CC BY
14
Науки о Земле / Earth Science Оригинальная статья / Original Article УДК 911.2
DOI: 10.31161/1995-0675-2018-12-3-58-69
Современные климатические условия равнинных аридных ландшафтов Северо-Западного Прикаспия (по данным метеостанции «Рощино»)
© 2018 Братков В. В. 1, Атаев З. В. 2, 3, Гаджибеков М. И. 4
1 Московский государственный университет геодезии и картографии,
Москва, Россия; e-mail: [email protected] 2 Дагестанский государственный педагогический университет, 3 Прикаспийский институт биологических ресурсов ДНЦ РАН, Махачкала, Россия; e-mail: [email protected] 4 Дагестанский государственный университет, Махачкала, Россия; e-mail: [email protected]
РЕЗЮМЕ. Цель. В статье анализируются современные климатические условия полупустынных ландшафтов Северо-Западного Прикаспия за 1960-2015 гг. в сравнении с предыдущим базовым периодом (1931-1960 гг.). Методы. Методами математической статистики проанализированы изменения средних месячных и годовых температур воздуха, количества атмосферных осадков и коэффициента увлажнения по данным метеостанции «Рощино», близко расположенной к тестовому полигону «Буруны», а также изменения этих параметров по пятилетиям (с 1960 по 2015 гг.). Использованы также данные Справочника по климату СССР за 1966-1970 гг. Результаты. По сравнению с предыдущим временным отрезком годовая температура воздуха повысилась незначительно (на 1,0°С), но в XXI веке отмечается рост температуры воздуха, а амплитуда ее изменений уменьшилась. Характер выпадения осадков стабильный, отмечается слабо выраженная цикличность в течение года. В настоящее время отмечается тенденция сокращения осадков и межгодовая изменчивость. Условия увлажнения незначительно ухудшаются, протекая со слабой циклической составляющей. Соотношение температур и осадков позволяет выделять сухой период, который является лимитирующим фактором для развития растительности, и длится со второй половины июня по третью декаду сентября. Вывод. Климатические условия равнинных аридных ландшафтов Северо-Западного Прикаспия не претерпела существенных изменений, что говорит о стабильности ландшафтной структуры региона.
Ключевые слова: современные климатические изменения, температура, осадки, коэффициент увлажнения, Северо-Западный Прикаспий, можжевеловое урочище «Буруны», метеостанция «Рощино».
Формат цитирования: Братков В. В., Атаев З. В., Гаджибеков М. И. Современные климатические условия равнинных аридных ландшафтов Северо-Западного Прикаспия (по данным метеостанции «Рощино») // Известия Дагестанского государственного педагогического университета. Естественные и точные науки. 2018. Т. 12. № 3. С. 58-69. 001: 10.31161/1995-0675-2018-12-3-58-69
Recent Climate Conditions of the Northwest Preœspian Plane Arid landscapes (According to the Data of the Weather Station «Roshchino»)
© 2018 Vitaly V. Bratkov 1 Zagir V. Ataev 2 3, Muratkhan I. Gadzhibekov 4
1 Moscow State University of Geodesy and Cartography, Moscow, Russia; e-mail: [email protected] 2 Dagestan State Pedagogical University, 3 Precaspian Institute of Biological Resources, DSC RAS, Makhachkala, Russia; e-mail: [email protected] 4 Dagestan State University, Makhachkala, Russia; e-mail: [email protected]
ABSTRACT. Aim. The article analyzes recent climate conditions of the Northwest Precaspian semi-desert landscapes for 1960-2015 in comparison with the previous base period (1931-1960). Methods. The changes of mean monthly and annual air temperature, amount of atmospheric precipitation and moisture coefficient according to the weather station "Roshchino", located close to the test site "Buruny" and the changes in these parameters every five years (from 1960 to 2015) were analyzed by methods of mathematical statistics (from 1960 till 2015). The data of the USSR climate handbook for 1966-1970 are also used. Results. Compared with the previous time period, the annual air temperature increased slightly (by 1.0°C), but in the XXI century there is an increase in air temperature, and the amplitude of its changes has decreased. The nature of precipitation is stable; there is a slight cyclicity during the year. Currently there is a trend of precipitation reduction and the interannual variability. Moisture conditions slightly deteriorate, flowing with a weak cyclic component. The balance of temperature and precipitation makes it possible to distinguish dry period, which is the limiting factor for the vegetation development, and lasts from the second half of June to the third decade of September. Conclusion. There are no significant changes in the climate conditions of the Northwest Precaspian plain arid landscapes. It indicates the stability of the region landscape structure.
Keywords: semi-desert landscape, recent climate changes, temperature, precipitation, moisture coefficient, Northwest Precaspian, juniper tract "Buruny", the weather station "Roschino».
