Агрометеорология

Вопрос 4. СНЕЖНЫЙ ПОКРОВ. ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ  ЕГО ЗАЛЕГАНИЯ ПО ШИРОТАМ

     При устойчивых отрицательных температурах воздуха снег, выпавший на земную поверхность, остается лежать на ней в виде снежного покрова. В высоких полярных широтах (Антарктида, Гренландия, Арктический  бассейн) снежный покров сохраняется  круглый год. В умеренных и  тропических широтах снег удерживается круглый год только на больших  высотах в горах. На равнинах умеренных  широт снежный покров стаивает весной и устанавливается вновь осенью.

     В таянии снежного покрова основную роль играет перенос теплых воздушных  масс с температурой выше нуля. Нагревание снега солнечной радиацией имеет  второстепенное значение вследствие большого альбедо снега. Только загрязненный снег, например в городах, нагревается  солнечными лучами больше и тает быстрее, чем чистый.

     В снежном покрове содержится много  воздуха, поэтому его плотность  небольшая: масса 1 м³ снега равна 20 – 200 кг, т.е. плотность снега, составляет всего 0,02 – 0,2 кг/м³ от плотности воды. Такой рыхлый снежный покров обладает наименьшей теплопроводностью. За зиму снежный покров слеживается и уплотняется. Особенно увеличивается его плотность при оттепелях или весенних дождях. Если поверхность снега подтаивает, а затем снова подмерзает, образуется твердая ледяная корка – наст.

     Устойчивый  снежный покров не образуется так  далеко в низких широтах, как само выпадение снега. В отдельные  дни снег может выпадать и в  очень низких широтах (до 20-25°с.ш. на суше), но он тут же тает.

     Выпадение снега в равнинных местностях наблюдается почти по всей Европе, кроме крайнего юго-запада. Например, в Южной Италии за год бывает в  среднем один день со снегом и снежный  покров не устанавливается. На побережье  Северной Африки, в Сирии и Палестине  снег выпадает 1 раз в год или еще реже. На территории России снег выпадает повсеместно. В большей части страны снег составляет 25-30% годовой суммы осадков. На Южном берегу Крыма, в низинах Закавказья и на юге Туркменистана в отдельные годы снег не выпадает. Устойчивый снежный покров в этих районах либо не устанавливается вовсе, либо лежит очень не долго. На Мексиканском нагорье он выпадает почти до 19°с.ш., но южная граница снежного покрова и здесь лежит в более высоких широтах.

     В России первый снежный покров появляется на Новосибирских островах в среднем  в конце августа, на крайнем северо-востоке  – в начале октября, в Санкт-Петербурге – в конце октября, в Москве – в начале ноября, а на южном  берегу Крыма и в Средней Азии – в первой декаде января. На возвышенностях снежный покров устанавливается  раньше, чем на низменностях. Колебания  в дате первого появления снежного покрова в отдельных местах возможны от 35 до 85 дней.

     Устойчивый  снежный покров не устанавливается  сразу. Вскоре после появления покров может сойти при оттепелях, затем образуется снова и т.д. Устойчивый покров, сохраняющийся до весны, удерживается на почве в среднем от одного месяца на юго-западе Украины до 7 месяцев на северо-востоке европейской части России. На южных островах Северной Земли он удерживается свыше 9 месяцев. На Южном берегу Крыма снег лежит менее 10 дней, на юго-восточном побережье Каспия – менее 4 дней.

     Наибольшей  высоты снежный покров достигает  на юге европейской части России к началу февраля; затем начинается его сход. На крайнем северо-востоке  европейской части России наибольшая высота достигается только к апрелю. К концу февраля на Южном берегу Крыма и в Туркменистане снега  уже не остается, а на Северной Земле  он лежит до начала июля.

