Оценка теплого периода для определения оптимальных условий ведения сельского хозяйства на территории юга Западной Сибири (стр. 7 из 10)
Рисунок 11 - Пространственное изменение среднего значения индекса ГТК по исследуемой территории за июль месяц
Рисунок 12 - Пространственное изменение среднего значения индекса ГТК по исследуемой территории за август месяц
Согласна рисункам 10, 11 и 12 пространственного распределения среднего значения ГТК по территории юга Западной Сибири, использовалась шкала классификации уровней тепловлагообеспеченности по ГТК [1]. По полученным данным можно сказать, что на территории складываются благоприятные (оптимальные) условия тепловлагообеспеченности для обширных районов Западной Сибири, а именно Омской, Новосибирской областях, Красноярского края и Хакасии на протяжении всего вегетационного периода. Особо отметим, что для районов Алтайского края характерны на протяжении летних месяцев значительные уменьшение индекса ГТК. Вследствие, полученных результатов и опираясь на шкалу классификации индекса ГТК [5], на территории Алтая, наблюдается недостаточная величина тепловлагообеспеченности, а для юга – западных районов края (Рубцовск), наблюдаются засухи различных интенсивностей. По полученным средним значениям для Рубцовска, делаем вывод, что слабые засухи наблюдаются в июне, а засухи средней и сильной интенсивности в августе. Для июля характерно недостаточное значение индекса ГТК, возможно, это связано с тем, что июль месяц являются месяцем максимального развития конвективной облачности, а именно образования кучево–дождевых облаков локального характера.
Отклонение от среднего является мерой разброса множества данных во временном ряду данных. Чем больше временной ряд, тем точнее можно проследить природу изменчивости данной характеристики во времени. Данный временной ряд позволяет нам провести оценку среднего отклонения, т.к. временной ряд данной исследовательской работы составляет 45 лет. Данные изображения, пространственного распределения среднего отклонения индекса ГТК представляются на рисунках 13. 14, 15 за июнь, июль и август.
Рисунок 13 - Пространственное изменение среднеквадратического значения индекса ГТК по исследуемой территории за июнь месяц
Рисунок 14 - Пространственное изменение среднеквадратического значения индекса ГТК по исследуемой территории за июль месяц
Рисунок 15 - Пространственное изменение среднеквадратического значения индекса ГТК по исследуемой территории за август месяц
Согласно изолиниям пространственного распределения σГТК (рисунки 13-15) можно сделать предположение, что вся исследуемая территория юга Западной Сибири является зоной большой изменчивости данной величины за весь вегетационный период. Следовательно исходя из средних значений ГТК, на этой территории тепловлагообеспеченность по ГТК может быть избыточной, а также могут наблюдаться засухи слабой и средней интенсивности, в редких случаях могут наблюдать засухи сильной интенсивности. В результате, эти районы имеют существенные контрасты тепловлагообеспеченности за период исследования. Исключения наблюдаются в районе станции Рубцовск, где σГТК имеет наименьшие значения, в результате, могут формироваться оптимальные условия тепловлагообеспеченности, а также условия сильнейших засух, благодаря незначительному среднему значению ГТК. В общем, можно добавить, что районы Алтайского края должны обладать развитой системой ирригации земель, для предотвращения гибели сельскохозяйственной продукции под воздействием атмосферно-почвенных засух, особенно с сильными интенсивностями. Остальные районы юга Западной Сибири должны обладать большим комплексом мероприятий по сохранению урожая, т.к. эти районы подвержены как избыточному увлажнению, так и засухам различных интенсивностей.
Как говорилось в предыдущих главах, актуален вопрос изменчивости климата в будущем. Т.е. определения сценария развития климатических процессов: по увеличению аридности (сухости) или гумидности (влажности). Данная работа также преследует цель определения изменчивости климата во времени, а также ее распределение в пространстве. Для этого можно использовать тренд за десятилетний период. Данные изображения, пространственного распределения тренда за 10 лет, представляются на рисунках 16-18 за июнь, июль и август.
