Понятие о водных ресурсах и водном балансе континентов

Водные ресурсы — это пригодные для использования воды Земли: речные, озерные, подземные, почвенная влага, лед горных и полярных ледников, водяные пары атмосферы и морские воды. К ним также относятся «связанные» воды, входящие в состав минералов и биомассы [1]. Самыми ценными для хозяйства являются пресные воды суши — речные, подземные, а также воды озер и водохранилищ. Они наиболее доступны для использования на большей части пространств суши и непрерывно возобновляются в процессе круговорота воды. Поэтому балансовая оценка водных ресурсов наиболее соответствует особенностям происхождения этого вида природных ресурсов и существующей теории гидрологической науки, в основе которой лежит процесс влагооборота.

Главное звено круговорота воды — водообмен между океаном и континентами. Сколько бы раз ни употреблялась вода человеком для его жизни и производственной деятельности, количество ее на Земле от этого не изменится. Со временем может восстановиться и ее качество.

Использование водных ресурсов отличается от характера использования других источников природных ресурсов. Например, после того как полезные ископаемые добыты и переработаны, они перестают существовать. Вода же после любых видов использования остается водой, иногда лишь превращаясь в пар, но при всех видах ее использования продолжает участвовать в круговороте. Благодаря круговороту воды все виды гидросферы с той или иной интенсивностью возобновляются. Поэтому, если воду использовать в объеме, возобновляемом круговоротом воды, то источники водных ресурсов будут неисчерпаемыми [1].

Однако и в этом случае вода может быть неисчерпаемым ресурсом только при условии ее охраны и рационального использования. Касаясь охраны водных ресурсов, следует подчеркнуть два относящихся к этому наиболее важных положения: охрана вод в процессе их использования и повторное использование сточных вод, которое в конечном счете должно привести к прекращению сброса сточных вод в реки и водоемы [1]. Охрана вод в процессе использования означает сведение до минимума объема сточных вод путем перевода производства на сухую и безотходную технологию или, как минимум, применения замкнутого цикла оборотного водоснабжения. Элементы охраны водных ресурсов должны быть заложены в процесс самого производства. Другой аспект проблемы охраны водных ресурсов — повторное использование сточных вод как основа рационально организованной охраны. При этом все эти воды должны находиться под контролем людей.

Рациональное использование и расширенное воспроизводство водных ресурсов предусматривают балансовых подход к проблеме. Уравнение водного баланса — это математическая модель круговорота воды. Оно может быть составлено для всей Земли, Мирового океана, суши, отдельных континентов и стран, речных бассейнов, озер или любой другой территории, ограниченной произвольным контуром. Результат расчета водного баланса — определение для заданной территории количества влаги, участвующей в кругообороте. В настоящее время возможно составить только приближенный водный баланс континентов с навязкой, зависящей от точности определения его отдельных составляющих /табл.1/.

Балансовый подход к изучению водных ресурсов может быть реализован при согласованных действиях ученых всех стран мира. Очень важна роль международных мероприятий, проводимых под эгидой ЮНЕСКО (Международный геофизический год, Международное гидрологическое десятилетие и пр.).

Таблица 1.

Водный баланс пресных вод континентов и суши в целом, мм.

Международный геофизический год (МГГ) проводился с 1 июля 1957 г. по 31 декабря 1959 г. (на протяжении 30 месяцев). Его гидрофизическая часть включала работы по метеорологии, океанологии, гляциологии. В МГГ приняло участие 67 стран, 30 тыс. специалистов, 4 тыс. наблюдательных станций. С программой МГГ тесно связаны три крупных события в развитии мировой науки: запуск первого искусственного спутника Земли (04.10.57), начало планомерного изучения Антарктиды, где по оценкам ученых аккумулировано более 60% пресных вод Земли, создание двух банков гидрологической и географической информации (в США и СССР), доступной любой организации и даже частному лицу.

В 1965;1974 гг. при участии свыше 110 стран всех континентов была реализована программа «Международное гидрологическое десятилетие» (МГД). Одной из основных задач ее являлась оценка распределения и движения воды на земном шаре. При реализации программы использовались фактические данные более 50 тыс. метеорологических станций и 18 тыс. гидрологических постов, а для территорий, покрытых редкой сетью постов, — данные, полученные косвенными методами, и спутниковые наблюдения. В рамках МГД подготовлено международное руководство по расчету водного баланса и другие важные методологические документы. Активное участие в реализации МГД приняли такие специализированные организации ЮНЕСКО, как Всемирная метеорологическая организация (ВМО), Организация по вопросам продовольствия и сельского хозяйства (ФАО). Активно сотрудничали в этих организациях ученые стран СЭВ. В качестве научного вклада советских гидрологов в программу работ МГД издан капитальный труд «Мировой водный баланс и водные ресурсы Земли» с атласом из 65 карт. Результатом работ, проведенных в МГД, имеют большое значение для развивающихся стран, слабо изученных в гидрологическом отношении.

Программа МГД не могла решить все острые проблемы, связанные с исследованием природных вод. Поэтому с 1975 г. началась реализация постоянной Международной гидрологической программы (МГП). 70-е годы ознаменовались программой «Человек и биосфера», в рамках которой изучалась динамика экосистем аридных зон, в частности — влияние ирригации на режим и ресурсы рек, озер, болот, а также дельт, эстуариев и прибрежных районов. 80-е годы объявлены ЮНЕСКО десятилетием санитарии и снабжения населения качественной водой.

На всемирном саммите (Йоханесбург — 2002), посвященном устойчивому развитию планеты Земля, особое внимание было уделено водным проблемам. Делегат от Украины на саммите В. С. Тарасенко достаточно подробно осветил его работу по водной проблеме [ ]. No water — no future. Без воды нет будущего — это был главный лозунг саммита. Право на воду — важнейшее право человека. Уже сегодня 2−2,5 млрд. людей остро нуждается в воде. Недостаток воды усугубляется многими социальными и экономическими проблемами слаборазвитых стран. Ежегодно от болезней, связанных с употреблением воды, не отвечающей санитарным нормам, умирает 1,5−2 млн.детей. С водой связан целый комплекс проблем, включающих социально-экономические и технические аспекты использования воды.

