Причини виникнення посух

До середини ХХ сторіччя вважалось, що посухи та суховії розвиваються в середньоазіатських пустелях і розповсюджуються на Нижнє і Середнє Поволжя, Південний Кавказ, Україну, центральні чорноземні області. Сучасні методи метеорологічних досліджень скасували ці припущення.

Формуються теплі сухі повітряні маси під впливом арктичних антициклонів. Ці антициклони мають повітряні маси із малою абсолютною вологістю, великою прозорістю, при пересуванні над Европою це повітря прогрівається, стає сухим, що обумовлює суху і ясну погоду. Повітря далі прогрівається, що обумовлює зростання дефіциту вологи та зменшення відносної вологості повітря. Опади не випадають, вітер збільшується – настає посуха. Найбільш страшні посухи виникають при взаємодії арктичних та субтропічних циклонів (1921, 1946, 1972, 1975).

Додаткові причини виникнення посух:

• Недостатне поповнення вологою грунту при таянні снігового покриву.

• Недостатня кількість вологи в літньо-осінній період.

Кількісні критерії посухи:

1. Посушливість зони землеробства. Оцінюється співвідношення опадів до випаровуваності:

К1 = О : В

О – опади в мм;

В – випаровуваність в мм;

К₁ = 1,3 – волога лісна зона, де вірогідність виникнення посух мала;

К₁ = 1 – лісостепова зона, виникають помірні посухи;

К₁ = 0,7 – помірна зона з достатньо інтенсивними посухами;

К₁ = 0,3 – південна степова зона, де щорічно виникають посухи.

2. Показник дефіциту вологи в повітрі:

К2 = (Е – е) : 2

Чим більший дефіцит вологи в повітрі (Е – е) тим сильніша посуха.

3. Гідротермічний коефіцієнт:

К = 10 Σоп. : Σt

Фізичний зміст співвідношення в тому, що із зменшенням співвідношення збільшується небезпека виникнення посухи. Зазвичай діє два фактори: зменшується кількість опадів і збільшується температура повітря.

4. Коефіцієнт В.П. Попова практично має той самий фізичний зміст:

Р = Σq : 2,4 · (t – t/) · n

Σ_q – кількість опадів;

t – t^/ – психрометрична різниця;

n – коефіцієнт, який залежить від довжини дня.

4. Показник посушливості території, який свідчить про початок посухи, розроблений Н.В. Бовой, має вигляд:

Кпос. = 10 (W + Q) : Σt

W – запаси продуктивної вологи;

Q – кількість опадів з весни до початку посушливого періоду;

Σ_t – сума температур повітря, починаючи з дати переходу температури повітря через нуль.

Посуха починається, якщо К_пос. = 1,5.

4. Запаси продуктивної вологи в орному шарі (0 – 20), якщо запаси продуктивної вологи складають 10 – 19 мм, то це означає початок посушливого періоду. При запасах вологи менше 9 мм починається посушливий період. Фізичний зміст таких даних в тому, що при запасах вологи в орному шарі менше 10 мм насіння зернових культур не проростає, а вегетуючі рослини починають страждати від недостатньої кількості вологи.

5. Інтенсивність посух, вираховується по зменшенню врожайності основних сільськогосподарських культур:

дуже сильна посуха – зменшення врожаю на 50 %;

сильна посуха – на 20 – 50 %;

середня посуха – на 20 %.

По цим критеріям оцінюється посуха після її прояву.

По часу прояву посухи поділяють на:

• весняну;

• літню;

• осінню.

Небезпека посух, які проявляються в різний час різна. Весняна посуха спричиняє невелику небезпеку – в грунті формуються запаси вологи, які забезпечують сходи ярих та вегетацію озимих та багаторічних культур.

Літня посуха більш небезпечна – температура повітря викликає сильне випаровування вологи з грунту, зниження запасів продуктивної вологи.

