Научная статья на тему 'Метод реконструкции типа мезомасштабных систем осадков, генерирующих шквалы, по особенностям изменения приземного давления'

Метод реконструкции типа мезомасштабных систем осадков, генерирующих шквалы, по особенностям изменения приземного давления Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
137
35
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Ленская Ольга Юрьевна, Абдуллаев Санжар Муталович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Метод реконструкции типа мезомасштабных систем осадков, генерирующих шквалы, по особенностям изменения приземного давления»

форма МЛТТТ Скачок давления и продолжительность зоны повышенного давления в сверхбыстрых МЛТТТ заметно больше, чем в исследованных линиях другого типа и локальных штормах, что позволяет предположить, что эти МЛТТТ являются главным виновником катастрофических шквалов в регионе.

Список литературы

1. Abdoulaev S., Lenskaia О., da Silva Marques V., Pinheiro F.M.A., Movimentos relativos em linhas de convecfao severa acompanhadas pela regiao estratiforme // Rev. Bras. de Meteor. 2000. Vol. 15. № 2. Р. 87-102. (Резюме англ.)

2. Doviak J.R., Zrnic D.S. Doppler radar and weather observations. London: Academic. Press., 1984. 458 p.

3. Johnson R.H., Hamilton P.J. The relationship of surface pressure features to the precipitation and airflow structure of an intense midlatitude squall line // Mon. Wea. Rev. 1988. Vol. 116. № 6. Р. 1444-1472.

4. Johnson R.H. Surface mesohigh and mesolows // Bull. of Amer. Met. Soc. 2001. Vol. 82. Р. 13-31.

5. Loehrer S.M., Johnson R.H. The surface pressure features and precipitation structure of PRE-STORM mesoscale convective system // Prepr. of 17th Conf. on Severe Local Storms, St. Luis, Missouri, October 4-8, 1993. St. Luis, Missouri, 1993. Р. 481-485.

6. Ludlam F.H. Clouds and storms. Pennsylvania: St. Univ. Press, 1980. 405 p.

7. Mahoney III W.P. Gust front characteristics and kinematics associated with interacting thunderstorm outflows // Mon. Wea. Rev. 1988. Vol. 116. № 6. Р. 1474-1491.

8. Seitter K.L. A numerical study of atmospheric density motion including effect of condensation // J. Atmos. Sci. 1987. Vol. 43. Р. 3068-3076.

9. Абдуллаев С.М., Ленская О.Ю. Эволюционная классификация мезомасштабных линий шквалов // Метеорология и гидрология. 1998. № 3. С. 24-32.

10. Васильев А. А. Рекомендации по прогнозу неблагоприятных и стихийных явлений, связанных с зонами активной конвекции. М.: Гидрометцентр, 1999. 27 с.

О.Ю. Ленская, С.М. Абдуллаев

Метод реконструкции типа мезомасштабных систем осадков, генерирующих шквалы, по особенностям изменения приземного давления

1. Мезомасштабные системы осадков и шквалы

На Южном Урале основными опасными явлениями погоды, связанными с конвективной облачностью, наряду с интенсивными осадками являются шквалистые усиления ветра [2]. В последние 30 лет на метеостанциях Челябинского гидрометеоцентра было зарегистрировано 30 случаев шквалов со скоростью более 25 м/с, главным образом в конце весны - начале лета. Наиболее часто шквалам подвержена степная зона нашей области, где отмечается более 20 дней в году с сильными ветрами [4]. Шквалы со скоростями более 20 м/с наносят существенный ущерб постройкам, лесным насаждениям и сельскохозяйственным посевам, повреждают линии связи и электропередач. Кроме очевидной разрушительности скоростей ветра в 20-25 м/с более умеренные шквалистые усиления ветра не менее опасны. Так, для авиации опасность представляет встречный шквал в 15 м/с, а боковой шквал «всего» в 8 м/с.