Рисунок 16 – Пространственная изменчивость тренда индекса ГТК (ед./за 10 лет) по исследуемой территории за июнь месяц
Рисунок 17 – Пространственная изменчивость тренда индекса ГТК (ед./за 10 лет) по исследуемой территории за июль месяц
Рисунок 18 – Пространственная изменчивость тренда индекса ГТК(ед./за 10 лет) по исследуемой территории за август месяц
По полученным данным из рисунков 16-18 можно сказать, что за последние 10 лет наибольшие изменения тепловлагообеспеченности в сторону увеличения сухости (аридности) наблюдается на востоке и юго-востоке Западной Сибири, а именно в Красноярском крае и Республике Хакасия. Тогда как, для большей части Западной Сибири существенных изменений тепловлагообеспеченности не наблюдается. Аналогичное распределение наблюдается и для трендов суммарных температур (см. п. 3.1). Следовательно, повышение сухости может быть связано с увеличением суммарных температур за летние периоды. Но для районов Красноярска эти тенденции являются очень важными, т.к. эти территории имеют значительную повторяемость избыточного индекса ГТК. Таким образом, повышение температур может привести к тому, что на территории Красноярского края будут преобладать оптимальные условия тепловлагообеспеченности, если эта тенденция сохранится и в будущем. Для районов Хакасии увеличение аридности может привести к возникновению продолжительных засух, различных интенсивностей. Возникает вопрос развития и совершенствования способов ирригации земель.
3.5 Изучение изменения континентальности климата на территории юга Западной Сибири и влияние на сельское хозяйство
Большие внутригодовые различия значений температуры — следствие континентальности климата — способствуют формированию на территории России зоны рискованного земледелия, для которой характерна значительная неустойчивость урожаев. Для современного изменения климата характерно уменьшение годовой амплитуды температуры, что ведет к уменьшению континентальности климата на территории земледельческой зоны Западной Сибири. На рисунке 8 приводится временное изменение годовой амплитуды температуры, осредненной по исследуемой территории, а также линия осреднения, которая показывает изменение времени.
Рисунок 8 – Годовая амплитуда температуры воздуха на юге Западной Сибири
Как видно из рисунка 8, многообразные экологические последствия на территории Западной Сибири привели к уменьшению амплитуды температуры воздуха до 4–6 °С за последние 45 летний период. Следует заметить, что максимальная урожайность зерновых культур на территории Европы достигнута в странах с наименее континентальным климатом — в Ирландии и Нидерландах [8]. Следовательно, уменьшение континентальности климата на территории юга Западной Сибири приводит к благоприятным условиям для развития сельского хозяйства и получения высоких урожаев. Можно сделать вывод, что уменьшение индекса ГТК связано с уменьшением континентальности климата и преобладание влияния теплых и влажных воздушных масс на территории Западной Сибири.
На рисунке 9 приводится временное изменение среднемесячной температуры за январь, осредненный по исследуемой территории, а также линия осреднения, которая показывает изменение времени.
Рисунок 9 – Изменение среднемесячной температуры января Западной Сибири
В Сибирском федеральном регионе за период исследований, отмечено увеличение температуры зимой. Как показано на рисунке 9, температура воздуха января за последние 45 лет имеет положительную тенденцию, тренд равный (R2) 0,76. Т.е. происходит изменение качественных характеристик климата в положительную сторону. По этой причине, рекомендация о расширении клина озимой пшеницы на территории юга Западной Сибири является актуальной. Данные выводы подкрепляются исследованиями Ю.А. Израэль, О.Д. Сиротенко [4]. Их выводы говорят, что вероятность гибели озимых в последнем десятилетии уменьшилась почти в 2 раза. Это также говорит о тенденции улучшения условий перезимовки и возможности расширения здесь посевов озимых культур как более урожайных.
Таким образом, наблюдаемые в течение последних 45 лет изменения климата способствовали росту продуктивности сельскохозяйственных культур Западной Сибири. Положительные тенденции урожайности зерновых и зернобобовых культур за 1975–2005 гг. в 70% субъектов Российской Федерации, наблюдаемые даже в условиях экономических сложностей в стране, косвенно подтверждают это заключение [4].
Заключение
В результате исследования температурно-влажностного режима на юге Западной Сибири было выявлено, что территория находится в сравнительно оптимальных условиях тепло-влагообеспеченности в летний период. Большое количество выпадающих осадков, компенсируются большим количеством поступающего тепла, что в свою же очередь является благоприятным условием произрастания сельскохозяйственных культур на территории Западной Сибири.