Быстрый рост производства сельскохозяйственных продуктов возможен только при правильном, высокоэффективном использовании земли — главного средства производства в сельском хозяйстве. Для этого необходимо глубокое знание природных (в том числе климатических) условий. Они влияют на все стороны сельскохозяйственного производства — на способы обработки почвы и ухода за растениями, сроки и дозы внесения удобрений, способы и сроки борьбы с вредителями и болезнями растений и др. Элементы климата — тепло, влага и свет, как и питательные вещества, поставляемые почвой, ассимилируются растительными организмами в процессе образования органического вещества. Поэтому эти элементы следует рассматривать как климатические ресурсы сельского хозяйства, которые, как и другие природные ресурсы, нужно строго учитывать и рационально использовать.

Однако учет климатических условий и ресурсов — не простое дело. Сложность заключается в трудности увязки климатических условий с требованиями сельскохозяйственных объектов, в частности с требованиями сельскохозяйственных культур.

Уважаемые пользователи! Не забывайте, пожалуйста, при копировании любых материалов данного сайта яруга.рф оставлять активную гиперссылку на копируемые материалы этого сайта.

Еще К. А. Тимирязев в 1897 г. отмечал, что «Климатические условия представляют интерес лишь тогда, когда нам рядом с ними известны требования, предъявляемые им растением; без этих последних сведений бесконечные вереницы цифр метеорологических дневников останутся бесплодным балластом».

Увязка климатических условий с требованиями сельскохозяйственных объектов осуществляется посредством агроклиматических показателей, разработка которых является предмете и специальной научной дисциплины — сельскохозяйственной метеорологии. В настоящее время разработаны агроклиматические показатели тепло-влагообеспеченности, условий перезимовки и др., которые должны широко использоваться при учете климата в сельском хозяйстве.

Наиболее совершенной формой учета климата является агроклиматическое районирование, представляющее систему подразделений территории, различающихся между собою климатическими условиями развития, роста, перезимовки растений и особенностями сельскохозяйственного производства — специализацией, характером агротехнических и технических мероприятий и др. Такое районирование территории СССР составляет основное содержание настоящей книги.

В СССР были проведены широкие исследования по разработке методики и самого агроклиматического районирования разных масштабов (Г. Т. Селянинов, 1933, 1955, 1961; П. И. Колосков, 1947, 1958; С. А. Сапожникова, 1958; Ф. Ф. Давитая, 1938, и др.)» Этими исследованиями, однако, не достигнуто единство в понимании таксономических единиц, их признаков и количества в системе районирования. В результате этого имеется пестрота и несопоставимость выполненных районирований, особенно региональных, приведенных в областных агроклиматических справочниках и в изданных красочных атласах Украины, БССР, Армении и др.

Нами поставлена задача разработать систему агроклиматического районирования, которая, с одной стороны, позволила бы наиболее полно вскрыть агроклиматические ресурсы и условия сельского хозяйства и с другой — способствовала устранению отмеченных недостатков. Для учета положительных сторон и недостатков предшествующего опыта агроклиматического, общеклиматического и других видов природного районирования мы критически проанализировали работы по указанным видам районирования.

После такого анализа элементы агроклиматического районирования (тепло-, влагообеспеченность, условия перезимовки растений, континентальность климата) рассматриваются в книге главным образом в разработке автора.

Большую часть книги занимает бонитировка климата, или сравнительная производственная оценка его, и бонитировка культур, или сравнительная оценка их продуктивности. Последнее позволило составить биоклиматнче-скую классификацию сельскохозяйственных культур по их продуктивности. Важным практическим выводом, вытекающим из бонитировки климата и сельскохозяйственных культур, является биоклиматическое обоснование подбора культур для той или иной местности. Этому вопросу посвящен специальный раздел «Биоклиматические предпосылки правильного подбора сельскохозяйственных культур».

Климатические условия влияют и на экономическую эффективность возделываемых культур. В связи с этим в книге уделяется внимание экономической оценке культур и климатических условий. Такая оценка относится к новому научному направлению — экономической агроклиматологии. Это направление должно получить значительное развитие, так как агроклиматические рекомендации по подбору культур, по техническим мероприятиям (орошение, осушение и пр.) имеют производственное значение лишь тогда, когда они обоснованы экономически, применительно к данным климатическим условиям.

В настоящее время большое внимание уделяется мелиорации земель. Между тем остается недостаточно выясненным вопрос, в каких местах для получения высоких урожаев достаточно только агротехнических мероприятий и в каких местах эти мероприятия должны сочетаться с коренными мелиоративными — орошением или осушением. Полученные выводы по бонитировке климата и экономической оценке сельскохозяйственных культур позволяют правильно ответить на этот вопрос, что является содержанием раздела «Эффективность агротехнических и мелиоративных мероприятий в различных почвенно-климатических зонах».

Критический анализ предшествующего опыта различных видов природного районирования, составление агроклиматических районирований территории СССР по элементам климата на основе унифицированных шкал классификации, выполнение работ по бонитировке и экономической оценке климата и сельскохозяйственных культур — все это позволило построить более совершенную систему агроклиматического районирования. Она состоит из трех качественно различных ступеней.

Первую ступень составляют макроклиматические образования: агроклиматические пояса и подпояса по обеспеченности растений теплом; агроклиматические области и подобласти по сочетанию и режиму элементов климата; агроклиматические зоны по сочетанию температурных полос и зон увлажнения с природными зонами; агроклиматические провинции по континентальности климата; агроклиматические секторы по сочетанию показателей тепло-, влагообеспеченности и суровости зимы.

Вторую ступень составляют мезоклиматические образования: агроклиматические округа и районы, выделенные по конкретному сочетанию природных элементов, обусловливающих особенности местного климата.

Третья ступень — это микроклиматические образования.

Построение трехступенчатой системы районирования дает возможность удовлетворить потребности республиканских, областных, районных организаций, а также колхозов и совхозов в оценке климата.

В книге наиболее подробно рассматривается макрорайонирование СССР.