Первоосновой для прогноза условий развития шквалов в регионе является оценка повторяемости шквалов и типов мезомасштабных систем осадков, их генерирующих. Исследование, произведенное авторами настоящей статьи [3], определенно демонстрирует, что значительная часть шквалов не может фиксироваться в стандартные сроки с измерениями один раз в три часа, а наблюдения между сроками несут лишь качественную информацию об эпизодических сильных ветрах, прошедших над пунктом измерений. На основании анализа информации, полученной с помощью доплеровского радара, показано, что значительное количество таких случаев связано с локальными штормами либо с конвективными сегментами мезомасштабных линий шквала (МЛТТТ), которые имеют размеры до 30 км и существуют около часа, а также с независимыми фронтами порывов. Несомненно, что пространственное разрешение метеорологической сети —50 км для регистрации явлений этого масштаба явно недостаточно.

Опыт радиолокационных наблюдений [3] подсказывает, что мощные шквалы концентрируются в полосе шириной 20-30 км, но проявляются на фоне крупного мезомас-штабного явления, имеющего линейные размеры —200 км и длящегося более 5 часов, которое носит название сверхбыстрых мезомасштабных линий шквала. Сверхбыстрые МЛТТТ, в тылу которых развивается зона осадков слоистообразной облачности (ЗОСО), имеют свои отличительные особенности в распределении поля давления - это фронтальная депрессия В, зона повышенного давления А (мы избегаем терминов mesolow и mesohigh, часто переводимых как мезоциклон и мезоантициклон, что приводит к неверной интерпретации данного явления) и тыловая депрессия Bw, которые однозначно проявляются на барограммах при их прохождении над пунктом наблюдения (рис. 1 а). Во фронтальной части линии находится область пониженного давления - мезодепрессия В, а конвергенция ветра порядка 10-4-10-3 с-1 в эту область поддерживает интенсивные восходящие движения, усиливающиеся вынужденной конвекцией над фронтом плотно-стного потока, что выражается в скачке давления ЛРа между зоной В и А. Такой перепад давления в сотни паскалей вызван нисходящими потоками воздуха из конвективного

региона МЛТ , образующими у поверхности линзу относительно холодного воздуха,

1/2

который поддерживает растекание плотностного потока со скоростью С ~ ЛРа , определяя скорость МЛШ [3].

Мезомасштабная зона А высокого давления продолжается в обширной (—100 км) зоне осадков слоистообразной облачности, распространяясь вплоть до ее тыловой части, где давление вновь начинает падать. На краю ЗОСО и вслед за нею часто регистрируется замкнутая область пониженного давления Bw - тыловая депрессия, которая связана с адиабатическим нагреванием нисходящего воздушного потока из средней тропосферы в тылу зоны слоистообразной облачности [1]. Минимум атмосферного давления у поверхности земли совпадает с областью наибольшего нагрева воздуха и уменьшения влажности на высоте 850 гПа. Выраженная тыловая депрессия отражается в резком увеличении скорости приземного ветра, нередко сравнимая по величине со скоростью ветра у ведущего края МЛТ .

Основываясь на вышеизложенных результатах, можно предположить, что по крайней мере ход давления с явно выраженной зоной А на станции позволит отделить сверхбыстрые МЛТ от других типов явлений, оценить их повторяемость и значимость для прогноза в регионах, где отсутствует радиолокационная информация.

движение

-©■

линии шквала

а)

Рис. 1. Распределение осадков, давления и ветра в сверхбыстрых мезомасштабных линиях шквала а) симметричной и б) несимметричной формы. Кружками обозначена траектория метеостанции относительно неподвижной МЛШ (см. текст).

