Гидрология северной америки

Географические особенности формирования гидрологического цикла

Континент Северная Америка имеет площадь 20 млн км², среднюю высоту 720 м. Ее южной гидрологической границей считают Панамский канал с водораздельным водохранилищем Гатун (425 км²) включительно. К этой части света относят крупнейший в мире остров Гренландию (2,2 млн км²), Канадский Арктический архипелаг, остров Ньюфаундленд, Большие Антильские острова и другие общей площадью 4,1 млн км².

На внешний влагообмен континента сильное влияние оказывает большая изрезанность побережья протяженностью 60 тыс. км. Она обусловлена в основном двумя глубоко вдающимися в сушу заливами: Гудзоновым и Мексиканским. В океанологии их считают морями из-за большого отличия гидрологического режима от прилегающих частей Атлантического океана. Гудзонов залив служит для североамериканских равнин источником холода. Температура воды в нем летом не превышает 10 °C. Период открытой воды очень короток, так как залив долгое время забит льдами (не только местными, но и дрейфующими через проливы). В противоположность ему Мексиканский залив — мощный источник влагонасыщенных и нагретых воздушных масс.

Очень важную роль во внутриконтинентальном влагообороте играет длиннейшая в мире горная система Кордильер. В Северной Америке она раздваивается на вытянутые вдоль Тихоокеанского побережья хребты Каскадных гор, Сьерра-Невада, Западная и Южная Сьерра-Мадре и на расположенную к востоку от них цепь хребтов Скалистых гор и Восточной Сьерра-Мадре, примыкающую на юге к побережью Мексиканского залива. Кордильеры имеют высоту более 3000 м и служат преградой на пути наиболее влагонасыщенных в нижней тропосфере тихоокеанских воздушных масс, обусловливая их восхождение и образование осадков. Подобную роль на Атлантическом побережье США играют менее высокие хребты (до 2000 м) горной системы Аппалачи.

В субарктических, умеренных и субтропических широтах Северной Америки преобладает западный перенос воздушных масс, в арктических и тропических широтах — меридиональный, периодически распространяющийся на равнины центральной части континента между вдольбереговых горных систем. Увлажняющее влияние тихоокеанских воздушных масс ограничивается Кордильерами. При взаимодействии влажной воздушной массы Карибского моря и Мексиканского залива с сухим арктическим воздухом обостряется полярный фронт над Великими равнинами.

Зимой на Тихоокеанском побережье умеренных широт тепло и дождливо вследствие устойчивых западных ветров. Между горными системами Кордильер типична морозная погода с малым количеством осадков. На равнинах доминирует крайне неустойчивая погода, морозы сменяются оттепелями из-за перемещения полярного фронта. Здесь часто дует теплый фен со Скалистых гор, имеющий местное название «чинук», что означает «пожиратель снегов». В предгорьях этот порывистый и сухой ветер оттесняет арктическую воздушную массу, приводит к резкому повышению температуры воздуха, иногда на 30 °C за несколько часов. Снеготаяние вызывает зимние паводки на реках в бассейне Миссисипи, формирующих сток на Великих равнинах. Южнее 30° с. ш. сухой и теплый воздух стекает с континента к побережьям Калифорнийского и Мексиканского заливов. На самом юге материка средняя январская температура воздуха достигает 25 °C.

В летнее время юго-восточная часть континента — полуостров Флорида, приморские равнины и южные Аппалачи — увлажняется теплыми муссонами. Нередко это тропические циклоны, вызывающие нагоны и затопления в устьевых областях рек на юге Атлантического побережья США. На Великих равнинах часто бывают засухи, а южная часть бассейна р. Колорадо (Аризона) и Калифорния — самая сухая и жаркая область на материке. Южнее 30° с. ш. находится тропический фронт со значительными летними осадками, влажным и нагретым воздухом (в июле в среднем до 32 °С).

Среднегодовое влагосодержание воздуха над Северной Америкой оценивается в 16 мм (практически такое же, как над Европой). Однако пространственная изменчивость этой характеристики тропосферы над североамериканским континентом вдвое выше, так как варьирует от менее 1 мм (в Большом Бассейне) до более 40 мм (на самом юге, в Никарагуа и Панаме), т. е. в диапазоне столь же широком, как над Азией или Африкой.

Приходная составляющая баланса влаги на североамериканском континенте равна в среднем за многолетний период 12,3 тыс. км³/год (табл. 7.1). Это значение, вдвое меньшее, чем в водном балансе Африки, сопоставимо с адвекцией океанической влаги на лежащую также преимущественно в умеренных широтах Европу, площадь которой, однако, вдвое меньше. Вследствие орографических отличий ее территории от европейской перехват океанической влаги горными цепями в более возвышенной в среднем Северной Америке гораздо эффективнее. Транзитный поток атмосферной влаги здесь почти вдвое меньше, чем в Европе, а адвективные осадки и испарение — почти вдвое больше. Две трети испарившейся влаги также из-за орографических препятствий Таблица 7.1.

Структура гидрологического цикла Северной Америки, тыс. км³/год.

включаются во внугриконтинентальный влагооборот, благодаря чему суммарное количество осадков (океанических и континентальных) на поверхность материка возрастает до 16,2 тыс. км³.

Следствием орографически обусловленной интенсификации внутриконтинентального гидрологического цикла следует считать в 1,5 раза меньший, чем в Европе, атмосферный сток влаги с североамериканского континента и в 2,5 раза больший сток поверхностных и подземных вод в Мировой океан. Этому способствует и структура гидрографической сети, в которой нет крупных областей внутреннего стока, а их суммарная площадь составляет менее 800 тыс. км² (всего 4% территории материка).

В результате на потенциально слабо водообеспеченной территории континентальной Северной Америки формируется сток объемом 6,63 тыс. км³/год, который с учетом стока с островов составляет 8,20 тыс. км³/год. Эта величина не только в 2,5 раза больше динамических ресурсов Европы, но даже почти вдвое превышает их значение в самой потенциально водообильной Африке. Значения составляющих водного баланса Северной Америки (см. табл. 7.1) столь же достоверны, как и водный баланс Европы, так как имеют практически такую же малую величину невязки (2%), несмотря на втрое большую невязку баланса внешнего влагообмена (6%).

Таким образом, структура гидрологического цикла Северной Америки подобна азиатскому циклу по интенсивности внутриконтинентального круговорота воды. Это приводит к большей возобновляемости водных ресурсов и к большей величине водного стока рек, чем атмосферного стока влаги с материка.