Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Влияние рельефа на климат и погоду Эфиопии

ВАК РФ 11.00.09, Метеорология, климатология, агрометеорология

Автореферат диссертации по теме "Влияние рельефа на климат и погоду Эфиопии"

гооуг^сгшйШ «с;оп'Ь? 1 осокг&к-л йэдррап:« !г> ¡^ж/у о.чл;-* ГСООТГЮШЙ ГООУДАГОТЬВКЛЙ ГпДКЖгГК'РОАЛ ЛЧГСКИЙ Ш.<"ПГГ! Ч

Ка правах рукош'.ои

2 9 ЛПР Ь.7.

УДК ОБ1 - БГ«е. 2( I,'«?. П

ЧБКОЛ Т!УЕЕР/ ПЛИЯНЙЗ РЕЛЬЕФА НА КЛККАТ И ПОГОДУ Э'МОП^Ч

11. 00. 09 - метеорология,климатология и агрометеорологи.-!

АВТОРЕФЕРАТ

дксоертация на соискание ученой степени кандидата г~ографичеоких наук

Санкт-Петербург - 1996

Дмооер-ГЕЩИЯ является рукопизью.

Работа выполнена на кафедре метеорологических прогнозов Российского Гидрометеорологического института. Научный руководитель : доктор географических паук, профессор

Воробьев- Валерий Игоревич. Научный консультант : кандидат физико-математических наук, -доцент

Русин Игорь Николавич. Официальные оппоненты: доктор географических наук, професоор

Кондратович Казимир 'Йячеславовнч, кандидат физико-математических наук, отарший научный оотрудник Довгалюк Юлия Алекоандровна. Ведущая организация : Военная Инженерно-Коомичеокая Академия им. А. Ф. Можайского.

Защита диссертации ооотоитоя _1996 года в 1Б

чаоов 30 минут на заседании дисоертационого совета К 063.19. 01

Рооийокого Гидрометеорологического института.

Адрео: 19Б196, г. Санкт-Петербург, Малоохтинский пр. , д. 98, РГГМИ.

О диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РГГМИ.

Автореферат разослан " /3 апреля 1996 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета

Тип. ЬЛС За*. 6*. ОГгг-М 1 П А. 1',-Ж-

- э -

ОНЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальнооть теми.

Вопросы горной метеорологии и взаимосвязи климата, пого/':< и рельефа до настоящего времени представляются недостаточно изученными. Это овяоадо о трудностями сбора необходимых данных и условиях высокой горизонтальной неоднородности подстилающей поверхности. Но не меньшее значение имеет и отоутотьие методики анализа связи метеоролгичеоких характеристик о элематами рельефа.

Рещение вопросов горной метеорологии имеют большое значение для ветроэнергетики, транспорта, авиации и сельского хозяйства. Республика Эфиопия принадлежит к числу стран веч экономика которых связана о гористым характером местности. Только горы в этом самом засушливом на вемле климатическом р-тйоке позволяют вести активную сельскохозяйственную деятельность.

Цель работы.

В настоящей работе решаюон три фундаментальные задачи. Первая состоит в построении цифровой модели рельефа Эфиопии . Вторая задача - доказательство существования и количественная оценка связей между конвекцией и элементами поля рельефа. Третья задача - установление количественной свяэи ме)*ду ха-рактрисиками поля влажности и рельефом. Решение этих задач будет способствовать созданию единой методики синоптического анализа атмосферных явлений в горах.

Использование материалы и методика исследования.

Методика исследования основывалась на использовании си-ноптико-статиотичеокого и факторного анализа.

В работе использованы уникальные материалы, собранные в последиэ 50 лет метеорологическим департаментом республики Эфиопии. Это ряды приземных наблюдений на густой сети агрометеорологических станций, обобщенные ряды на 10 синоптических станциях, усредненные по месяцам и по годам. Для контроля привлекались обобщенные данные за период с 19ЭЗ по 10БЗ года.

Отдельного упоминания заслуживают детальные данные о вьи ооте рельефа Эфиопии, полученные специально для данной работы.

Научная новиона.

Факт существования воздействие рельефа на климат и погоду

Эфиопии качественно известен, но каких-либо попыток его объяснения или количественного изучения до сих пор не предпринималось. В работе впервые проделан полный анализ рельефа гарной страны применительно к задачам мевометеорологии: подобран подходящий шаг сетки, сняты и проконтролированы даиныа о высотах рельефа, получены статистические характеристики высоты и уклона рельефа Эфиопии.

