Файл: С. М. Матвеев Л. М. Акимов Учение об атмосфере Метеорология и климатология.pdf

109 включает и лесостепь. Зимы в этой зоне теплые. Средние температуры четырех теплых месяцев от 10º до 20 º С (самого теплого месяца от 16º до 22º
С). Преобладают летние осадки. Осадков выпадает 400-600 мм в год.
Континентальность климата меньше, чем в тайге.
4. Степь
Зона степей занимает южную полосу Европейской территории России,
Среднее Поволжье, Западное Предкавказье, южные районы Западной
Сибири. Климат характеризуется большой засушливостью. Лето жаркое.
Температура самого теплого месяца 22-24º С. Годовое количество осадков -
200-400 мм, большая их часть выпадает летом. Часто наблюдаются засухи, суховеи, пыльные бури.
5. Пустыня внетропическая
Полупустыни Астраханской области. Зимы холодные. Лето сухое, жаркое. Температура самого теплого месяца от 25º до 32 ºС. Самого холодного - обычно ниже -2 ºС. Осадков менее 300 мм.
6. Муссонный климат умеренных широт
Этот тип климата наблюдается в среднем течении Амура, в
Уссурийском крае, на Сахалине. В летнее время господствует летний океанический муссон и выпадает 85-95 % осадков, при годовой их сумме
600-1000 мм. Зимний материковый (континентальный) муссон приносит очень холодный воздух. Средняя температура января доходит до -20 ºС.
Средняя температура июля 20-25 ºС.
7. Средиземноморский климат
Черноморское побережье Кавказа – от Новороссийска до Туапсе. Лето жаркое, сухое. Зима мягкая, влажная, без устойчивого снежного покрова.
Средняя температура самого холодного месяца выше 0 ºС, самого теплого 20-
28 º С. Осадки (до 1000 мм в год и более) выпадают в основном зимой, весной и осенью.
8. Влажные субтропические леса
Юго-западная часть Черноморского побережья Кавказа, от Туапсе
(Лазаревское, Сочи, Адлер). Климат характеризуется теплой зимой. Средняя температура самого холодного месяца не ниже 2 º С. Лето жаркое, богатое осадками. Температура самого теплого месяца (август) 22-28 º С. Годовая сумма осадков более 1000 мм.
По особенностям циркуляции атмосферы в России можно выделить: циклонический климат (северо-западная часть); муссонный климат (Дальний

110
Восток); вся остальная часть России (большая) имеет антициклональный характер. Климат европейской части России в общем умеренно- континентальный, азиатской части – резко континентальный. По обеспеченности влагой территория России делится на избыточно увлажняемую (тундра, тайга, северные районы смешанных лесов, высокогорные районы); неустойчивого увлажнения (смешанные леса, лесостепь) и недостаточного увлажнения (степи, полупустыни).
На большей территории России самый холодный месяц январь, самый теплый – июль (на побережьях – февраль и август соответственно). Наиболее низкие температуры в январе наблюдаются на северо-востоке Сибири. В районе Верхоянска и Оймякона средняя температура января -50 ºС, абсолютный минимум – почти -78 ºС. К западу от Восточной Сибири наблюдается повышение температуры воздуха, ярко выраженное на Русской равнине. Летом преобладает влияние радиационных факторов над циркуляционными, что обуславливает в основном широтное направление изотерм июля.
Основные климатические характеристики
Центрально-Черноземного района
Центрально-Черноземный район (Белгородская, Курская, Липецкая,
Тамбовская и Воронежская области) расположен на Русской равнине, большая часть его лежит в Центральной лесостепи и только юго-восточная территория заходит в степную зону. Лесостепь представляет собой особую ландшафтную зону умеренного пояса. Зона лесостепи характеризуется сравнительно теплым и сухим климатом. Климат района можно отнести к умеренно-континентальному.
По данным многолетних наблюдений метеорологической станции г.
Воронежа среднегодовая температура воздуха составляет 5,6 ºС. Самыми холодными месяцами являются январь, февраль, самым теплым - июль. В последние десятилетия среднегодовая температура значительно повысилась и составляет около 6,0 ºС. Наиболее значительно изменилась годовая амплитуда температур
(уменьшилась) в результате повышения среднемесячной температуры января.
Среднемноголетнее количество осадков (по метеостанции "Воронеж") составляет 520 мм, однако оно характеризуется большой неустойчивостью и колеблется в отдельные годы от 263 до 845 мм. По данным других