Глава о системе агроклиматического районирования сопровождается рекомендациями по применению основных положений районирования к составлению агроклиматических характеристик отдельных территорий и хозяйств.

Книга завершается главой «Мировые агроклиматические аналоги СССР», в которой выявляются агроклиматические особенности территории СССР в системе материков земного шара. Особое внимание уделено сопоставлению и сравнительной оценке климатических ресурсов и условий сельского хозяйства СССР и США.

Работа является обобщением исследований по учету климата в сельском хозяйстве, выполненных автором в системе Гидрометслужбы СССР, Якутском филиале АН СССР и Совете по изучению производительных сил при Госплане СССР.

Автор выражает искреннюю благодарность П. А.За-базному (Министерство сельского хозяйства СССР) и Л. А. Чубукову (Институт географии АН СССР), А. Т. Никифоровой, М. А. Махмутовой (Совет по изучению производительных сил при Госплане СССР) и Е. С. Моновой — редактору (издательство «Колос») за существенную помощь при подготовке книги к печати.

ОПЫТ ОБЩЕКЛИМАТИЧЕСКОГО И ПОЧВЕННО-ГЕОГРАФИЧЕСКОГО РАЙОНИРОВАНИЯ

Прежде чем перейти к описанию системы агроклиматического районирования и признаков составляющих ее таксономических единиц, остановимся на предшествующем опыте общеклиматического и комплексного (природного) районирования. Эти виды районирования содержат ряд схем, понятий и положений, имеющих существенное значение для построения системы агроклиматического районирования. В общеклиматическом районировании определилось несколько направлений:

1) по особенностям циркуляции атмосферы;

2) на основе эмпирического подбора тех или иных климатических показателей, описывающих границы определенных природных образований;

3) на основе причинно-следственных связей, между компонентами физико-географической среды.

Рассмотрим некоторые из них *.

По классической схеме, земная поверхность делится на следующие климатические пояса: тропический, или жаркий (по обе стороны экватора), средние, или умерен-ныв (между тропиками и полярными кругами каждого полушария), и полярные, или холодные (между полярными кругами и полюсами).

Основоположник русской сельскохозяйственной метеорологии А. И. Воейков (1948)» сочетая температурный режим с циркуляционным режимом атмосферы, уточнил границы указанного астрономического деления территории на пояса. Границей тропического пояса он считал примерно 25° северной и южной широты, а не тропики, так как пассаты, наиболее характерный признак тропического пояса, проникают довольно далеко за тропики.

Границей умеренного и холодного поясов принят им не полярный круг, а примерно 65° северной и южной широты. Это обосновывается тем, что за данной чертой «земледелие почти нигде не составляет главного занятия жителей, и лишь рыбные и звериные промыслы привлекают сколько-нибудь густое население».

Примерные границы тепловых поясов, указанные А. А. Воейковым, согласуются с границами, проведенными нами на основе учета суммарных показателей тепловых ресурсов (см. прохождение изолиний 2/>10°—8000° и изолинии 1200° (1000°) на карте Мировые климатические ресурсы сельского хозяйства).

П. И. Броунов (1904, 1924, 1928) в основу выделения поясов положил барический рельеф земли, определяющий циркуляцию атмосферы и связанные с ней особенности климата. Им выделены пояса: 1) экваториальный дождливый пониженного давления; 2) два жарких в пределах от экваториальной полосы до изотермы годовой температуры 20°; 3) два субтропических, ограниченных изотермой 20° и осями затропических максимумов; 4) два умеренных, лежащих в пределах затропических максимумов и полярных минимумов; 5) два полярных пояса.

Пояса расчленяются на районы по распределению в них почв, растительности и по возможностям возделывания определенных видов сельскохозяйственных культур.

В классификации Броунова большое значение имеет выделение субтропических поясов. Однако оси барометрического максимума давления нельзя принять за границы, отделяющие субтропические пояса от умеренных, хотя для субтропических поясов и характерно высокое давление с антициклональным режимом погоды в летние месяцы. На территории СССР, по Броунову, ось затропического максимума проходит через пункты Кишинев, Харьков, Полтава, Саратов, Уральск; на азиатской территории она подходит к Байкалу. На этой линии температура наиболее холодного месяца меняется от —3 до —25°. Места с такими зимними температурами не могут быть отнесены к субтропическому поясу. При такой температуре нельзя возделывать субтропические теплолюбивые культуры, в восточных же районах — даже среднерусские формы плодовых культур.

Распределение атмосферного давления определяется не только широтным взаимодействием воздушных масс, но и взаимодействием водных пространств и суши, влиянием подстилающей поверхности, времен года и других факторов. Поэтому распределение только давления не может быть взято за признак поясности. Основной признак поясности — поступление тепла солнечной радиации и связанные с этим особенности природы и хозяйственной деятельности людей.

Генетическая классификация климата Броунова получила дальнейшее развитие в работах Б. П. Алисова (1950, 1956). Его классификация климата предусматривает выделение климатических поясов и в их пределах областей и подобластей. Алисов в качестве основного признака пояса принимает преимущественное пребывание над той или иной территорией в течение года определенных типов воздушных масс. По этому признаку в пределах СССР выделяются пояса: арктический, субарктический, умеренный и субтропический.

В арктическом поясе в течение всего года преобладают массы арктического воздуха. Его распространение в теплый период препятствует развитию лесной растительности. Средняя температура наиболее теплого месяца здесь ниже 10°.

В субарктическом поясе в летний период происходит трансформация арктического воздуха в воздух умеренного пояса. Температура значительно повышается и колеблется в июле от 10 до 15°*, что обусловливает произрастание древесной растительности, относящейся преимущественно к юепростойной тайге.

умёрФнпФА поясе преобладают воздушные массы умеренных широт.

В субтропическом поясе летом преобладают тропические массы, зимой — воздух умеренных широт. Для субтропических районов характерен засушливый летний период, наблюдающийся почти повсюду, кроме западного Закавказья, где он затушеван местными орографическими осадками. Резкий контраст в увлажнении весной и летом вызывает появление в пустынной зоне эфемеровой растительности, распространение которой послужило Алисову обоснованием для проведения северной границы субтропического пояса в Средней Азии и Восточном Закавказье.

