Сильные ветры переносят огромное количество пыли на большие расстояния. Мелкие частицы песка, глины, почвы, растительных остатков, поднятые сильным ветром над земной поверхностью на больших площадях резко ухудшают видимость и затрудняют дыхание людей и животных. Такие явления называются пыльными бурями. Они возникают во время засух на распаханных степных и лесостепных просторах, где леса уничтожены на больших площадях. Пыльные бури вызываются шквальными ветрами. В конце весны или начале лета во время жаркой погоды происходит усыхание растительности и обезвоживание почвы. Нарушается связь между частицами грунта. При прохождении холодного фронта образуется сильный ветер, и его вихревыми порывами пыль поднимается на большую высоту и переносится на тысячи километров. Для района исследования пыльные бури - редкое явление, но не исключительное. Они возникают чаще в июле в интервале между 18 и 20 часами местного времени и длятся не более 15 минут. Пыльные бури наблюдались при ветрах северо-западного и юго- западного направлений. Направление ветров совпадает с направлением речных долин.
Засухи, как правило, заканчиваются сильным ливнем с грозой и градом. Грозы образуются при прохождении холодных фронтов и возникновении в атмосфере мощных восходящих потоков. Во время грозы между кучево-дождевыми облаками и землей возникают сильные электрические разряды. Грозы сопровождаются шквальными ветрами. В среднем на исследуемой территории 26 дней в году бывают грозы. Их суммарная продолжительность составляет 52 часа, но эта величина может изменяться в широких пределах. Обычно средняя непрерывная продолжительность одной грозы не превышает 2 часов. Наиболее часто гроза длится от 1 до 2 часов. При встрече холодного фронта с нагретыми воздушными массами, капельки воды превращаются в льдинки-град. Грозовые ливневые дожди сопровождаются выпадением града. Частицы плотного льда могут быть различны по размерам, форме и весу. Град на исследуемой территории явление довольно редкое, и в течение года в среднем с градом бывает 1-4 дня[49].
1.5.3 Осадки
Среднее годовое количество осадков достигает около 447 мм, из них более половины выпадает в теплую часть года. Весной случаются засухи, вторая половина лета и осень влажные, но бывают засухи и в эти периоды.
В теплое время года осадки выпадают очень неравномерно, наблюдается чередование сухих и дождливых дней. Их объединяют в периоды. Сухим считается такой период, когда 10 дней и более не выпадает осадков. Длительность и характер бездождливых периодов определяется процессами атмосферной циркуляции и в первую очередь проникновением горячих воздушных масс. В среднем в год бывает 3-5 периодов без дождей продолжительностью 18 дней. Наиболее часто наблюдаются бездождливые периоды продолжительностью 10-20 дней, их повторяемость составляет 74%. В отдельные годы сухие периоды могут длиться более 50 дней, тогда наступает засуха. В это время территория испытывает сильный недостаток влаги, повышенную температуру воздуха, дуют сухие горячие ветры- суховеи. В среднем в году бывают 28 дней с засухой и суховеем. В период засухи господствует устойчивый антициклон. Засухи часто сопровождаются пыльными бурями.
Количество осадков, их распределение определяется процессами атмосферной циркуляции. Увлажнение изучаемой территории полностью зависит от влаги, принесенной с Атлантического океана. Осадки бывают в виде снега, дождя, града, инея и росы. Осадки, идущие из облаков, делят условно на моросящие, обложные и ливневые. Моросящие состоят из мельчайших капелек или снежинок. Они выпадают на небольших площадях и идут непродолжительное время. Обложные осадки представляют собой средние по величине дождевые капли или снежинки. Они захватывают большие территории и могут идти в течение длительного времени. Ливневые осадки выпадают в виде крупных капель, с грозами и шквальными ветрами, на ограниченных площадях и в течение короткого промежутка времени. Аналогом ливневых осадков зимой являются крупные хлопья снега. В зависимости от фазового состояния атмосферные осадки могут быть твердые, жидкие, смешанные в пределах района исследования твердые, жидкие, смешанные. В пределах района исследования твердые осадки в виде снега выпадают с октября по апрель. К жидкой фазе осадков относят все виды дождей, идущих в июле и августе. В осадках, выпадающих с апреля по октябрь, преобладает жидкая фаза. К смешанной фазе относят мокрый снег, снег с дождем, дождь с градом и другие. Осадки смешанного типа бывают весной и осенью, но иногда выпадают летом при вторжении холодных воздушных масс или зимой при оттепелях.
Первый снег появляется по многолетним наблюдениям 22-24 октября, а сходит снег к 20 апреля. В среднем в году бывает 164 дня со снежным покровам. Устойчивый снежный покров устанавливается с 15 ноября. Сроки появления первого снега и устойчивого снежного покрова могут отклоняться от указанных дат. По многолетним наблюдениям установлено, что наиболее раннее появление снега было 14 сентября, а наиболее позднее время схода приурочено к 11 маю. Обычно устойчивый снежный покров устанавливается через 15-20 дней после появления первого снега. Накопление снега происходит постепенно, и наибольшей высоты снежный покров достигает в конце февраля - начале марта.
