CC BY
16
Науки о Земле / Earth Science Оригинальная статья / Original Article УДК 551.583.13
DOI: 10.31161/1995-0675-2020-14-3-81-87
Изменчивость агроклиматических условий Чеченской Республики в условиях меняющегося климата
© 2020 Бекмурзаева Л. Р. 1, Заурбеков Ш. Ш. 1, Братков В. В. 2
1 Грозненский государственный нефтяной технический университет
имени академика М. Д. Миллионщикова Грозный, Россия; e-mail: [email protected]; [email protected] 2 Московский государственный университет геодезии и картографии
Москва, Россия; e-mail: [email protected]
РЕЗЮМЕ. Цель. Анализ современных агроклиматических условий Чеченской Республики в условиях меняющегося климата. Методы. Для оценки изменчивости агроклиматических условий использовались традиционные агроклиматические показатели, такие как гидротермический коэффициент, коэффициент увлажнения, сумма активных температур и другие. Методами математической статистики проанализированы изменения средних месячных и годовых температур воздуха, количества атмосферных осадков, коэффициента увлажнения и гидротермического коэффициента по данным четырех метеостанции, расположенных в разных типах ландшафтов. Результаты. Тепло- и влагообеспеченность региона улучшилась. Выросли такие агроклиматические показатели, как продолжительность календарного периода со среднесуточной температурой воздуха, превышающей 5 "С, сумма активных температур, период активной вегетации, средние температуры января, годовое количество осадков. Показатели увлажнения территории в целом стабильны и говорят о том, что изменение границ природного территориального комплекса (ПТК) не ожидается. Вывод. Наблюдаемые изменения климата на территории Чеченской Республики способствуют увеличению продуктивности сельского хозяйства за счет улучшения условий тепло- и влагообеспеченности.
Ключевые слова: современные климатические изменения, ландшафт, агроклиматические условия, температура, осадки, гидротермический коэффициент, коэффициент увлажнения.
Формат цитирования: Бекмурзаева Л. Р., Заурбеков Ш. Ш., Братков В. В. Изменчивость агроклиматических условий Чеченской Республики в условиях меняющегося климата // Известия Дагестанского государственного педагогического университета. Естественные и точные науки. 2020. Т. 14. № 3. С. 8187. 001: 10.31161/1995-0675-2020-14-3-81-87_
Variability of Agroclimatic Conditions in the Chechen Republic Under Conditions of a Changing Climate
© 2020 Luiza B. Bekmurzaeva 1, Sharputdi Sh. Zaurbekov 1 Vitaliy V. Bratkov 2
1 M. D. Millionshchikov Grozny State Oil Technical University Grozny, Russia; e-mail: [email protected]; [email protected] 2 Moscow State University of Geodesy and Cartography Moscow, Russia; e-mail: [email protected]
ABSTRACT. Aim. The article analyzes recent agro-climatic conditions in the Chechen Republic in a changing climate. climate conditions of the Northwest Precaspian semi-desert landscapes for 1960-2015 in comparison with the previous base period (1931-1960). Methods. To assess the variability of agroclimatic conditions, traditional agroclimatic indicators were used, such as the hydrothermal coefficient, the moisture coefficient, the sum of active temperatures, and others. Changes in the average monthly and annual air temperatures, the amount of precipitation, the moisture coefficient and the hydrothermal coefficient were analyzed by the methods of mathematical statistics based on data from four meteorological stations locat-
ed in different types of landscapes. Results. Heat and moisture supply in the region has improved. Agro-climatic indicators such as the length of the calendar period with an average daily air temperature exceeding 5 °C, the sum of active temperatures, the period of active growing season, average January temper atures, and annual precipitation have grown. Conclusion. The observed climate changes on the territory of the Chechen Republic contribute to an increase in agricultural productivity by improving the conditions of heat and moisture supply.
Keywords: recent climatic changes, landscape, agro-climatic conditions, temperature, precipitation, hydrothermal coefficient, moisture coefficient.