За пределами СССР автор выделяет экваториальный, субэкваториальный и тропический пояса с пассатной и муссонной циркуляцией атмосферы; внутри каждого пояса — климатические области в зависимости от особенностей циркуляции атмосферы и величин солнечной инсоляции. Климатические границы областей и поясов проведены в соответствии с естественной сменой почвенно-растителыюго покрова. Всего выделено 24 области. Некоторые из них расчленены еще на подобласти по степени изменения свойств воздушных масс. Следует отметить, что границы выделенных подобластей весьма условны, определенного критерия для их проведения Алисовым не найдено.

Значение этой классификации климата заключается в том, что она построена на учете общециркуляционных особенностей атмосферы, которые определяют режим и сочетание элементов климата, имеющих важное значение для сельскохозяйственного производства.

Из эмпирических схем большой популярностью пользуется классификация климата В. Кеппена, которая разрабатывалась в период 1900—1936 гг.

В основу классификации положен количественный учет температуры воздуха и осадков. По их взаимодействию с окружающей средой Кеппен выделяет пять основных типов климата.

A. Тропический дождливый. Средняя температура самого холодного месяца не ниже 18°. Годовая сумма осадков при преобладании летних выше 2 (t +14) см, а при преобладании зимних выше 2t см (t — средняя годовая температура в градусах Цельсия).

B. Сухой. Средняя температура самого теплого месяца выше 10°. Годовая сумма осадков менее 2 (t +14) см.

C. Умеренно теплый с достаточным увлажнением. Средняя температура самого холодного месяца меньше 18 и больше —3°. Годовая сумма осадков более 2t см при зимнем максимуме дождей и более 2 (t+14) см при летнем их максимуме.

Д. Умеренно холодный с достаточным увлажнением. Средняя температура самого теплого месяца выше 10°, самого холодного ниже —3°. Осадки, как в умеренно теплом типе климата.

Е. Снеговой. Температура самого теплого месяца ниже 10°.

Типы климата, кроме типа Е, в зависимости от годового хода осадков, подразделяются на подтипы: с равномерным увлажнением (/), относительно сухим летом ($) и сухой зимой (ьи). В подтипах выделяются еще вариации климата, обозначаемые индексами.

Классификация Кеппена представляет интерес со стороны климатических признаков природных образований и подхода автора к оценке атмосферных осадков, увлажнительный эффект которых связывается с температурой. Однако градации показателей, по которым выделяются климатические типы и подтипы, слишком широкие. Так, тип умеренно холодного климата характеризуется температурой самого теплого месяца выше 10°, а самого холодного ниже — 3°. Тип сухого климата характеризуется только температурой самого теплого месяца выше 10°. Такая характеристика совершенно недостаточна для оценки температурных условий произрастания растений как естественной, так и особенно культурной растительности. Существенным недостатком этой классификации является логическая непоследовательность в выборе классификационных признаков типов климата. На одинаковых основаниях берутся как температурные показатели, так и показатели увлажнения. В этой классификации типы климата (В, С) не выражают широтную поясность, которой определяются особенности сельскохозяйственного производства. Ряд недостатков этой классификации отмечали Г. Т. Селянинов (1955), А. И. Кайгородов (1955) и др.

Общеклиматической классификацией А. И. Кайгоро-дова (1955), названной автором естественной классификацией, предусматривается выделение зон и подзон, типов и разновидностей климата по температурным условиям и ареалов — по одинаковому относительному увлажнению.

Зоны и подзоны, являющиеся синонимами температурных поясов и подпоясов других авторов, выделяются по средней температуре наиболее теплого (в верхних широтах) и наиболее холодного (в низких широтах) месяцев. Кайгородовым выделены зоны: экваториальная — температура холодного сезона выше 18°; тропические — температура того же сезона выше 11°; субтропические — температура холодного сезона выше —3° для территории с жарким летом (больше 26°) и выше 4° — для территории с очень теплым летом (22°); средних широт — температура теплого сезона выше 14°; субполярные — температура того же сезона выше 5°; полярные— температура ниже 5°.

Климатические зоны разделены на подзоны также по температуре теплого и холодного сезонов. Подзоны далее делятся на климатические типы по признаку конти-нентальности местности, характеризуемой автором величинами годовой амплитуды температуры.

Наиболее мелкая таксономическая единица классификации климата — разновидность. Для выделения разновидностей разработана система индексов, выражающих характеристику участков земнш поверхности по температуре наиболее теплого и наиболее холодного месяцев. Индексам придано начертание дроби, у которой числитель и знаменатель, выраженные римскими цифрами, символизируют определенный температурный интервал указанных месяцев. Исходя из амплитуды температур земного шара, принят интервал для холодного периода 7°, а для теплого 4°. При этом число интервалов для обоих периодов года составляет 12.

каждому интервалу температуры придана словесная характеристика. По температурному ощущению различается зима (X): мягкая, холодная, суровая, жестокая и лето (71): прохладное, теплое, жаркое, знойное. Эти основные характеристики детализируются промежуточными: очень холодная зима, умеренно теплое лето и т. д. Граничные изотермы Кайгородов согласовывает с теми или иными природными образованиями и явлениями, поэтому классификация климата и названа естественной.

Для характеристики территории по степени увлажнения используется отношение годовой суммы осадков к широтной их норме в процентах.

Классификация Кайгородова в значительной мере базируется на классификации Кеппена, но отличается более дробной дифференциацией. В ней соблюдено условие со-подчинэния классификационных признаков и выделенных территориальных образований.

Эта классификация интересна также подходом к унификации названий определенного теплового состояния периодов года, а также выбором температурных показателей для выделения зон и подзон.

Наиболее обоснованным, на наш взгляд, является выбор следующих граничных изотерм, указывающих на качественные различия природных явлений и процессов.

1. Изотерма наиболее теплого месяца 14°, которая отделяет субполярную зону от зоны средних широт. С этой изотермой приблизительно связывается северная граница полевого земледелия.