For citation: Bratkov V. V., Ataev Z. V., Gadzhibekov M. I. Recent Climate Conditions of the Northwest Precaspian Plane Arid landscapes (According to the Data of the Weather Station «Roshchino»). Dagestan State Pedagogical University. Journal. Natural and Exact Sciences. 2018. Vol. 12. No. 3. Pp. 58-69. DOI: 10.31161/1995-0675-2018-12-3-58-69 (In Russian)
Введение
Северо-Западный Прикаспий находится на стыке степей Западного и Центрального Предкавказья и среднеазиатских пустынь. Занят преимущественно полупустынными ландшафтами и характеризуется высокой природной изменчивостью климата. В результате этого на одной и той же территории существенно меняются условия ведения хозяйственной деятельности, и главным образом отгонно-пастбищного животноводства [3]. Усиление аридности отмечалось здесь во второй половине и в конце ХХ века. Это привело к активизации процессов опустынивания. В настоящее время этот процесс несколько замедлился, климатические условия способствуют расширению площади степных участков, и, соответственно, улучшению кормовой базы сельского хозяйства. В связи с этим оценка климатических изменений полупустынных ландшафтов Северо-Западного Прикаспия на примере можжевелового урочища «Буруны» и его окрестностей имеют не
только теоретический, но и практический интерес [9].
Материал и методы исследования
В окрестностях урочища «Буруны» располагаются метеостанции «Наурская», «Рощино» и «Терекли-Мектеб», данные которых можно использовать для характеристики климата, его современных параметров и моделирования динамики состояний зональных природно-
территориальных комплексов (ПТК). Расположение метеостанций показано на рис. 1.
В качестве фактографического материала использованы данные Справочника по климату СССР [10] и данные этих метеостанций. Для вычисления изменений средних месячных и годовых температур воздуха, количества атмосферных осадков и коэффициента увлажнения использовались методы математической статистики.
Результаты и обсуждение
Изменения гидроклиматических условий полупустынных ландшафтов Северного Кавказа [5], Восточного Предкавказья [2],
Северо-Западного Прикаспия [6; 7] и Приморской низменности Дагестана [4] были рассмотрены нами ранее.
Температурный режим метеостанций иллюстрирует табл. 1 [8; 10]. Приведенные данные характеризуют временной отрезок до 1960 г.
Средняя годовая температура воздуха изменяется от +10,1° в Рощино до +11,2° в Терекли-Мектебе. С учетом того, что высоты метеостанций отличаются незначительно (от 19 до 78 м), более существенное значение имеет их положение с точки зрения рельефа местности. Наиболее близко к песчаным массивам располагается метеостанция «Рощино», тогда как «Наурская» находится близко к долине
такой крупной реки, как Терек. Терекли-Мектеб размещается наиболее низко, в связи с чем здесь отмечается наиболее высокая средняя годовая температура воздуха. Высокая температура здесь объясняется еще и тем, что лишь в январе на этой метеостанции отмечается отрицательная температура воздуха, тогда как в «Наурской» и «Рощино» отрицательные температуры типичны во все календарные зимние месяцы. Что касается летних температур, то они также наиболее высоки в Терекли-Мектебе, что объясняется низким положением метеостанции.
Среднее месячное и годовое количество осадков иллюстрирует табл. 2.
Рис. 1. Метеостанции в окрестностях тестового полигона (прямоугольником обозначен полигон можжевелового урочища «Буруны»)
Таблица 1
Средняя месячная и годовая температура воздуха по метеостанции «Рощино»
Метеостанция Н, м 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Год
Наурская 78 -3,6 -2,5 2,5 9,7 16,8 21,3 24,2 23,5 17,7 11,3 4,3 -0,8 10,4
Рощино 75 -3,7 -3,2 2,0 9,3 16,6 21,4 24,6 23,7 17,5 10,9 4,1 -1,1 10,1
Терекли-Мектеб 19 -2,8 2,1 2,6 9,6 17,0 21,8 24,9 23,9 18,0 11,8 5,0 0,1 11,2
Таблица 2
Среднее месячное и годовое количество осадков в районе исследования
Метеостанция Н, м 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Год
Наурская 78 20 16 24 31 47 59 47 35 31 27 31 24 392
Рощино 75 16 16 17 27 37 44 44 30 27 27 27 23 335
Терекли-Мектеб 19 20 14 20 17 26 29 32 25 29 29 26 25 292
Таблица 3
Месячные и годовые температуры воздуха по метеостанции «Рощино»
за 1960-2015 гг.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Год
Мш -14,4 -9,9 -2,7 6,7 14,5 19,0 22,4 21,1 15,0 5,6 -5,4 -8,5 9,1
Мах 2,6 3,8 7,9 15,3 20,8 25,2 27,5 28,1 22,6 15,7 8,1 4,6 12,8
Среднее -2,7 -2,0 3,4 10,9 17,2 22,1 24,8 24,1 18,5 11,3 5,0 0,0 11,1
Ст. откл. 3,2 3,5 2,3 1,8 1,5 1,5 1,3 1,7 1,6 1,9 2,0 2,4 0,9
Среднее годовое количество осадков составляет 292 мм в Терекли-Мектебе, 335 мм в Рощино и 392 мм в Наурской, то есть они увеличиваются в соответствии с изменением высоты. Как уже отмечалось, увеличение осадков в Наурской также можно объяснить локальным влиянием р. Терек. Что касается внутригодового распределения осадков, то их минимум характерен для холодного времени года, который в целом соответствует зимним календарным месяцам, а максимум приходится на июль-август.