111 метеостанций ЦЧР, среднегодовые показатели осадков изменяются от 550-
570 мм на севере и в центральной части до 450-500 мм на юго-востоке. В среднем около половины годовой суммы осадков и более выпадает в летние месяцы, но по вегетационным периодам отдельных лет также наблюдается неравномерность. По данным метеостанции Воронежа, наибольшее количество осадков выпадает в теплый период года (апрель-октябрь) и составляет 370 мм, наименьшее – в холодный период (ноябрь-март) – 150 мм.
Осадки за период ноябрь-март выпадают в основном в виде снега, но иногда и дождей. В последние десятилетия количество осадков в теплый период и за год несколько повысилось (на 4-5 %). Норма осадков по метеостанции
«Воронеж» за климатический период осреднения данных (30 лет) составляет в настоящее время около 570 мм.
Зима в ЦЧР обычно мягкая, но с устойчивыми морозами. Часты метели и гололед. По средним показателям климатические условия лесостепной зоны достаточно благоприятны для произрастания древесной растительности, однако неустойчивый характер увлажнения может периодически вызывать для растительности очень неблагоприятные последствия. Наибольшее отрицательное влияние оказывают засухи и суховеи. Сильные засухи повторяются два-три раза в десятилетие. Суховеи наиболее часты во второй половине апреля и в мае. Чаще всего суховеями бывают ветры юго-восточного направления. Роза ветров в ЦЧР чрезвычайно изменчива по годам. Преобладают ветры южных, юго-западных, западных направлений. В летний период нередко преобладают северо-западные ветры.
Абсолютный минимум температур по метеостанции «Воронеж»: -38 º
С, абсолютный максимум: +41 º
С.
Отрицательное влияние на развитие растительности в Центрально-
Черноземных областях оказывают весенние заморозки при возвратах холодов после теплого периода. Они приносят большой вред растениям, в частности, древесным и кустарниковым породам. Особенно чувствителен к заморозкам дуб, который является главной лесообразующей породой лесостепи. Такие возвраты холодов наблюдаются здесь весной довольно часто. Температура воздуха в мае, при возврате холодов, может опускаться до -7º, -9 º С.
Географические координаты г. Воронежа: 51º40' с.ш., 39º13' в.д., высота над уровнем моря 100-150 м.

112
Климат Воронежа
Таблица 10
Температура воздуха
Месяц
Абсолют.
минимум
Средний
минимум
Средняя
Средний
максимум
Абсолют.
максимум
январь -36.5 (1942)
-10.6
-7.4
-4.4 8.0 (2001)
февраль -36.2 (1929)
-10.5
-7.0
-3.4 11.0 (1990)
март
-32.0 (1964)
-5.0
-1.7 1.9 18.0 (1990)
апрель -16.8 (1929)
3.7 8.1 13.1 28.5 (1975)
май
-3.3 (1952)
8.8 14.7 20.5 35.7 (2007)
июнь
-1.6 (1967)
12.8 18.5 24.2 37.6 (1924)
июль
5.3 (1957)
14.1 19.7 25.4 40.1 (2010)
август
0.4 (1966)
12.8 18.4 24.4 40.5 (2010)
сентябрь -5.2 (1996)
8.0 12.8 18.5 31.9 (2008)
октябрь -15.2 (1920)
2.6 6.1 10.3 26.5 (1999)
ноябрь -25.1 (1953)
-3.4
-0.8 1.9 18.1 (1932)
декабрь -33.4 (1978)
-7.9
-5.1
-2.4 12.2 (1976)
год
-36.5 (1942)
2.1 6.4 10.8 40.5 (2010)
Таблица 11
Осадки
Месяц
Норма
Месячный
минимум
Месячный
максимум
Суточный
максимум
январь
37 5 (1933)
95 (1968)
41 (2006)
февраль
33 0.1 (1931)
73 (2004)
25 (2001)
март
30 6 (1986)
73 (1970)
22 (2006)
апрель
38 3 (2002)
90 (1938)
32 (1990)
май
44 3 (1946)
134 (1961)
100 (1929)
июнь
74 7 (1960)
219 (1988)
95 (1988)
июль
70 10 (1938)
197 (1923)
49 (1923)
август
52 3 (1996)
181 (1928)
78 (1948)
сентябрь
57 2 (1949)
184 (1990)
60 (1959)
октябрь
49 0 (1987)
161 (1952)
43 (1952)
ноябрь
47 2 (1919)
112 (1995)
30 (2007)
декабрь
48 7 (1948)
118 (1974)
32 (1976)
год
579 314 (1921)
844 (1980)
100 (1929)
Таблица 12
Влажность воздуха, %
янв фев мар апр май июн июл авг сен окт ноя дек год
82 81 80 68 59 65 69 68 72 78 86 86 74

