Даже в тропиках, где непериодические изменения температуры слабее, чем в умеренных широтах, максимум температуры приходится на послеполуденные часы только в 50% всех случаев. В климатологии обычно рассматривается суточный ход температуры воздуха, осредненный за многолетний период. В таком осредненном суточном ходе непериодические изменения температуры, приходящиеся более или менее равномерно на все часы суток, взаимно погашаются. Вследствие этого многолетняя кривая суточного ходя плавная и близка к синусоидальной. Суточная амплитуда температуры воздуха зависит от многих влияний. Прежде всего она определяется суточной амплитудой температуры на поверхности почвы: чем больше амплитуда на поверхности почвы, тем больше она в воздухе. Суточная амплитуда температуры на поверхности почвы зависит в основном от облачности. Следовательно, и суточная амплитуда температуры воздуха тесно связана с облачностью: в ясную погоду она больше, чем в пасмурную. Суточная амплитуда температуры воздуха меняется также по сезонам, по широте, а также в зависимости от характера почвы и рельефа местности. Зимой она меньше, чем летом, так же как и амплитуда температуры подстилающей поверхности. С увеличением широты суточная амплитуда температуры воздуха убывает, так как убывает полуденная высота солнца над горизонтом. Под широтами 20-30° на суше средняя за год суточная амплитуда температуры около 12°, под широтой 60° - около 6°C, под широтой 70° - только 3°. В самых высоких широтах, где солнце не восходит или не заходит много дней подряд, регулярного суточного ходя температуры нет.

Имеет значение и характер почвы и почвенного покрова. Чем больше суточная амплитуда температуры самой поверхности почвы, тем больше и суточная амплитуда температуры воздуха над нею. В степях и пустынях средняя суточная амплитуда достигает 15-20°С, иногда 30°С. Над густым растительным покровом она меньше. На суточной амплитуде сказывается и близость водных бассейнов: в приморских местностях она меньше, чем в глубине суши.

На выпуклых формах рельефа местности (на вершинах и на склонах гор и холмов) суточная амплитуда температуры воздуха меньше, чем на равнинной местности, а в вогнутых формах рельефа (в долинах, оврагах и лощинах) - больше (закон Воейкова). Причина заключается в том, что на выпуклых формах рельефа воздух имеет уменьшенную площадь соприкосновения с подстилающей поверхностью и быстро сносится с нее, заменяясь новыми массами воздуха. В вогнутых формах рельефа воздух сильнее нагревается от поверхности и больше застаивается в дневные часы, а ночью сильнее охлаждается и стекает по склонам вниз. Но в узких ущельях, где и приток радиации, и эффективное излучение меньше, суточные амплитуды также меньше, чем в широких долинах. Понятно, что малые суточные амплитуды температуры поверхности моря определяют и малые суточные амплитуды температуры воздуха над морем. Однако последние все же больше, чем суточные амплитуды на самой поверхности моря. Суточные амплитуды температуры поверхности открытого океана измеряются десятыми долями градуса; но в нижнем слое воздуха над океаном они доходят до 1 - 1,5°С, а над внутренними морями и больше. Амплитуда температуры в воздухе повышена, потому что на ней сказывается непосредственное поглощение солнечной радиации водяным паром в нижнем слое воздуха днем и излучением им длинноволновой радиации ночью.

10.19 Как изменяется суточная температура с высотой?

Температура воздуха над земной поверхностью не остается постоянной, она изменяется в течение времени (суток, года). Суточное изменение температуры зависит от вращения Земли вокруг оси и соответственно от изменения количества солнечного тепла. В полдень Солнце находится прямо над головой, после полудня и вечером Солнце находится ниже, а ночью заходит за горизонт и исчезает. Поэтому температура воздуха повышается или понижается в зависимости от расположения Солнца на небе. Ночью,

111

когда солнечное тепло не поступает, поверхность Земли постепенно охлаждается. Также и нижние слои воздуха охлаждаются до восхода Солнца. Так, самая низкая суточная температура воздуха соответствует времени перед восходом Солнца. После восхода, чем выше Солнце поднимается над горизонтом, тем больше поверхность Земли нагревается и соответственно этому повышается температура воздуха. После полудня количество солнечного тепла постепенно понижается. Но температура воздуха продолжает повышаться, так как вместо солнечного тепла, воздух продолжает получать тепло, распространяющееся от поверхности Земли. Поэтому самая высокая суточная температура воздуха бывает через 2-3 часа после полудня. После этого температура постепенно понижается до следующего восхода Солнца. Разность между самой высокой и самой низкой температурой в течение суток называют суточной амплитудой температуры воздуха (по-латыни амплитуда - величина).