Величина коэффициента увлажнения составляет 0,29 в Терекли-Мектебе, 0,33 в Рощино и 0,39 в Наурской. Данные величины коэффициента увлажнения соответствуют границе степной
(сухостепной) и полупустынной зон.
Для анализа современных климатических условий использовались данные ближайшей метеостанции «Рощино», высота которой также почти соответствует полигону исследования. Эти данные характеризуют средние месячные и годовые температуры воздуха и атмосферных осадков за 19602015 гг.; на их основе были рассчитаны суммы температур периода активной вегетации (Т>10°), летнего сезона (Т>15°), количества осадков за период активной вегетации ^>10), количества осадков за зимний период ^<0) и коэффициента увлажнения за 1960-2015 гг.
Параметры месячных и годовых температур воздуха по данным
метеостанции «Рощино» приведены в табл. 3.
Минимум средней температуры воздуха приходится на январь и составляет -2,7 °С. Также отрицательной температура стабильно бывает в январе, тогда как в декабре она держится около 0 °С. В зимние месяцы температура может опускаться ниже -10 °С, а также превышать 0 °С, что позволяет отнести данный сезон к контрастному с точки зрения перепадов температуры воздуха. Весна наступает довольно быстро, и уже в месяце мае температура составляет +17,2°, что позволяет отнести этот месяц к летнему. Как видно из представленных данных, отрицательные температуры в начале весны не отмечаются. В разгар лета (июль) средняя температура воздуха поднимается до +24,8°, а заканчивается этот сезон в начале октября, когда температура опускается ниже +15°. То есть, лето является наиболее продолжительным сезоном и в среднем отмечается с мая (в отдельные годы даже с апреля) по ноябрь. Как и весна, осень отмечается на протяжении двух календарных месяцев - октября и ноября. Амплитуда колебания температуры воздуха максимальна в зимнее время и может достигать 17°, летом же она снижается до 56°.
По сравнению с предыдущим временным отрезком (см. табл. 1) годовая температура воздуха повысилась на 1,0°. При этом
январская температура увеличилась на Изменение средней годовой
такую же величину, а температура июля - температуры воздуха за 1960-2015 гг.
лишь на 0,5°. Температура декабря в по метеостанции «Рощино»
рассматриваемый период составляет 0°, иллюстрирует рис. 2. тогда как до 1960 г. она составляла -1,1°.
Рис. 2. Ход средней годовой температуры воздуха по метеостанции «Рощино» за 1960-2015 гг. (здесь и далее: пунктирная линия - линейный тренд, сплошная - полиноминальный)
Таблица 4
Динамика месячных и годовых температур воздуха по метеостанции «Рощино» за 1960-2015 гг. по пятилетним отрезкам [3]
Пентады 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Год
1961-1965 -3,9 -1,0 2,8 9,9 17,6 21,9 24,4 22,8 17,9 10,3 4,8 0,4 10,7
-1,2 1,1 -0,6 -1,0 0,4 -0,1 -0,4 -1,2 -0,6 -1,1 -0,2 0,4 -0,4
1966-1970 -2,4 -2,6 3,0 11,0 17,7 20,8 24,1 24,1 17,5 11,0 5,9 -0,2 10,8
0,3 -0,5 -0,4 0,1 0,5 -1,2 -0,7 0,0 -1,0 -0,4 0,9 -0,2 -0,2
1971-1975 -6,0 -3,4 2,7 11,0 17,8 22,4 24,8 23,8 18,6 11,9 4,7 -0,1 10,7
-3,3 -1,3 -0,6 0,1 0,5 0,3 -0,1 -0,3 0,1 0,6 -0,3 -0,1 -0,4
1976-1980 -5,4 -2,0 3,5 10,7 16,8 21,1 24,1 23,4 18,0 8,8 5,4 0,4 10,4
-2,7 0,0 0,1 -0,2 -0,4 -1,0 -0,7 -0,6 -0,5 -2,5 0,4 0,4 -0,7
1981-1985 -1,0 -2,4 1,6 11,1 17,0 21,0 24,4 22,9 18,3 10,9 4,3 0,0 10,7
1,7 -0,3 -1,8 0,2 -0,2 -1,0 -0,4 -1,1 -0,2 -0,5 -0,7 -0,1 -0,4
1986-1990 -1,7 -2,2 3,6 11,1 16,1 22,5 24,8 23,4 18,2 10,5 4,3 -0,3 10,9
1,0 -0,1 0,2 0,2 -1,1 0,5 0,0 -0,7 -0,3 -0,8 -0,7 -0,3 -0,2
1991-1995 -1,0 -3,3 2,9 10,9 16,1 21,4 24,3 23,2 18,5 12,0 3,0 -2,2 10,5
1,7 -1,2 -0,4 0,0 -1,1 -0,7 -0,6 -0,8 0,0 0,7 -2,0 -2,3 -0,6
1996-2000 -2,2 -0,4 3,5 11,8 17,1 22,7 25,9 24,9 17,6 11,7 4,3 0,6 11,5
0,5 1,6 0,2 0,9 -0,1 0,6 1,1 0,8 -1,0 0,4 -0,7 0,6 0,4
2001-2005 -0,2 -0,2 4,6 10,2 17,4 21,3 25,2 24,8 19,8 12,2 6,0 -1,0 11,7
2,5 1,9 1,2 -0,7 0,2 -0,7 0,4 0,8 1,2 0,9 1,0 -1,0 0,6
2006-2010 -3,9 -1,3 5,2 10,6 17,0 23,6 25,7 26,0 19,8 13,3 6,0 1,6 12,0
-1,2 0,8 1,8 -0,3 -0,2 1,6 0,9 2,0 1,3 1,9 1,0 1,5 0,9
2011-2015 -2,4 -3,7 4,7 11,9 19,3 24,0 25,6 25,7 20,0 11,8 6,0 0,7 12,0
0,3 -1,6 1,3 1,0 2,0 2,0 0,7 1,6 1,4 0,5 1,0 0,6 0,9
Примечание: в числителе указана средняя температура воздуха за соответствующее пятилетие, в знаменателе - отклонение температуры от средней величины за весь рассматриваемый период.