2. Метод и данные

В работе использованы анерумбограммы, барограммы и плювиограммы из архива агроклиматологической метеостанции, расположенной на территории Федерального университета г. Пелотас, Бразилия (описание региона см. [3]). Оценка повторяемости типизированных событий в ходе давления, ветра и осадков по данным метеостанции была произведена для периода с января 1985 по апрель 1986 и с ноября 1987 по декабрь 1995 года (с мая 1986 по октябрь 1987 года архивы отсутствует). Таким образом, с ноября по апрель в выборку попало по 10 месяцев и с мая по октябрь по 9 месяцев.

Как и ранее, под шквалом понималось усиление ветра, превышающее 8 м/с относительно фонового значения и длящееся не менее 2 минут. Такое определение позволяло, с одной стороны, исключить случаи просто сильных ветров, плавно достигавших подчас 30 м/с в глубоких циклонах, и менее значимые по величине и продолжительности кратковременные усиления ветра. Другим ограничением явилось качество исходного разрешения прибора по времени. Было обнаружено, что значительное количество шквалов имеет явно выраженную тонкую структуру, отмеченную в [3], когда вслед за первым порывом следовал локальный минимум скорости ветра на 5-10 м/с меньший, а затем новое шквалистое усиление ветра. Однако поскольку время между максимумами обычно не превышало 10-15 минут, то определение величины порыва во втором максимуме ветра часто было затруднительно из-за ограниченной толщины линии самописца. Исходя из этого, шквалистые порывы, различавшиеся по времени не более, чем на 20 минут, объединялись в одно событие, а под моментом прохождения шквала принимался момент максимума скорости ветра. Всего было зафиксировано 190 шквалов в 175 днях, поскольку в 11 днях было отмечено по 2 шквалистых усилений и в 2 днях по 3 шквала.

Для уточнения и проверки реконструкции типов мезомасштабных систем, генерирующих шквалы, использовались оцифрованные плювиограммы. Шквалы в регионе органически связаны с выпадением осадков из конвективной и слоистообразной облачности МЛТТТ и локальных штормов [3]. В то же время пики скорости ветра в данных событиях могли быть связаны с сухими порывами на удаленном от МЛШ фронте порывов или от отдельных локальных штормов, развивавшихся перед МЛШ Для сопоставления с отдельным пиком ветра оценивались максимальные осадки за 10 минут в интервал времени ± 10 мин к моменту возникновения пика.

Конвективными считались такие осадки, когда за 10 минут выпадало не менее 1 мм, т.е. осадки эквивалентной интенсивности 6 мм/час. Такой критерий был выбран, исходя из примерного соответствия эквивалентной интенсивности осадков в 6 мм/час радиолокационной отражаемости Ъ = 35 ёБЪ, которая обычно регистрируется радаром в зонах конвективных осадков. Осадки интенсивностью от 0,1 мм/10 мин (~17-20 ёБЪ) до 1 мм/10 мин считались выпадающими из слоистообразных облаков. При меньших интенсивностях или отсутствии осадков вообще интервал считался периодом времени вне «зоны осадков». Таким образом, концептуально случаи «вне зоны осадков» - это пики ветра, случившиеся по крайней мере в 20-минутные перерывы между осадками либо вне зоны влияния мезомасштабных систем осадков.

Перемещение конвективного региона МЛШ является суммой векторов развития и вектора пассивного переноса. Данный факт определяет то, что даже при видимом движении линии конвективных осадков в направлении метеостанции (траектории 2 - 4, на рис. 1 б), конвективный регион может пройти левее или правее метеостанции. Зона осадков слоистообразной облачности подвержена только пассивному переносу со средним ветром в тропосфере и обычно значительно шире, нежели регион конвективных

осадков, поэтому в качестве основного индикатора прохождения мезомасштабных линий шквала через метеостанцию (как симметричной, так и несимметричной формы) при анализе событий по ходу давления на барограммах целесообразно выбирать случаи с появлением зоны повышенного давления А.

