Способ определения изменения суммарных многолетних влагозапасов в почвогрунтах речных бассейнов

Изобретение относится к области частично инфинитной гидрологии и может быть использовано для определения изменения суммарных влагозапасов в почвогрунтах речных бассейнов. Сущность: измеряют годовые осадки, речной сток, температуру и влажность воздуха. С учетом результатов указанных измерений рассчитывают изменение влагозапасов в почвогрунтах. Технический результат: определение изменения суммарных многолетних влагозапасов в почвогрунтах речных бассейнов.

 

Предлагаемое техническое решение относится к области гидрометеорологии, а конкретнее к частично инфинитной гидрологии, рассматривающей эволюционно развивающиеся гидрологические объекты.

Известны способы определения влагозапасов в почвогрунтах по изменению электрических, тепловых, механических и других свойств почвы с изменением ее влажности, а также способы, предполагающие отбор проб из почвогрунтов с последующим определением влажности в лабораторных условиях (Методы изучения и расчета водного баланса / В.С. Вуглинский и др. - Л.: Гидрометеоиздат, 1981. - 398 с. Раздел 13.2 «Методы и приборы для измерения влажности и влагозапасов почвогрунтов», стр. 322-324).

Однако указанные способы (аналоги) относятся к определению суммарных влагозапасов в почвогрунтах только зоны аэрации и то, обычно, в ее метровом слое, что необходимо для целей агрометеорологии.

Наиболее близким по назначению к заявляемому способу является способ (прототип) определения суммарного изменения влагозапасов в почвогрунтах речного бассейна как остаточного члена уравнения водного баланса речного бассейна за конкретный период времени (Методы изучения и расчета водного баланса / В.С. Вуглинский и др. - Л.: Гидрометеоиздат, 1981. - 398 с. Раздел 1.3.2 «Практическое применение уравнения водного баланса общего вида», стр. 17-21). Однако для применения этого способа даже для наиболее простого случая, когда периодом является год (в этом случае многими членами уравнения водного баланса можно пренебречь), необходимы измерения не только осадков и речного стока (для их измерения существует стандартная сеть гидрометеорологических станций), но и испарения, сеть постов наблюдений за которым отсутствует (производятся только непродолжительные измерения испарения с помощью испарителей на водобалансовых станциях). Более того, умозрительно предполагается, что годовые изменения влагозапасов имеют разный знак и при многолетнем осреднении взаимно компенсируют друг друга, делая многолетнюю норму равной нулю, что не соответствует действительности (см. Коваленко В.В. Гидрологическое обеспечение надежности строительных проектов при изменении климата. - СПб.: изд. РГГМУ, 2007, с. 100; Раздел 3.6 «Уровни озер и изменения запасов воды в почвогрунтах», стр. 63-68). Таким образом, прототип обладает недостатком, заключающимся в невозможности его использования при массовых оценках изменения суммарных влагозапасов за многолетний период.

Целью изобретения является обеспечение возможности определения изменения суммарных многолетних влагозапасов в речных бассейнах. Эта цель достигается тем, что наряду с осадками и речным стоком дополнительно измеряют температуру воздуха и его влажность на высоте метеорологической будки, а искомую величину изменения влагозапасов находят по формуле

где ΔU - изменение суммарных влагозапасов в почвогрунтах (мм); - осадки (мм); Q - речной сток (мм); е - влажность воздуха (мбар); Т - температура приземного воздуха (°C).

Члены в правой части данной формулы (кроме первых двух) определяют испарение, соответствующее номограмме проф. А.Р. Константинова, полученной с использованием уравнения турбулентной диффузии и обширного эмпирического материала (Константинов А.Р. Испарение в природе. - Л.: Гидрометеоиздат, 1968. - 532 с. - рис. 58, стр. 207). Испрашиваемый объем правовой защиты ограничивается речными бассейнами, расположенными в климатических условиях, определяемых следующими диапазонами температур и влажности воздуха: -18<Т<35° (°C); 3<е<25 (мбар).

Способ определения изменения суммарных влагозапасов в почвогрунтах речных бассейнов путем измерения годовых осадков и речного стока, отличающийся тем, что с целью обеспечения возможности определения средних многолетних значений изменения суммарных влагозапасов дополнительно измеряют температуру воздуха и влажность воздуха на высоте метеорологической будки, а искомую величину изменения влагозапасов находят по формуле:

где ΔU - изменение суммарных влагозапасов в почвогрунтах (мм); - осадки (мм); Q - речной сток (мм); е - влажность воздуха (мбар); Т - температура приземного воздуха (°C).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиоэлектронной технике и может быть использовано для дистанционных методов зондирования атмосферы, в частности измерения скорости, направления и турбулентности ветра в вертикально- горизонтальном срезе атмосферы.