     Высота  снежного покрова тем больше, чем  больше осадков выпадает при отрицательных  температурах и чем меньше в зимний период оттепелей. В многолетнем  среднем очень высокий снежный покров внутри Камчатки (до 100см) и еще больше на ее юго-восточном побережье (до 150см в защищенных местах, а в горах и до 300см). Так же высок снежный покров  и на Сахалине. Снежный покров до 90 см и более наблюдается на Северном Урале и в западных предгорьях Среднесибирского плоскогорья. К югу и западу от этого района высота снежного покрова убывает. В большинстве районов европейской части России она свыше 50 см. В Москве снежный покров достигает к первой декаде марта 60 см, в Санкт-Петербурге – 50 см. К югу высота снежного покрова убывает. На северных берегах Черного, Азовского и Каспийского морей она менее 10 см.

     В особенно снежные годы снежный покров на западе страны в 4 раза больше многолетнего среднего, на северо-востоке – в 1,5 – 2 раза.

     Распределение снежного покрова в сильной степени  зависит от топографии и орографии  местности. В низких местах рельефа  снежный покров имеет большую  высоту, так как снег наносится  туда ветром; на возвышенностях снежный  покров, наоборот, тоньше из-за ветрового  сноса. При переносе снега ветром особенно много его накапливается  у препятствий (заборов, лесных посадок  и др.), где высота покрова возрастает. На этой закономерности основаны мероприятия  по задержанию снега на полях и  по защите железных дорог от снега. Очень высок снежный покров на наветренных склонах гор и  на перевалах. В районе горы Ачишхо (Закавказье) снежный покров к концу  зимы достигает в среднем 4 – 5 м, а в отдельные годы – 7 – 8 м. Нередко  снег переносится ветром и накапливается  на подветренных склонах гребней  горных хребтов, создавая повышенную лавиноопасность. 

Вопрос 5. СЕЗОННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ВЕТРА, ТЕМПЕРАТУРЫ  ВОЗДУХА И ОСАДКОВ В ОКЕАНИЧЕСКОМ СУБТРОПИЧЕСКОМ КЛИМАТЕ. ПРИМЕРЫ

      Субтропические  климаты характерны для субтропических широт (25–40°). Климатические условия здесь определяются резкой сезонной сменой условий циркуляции и, следовательно, резкой сменой преобладания воздушных масс.

      В субтропических широтах океанов  летом преобладает режим антициклонов с малооблачной и сухой погодой  со слабыми ветрами. Зоны высокого давления и полярные фронты смещаются в более высокие широты. При этом субтропики захватываются тропическим воздухом из более низких широт или сами становятся очагами формирования масс тропического воздуха. Вследствие смещения субтропических антициклонов к высоким широтам давление в субтропиках над океанами летом повышено. 

     Зимой полярные фронты смещаются к низким широтам и потому субтропики захватываются  умеренным воздухом. При этом циклоническая  деятельность распространяется над  океаном в субтропики с дождями  и сильными ветрами, часто со штормами. Годовые амплитуды температуры, конечно, меньше, чем в континентальном  типе, в среднем около 10°С.

     В восточных частях океанов лето сравнительно прохладное, так как сюда часто  проникают воздушные течения  из более высоких широт (по восточной периферии антициклонов) и здесь проходят холодные океанические течения. В западных частях океанов лето более теплое. Зимой, наоборот, в западные части океанов попадают холодные массы воздуха с материков (Азии, Северной Америки) и температуры здесь ниже, чем на востоке.

     В центральных частях океанов Северного  полушария средние температуры  летних месяцев в субтропиках +15… +25°С, зимних месяцев +5…+15°С. В Южном полушарии зимние температуры выше, а летние ниже, а годовые амплитуды еще меньше.

      К субтропическому типу климата относится  западное Закавказье, Сочи и особенно Колхидская низменность, где сильное  влияние на климат оказывает своеобразное распределение суши и моря в сочетании  с орографией.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Вопрос 6. ПАЛЕОКЛИМАТОЛОГИЯ. МЕТОДЫ ЕЕ ИЗУЧЕНИЯ

      Изучением изменений и колебаний климата  занимается наука, которая называется палеоклиматология. Она пытается не только восстановить, но и объяснить  последовательность смены климатов на всем протяжении истории Земли.

