Анализ временной динамики термического режима реки Кама

Река Кама протекает по европейской части России и является левым и самым крупным притоком Волги. Её длина составляет 1805 км. Площадь бассейна равняется 507 тыс. кв. км. Протекает по территории Удмуртской республики, Кировской области, Пермского края, республик Башкортостан и Татарстан [1].

Одной из важных характеристик состояния и режима реки является температура воды, которая определяет тепловое состояние и термический режим. Часто температура воды в реках может изменяться ниже впадения крупных притоков. В летнее время существенно уменьшается температура воды в реках ниже водохранилищ, поскольку в результате создания водохранилищ сильно возрастает площадь испарения воды, может сократиться общий сток реки, а в каких-то других районах — увеличиться уровень осадков [2].

Изучение термического режима имеет большое значение для решения ряда научных и практических задач.

Тепловой режим реки определяется поглощением тепла прямой солнечной радиации, затратами тепла на испарение, его выделением при конденсации, теплообменом с атмосферой и ложем русла.Фактором, влияющим на температуру воды, в реке является температура воздуха. Изменение составляющих теплового баланса реки в течение суток, сезона, года вызывает соответствующие колебания температуры воды в реках.Влиять на температуру воды рек могут хозяйственные мероприятия, проводимые в руслах рек. В настоящее время река Кама довольно сильно подвергается загрязнениям промышленными сточными водами.

Для того, чтобы выявить закономерность временной динамики термического режима из массива пунктов наблюдений отобрано семь ключевых постов верхнего течения р. Кама, расположенных в разных частях территории и имеющих набольшую продолжительность наблюдений.Продолжительность ряда наблюдений считается достаточной для установления расчетных значений гидрологических характеристик заданных обеспеченностей, если рассматриваемый период является репрезентативным

Материалы наблюдений гидрологических ежегодников максимальных значений температур на семи гидрологических постах за период 1936-1999 гг. послужили исходными данными.

Рис.1. Временная изменчивость термического режима р.Кама в период с 1936 по 1999 гг.

Анализируя график, можно сделать вывод о том, что за период 19361999 гг. динамика термического режима изменяется плавно, и очень явно выражена особенно в последние 10 лет наблюдения.

По данным наблюдений за период с 1936 по 1999 гг. на постах р. Кама средняя температура воды составляет 23,23°С. Максимальная температура воды в р. Кама наблюдалась в 1991 г., на посту кхл. Ширяевский – 28,4°С. Минимальная температура воды в р. Кама наблюдалась в 1986г., на посту г.Сарапул – 18,1°С.

Подсчет численных значений критерия Фишера для рядов максимальных температур. Исходные ряды были подвергнуты процедуре восстановления и проверке на однородность. Была произведена оценка репрезентативности ряда, используя данные многолетних наблюдений за температурой воды в разных пунктах рассматриваемого района

Таблица 1

Характеристика ключевых гидрологических постов.

В качестве ключевых приняли пункты с наиболее длительными, по возможности непрерывными и надежными наблюдениями. При сравнении по критерию Фишера получено, что фактическое значение F больше критического значения Fкр., для всех рассматриеваемых постов. В результате проверки критериями Фишера восстановленные ряды признаны однородными.

В данной статье была рассмотрена такая характеристика р. Кама, как максимальная температура. Рассмотрен анализ временной изменчивости и критерий оценки однородности, а именно: критерий Фишера, позволяющий оценивать значимость факторов и их взаимодействия.

На основании расчетов, анализа и обработки данных можно сделать вывод о том, что по критерию Фишера ряд данных максимальных температур реки является однородным, следовательно, гипотеза не опровергается. Задачей дальнейших исследований является выполнение на базе полученных результатов оценки проявления тенденций.