2. Изотерма наиболее теплого месяца 26° и соответствующая ей изотерма наиболее холодного месяца —3° (в континентальных местах), отделяющие в северном полушарии зону средних (умеренных) широт от субтропической зоны. Для мест с температурой выше 26° характерно частое повторение дневной температуры в 30° и более, тормозящей развитие культур умеренного пояса из-за нарушения нормального течения фотосинтеза. С изотермой —3° связана граница устойчивого снегового покрова.

3. Изотерма наиболее холодного месяца 4°, разделяющая субтропическую зону на подзоны мягкой и очень мягкой зимы.

Другие граничные изотермы, как правило, не очерчивают соответствующие природные образования. Кайго-родов, сообразуясь с общепринятым отнесением территории к той или иной природной зоне, выбирает различные температурные показатели. Пестрота последних связана с расчленением территории через равные интервалы средней температуры —7° для зимнего и 4° для летнего сезонов. Средняя температура, однако, недостаточно полно отражает энергетические условия, определяющие природные процессы и явления.

В методическом отношении большой интерес представляет применение Кайгородовым в своей классификации показателя степени континентальности для выделения типов климата. Однако форма этого показателя — годовая амплитуда температуры — неудачна. Она явно непригодна для характеристики степени континентальности климата в низких широтах. По его шкале южные пустынные районы Средней Азии с годовой амплитудой менее 28° относятся к континентально-морскому климату. В действительности это районы с очень континентальным климатом.

Из других положительных сторон исследования Кай-городова следует подчеркнуть его оценку значения средних климатических величин, особенно средней температуры воздуха. По обе стороны какой-либо нанесенной па карту изотермы на всем протяжении той или иной зоны можно охарактеризовать температурный режим обширной территории, представляющий сложный итог самых разнообразных тепловых процессов — непосредственного притока прямой и рассеянной солнечной радиации и адвективного тепла, приносимого сменяющимся воздухом различного происхождения, конденсации водяных паров в нижней и средней тропосфере, теплообмена земной поверхности и атмосферы отражением и излучением, теплообмена с атмосферой и глубинными слоями почвы и, наконец, жизнедеятельности человека и различных живых организмов. Следовательно, в одном показателе — средней температуре воздуха данного места и за данный интервал времени объединяется вся совокупность перечисленных воздействий. Можно ли после этого говорить,— отмечает автор,— что средние величины в климатологии не имеют реального значения.

Показатель увлажнения, предложенный Кайгородо-вым, не имеет преимуществ перед другими формами, учитывающими непосредственно сопряженность осадков с факторами испарения.

Л. С. Берг (1938) предложил климатическую классификацию, основанную на ландшафтно-географическом принципе. Он различает следующие типы климата соответственно определенным ландшафтно-географическим образованиям.

1. Климат тундры. Средняя температура самого теплого месяца от 0° до 10—12°.

2. Климат тайги или сибирский. Температура самого теплого месяца от 10 до 20°. Осадков 300—600 мм с преобладанием их летом. Зима суровая.

3. Климат лиственных лесов умеренной зоны или климат дуба. Средняя температура четырех теплых месяцев от 10 до 22°. Преобладают летние осадки.

4. Муссонный климат умеренных широт. В теплое время года (с апреля по ноябрь) выпадает 85—95% годовой суммы осадков. Зима малоснежная. Половодье летом,

5. Климат степей. Температура летних месяцев от 20 до 23,5°. Осадков 200—450 мм, максимум в июне, июле.

6. Климат средиземноморский. Лето жаркое, сухое, зима теплая, влажная. Осадки выпадают осенью, зимой и весной. Летом господствует пассат, зимой — западные ветры и циклоны.

7. Климат зоны субтропических лесов. Температура самого холодного месяца выше 2°. Лето жаркое, богатое осадками. Зимой осадков мало.

8. Климат внутриматериковых пустынь умеренного пояса. Осадков меньше 300 мм. Особенно сухое лето. Температура самого холодного месяца ниже —2°, самого теплого 25—32°.

9. Климат субтропических пустынь (областей пассатов). Самый холодный месяц с температурой не ниже 10.

10. Климат саванн или тропического лесостепья. Температура самого холодного месяца не ниже 18°. Дождей много, но не более 2000—2500 мм. Зимой и весной ясно выраженный сухой период.

11. Климат влажных тропических лесов. Осадков не менее 1500 мм в год. Сухого сезона нет или он очень короток. Температура самого холодного месяца не ниже 18°. Годовая амплитуда температуры 1—6°. Дожди имеют обычно два максимума, приходящиеся на время около периодов равноденствия.

Некоторые типы климата Берг делит еще на 2—3 подтипа.

Классификация Берга, как и классификация Кеппена, имеет познавательное значение. Ею устанавливается географическое распределение ландшафтно-географических образований. Однако дифференциация климатических условий этих образований недостаточна. Так, тип климата тайги сибирской подразделяется только на западный и восточный подтипы, весьма неоднородные по сочетанию климатических элементов. Известно, что районы Центральной Якутии, относящиеся к восточному подтипу климата тайги, отличаются сильной засушливостью, тогда как таежные районы Охотского побережья, прибрежные районы Камчатки, северные районы Приморского края того же подтипа имеют достаточное и избыточное увлажнение.

Общеклиматической классификацией Н. Н. Иванова (1948) предусматривается выделение климатических поясов, областей с однородной динамикой годового увлажнения и зон увлажнения.

В классификации Иванова по температуре используется ряд показателей Кеппена и Берга, а по увлажнению — коэффициент, разработанный самим автором. Этот коэффициент выражает отношение годового количества осадков к годовой испаряемости, рассчитанной по формуле;

£м = 0,0018 (25 + О2 (ЮО —а).

где£м — испаряемость за месяц (в мм);

Ь — средняя температура месяца (в°); а — средняя относительная влажность воздуха за месяц.

