Geografia_Permskogo_kraya_Chast_1_Prirodnaya_f

В равнинной части Пермского края с одним типом климата встречаются различные варианты мезоклимата: мезоклиматы возвышенных и низменных ландшафтов, крупных водохранилищ, города. В горной части региона выделяются мезоклиматы низкогорий (до высотных отметок 600-800 м) и среднегорий (свыше 800 м).

Мезоклиматы возвышенностей по сравнению с мезоклиматами низменных территорий отличаются более высокими значениями годовых осадков (увеличение на 60-80 мм на 100 м высоты), более высокими значениями скоростей ветров, пониженными значениями летних и зимних температур, а следовательно, и более ранним на 3-7 дней наступлением периодов со снежным покровом и более поздними датами его полного схода весной. Примерно аналогичные по направленности изменения гидрометеорологической обстановки наблюдаются и при сравнении мезоклиматов среднегорий и низкогорий.

Особенности мезоклимата г.Перми выявляются путем его сопоставления с климатом окрестностей. Наиболее характерная черта мезоклимата города - "остров тепла". Центральная часть города в течение всего года на 0,5-1,0 С теплее окрестностей. Остров тепла летом существует за счет более интенсивного поглощения солнечной радиации и уменьшения эффективного излучения под влиянием дымки от всевозможных выбросов работающих предприятий и транспорта. В конце зимы - начале весны более высокие температуры воздуха в черте города обусловлены увеличением солнечной инсоляции с одновременным продолжением отопительного сезона и выбросами (утечками) тепла.

Влияние городской застройки хорошо прослеживается по данным о сильном ветре (более 15 м/с). Количество дней с такой скоростью здесь значительно меньше, чем в пригороде. Метели в городе наблюдаются также значительно реже вследствие ослабления скорости ветра.

Наличие в городском воздухе большого количества активных ядер конденсации способствует образованию зимой туманов.

Мезоклимат камских водохранилищ и вдольбереговой полосы отличается определенным своеобразием в сравнении с

51

климатом остальной части региона. Особенно заметны различия

втепловом режиме. При резких кратковременных похолоданиях

вконце лета и осенью на побережьях водохранилищ, особенно

на наветренных берегах, температура воздуха на 4-5 С выше, чем в пунктах, удаленных от водохранилищ (среднедекадные температуры выше на 1,5-2,0 С). Противоположный эффект оказывает водный объект в конце весны после вскрытия льда. Охлаждающее действие водохранилища приводит к запаздыванию фенологических фаз растений в прибрежной зоне на 1-2 недели. Например, в мае среднедекадные температуры воздуха в с.Чермоз (побережье Камского водохранилища) на 1,9 С ниже, чем в г.Кудымкаре, находящемся примерно на той же широте. Летом водохранилище оказывает выравнивающее влияние на суточный ход температуры и поэтому амплитуда ее суточных колебаний на 5-7 С меньше, чем на территориях, находящихся на некотором удалении от водоема.

В теплую часть года на берегах отчетливо прослеживается явление бризов. Скорость ветра в утренние часы может превышать 4 м/с. Кроме того, установлено, что неблагоприятные условия для развития конвекции в пределах водохранилищ ведут к заметному уменьшению повторяемости здесь градовых явлений.

Климатические особенности отдельных урочищ, элементов форм земной поверхности (подножье и вершина холма, речная пойма и водораздельное пространство и т.д.) существенно меняющиеся на близких расстояниях (десятки-сотни метров), называются микроклиматом.

Климат, являясь компонентом ландшафта, проявляется конкретно в форме совокупности микроклиматов. Только микроклимат может непосредственно определять гидротермический режим почв, возможность стока воды и испарения, условия существования растительности, животных и человека.

На примере градиентных измерений нижнего полутораметрового слоя воздуха, осуществленных В.А. Балковым на контрольных площадках в окрестностях с. Большая Соснова (юго-запад региона) в начале 60-х гг. прошлого столетия, рассмотрим распределение значений метеорологических показате-

52

лей в пространстве и времени.

Неодинаковое прогревание различных участков подстилающей поверхности приводит к тому, что на небольших расстояниях при антициклоническом типе погоды выявляются значительные различия в распределении температуры и влажности.

Наблюдения выполнялись на трех участках: 1) в долине реки, на пойменном разнотравном лугу; 2) на приводораздельном участке поля - пара; 3) на склоне лога, покрытом еловым лесом.