На саммите отмечено, что чистой воды на планете очень мало и ее становится все меньше. В бюджетах многих стран мира, даже по линии ООН, воде уделяется мало внимания. Назрела необходимость развивать глобальное партнерство по комплексному, бережному использованию водных ресурсов планеты Земля. Нужна новая политика, чтобы определить роль государства и частного сектора в обеспечении водой бедных слоев населения. На саммите решено, что ответственность за воду и санитарию должны нести все: власть, бизнес, наука, общественность.

В Украине организована система государственного учета вод, основная задача которой — контроль за количеством, качеством и использованием вод. Работу осуществляет Министерство экологии и природных ресурсов Украины, где имеется специальный Украинский гидрологический центр, а также Геологическая служба Украины, которая ведает подземными водами.

Гидрометслужбой бывшего СССР в 1964;1985 г. г. было осуществлено издание водного кадастра (ГВК) СССР.

ГВК — это систематизированный, постоянно пополняемый и уточняемый свод сведений о водных объектах, составляющих единый государственный фонд водных ресурсов, о режиме, качестве и использовании вод. Структура публикуемой части ГВК состоит из трех разделов: поверхностные воды, подземные воды и использование вод. Каждый из них подразделяется на каталожные, ежегодные и многолетние серии. Каталожные данные содержат основные гидрографические и морфологические характеристики рек, каналов, озер и водохранилищ. Ежегодные данные (Ежегодник) публикуются за прошедший календарный год и включает в себя информацию о государственном учете поверхностных вод и их использовании. Многолетние данные публикуются раз в пять лет и содержат обобщенные сведения о режиме и ресурсах вод.

ГВК для каждого региона состоит из трех книг, в которых обобщены гидрологические особенности ряда водных объектов. В книгах приведены результаты гидрологических наблюдений до 1980 г. Позже по водным ресурсам Украины были опубликованы справочники. Новые данные о водных объектах были получены в результате паспортизации рек (1992;1997), а об озерах прудах и водохранилищах — в результате инвентаризации (2003;2004), проведенных организациями Государственного комитета по водному хозяйству Украины.

Обширная метеорологическая и гидрологическая информация, накапливающаяся в результате исследований зарубежных гидрологов, концентрируется в трех мировых центрах (Москва, Вашингтон, Мельбурн).

Общая площадь Азии — 43 475 тыс. км2. Из них 6% (2700 км2) приходится на долю Малайского архипелага, Филиппинских, Японских и других островов. В Азии проживает около 58% населения земного шара (50 человек на 1 км2). Наиболее обжиты тропические и экваториальные области, где плотность населения достигает 500 человек на 1 км². На территории Азии расположены 43 государства.

Большая протяженность Азии и сложное строение ее поверхности определяют разнообразие радиационных и циркуляционных условий континента. Для увлажнения северной половины Азии и ее юго-западных районов большое значение имеет перенос влаги с Атлантического, а для юго-восточных и восточных районов — с Тихого и Индийского океанов. В засушливых районах определяющими являются местные процессы испарения. Суммарное влагосодержание воздушных масс в слое 0−7 км от поверхности составляет 21,2 мм, скорость переноса — 4,7 м/с. Перехват влаги горными хребтами обусловливает резкую контрастность увлажнения.

В распределении осадков в Азии наблюдаются резкие контрасты. В тропической зоне вечнозеленых «дождевых» лесов южных склонов Гималаев, островов Индонезии выпадает до 3000 мм осадков, а в Черапунджи — 11 270 мм. Почти на всем юго-западе континента выпадает менее 200 мм осадков (пустыни и полупустыни); примерно столько же осадков — в арктической зоне. Широтная поясность проявляется в общем увеличении осадков от 290 мм на 90−800 с.ш. до 2595 мм на 0−100с.ш., с минимумом (370 мм) на 50−400. Годовой ход осадков также весьма разнообразен. Он имеет континентальный (север и умеренные широты), аридный (Средняя Азия), муссонный (Восточная, Центральная и Южная Азия) характер с многочисленными типами и подтипами. Испарение характеризуется широтной зональностью (80−700 с.ш. — 160 мм, 60−500 — 350 мм, 30−200 — 660 мм, 10−00 — 1160 мм, инверсия на 50−700 — до 260−320 мм). Годовой ход испарения изучен слабо и неповсеместно. Сток с территории Азии осуществляется в Северный Ледовитый океан (26,9% площади), Тихий (27,4%), Индийский (22,2%), Атлантический океан (1,7%). 21,8% - это области внутреннего стока. Наиболее значительные реки склона Северного Ледовитого океана: Обь (12 540 м3/с), Енисей (19 367 м3/с), Лена (16 891 м3/с); Тихого океана: Амур (11 270 м3/с), Янцзы (31 590 м3/с), Меконг (16 192 м3/с); Индийского океана: Ганг (39 050 м3/с), Иравади (15 430 м3/с); Атлантического океана: Риони (403 м3/с); областей внутреннего стока: Сыр-Дарья (1222 м3/с, Тарим (920 м3/с).

Распределение среднего многолетнего стока отличается весьма сложным характером. Крайне неравномерное увлажнение и преобладание горного рельефа обусловливают изменения стока на протяжении нескольких десятков километров от 3000 до 50 мм (Индостан). Область самого высокого стока — островная Азия, а на материке — горные системы Индокитая и восточных районов Индии. В бассейне Брахмапутры сток превышает 6000 мм. Во внутриматериковой зоне годовой сток составляет 300−100 мм, возрастая лишь в горных районах. Однако слой стока самой многоводной реки (Енисей) составляет всего лишь 240 мм. Для континента характерно уменьшение стока с востока на запад, наличие обширных областей крайне низкого стока (5−1 мм) в Центральной Азии, на Ближнем и Среднем Востоке, где происходит «рассеивание» рек (Тарим, Аму-Дарья, Сыр-Дарья, Инд, Шатт-эль-Араб и др.). Коэффициенты вариации годового стока изменяются от 0,10−0,30 в районах избыточного увлажнения до 1,0−1,5 — в засушливых областях. Выделяются 24 района с синхронными фазами колебания речного стока.