10.20 Какие бывают разновидности заморозков?

Различают три вида заморозков: адвективные, радиационные и смешанные. Адвективные заморозки наблюдаются в период формирования над ледяными полями Арктики или Антарктики арктического (антарктического) воздуха. Холодные массы воздуха, вторгаясь в умеренные широты, вызывают резкие и быстрые понижения температуры. Такой приток (адвекция) холодных масс воздуха, охватывающий большое пространство, наблюдается в первой половине весны или поздней осенью и может продолжаться в течение нескольких дней. Потоки континентального полярного воздуха, приходящие с севера и с северо-востока, часто вызывают в районах Западной Сибири и Урала интенсивные заморозки даже летом (в августе), приносящие большой вред яровым зерновым культурам, не достигшим фазы полной спелости. В большинстве случаев адвективные заморозки не опасны, так как в период вегетации многих культур наблюдаются редко. Радиационные заморозки образуются в результате местного выхолаживания приземного слоя воздуха и почвы, происходящего путем излучения (радиации). Подстилающая поверхность (почва или растительный покров) ночью сильно охлаждается, что приводит к охлаждению припочвенного слоя воздуха, особенно при ясном небе и безветрии. Этот тип заморозков может иметь место в различные месяцы вегетационного периода растений и носит чисто локальный характер. Продолжительность радиационных заморозков небольшая - несколько часов. Смешанные заморозки (адвективно-радиационные) возникают в период, когда на фоне общего понижения температуры от притока холодных масс воздуха с севера вступают в действие причины, благоприятствующие развитию радиационного заморозка,- вследствие выхолаживания от ночного излучения. Такие заморозки наступают обычно весной, после длительного теплого периода, в течение которого растения достаточно развились, а также осенью, до момента прекращения вегетации. Интенсивность этих заморозков очень большая, так как процессы адвекции и радиации дополняют друг друга.

10.21 Какие меры можно использовать при борьбе с заморозками?

Во второй половине мая - начале июня часто наблюдаются заморозки. Они могут причинить большой ущерб цветущим садам. Метеорологические станции обычно предупреждают о возможности заморозка Наступление его можно также предугадать по быстроте падения температуры, пользуясь прилагаемым графиком. Например, в 13 часов (1 час дня) градусник показывал 17° тепла, а в 21 час (9 часов вечера) температура упала до 8° тепла. Разница между дневной и вечерней температурой 17-8=9°. Откладываем деления по вертикальной линии графика от цифры 9 до точки пересечения ее с горизонтальной линией против цифры 8. Точка пересечения оказывается в секторе

112

"заморозок возможен", то есть в эту ночь можно ожидать заморозок. Существует несколько способов борьбы с заморозками. Один из самых распространенных - создание дымовой завесы путем сжигания дымовых куч или специальных дымовых шашек. Их зажигают, когда температура воздуха опустится до +2 +1,5°. Необходимо, чтобы весь защищаемый участок был окутан дымом. Для этого дымовые кучи и шашки нужно зажигать с подветренной стороны.

Дымовая завеса, как одеяло, препятствует излучению почвой тепла. Кроме того, она предохраняет замерзшие растения от действия прямых лучей солнца. Под защитой дымовой завесы лед, образовавшийся в межклеточных пространствах зеленых частей растений, тает постепенно, образовавшаяся вода всасывается обратно в клетки, и жизнедеятельность их восстанавливается. Поэтому дымовую завесу необходимо поддерживать не менее часа после восхода солнца. При такой системе защиты можно сохранить сад от заморозков, даже если температура падает до -3-4°.

Дымовые кучи устраивают из гнилой соломы, сухого навоза, ботвы, листьев, то есть из такого материала, который не горит пламенем, но дает много дыма.

Прежде всего на землю для разжигания кучи кладут немного сухой соломы, хвороста или сорняков, а сверху-навоз или другой дымообразующий материал. Сверху кучу присыпают землей. Зажигают кучи факелом, пропитанным керосином или нефтью. Если куча начинает гореть пламенем, ее присыпают землей. Дымление кучи должно продолжаться 6-7 часов. На каждые одно-два дерева надо иметь одну кучу.

Второй способ борьбы с заморозком - это полив почвы в саду вечером накануне заморозка или непосредственно перед его наступлением. Действие полива многообразно. Остывая, поливная вода отдает свое тепло почве и приземному слою воздуха, повышая их температуру. Влажный воздух лучше, чем сухой, задерживает излучение почвой тепла. При повышенной влажности раньше выпадает роса, а при ее выпадении повышается температура воздуха. В результате на политом .участке температура воздуха у поверхности почвы бывает на несколько градусов выше, чем на сухом.