For citation: Bekmurzaeva L. L., Zaurbekov Sh. Sh., Bratkov V. V. Variability of Agroclimatic Conditions in the Chechen Republic Under Conditions of a Changing Climate. Dagestan State Pedagogical University. Journal. Natural and Exact Sciences. 2020. Vol. 14. No. 3. Pp. 81-87. DOI: 10.31161/1995-0675-2020-14-3-8187 (In Russian)
Введение
Природно-климатические ресурсы являются решающим фактором, определяющим сельскохозяйственную направленность региона. На фоне глобального изменения климата, климатические ресурсы отдельных регионов также претерпевают изменения. Существует множество работ, посвященных климатическим изменениям Чеченской Республики (ЧР) и Северного Кавказа в целом [1-5, 7-8], однако зачастую без внимания остаются последствия этих изменений для сельского хозяйства региона. Поэтому перед нами ставится задача оценить современные агроклиматические условия Чеченской Республики.
Материал и методы исследования
Изменения климата отражаются в изменении, прежде всего, таких климатических параметров, как температура и осадки. Для оценки влияния изменений климата на термические ресурсы обычно используют следующие показатели: суммы среднесуточных значений температуры воздуха за период календарного года со среднесуточной температурой, превышающей 0, 5 и 10 оС; даты устойчивого перехода среднесуточной температуры воздуха через 0, 5 и 10 оС весной и осенью; продолжительность периодов календарного года со среднесуточной температурой, превышающей 0, 5 и 10 оС, а также периодов со среднесуточной температурой от 5 до 15 оС (климатическая весна) и от 15 до 5 оС (климатическая осень); средняя температура самого холодного и самого теплого месяцев календарного года [9].
Для оценки увлажнения, наряду с количеством осадков, используются различные коэффициенты и индексы. Наиболее известными из них являются гидротермический коэффициент (ГТК), предложенный
Г. Т. Селяниновым [10] и коэффициент увлажнения (Ку) Н. Н. Иванова [6]. Анализу также подвергаются опасные гидрометеорологические процессы и явления, наносящие ущерб сельскому хозяйству (засуха атмосферная, осадки высокой интенсивности, град, значительные скорости ветра и др.).
Для вычисления изменений средних месячных и годовых температур воздуха, количества атмосферных осадков и коэффициента увлажнения использовались методы математической статистики.
Для анализа изменчивости агроклиматических условий на территории ЧР нами выбраны опорные метеостанции «Наурская» (78 м) (полупустынные и пустынные ландшафты), «Гудермес» (74 м), «Грозный» (256 м) (степные ландшафты), «Шатой» (566 м) (горно-котловинные ландшафты).
Результаты и их обсуждение
В среднем температура за исследуемый период выросла на 0,8 оС. Максимально увеличение пришлось на полупустынные и пустынные и степные ландшафты (+0,8 - +0,9 оС). В меньшей степени увеличение отмечается в горно-котловинных ландшафтах - +0,4 оС. В увеличение среднегодовой температуры внесли вклад все месяцы без исключения, однако, больше всего отклонение в сторону увеличения приходится на месяцы холодного периода (ноябрь-апрель) (табл. 1). Это не противоречит хорошо известным фактам -глобальное потепление в умеренных широтах проявляется, прежде всего, в повышении температуры холодного периода года [9]. Максимально теплым за рассматриваемый период оказался 2010 г. По всем метеостанциям в этом году отмечается максимальная годовая температура воздуха.
Таблица 1
Отклонение температуры воздуха от среднемноголетнего значения за период с 1965 по 2019 г.
Метеостанция 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Год
Наурская 2,7 2,5 2,7 2,2 0,9 0,9 0,4 0,5 1,3 0,7 1,6 2,3 0,9
Гудермес 2,4 1,9 2,4 2,1 1,0 1,2 0,7 0,6 1,3 0,8 1,6 1,9 0,8
Грозный 2,5 1,8 2,6 2,4 0,9 0,9 0,5 0,6 1,4 0,9 1,7 2,2 0,9
Шатой 2,2 1,6 2,0 1,3 0,4 0,6 0,3 0,5 1,1 0,8 1,6 1,8 0,4
Среднее 0,8
Продолжительность периода с температурой воздуха выше 5 °С увеличилась в полупустынных и пустынных ландшафтах на 16 дней, в степных в среднем на 16,5 дней, в горно-котловинных на 10 дней. (табл. 2).