Распределение стока в течение года зависит в основном от климатических условий. В южной части континента реки имеют почти исключительно дождевое питание и сток определяется режимом осадков (кроме горных районов). В северной его половине и в горах не меньшую роль играют температурные условия. Подземные воды на большей части Азии существенного влияния на внутригодовое распределение стока не оказывают. Исключение составляют карстовые районы и узкие полосы предгорий, где водотоки имеют почти исключительно подземное питание. Отличительная черта режима рек большей части Азии — высокий сток в летне-осенние месяцы, при этом для рек бассейна Северного Ледовитого океана характерно прохождение пика половодья в мае — июне, а бассейнов Тихого и индийского океанов — в августе-сентябре. Для малых и средних (иногда и больших) рек характерны резкие колебания стока внутри года. На юго-востоке и юге Азии паводочные подъемы сопровождаются сильнейшими наводнениями, приводящими к гибели тысяч людей. В маловодные периоды сток этих рек часто не в состоянии обеспечить потребности в воде даже на бытовые нужды.

Общие запасы воды на территории Азии — 3455 тыс. км3. Из них 98,4% заключено в верхней части земной коры, 0,7% - в ледниках горных районов и арктических островов, 0,8% - в крупных озерах (Байкал, Балхаш). Эти запасы относятся к категории вековых. Ежегодно возобновляемый сток рек равен 14 400 км³ (0,4%), а единовременный запас воды в речной сети составляет всего 565 км³. К этому надо добавить полезный объем большого количества водохранилищ (еще около 500 км3). По величине водных ресурсов Азия занимает первое место среди континентов, по удельной обеспеченности на душу населения (6670 м3/год) она находится на предпоследнем месте (после Европы). Ресурсы поверхностного стока распределяются по территории крайне неравномерно. Так, на территории Кувейта вообще нет постоянных водотоков, а в Бангладеш ежегодно при паводках затапливается около половины культурных земель. Использование водных ресурсов подчинено интересам развития сельского хозяйства. В пределах Азии сосредоточено свыше 80% орошаемых земель мира. Орошение применяется как в аридных зонах (Средний Восток, Средняя Азия), так и в хорошо увлажненных странах для перекрытия сезонного недостатка воды (Индия, Пакистан). Наряду с речными на орошение используются и подземные воды (Иран). В 1970;1980 гг. увеличился размах гидротехнического строительства для энергетических целей (гидроузлы: Братский на Ангаре, Красноярский на Енисее, Саньмынься на Хуанхэ, Санься на Янцзы, Бхакра-Нангал и Мангла на притоках Инда и пр.). Основная проблема Азии — несоответствие распределения водных ресурсов общим и сезонным потребностям быстро растущего населения. Решение ее заключается в сокращении сброса речных вод в океан, строительстве водохранилищ (в аридных районах — подземного магазирования), очистке промышленных стоков в странах с развитой индустрией, опреснении морских и подземных вод. Необходима переброска речного стока вод Ганга в южные районы Индостана (Индия) и др.

Общие запасы пресной воды на территории Азии достигают примерно 3,5 млн. км³. Из них более 98% заключено в толще земной коры и 1,5%—в ледниках горных районов и арктических островов, в крупных озерах (Байкал, Балхаш и др.). Эти запасы вод относятся к категории вековых, крайне медленно восстанавливаемых.

Водные ресурсы континента, имеющие наибольшее практическое значение, складываются в основном из быстро возобновляющихся речных вод, единовременный запас которых в русловой сети составляет всего лишь 565 км³, а вместе с водохранилищами, учитывая их полезный объем, 1060 км³ (примерно 860 км³ воды заключено в «мертвых» объемах водохранилищ). Время возобновления запасов речных вод (1060 км³) равняется 27 дням.

Согласно выполненным воднобалансовым расчетам, ресурсы речных вод в Азии с прилегающими островами составляют 14,4 тыс. км³/год, или 332 мм, а в пределах материковой части— 10,8 тыс. км³ (265 мм).

Азия занимает первое место среди других континентов по суммарному объему речного стока, что в значительной мере связано с большими размерами ее площади. Однако по удельной водообеспеченности на душу населения (6670 м³/год), численность которого превышает половину жителей земного шара, она уступает всем континентам, исключая Европу.

Ресурсы поверхностного стока распределяются по территории крайне неравномерно. В среднем на 1 км² площади приходится 332*10³ м³ речных вод в год. Наиболее водообеспеченным является Тихоокеанский склон с прилегающими островами (6300*10³ м³ воды на 1 км²), наименее водообеспеченной — Центральная область внутреннего стока (в среднем 47 * 10³ м³ воды на 1 км² в год, а на засушливых равнинах, занимающих свыше 70% общей ее площади, менее 5*10³ м³).

Резко проявляются различия в водообеспеченности отдельных частей одного и того же склона. В частности, на западную половину бассейна Индийского океанического склона, включающую пустынные и полупустынные районы Аравийского полуострова и Среднего Востока (55% площади склона), приходится всего лишь около 10% его общих водных ресурсов. Так, Кувейт, на территории которого нет постоянных водотоков, ввозит речную воду из Ирака, а также в больших масштабах занимается производством пресных вод путем рассолонения морских. На юго-востоке Индостана в засушливые периоды перегораживают реки в устьях (р. Кавери и др.), тем самым временно прекращая поступление пресных вод в море. В Бангладеш, где во время речных разливов ежегодно затапливается около половины культурных земель, напротив, основные мероприятия направлены на борьбу с избытком воды и создание условий для быстрейшего ее сброса в океан.

Абсолютная величина ресурсов поверхностного стока не дает еще полной характеристики водообеспеченности отдельных районов, если не учитывать, насколько эти ресурсы в состоянии удовлетворить потребности в воде (главным образом для нужд сельского хозяйства).