Естественные и точные науки ••• 6
Natural and Exact Sciences •••
При средней годовой величине температуры воздуха 11,1°, минимальных значений она достигала в 1969 и 1993 гг. (+9,1 и +9,2° соответственно). Достаточно часто отмечаются годы, когда температура воздуха близка к отметке +10,0°, хотя такая температура была типична до начала 1990-х годов. Что касается максимальных ее значений, то в 1966, 2007 и 2015 гг. они превышали +12,5°, а в 2010 г. ее величина составляла +12,7°. На графике довольно отчетливо видно, что, начиная с 2000-х годов, температура крайне редко опускалась ниже средних значений за весь рассматриваемый период, а ее изменения от года к году были ниже, чем в 1960-1990-е годы. В этой связи линейный тренд иллюстрирует рост температуры воздуха, однако этот процесс протекал не столь однозначно: аппроксимация средней годовой температуры при помощи полиноминального тренда позволяет выделить временные отрезки, когда температура имела тенденцию к повышению и понижению. Так, до начала 1970-х годов температура воздуха изменялась в довольно широких пределах, но при этом чаще была выше средней. Затем, к началу 1990-х годов средние годовые температуры чаще были ниже нормы, и в это же время отмечался их минимум. Далее, в XXI веке отмечается рост температуры воздуха, а амплитуда ее изменений стала меньше.
Для более точного выявления периодов понижения или повышения температуры воздуха, а также оценки вклада разных месяцев или сезонов года, рассмотрим изменения температур по пятилетним отрезкам (табл. 4).
Как и в случае графического представления, довольно хорошо заметно, что до 1980-1990 гг. средние годовые температуры воздуха были ниже нормы. В указанное пятилетие оно было наиболее близко к норме, а далее начался ее рост, который достиг максимума в последнее рассматриваемое десятилетие. Однако вклад разных сезонов и отдельных месяцев в изменение средней годовой температуры воздуха был различен.
Ниже нормы на 0,4° средняя температура воздуха была в 1961-1965, 1971-1975 и 19811985 гг. Однако вклад различных месяцев в формирование общего температурного фона
отличается. Так, в начале 1960-х годов температура января была ниже на 1,2°, в начале 1970-х годов она была ниже уже на 3,3°, тогда как в начале 1980-х годов была выше на 1,7°. В эти годы июльские температуры были ниже нормы, но в гораздо меньшей степени. В целом повышение температуры воздуха в отдельные месяцы компенсируется ее понижением в другие, но этот процесс не имел ярко выраженных сезонных закономерностей.
Наиболее низкие температуры воздуха отмечались в 1976-1980 гг., когда они были ниже нормы на 0,7°. С апреля по октябрь температуры воздуха были ниже нормы - от 0,2 в апреле до 2,5° в октябре. Наибольшее понижение температуры воздуха
приходилось на январь (2,7°). В остальные месяцы года в этот период температуры или соответствовали норме, или были незначительно выше ее (на 0,1-0,4°).
1991-1995 гг. были также довольно холодными. Температура воздуха была ниже нормы на 0,6°, что связано с ее устойчивым снижением в летний период - с мая по август. В ноябре и декабре температура воздуха опускалась на 2,0 и 2,3° соответственно, т. е. на эти месяцы приходится наибольшее похолодание. Лишь в январе и сентябре температура была выше нормы.
Близкими к норме были 1966-1970 и 1986-1990 гг., когда температура была ниже нормы лишь на 0,2°. В это время отмечается чередование незначительного повышения и понижения температуры воздуха
длительностью 2-3 месяца.
Начиная с 1996-2000 гг. наблюдается стабильный рост температуры воздуха, однако в этот период он составил лишь 0,4°. Наиболее существенный и стабильный вклад в потепление внес холодный период: с декабря по апрель температура была выше нормы на 0,2-1,6°. Также существенно выше нормы температура воздуха была в июле (на 1,1°).