Отмечается тенденция роста суммы активных температур (табл. 2). В полупустынных и пустынных ландшафтах сумма активных температур выросла на 284оС (8 %) в сравнении с нормой, в степных - на 309оС (9 %), в горных - 268оС (10 %) (табл. 3). В целом период активной вегетации увеличился в полупустынных и пустынных и в горно-котловинных ландшафтах на 9 дней, в степных - на 10 дней.
На исследуемой территории отмечается тенденция к смягчению зим, благоприятных для перезимовки сельскохозяйственных культур. Мягкой называется зима, для которой средняя температура самого холодного месяца не ниже -5 °С [11]. Из данных табл. 2 следует, что средние температуры января устойчиво повышались. Средняя температура июля также имеет тенденцию к росту (табл. 2).
Анализ экстремальных температур за 2001-2019 гг. показал, что максимальные годовые температуры приходятся на календарное лето, особенно жаркими являются июль и август. В 2010 г. по всем метеостанциям максимальная годовая температура приходится на сентябрь. Данный факт подтверждает то, что 2010 г. является самым теплым за рассматриваемый период (табл. 4). Согласно сведениям Федерального государственного бюджетного учреждения «СевероКавказское управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды», неблагоприятное воздействие на сельхоз культуры оказывают высокие температуры в сочетании с дефицитом осадков. Анализ материалов с 2010 по 2019 г. показал, что в результате продолжительной засушливой погоды и атмосферной засухи ущерб сельскому хозяйству был нанесен в 2010 и 2011 гг.
Таблица 2 Изменения показателей термического режима территории Чеченской Республики за 1965-2019 гг.
Метеостанция 1970-1989 1990-2009 2010-2019
Продолжительность календарного периода со среднесуточной температурой воздуха, превышающей 5°С
Наурская 237 251 253
Гудермес 238 254 264
Грозный 237 252 244
Шатой 218 229 228
Сумма среднесуточных значений температуры воздуха за период календарного года со среднесуточной температурой, превышающей 10 °С
Наурская 3663 3838 4027
Гудермес 3781 3947 4151
Грозный 3614 3818 3737
Шатой 2910 2999 3062
Средняя температура января, °С
Наурская -3,1 -1,3 -1,2
Гудермес -2,9 -1,3 -0,6
Грозный -3,4 -1,3 -1,7
Шатой -3,9 -2,7 -2,4
Средняя температура июля, °С
Наурская 24,1 24,2 25,6
Гудермес 24,6 25,0 25,9
Грозный 24,1 24,0 24,1
Шатой 20,1 20,4 21,3
Таблица 3
Отклонение суммы активных температур от среднемноголетнего значения за период с 1965 по 2015 г.
Отклонение суммы
Метео-станция активных температур от нормы, °С
Наурская 284
Гудермес 351
Грозный 266
Шатой 268
Отрицательные температуры на исследуемой территории отмечаются с октября по апрель. Чаще всего минимальные температуры приходятся на январь-февраль (табл. 5). Све-
дений об ущербе, нанесенному сельскому хозяйству за 2010-2019 гг. от экстремально низких температур не поступало. Ущерб сельскому хозяйству из-за заморозков был нанесен в 2017-2019 гг. Также среди опасных агрометеорологических явлений, наносящих
ущерб сельскому хозяйству на территории Чеченской Республики можно выделить интенсивные осадки, вызывающие задержку уборки зерновых культур, потемнение колоса, осыпание зерна.
Таблица 4
Максимальные температуры в период с 2001-2019 г.