Используя барограммы, доступные для 171 дня, 185 шквалов были классифицированы в три категории по характерным формам хода давления:

1) «классический» ход давления (С), когда запись давления содержала последовательность: область пониженного давления (шеБо1ош) В; область повышенного давления (шезоЫ§Ь) А и тыловая депрессия В№. Такой ход давления соответствует возможному прохождению симметричной по форме МЛТТТ с развитой зоной осадков слоистообразной облачности по траектории 1 на рис. 1 а;

2) «классический слабый» ход (СЖ), когда в записи давления присутствовала область А, однако В или В№ не наблюдались; эти случаи могут соответствовать прохождению асимметричной МЛТТТ по траекториям 2-4 на рис. 1 б;

3) событие, названное «единичный» (и), когда отмечался пик скорости ветра, однако без явного обособления области А; эти случаи могут соответствовать локальным штормам и МЛШ без ЗОСО.

На рис. 2 показаны примеры типового хода давления для каждой из категорий шквала. Отдельно для каждой категории вычислялась средняя величина максимального шквала Умах, а также величина второго пика ветра У№, необязательно формально относящегося к шквалу. Для первых двух категорий находился перепад давления ДРа, между максимумом в области А и В, а для третьей - разница в перепаде давления (если таковой фиксировался) относительно предыдущего фона. Вычислялся также перепад давления в тыловой депрессии ДР№ и длительность Т прохождения зоны А (см. рис. 2 а, б).

26.03.85

29.10.85

26.11.85

18 24 6

12.09.85

18 24 6 { 13.01.88

А .Ч|>»ЧГ

24 6 22.03.95 12

12 18

Время, часы

а)

ю

I

10

о

10

24

29.03.90 1

24 6

10.02.91

18 24

Время, часы

18 24

Время, часы

в)

Рис. 2. Ход давления в категориях шквала а) С, б) СБ и в) и. Стрелкой указаны моменты шквала. Шкала давления 0-10 гПА приведена относительно уровня в 1000 гПА

ю

3. Применение метода и обсуждение результатов

Наиболее часто шквалы на крайнем юге Бразилии наблюдаются в теплый период года с октября по март от 2 до 3 шквалов в месяц, прогрессивно снижаясь к зимним месяцам с минимумом в июле - один шквал раз в 2 года. По-видимому, шквалы в марте, октябре связаны с интенсификацией циклогенеза на полярном фронте весной и осенью, а летние - с большим количеством дней с локальными штормами.

Из 190 шквалов 40% (76 случаев) наблюдалось «вне зон осадков» и 60% (114 случаев) в осадках, из которых 75 были ливневыми, а 39 меньшей интенсивности. Детальный анализ 115 шквалов вне зон ливневого дождя показал, что ещё в 22 случаях конвективные интенсивности наблюдались на станции в пределах 1 часа. Таким образом, по крайней мере около половины событий шквалистого ветра в регионе прямо связано с развитием мощной кучево-дождевой облачности. В целом, в конвективных случаях максимальный ветер при шквале в среднем составлял 14,9 ± 4,6 м/с, что несколько больше величин в неливневых осадках 13,0 ± 4,1 м/с и промежутках без дождя 12,0 ± 3,3 м/с.

Роль конвективной облачности для формирования шквалов можно продемонстрировать многими фактическими примерами. Во-первых, сами конвективные осадки в «шквальной» выборке в среднем достаточно интенсивные ~ 5 мм/10 мин, что равноценно радиолокационной отражаемости около 47 dBZ. В 60% случаев это осадки слоем 3 мм и более за период (>44 dBZ), а в 25% - это осадки от 8 мм/10 мин (> 50 dBZ). В выборке из 33 шквалов с ветром выше 17 м/с (8 баллов по шкале Бофорта) - 21 случай связан с выпадением конвективного дождя и по 6 случаев без дождя или при интенсивности менее 1 мм/10 мин. Во-вторых, максимальный порыв до 28 м/с наблюдался при интенсивности 4,2 мм/10 мин, среди осадков неливневой формы максимальный ветер достигал 25 м/с, а без дождя только 21 м/с. Вообще из 10 сильных шквалов > 22 м/с на станции 8 были связаны с конвективными осадками, а 2 были в слоистообразной облачности. Шквалы без осадков на станции, как показано ранее, могли быть связаны с конвективными оттоками: для 4 шквалов >17 м/с, произошедших без дождя, имелась радиолокационная информация, подтвердившая развитие мощной конвективной облачности вблизи метеостанции.