В работе доказано,что ооадки над Эфиопией носят исключительно внутримассовый ливневой характер. Установлено ,4TO"KO-J личество ливневых осадков над горной страной может быть раочитано по общепринятым оиноптичеоким методам, а еначит механизм образования ливневых осадков над горами не отличаетоя от того, который существует над равниной. Отличие гор от равнин соотоит только в формировании поля влажнооти. В работе показано, как влияет рельеф на распределение водяного пара по гори-вонтали и объяснено, почему максимум ооадко'в приходится на ое-редины наветренных склонов.

Практическая ценность

Получение ревультатов в этой области будет способствовать улучшению прогновов погоды, совершенствованию методики переноса еагряенений, совершенствованию оценок всдного и теплового баланоа. Походя иэ втого можно сказать, что задача изучения связей рельефа и атмосферных процесоов имеет важное прикаЛад--ное вначение и определенный научный интерес.

Аппобация и публикации. - .

Диссертация докладывалась и обоуждалаоь на научных семина-' pax кафедры метеорологических прогнозов РГГМИ. По материалам диооертации подготовлен доклад на Баерооаийокую научную конфе-ренциою "Современная география и окружающая ореда"(КГУ,оентябрь 1096 г. )

Объем и отруктура работы.

Дисоертация соотоит иэ введения четырех глав,заключения и описка литературы. Объем работы 119 страниц,включая Ё8 риаун-ков и Е2 таблицы. Описок литературы 8Б наименований.

В первой главе приведен краткий физико-географический очерк Эфиопии, небольшой обзор основных выводов горной метеорологии и методических принципов, Испольеованных в данной работе. Во второй главе на основе анализа данных по высотам рельфа,отимиэации сетки и раочета уклонов поотроена цифровая

модель рельефа Эфиопии.

В третьей главе рассмотрена зависимость количества лнвме-вых осадков от значений метеорологических величин, наблюдаемых на метеорологических приземных станциях и установлено,что эта оависимооть проолэиивается по метерологическим данным Эфиопии.

В четвертой главе предпринята попытка использовать полученные эавиоимооти для анализа механизма воздействия рельефа на процессы конвекции. О помощью факторого анализа показано, что овпвь рельефа о- полем влажности проявляется через зависимость относительной влажности от уклона. Далее показана роль переноса влаги в формировании этого механизма.

В заключение обобщаются выводы, оделанные по главам.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение поовящгно постановке основной задачи исследования, объяснив количественной связи количества осадков в разных районах Эфиопии оо структурой рельефа отравы.

Первая глава' работы содержит описание географичеокого объекта и изложение методики исследования. В первом параграфе дается краткая характерстика страны : положение, геологическое отроение, морфология рельефа, речной сети и ландшафта.

Второй параграф посвящен краткому климатическому описанию. Отмечено,что коренное отличие климата страны от остальой чаоти Северной Африки определяется особенностями рельефа. Метеорологическая олужба Эфиопии выделяет оемь климатических районов. Каждый район характеризуется своим режимом осадков, который явно связан о деятельностью муссона. Однако конкретных исследований особенностей этих связей до настоящего времени не проведено. Для их изучения автор собрал и обработал данные по метеорологическим станциям опорной оети ВМО. Эти станции расположены достаточно равномерно по всей территории. Приведены таблицы этих новых данных по осадкам, максимальной и минимальной температуре, относительной влажности.

Третий параграф лоовящен обзору работ по горной метеорологии. Эта область метеорологии развивается не так быстро,как остальные, так как возникают огромные трудности с описанием оильно изменяющегося в поотранстве поля высот рельефа в горах. Важной особеноотыо являетоя и расположение метеостанций в горах. Как правило они располагаются вблизи населенных пунктов, которые тяготеют к наиболее удобным для проживания участкам

горних стран-плоскогорьям, пологим подветренным склонам. Таким образом метеорологические станции могут отражать не все собен-нооти горной погоды и климата.