В последнее десятилетие температура воздуха была выше на 0,9°, но, как и ранее, вклад разных месяцев и сезонов различался.
По нашим данным, в 2006-2010 гг. в холодное время года температура воздуха
была ниже нормы лишь в январе (на 1,2°), тогда как декабрь и февраль были заметно теплее. Март также был теплее на 1,2°, тогда как апрель и май характеризовались незначительным понижением температуры (на 0,2-0,3°). Повышение температуры воздуха отмечалось во все остальные месяцы года. Наименее существенным оно было в июле (0,9°), а максимальный рост был характерен для августа (2,0°) и октября (1,9°). То есть середина (разгар и вторая половина лета) года была существенно теплее нормы [3].
В 2011-2015 гг. температура также была выше нормы на 0,9°, но при этом лишь в феврале температура воздуха была ниже нормы (на 1,6°). Обращает внимание на себя и тот факт, что температура февраля в этот временной промежуток была ниже, чем температура января, что характерно для морских (приокеанических) климатов. Данный факт объясняется тем, что в феврале 2011 и 2012 гг. были мощные затоки холодного воздуха, понижавшие температуру до -9°. Такое явление характерно для климата изучаемого района (см., например, 1966-1970 и 1986-1990 гг.). Во все остальные месяцы прирост температуры составлял от 0,3-0,5° (в январе и октябре) до 2,0° (в мае и июне). В последнем случае заметно, что в большей степени температура возросла в начале и по окончании лета, тогда как в июле ее рост был выражен не столь существенно.
Изменение величины годового количества осадков в пределах
полупустынных ландшафтов СевероЗападного Прикаспия по данным метеостанции «Рощино» показано в табл. 5.
Среднее годовое количество осадков за этот период составляет 379 мм. В холодное время года (январь и февраль) выпадает минимальное среднее количество осадков. В эти месяцы температуры воздуха отрицательные, выпадает 23 и 21 мм осадков соответственно. В июне выпадает максимальное среднее количество осадков -54 мм. После этого их количество сокращается. В теплое время года наиболее высока месячная и сезонная изменчивость осадков, которая падает с уменьшением температуры воздуха.
Количество осадков увеличилось на 44 мм (13 %) по сравнению с предыдущим периодом (см. табл. 2). В июне и в августе отмечается наибольший рост количества осадков - на 10 мм (или 23 %) и 5 мм (17 %), соответственно. Уменьшение количества осадков наблюдалось в июле (на 2 мм) и сентябре (на 1 мм), что больше соответствует ошибке измерений. Выросли осадки в зимние месяцы: с 23 до 30 мм (30 %) в декабре; с 16 до 23 мм (42 %) в январе, и с 16 до 21 мм в феврале (21 %). То есть повышение общей тенденции изменения температуры воздуха сочетается с такой же общей тенденцией роста количества выпадающих атмосферных осадков.
Изменение среднего годового количества осадков за 1960-2015 гг. по метеостанции «Рощино» показано на рис. 3.
Таблица 5
Изменение месячных и годовых осадков по метеостанции «Рощино» за 1960-2015 гг.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Год
Мш 3 6 3 4 7 2 2 1 0 1 2 4 220
Мах 55 54 58 125 121 224 117 196 109 85 86 79 609
Среднее 23 21 21 30 40 54 42 35 26 27 30 30 379
Ст. откл. 12 12 13 20 24 40 29 32 19 21 19 16 79
Рис. 3. Динамика годового количества осадков по метеостанции «Рощино» за 1960-2015 гг.
Таблица 6
Динамика месячного и годового количества осадков по метеостанции «Рощино»
за 1960-2015 гг. по пентадам
Пентады 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Год
1961-1965 18 18 20 17 48 56 52 29 20 18 35 24 353
-5 -3 -2 -14 8 1 10 -6 -7 -9 5 -5 -26
1966-1970 27 21 12 21 32 52 31 84 28 13 12 35 367
4 0 -10 -9 -8 -2 -11 49 1 -14 -17 5 -12
1971-1975 17 22 26 29 38 44 42 22 28 23 33 29 353
-6 1 4 -1 -2 -10 0 -13 1 -3 3 0 -26
1976-1980 16 21 20 50 36 60 42 24 26 40 24 32 392
-7 0 -1 19 -4 5 1 -12 -1 13 -5 2 13
1981-1985 22 16 25 32 56 43 71 55 22 27 31 21 422
-1 -5 3 2 16 -11 30 20 -4 0 2 -9 43
1986-1990 20 17 20 22 31 81 48 37 20 20 39 29 385
-2 -4 -2 -8 -9 27 6 2 -7 -6 9 -1 5
1991-1995 20 19 21 35 44 45 46 27 31 29 38 30 384
-3 -2 0 5 4 -10 4 -8 5 2 8 0 5
1996-2000 21 16 18 37 29 69 21 38 26 24 18 25 343
-9 -5 -3 7 -11 15 -21 3 0 -2 -11 -5 -36
2001-2005 25 26 23 42 32 52 35 21 18 49 30 39 392
-10 5 1 11 -7 -2 -7 -14 -8 23 0 9 13
2006-2010 32 18 27 27 56 37 35 25 41 30 38 29 396
-10 -3 6 -3 16 -18 -7 -10 15 4 8 -1 17
2011-2015 26 29 25 25 39 48 37 19 31 23 26 36 363
-10 8 4 -6 0 -6 -5 -16 5 -4 -4 6 -16
Среднегодовое количество осадков по данным метеостанции «Рощино» составляет 379 мм. В 1988 г. выпало максимальное количество осадков - 609 мм. В 1967 и 1992 гг. осадков было более 500 мм. В 1986 г. было зафиксировано минимальное количество осадков - 220 мм. В 1994 г. отмечалось менее 250 мм осадков. В начале рассматриваемого периода чаще выпадало
осадков в пределах 250-300 мм. Линейный тренд иллюстрирует стабильный характер выпадения осадков. Что касается аппроксимации посредством
полиноминального тренда, то отмечается слабо выраженная цикличность в выпадении осадков в течение года. Количество осадков несколько ниже нормы отмечалось примерно до начала 1980-х годов, после чего
их количество также незначительно увеличилось примерно до 2000 г. В настоящее время отмечается тенденция сокращения осадков, хотя проявляется существенная межгодовая изменчивость.