Очевидно, что дневной ход повторяемости шквалов контролируется фазой развития мезоконвективных систем. В двухчасовые промежутки с 12 до 24 часов возникает по 18-23 шквала, а с 0 до 12 часов местного времени по 7-13 шквалов. Наибольшее количество шквалов зафиксировано вечером и ночью, а наименьшее поздним утром. Таким образом, шквалы прогрессивно концентрируется во вторую половину дня (67% случаев) в отрезок времени в 6 часов, вслед за максимальным прогревом земной поверхности (-16 часов).

Мезомасштабные особенности, выделенные на тренде давления, позволили отнести 53 шквала к типу С, 45 к СБ и 87 шквалов к типу И. Классические шквалы С почти «ежегодно» (подразумеваются средние значения, хотя для региона имеется выраженная фокусировка шквалов в отдельные годы) происходят в октябре, декабре, январе и марте и раз в два года в ноябре, феврале и апреле. Шквалы С редки с мая по сентябрь. «Почти классические» шквалы СБ раз в два года повторяются в октябре и с марта по июнь, с выраженным минимумом в зимние (июль - август) и летние (декабрь - февраль). Одинокие шквалы и, ежегодно повторясь с ноября по февраль с максимумом в декабре до 2 случаев, раз в два года наблюдаются с осени до середины зимы - с марта по июль, но редки во второй половине зимы и до конца весны - с августа по октябрь.

Сезонный ход шквалов проявляется и в характерных условиях синоптического масштаба, способствующих возникновению шквала того или иного типа. Так, барические тенденции и-шквала значительно отличаются от оных для С и СБ: примерно в половине случаев одинокий шквал возникал при росте давления или нулевой барической тенденции, тогда как в 65 шквалов СБ и 75% С наблюдались при падении давления от 1,3 до 12 гПа за предшествующие событию 6 часов. Примечательно, что при положительном тренде давления (не более 2,3 гПа/6 ч) наблюдалось только четыре С-шквала.

В пяти днях при типовом ходе давления С и двух днях СБ происходило по 2 шквала, поэтому данные табл. 1 и 2 приводятся к 48 и 43 событиям на момент времени наибольшего порыва ветра. Около 70% шквалов типа С наблюдается в зоне конвективных осадков и лишь 10% вне зон осадков (табл. 1) - это ещё один аргумент в пользу того, что выбранного метода последовательной типизации, в котором за первооснову взят ход давления в классической мезомасштабной линии шквала. Кроме того, среди И-шквалов, по сравнению с С, наблюдается тенденция уменьшения шквалов, связанных с прохождением конвективного ядра почти в два раза и, наоборот, увеличение «сухих» порывов в 5 раз.

Таблица 1

Повторяемость осадков в период мезомасштабных шквалов

Событие Всего Осадки I, мм/10мин в течение ±10 мин от момента шквала

Конвективные I > 1,0 Слоистообразные 0,1 < I <1,0 Вне зон осадков (1<0,1)