Применяя одновременно дымление и полив почвы, можно добиться более надежных результатов. Очень важно, чтобы дымление и полив проводились на возможно большей площади, тогда и эффект будет выше. Часто бывает достаточно на 4-6 дней задержать цветение сада, чтобы "уйти от заморозка" и спасти урожай. На 5-6 дней задерживает распускание почек вла-гозарядковый полив, на 4-5 дней -побелка известью ствола и всех ветвей дерева ранней весной.

10.22.Как оценивается континентальность климата?

Оценка климата заключается в анализе климатических факторов, имеющихся в конкретном районе, с учетом оптимальных условий для каждого растения. Для оценки климата с точки зрения пригодности его для выращивания культур, необходимо сопоставить требования каждой культуры к количеству тепла, влаги, к продолжительности вегетационного периода и т.д. с имеющимися климатическими факторами районов, где планируется возделывание культур. Это позволяет рассчитать степень обеспеченности растений агроклиматическими ресурсами на выбранной территории.

При детальной оценке агроклиматических показателей конкретной территории анализируются следующие его параметры.

1.Даты начала, конца и продолжительности вегетационного периода в среднем для большинства культур и/или для конкретной культуры, сорта.

2.Термические условия, на основании расчетов сумм активных, эффективных, хозяйственно необходимых и оптимальных температур.

3.Для озимых и многолетних культур учитывается время образования снежного покрова и его высота, температура почвы в зимний период.

113

4.Условия увлажнения, с учетом режима осадков, влажности почвы, запасов влаги в почвах на начало вегетации, гидротермического коэффициента (ГТК), коэффициента увлажнения (КУ) территории.

5.Опасные для растений метеорологические явления.

6.Условия холодного периода, важные для перезимовки многолетних и озимых зерновых культур – минимальные температуры воздуха и почвы, параметры снежного покрова.

7.Световые ресурсы вегетационного периода оцениваются по распределению суммы фотосинтетически активной радиации (ФАР) на территории региона.

Для конкретной культуры, условия произрастания которой анализируются на конкретной территории, требуется знать:

а) потребность культуры в количестве тепла по суммам активных и (или) эффективных температур от посева до созревания;

б) биологический нуль (минимум) температуры, критические максимальные и минимальные), оптимальные температуры воздуха и почвы;

в) потребность во влаге для создания урожая на основании транспирационных коэффициентов или значений суммарного водопотребления, данные оптимальной, избыточной и недостаточной влажности почвы;

г) продолжительность светового периода в течение суток.

10.23Что такое индекс континентальности?

Индексом континентальности называют числовую характеристику климата, указывающую степень его континентальности. Известно несколько вариантов вычисления этого индекса, предложенных различными авторами.

Все они основаны на учете годовой амплитуды температуры, функцией которой и является индекс континентальности K. Например, по Горчинскому, K = 1,74•A/sin φ; по Хромову, K = (A – 5,4sin φ)/A, где A — годовая амплитуда температуры; φ — географическая широта места.

Значения индекса континентальности по Горчинскому выражаются двузначными числами, возрастающими с увеличением континентальности. Теоретически они могут изменяться от нуля до бесконечности. Индекс континентальности по Хромову обычно положителен и составляет доли единицы, а его предельное максимальное значение равно единице (что возможно только на экваторе). В случае морского климата индекс континентальности может иметь даже отрицательное значение.

10.24 Как характеризуется годовой ход температуры воздуха для экваториальных тропических и умеренных широт?

Годовой ход температуры воздуха в разных географических зонах разнообразен. По величине амплитуды и по времени наступления экстремальных температур выделяют четыре типа годового хода температуры воздуха.

Экваториальный тип. В экваториальной зоне в году наблюдаются два максимума температуры - после весеннего и осеннего равноденствия, когда солнце над экватором в полдень находится в зените, и два минимума - после зимнего и летнего солнцестояния, когда солнце находится на наименьшей высоте. Амплитуды годового хода здесь малы, что объясняется малым изменением притока тепла в течение года. Над океанами амплитуды составляют около 1 °С, а над континентами 5-10 °С. Тропический тип. В тропических широтах наблюдается простой годовой ход температуры воздуха с максимумом после летнего и минимумом после зимнего солнцестояния. Амплитуды годового хода по мере удаления от экватора увеличиваются зимой. Средняя амплитуда

114