Известно,что гори оказывают влияние на оиноптичеокие процессы, поменяют направленно и скорооть Бовдушных потоков, форм-руют местные ветры и влияют на микроклимат оа счет различной ориентации склонов. Эффекты рельефа оледует изучать,имея детальные данные о распределении высот, уклонов и ориентации склонов. В данной работе мы ограничились изучением только од ной иэ проблем горной метеорологии- проблемы выпадения осадков в разных частях горной страны. Показано, что Эфиопокое нагорье является динамическим барьером на пути муосонных потоков, что сказывается на выпадении осадков. Принято очитать.что -осадки определяются влагооодержанием воздушных маоо, высотами и уклоном рельефа. Такие даные и были собраны для проведения иооледо- ■ вания.

Вторая глава посвящена наиболее олокному и трудоемкому в вопросу - количественному описанию поля рельефа. Выло ясно, что нет возможности опиоать вое особенности рельефа, которые имеют горизонтальный маоштаб от 100 км до 100 м. Вопрос о характерном масштабе раосмотрен в первом параграфе. Принципиально важно было определить длину волны рельефа,которая нужна для описания поля среднемесячного количества ооадков.

Для получения данных была попользована топографичеакая карта Эфиопии о масштабом 1:2000000, на которой были через 200 м проведены изогинсы и отмечены отдельно вое' точки максимальных и минимальных выоот. Методика работы ооотояла в оценке воли рельефа по нескольким реализациям. В нашей работе для предварительных оценок попользован уровень дискретизации данных о выоотах рельефа 100 м и шаг Предварительной оъемки данных - 10 км.

В качеотве первой гипотезы о отруктурс рельефа было принято, что высоты рельефы на выбранном оечении представляют собой случайную величину. ОТатйсТичеокие характеристики получены и являютоя хорошим примером статиотик для любого сечения рельефа Эфиопии. Однако даже Проотой визуальный анализ гиотог-рами распределения значений этой олучайной величины показывает, что оущестБуют наиболее чаото встречающиеся значения высот. Это наталкивает На мыоль о возможном циклическом характере

рельефа. Полученные вектора были переданы в пакет "ЗТАТвРгАР'", о помогло которого были расочитаны выборочные автокорреляцкон-. ные функции. По етим данным стало еидно, что автокорреляционные функции меняю? знак при смещениях примерно 60 -60 км. Можно предположить наличие волны рельеф» о длиной около 1Й0 -160 км.

Наличие цикличности в высотах рельеф« создает основу для выделения характерного масштаба рельефа ка« длины этого цикла. Для вняоцения возможной величины периода был произведен анализ периодограмм оечений. Установлено,что отчетливо выделятся колебания на циклических частотах приблизительно О. 03 и О. 06. Менее отчетливы макоимумы на частотах О. 0-1 и О. 00. 'Это соответствует волнам рельефа о длинами 40,16,С4 и 12 шагов сетки. Наибольшие амплитуды гармоник приходятся на волну 16 шагов (циклическая частота О. Об). Эту волну (160 км) и можно принять за характерный масштаб рельефа.

Во втором параграфе принято, что рельеф можно представить в виде оуммы периодической компоненты .состоящей иэ гармоники о периодом 16 шагов исходной оетки , и случайной величины .имеющей нормальное распределение с нулевым средним и известным стандартным отклонением. Для такого модельного процесса представляется возможным провеоти анализ и выяснить необходимый шаг сетки для снятия основного маооива данных. Определение производных рельефа производилось по центрально-разностной охеме Вклад случайной ошибки в результат численного дифференцирования оценен по дисперсию случайной величины, которая получится при подстановке случайных олагаемых в формулу цент-рально-разноотного дифференцирования. Суммарная ошибка зависит от шага оетки не монотонно 1 при слишком малых шагах она возрастает вследствие вклада случайной компоненты, а при больших шагах - вследствие роста ошибки аппроксимации.

Анализ результатов показывает, что погрешность определения уклона рельефа по общедоступным данным оказывается значительной. При оптимальном значении шага равном £0 км вклад в ошибку примерно поровну вносят как погрешность аппроксимации, так и влияние случайного шума. Но случайный шум образован изменениями рельефа на расстояниях примено Я-4 шага исходной сетки то есть процессам масштаба 20-40 км. Эти процессы отно-оятоп ужо н более крупному масштабу топографических карт и

- в -

обычно считаются локальными при прогнозировании погоды. Поэтому данные о высотах рельфа были сняты через SO км , но перед расчетами дополнительно сглаживались, чтобы удалить мелкомасштабный шум.

