

2. Проведена апробация методики построения эмпирического и теоретического «профилей дождя» на примере двух городов РФ — Санкт-Петербурга и Владивостока.

3. Проанализированы существующие методики расчета годового количества «косого дождя», и выбрана оптимальная методика. Усовершенствована методика расчета количества «косого дождя» по всем направлениям и на стену заданной ориентации.

5. Произведена оценка ожидаемого изменения количества «косого дождя» к середине XXI века на территории РФ.

6. Проведены экспериментальные исследования влияния осадков различной интенсивности на уровень воды и влагосодержание торфяных болот и проанализированы их результаты.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Иванова, Екатерина Викторовна, Санкт-Петербург

1. Акентьева Е.М, Иванова Е.В. Оценка влияния ожидаемого к середине XX1. века изменения климата на потенциал гидроэнергетики (на примере Архангельской области) //Труды ГГО, 2010, вып. 561 С. 115-123.

2. Алексеев М1 И., Курганов А. М. Организация отведения- поверхностного; (дождевогои талого) стока с урбанизированных территорий; М.:АСВ; СПб.: СПбГАСУ, 2000, 352 с.

3. Алексеев, М.И., Курганов; А.М., Карамзинов, Ф.В: Гидравлический* расчетсетешводоотведения;.,СПб;: СПбГАСУ. 1997;, 257 стр.

4. Алибегова Ж.Д. Пространственно-временная! структура полет жидких осадков. Л. Гидрометеоиздат, 1985, 228с.

5. Анисимов О.А., С. А. Лавров, С.А. Ренева. Эмиссия метана из многолетнемерзлых болот России в условиях изменения климата.// Проблемы экологического моделирования и мониторинга экосистем. СПБ, Гидрометеоиздат, 2005, с 124-142.

6. Богданова Э. Г. О связи интенсивности жидких осадков;с температурой и влажностью воздуха. // Труды ГГО. 1975. Вып; 341 С. 73-79

7. Богданова Э.Г. О расчете некоторых характеристик интенсивности, дождей // Метеорология и гидрология. 1979; №2. С. 40-44.

8. Ю.Богданова Э.Г.,, Б.М. Ильин, И.В. Драгомилова. Опыт применения усовершенствованной методики корректировки суточных:сумм; осадков в различных климатических условиях.// Труды ГГО. 2003. Вып. 551. С. 2350.

9. Богданова Э.Г., Б.М. Ильин. Об учете потерь на смачивание, испарение и конденсацию при измерении осадков осадкомером Третьякова.// Метеорология и гидрология. 2006. №-7, С. 86-96

10. Богданова Э.Г., B.C. Голубев, Б.М. Ильин, И.В. Драгомилова. Новая модель корректировки измеренных осадков и ее применение в полярных районах РФ // Метеорология и гидрология. 2002. № 10, С. 68-93

11. Богданова Э.Г., Гаврилова С.Ю: Устранение неоднородности временных рядов осадков, вызванной заменой дождемера с защитой Нифера на осадкомер Третьякова. // Метеорология .и гидрология. 2008. № 8, С. 87101

12. Большев JI.H., Смирнов Н.В. Таблицы математической статистики М.: Наука: Главная редакция физико-математическом литературы, 1983. 416с.

13. Вомперский С.Э., Роль болот в круговороте углерода, 1994.

14. Говоркова В:А., В.М: Катцов, В1П. Мелешко. Т.В. Павлова. И:М. Школьник. Климат. России в XXI. веке. Часть. 2. Оценка пригодности моделей CMIP3 для. расчетов, будущих изменений; климата* России.//Метеорология и гидрология, 2008, №8, с. 5-19.

15. ГОСТ Р 53613-2009 (МЭК 60721-2-2:1988). Воздействие природных внешних условий на технические изделия. Общая характеристика. Осадки и ветер. Госстрой. М. 1988.

16. Иванов К.Е. Водообмен в болотных ландшафтах, Гидрометеоиздат, 1975.

17. Иванова Е. В. Расчет «профиля дождя» для проектирования систем водоотведения. // Труды ГГО, 2010, вып. 562. С. 118-127

18. Иванова Е. В., Ницис В:Э Специализированные характеристики интенсивности осадков, применяемые в ЕС для проектирования систем отведения дождевых вод. // Труды ГГО; 2011. вып. 564. (в печати)

19. Картвелишвили JI.F. Косые* дожди, в характерных пунктах Закавказья. //Мат-лы симпозиума „Строительная климатология", ч. П . М. 1988.

20. Климат России. Под ред. Н. В: Кобышевой: СПб.: Гидрометеоиздат, 2001.655 с.

21. Круглова А. И. Климат и ограждающие конструкции. Госстрой. М. 1970. 169 стр. Гемфрис В: Физика воздуха. 1986. Москва. ОНТИ. С.515

22. Курейко И.А. О« разделении обложных и ливневых осадков // Тр. УкрНИГМИ. 1978. Вып.67. С.23-27.

23. Лебедев А. Н. Продолжительность дождей на территории СССР. JI. : Гимиз, 1964.-510 с.

24. Маклакова Т.Г. Архитектура гражданских и промышленных зданий. М., Стройиздат, 198, 368с

25. Мамедов М.А. Об эмпирических формулах обеспеченности, применяемых в гидрологических расчетах //Метеорология и гидрология. 1978. №2. С. 60-71.