По условиям годового увлажнения выделены следую

щие зоны:

Показатель увлажнения

B. Избыточно влажная......... >1,50

Д. Достаточно влажная.........1,00—1,49

У. Умеренно влажная..........0ДЮ-0,99

C. Недостаточного увлажнения.....0,30—0,59

Н. Скудного увлажнения........0,13—0,29

А. Ничтожного увлажнения....... <0,13

По Иванову, при наличии необходимого тепла климат зоны В соответствует влажным лесам, Д — лесам умеренно увлажненным, У — лесостепи, С — степям, Н — полупустыне, А — пустыне.

Эта классификация климата отличается от других общеклиматических классификаций тем, что в ней при выделении поясов наряду со средними и экстремальными показателями температуры используются суммы температур. Применение такого показателя улучшает классификацию климата, так как природные процессы и явления, в том числе и произрастание типов растений, определяются не только тепловым напряжением, но и суммарным воздействием тейла. Однако суммы температур Иванов использует только для проведения границ некоторых поясов, а не как количественный показатель теплообеспечен-ности. Поэтому его температурные пояса не отражают потенциальные возможности накопления биомассы. Отмеченный недостаток свойствен и многим другим общеклиматическим классификациям климата.

В шкале классификации климата по увлажнению одноименные природные зоны мы ограничиваем несколько иными величинами показателя. Наша шкала построена на основе более детального анализа распределения значений показателя увлажнения с привлечением большего количества станций на территории СССР, чем шкала Иванова. Ею также предусматривается значительно большая дифференциация увлажнения, особенно области недостаточного увлажнения.

А. А. Григорьев и М. И. Будыко (1959, 1960) строят схему общеклиматического районирования на причинно-следственных связях между компонентами физико-географической среды — климатом, почвой, растительностью и др. При этом они исходят из положения, что во взаимообусловленных географических процессах ведущая роль принадлежит климатическим факторам и что природная зональность — главнейшая особенность географической среды — обусловлена распределением радиационного баланса (энергетической базы поверхностных физико-географических процессов) и радиационного индекса сухости (отношения радиационного баланса к количеству тепла, необходимого для испарения годовой суммы осадков). На основании этого Григорьевым и Будыко (1956) сформулирован закон периодичности географической зональности. по которому в различных тепловых поясах одним и тем же величинам радиационного индекса сухости соответствуют природные зоны, сходные по ряду существенных признаков. Схема периодичности географической зональности, положенная в основу их климатической классификации, приведена в таблице 1.

По данным Будыко, суммы температур земной поверхности за период с температурой воздуха выше 10° прямо пропорциональны годовой величине радиационного баланса (для увлажненной подстилающей поверхности) и превосходят ее значение (в ккал/см2, год) приблизительно в 100 раз. По его же выводам, испаряемость, вычисленная по радиационному балансу для увлажненной поверхности, количественно соответствует комплексной

Классификация климатов СССР (по А. А. Григорьеву и М. И. Будыко)

Термические условия теплого периода (сумма температур аемной поверхности)

Условия увлажнения (комплексный индекс сухости)

1. Избыточно влажные, меньше 0,4 5

II. Влажные, 0,45-1,0

III. Недостаточно влажные, 1,0—3,0

IV. Сухие, больше 3,0

1. Очень холодные— температура воздуха весь год ниже 10°

2. Холодные — меньше 1000°

3. Умеренно теплые — 1000-2200°

4. Теплые — 2200— 4400°

Очень теплые — больше 4400°

11 С* Арктиче

ская пустыня

12 А \ 12 й 1

12С \ тУнДРа и 12/) | лесотундра

12 Е )

13£ Альпийские луга

ПЗА\

1ИС 1 Хвойный

113D | лес ШЕ )

II4C 1 Смешанный ут и широко-

1ЫЕ лиственный лес

Tjrр \ Субтропиче-/ ский лес

1113А \ ~ пост ШЗС Горная 11131) ' степь 11 сте~ Ш3£ ) пи Си^пРи

1114С \ г П140 Степь и Н14£ ) лесоствпь

Ч Ксерофитная Ш5£ | субтропичес-Н15/1 ! кая расти-) тельность

1УЗС 1 Горная пу-I УЗ И / стыня

1У4С 1 Северная 1У4£ / пустыня

1У5? } ПУСТЫНЯ

* В приведенных трехчленных формулах типов климата на первом месте стоит индекс увлажнения, на втором — поясности и на третьем — суровости и снежности зимы согласно шкале таблицы 2.

испаряемости, рассчитанной с учетом влияния температуры, влажности и радиационного баланса. На основании указанного в климатической классификации Григорьева и Будыко для поясного делеиия территории принимаются величины сумм температур земной поверхности вместо величин радиационного баланса и величины индекса сухости по комплексной испаряемости вместо величин индекса по радиационному балансу.

Согласно таблице 1, на территории СССР Григорьев и Будыко выделяют 12 типов основных климатических зон, соответствующих определенным типам географической зональности и 31 тип внутризональных климатических областей (А, 5, С...). Последние выделены по условиям зимнего периода согласно шкале для оценки зимних условий (табл. 2).

Таблица 2

Шкала для оценки зимних условий

Характеристика условий зимы

Метеорологические показатели зимнего периода

A, Суровая малоснежная

B, Суровая снежная

C, Умеренно суровая малоснежная

И. Умеренно суровая снежная

Е. Умеренно мягкая

/\ Мягкая

Температура января ниже —32°, наибольшая среднедекадная высота снегового покрова менее 50 см Температура января ниже —32°, наибольшая средняя высота снегового покрова больше 50 см Температура января от —13 до —22°, наибольшая средняя декадная высота снегового покрова меньше 50 см Температура января от —13 до —32°, наибольшая высота снегового покрова больше 50 см Температура января от 0 до —13° Температура января выше 0°

Идея Григорьева и Будыко о причинно-следственных связях компонентов природы и о ведущих факторах физико-географических процессов имеет важное значение для разработки как общеклиматических, так и отраслевых классификаций климата. Однако форма выражения этой идеи у авторов, на наш взгляд, неудачна. Это относится к выбору показателей теплообеспеченности и увлажнения, градаций этих показателей, а также градаций температуры января и средней высоты снегового покрова.