Сглаживание производилось с помощью пакета программ "SURFER", который обеспечивает раочерчиваниа цифровых таблиц. В пакете используется метод взвешенной изотропной интерполяции. Основная процедура состояла в применении интерполнциц данных на туже сетку но оо сглаживанием, которое обеопечивает пакет. Такая процедура очень похожа на то, как работает синоптик, когда расчерчивает исходное поле метеоролоических величин. Для уточнения, помимо данных, онятых с сетки,привлекались все максимумы и минимумы обнаруженные на Карте. Результаты 'интерполяции получены для двух вариантов оеток. В первом варианте интерполяция оо сглаживанием производилась на ту же сетку, что и исходная сетка 76*60 точек.

Во втором варианте интерполяция производилась на оетку оо вдвое большим шагом (через 1 узел). Эта сетка имела 38*29 узлов. В этом олучае эффективный шаг сетки (40 км) отвечал наиболее оущеотвенному опектральному максимуму рельефа и в, тоже время количеотво узлов (около БОО) было наиболее близко к рекомендованному в пакете "SURFER" для восотановления топорафи-чсского иэобрахения поверхности. Сравнении вариантов показало, что цифровая модель 58*20 лучше отражает отруктуру крупномасштабного рельефа. - .

Цифровая модель рельефа Эфиопии послужила ооновой для нахождения важных' для метеорологии характеристик составляющих градиента высот рельефа , которые мы будем сокращено называть уклоном рельефа. Па оонове иэвеотных формул конечно-разностного дифференцирования получоны отатиотичеокие характеристики уклонов при различной экспозиции оклона. Они позволяют сделать вывод о том, что на Г/Ъ%, территории Эфиопии уклоны малы (до Э00 м на 40 км) и не вносят вклада в ореднее значение. Наибольший вклад в формирование поля уклонов вносят средние градации (более 4Б0 и менее 900). Эти уклоны занимают по площади около 2БХ территории . Очень большие уклоны (более 900 и до 1600) территориально занимают менее одного процента территории и вносят вклад не более,но и не менее существенный, чем малые уклоны.

В третьей главе раомотрены физические и синоптические ар-

гументы, позволяющие иакать обоснованные связи между количеством осадков и приземными метеорологическими характеристиками!!. Широко распространено мнение, что осадки над Эфиопией ивлявтс;! конвективным ливнями.Это утверждение в дальнейшем будет подтверждено нами в главе 4. Для расчета количества ливневых осадков о успехом используется прогностическая методика, разработана Е. М. Оловой. Она .имеет оправдываемоать в прогнозе на 12 часов до 66% и рекомендуется дли диагностических расчетов при анализе ошибок прогноза'осадков . Именно этот метод н будет использован при построении климатической модели осадков над Эфиопией.

В первом Параграф«; рассмотрен вопрос о возможности получения разумных величин осадков при использовании климатических данных. Для успешного применения метода Орловой необходимы данные радиозондирования. Эти данные для Эфиопии отсутствуют. Поэтому возникает вопрос об оценке характеристик свободной атмосферы над Эфиопией по климатическим данным соседних аэрологических станций. Эта задача может быть разрешима, так как имеютоя два важных фактора, которые характерны для Северо-Восточной Африки.

Первым фактором является наличие периода дождей, который приходится на июль и август каждого года. В эти месяцы дождь ливневого характера бывает практически ежедневно. Согласно климатическим данным число дней о осадками в Аддис-Абебе в июле составляет 26-Й0 дней из 31. В эти дни ливни идут практически в одно и токе время около IV часов . Это означает, что "климатический радиозонд" составлений по оредним данным июля или ав-гуота должен быть пригоден для прведения расчетов ливневых осадков по методам, используемым в синоптической метеорологии.

Вторым фактором является сравнительная однородность данных по свободной атмосфере над этим регионом. Данные за июль по климату овободной атмосферы для двух пунктов радиозондирования, ближайших к территории Эфиопии и относящихся к различным географическим районам (Найроби, Хартум), показывают, что расхождения величин температуры и влажности в свободной атмосфере оледует признать малыми и всю область считать малоградиентной.

Во втором параграфе продемонстированы расчеты количества осадков по методу Орловой на основе климатических данных и показано, что метод Орловой позволяет объяснить существующие яе-

личины ооадков во влажный период в ¡Эфиопии на оонове климатических данных.

