Основные черты климата Волынского Полесья, формирующие температурный режим почв

Тарасюк Мария Федоровна,

аспирант кафедры почвоведения и географии почв Львовского национального университета им. Ивана Франко, Украина.

В статье проведено сравнение изменений температуры воздуха, температуры почв на территории Волынского Полесья на основе многолетних рядов годовых ее значений. Делается вывод, что в пределах региона термический режим почвы имеет весьма широкий диапазон.

Ключевые слова: температура почвы, климатическая норма, температура воздуха, изменение климата, климат почвы, регион Волынское Полесье.

The article a comparison is made of the variation of air temperature, of soil temperature the territory of the Volyn Polissya region, based on long-term series of annual air temperature values. It is concluded that within a region the thermal regime of the soil fluctuates over a very broad range.

Keywords: soil temperature, climatic norm, air temperature, climate change, soil climate, Volyn Polisia region.

Введение

В последнее время в географической периодике все чаще встречается термин «глобальное потепление». Изменение климата привлекает к себе внимание не только как глобальный процесс, но и с позиций изучения региональных климатических особенностей. Одна из самых актуальных задач – это проведение всестороннего углубленного анализа метеонаблюдений за состоянием природной среды в контексте изменений климата. Волынское Полесье – юго-западная окраина Полесской низменности Восточно-Европейской равнины. Разнообразие ландшафтов обусловлено богатством на озера, реки, леса и болота, что, собственно и определяет традиционные виды хозяйственной деятельности. С начала ХХ века и до конца 80-х годов заболоченные земли и болота сильно изменились вследствие проведения осушительных мелиораций: активизируется минерализация торфяных и лучных почв, проявляется вторичное заболачивание, отмечается техническая непригодность к эксплуатации осушительных мелиоративных систем[1].

Волынское Полесье занимает северо-западные приграничные территории Украины и особенно привлекательно для развития хозяйственной инфраструктуры. Поэтому, изучение и оценка состояния почв и современных условий почвообразования для обеспечения стабильного экономического развития – одна из актуальных задач. На отдельно взятой территории для климата характерны свои особенности, что, естественно, влияет на все природные процессы, определяет условия развития сельскохозяйственного производства, лесного хозяйства, транспорта, туризма, рекреации. В целом, данная проблема мало изучена и требует более глубокого анализа изменения термических условий воздушной среды и почвы, режима атмосферных осадков. Обобщение результатов исследований климатических особенностей почвообразовательного процесса, его изменений на территории Украины позволяет обосновать необходимость регионального подхода к изучению проблемы[2]. Почва, рассматриваемая В.В.Докучаевым как естественно-историческое тело, очень чувствительна к окружающим условиям, особенно к изменению температуры и количества осадков. Исходя из этого, мы рассматривает современные изменения климата как определяющий фактор динамики теплового режима почвы. Целью статьи является анализ современных условий формирования климата почв на территории Волынского Полесья.

Исходные данные.

Часто возможности достоверной оценки изменений климата ограничены отсутствием метеорологических станций либо коротким рядом наблюдений на функционирующих станциях. В Волынском Полесье сложилась именно такая ситуация: всего 5 метеостанций, а регулярные наблюдения – с 1947 года. В качестве исходных данных использованы материалы Волынского областного центра по гидрометеорологии. Также, при изучении трансформации климатических условий учитывались ранее опубликованные данные за период 1881-1935 гг.[3] Проанализировано ход температуры воздуха, температуры почвы, суммы температур и суммы осадков.