В общей сумме жидкие осадки составляют 52%, твердые - 35%, смешанные – 13%. Год принято условно делить на холодный и теплый периоды. Во время теплого периода количество выпадающих осадков составляет 300мм, а во время холодного – 119мм. Среднегодовое количество осадков равно 419 мм.
Немалую роль в увлажнении территории играет и толщина слоя выпадающих осадков, и их продолжительность. Наибольшее количество влаги район получает за счет продолжительных дождей. 164 дня в год идут осадки с высотой слоя не менее 0,1 мм. (рис.6.) [49].
1.6 Почвы
1.6.1 Черноземы выщелоченные
В почвенном покрове Южной лесостепи черноземы выщелоченные доминируют, представляя весь видовой спектр от маломощных и малогумусных до тучных. В левобережном Прибельском агропочвенном округе,черноземы выщелоченные соседствуют с черноземами типичными и реже- оподзоленными и темно-серыми лесными почвами. К югу вдоль р. Белой черноземы выщелоченные занимают склоновые и водораздельные позиции, также сочетаясь преимущественно с черноземами типичными и в меньшей степени – темно-серыми лесными почвами [42].
Почвообразующими породами для них служат умеренно-карбонатные желто-бурые элювиальные и элювиально-делювиальные тяжелые суглинки и глины.
В морфологическом профиле черноземов выщелоченных обычного рода выделяются равномерно прогумусированные горизонты. Верхний горизонт характеризуется серо-черной окраской разной интенсивности и хорошо выраженной зернистой структурой, в нижнем горизонте заметно появление буроватого оттенка и укрупнение структуры до комковато-зернистой. Ниже располагается свободный от карбонатов заметно уплотненный горизонт. От черноземов оподзоленных черноземы выщелоченные отличаются отсутствием белесой присыпки в нижней части гумусового горизонта и менее выраженной призмовидно-ореховатой структурой.
В структуре черноземов выщелоченных в обрабатываемом слое преобладает глыбистая фракция, достигая 25-38%. В них отмечается сравнительно равномерное распределение отдельных структурных фракций более 0,25 мм. Состав фракций от 10 до 0,25 мм увеличивается в подпахотных слоях. Большую долю (иногда до 95%) занимают зернистые структурные отдельности и почти отсутствует глыбистость. Содержание водопрочных агрегатов в пахотном слое составляет 62,6 – 68,3 %. Подпахотные горизонты характеризуются высокой водопрочностью.
Подпахотные горизонты черноземов имеют большую плотность и меньшую пористость, чем пахотные.
По физико-химическим свойствам эти почвы относятся к наиболее благоприятным для возделывания основных сельскохозяйственных культур. Кислотность (рН) колеблется от 5,25 до 6,65, сумма поглощенных оснований составляет 46-57 и более мг.экв на 100 г почвы, степень насыщенности основаниями более 90%. Они хорошо обеспечены подвижными соединениями азота и калия, обеспеченность фосфором недостаточна. В этих почвах содержание аммиачной и нитратной форм азота почти одинаково, в то же время наблюдается перемещение нитратов в нижележащие горизонты.
По содержанию и запасам гумуса черноземы выщелоченные несколько уступают оподзоленным. В среднем в пахотных почвах они содержат 8,0% общего гумуса, а в целинных – 10%; подвижного гумуса соответственно 1,0 и 0,4%. Коэффициент вариации для общего гумуса в пахотных почвах составляет 21%, в целинных - 11%. Варьирование подвижного гумуса более высокое: для пашни – 51% и для целины – 26%. 8-9% общего гумуса представлено подвижным гумусом, что составляет в абсолютных единицах 0,70-0,72%. Запасы гумуса в слое 0-50 см достигают до 385 т/га, в слое 0-100 см – 570 т/га. По содержанию и запасам гумуса черноземы выщелоченные близки к аналогичным почвам Предуральской степи.
Черноземы выщелоченные характеризуются высоким содержанием общего азота – 0,40-0,47%.
Содержание валового фосфора колеблется от 0,12 до 0,25% и зависит не только от механического состава почвы, но и от способов и интенсивности использования почв в сельскохозяйственном производстве. Содержание подвижного фосфора обычно среднее. В составе минеральных фосфатов ведущая роль принадлежит фосфатом кальция, количество которых возрастает с глубиной. Содержание фосфатов полуторных окислов алюминия и железа почти одинаково. Сумма "активных" составляет 40-60% от общего количества фосфатов и является основным резервом фосфорного питания растений.
В черноземах выщелоченных Южной лесостепной зоны, в отличие от Северной лесостепи, в составе фосфатов содержится больше органических форм, что составляет около 70% от общего фосфора. Насыщенность гумуса фосфором 1,24-1,53% и существенно не изменилась за последние 20 лет, что свидетельствует об относительной стабильности гумусного и фосфатного состояния этих почв[30].