      Известно, что наша планета существует примерно 4,7 миллиарда лет, поэтому понятно, что за климатом в те древние времена  наблюдать было просто некому. Инструментальные метеорологические наблюдения ведутся всего 150-200 лет.

      Понятно, что проследить за историей климата  Земли по огромному количеству показателей  можно не для всей климатической  системы, а только для отдельных  ее компонентов и в основном с  использованием косвенных методов  и признаков.

      В работе по реконструкции климата  приходится опираться на отдельные  сведения по литературным и фольклорным источникам, в особенности летописям, а климат доисторических эпох приходится реконструировать по археологическим данным, в том числе по макро- и микроостаткам растений, по пыльце и спорам, по остаткам живых существ, по почвам, по древним отложениям на суше и морском дне.

      Эти отложения – показатели геологических  процессов: они свидетельствуют  о выветривании и накоплениях  осадков, отражают различные природные  процессы.

      Использование косвенных признаков для изучения изменения климатов прошлого основано на предположении, что связи между  климатом и другими природными явлениями  с течением времени, не только сохраняются, но и остаются такими же, как и в настоящее время. Это, хотя и небесспорное, допущение вооружает палеоклиматологию множеством явлений и процессов зависящих от климатов. Тем самым частично облегчается задача по восстановлению наиболее общих климатических условий прошлого.

     В самое последнее время широко используются геохимические и геофизические, главным образом изотопные методы анализа, позволяющие количественно интерпретировать некоторые характеристики климата. Например, количественное соотношение между изотопами кислорода О¹⁸ и О¹⁶ в кальците раковин ископаемых беспозвоночных, а также соотношений Ca:Mg и Ca:Sr в карбонатных осадках и скелетах ископаемых организмов зависит от температуры вод древних морских бассейнов, в которых образовались отложения.

     Существуют  и минералогические признаки климата. Например, минерал глауконит, выглядящий как зеленая глина, образуется только при температуре воды ниже 15˚С и  часто используется как признак  в климатических реконструкциях.

     Существенное  значение также приобрел палеомагнитный метод, позволяющий вычислить положение  древних широт с использованием остаточной намагниченности некоторых  вулканических и осадочных пород, содержащих ферромагнитные минералы, приобретенной под влиянием магнитного поля Земли, существовавшего во время формирования этих пород.

     Чтобы получить более комплексную информацию о климатах прошедших эпох применяют  математическое моделирование. Для  этого глобальная климатическая  модель инициализируется при помощи данных полученных косвенными методами. При палеоклиматических исследованиях  обычно используют модели с небольшим  пространственным разрешением, поскольку  обсчитывается сравнительно большие  периоды времени и на высоких  разрешениях это заняло бы значительное время. 

     Остатки ископаемых видов растений и животных подвергаются статистической обработке  и сравниваются с современным  распределением флоры и фауны  в различных климатических зонах  и областях (биогеографический метод). Это сравнение и дает право  сделать заключение о климатических  условиях тех времен, к которым  относятся органические остатки. Поэтому  достоверность восстановленных  климатов зависит не только от надежности тех или иных косвенных признаков  климата, но и от наших знаний современных  климатов Земли.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ:

1) Захаровская  Н.Н., Ильинич В.В. Метеорология  и климатология. – М.: КолосС, 2004. – 127 с.: ил. – (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. Учеб. заведений).

2)Лосев  А.П. Агрометеорология/А.П. Лосев,  Л.Л. Журина. – М.: КолосС, 2004 –  301 с.

3) С.П. Хромов Метеорология и климатология: учебник/С.П. Хромов, М.А. Петросянц. 4-е изд.; перераб. и доп. М.: Изд-во МГУ, 1994. 520 с.

4)Агроклиматический  атлас мира. М. – Л.: Гидрометеоиздат, 1972.