Осіння посуха також дуже небезпечна – восени випадає мінімум опадів, а запаси продуктивної вологи в грунті використані рослинністю і сільськогосподарськими культурами. Відсутність опадів та малі запаси продуктивної вологи в грунті роблять неможливим проростання насіння озимих культур. Такі умови дуже часті на півдні України.

Посухи є глобально небезпечними метеорологічними умовами, вони проявляються на 85% території планети. В Україні посухи виникають у всіх кліматичних зонах, але їх інтенсивність та тривалість різна. За останні два сторіччя замічено, що частотність посух збільшується. Це пов’язано із антропогенною діяльністю (розорювання земель, знищення лісів, глобальна зміна клімату).

Методи зниження шкідливого впливу посух:

1. Селекційний (виведення посухостійких сортів).

2. Агротехнічні (снігозатримання, закриття вологи, культивація міжрядь, раціональні способи підготовки грунту).

3. Меліоративні (зрошення, створення захисних лісонасаджень, обводнення територій).

2. Вітер та його негативні наслідки для рослин.

Суховії – це метеорологічні явища, які характеризуються сухим вітром зі швидкістю вище 10 м/с, низькою відносною вологістю повітря та високою температурою.

Посухи та суховії проявляються разом. Небезпечність посух збільшується при суховіях. В наших широтах, на півдні України посухи та суховії виникають при вторгненні холодного повітря з Арктики. Холодне повітря, яке надходить, має невелику кількість вологи, при проходженні над територією Росії повітряна маса втрачає залишки вологи і поступає на терени України сухим та гарячим. Сухе та гаряче повітря викликає посилене випаровування вологи з грунту. Часто посуха виникає літом в області антициклону.

По інтенсивності суховії поділяють слідуючим чином:

• дуже інтенсивні суховії – температура повітря сягає 36 – 37 ⁰С, відносна вологість повітря менш 15%. Випаровуваність складає більш 8 мм за добу.

• інтенсивні суховії – температура повітря 34 – 37 ⁰С, відносна вологість менше 25%, випаровуваність 6 – 8 мм за добу.

• середнеінтенсивні суховії - температуру повітря 30 – 35 ⁰С, відносну вологість повітря 25 – 30% і випаровування 5 – 6 мм/доб.

• слабкі суховії мають температуру повітря 25 – 30 ⁰С, відносна вологість менше 35%, а випаровуваність складає 3 – 5 мм на добу.

Кількість днів із суховіями в різних регіонах України в різні місяці наведена в таблиці 32.

Таблиця 32.

Кількість днів із суховіями в Україні.

Метеостанція	Місяці							Рік
	04	05	06	07	08	09	10
Київ Івано-Франківськ Кіровоград Полтава Херсон Клепініно	0,1 0,1 0,1 0,2 0,2 0,3	0,2 0,2 1,2 1,9 2,3 1,7	0,3 0,4 2,7 2,4 3,5 3,5	0,4 0,4 1,8 2,2 4,1 6,1	0,7 0,4 3,6 3,5 4,8 5,3	0,2 0,1 1,0 1,1 1,9 1,9	0 0 0 0 0 0,1	1,9 1,6 10,4 11,3 16,8 19,1

Пилові бурі – це прояв вітрової ерозії. На Україні вітровою ерозією охоплено біля 6 млн. га, а враховуючи, що вітрова ерозія різної інтенсивності і частоти прояву виникає у всіх кліматичних зонах, то її площа складає 22 млн. га.

Вітрова ерозія виникає під впливом великої кількості факторів:

• кліматичні фактори – повторюваність і тривалість сильних вітрів, низькі запаси вологи в грунті;

• грунтові фактори – структурний шар верхнього шару грунту, механічний та хімічний склад грунту;

• сільськогосподарське використання грунтів.

Максимальна швидкість вітру під час пилових бур показана в таблиці 33.

Таблиця 33.

Повторюваність максимальних швидкостей вітру під час пилових бур в Україні, %.