Результаты и обсуждение

Климат рассматриваемой территории формируется под воздействием интенсивного западного перенова, при сезонных изменениях активности Исландского минимума и Азорского максимума[4] Равнинность, наличие многочисленных рек, озер, болот способствует большой влажности климата и способствует в условиях современного потепления, изменению температуры воздуха и годового количества осадков. Динамика климатических показателей – следствие природных процессов в результате взаимодействия компонентов географической оболочки. Исследования отечественных климатологов[5] показывают, что в конце ХХ века по всей территории Украины наблюдается повышение среднегодовой температуры воздуха, а также возрастает годовое количество осадков. Средние месячные значения температуры воздуха в отдельные годы сильно отклоняется от средних многолетних. За климатической нормой (1961-2005 гг.) наибольшее повышение температуры воздуха отмечается в январе месяце. Но на фоне общей тенденции роста минимальной температуры увеличивается число случаев, когда температура воздуха достигает рекордно низких значений. Средняя годовая многолетняя температура воздуха на территории Волынского Полесья повысилась на +0,9ºС от климатической нормы (метеостанция Любешов). В отдельные годы (начиная с 1988) среднегодовая температура воздуха повышается на +1 ºС, возрастание показателей наблюдается с юга на север. В 1989, 1990,1999,2000, 2008 годы по метеостанциях Свитязь, Ковель и Любешов отмечена среднегодовая температура воздуха выше +9 ºС. Максимальное значение среднегодовой температуры зарегистрировано на метеостанции Ковель в 2008 году (+9,6 ºС)[6]. В результате анализа данных инструментальных наблюдений с 1947 года, установлено повышение суммы температур воздуха и суммы температур почвы на глубинах до 20 см. Под суммой температур понимают сумму средних суточных температур воздуха за период возможной вегетации растений. Сумма температур воздуха выше указанных пределов (0ºС, +5ºС, +10ºС) выражает общие ресурсы тепла данной территории, а также отражает микроклиматические особенности, существенно влияющие на хозяйственную деятельность. Но на развитие растениеводства, садоводства, лесного хозяйства существенно влияет пространственная дифференциация суммы температуры почвы, прямозависимая от типа почвы, её влажности, теплопроводности, гранулометрического состава. Известно, что в умеренных широтах в условиях равнины при незначительных отличиях географической широты и лесистости разность суммы температур воздуха в теплый период может составлять 100-150 ºС. Сумма позитивных температур воздуха отображает потребности растений в тепле.[7] При температуре выше 0 ºС растения не развиваются, находясь в состоянии покоя. Наибольшее повышение суммы температур выше 0 ºС для Волынского Полесья отмечено на крайнем западе – на метеостанции Свитязь (таблица 1). Пространственное изменение суммы температур воздуха выше +5 ºС мало выражено. Сумма температуры воздуха выше +10 ºС и соответствующий показатель на глубине орного горизонта определяют условия вегетации теплолюбивых культур. И, следует заметить, они существенно изменились: сумма температур выше +10 ºС возросла в среднем на 300 ºС, что в 3-2 раза выше широтных показателей.[8]

Таблица 1.

Основные показатели изменений климатических характеристик Волынского Полесья.

Таким образом, в результате математических расчетов и проведенного анализа наблюдений отмечаем существенные изменения количества осадков на территории исследования, повышение суммы температур выше 10ºС, а также повышение среднегодовой температуры воздуха. Разнообразие почв по гранулометрическому составу, степени увлажнения, заболачивания и оподзоливания обуславливает пространственную неоднородность их водно-воздушного режима, в результате которой в температуре почвы появляются большие микроклиматические различия. Количественная величина разностей температуры почвы, возникающей под влиянием неоднородности её гранулометрического состава и типа, приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Средние многолетние значения температуры воздуха и почвы в теплый период по метеостанциям Волынского Полесья.