В предложенной классификации для характеристики энергетической базы выбран показатель в форме сумм температур земной поверхности, так как эти суммы пропорциональны радиационному балансу. Для подсчета сумм температур используются, однако, температуры не по данным наблюдений, а по сложной расчетной формуле (по методу теплового баланса), не обеспечивающей получение достаточно точных их величин.

Неточность их связана с меняющимся характером деятельной поверхности при различном использовании сельскохозяйственных угодий. Например, температура деятельной поверхности поливного поля будет значительно ниже неполивного.

Расчетные суммы температур земной поверхности за период с температурой воздуха выше 10° больше сумм температур воздуха за этот период на 300 —500° в центральных и северных районах и на 800—1000° и более в южных районах. Те и другие суммы корреляционно связаны между собой. Поэтому нет надобности суммы температур, точно фиксированные наблюдениями в метеорологической будке, заменять суммами, полученными из расчетных, недостаточно надежных данных. К тому же биологическая значимость сумм температур земной поверхности не выяснена, тогда как суммы температур воздуха апробированы и широко используются при разных агроклиматических расчетах.

Замечание о недостаточной достоверности может быть отнесено и к расчетным величинам радиационного индекса сухости. Для его определения Будыко пользуется способом расчета испаряемости по радиационному балансу (1956), по суммам температур воздуха и земной поверхности (1956, 1958), по комплексному способу, учитывающему влияние температуры, влажности воздуха и радиационного баланса (Григорьев, Будыко, 1959). Однако перечисленные способы неравноценны. Только отмеченное выше расхождение сумм температур земной поверхности и сумм температур воздуха дает относительную ошибку в расчетах испаряемости по ним в размере,25% и более. При расчетах индекса сухости непосредственно по радиационному балансу ошибки могут возникнуть вследствие принятого автором допуска, по которому величины радиационного баланса для всех широт и мест с различным типом климата исчисляются по одинаковой величине альбедо, равной 0,18.

Вследствие неточности расчетных величин Будыко не применяет их для характеристики увлажнения за месячные отрезки времени, а также увлажнения горных мест.

Из-за недостаточной точности величин радиационного индекса сухости и вследствие допускаемых систематических ошибок в оценке увлажнения по этому индексу на составленной Григорьевым и Будыко красочной карте климатического районирования СССР обнаруживаются существенные несоответствия в оценке увлажнения определенных территорий. Так, территория Якутии явно недостаточно увлажнена в районах Амги, Усть-Маи, Верхоянска, Оймякона. Однако эти районы отнесены авторами к влажному климату.

По методике Будыко, испаряемость примерно одинакова во всех местах прохождения изолиний определенных сумм температур. Это не согласуется с распределением дефицита влажности воздуха — основного фактора испарения. Согласно составленной нами таблице 3, условия испарения, а следовательно, и испаряемости в местах более континентальных напряженнее, чем это показывают расчеты по сумме температур, а вследствие отмеченной пропорциональности и по радиационному балансу.

£ Таблица 3

Испаряемость по суммам температур (радиационному балансу) и по суммам дефицита влажности воздуха за год *

Станция

Г

Суммы

Испаряемость

Разность испаряемости

Показатель увлажненности

а


по

по

(/О

по Р Ы

по /« Р

Ленинград ....

855

1081

385

420

—35

0,73

0,51

Сыктывкар . . .

843

1430

379

357

22

0,60

0,51

Киренск .....

988

1610

445

402

43

0,37

0,78

Сковородино . . .

1041

1559

468

389

69

0,39

0,69

Братск......

1076

1606

484

401

83

0,28

0,96

Якутск.....

1047

1550

471

387

84

0,18

1,45

Оймякон .....

810

920

365

240

125

0,21

0,99

Согласно таблице 3, по мере увеличения континенталь-ности разность между испаряемостью по дефициту влажности воздуха и по суммам температур систематически увеличивается. Этим и объясняются указанные ошибки Бу-дыко в оценке увлажнения — преувеличение увлажнения явно засушливых восточных районов.

Климатические условия испарения и транспирации выражает дефицит влажности воздуха по данным наблюдений температуры и влажности воздуха в метеорологической будке.

Дефицит влажности воздуха определяется по показаниям сухого и смоченного термометров. Смоченный термометр является по существу миниатюрным, поэтому весьма чувствительным испарителем, реагирующим на условия испарения так же, как и термометр на температуру воздуха. Поэтому дефицит влажности воздуха и выражает наиболее полно условия транспирации и испарения. По данным наших опытов (1940), связь между суточными величинами транспирации и дефицитом влажности воздуха характеризуется коэффициентом корреляции более 0,9.

В свое время Г. Н. Высоцкий (1905) вслед за В. В. Докучаевым (1903, переиздание в 1948 г.) определял показатель увлажнения как отношение осадков к испарению по испарителю Вильда. В данном случае испаритель реагирует на условия испарения так же, как термометр на температуру воздуха. Вот почему показатель увлажнения Высоцкого, учитывающий напряженность факторов испарения в репрезентативных условиях размещения метеорологических станций, не потерял своего практического значения и до настоящего времени.

Приведенные критические замечания по применению расчетных величин сумм температур земной поверхности и испаряемости по радиационному балансу для целей климатического районирования не умаляет их значения для решения ряда частных практических вопросов. Например, расчетные величины возможного испарения по радиационному балансу имеют значение для обоснования оросительных норм в условиях сплошного полива; расчетные величины температуры деятельной поверхности — для оценки микроклиматических изменений при проведении тех или иных агротехнических мероприятий и т. п.

Градации показателей, принятых Григорьевым и Бу-дыко для построения классификации климата, слишком большие и не позволяют провести дробную, отвечающую практическим запросам, дифференциацию территории по особенностям климата. Градации сумм температур 1000— 2200°, 2200-4400° и более 4400°, а также градации температуры января от 0 до —13°, от —13 до —32° и ниже —32° не выражают температурных условий произрастания определенных типов естественной и культурной растительности. Очень упрощенная шкала снежности зимы (менее 50 см — малоснежная зима и более 50 см — снежная зима) недостаточна для производственной оценки зимних условий.