Зона	Швидкість вітру, м/с
	2-4	5-7	8-10	11-13	14-16	17-19	20-22	23-25	26-28
Полісся	13	24	25	14	11	8	5	-	-
Лісостеп	15	26	22	15	9	9	4	-	-
Північний та центр. лісостеп	8	15	21	12	17	14	10	2	1
Південний степ	6	14	20	14	17	17	9	2	1

Сільськогосподарське використання суттєво впливає на розповсюдження вітрової ерозії (табл. 34). Сильно руйнуються орні землі, менше – грунти з рослинністю.

Таблиця 34.

Коефіцієнти, коректуючи втрати грунту від вітрової ерозії в основних структурах агроландшафту.

Структури ландшафту	Сезони року	Коефіцієнти
Орні землі: Пар Озима пшениця і жито Посіви Посіви	Весна Весна Літо Осінь	1,0 0,75 0,3 – 0,75 0,4 – 0,6
Пасовище	Весна Літо	0,1 0,01
Луги	На протязі року	0,01

Модулі вітрової ерозії (втрати грунту в т/га за годину) різного генетичного виду різні (табл. 35).

Таблиця 35.

Модулі і прогноз втрат грунту від вітрової ерозії.

Типи грунтів	Модулі вітрової ерозії,т/га в год.	Середні втрати грунту, т/га в рік
Чорнозем типовий глинистий	0,3	2,6
Чорнозем звичайний карбонатний	8,3	70,5
Чорнозем звичайний суглинистий	2,2	18,7
Чорнозем південий глинистий	2,3	40,3
Чорнозем південий карбонатний глинистий	3,9	68,2
Каштановий глинистий та суглинистий	0,33	5,8
Пісок	366,9	6422
Дерново-підзолистий пісчаний	21,8	58,9
Дерново-підзолистий супісчаний	3,5	9,4
Дерново-підзолистий суглинистий	0,6	1,6
Темно-сірий суглинистий	2,1	5,7
Дерново суглинистий	1,2	3,2
Торфяник низиний	1,4	3,8

Найбільш сильно видуваються вітром типові карбонатні чорноземи, дерново-підзолисті пісчані грунти, найменш – типові міцні глинисті чорноземи, дерново-підзолисті суглинки.

Шкода від вітрової ерозії заключається в втратах грунту від видування, засікання рослин пилом, запилення атмосфери, порушення роботи транспорту.

Методи послаблення дії пилових бур:

• лісомеліоративні заходи (системи полезахисних лісосмуг, нові лісові масиви);

• агротехнічні (грунтозахісні сівозміни, раціональне використання агроприйомів).

3. Явища пов’язані з атмосферними опадами.

Водна ерозія – порушення грунту водою, яка стікає по поверхні схилу. Водна ерозія проявляється у всіх кліматичних зонах Землі, де умови рельєфу викликають стік атмосферних опадів. На Землі ерозійні процеси проявляються на 50% території суші. В Україні водною ерозією пошкоджується 17 млн. га земель. На зрошуваних грунтах розвивається іригаційна ерозія.

Водну ерозію обумовлюють слідуючі фактори:

• кліматичні умови (об’єм та інтенсивність злив, якість снігового покриву, інтенсивність танення снігу весною)

• грунтові фактори (водопроникність, механічний та хімічний склад грунту);

• геоморфологічні умови (крутизна та експозиція схилу);

• сільськогосподарське використання земель.

Водна ерозія викликається поверхневим стоком талих та зливових вод. Висока інтенсивність злив викликає змив та розмив грунту, а повторювання ерозії на протязі багатьох років призводить до формування змитих грунтів, винекненню ерозійних форм рельєфу.

Об”єм змиву грунту залежить від його механічного складу, крутизни і довжини схилу.

Змив грунтів залежить також від сільськогосподарського використання (табл. 36).

Таблиця 36.