Элементарные приемы метеорологических, гидрологических и гидробиологических наблюдений

Гидрометеорологические наблюдения

Такие регулярные наблюдения производятся в точные общепринятые сроки: в 7 часов утра, в 1 час пополудни и в 9 часов вечера.

Температура воздуха чаще всего определяется термометром-пращей (рис. 1) на открытом воздухе, но в тени; для этого следует выбирать подходящее место: например, с северной стороны здания.

Один конец капилляра термометра, в котором помещена ртуть, имеет форму цилиндра, другой заканчивается стеклянным шариком или металлическим наконечником для крепления шнура.

Длина термометра праща 170-200 мм, внешний диаметр 8 мм. Цена деления шкалы 0,5°С или 1,0°С, диапазон измерения температур от -36°С до +50°С. Термометр за привязанный к нему шнур вращают над головой, и, сделав около 100 оборотов, производят отсчет. Температуру измеряют несколько раз, при этом показания термометра не должны расходиться более чем на 1,0°С.

Поверхностная температура воды определяется также в тени или с лодки, или с берега, или в ведре с зачерпнутой водой. Для этих определений лучше всего пользоваться термометром в металлической оправе, снабженным резервуаром (ведерочком), где помещена нижняя часть ртутного столбика вместе с ртутным шариком.

Такой прибор, будучи опущен в воду (для определения температуры поверхностного слоя воды достаточно погрузить термометр на 25 см), забирает в свой резервуар некоторое количество воды, поддерживающее нормальную для исследуемого водного слоя температуру и после того, как термометр вынут из воды. Измерения проводятся не менее 5 минут. Температура воздуха и воды стационарно определяется в одних и тех же местах, ее следует определять в некотором отделе.

Направление и сила ветра определяются по флюгеру, по анемометру или по компасу; чаще приходится пользоваться третьим способом. Установив по компасу страны света, нетрудно установить и направление ветра. Приняты обозначения ветров: N – северный, S – южный, Е (или О) – восточный, W – западный. Название ветру дается по названию той стороны, с которой он дует. Силу ветра без приборов определяют по условным глазомерным шкалам. Одной из самых широко распространенных является шкала Бофорта.

Наблюдения над ветром нужно производить на открытом месте, не заслоненном постройками или деревьями. Аналогичной шкалой можно охарактеризовать состояние поверхности моря, озера и даже реки (штиль, слабое волнение, среднее волнение, сильное волнение, шторм); для моря также употребительна шкала Бофорта.

Облачность. Баллами можно обозначать и степень облачности. Принята 10балльная система: 0 – небо безоблачное, 10 – все небо покрыто облаками, 5 – небо облаками покрыто наполовину и т.д.

Прозрачность воды. Прозрачность воды стационарно достаточно определять раз в пятидневку, применяя для этого диск Секки (рис. 3) или заменяющую его тарелку. Круг спускают на размеченном (на сантиметры) лине в воду (в тени) и по линю замечают, на какой глубине круг перестал быть видимым.

Затем диск спускают глубже и, поднимая его, определяют глубину, на которой круг снова стал видимым (рис. 4). Первый и второй показатели суммируют, сумма делится на два, и частное дает показатель прозрачности вод.

Стационарное определение прозрачности воды производится в одном и том же месте. Для определения цвета воды пользуются специальными шкалами или, например, наборами разноокрашенной жидкости (шкала Фореля Уле), или разноокрашенных полос бумаги (шкала Клингдика и Вале).

Уровень воды. Колебания уровня воды в водоеме можно наблюдать по обычной рейке. Рейка ставится в месте, защищенном от сплава леса и от других случайностей, которые могут ее уничтожить.

Гидрометеорологические данные необходимо заносить в особый журнал. Определение концентрации водородных ионов (pH). Для определения концентрации водородных ионов можно пользоваться так называемым универсальным индикатором, не упуская из виду, что шкала (рис. 6), прилагаемая к такому прибору, обычно быстро выцветает (нужно хранить ее в темном месте).

В настоящее время многочисленные автоматические анализаторы и тест системы позволяют оценить экспресс-методами содержание в воде различных веществ (фосфатов, нитратов, железа и т.п.), что также может быть широко использовано при оценке вод.

Физико-географическая характеристика

Способы взятия проб грунта водоемов различны. Берут грунт ведерком, драгой, скребком, зондами. Взятый грунт просматривается на месте. Образец грунта кладется тонким слоем на бумагу и высушивается на воздухе, часть грунта кладется в стеклянную банку и заливается формалином (1 часть формалина на 10 частей по объему сырого грунта). Баночка снабжается этикеткой с указанием места и времени взятия пробы, глубины, с которой взят грунт и лица, взявшего пробу.

Сбор и обработка проб высшей водной растительности. Определение запасов и продуктивности прудов по высшей водной растительности может быть сделано по биомассе, взятой в момент её максимального развития за данный вегетационный период. Высшие растения и крупные водоросли легко собирать и сохранять путем засушивания. Еще лучше сохранять водоросли до их определения в жидкостях: в формалине (1 часть формалина на 10 частей воды) или, когда формалина нет, в спирте (70-90°).

Учет количества и биомассы растительности проводят путем сбора растений с площади 1 м2. Для сбора растений на поверхности воды накладывают деревянную рамку. Затем растения, находящиеся в пределах рамки, срезают у самого дна без корней. Если пруд равномерно зарос, то берут не менее 2-х проб из разных мест пруда, а если растительность встречается небольшими участками, то берут не меньше 4-х проб.

Собранные растения разбирают по видам. После встряхивания воды растения каждого вида взвешивают отдельно с точностью до 5 г. Общую сумму сырой биомассы растений узнают по суммированию масс отдельных видов. Подсчет ведут в кг на 1 м2, а затем пересчитывают на площадь пруда. По наличию растительности (ее общей биомассы) можно определить возможное количество белого амура для вселения, а также запасы фитофильной фауны.