Грозный Гудермес Наурская Шатой
5 6 7 8 5 6 7 8 5 6 7 8 5 6 7 8
2001 40,0 39,0 39
2002 37,2 36,4 36,4 36,5
2003 38,9 37,5 36,7
2004 36,0 36,0 34,6 37 30,8
2005 38,7 37,9 38 33,6
2006 41,3 40,6 41,1 38,6
2007 38,0 39,5 40 38,0
2008 37,0 37,0 39,1 39 35,0
2009 36,0 38,5 38,7 32,0
2010 40,7 41,0 40 37,0
2011 39,6 40,9 41,5 37,6
2012 36,7 38,0 37,5 33,7
2013 35,7 36,8 37,2 34,3
2014 38,8 38,9 40,3 36,4
2015 39,6 41,2 42,4 36,5
2016 36,0 37,2 38,5 34,0
2017 39,0 40,3 42 36,3
2018 38,2 39,7 40,9 36,2
2019 36,3 38,0 38 34,8
Таблица 5
Минимальные температу
Грозный Гудермес Наурская Шатой
1 2 12 1 2 12 1 2 12 1 2 12
2001 -15,4 -19,5
2002 -20,1 -24,5 -20,2
2003 -12,5 -15,1 -13,4
2004 -11 -11,0 -9,9
2005 -14,6 -15,0 -19,1 -18,5
2006 -20 -21,2 -23,5 -20,5
2007 -16,3 -16,2 -24,5 -18
2008 -22,2 -24,9 -29,9 -20,5
2009 -15 -13,0 -17,3 -18,5
2010 -18,4 -17,6 -20,3 -17,8
2011 -18 -16,5 -19,1 -15,8
2012 -25 -23,4 -26,8 -23,1
2013 -11,4 -12,9 -16,5 -15,3
2014 -22,7 -21,9 -20,4 -22,9
2015 -19,8 -18,5 -21,8 -18,6
2016 -19,7 -17,3 -20,4 -16,7
2017 -16,2 -15,1 -16,2 -18,0 -18,0
2018 -8,6 -7,0 -8 -13,8
2019 -6,6 -6,2 -9,6 -14,7
ры за 2001-2019 гг.
Таблица 6
Отклонение осадков за период с 1965 по 2019 г. от среднемноголетнего значения
Метеостанция 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Год
Наурская 8 10 4 1 3 -3 -1 3 3 5 1 9 42
Гудермес 10 6 1 7 10 12 3 -2 -7 0 0 7 49
Грозный 5 5 0 5 6 6 -1 -3 -4 5 2 7 35
Шатой 9 4 8 19 11 6 -1 5 1 10 5 13 91
Среднее 54,3
Рис. Динамика годовых осадков по метеостанции Наурская за 1965-2019 гг.
Количество осадков за рассматриваемый период в среднем по всем метеостанциям выросло на 53,3 мм (табл. 6). Больше всего рост осадков отмечается в горнокотловинных ландшафтах (на 15 %). Существенно осадки выросли также в полупустынных и пустынных ландшафтах - на 11 %. Для степных ландшафтов прирост незначителен - 8 %, что можно отнести к естественной флуктуации. В целом количество выпадаемых осадков увеличилось в месяцы холодного периода, а с июня по сентябрь отмечается, наоборот, их сокращение. Несмотря на годовой прирост осадков на метеорологической станции Наурская, линейный тренд иллюстрирует тенденцию к их сокращению (рис.).
Таблица7 Отклонение показателей увлажнения от среднемноголетнего значения за период с 1965 по 2019 г.
Метеостанция ГТК КУ
Наурская 0,03 0,02
Гудермес 0,05 0,02
Грозный 0,01 0,01
Шатой 0,08 0,06
Показатели влагообеспеченности, такие как Ку и ГТК иллюстрируют стабильность влагообеспечения несмотря на рост годовых осадков, это говорит о стабильности границ природно-территориальных комплексов (ПТК).