Изобретение относится к области гидрометеорологии и может быть использовано для оперативного гидрометеорологического ледового обеспечения. Сущность: измеряют значения параметров атмосферы и гидросферы, выполняют их обработку, анализ и прогноз состояния.

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение для определения усредненных значений скорости и направления ветра. Технический результат - повышение точности.

Изобретение относится к области экологии и может быть использовано для построения сети постов экологического мониторинга загрязнения приземного слоя атмосферы города.
Изобретение относится к области морской гидрометеорологии и может быть использовано для определения дрейфа морских льдов. Сущность: следят за перемещением морских льдов, отображая на мониторе пути их перемещения.

Изобретение относится к области гляциологии и может быть использовано для коррекции результатов реечных снегомерных наблюдений на эффект оседания снежной толщи.

Изобретение относится к устройствам для распознавания количества облачности по пространственно-временной структуре излучения в видимой области и может быть использовано при морских наблюдениях общего балла облачности видимой полусферы неба.

Изобретение относится к области экологии, а именно к дистанционным методам мониторинга природных сред и к санитарно-эпидемиологическому контролю промышленных регионов.
Изобретение относится к сфере космических исследований. Осуществляют распыление водяного пара в атмосфере Марса.
Изобретение относится к сфере космических исследований и технологий и может быть использовано для изучения вулканического состояния Марса. На Марсе осуществляют вскрытие бурением закупоренных фумарол.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для получения информации о таянии ледника и температуре в его толще. Устройство содержит термокосу из датчиков температуры, расположенных на известном равном друг от друга расстоянии, и которые последовательно соединены между собой гибким кабелем. При этом датчики температуры и соединяющие их кабели размещены в защитном корпусе, который выполнен из полимерной оболочки, а верхний датчик температуры подключен к устройству считывания, хранения, обработки и отображения данных. Новым является то, что каждые n датчиков температуры объединены в жесткие сегменты, которые расположены друг от друга на известном одинаковом расстоянии, обеспечивающем равное расстояние между датчиками температуры. Причем жесткие сегменты связаны между собой гибкими соединениями таким образом, чтобы по мере таяния льда выступающие над поверхностью сегменты устройства складывались под действием силы тяжести. Для считывания, хранения, обработки и отображения полученных данных используют контроллер. Дополнительно устройство оборудовано приемником сигнала спутникового позиционирования для изучения движения ледника. Технический результат – расширение функциональных возможностей устройства. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Акселерометром регистрируют сигнал временного ряда колебаний шины, разбивают его на интервалы при помощи средства разбиения, затем сигналы временного ряда колебаний шины выделяют для соответствующих интервалов, после чего вычисляют характеристические векторы соответствующих временных интервалов. Затем производят вычисление кернфункций по характеристическим векторам соответствующих временных интервалов и по характеристическим векторам поверхности дороги, которые являются характеристическими векторами для соответствующих временных интервалов, вычисленными по временным сигналам временного ряда колебаний шины, заранее полученным для каждого конкретного состояния поверхности дороги. Определяют состояние поверхности дороги путем сравнения значений дискриминантных функций с использованием кернфункций. В результате определяют состояние дорожной поверхности по сигналам временного ряда колебаний шины без выявления положений пиковых значений или замера скорости колеса. Технический результат - повышение корректности способа определения состояния поверхности дороги при изменении размеров шины. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 10 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области экологии и может быть использовано для измерения концентрации парниковых газов в атмосфере. Сущность: система содержит тракт дистанционных измерений и тракт экспресс-анализа газовых компонент в предельном слое атмосферы. Тракт дистанционных измерений включает тракт регистрации сигнала отраженного от подстилающей поверхности светового потока, дважды прошедшего атмосферу, установленный на орбитальном носителе (3), Центр (5) управления полетом, радиолинии командного управления (6) и передачи (8) данных, наземные пункты (9) приема информации, средство (10) передачи информации, центр (11) тематической обработки информации. Упомянутый тракт регистрации сигнала состоит из спектрометра (1) и многоспектральной камеры (2), осуществляющих зондирование запланированных участков по программам, передаваемым из Центра (5) управления полетом. Упомянутый тракт экспресс-анализа газовых компонент размещен на тестовом участке и состоит из кассеты газовых датчиков (20) на каждый тип газа, канального коммутатора (24), аналого-цифрового преобразователя (22), буферного запоминающего устройства (23), синхронизируемых программируемой схемой (24) выборки измерений. Сигнал тракта экспресс-анализа газовых компонент используют для калибровки тракта дистанционных измерений. Технический результат: повышение точности определения концентрации парниковых газов в атмосфере. 5 ил.