Динамика месячного и годового количества осадков по пентадам показана в табл. 6.
Годовое количество осадков, близкое к норме (379 мм), отмечалось в 1986-1990 гг. Близкие к норме или несколько низкие показатели количества осадков наблюдались с декабря по март. Их незначительный рост отмечался в апреле и мае, тогда как в июне и августе они сократились на 10 и 8 мм соответственно. В остальные месяцы количество осадков незначительно выросло. То есть в большей степени была выражена тенденция изменения температуры на протяжении отдельных месяцев, чем периодов или сезонов года.
Аналогичная ситуация отмечалась и в 1990-1995 гг., когда количество годовых осадков, как и ранее, составило 384 мм: в холодное время года их было несколько меньше нормы, а с апреля по июнь наблюдалось чередование увеличения и уменьшения их количества.
В 1961-1965 гг. количество осадков уменьшилось на 26 мм. С декабря по апрель наблюдалось их сокращение, особенно в апреле (14 мм). В начале лета их количество увеличилось (до 11 мм в июле), а во вторую половину лета, и, особенно в октябре -уменьшилось (9 мм или 50 %).
В 1971-1975 гг. количество осадков также сократилось на 26 мм, причем максимально в июне и августе - на 10 и 13 мм соответственно. В остальное время в большей степени было выражено изменение осадков от одного месяца к другому, чем устойчивое их изменение в течение сезонов года.
В наибольшей степени годовое количество осадков сокращалось в 19962000 гг. - на 36 мм (на 9 %). Это вызвано сокращением осадков в холодное полугодие (октябрь - март). Так, в ноябре осадков выпало на 11 мм меньше нормы, в январе на 9 мм (на 40 % и более). В начале лета отмечались разные тенденции: в мае количество осадков сократилось почти на треть от нормы (11 мм), в июне возросло на 15 мм, а в июле вновь существенно сократилось (на 21 мм, или 50 %) [3]. То
есть общее количество осадков устойчиво сократилось осенью, зимой и в начале весны, а в период активной вегетации отмечалось чередование влажных и сухих периодов.
Максимальное количество осадков отмечалось в 1981-1985 гг. - 422 мм или на 11 % выше нормы. В месяцы теплого полугодия (май, июль, август) количество осадков увеличилось (на 16, 30 и 20 мм соответственно). Количество осадков было несколько ниже нормы в зимние месяцы. То есть увеличение осадков в максимальной степени было связано с периодом активной вегетации.
В остальные периоды, когда количество осадков было до 3-4 % выше нормы, в наибольшей степени было заметно их изменение на протяжении отдельных месяцев, чем сезонов года.
Наибольший интерес представляет изменение осадков за последние 10 лет, так как в эти годы отмечается максимальное увеличение температуры воздуха. При этом повышение температуры сопровождалось
разнонаправленным изменением
количества атмосферных осадков.
В 2006-2010 гг. осадков выпало выше нормы на 17 мм (4 %). В мае их количество было 56 мм вместо 30 мм в среднем, т. е на 53 % выше нормы. В разгар лета (июнь -август) количество осадков существенно сократилось. В конце лета, в сентябре, вновь отмечается рост осадков, который продолжается и осенью. На 10 мм меньше нормы выпало осадков в январе, в другие зимние месяцы колебания от нормы составляли 1-3 мм. То есть в теплое полугодие осадков стало меньше, тогда как в холодное полугодие количество осадков выросло.