Создание водохранилищ на реках Азии привело к увеличению почти в 2 раза средней для континента продолжительности возобновления естественных запасов русловых вод (565 км³).

Кувейт занимает первое место в мире по масштабу опреснительных работ, получая из морской воды свыше 100 тыс. м³/ сут пресной воды. Мощные опреснительные установки имеются в Японии, Саудовской Аравии, Израиле и других странах Азии.

Азия в целом недостаточно обеспечена ресурсами речного стока. Средняя для всего континента величина дефицита является отрицательной и составляет 404 мм, или 16,5 тыс. км³/ год (для континента с островами недостаток водных ресурсов равен 314 мм, или 13,6 тыс. км³/ год). Тем не менее, имеющийся в ряде районов избыток воды (примерно на 45% площади континента) делает реальным во многих случаях решение задачи повышения водообеспеченности важнейших в хозяйственном отношении засушливых территорий с помощью перебросок речного стока. В некоторых странах такие мероприятия уже осуществляются (Пакистан, Индия и др.). Из числа намечаемых мероприятий наиболее значительными являются: создание канала Ганг-Кавери, по которому предполагается подача вод Ганга в количестве 1700 м³/ с в южные районы Индостана; строительство Раджастханского канала длиной около 1400 км для обводнения пустыни Тар водами притоков Инда (верхний участок канала уже действует).

Условия постоянно избыточной водообеспеченности в течение всего года присущи некоторым экваториальным районам (Малайзия, большая часть островов Малайского архипелага, восточные прибрежные области Филиппин). Сезонно избыточные условия водообеспеченности типичны для восточной и юго-восточной частей Азии. В зоне высокой водообеспеченности умеренных широт избыток водных ресурсов наблюдается в основном весной в период снеготаяния и в сезон осенних дождей. В пределах обширных аридных областей при отчетливо выраженной сезонности в ходе увлажнения величина речного стока в течение всего года значительно меньше. В пустынях же за счет поверхностного стока (временных водотоков) может быть восполнено менее 1% дефицита влаги, достигающего 1500—2000 мм.

Для водоснабжения аридных областей исключительное значение имеют подземные воды. Роль их велика и во многих районах достаточного и избыточного увлажнения.

Ресурсы подземных вод, дренируемых реками, судя по результатам расчленения гидрографов стока, составляют на территории Азии примерно 26% суммарного речного стока. При величине последнего 14 400 км³/ год на долю подземных вод приходится около 3700 км³/год.

Значение дренируемых реками подземных вод велико, поскольку они определяют наиболее устойчивую (базисную) часть речного стока. Непосредственное их использование из водоносных горизонтов часто имеет место в промышленных густо населенных районах, для водоснабжения которых местные речные воды непригодны из-за плохого качества. В Японии, где крупные города расположены в основном на приморских аллювиальных равнинах (в низовьях рек, загрязненных сточными водами), интенсивное использование подземных вод приводит к сильному снижению их уровня и засолонению за счет подтока морской воды. Одновременно с этим наблюдается уменьшение стока рек (р. Тоне и др.).

В ряде стран подземные воды верхних водоносных горизонтов широко применяются для орошения сельскохозяйственных угодий в междуречных пространствах, куда подача речных вод из-за недостатка или несовершенства ирригационных сооружений пока еще крайне затруднена. В Индии, например, из общего количества воды, ежегодно расходуемой на орошение, 20—30% приходится на подземные воды.

Азия является частью материка Евразии. Европа и Азия разграничены Уральским хребтом. Далее на юг граница принята в значительной мере условно по р. Эмбе, восточному и юго-западному побережью Каспийского моря, главному Кавказскому хребту, юго-восточному побережью Черного моря, по проливам, соединяющим Черное море с Средиземным.

К Азии относятся большие группы островов: Малайский архипелаг, Филиппинские, Японские и др.

Общая площадь Азии, включая острова, составляет 43 475 тыс. км². На острова приходится 6% площади (2700 тыс. км²).

Территория Азии омывается водами четырех океанов, значительная ее часть относится к областям внутреннего стока (12,3 млн. км²).

Азия отличается наибольшими размерами по сравнению с другими континентами. Протяженность ее с севера на юг составляет примерно 10 тыс. км (с учетом островов от 81° с. ш. до 12° ю. ш.) и с запада на восток около 11 тыс. км (от 26° в. д. почти до 170° з. д.). В пределах Азии представлены все ландшафтные зоны северного полушария. На ее территории находятся величайшие пустыни и наиболее увлажненные области мира.

Контрастность природных условий в значительной мере связана со сложным строением поверхности континента, занятого преимущественно горными поднятиями. Азия — наиболее высокий континент после Антарктиды. Средняя высота континента равна 950 м над уровнем моря. Высочайшей точкой Азии и всего мира является гора Джомолунгма в Гималаях (8848 м над уровнем моря). Наряду с этим в пределах континента расположена самая глубокая впадина суши (Мертвое море, уровень которого на 392 м ниже уровня океана).

В Азии находятся крупнейшие водоемы (озеро Байкал, Аральское море и др.), многие ее реки относятся к числу величайших рек мира. Речная система Ганг—Брахмапутра по водности занимает третье место в мире (после Амазонки и Конго), р. Янцзы—четвертое. Самая длинная река Азии—р. Янцзы (5520 км) уступает по протяженности только рекам Нилу, Амазонке, Миссисипи.

В Азии расположено 48 государств. Крупнейшими по площади и населению странами являются Россия, КНР (площадь 9,6 млн. км², население более 1300 млн. человек), Индия (3,3 млн. км², 1130 млн. человек), Индонезия (1,9 млн. км², 238 млн. человек). В Японии, занимающей территорию 0,37 млн. км², население превышает 125 млн. человек.

Всего в Азии проживает примерно 58% населения земного шара. Наиболее обжитыми являются тропические и экваториальные области. Местами плотность населения превышает 500 человек на 1 км² (дельты рек Чжуцзяна, Хонгха, Ганга, отдельные районы островов Малайского архипелага и Шри-Ланка).