Изобретение относится к области гидрометеорологического моделирования и может быть использовано для создания картосхем распределения твердых атмосферных осадков. Сущность: на основании гравиметрических данных спутниковых измерений GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) получают аномалии водного эквивалента массы. На основании аномалий водного эквивалента массы, учитывая рельеф местности, рассчитывают среднее количество твердых атмосферных осадков. Создают картосхемы пространственного распределения твердых атмосферных осадков с учетом рельефа местности. Детализируют картосхемы пространственного распределения твердых атмосферных осадков, используя редукционные коэффициенты. Технический результат: повышение пространственного разрешения картосхем. 2 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительным средствам мониторинга акустошумового загрязнения селитебных территорий. Устройство контроля распространения акустического шума на селитебной территории включает в себя ультразвуковой термоанемометр, состоящий из нескольких пар ориентированных навстречу друг другу ультразвуковых излучателей/приемников, и соединенное с ним каналом связи устройство обработки информации, при этом в него дополнительно введены акустический датчик, вычислительное устройство и устройство отображения, причем выход акустического датчика соединен каналом связи с устройством обработки информации, которое, в свою очередь, соединено каналом связи с вычислительным устройством, а вычислительное устройство соединено с устройством отображения. Технический результат – повышение качества прогноза распространения акустошумового загрязнения вглубь селитебных территорий. 1 ил.

Изобретение относится к дистанционным методам атмосферных исследований. Сущность: проводят синхронную съемку подстилающей поверхности, применяя следующие устройства, установленные на космическом носителе: видеокамеру ультрафиолетового диапазона, спектрозональную камеру видимого и ближнего инфракрасного диапазонов, гиперспектрометр с рабочим диапазоном 190-790 нм. При этом гиперспектрометр устанавливают на космическом носителе таким образом, чтобы его входная щель располагалась соосно центральному участку кадров видеоизображений. Привязывают кадры к географическим координатам, полученным с помощью системы “ГЛОНАСС”. Рассчитывают средневзвешенное смещение спектра, энергию затухания и количество поглощенных квантов солнечного потока относительно эталонного по Планку солнечного потока. Вычисляют эмиссию газовых компонент в объеме луча зондирования спектрометра. Строят калибровочную характеристику тракта зондирования. Формируют синтезированную матрицу изображения путем попиксельного сложения яркости пикселей видеокамер. Выделяют методом программного расчета градиента контуры загрязнений на поле синтезированной матрицы. Вычисляют площади контуров загрязнений и средней яркости их пикселей. С использованием полученных данных определяют объем эмиссий газовых компонент в атмосфере по всей исследуемой площади. Технический результат: количественное определение эмиссии газовых компонент в атмосфере. 5 ил.

Изобретение относится к области метеорологии и касается способа определения прозрачности атмосферы по фотометрии звезд. Способ включает в себя определение величины относительной мощности излучения двух звезд. При измерениях используют прибор с зарядовой связью. Величину относительной мощности излучения определяют рассчитывая яркость в уровнях серого полученного изображения путем суммирования яркости каждого ее отдельного пикселя за вычетом фонового сигнала неба. Одновременно с этим измеряют углы между горизонтом и звездами А и В, по которым вычисляют атмосферную массу к каждой из двух звезд. Коэффициент прозрачности атмосферы определяют по выражению: где Ia, IB - известные заатмосферные мощности звезд А и В;Sa, SB - рассчитанные в эксперименте относительные мощности излучения звезд;Ма, МВ – атмосферные массы к звездам А и В.Технический результат заключается в упрощении способа, сокращении времени измерений и обеспечении возможности проведения измерений в любое время суток. 2 ил.

Способ дистанционного оптического зондирования неоднородной атмосферы содержит этап посылки в атмосферу световых импульсов из точек, разнесенных в пространстве, по трассам, пересекающимся в заданной точке, и по дополнительным трассам, пересекающим эти трассы с образованием областей зондирования, ограниченных отрезками между точками их пересечения, приема сигналов, рассеянных в обратном направлении. На основании сигналов определяют характеристики неоднородной атмосферы по их мощностям. Также уменьшают область зондирования путем осуществления посылки световых импульсов по дополнительным трассам, поочередно, под углами наклона, меньшими и большими угла наклона на заданную точку. Также осуществляют посылку световых импульсов по дополнительным третьим трассам, проходящим через точки пересечения трасс, в которых определяют характеристики атмосферы. Технический результат заключается в повышении точности определений за счет корректного установления связи коэффициента обратного рассеяния и коэффициента ослабления. 1 ил.