26. Мамедов P.K. Пространственно-временные закономерности суточного максимума осадков на территории СССР. Автореф. дис. канд. геогр. наук. Л. ГШ. 1988. С. 20.

27. Научно-прикладной справочник по климату СССР. Сер. 3. Многолетние данные. Ч. 1-6. JI. Гидрометеоиздат. 1990:

28. Отведение И' очистка сточных вод Санкт-Петербурга / под ред. Ф.М. Карамзинова. СПб. : Стройиздат, 1999, 219 стр.

29. Оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской« Федерации, том I. Изменения климата. М; Изд. Росгидромета, 2008, 227 стр.

30. Оценочный5 доклад об изменениях климата и, их' последствиях на' территории. Российской Федерации, том II. Последствия- изменения* климата. М. Изд. Росгидромета, 2008, 288 стр.

31. Прайор М:Дж.,. Хейг Дж.Р. Определение расчетных параметров косых дождей по данным< стандартных метеорологических наблюдений. //Материалы симпозиума „Строительная климатология", ч. П<*. М. 1988

32. Прохазка Я.'Количество осадков, падающих на вертикальные, разным образом ориентированные, поверхности в ЧССР. //Материалы симпозиума „Строительная климатология", ч. П . М. 1988

33. Рекомендации по определению значений параметров воздействий для оценки водозащитных свойств и заполнений проемов крупнопанельных наружных стен .М.: ЦНИИЭП жилища, 1980. 115 с

34. Kjeldsen Т. R., С. Prudhomme, С. Svensson, EJ. Stewart. A shortcut to seasonal design rainfall estimates in the UK. //Water and Environment Journal. 2006, 20, pp. 282-286

35. Klimabericht Metropolregion Hamburg, атлас, 2009.

36. Landesamt fur Landwirtschaft, Umwelt und landliche Räume des Landes Schleswig-Holstein, 2009:

37. Mansell Martin G., Thomas Telford. Rural and urban hydrology. Ltd, London. 2003, p. 411

38. National Building Code of Canada 1995. Canadian Commission on Building and Eire Codes, National Research Council of Canada, Ottawa, 1995.

39. Dale S. Nichols and James M. Brown Evaporation from a sphagnum moss surface, Journal of Hydrology, 1980.

40. Peterson P., Kwong H. A design, storm profile for Hong Kong1 /Royal' Observatory, Hong Kong. Technical Note, N. 58. 1981.

41. Poirier, G.F. and Brown, W.C. Pressure Equalization and the Control of Rainwater Penetration under Dynamic" Wind Loading. Construction Canada, Vol: 36, No.,2; 1994.

42. Björn J.M. Robroek, Precipitation determines the* persistence* of hollow sphagnum-species on hummocks, The Society of Wetland Scientists, 2007.

43. СП -•о to <> О in CM s s CD а 8 о о о о о 8 о s оs о s о СО CM 1 s 3 о 8 о о о о> о 8s о о s я * (О m 5 о я о СО о 8 •j

44. Характеристики «косого дождя» на метеостанциях РФ

45. Петрозаводск. 477 0.66 0.867 Вытегра 440: 0.68' 0.908 Котлас 495 0.80 1.169 Каменный ; 433 1.08 1.3510 Нарьян-Мар 3191 0:70 0.8711: Хоседа-Хард 302 0.66 0.8112' Усть-Цильма ' 388 ■ 0.83 1.0213 Печора- . 383 0:76 0.9114 Туруханск 375 0:53 0.70 :

46. Березової 404: 1.14 1.56 •16' Троицко-Печорское 337 0.81 0.98 .17 Сыктывкар: 451 0.63 0.92181 Ивдель. 227 0:49- 0.70

47. Ханты-Мансийск . 368 0.76 1.0420: Александровское 348? 1.04 1.3221, Оленек 169 0.54 0.7322: Верхоянск-: 89 0.30 0.41

48. Жиганск . 273 0.90 1.30 . '24 Тура 176 0:38 0.5425. Вилюйск 140," 0.59 0.80 .26 Ербогачен 146 0.46 0.6127 Ванавара 140 0:44 0.5828 Якутск . 142- 0.39' 0.5029? Усть-Мая 133 0.52 0.6530 Марково 164 0.24 0.3031 Анадырь 342 0.52 0.65

49. Бухта Провидения 297 . 0.52 0.6033 Сеймчан 165 0.31 0.39'

50. Магадан, Нагаева бухта 405 0.59 0.8277 Терней 551 1.18 2.1778 Пограничный 318 0.79 0.84

51. Владивосток 1175 1.73 2.63

52. Александровск-Сахалинский 612 0.91 1.3381 Поронайск 571 0.88 1.42

53. Южно-Курильск 1544 1.58 2.6483 Ключи 413 0.58 0.8184 Ича 839 0.74 1.0085 Курск 414 1.00 1.2886 Воронеж 351 0.93 1.27

54. Каменная степь 357 1.57 2.00

55. Октябрьский Городок 341 1.15 1.50

56. Саратов, ЦГМС 308 1.14 1.58

57. Александров Гай 227 1.42 2.09

58. Элиста, АМСГ 465 1.42 1.88

59. Оренбург ЦГМС 329 0.98 1.1193 Рубцовск 393 1.02 1.38

60. Армавир, АМСГ 482 0.93 1.2195 Махачкала 580 1.25 2.17