Заключение
Теплообеспечение территории Чеченской Республики улучшилось: годовая температура выросла на 0,8 оС; продолжительность календарного периода со среднесуточной температурой воздуха, превышающей 5 °С, увеличилась на 10-16,5 дней; сумма активных температур выросла на 810 %; период активной вегетации увеличился на 9-10 дней; отмечается устойчивое повышение средних температур января. Также улучшилось влагообеспечение территории. В среднем по республике осадки выросли на 53,3 мм. Существенный прирост осадков отмечается в полупустынных и пустынных и в горно-котловинных и ландшафтах на 11 -15 % соответственно, основной их прирост приходится на месяцы холодного периода. Однако показатели ГТК и Ку существенных изменений не претерпели, это говорит о стабильности гра-
ниц ПТК. В целом, наблюдаемые изменения климата на территории Чеченской Республики способствуют увеличению
1. Бекмурзаева Л. Р., Братков В. В. Влияние изменчивости климата на отдельные отрасли экономики Чеченской Республики // Естественные и технические науки. 2017. № 2. С. 90-98.
2. Братков В. В., Борликов Г. М. Хухлачиев Б. С. Сезонная динамика семиаридных и аридных ландшафтов Юга России // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. 2002. № 3. С. 58-65.
3. Братков В. В., Салпагаров А. Д., Мокроусов Д. О. Сезонная динамика ландшафтов Тебер-динского заповедника // Труды Тебердинского государственного биосферного заповедника. 2005. Вып. 41. 96 с.
4. Заурбеков Ш. Ш. Современные климатические изменения и их влияние на ландшафтную структуру региона (на примере Северного Кавказа): автореф. дис. ... докт. геогр. наук. Краснодар, 2012. 48 с.
5. Заурбеков Ш. Ш., Бекмурзаева Л. Р., Братков В. В. Оценка изменений современных агроклиматических условий природных ландшафтов Чеченской Республики // Известия Дагестанского государственного педагогического универси-
1. Bekmurzaeva L. R., Bratkov V. V. The impact of climate variability on certain sectors of the economy in the Chechen Republic. Estestvennye i tekhnicheskie nauki [Natural and technical sciences], 2017, No. 2. Pp. 90-98 (In Russian)
2. Bratkov V. V., Borlikov G. M. Huhlachiev B. S. Seasonal dynamics of semi-arid and arid landscapes in the South of Russia. Izvestiya VUZov. Severo-Kavkazskij region [Proceedings of Higher Educational Institutions. North Caucasus Region], 2002. No. 3. Pp. 58-65 (In Russian)
3. Bratkov V. V., Salpagarov A. D., Mokrousov D. O. Seasonal dynamics of landscapes in the Te-berda nature reserve. Trudy Teberdinskogo gosu-darstvennogo biosfernogo zapovednika [Proceedings of the Teberda State Biosphere Reserve], 2005. Iss. 41. 96 p. (In Russian)
4. Zaurbekov Sh. Sh. Sovremennye klimatiches-kie izmeneniya i ih vliyanie na landshaftnuyu strukturu regiona (na primere Severnogo Kavkaza): Avtoref. ... dis. dokt geogr. nauk [Recent Climatic Changes and their Impact on the Landscape Structure in the Region (on the Example of the North Caucasus). Author's abstract of Ph.D (Geography)]. Krasnodar, 2012. 48 p. (In Russian)
5. Zaurbekov Sh. Sh., Bekmurzaeva L. R., Bratkov V. V. Assessment of changes in modern agro-climatic conditions of natural landscapes of
продуктивности сельского хозяйства за счет улучшения условий тепло- и влаго-обеспеченности.
тета. Естественные и точные науки. 2016. Т. 10. № 2. С. 83-92.
6. Иванов Н. Н. Ландшафтно-климатические зоны земного шара. М.-Л.: Изд-во Академии наук СССР, 1948. 224 с.
7. Ларионов Ю. А. Изменение фенологических сроков произрастания сельскохозяйственных культур на Северном Кавказе // V Международная конференция «Устойчивое развитие горных территорий» (Владикавказ, 2004). Владикавказ: изд-во «Терек», 2004. С. 494-495.