В 2011-2015 гг. осадков выпало на 16 мм меньше нормы, причем их сокращение наблюдалось в отдельные месяцы, а не по сезонам года. Больше нормы осадков выпало в декабре и феврале (на 6 мм и 8 мм соответственно), в январе, наоборот, меньше (на 10 мм, или на 44 %). Количество весенних осадков также отклонялось от нормы. Рост осадков наблюдался в марте (на 4 мм), а в апреле, наоборот, наблюдалось уменьшение (на 6 мм). В разгар лета, в августе, отмечалось значительное уменьшение осадков - на 16 мм, или на 45
%. Близкое к норме количество месячных осадков было в начале и конце лета. В октябре и ноябре выпало по 4 мм меньше осадков.
Изменения коэффициента увлажнения (Ку) за 1960-2015 гг. по данным метеостанции «Рощино» показаны на рис. 4. Средний показатель коэффициента увлажнения равен 0,36. Минимальный показатель равен 0,20 и приходится на 1986 г. (в 1994 г. также был низким - 0,21). Максимальное значение равно 0,57 и наблюдалось в 1988 и 1992 гг. По сравнению с предыдущим периодом Ку вырос на 0,03. Линейный тренд иллюстрирует, что условия увлажнения незначительно ухудшаются, однако этот процесс, как иллюстрирует полиноминальный тренд, протекает со слабой циклической составляющей.
Как видно из представленных данных, отмечаются, во-первых, относительно резкие погодичные изменения
увлажнения (например, 1986-1988, 19921994 гг.), и, во-вторых, относительно устойчивые (3-5 года подряд) однонаправленные тренды. Наблюдается
чередование периодов ухудшения и улучшения увлажнения. Например, с 1973 по 1976 гг. коэффициент увлажнения сокращался с 0,45 до 0,26, а с 1999 по 2003 гг. отмечался его рост с 0,25 до 0,38 соответственно. В последние
рассматриваемые годы отмечается постепенное ухудшение условий увлажнения.
Биоклиматические условия, рассчитанные по данным за 1960-2015 гг. в виде климатограммы Вальтера, иллюстрирует рис. 5. Она представляет собой совмещенный ход температур и осадков и составляется с использованием шкал среднемесячной температуры и количества осадков в соотношении 1:2 [1]. Такое соотношение температур и осадков позволяет выделять сухой период, который является лимитирующим фактором для развития растительности. Как видно из представленных данных, сухой период в окрестностях метеостанции «Рощино» начинается во второй половине июня и заканчивается в третьей декаде сентября (рис. 5)._
0,60
0,50
0,40
0,30
0,20
1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
Рис. 4. Изменения величины коэффициента увлажнения за 1960-2015 гг. по данным метеостанции «Рощино»
Естественные и точные науки •
Natural and Exact Sciences •••
11
Рис. 5. Климатограмма Вальтера по данным метеостанции «Рощино» за 1960-2015 гг.
Заключение
Современные климатические условия (1960-2015 гг.) на территории можжевелового урочища «Буруны» и в его окрестностях характеризуются повышением средней годовой температуры воздуха и количества выпадающих атмосферных осадков по сравнению с предыдущим периодом (1931-1960 гг.). Так, рост температуры воздуха составил 1,0°, при этом наибольший вклад в ее повышение внес период с ноября по апрель, когда температура увеличилась более чем на 1°. С апреля по ноябрь, и особенно во вторую половину лета, температура возросла в
1. Агаханянц О. Е. Ботаническая география СССР: Учеб. пособие для педагогических институтов по специальности 2106 «Биология» и 2107 «География». Минск: Выш. шк., 1986. 175 с.
2. Атаев З. В., Абдулаев К. А., Гаджибеков М. И. Современные изменения климатических условий прикаспийских полупустынных ландшафтов Восточного Предкавказья // Юг России: экология, развитие. 2011. № 4. С. 197206.
3. Атаев З. В., Братков В. В., Гаджибеков М. И. Полупустынные ландшафты СевероЗападного Прикаспия: изменчивость климата и динамика. Махачкала: ДГПУ, 2011. 124 с.
меньшей степени. Наиболее отчетливо повышение температуры выражено в XXI в. Что касается годового количества атмосферных осадков, то они выросли за этот период на 44 мм, при этом их стало стабильно больше во все месяцы с декабря по июнь, тогда как в разгар лета они несколько сократились. В отличие от температуры воздуха, осадки в XXI в. имели тенденцию как роста, так и сокращения. В результате величина коэффициента увлажнения практически не изменилась, что связано, в том числе с чередованием периодов ухудшения и улучшения увлажнения.
4. Атаев З. В., Братков В. В., Гаджибеков М. И. Реакция полупустынных ландшафтов Приморской низменности Дагестана на современные климатические изменения // Юг России: экология, развитие. 2014. Т. 33. № 4 (33). С. 27-39.
5. Атаев З. В., Братков В. В., Заурбеков Ш. Ш., Балугев Т. Р. Оценка геоэкологических изменений климата полупустынных ландшафтов Северного Кавказа // Известия Дагестанского государственного педагогического университета. Естественные и точные науки. 2010. № 2 (11). С. 89-94.
6. Братков В. В., Гаджибеков М. И., Атаев З. В. Изменчивость климата и динамика полупустынных ландшафтов Северо-Западного
Литература
Прикаспия // Известия Дагестанского государственного педагогического
университета. Естественные и точные науки. 2008. № 4. С. 90-99.