В третьем параграфе проведен анализ возможных овяоей мек-ду приземными метеорологическими характеристиками и количеством осадков. Приземные наблюдения - ато основной вид доотупной' метеорологической информации, а ооадки-главный клнматообразую-щий элемент в этом регионе. Эмпирическую связь такого рода давно предложил О. А. Дроздовч. Теоретически она получена И. II. Руои-ным на оонове нескольких упрощающих предположений Вопервггх, считается,что тропоофера политропна. Во-вторых, что конвективно неуотойчивый олой раопроотраняетоя от подотилающой поверх-ноти до уровня конденсации. В-третьих, едолагаетоя линейное возраотанио вложноадиабатичеокого градиента' о выоотой. - ■■

Вое зти предположения о большой точностью выполняются, в регионе Оеверо-Вооточной Африки. Следовательно должна существовать зависимость между количеством ооадков еа один ливень о приземными метеорологическими данными о влажности и средним' вертикальным градиентом температуры в свободной атмоофере. Эта' овяэь оильно нелинейна и , по И. Н. Руоину, имеет вид

' 1 V "а

; т-- Ъ з е*р (о,

Эдеоъ ¡^ -количество ооадков, интеоивнооть которых - С/1' , а продолжительность ^С .Величиныр и£ -размерные постоянные, й ооответотвенно оредний . градиент температуры в тропоофере и влажноадиабатический градиент не^ уровне конденоации, ^ - массовая доля водяного пара у земли, +■ - относительная влажнооть. Эти формулы показывают, что количоотво ливневых ооадков зависит через их интенсивность только от влажнооти воздуха у земной поверхности и градиента температуры в овободной Ьтмоофере

В четвертом параграфе решается задача проверки этой теоретической зависимости между количеством ливневых ооадков и приземными характеристиками влажнооти по данным Эфиопии.

Для ознакомления о характером зависимостей проведены расчеты и построены графики. Соглаоно раочетам зависимость коли-

чботва осадков от температуры прямая и очень сильная, но нелинейная, так как температура влияет чере'э и&оьшеиощует влажность. Вавийимость количества ооадков от- относительной ■ влажности'проявлябтся, через высоту уровня кондесации'.причем она опль-нс) нелинейна. ¡Зависимость' от градиента температуры в свободой атмосфере является достаточно сильной, но сам градиент температуры в этом районе равен примерно 6. 3'градуса на километр высоты и меняется мало. В Целом можно считать,что приведенные третьем параграфе формулы качественно правильно отражают признанные синоптиками эввисимоти Количества осадков от устойчивости атмосферы и'увлажненности подстилающей'поверхности.

На основе полученных формул'пр/оаПализированы особенности режима осадков в Эфиопии для сухого и'влажного периодов. Для этого был проведены расчеты'по даййь!м; которые автор собрал по литер>атурным источникам и уточнил По имеющимся в' его распоряжении данным наблюдений на стаНЦйй.Ч. Во-первых, следует отметить, что закономерности июля выражены более четко. Это не удивительно, так как в июле ливневые дйжди идут в Эфиопии практически' везде й во многих Пунктах ежедневно, то есть условия вывода формул по климатическому радиозонду выполняются хорошо. В январе осадки бывают" очеНЬ редко и ясно, что распределение температуры и влажности' й ойободной атмооф!ере в дни' о осадками может быть отличным от ореднЦХ уоловий; Во-вторых,показано, что станции по ооаДкам яйно разбиваются на группы, для которых следует иокать разные коэффициенты: Это также не удивляет, так как в оперативной практике Эфиопской' метеорологической службы давно • известна' необяоДиЫоств районирования. В-третьих,можно убедиться, что,nb-мере учета Воех возможных факторов, результаты расчетов улучшаемся".

В четвертой главе мы сосредоточились гГа изучения, причин формирования поля йлажн'ооти над ЭфйапйейГ. Климатические данные о среднемесячном' колиЧеотб ооадПтав не дыьт представления об их виде. В первом' параграфе ответ на вОпроо о виде осадков о высокой надежноотЁю п'олучей йа основе Известной обяви вида ооадков о формами облаков, йэ которых они выпадают.