Наблюдения показали, что каждая из описанных площадок имеет свои микроклиматические особенности, связанные с неоднородностью подстилающей поверхности, а, следовательно, с различием природных комплексов, в пределах которых были заложены эти площадки.

Так, пойменный разнотравно-злаковый луг в долине реки, вследствие его пониженного положения и высокого стояния зеркала грунтовых вод (1,0-1,5 м от поверхности), а также благодаря периодическому затоплению весенними водами реки является наиболее увлажненным. Это приводит к увеличению испарения влаги и, следовательно, к большему расходу тепла, что обусловливает относительное понижение температуры воздуха в дневные часы. Однако в ночные и утренние часы, вследствие притока холодного воздуха, здесь происходит понижение температуры (на 0,9 С по сравнению с полем и на 1,5 С по сравнению с логом, покрытым лесом). Все это приводит к уменьшению среднесуточной температуры воздуха и увеличению ее ам-

плитуды до 8,4 С (больше, чем на поле, на 0,8 и чем в лесу - на

1.1 С).

Микроклиматические условия на площадке, находившейся на приводораздельном участке пара, вследствие более высокого расположения площадки и более низкого стояния уровня грунтовых вод, отличаются более высокой температурой в ночные и утренние часы и более умеренной суточной амплитудой.

В логу среди хвойного леса создаются свои особые климатические условия, которые определяются слабым турбулентным перемешиванием воздуха и влиянием находящихся побли-

53

зости деревьев. Здесь наблюдается наименьшая амплитуда колебания температуры воздуха.

В качестве примера влияния различных элементов рельефа на микроклиматические условия приведены также данные наблюдений, проведенные в Суксунском районе летом 1959 г. на двух площадках: на вершине горы и в долине р.Иргины (табл. 6).

Таблица 6 Средние значения температуры воздуха по срочным данным

за период 7 июня - 6 июля 1959 г. на высоте 20 см

Из таблицы видно, что в долину реки в ночное время при ясной погоде (облачность 0-3 балла) стекает более холодный воздух и здесь застаивается, понижая температуру воздуха. Днем (после полудня) воздух в долине нагревается сильнее, так как он здесь тоже застаивается вследствие недостаточного перемешивания.

Скорость ветра в долине во все сроки наблюдения значительно ниже, чем на вершине горы, что обусловливает менее интенсивное перемешивание воздуха в приземном слое (табл.7).

Таблица 7 Средняя скорость ветра за период наблюдений, м/с

54

Значительное влияние на температуру воздуха у поверхности почвы оказывает фактор экспозиции склона (табл. 8).

Таблица 8 Средняя температура воздуха у поверхности почвы в 13 ч. на площадках с разной экспозицией в окрестностях с.Ключи

(Суксунский район) за период 15 июня - 6 июля 1959 г.

Наибольшие различия в температуре создаются на площадках с разной экспозицией при ясной погоде. Так, в нашем примере это различие между площадками южной и северной экспозиций составляет 6 . При пасмурной погоде неравномерность распределения температуры на различных площадках резко уменьшается.

4.3. Климатические сезоны

Вопросы для повторения. 1.Какая связь существует между сезонами года и инсоляцией? 2.С чем связано несовпадение по времени календарных и климатологических сезонов? 3.По каким признакам определяются фенологические сезоны?

Климатические сезоны года определяются по датам перехода средних суточных температур воздуха через определенные пределы значений климатических показателей. За начало весны обычно принимается переход температуры воздуха через 0 С, за конец ее - прекращение весенних заморозков и дата перехода температуры через +5 C. Переход средней суточной температуры воздуха через +15 С принимается за начало лета, а переход через +10 С в сентябре означает окончание лета. Наступление осени характеризуется переходом средней суточной

55

температуры ниже +10 С (начало), и ниже 0 С (окончание). Началом зимы считается дата перехода средней суточной температуры воздуха через -5 С. Кроме того, между осенью и зимой выделяется предзимье, а между зимой и весной - предвесенье.

Весна в Пермском крае характеризуется значительным повышением температуры, обусловленным увеличением притока солнечной радиации. Начиная с апреля радиационный баланс положительный.