Градация индекса сухости 1,0—3,0 объединяет ряд природных зон — лесостепь, степь, сухую степь. В таком интервале индекс сухости не отражает конкретных условий роста растений.

В соответствии с законом периодичности географической зональности Григорьев и Будыко все природные зоны с лесной растительностью (средняя и южная тайга, лиственные леса) на всем их протяжении относят к влажному климату. Это не согласуется с действительностью.

Господство лесной растительности в восточных районах страны не связано с индексом сухости, а определяется зимними условиями и соотношением длины холодного и теплого периодов года. Зимними условиями определяется наличие вечной и длительной сезонной мерзлоты, способствующей аккумуляции влаги в почве. Этой влаги вместе с влагой атмосферных осадков бывает достаточно для удовлетворения потребности в ней лесной растительности на протяжении короткого периода вегетации.

Основываясь на зависимости географической зональности только от суммарных величин радиационного баланса и радиационного индекса сухости, Григорьев и Будыко дают неудовлетворительное объяснение отклонениям от закона периодичности. Исчезновение зоны лиственных лесов в ряде мест Сибири, где таежная и степная зоны непосредственно граничат, они объясняют большим сближением индекса сухости, при котором существование самостоятельных географических зон невозможно. Между тем исчезновение зоны лиственных лесов связано не столько с индексом сухости, сколько с зимними условиями и континента льностью климата (низкими температурами воздуха при небольшом снеговом покрове), а также с влажностью почвы и другими природными условиями.

Таким образом, системой общеклиматического районирования Григорьева и Будыко не учитываются важнейшие факторы природной (климатической) зональности, относящиеся к зимнему сезону, что и приводит к отмеченным недостаткам. Их классификация нуждается в существенном усовершенствовании.

По нашему мнению, при построении климатических классификаций, как общих, так и отраслевых, следует избегать косвенных расчетных величин, особенно при заданных условиях.

Следует присоединиться к мнению Григорьева и Будыко о том, что до сих пор отсутствуют более или менее общепринятые точки зрения в отношении основных принципов климатической классификации. Разделяя такое утверждение и положительно оценивая исходные принципы их климатической классификации, необходимо вместе с тем заметить, что эти принципы уже были приняты советскими агроклиматологами для построения схем агроклиматического районирования.

В основу такого вида специального районирования кладутся биоклиматические показатели примерно того же значения, что и показатели, взятые Григорьевым и Будыко, именно суммы температур, показатель увлажнения в разных формах, температура зимнего периода и высота снегового покрова.

Для учета и оценки климатических условий большой научный и практический интерес представляет метод комплексной климатологии в разработке Е. Е. Федорова (1949), Л. А. Чубукова (1949) и др. Этот метод, однако, еще не применяется для построения климатических классификаций. Обычно строящиеся по нему графики структуры климата используются для наглядной сравнительной характеристики климатических особенностей подразделений территорий, выделенных другими способами. Можно указать на карту «Агроклиматические ресурсы сельского хозяйства СССР», помещенную в атласе сельского хозяйства СССР (1960), которая сопровождена графиками структуры климата.

Для совершенствования системы агроклиматического районирования большое значение имеет опыт почвенно-географического районирования. Система такого районирования разработана Н. Н. Розовым совместно с Е. Н. Ивановой, П. А. Летуновым, В. М. Фридляндом ц

С. А. Шуваловым (Почвенно-географическое районирование СССР, 1962).

Предложенная авторами схема районирования имеет следующий вид.

1. Почвенно-биоклиматический пояс

2. Почвенно-биоклиматическая область

Для равнинных территорий

3. Почвенная зона

4. Почвенная провинция

5. Почвенный округ

6. Почвенный район

Для горных территорий

3. Вертикальная почвенная структура (или горная провинция)

4. Вертикальная зона

5. Горный почвенный округ

6. Горный почвенный район

При выделении почвенно-биоклиматических поясов учтено давно принятое в климатологии и географии деление земного шара на четыре климатических и природных пояса: 1) холодный (полярный), 2) умеренный (бореальный), 3) теплый (субтропический) и 4) жаркий (тропический). Учитывая реальное распределение почвенных зон, они детализируют указанную схему, разделяя умеренный (бореальный) пояс на подпояса умеренно холодный и умеренный, а теплый (субтропический) — умеренно теплый и теплый. Выделенные подпояса приняты затем за почвенно-биоклиматические пояса.

Границы поясов характеризуются определенными суммами температур выше 10° (табл. 4).

Таблица 4

Почвснно-биоклиматические пояса северного полушария

Почвенно-Сиоклиматические пояса и подпояса

Суммы температур > 10° на южной границе поясои

на западе Евразии

на рдстоие Евразии

Умеренно холодный..........

400—ООО 2400 4000 0000 8000 >8000

400-000 1800 3200 5000 7000 >7000

Согласно таблице 4, на западе Евразии суммы температур больше, на востоке меньше, что объясняется особыми термическими условиями муссонного климата.

Термические границы между поясами являются лишь придержкой к установлению границ почвенно-климатиче-ских поясов. Конкретные границы этих поясов проводятся по границам почвенных зон. В пределах поясов выделены 13 почвенно-биоклиматических областей по сходству условий увлажнения и континентальносги и вызываемых ими особенностей почвообразования, выветривания и развития растительности.

Области расчленены на 23 зоны и подзоны, которые, в свою очередь, подразделяются на 72 равнинных и 36 горных провинций.

Приведенная схема почвенно-географического ранони-нирования, на наш взгляд, наиболее совершенна в ряду схем отраслевого природного районирования. Она построена на основе биоклиматических показателей, в связи с чем по своей структуре соответствует схеме агроклиматического районирования. В ней лишь почвенно-геогра-фические провинции выделены по не совсем четким показателям. Хотя от одной провинции к другой наблюдается закономерное изменение биоклиматических показателей, вследствие нечетких признаков границы провинций следует считать условными.