С 48 33 10 5

СБ 43 19 12 12

И 87 19 14 54

Всего 178 71 36 71

Таким образом, шквалы без выпадения осадков характерны для типа И (> 60%), что предполагает ощутимый вклад «сухих» холодных оттоков от отдельных локальных штормов или независимых фронтов порывов. Заметим, что в 53 «одиноких» шквалах на тренде давления выявлен небольшой пик или выемка, а 22 случая имели ход давления, напоминающий СБ (см. рис. 1), но без выраженной зоны А. Таким образом, только 34 И-шквала (т.е. 18% от общего числа шквалов) прошли без заметных изменений на фоне крупномасштабного тренда давления, причем 70% из них без осадков. Известно, однако, что локальный порыв ветра на микробарограммах сопровождает скачкообразное изменение давления характерной формы (так называемый «грозовой нос»), а инертность стандартных недельных барографов, видимо, не позволяет обнаруживать такие скачки и отражает лишь более долговременные тенденции в десятки минут и более, т.е. мезомас-штабные явления крупнее 10 км и более.

В табл. 2 представлены средние значения максимального ветра, перепады давления в фронтальной и тыловой депрессии, вторичные усиления ветра в тылу мезомасштабных систем. Очевидно, что наиболее заметное изменение барических характеристик связано со шквалами типа С, что выражается и в заметном увеличении величины порывов, по сравнению со шквалами И и СБ. Значимость событий С, подразумевающих прохождение сверхбыстрых МЛТТТ над территорией, подчеркивается следующим. Порывы ветра выше 8 баллов наблюдались в 19 случаях С, 4 случаях СБ и 10 случаях И, т.е. 70% силь-

ных шквалов связано с событиями типа С и СБ. Более того, 8 из 10 случаев экстремальных шквалов >22 м/с - это шквалы типа С!

Таблица 2

Реконструированные характеристики мезомасштабных систем

Тип системы и ход давления Ушах, м/с Ра, гПа Р^', гПа /с ¡> Т, час

Классическая МЛШ (С) Асимметричная МЛШ (СБ) Локальные СЬ и порывы (И) 16,4±4,6 12,6±2,9 12,4±3,6 3,6±1,5 2,5±1,0 1,3±0,9(53) 2,9±1,5 1,9±1,3(41) 1,3±0,9(5) 7,8±3,5(25) 7,7±2,9(22) нет 3,3±1,3 2,8±1,2 1(1)

Кроме очевидной реконструкции свойств мезомасштабных систем, приведенных в табл. 2, возможно и дальнейшее их описание, основанное на эмпирических и теоретических связях между ветром, давлением и осадками в системах. К примеру, если принять, что скорость максимального ветра Ушах пропорциональна скорости смещения линий шквала С, как Ушах = 0,8С +2 м/с [3], то скорость смещения классических МЛШ около 18 м/с, а других систем не более 14 м/с. Скорость систем можно оценить и по связи скорости с квадратом разницы давления Ра, С = кДРа1/2, дающей для типа С скорость около 16 м/с и 13 м/с для СБ.

Обычно [3] сверхбыстрые линии шквала превышают компоненту пассивного переноса на 6-9 м/с, поэтому компонента скорости переноса равна около 8-12 м/с, т.е. около 30-40 км/ч. В этом случае для МЛШ, которой соответствует ход давления типа С, длительность мезомасштабной области повышенного давления А на барограмме (табл. 2) может быть интерпретирована как время прохождения зоны осадков слоистообразной облачности размером 30 (40) км/ч *3,3 ч - 100-120 км.

4. Заключение

Представленная методика классификации типов шквалов демонстрирует, что в отсутствие в исследуемом регионе радиолокационной информации для изучения повторяемости типов шквалов и оценки повторяемости мезомасштабных систем, которые их производят, могут быть использованы многолетние записи хода давления, температуры, осадков и скорости ветра.