Весна устанавливается в третьей декаде апреля. Лишь в предгорных районах она наступает в первой декаде мая. Длится сезон до начала июня на юге области и до средины - конца июня на севере. В восточных горных районах весна продолжается до первых чисел июля. Средняя месячная температура воздуха в апреле - 1-3 С, в мае - 7-11 С, в июне - 13-16 С тепла. Осадки выпадают преимущественно в виде дождя, в апреле возможно выпадение снега. Среднемесячная сумма осадков в мае не ниже 35 мм на юге и 45 на севере. На повышенных местах сумма атмосферных осадков возрастает до 55-70 мм. Первые грозы также отмечаются в апреле. Снежный покров в равнинной части региона сохраняется до последней декады апреля, в дальнейшем происходит его интенсивное таяние. Оттаивание почвы происходит в конце апреля - начале мая.

Весной увеличивается скорость ветра. Особенно сильными бывают ветры северного, северо-западного и южного направлений. Их скорость нередко превышает 10 м/с.

Установление лета происходит в первой декаде июня на юге региона и во второй -на севере; в его горной части лето наступает только в начале июля. Продолжается сезон до второйтретьей декады августа. Погодные условия лета определяются свойствами воздушных масс. Ввиду уменьшения контраста температур между низкими и высокими широтами циклоническая деятельность несколько ослабевает, но повторяемость циклонов все же более частая, нежели антициклонов.

Средние месячные температуры воздуха в июне изменяются от 12 С на северо-востоке и востоке области до 16-17 С на юге, в июле соответственно от 15-16 С до 18,5 С, в августе -

от 12-13 С до 16,5 С.

56

Сильная жара при температуре 36-37 С может наблюдаться в любой из летних месяцев, но в июне и августе температура по всей территории региона может опускаться и до отрицательных значений.

Наибольшее количество осадков приходится на июль, когда среднемесячные значения составляют от 60 мм (Чайковский) до 93 мм (Бисер). В августе чаще всего происходит небольшое уменьшение значений до 55-92 мм.

Для лета характерно увеличение грозовых явлений, града и шквалов.

Наступление осени характеризуется сравнительно резким понижением температуры воздуха и почвы, увеличением числа облачных и дождливых дней, усилением ветров, повышением влажности воздуха.

Осень на территории края устанавливается во второй декаде августа на севере и в третьей - на юге. В горах осень наступает раньше – в начале августа. Продолжается сезон до конца сентября.

Практически ежегодно наблюдается период ясной, теплой, сухой погоды - "бабье лето". Такая погода определяется антициклонами, перемещающимися по югу Европы с запада на восток. На территорию региона теплый воздух обычно приходит с юга. В дневные часы его температура может повышаться до 15-20 С. Средняя месячная температура воздуха в сентябре 7- 80С на севере и востоке края и около 10 С на юге.

Осенью значительно увеличивается число пасмурных дней. Средние суммы атмосферных осадков в сентябре составляют в предгорьях около 90 мм, а в остальных районах 55-65 мм. Наблюдается резкое снижение повторяемости гроз и возрастает число дней с туманами.

Зима устанавливается в первой декаде ноября и продолжается до конца марта. Сезон отличается преобладанием антициклональной погоды, что объясняется особенностями атмосферной циркуляции. Несмотря на это, зимой довольно часто выпадают осадки. Например, в Перми из пяти месяцев зимы в среднем только около 60 дней характеризуются отсутствием осадков. Наибольшее число пасмурных дней падает на ноябрь

57

(около 23) и наименьшее на март (около 15).

Резкое сокращение притока тепла зимой приводит к сильному выхолаживанию подстилающей поверхности, установлению отрицательного радиационного баланса и понижению температуры воздуха. Самым холодным месяцем является январь. Среднемесячная температура воздуха в январе изменяется от -14,6 С на юго-западе (Ножевка) до 18,9 С на северо-востоке (В.Косьва). Абсолютные минимумы температуры воздуха наблюдаются в декабре-январе и достигают -54 С (Чернушка, В.Косьва).

Господствующее направление ветра юго-западное, южное и западное, средняя скорость около 3 м/с.

Количество выпадающих осадков за зиму изменяется от 154 мм в Чернушке до 267 мм в Бисере. Наибольшая интенсивность осадков наблюдается в ноябре, наименьшая - в марте.

4.4. Агроклиматические ресурсы

Вопросы для повторения. 1.Что называется агрокли-

матическими ресурсами? 2.Как они используются в сельском хозяйстве?