Для большинства стран Азии одним из условий повышения их экономи-ческого уровня является рациональное использование водных ресурсов, главным образом для нужд сельского хозяйства, а также промышленности, энергетики, речного транспорта.

Водное хозяйство Азии развивается весьма интенсивно, разрабатываются проекты и осуществляются крупные водохозяйственные системы.

В тропических и экваториальных широтах на первый план выступает сезонность, обусловленная характером увлажнения территории.

Для увлажнения северной половины Азии и ее юго-западных районов большое значение имеет перенос влаги с Атлантического океана, для юго-восточных и восточных районов — с Тихого и Индийского океанов. Наряду с этим в засушливых районах существенная роль принадлежит местным процессам испарения. Влагосодержание атмосферы (в слое 0—7 км) над Азией составляет 21,2 мм/год (864 км³). Из общего количества поступающей на континент влаги, в основном океанической (порядка 20 100 км³), в виде осадков выпадает 79%. Остальная ее часть (21%) проносится транзитом в атмосфере. Вынос водяного пара за пределы континента, включая влагу, испаряющуюся с поверхности суши, достигает примерно 47% количества влаги, приносимой с океанов.

Режим увлажнения Азии определяется особенностями циркуляции воздушных масс, обусловленными сезонным положением центров действия атмосферы, главнейшими из которых на территории континента являются в зимний период азиатский антициклон, летом — переднеазиатская депрессия. Увлажнение за счет осадков конвективного происхождения преобладает лишь в экваториальных районах на сравнительно небольшой площади.

Поступление основной массы влаги в умеренные широты связано с интенсивной циклонической деятельностью, в частности с выпадением осадков на фронтах циклонов, приходящих с Атлантики. Западный перенос влаги в течение всего года преобладает к северу от 60° с. ш.

В холодный период на востоке он блокирован квазистационарным азиатским антициклоном. Летом же в районы умеренных широт Восточной Азии в 53% случаев влага приносится воздушными массами атлантического происхождения (в 20% случаев с Индийского океана, в 27% — с Тихого).

Существенное значение циклоническая деятельность имеет и для увлажнения западных районов субтропической зоны (Ближний и Средний Восток), но только в зимний период, когда субтропический максимум давления несколько смещается к югу. Западные (средиземноморские) циклоны движутся от побережья Ливана и Израиля к Тибету, где они теряются в горах Центральной Азии. Другая часть средиземноморских циклонов перемещается по восточной окраине Аравийского полуострова на юго-восток. Однако общее количество влаги, приносимой ими, незначительно.

Весьма большой удельный вес в общем водном балансе Азии имеет влага, поступающая с Индийского и юго-западной части Тихого океанов главным образом во время летнего муссона. Северная граница распространения юго-западного (летнего) муссона проходит примерно по линии г. Магадан—г. Дамаск. Однако основная масса приносимой им влаги задерживается в пределах юго-восточной Азии (Индостан с прилегающими горными системами, Индокитай, южный Китай, острова субтропических и приэкваториальных широт, а также полоса восточного побережья континента в умеренной зоне). Увлажняющее влияние Тихого океана проявляется и зимой во время северо-восточного муссона, но в значительно меньшей степени (полуостров Корея, восточные побережья Японии, Филиппин, Индокитая и других районов). Лишь на небольшую площадь (южные районы Филиппин, Малаккского полуострова и острова Шри-Ланка, часть Малайского архипелага) океаническая влага поступает почти в течение всего года.

В районах, подверженных влиянию Индийского и Тихого океанов, несмотря на сезонный характер их увлажнения (почти исключительно летом), выпадает более 70% суммарного количества осадков на континенте.

В связи с резким ослаблением летнего муссона к западу от Индостана и устойчивой стратификацией воздушных масс в Передней Азии, не благоприятствующей выпадению осадков при прохождении западных циклонов в зимнее время, обширные территории Аравийского полуострова, Ближнего и Среднего Востока, Средней Азии характеризуются крайне незначительным увлажнением (исключая горные поднятия) даже в районах, расположенных вблизи Индийского океана и Средиземного моря. Эта обширная полоса пустынь и полупустынь, обязанная своим происхождением особенностям общей циркуляции атмосферы, почти смыкается на востоке и северо-востоке с аридной областью Центральной Азии, засушливость которой связана главным образом с ее орографической изолированностью.

Влияние орографии на водный баланс территории Азии весьма велико и проявляется прежде всего в распределении внутри материка влаги, приносимой с океанов.

Значительная часть поверхности Азии занята горами и нагорьями, среди которых особенно выделяется пояс высочайших гор Центральной Азии (Гиндукуш, Каракорум, Гималаи и др.), перехватывающих влагу с Индийского океана и частично с Атлантического и Тихого. Система хребтов (Тянь-Шань, Алтай, Саяны и др.), протянувшихся на северо-восток от горного узла Гиндукуш—Памир, и расположенный на востоке хребет Большой Хинган обусловливают почти полную орографическую замкнутость плато и нагорий Центральной Азии, в пределах которой большие площади представляют собой пустыни и полупустыни (Такла-Макан, Алашань, Гоби и др.).

Резкая контрастность условий увлажнения, связанная с перехватом океанической влаги горными хребтами, характерна почти для всей территории Азии. Близкое расположение к морю высоких хребтов обусловливает наряду с большой увлажненностью их наветренных склонов наличие аридных или полуаридных условий во внутренних областях или прибрежных районах, находящихся в «дождевой тени». К таким областям относятся, например, окруженные горами плато Центральной Анатолии в Малой Азии; в пределах Индостана — часть Деканского плато, лежащая непосредственно за горами Западные Гаты. В Бирме, при исключительно большой увлажненности прибрежных Араканских и Тенассеримских гор, центральные пониженные районы отличаются сухостью климата, так же как и внутренние плато Таиланда.

Наряду с тесной зависимостью условий увлажнения от экспозиции горных склонов по отношению к направлению господствующего переноса влаги и доступности того или иного района влагоносным ветрам в пределах склонов одной ориентации имеет место увеличение осадков с высотой местности. Однако влияние первого из указанных факторов настолько велико, что зависимости увлажнения от высоты местности, как правило, являются узколокальными. Лишь в экваториальной зоне, где осадки преимущественно конвективные, роль экспозиции склонов заметно уменьшается и зависимость осадков от высоты местности носит более общий характер.