О цел(><э определения вида преобладающих ооадков, выпадающих на территорию Эфиопии в дождливый сезон, была расочитана повторяемость облаков различных форм над Овверо-воотоком Африки в дождливый период (июнь-сентябрь) по опутниновым данным

за 1066-1671 годы. Расчеты проведены для территории .ограниченной меридианами 16 и 60 градусов восточной долготы и параллелями экватора и 80 градуса сворной широты.

Установлено,что во воск широтных зонах преобладает конвективная облачность. Особенно велика повторяемость кучоьодом-девой облачнооти в сочетании о другими формами облаков и куче-вообразной облачнооти . 11о мере приближения к экватору возрастает повторяемооть кучево -дождевой облачности в сочетании о другими формам и уменьшается повторяемооть кучевообраэной облачности.

Таким образом мы считаем доказанным,что над Северо-Восточной чаотыо Африки преобладает облачность, возникновеко которой связано с конвективными вертикальным движениями. Суммарная поьторяемооть ее форм в зависимости от широтной зоны изменятся в пределах от ОЭЙ до 97%. Отсюда оледует ,что осадки выпадаюш,ие в Северо-восточной Африке имеют ливневой характер.

Цель второго параграфа оостояла в том,чтобы выявить зави-оимоати, существующие между такими характеристиками рельефа,как высота и составляющие градиента высоты рельефа и характеристиками влажности. Для этого были попользованы данные о количестве осадков,максимальной температуре и относительной влажности в дневные чаоы месяцев, наиболее характерных для сезона доздей (июль, ивгуот) в оочетанни о характеристиками рельефа (выоотой и уклоном) . Эти величины были подвергнуты процедуре факторного анализа с целью выявления взаимосвязанных комплексов. На основании сравнения долей дисперсии мы ограничились четырех-компонемтной моделью совокупности без потери 90 Ж диопероии. Основным результатом факторного анализа является матрица нагрузок после вращения факторов. Б результате независимые,но плохо интерпретируемые Факторы прообразуются в вавиоимые факторы, но хорошо интерпретируемые и имеющие минимальную диспер-оию при четырех компонентах.

Обнаружено,что первый главный фактор должен интерпретироваться как температура, а четвертый фактор - как осадки. Эти факторы коррелированы и прежде всего сами с собой и затем друг с другом. Это означает, что .существует общая причина изменений температуры и осадков. Анализ таблицы корреляций факторов показывает, что на них оказывает сильное влияние высота рельефа. Таким образом подтверждается иэвеотный вывод о том,что вы-

оста станции,температура днем и количество осадков в горных районах сильно зависимы. В третьей главе мм указали причины отой зависимости. С высотой в горах воздух оказывается гораздо влажнее и теплее у подстилающей поверхности, чем на той ид высоте в атмосфере. Это приводит к усилению ливней.

Наиболее важно и интересно то,что второй и третий факторы оказались почти п равной степени связанными о уклоном рельефа и относительной влажностью. Именно едеоь на наш взгляд прослеживается причинно-следственная связь рельефа .и режима влажности. Действительно, синоптически очевиден факт,что ливневые осадки различны на склонах гор о разной ориентацией . Но он не получил подтверждения при анализе количества осадков. ¡Зато корреляция второго и третьего факторов между собой приводит к выводу,что относительная влажность склонов гор Эфиопки различной ориентации может быть существенно разная.

В третьем параграфе дана физическая трактовка наличия связи относительной влажности и уклона рельефа . С помощью уравнения баланса водяного пара в столбце атмосферного воздуха от нижней до верхней границы атмосферы показано, что при конвергенции воздушного потока возникает накопление водяного пара над местом наибольшего значения конвергенциии^уменьшение пара над местом наибольшей дивергенции . В горах такими учаотками являются средние участки наветренных склонов ,где конвергенция максимальна, и средние участки подветренных склонов, где максимальна дивергенция.

В работе произведена проверка последнего вывода, опираясь только на имеющиеся данные о климатических характеристиках Эфиопии и ее рельефе. После неоложных преобразований уравнение баланса водяного пара может быть проинтегрировано и зависимость относительной влажности от'высоты примет простую форму и легко выражается словами. Она означает, что если встать спиной к ветру, то влажность воздуха впереди будет больше при росте высоты и меньше при падении высоты. Иначе говоря , влажность в горах всегда растет о высотой.