Надо также отметить неточное объяснение авторами сдвига изолиний сумм температур биоклиматических поясов (от 600° на границе умеренно холодного подпояса до 1000° — на границе теплого пояса). Этот сдвиг они объясняют особыми термическими условиями лета в области муссонного климата, которые, по их мнению, сказываются на ускорении биологических процессов и на более быстром созревании сельскохозяйственных культур.

Причина сдвига сумм заключается, однако, не только в этом. Ускорение процесса развития растительных организмов в условиях резко континентального климата обусловливает сдвиг границ не более чем на 100—300° (С. А. Сапожникова, 1958; Д. И. Шашко, 1958). Основная причина снижения сумм температур заключается, на наш взгляд, в большей длительности и суровости зимы, что, как уже отмечалось, способствует произрастанию древесной растительности в засушливых местностях и определяет особенности других биологических процессов.

По форме и понятиям таксономических единиц к рассмотренной выше схеме почвенно-географического районирования относится схема природного районирования, разработанная в КНР с использованием опыта СССР (Хуан Бин-вей, 1958) *. Различие в схемах можно проследить лишь в установлении поясных и областных границ. В советской схеме эти границы совмещаются, как правило, с границами почвенных зон. В китайской схеме границы проведены строго по распределению биоклиматиче-ческих показателей — поясные границы по изолиниям сумм температур выше 10°, а областные — по изолиниям показателей атмосферного увлажнепия в форме гидротермического коэффициента (ГТК):

_0,163* > 10°_

Р (осадки за период с И > 10°) *

Такой подход к выделению указанных таксономических единиц еще больше, чем в советской схеме, сближает агроклиматическое районирование с комплексным природным районированием.

По схеме комплексного районирования КНР можно сделать следующие замечания. В общепланетарном плане недостаточно обоснованы некоторые критерии сумм температур для выделения тепловых поясов (1700° для умеренного пояса и 4500° — субтропического). Неопределенны признаки провинций. Недостаточно совершенна форма показателя увлажнения. В связи с последним автор схемы климатического районирования КНР (Чан Бао-кунь, 1958) пользуется, как и С. А. Сапожникова (1957), дифференцированной шкалой показателя увлажнения для выделения одних и тех же природных зон (табл. 5).

Приведенный обзор наиболее распространенных видов климатического районирования показывает, что общей климатологией разработан ряд понятий и положений, имеющих существенное значение для построения системы агроклиматического районирования.

Выработано общее понятие климатических поясов как тепловых природных образований: арктический — уме-

Шкала увлажнения по Чан Бао-куню

Показатель увлаж




нения:

Степень

Естественная

Мероприятия

„ 0,162010е К~ Р

увлажнения

растительность

<0,49

Очень влажно

Леса

Дренирование

0,50-0,49

Влажно

. »

»

1,00-1,50 или

Полувлажно

Лесостепь

Сохранение

1,00-2,20



влаги

1,50-2,20 или

Слабо влажно

Степь

Нужно ороше

1,20-2,00


4

ние

2,00-4,00

Полуаридно

Пустынные сте

Нужпо ороше



пи

ние

>4,00

Аридно

Пустыни

Нужно ороше




ние

ренный — тропический пояса (Воейков, Броунов, Берг, Кайгородов, Иванов, Алисов и др.).

Признано необходимым увлажнительный эффект осадков увязывать с факторами испарения (Докучаев, Высоцкий, Кеппен, Иванов, Будыко и др.).

Природные образования в значительной мере увязаны с общециркуляционными особенностями атмосферы, определяющими режим и сочетание элементов климата (Алисов).

Установлен ряд климатических признаков зон (Кеппен, Берг, Кайгородов, Григорьев и Будыко и др.).

Показана важность учета в системе климатического районирования совокупного показателя особенностей климата — степени его континентальности; раскрыто физическое и производственное значение средних величин элементов климата и разработана методика унифицированной оценки этих величин на примере показателя температуры (Кайгородов).

Разработаны в общих чертах принципы климатического районирования, основанные на причинно-следственных связях между компонентами физико-географической среды при ведущей роли радиационного баланса и фактора увлажнения, выражаемого соотношением тепла и влаги (Григорьев, Будыко).

На основе биоклиматических показателей создана система почвенно-географического районирования, кото* рой предусматривается выделение таксономических единиц от наиболее высоких — поясов до самых низких — районов (Розов и др.).

Вместе с тем в схемах общеклиматического районирования выявлены и существенные недоработки как результат недостаточного учета классификационных признаков и логической непоследовательности в их выборе. Все еще не устранена пестрота признаков границ климатических поясов. Например, южная граница субарктического пояса у Григорьева и Будыко связывается с температурой воздуха наиболее теплого месяца 12° и распространением тундровой растительности, а у Алисова и Кайго-родова с температурой 14 — 15° и распространением преимущественно редкостойной северной тайги. Наблюдается эмпиризм в подборе климатических признаков для выделения природных образований (Кеппен, Кайгородов и др.).

Схема климатической классификации, основанная на законе периодичности географической зональности по двум главнейшим факторам — термическим условиям теплого периода и годовому увлажнению (Григорьев и Будыко) — также не исчерпывает и не объясняет многообразия природных образований.

Уважаемые пользователи! Не забывайте, пожалуйста, при копировании любых материалов данного сайта яруга.рф оставлять активную гиперссылку на копируемые материалы этого сайта.

Схемы общеклиматических классификаций отличаются недостаточной дифференциацией климатических признаков, что в значительной мере снижает производственное значение этих схем (Кеппен, Берг, Григорьев и Будыко и др.).Схемы, за исключением классификации Григорьева и Будыко, не учитывают ресурсные показатели климата, особенно показатель теплообеспеченности в виде сумм тепла в калориях или сумм активных температур.

Современные общеклиматические классификации > построены, как правило, на увязке соответствующих климатических показателей с природными образованиями. Увязка же этих показателей с формами и объектами производства или отсутствует, или недостаточна, В этом —- основной недостаток современных климатических классификаций.

Указанные недостатки, как и отмеченные выше положительные результаты, учитывались нами при построении системы агроклиматического районирования.

Источник: Д.И. Шашко, "Агроклиматическое районирование".

__________________________