Преобладание гор над низменностями в значительной мере затушевывает широтную зональность в изменении климата и соответственно элементов водного баланса в результате наложения вертикальной поясности.

В пределах Азии выделяется семь широтных зон. В субтропической зоне примерно на 70% площади наблюдается вертикальная поясность (различных типов) природных условий. В несколько меньшей мере это имеет место и в других зонах.

При большой протяженности Азии с запада на восток характерной ее чертой является сочетание широтной зональности с меридиональными секторами, отражающими изменение влияния океана на сушу. Внутренние области отличаются резко континентальным климатом с большим перепадом температуры воздуха от сезона к сезону и малым количеством осадков (в южных районах — в течение всего года, на севере — зимой). Восточная и юго-восточная приокеанические части континента характеризуются более равномерным температурным режимом и в целом высокой увлажненностью (преимущественно в летний период и круглогодичной — в приэкваториальной зоне).

В западных районах климат умеренно континентальный и континентальный (с холодной снежной зимой и теплым летом), а в прибрежной части Средиземноморья океанический — с дождливой зимой (в горах выпадает снег) и сухим жарким летом.

В целом для Азии характерна исключительно большая изменчивость климата и соответственно чрезвычайное разнообразие водного режима территории.

Влияние других физико-географических факторов на водный баланс проявляется обычно через климат, так как одни из них являются в той или другой степени климатообразующими (рельеф), а другие находятся в тесной зависимости от климатических условий (растительность, частично почвы). Влияние же на водный баланс геологических условий, например, карста или механического состава почвы большей частью носит локальный характер. Исключение могут представлять значительные по площади карстовые районы горных областей Ливана и Турции, Шанское плато в Бирме. В Китае область карста протягивается от западной половины бассейна Чжуцзяна через среднее течение р. Яндзы к хребту Тайханьшань. В этих районах карст, способствующий переводу поверхностных вод в подземные, обусловливает некоторое уменьшение стока отдельных водотоков, почти не отражаясь на стоке больших рек.

По неполным данным, почерпнутым из различных публикаций (доклады правительственных органов, отчеты международных организаций и т. п.), общее количество пунктов, где проводится измерение стока, на территории Азии достигает примерно 12 000. Это число является ориентировочным как из-за недостаточного учета в отдельных странах гидрологической сети, подчиненной различным ведомствам, так и вследствие несравнимости данных по разным государствам, для части которых имеются сведения лишь о действующих станциях, а для других — об общем их числе, включая и закрытые. Для отдельных стран сведения о гидрологической сети отсутствуют (Индонезия, Ливан, страны Аравийского полуострова, полуостров Корея), для Китая данные имеются только на 1955 г.

В Азии одна гидрометрическая станция приходится в среднем на 3600 км² площади. Относительно малая плотность гидрометрической сети объясняется с одной стороны наличием больших по площади аридных областей, в пределах которых постоянные реки практически отсутствуют, а с другой — слабой обжитостью многих горных областей и крайней северной части континента.

Распределение сети гидрологических станций очень неравномерное. Наибольшая плотность (одна станция на 200—400 км²) в Японии, на Кипре, в Израиле. В азиатской части России одна станция приходится на площадь 3300 км². Редкой гидрологической сетью характеризуется МНР—одна станция на 30 тыс. км².

На больших реках эпизодические измерения расходов воды начали производится еще 19 веке. Так, на р. Иравади был проведен цикл наблюдений и подсчитан сток за десятилетие 1869—1879 гг. В 1874—1875 гг. измерены расходы воды р. Амударьи у г. Нукуса, а в 1886—1887 гг. проведены наблюдения за стоком р. Ангары.

Уровенные наблюдения на больших реках начаты значительно раньше систематических измерений расходов воды, что позволило подсчитать сток (при наличии относительно устойчивых кривых расходов) за длительные периоды. Наиболее продолжительные ряды по стоку достигают почти 100 лет (реки Инд и Янцзы). Ряды длительностью 70 лет имеются по Оби, Иртышу, Амуру и некоторым их притокам.

В 30—40-е годы измерения стока организованы в Турции, Сирии, Израиле, Ираке, Иране, Индии, Шри-Ланке (о. Цейлон), в Малайзии, Японии; в 50-е годы—в Афганистане, Пакистане, Бирме, МНР; в 60-е годы — в большинстве стран Индокитая, Непале, на Кипре.

На подавляющем числе рек, особенно южной половины Азии, наблюдения за стоком кратковременные и нередко отрывочные. Объясняется это тем, что в большинстве государств не имеется централизованной общегосударственной сети и гидрологической службы. Гидрометрическими работами ведают различные учреждения (в Японии, например, их 13, принадлежат они разным министерствам), причем стоковые посты открываются нередко лишь на период проектирования гидротехнических сооружений (Индия, Афганистан и др.). В юго-восточной части Азии наблюдения прерывались в периоды национально-освободительных войн, при этом материалы оказывались частично утерянными (Вьетнам, Бирма, Филиппины и др.). По ориентировочным данным, более чем на 80% учтенных гидрологических станций ряды по стоку не превышают 10—15 лет.

Данные подсчета стока до начала систематических измерений расходов воды большей частью являются приближенными. Но и за последние десятилетия часть материалов по стоку (главным образом в странах юго-восточной части Азии) не отличается высокой точностью.

В настоящее время в ряде стран Азии публикуются материалы наблюдений в различного вида ежегодниках или других гидрологических изданиях. Однако помещаемые в них данные (исключая Ежегодники России, КНР, Филиппин, Израиля, Кипра, Малайзии и некоторые др.), как правило, составляют незначительную часть всех имеющихся в стране материалов. В частности, это касается Индии, по которой в специальных гидрологических изданиях опубликовано, по-видимому, не более 10—20% всех данных (частично гидрологические материалы приводятся в статьях, содержащих обоснования гидротехнических проектов). В гидрологических ежегодниках Японии, Ирана, Афганистана, Бирмы, Пакистана, Таиланда собрано не более 30—50% данных наблюдений.