Изобретение относится к области метеорологии и может быть использовано для оценки водозапаса облаков над океаном. Сущность: получают значения радиояркостных температур по четырем радиометрическим каналам, имеющим частоты 18,7 ГГц горизонтальной поляризации, 23,8 ГГц вертикальной поляризации, 36,5 ГГц горизонтальной поляризации и 36,5 ГГц вертикальной поляризации. Вычисляют значения водозапаса облаков с использованием зависимости, учитывающей значения радиояркостной температуры и коэффициентов настроенной Нейронной Сети. При этом численные значения упомянутых коэффициентов получают математическим моделированием уходящего излучения системы Океан - Атмосфера и проведением численного эксперимента с использованием Нейронных Сетей в качестве оператора решения обратной задачи. Причем при моделировании излучения используют модель зависимости излучения океана от скорости ветра. Технический результат: повышение точности оценки, расширение диапазона условий применения.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к пеленгаторам. Техническим результатом является возможность пеленга нескольких типов источников сигналов, уменьшение погрешности при использовании устройства на ближних расстояниях и повышение помехоустойчивости устройства. Устройство для определения пеленга и дальности до источника сигналов содержит персональную электронно-вычислительную машину (ПЭВМ), а также первый и второй идентичные каналы, каждый из которых включает блок магнитных антенн и последовательно соединенные первый усилитель и первый фильтр. Устройство дополнительно содержит подключенные к ПЭВМ блок системы единого времени и блок связи с абонентами, последовательно соединенные блок приемников температуры, первый и второй блоки усилителей, первый и второй блоки фильтров, первый пороговый блок и первый блок схем И, первый таймер, первую схему И, блок счетчиков, последовательно соединенные приемник радиации, второй усилитель, первый пороговый элемент и блок схем ИЛИ, а также первый тактовый генератор, первый блок аналого-цифровых преобразователей (АЦП), и первый и второй имитаторы сигналов. В каждом канале содержатся последовательно соединенные блок датчиков света, третий блок усилителей, третий блок фильтров, четвертый блок усилителей, второй пороговый блок и второй блок схем ИЛИ, последовательно соединенные пятый блок усилителей, четвертый блок фильтров, шестой блок усилителей, третий пороговый блок и третий блок схем ИЛИ, последовательно соединенные первый блок цифро-аналоговых преобразователей (ЦАП) и первый блок калибраторов, последовательно соединенные второй блок ЦАП и второй блок калибраторов, последовательно соединенные первый ЦАП, первый калибратор и сейсмометр, последовательно соединенные третий усилитель, второй фильтр, второй пороговый элемент и вторая схема И, последовательно соединенные второй таймер, третья схема И и первый счетчик, последовательно соединенные второй ЦАП и второй калибратор, последовательно соединенные микробарометр, четвертый усилитель, третий фильтр, пятый усилитель, четвертый фильтр, третий пороговый элемент и четвертая схема И, последовательно соединенные третий таймер, пятая схема И и второй счетчик, а также первый и второй АЦП, второй и третий блоки АЦП, четвертый и пятый таймеры, второй тактовый генератор. Блок магнитных антенн выполнен в виде трех взаимно перпендикулярных магнитных антенн, блок датчиков света выполнен в виде трех взаимно перпендикулярных оппозитных пар датчиков света, блок приемников температуры выполнен в виде 2n (n≥2) размещенных равномерно по окружности в горизонтальной плоскости теплоизолированных друг от друга приемников температуры. Пороговые блоки и второй и третий пороговые элементы выполнены с управлением по порогу, усилители и блоки усилителей выполнены с управлением по фазе, полосе пропускания и чувствительности, таймеры выполнены с управлением по длительности выходного сигнала, и фильтры и блоки фильтров выполнены с управлением по полосе пропускания. 1 ил.

Изобретение относится к области частично инфинитной гидрологии и может быть использовано для определения изменения суммарных влагозапасов в почвогрунтах речных бассейнов. Сущность: измеряют годовые осадки, речной сток, температуру и влажность воздуха. С учетом результатов указанных измерений рассчитывают изменение влагозапасов в почвогрунтах. Технический результат: определение изменения суммарных многолетних влагозапасов в почвогрунтах речных бассейнов.

Наверх