Агроклиматические ресурсы оцениваются по двум показателям - теплообеспеченности и влагообеспеченности вегетационного периода. Показателем теплообеспеченности является сумма средних суточных температур воздуха за период с температурой более 10 С (период активной вегетации основных сельскохозяйственных культур).

В качестве показателя увлажнения используется гидротермический коэффициент (ГТК). Данный показатель является отношением суммы осадков за период с температурой более 10 С к сумме температур за этот период, увеличенным в 10 раз:

осадков ГТК = х 10 .

t

Гидротермический коэффициент показывает, что при одном и том же количестве осадков влагообеспеченность расте-

58

ний зависит от температуры воздуха: чем выше температура, тем меньше влагообеспеченность растений.

Теплообеспеченность вегетационного периода. Наи-

меньшее количество тепла получают северные районы Пермского края. Сумма активных температур здесь составляет в среднем около 1400-1600 С. С продвижением на юг суммы тепла увеличиваются, достигая максимальных значений на юге региона (1900-2000 С). В наиболее теплые годы положительные отклонения от средних многолетних сумм активных температур составляют от 200 до 500 С. Например, в Ножовке эти значения достигали 2530 .

Средние даты перехода температуры воздуха через 10 С весной в равнинной части региона колеблются от 20 мая (на юге) до 4 июня (на севере). Продолжительность десятиградусного периода равняется соответственно 119-132 и 98-111 дням.

Влагообеспеченность вегетационного периода. Дру-

гим важным фактором, влияющим на рост и развитие сельскохозяйственных культур, является влагообеспеченность вегетационного периода.

Представление о ресурсах увлажнения дает количество осадков, выпадающих за период вегетации или по месяцам (декадам). Сумма осадков за вегетационный период по территории края составляет 200-250 мм. В период формирования урожая полевых культур (май-июнь) ежемесячно выпадает 45-65 мм, что обеспечивает достаточное увлажнение полей.

Потребность растений во влаге в различные периоды развития неодинакова. Наибольшая потребность наблюдается в период интенсивного роста их массы. Поэтому для ранних зерновых культур решающее значение имеют осадки первой половины, для поздних - второй половины лета.

Условия увлажнения вегетационного периода характеризуются через ГТК. ГТК=1 указывает на сбалансированность прихода и расхода влаги; ГТК<1 - недостаточное увлажнение; ГТК<0,7 - засушливость вегетационного периода.

Ресурсы влаги кроме осадков характеризуют запасы продуктивной влаги в почве. Одним из источников пополнения запасов влаги в почве являются весенние талые воды. В начале

59

вегетации запасы продуктивной влаги в почве составляют более 160-180 мм. Запасы продуктивной влаги в метровом слое в среднем по региону оцениваются как хорошие.

Условия перезимовки озимых посевов на территории края в большинстве лет благоприятные. Снежный покров в первой декаде ноября имеет небольшую высоту - 5-7 см. В дальнейшем снегопады увеличивают ее до 15-20 см, и максимального значения высота снежного покрова достигает во второй декаде марта 60-80 см. Продолжительность залегания снежного покрова - 170-190 дней.

Условия перезимовки складываются в зависимости от температурного режима, глубины промерзания почвы, мощности и характера залегания снежного покрова. В зимний период озимые культуры подвергаются действию неблагоприятных факторов: могут погибнуть от вымерзания, выпревания, образования ледяной корки.

Вымерзание посевов может происходить в ноябре, когда высота снежного покрова незначительная, а температура воздуха опускается до – 25 – 30 С и ниже. Наиболее суровые условия перезимовки озимых складываются на хорошо продуваемых возвышенных участках юга региона.

В зимнее время плодово-ягодные культуры могут подвергаться неблагоприятным метеорологическим явлениям: сильным морозам (-35 - 40 С и ниже), когда повреждаются наземные части деревьев; низким температурам почвы (-10 -15 С) на глубине расположения корневой системы; резким колебаниям температуры воздуха в предвесенний период.

Вопросы и задания для закрепления материала. 1.Что является критерием для определения климатических сезонов? 2.На какой сезон приходится наибольшее количество осадков? 3.Почему летом преобладают ветры северных, а зимой южных направлений? 4.В чем своеобразие мезоклимата камских водохранилищ? 5.Перечислите стихийные гидрометеорологические явления, наблюдающиеся весной, летом, осенью, зимой. . 6.По каким показателям оцениваются агроклиматические условия? 7.Что используется в качестве характеристики увлажнения?

60