Из имеющихся в Азии 12 000 постов доступными для использования при выполнении настоящей работы оказались данные примерно по 6000 пунктов.

Климатические контрасты между отдельными частями Азии ни в чем не выражены так резко, как в чрезвычайно неравномерном распределении осадков. Исключительно обильны осадки на южных склонах Гималаев, на западных склонах гор полуостровов Индостан и Индокитай, на всех островах Индонезии, которые получают за год от 1500 до 3000 мм, а местами значительно больше. Это тропическая зона вечно зеленых «дождевых» лесов. Здесь расположен один из самых влажных районов на земном шаре—Черапунджи—со средним годовым количеством осадков 11 270 мм. Напротив, почти весь юго-запад континента, огромные пространства внутренней Азии крайне сухи; во многих районах здесь осадки менее 200 мм в год (пустыни и полупустыни).

Особенностьи распределения осадков Азии связаны с резко выраженным влиянием на циркуляционные факторы подстилающей поверхности (орографии), в сильной степени искажающей широтную зональность. В среднем на континенте в год выпадает 631 мм осадков, а в целом на континенте с островами — 742 мм.

В Сибири осадков выпадает меньше, чем в тех же широтах в Европе. Количество их уменьшается к востоку, что связано с усилением континентальности. Отчетливо прослеживается влияние Уральского хребта, перехватывающего часть осадков. В арктической зоне количество осадков изменяется от 250 мм на западе до 100 мм на побережье (междуречье Яны и Индигирки).

В Западной Сибири в широтной зоне 55−60^О с.ш. осадки составляют в среднем 500−600мм. Западная часть Среднесибирского плоскогорья является переходной к сухим континентальным районам Восточной Сибири, но на водораздельной части плоскогорья количество осадков значительно возрастает (плато Плуторана) до 100−1200мм и более. На востоке этой широтной зоны в прибрежных районах Охотского моря годовая сумма осадков составляет 400—500 мм. Значительно лучшими условиями увлажнения отличается Камчатка. В горной части осадки достигают 900—1000 мм, а на крайнем юго-востоке полуострова 1800 мм.

В зоне южнее 55° с. ш. на равнинах наблюдается уменьшение годовых осадков до 300 мм. Между долиной Лены на севере и озером Байкал на юге расположена целая система хребтов и нагорий, где в западной наветренной части количество осадков достигает 500—600 мм, а в глубоких долинах рек снижается до 300—400 мм. В юго-западной части побережья Байкала, куда влага поступает с северо-запада, количество осадков возрастает местами до 600 мм, а на хребте Хамар-Дабан превышает 1000 мм в год. За этой системой хребтов находятся сухие долины, где в зависимости от их направления и степени закрытое™ количество осадков изменяется в пределах 200—400 мм. В Приамурье и на Зейско-Буреинской низменности выпадает около 400 мм, местами более 500 мм.

В горно-лесной зоне юга и востока Сибири осадков выпадает сравнительно много (до 1000—1200 мм). Горная система Алтая служит мощным конденсатором влаги, значительная доля которой выпадает на его западных склонах и в предгорьях. Больше всего осадков (до 2000 мм) осаждается на хребтах юго-западного Алтая, вытянутых с северо-запада на юго-восток. Эти передовые хребты, кулисообразно возвышающиеся над соседними равнинами, первыми перехватывают влагу западных воздушных потоков. На северо-востоке Алтая количество осадков повсеместно превышает 800 мм, местами достигая 1200 мм. В то же время в центральном Алтае за год выпадает менее 400 мм осадков.

Водораздельный хребет Восточных Саян, вытянутый с юго-востока на северо-запад, является климатической границей: к югу и юго-западу расположена влажная (осадки до 1200 мм) область Восточного Саяна, к востоку и северо-востоку — континентальная сухая полоса Саянского нагорья (до 300 мм). На юго-восточных склонах Сихотэ-Алиня годовое количество осадков составляет около 900—1000 мм. Непосредственно к Приморью примыкает остров Сахалин, заканчивающий с востока рассматриваемую зону. В северной равнинной части острова годовое количество осадков составляет около 700 мм. Наиболее увлажнена южная половина острова (900 мм). Местами на выдвинутых в море мысах (м. Терпения) выпадает до 1000 мм осадков.

Значительную часть континента занимает зона пустынь и полупустынь. Дальше всего на север (почти до 50° с. ш.) выдаются полупустынные районы Средней Азии, на равнинах которой годовое количество осадков не превышает 150 мм, снижаясь у оз. Балхаш до 100 мм и менее. Зона пустынь прерывается ландшафтами высокогорий. В предгорных равнинах всех хребтов Средней Азии количество осадков в 2—3 раза больше (400—500 мм), чем в пустынях. Все периферийные склоны гор Средней Азии независимо от их экспозиции, за исключением восточной, хорошо орошаются. На западных склонах гор, обращенных в сторону преобладающих воздушных потоков, за год выпадает более 2000 мм осадков. Наряду с этим внутренние районы, особенно глубокие котловины и замкнутые узкие долины, получают очень мало осадков (менее 200 мм). Сухость отдельных долин объясняется не только отсутствием доступа в их пределы влажных масс воздуха, но и большой повторяемостью ветров типа феновых. Влияние последних особенно сильно проявляется на северных склонах горных хребтов Тянь-Шаня.

Пустынные ландшафты типичны для Аравийского полуострова. Количество осадков в Аравии почти везде менее 100 мм. В пустынях внутренней Аравии дождей иногда не бывает целый год, причем если они и выпадают, то в виде ливней. В горних областях Аравии (Йемен) Местами осадки достигают 500 мм и более.

Внутренние пустынные области (например, пустыня Гермсир), приуроченные к сухим впадинам и южному склону Иранского нагорья, где за год не выпадает и 50 мм осадков, соседствуют с горными областями, получающими свыше 1000 мм.