8. Лурье П. М. Глобальное изменение климата и сток рек юга России // Эколого-географический вестник Юга России. 2002. № 2. С. 42-45.
9. Сиротенко О. Д., Павлова В. Н. Методы оценки последствий изменения климата для физических и биологических систем. М.: НИЦКГ Планета, 2012. 512 с.
10. Чирков Ю. И. Основы агрометеорологии. Л.: Гидрометеозидат, 1975. 253 с.
11. Шашко Д. И. Агроклиматические ресурсы СССР. М.: Гидрометеоиздат, 1985. 243 с.
the Chechen Republic. Izvestiya Dagestanskogo gosudarstvennogo pedagogicheskogo universi-teta. Estestvennye i tochnye nauki [Dagestan State Pedagogical University. Journal. Natural and Exact Sciences], 2016. Vol. 10. No. 2. Pp. 83-92 (In Russian)
6. Ivanov N. N. Landshaftno-klimaticheskie zony zemnogo shara [Landscape and Climatic Zones of the Globe]. Moskva; Leningrad, the USSR Academy of Sciences Publ., 1948. 224 p. (In Russian)
7. Larionov Yu. A. Change in phenological timing of crop growth in the North Caucasus. V Mezhdunarodnaya konferenciya «Ustojchivoe razvitie gornyh territory» [5th International Conference Sustainable Development of Mountain Areas]. Vladikavkaz, Terek Publ., 2004. Pp. 494-495 (In Russian)
8. Lur'e P. M. Global climate change and river flow in southern Russia. Ekologo-geograficheskij vestnik YUga Rossii [Ecological Journal of the South of Russia], 2002. No. 2. Pp. 42-45 (In Russian)
9. Sirotenko O. D., Pavlova V. N. Metody ocenki posledstvij izmeneniya klimata dlya fizicheskih i biologicheskih system [Methods for Assessing the Effects of Climate Change on Physical and Biological Systems]. Moskva, RCSH Planet Publ., 2012. 512 p. (In Russian)
Литература
References
10. Chirkov Yu. I. Osnovy agrometeorologii [Fundamentals of Agrometeorology]. Leningrad, Gidrometeozidat Publ., 1975. 253 р. (In Russian)
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ Принадлежность к организации
Бекмурзаева Луиза Руслановна, кандидат географических наук, доцент, старший научный сотрудник НТЦ КП «Недра», Грозненский государственный нефтяной технический университет имени академика М. Д. Миллионщикова (ГГНТУ им. академика М. Д. Миллионщикова), Грозный, Россия; e-mail: [email protected]
Заурбеков Шарпутди Шамсутдино-вич, доктор географических наук, профессор, заведующий кафедрой экологии и природопользования, ГГНТУ им. академика М. Д. Миллионщикова, Грозный, Россия; e-mail: [email protected].
Братков Виталий Викторович, доктор географических наук, профессор, заведующий кафедрой географии, Московский государственный университет геодезии и картографии, Москва, Россия; e-mail: [email protected]
11. Shashko D. I. Agroklimaticheskie resursy SSSR [Agroclimatic Resources of the USSR]. Мoskva, Gidro-meteoizdat Publ., 1985. 243 р. (In Russian)
AUTHORS INFORMATION Affiliations Luiza R. Bekmurzaeva, Ph.D. (Geography), Associate Professor, Senior Researcher, Nedra STCC, M. D. Millionshchikov Grozny State Oil Technical University (M. D. Mil-lionshchikov GSOTU), Grozny, Russia; email: [email protected]
Sharputdi Sh. Zaurbekov, Doctor of Geography, Professor, Head of the Department of Ecology and Nature Management, M. D. Millionshchikov GSOTU, Grozny, Russia; email: [email protected].
Vitaly V. Bratkov, Doctor of Geography, Professor, Head of the Department of Geography, Moscow State University of Geodesy and Cartography, Moscow, Russia; e-mail: [email protected]
Принята в печать 13.07.2020 г.
Received 13.07.2020.