Для проверки иэ всех станций, для которых были известны значения влажности, были собраны пары станций . Пары подбирались так, чтобы ветер в июле был направлен от первой станции пары ко второй. Для всех пар составлялись отношения высот рельефа и значений наблюдавшихся относительных влажностей. Ре-

эудьтати, раочетоь отношений высот.и отношений влиыюотой в парах в подавляющем большинстве случаев оогласутеоя о выводами качественного анализа уравнения баланса водяного пара.

Прздотавллето;!, что механизм влияния горного рельефа на влажность.и осадки по.результатам нашего иооледования такова: .Б горных,районах Эфиопии распределение влажности завиоит от направления ветра и рельефа так, как олодует из уравнения баланса водяного пара - на оредих чаотях наветренных склонов возникает дивергенция и возрастает влаккооть, а на средних частях подветренных оклонов влажность падает. В ооответотвие о законами развития конвективных ооадков в меотах возрастания концентрации водяного пара увеличивается выпадение ооадков ливневого характера. Эти факторы в качествонной форме описывались и ранее, нам представляется, что в этой работе окемэ развития ливней в горах удалооь придать количеотвенную определенность, хотя .конечно, необходимы более тонкие численные экпоримопты на оонове более полного комплекта данных.

ВЫВОДИ

1. Рельеф реопублики Эфиопии имеет характерный маоштаб преобладающих волновых изменений выооты о длиной примерно 160 км. Это пэволяет очитать достоверными оценки дифференциальных .характеристик по . оетке , данных, анятык Через ВО км о карты маоштаба 1: £000000. Раочет градиента yiuiona рельефа можно произвести по иввеотным центрально-раэиоотным формулам, хотя при •этом возникает еначительная погрешность, Ьоледстви^ которой только уклоны более lOO м на 10 км можно очитать достоверными.

С. Разработана методика поотроения цифровой модели рельефа Эфиопии,ооновными компонентами которой являлись: онятие данных о локальных максимумах и минимумах и совмещение их о данными онятыми на регулярной оетке; структурный контроль,чтобы избежать искажения основных особенностей изолиний рельефа. ' Э. fó основе цифровой модели паотроены таблицы уклонов рельефа по терйтории Эфипои и показано, что основной вклад а формирование среднего рельфа. виооит не балео ЁБ % территории, где значения уклона превышают1 100 м на 10 км. Установлено, что в зкопозиции уклона нет существенных преобладающих направлений.

4. Получены рабочие формулы для оценки интенсивности и количества ливневых ооадков в Эфиопии по приземным данным моте-

^ВД««»'/ температуры 8 тропоте, котори, правильно количественно отршедот представлении синоптика о факторах,влияющих „а величину,осадков: наиболее важной является роль влажности на уровне конденсации, которая зависит от поземной температуры и относительной малоотходны» роль степени неустойчивости тропосфера также представляется значит-

ной.

Б. Предварительные расчеты показывают, что расчитанные по

рабрим формулам величины легко поддастся статистическому уточнению при получении зависимостей по станциям, так как орязи теоретических и .фактических и фактических осадков линейны

6. Облачность и осадки над Эфиопией имеот конвективнУЫ природу н подобны внутркмассовой облачности и ливневым осадкам

7. Количество осадков тесно связано о локальным метеорологическими переменными „ не имеет прямой связи о уклоном рельефа и ориентацией склонов. тогда как зависимости относительной влажности от уклона рельеф« „ его-ориентации существует .

О.Зависимость количества водяного пара у земной поверхности над горами от уклона рельефа имеет физически понятную природу. Она означает,что трение „ад горами создает дивергенцию воздушных масс и накопление в воздухе водяного пара над средними частями наветренных склонов. в простейшем виде она выражается равенством - отношения массовых долей водяного пара в пунктах,расположенных по воздушному потоку, и отношения высот этих пунктов. В выборке данных наблюдений имеются многие случаи, подтверждающие справедливость этого вывода.

ЧЕКОЛ ТИьЗГ-У -ЭТУОСИЕ АЕТОРВМЕРАТ

Подписано 5 печать 1С. 04. £6. Тормат -Оя'М 1/16

ГТеч. л. I. ■*}. Г иг. 10 О еак. 55 гГГМИ. 19^196,.М^лосхт^мс^ии пр. л. 0е?.

Тип. ~ЛС