В Малой Азии по количеству осадков резко различаются окраинные горы, получающие 1000—2000 мм и более осадков за год, и внутренние плоскогорья (осадки 200—500 мм). Особенно увлажнены наветренные приморские склоны окраинных гор. Наибольшее количество осадков в течение всего года получают Понтийские горы, вытянутые перпендикулярно господствующим северо-западным ветрам. Свыше 1000 мм осадков за год выпадает в Западном Тавре, что связано с воздействием, кроме юго-западных ветров, еще и влажных юго-восточных.

В Центральной Азии, в пределах пустынь Такла-Макан, Гоби и др. в течение года выпадает менее 200, а местами менее 100 мм осадков. ' На южной окраине Таримской котловины среднее количество осадков составляет всего 5 мм, а во многих местах центральной части осадки выпадают не каждый год и в виде ливней. Лишь на крайнем юго-востоке Гоби, где сказывается влияние муссонов, выпадает более 200 мм осадков. Мало осадков в высокогорных пустынях Алашань и Тибетского нагорья (менее 200 мм). Следует отметить крайнюю сухость воздуха в районах Центральной Азии, что хорошо иллюстрируется положением снеговой линии во внутренних хребтах Тибета *— вечные снега начинаются лишь с высот около 6000 м, тогда как на южном влажном склоне Гималаев снеговая линия лежит на значительно меньшей высоте (4200 м). Очень слабо увлажнена северо-западная область Индии.

Большие размеры имеет на востоке Азии зона, переходная от арид-ной к влажной тропической и субтропической. Она протягивается от северо-востока и севера Китая через Циньлинь и Нанынань до прибрежных районов. Здесь годовые суммы осадков колеблются от 400 до 800 мм.

Распределение осадков в восточной Азии определяется муссонной циркуляцией, накладывающейся на зональную. На этот фон влияют, кроме того, континентальные циклоны, а на побережье—тайфуны. Обширность и пересеченность рельефа восточной Азии обусловливают очень неравномерное распределение осадков. Наиболее резко выражено уменьшение осадков к западу по мере удаления от моря. Заметно проявляется в распределении осадков влияние рельефа (высотная поясность, различие между склонами, обращенными внутрь континента и к морю).

Для Японских островов характерна своеобразная «экспозиционная полосчатость» в распределении осадков, связанная сопредельным расположением горных хребтов — северо-западные и юго-восточные склоны получают их много (порядка 2000—3000 мм в год), а внутригорные депрессии и долины в том числе и берега Внутреннего ^с моря — менее 1000 мм.

В тропической и субтропической зонах Южной Азии больше всего влаги получают гористые западные окраины Индостана и Индокитая, а также южные склоны Гималаев и юго-западные районы островов Суматра, Ява и Шри-Ланка.

Годовое количество осадков порядка 2000—3000 мм выпадает на Малайских (за исключением восточных участков Явы и Сулавеси) и Филиппинских островах, в пределах значительной части Индокитая (за исключением внутренней Бирмы и юго-восточного побережья), на южном склоне восточных Гималаев и Ассама, на западном побережье полуострова Индостан и на юго-западе острова Шри-Ланка.

Большое количество осадков в области Малайского архипелага объясняется сезонной миграцией экваториальной зоны западных ветров. В течение года на узко ограниченном участке островов одни и те же склоны оказываются то в наветренном, то в подветренном положениях. В итоге острова получают большое количество осадков почти во все сезоны года.

В тех же зонах к относительно сухим областям с годовой суммой осадков порядка 500—1000 мм относятся внутренний Индостан и западная половина Индо-Гангской равнины, замкнутые внутренние части Индокитая Общие сведения о водоразделах и реках Вода всегда играла в жизни человека огромную роль, и с ростом культуры человечества его отношение к воде все осложнялось и обогащалось. Для первобытного человека вода была лишь составной частью его собственного питания; затем человек научился пользоваться естественными водоемами для примитивного транспорта, а через много тысячелетий — пользоваться ею для сельского хозяйства, энергетики, водоснабжения. Систематизированные знания о естественных водоемах в течение последних десятилетий образовали самостоятельную науку — гидрологию.

Гидрология в современном понимании — это учение о всей совокупности деятельности воды на поверхности земли, об использовании воды для культурных нужд человечества.

В природе происходят сезонные и многолетние колебания процессов и различных явлений. Причина таких колебаний во многом связана с приходом тепла на земную поверхность, определяющего смену времен года и различные по годам величины радиационного баланса.

Совместно с другими физическими процессами, происходящими на Земле в литосфере и атмосфере, формирование и распределение ресурсов гидросферы подчиняется определенным закономерностям. Речь идет о физических закономерностях, создающих сток какого-то периода, а с накоплением данных за много лет — многолетний сток, состоящий из различных по водности лет, имеющий свои колебания от года к году.

Само по себе изучение того, каким образом накапливаются водные ресурсы на различных участках земной поверхности, кроме познавательного интереса, имеет и прикладное значение. Так, строительство любого сооружения на водных объектах требует не только знания количества воды в нем, но и знания качественного процесса — условий образования притока к водному объекту. Понятно, чем быстрее притекает вода к расчетному месту от выпавшего дождя или снеготаяния, тем быстрее формируется наибольший расход воды. Знание этих процессов необходимо, например, при прогнозе притока воды к водохранилищу в период его наполнения. Формируемый наибольший расход воды необходимо знать также при проектировании и эксплуатации мостовых переходов через реки, различного рода водопропускных сооружений. Режим работы насосной станции, забирающей воду без подпорного сооружения из водного объекта, во многом зависит как от притока воды к станции, так и от высотного положения водной поверхности в водотоке. С положением уровня воды в реке или озере связано затопление территории, прилегающей к водному объекту, и образование самого низкого уровня воды, ограничивающего водопользование. В летний и зимний периоды реки переходят на подземное питание, при недостатке которого может происходить пересыхание и перемерзание рек. Знание особенностей движения подземных вод вообще и питания рек в частности также оказывает влияние на технические решения.