 Для оценки микроклиматической изменчивости температуры почвы в таблице представлены данные станций и по температуре воздуха. Сопоставление разностей подтверждает наличие большей неоднородности температурного режима почвы. Температура воздуха распределяется соответственно географическому положению станций и микроклиматические различия менее выражены. В апреле изменения температуры почвы соответствуют широтному распределению и микроклиматические различия малозаметны. Резкое возрастание разностей в ходе температуры почвы наблюдаем в течение апреля – мая, что объясняется неравномерностью просыхания почв. Ранней весной, под влиянием сезонного переувлажнения почв, теплофизические параметры их весьма близки, поэтому и невелики различия теплообеспеченности. Переход температуры поверхности почвы через 0ºС наблюдается в конце марта. Продолжительность периода с температурой поверхности почвы выше 0ºС изменяется от 264 на западе (метеостанция Свитязь) до 259 дней – на востоке (метеостанция Маневичи). Но в отдельные годы (1998,2011) наблюдаем затяжные теплые осенние периоды, и средняя температура поверхности почвы выше 0ºС наблюдается до конца ноября – средины декабря. Период с температурою поверхности почвы выше + 5ºС приблизительно на 50-60 дней короче – со средины первой декады апреля до конца октября – начала ноября. В начале третьей декады апреля наблюдаем переход температуры через +10ºС, а заканчивается этот период в первой декаде октября. Песчаные почвы просыхают и прогреваются быстрее, чем глинистые и, особенно, торфяные.[9] С апреля по сентябрь проявление микроклиматических различий в распределении температуры почвы нарушает широтную зональность. Температура песчаной и суглинистой почвы в июне–июле отличается более чем на 2,5 ºС. Самая низкая температура на глубине 20 см в апреле–мае наблюдается на торфяной почве. Наиболее интенсивное охлаждение и меньшая теплоаккумуляция в начале осени характерна для легкой почвы, что способствует выравниванию термической неоднородности. В зависимости от погодных условий, режима атмосферных осадков в отдельные годы температура почвы значительно отклоняется от нормы. Повышение температуры воздуха в многолетнем режиме по парам станций (Свитязь-Ковель; Свитязь-Маневичи; Свитязь-Любешов) наблюдается с запада на восток. При определении доверительных границ изменчивости температуры воздуха и температуры почвы на глубинах пахотного слоя становлено, что граничные пределы изменения температуры воздуха составляют 0,8 ºС, а в почве на глубине 20 см около 0,71. Но при этом наблюдаем протранственные отличия: от 0,6ºС по метеостанции Свитязь до 0,88ºС по метеостанции Маневичи. Наиболее частые изменения термических условий (до 35%) проявляются на северо-востоке – в глубинке Полесья. На западе (метеостанция Свитязь) термические условия почвы наименее изменчивы, что может быть вызвано особенностями местоположения (вблизи озера). Верхний (активный) слой почвы до глубины 20 см, определяющий условия развития корневой системы растения, принимает непосредственное участие в формировании микроклимата территории.

Практический интерес представляет выявление пространственной неоднородности условий термического режима различных почв в отдельные годы.

Выводы

Широтная протяженность Волынского Полесья позволяет сделать вывод, что все метеостанции находятся под влиянием одних и тех же синоптических процессов, но по температуре воздуха и температуре почвы наблюдаем существенные отличия. Исходя из полученных результатов, наблюдаем наибольшие различия температуры песчаной и суглинистой почвы при теплой погоде (иногда до 7,8ºС), а в затяжные холодные вёсны различия температуры почвы до глубины 20 см незначительны. Но начиная с 1998 года, чаще наблюдаются короткие вёсны со стремительным ростом температуры, что усиливает микроклиматические контрасты почв и определяет особенности развития растениеводства. Влияние неоднородности гранулометрического состава на теплообеспеченность почв проявляется и в других характеристиках климата почвы. Таким образом, в условиях глобальных изменений климата исследование климатических особенностей почв на региональном уровне превалирует над изучением общепринятых характеристик.

Литература

1.                  Еврорегион Буг: Волынская область / За ред П.А.Луцишина,Б.П.Климчука. В.Й.Лажника.- Луцк, 1997.- С.27-32.

2.                  Тарасюк М.Ф. Атмосферный климат как основной фактор формирования почвенного климата Волынського Полесья // М.Ф.Тарасюк// Научный весник Волынского национального университета имени Леси Украинки. Географические науки.–2011, №18– С.39-44.

3.                  Агроклиматический справочник по Волинской области. – К.: Госсельхозиздат, 1959. – 85 с.

4.                  Климат Украины / Под ред. Прихотько Г.Ф., Ткаченко А.В., Бабиченко В.Н.- Л.: Гидрометеоиздат, 1967 .– 413с.

5.                  Волощук В.М. Глобальное потепление и климат Україины региональные экологические и социально-економические аспекты / Волощук В.М.,Бойченко С.Г., Степаненко С.Н. – К.: ИПЦ:Киевский университет,2002. −117 с.

6.                  Tarasiuk M.F. Contemporary Climatie Conditions as Factor of soil climate Forming in Volyn Polisia Region// “European Applied Sciences:modern approaches in scientific researches”: 5th International Scientific Conference. August 26-27, 2013, Stuttgart,Germany.– P.8–10.

7.                  Научно-прикладной справочник по агрометеорологических ресурсов Украины.. – К.: УкрНДГМИ. −1994. −589 с.

8.                  Шульгин А.М. Агрометеорология и агроклиматология.– Л.: Гидрометеоиздат, 1978.– С.159-164.

9.                  Кит М.Г. Климаты почв западных областей Украины// В зб.: Генезис, география и экология почв, Львов: Простор М, 1998.- С. 46- 53.

Поступила в редакцию 18.11.2013 г.