В первую очередь отметим, что не менее 70% случаев шквалов >8 м/с наблюдается непосредственно или вблизи зон кучево-дождевой облачности; экстремальные шквалы всегда связаны с выпадением осадков. Своеобразный ход давления С дает основание выделить мезомасштабные линии шквала (МЛШ) с развитой зоной осадков слоистообразной облачности (ЗОСО) в тылу по стандартным барограммам и описать многие их особенности. Наличие мезомасштабного гребня давления А на барограммах, при невыраженных фронтальной и тыловой мезодепрессии демонстрирует относительно большое число МЛШ асимметричной формы, которая присуща концу стадии зрелости линии. Перепады давления и скорость ветра в таких случаях обычно меньше, чем в типе С. В сумме же прохождение МЛШ с ЗОСО определяют более 50% шквалов, большая часть (от 70 до 90%) которых наблюдается в зонах осадков. С другой стороны, в половине шквалов характерный мезогребень давления не выражен на стандартных барограммах, причем 60% таких порывов происходит вне зон осадков.

В целом менее 20% порывов не отражается на фоне крупномасштабной тенденции давления стандартных барограмм, что расширяет возможности стандартной наблюда-

тельной сети в оценке повторяемости типов мезомасштабных систем, генерирующих шквалы в регионах, где радиолокационная информация отсутствует (например, на территории Южного Урала). Определенно можно утверждать, что при применении метода для оценки количества шквалистых усилений только по форме барограмм, недооценки значительных шквалов не произойдет. Проводя аналогичную работу по данным метеостанций региона, возможно построить многолетние карты повторяемости типов систем и их параметров, т.е. заложить основу для мезоклиматологии региона.

Список литературы

1. Johnson R.H. Surface mesohigh and mesolows // Bull. of Amer. Met. Soc. 2001. Vol. 82. №1. Р. 13-31.

2. Ильина Т.В. Опасные явления погоды на территории Челябинской области // Гидрометеорология и мониторинг окружающей среды. Челябинск, 2004. С. 8-10.

3. Ленская О.Ю., Абдуллаев С.М. Использование доплеровского радара и данных наземных наблюдений для изучения и прогноза шквалов // Вестн. Челяб гос. ун-та. Сер. 12. Экология. Природопользование. 2005. №1. С. 131-143.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

4. Успин А.А., Успина Ф.Ф. Климат и опасные явления погоды на Урале // Природа Урала. Вып. 9. Екатеринбург, 2004. 108 с.

Д.А. Лисовой, В.А. Синявский Экологическое состояние почв и урбаноземов г. Челябинска

Воздействие человека на окружающую среду приводит к изменению геосферы и педосферы, к формированию новых образований, часто не имеющих аналогов в природе. Особый интерес данная проблема приобретает в условиях интенсивной урбанизации территорий крупных промышленных центров.

Изучению функциональных свойств городских почв посвящены работы М.Н. Строгоновой, А. Д. Мягковой, А. А. Каздыма и других исследователей. Работы этих авторов имеют локальный характер, так как в них рассматриваются несколько городов: Москва, Санкт-Петербург, Казань и некоторые другие. Почвенные антропогенные образования -урбаноземы других городов России, в том числе и города Челябинска, - остаются малоизученными.

В соответствии с этим целью данной работы является изучение экологического состояния урбаноземов города Челябинска и особенностей изменения зональных почв в условиях города.

В почвенном покрове природной зоны, где размещается г. Челябинск, преобладают черноземы выщелоченные, встречаются серые лесные оподзоленные и пойменные почвы, солончаки и солонцы.

Для изучения свойств урбаноземов были заложены 4 почвенных разреза, из которых отбирались индивидуальные образцы послойно: 0-20, 20-40 и 40-60 см. Отобраны образцы почвогрунтов, завезённых в 2003 году и используемых при благоустройстве города Челябинска.

Результаты исследований показали, что мощность гумусового слоя исследованных почв (урбаноземов) более 20 см, но по всему профилю они имеют большое количество инородных включений.

Физико-химические и химические анализы урбаноземов г. Челябинска выявили своеобразие этих почвенных образований (табл. 1). Прежде всего, для них характерна щелочная реакция водной вытяжки. Содержание гумуса в урбанозёмах Тракторозавод-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.