113
Таблица 13
Число дней с твердыми, жидкими и смешанными осадками
вид
осадков
янв фев мар апр май июн июл авг сен окт ноя дек год
твердые
16 13 9
1 0
0 0
0 0.1 1
7 14 62
смешанные 5 4
5 3
0.2 0
0 0
0.3 2
5 8
34
жидкие
2 2
4 9
11 12 11 10 11 11 10 4
96
Таблица 14
Ветер
янв фев мар апр май июн июл авг сен окт ноя дек год
3.7 3.6 3.5 3.3 2.9 2.6 2.5 2.4 2.6 3.2 3.5 3.7 3.1
Таблица 15
Повторяемость различных направлений ветра, %
направл. янв фев мар апр май июн июл авг сен окт ноя дек год
С
9 8
9 10 13 18 18 19 12 10 7
7 11
СВ
9 10 10 11 15 14 13 15 10 7
7 6
10
В
10 14 15 12 11 8
6 8
6 6
7 9
9
ЮВ
14 17 17 18 16 10 9
10 11 14 15 17 14
Ю
13 11 13 15 14 10 8
9 11 11 15 16 12
ЮЗ
14 10 11 10 9
9 8
8 12 14 16 15 11
З
21 19 17 14 13 17 20 17 25 24 23 21 19
СЗ
10 10 8
10 10 14 18 14 15 15 10 10 12
штиль
9 11 9
10 16 19 20 22 19 12 9
7 14 январь апрель июль октябрь
Таблица 16
Снежный покров
месяц
сен окт ноя дек янв фев мар апр май июн
число дней
0 1
10 23 28 28 22 2
0 0
высота (см)
0 0
2 7
15 21 15 1
0 0
макс.высота (см) 0 10 28 51 59 69 80 60 0
0

114
Таблица 17
Облачность, баллов
месяц янв фев мар апр май июн июл авг сен окт ноя дек год
общая 7.6 7.1 7.2 6.8 6.2 6.2 6.0 5.6 6.0 7.0 8.2 8.3 6.8
нижняя 5.8 5.0 5.1 3.9 3.3 3.4 3.5 3.0 3.6 4.9 7.0 7.1 4.6
Таблица 18
Число ясных, облачных и пасмурных дней
янв фев мар апр май июн июл авг сен окт ноя дек год
Общая облачность
ясных
3 4
3 3
4 2
3 4
4 3
2 2
34
облачных
9 9
11 14 17 18 19 19 16 13 8
8 172
пасмурных 19 15 16 13 10 10 9
8 10 15 21 22 159
Нижняя облачность
ясных
8 10 9
12 13 10 11 14 12 9
4 4
104
облачных 11 9
13 14 16 18 19 15 15 15 11 10 178
пасмурных 12 10 9
4 3
2 2
2 3
7 15 17 83
Таблица 19
Число дней с различными явлениями
явление янв фев мар апр май июн июл авг сен окт ноя дек год
дождь
7 6
9 12 11 12 11 10 12 13 15 12 130
снег
22 17 15 4
0.2 0
0 0
0.3 3
12 22 96
туман
3 4
6 2
0.8 0.4 0.6 0.7 2
3 6
5 34
гроза
0 0
0.2 0.9 5
9 9
6 2
0.2 0
0 31
роса
0 0
0.7 9
16 17 20 19 18 11 2
0.1 112
иней
12 13 15 8
1 0
0 0
2 10 10 8
79
метель
4 4
2 0.1 0
0 0
0 0
0.3 1
4 16
поземок
2 1
1 0.03 0
0 0
0 0
0 0.3 0.9 6
гололед
4 2
2 0.2 0
0 0
0 0
0.6 2
6 17
изморозь 6 6
4 0.1 0
0 0
0 0
0.5 2
5 24
ТЕМА № 16
РЕКОНСТРУКЦИЯ КЛИМАТОВ, СЛОИСТЫЕ СТРУКТУРЫ
Цель работы: получить представление о возможности реконструкции и прогнозирования климата на основе циклической динамики природных процессов.
Оборудование: образцы слоистых структур, спилы сосны, измерительные лупы, таблицы климатических данных.

115
Ключевым фактором изменчивости природных процессов (в т. ч. прироста деревьев) во времени и пространстве является ритмичность.
Ритмические процессы подразделяют на периодические и циклические.
Природные процессы на нашей планете развиваются, повторяясь в своих существенных чертах через некоторый (не обязательно строго равномерный) промежуток времени, т.е. развиваются циклично (рис. 39, 40).
Рис. 39. Примеры слоистых структур

116
Рис. 40. Годичные кольца дерева
Для прироста деревьев наиболее характерны циклы порядка 80…90 лет
(вековой), 30…35 лет (цикл Брикнера), 22 года (цикл Хейла или магнитный)
11 лет (цикл Швабе-Вольфа или солнечный), а также циклы меньших порядков: 5…6-летние, 3…4-летние, 2…3-летние. Большая часть циклических изменений прироста деревьев связана с солнечной активностью
(совокупностью физических явлений, происходящих на Солнце), проявляющейся на Земле через изменения циркуляции атмосферы, что, в свою очередь, изменяет тепловой режим и условия увлажнения. При изучении динамики годичных колец можно дать оценку не только изменениям климата, но и колебаниям солнечной активности.
Древесные растения умеренного пояса ежегодно откладывают древесину в течение вегетационного периода, формируя годичные слои
(годичные кольца). Ширина годичных колец изменяется под влиянием экологических факторов, в первую очередь – климатических. В структуре, химическом составе и размерах годичных колец фиксируются изменения, происходящие внутри лесной экосистемы и во внешних условиях, определяющих их формирование.

117
Годичные кольца деревьев несут в себе информацию о климатических условиях прошлого и дают возможность прогнозирования будущих климатических изменений (рис. 41).
Изучением годичных колец деревьев занимается дендрохронология.
Дендрохронология – изучение изменчивости ширины годичных колец
(годичного прироста) деревьев для точного датирования времени их образования.
Как раздел дендрохронологии может рассматриваться дендроклиматология.
Дендроклиматология – изучение годичных колец деревьев с целью оценки изменений климата.
Растения (в т.ч. древесные) обладают относительно высокой чувствительностью к воздействию антропогенных факторов (загрязнение атмосферы, рекреация и т.д.). Их можно использовать в качестве индикаторов при осуществлении мониторинга состояния лесных экосистем.
0 25 50 75 100 125 150 175 200 1870 1875 1880 1885 1890 1895 1900 1905 1910 1915 1920 1925 1930 1935 1940 1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995
Годы
И
нд
екс
ы
, %
W
I/5
ГТК/5
Рис. 41. Индексы прироста сосны Хреновского бора (ТЛУ В
2
) (I/5) на фоне индексов ГТК май-сентябрь (метеостанция "Воронеж") (ГТК/5) и чисел
Вольфа (W)
Динамика годичного прироста деревьев в значительной мере определяется географической зональностью, лесорастительными условиями, экологическими особенностями древесных пород.Лимитирующим фактором

118 деревьев, произрастающих в северных районах (зона тайги, лесотундра), а также в горах является температура окружающей среды. Для деревьев южных районов (лесостепь, степь) лимитирующим фактором является количество атмосферных осадков. Так, например, в Центральном Черноземье в засушливые годы у деревьев формируются узкие годичные кольца, в годы с достаточным количеством осадков – более широкие.