7. Гаджибеков М. И. Изменчивость климата и динамика полупустынных ландшафтов СевероЗападного Прикаспия: автореф. ... дис. канд. геогр. наук. Ставрополь, 2009. 24 с.
8. Гренадер М. Б. Климат Низменного Дагестана // Физическая география
1. Agakhanyants O. E. Botanicheskaya geografiya SSSR: Ucheb. posobie dlya pedagogicheskikh institutov po spetsial'nosti 2106 «Biologiya» i 2107 «Geografiya» [The Botanical Geography of the USSR: textbook for Pedagogical institutes in specialties 2106 "Biology" and 2107 "Geography"]. Minsk, Vysshaya shkola Publ., 1986. 175 p. (In Russian)
2. Ataev Z. V., Abdulaev K. A., Gadzhibekov M. I. Recent changes in the climate conditions of the Precaspian semi-desert landscapes in the East Ciscaucasia. Yug Rossii: ekologiya, razvitie [The South of Russia: Ecology and development]. 2011. No. 4. Pp. 197-206. (In Russian)
3. Ataev Z. V., Bratkov V. V., Gadzhibekov M. I. Polupustynnye landshafty Severo-Zapadnogo Prikaspiya: izmenchivost' klimata i dinamika [The semi-desert landscapes of the Northwest Precaspian: climate variability and dynamics]. Makhachkala, Dagestan State Pedagogical University, 2011. 124 p. (In Russian)
4. Ataev Z. V., Bratkov V. V., Gadzhibekov M. I. A response of the semi-desert landscapes of Dagestan coastal lowland to the recent climate changes. Yug Rossii: ekologiya, razvitie [The South of Russia: Ecology and development]. 2014. V. 33. No. 4. Pp. 27-39. (In Russian)
5. Ataev Z. V., Bratkov V. V., Zaurbekov Sh. Sh., Balguev T. R. Assessment of the climate geoecological changes of the North Caucasus semi-desert landscapes. Izvestiya Dagestanskogo gosudarstvennogo pedagogicheskogo universiteta. Estestvennye i tochnye nauki [Dagestan State Pedagogical University. Journal.
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ Принадлежность к организации
Братков Виталий Викторович, доктор географических наук, профессор, заведующий кафедрой географии, Московский государственный университет геодезии и картографии, Москва, Россия; email: [email protected]
Атаев Загир Вагитович, кандидат географических наук, профессор кафедры географии и методики преподавания,
Низменного Дагестана. Махачкала: Дагучпедгиз, 1972. С. 64-89.
9. Джамирзоев Г. С., Атаев З. В. Можжевеловая роща в урочище "Сосновка" -ландшафтный феномен песчаного массива Карагайлы-кум (Терско-Кумская низменность) // Известия Дагестанского государственного педагогического университета. Естественные и точные науки. 2015. № 3 (32). С. 84-93.
10. Справочник по климату СССР. Вып. 1316. Ч. 1-4. Л.: Гидрометеоиздат, 1966, 1970.
Natural and Exact Sciences]. 2010. No. 2 (11). Pp. 89-94. (In Russian)
6. Bratkov V. V., Gadzhibekov M. I., Ataev Z. V. Climate variability and dynamics of the Northwest Precaspian semi-desert landscapes. Izvestiya Dagestanskogo gosudarstvennogo pedagogicheskogo universiteta. Estestvennye i tochnye nauki [Dagestan State Pedagogical University. Journal. Natural and Exact Sciences]. 2008. No. 4. Pp. 90-99. (In Russian)
7. Gadzhibekov M. I. Izmenchivost' klimata i dinamika polupustynnykh landshaftov Severo-Zapadnogo Prikaspiya: avtoref. ... dis. kand. geogr. nauk [Climate variability and dynamics of the Northwest Precaspian semi-desert landscapes: Author's abstract. Ph.D (Geography)]. Stavropol, 2009. 24 p. (In Russian)
8. Grenader M. B. Climate of Lowland Dagestan. Fizicheskaya geografiya Nizmennogo Dagestana [Physical Geography of Lowland Dagestan]. Makhachkala, 1972. Pp. 64-89. (In Russian)
9. Dzhamirzoev G. S., Ataev Z. V. The juniper grove in tract 'Sosnovka', the landscape phenomenon of Karagaily-Kum sandy massif (the Terek-Kuma lowland). Izvestiya Dagestanskogo gosudarstvennogo pedagogicheskogo universiteta. Estestvennye i tochnye nauki [Dagestan State Pedagogical University. Journal. Natural and Exact Sciences]. 2015. No. 3 (32). Pp. 84-93. (In Russian)
10. Spravochnik po klimatu SSSR [Handbook on the climate of the USSR]. Iss. 13-16. Parts 1-4. Leningrad, Gidrometeoizdat Publ, 1970. (In Russian)
THE AUTHORS INFORMATION Affiliations
Vitaly V. Bratkov, Doctor of Geography, professor, head of the Department of Geography, Moscow State University of Geodesy and Cartography, Moscow, Russia; email: [email protected]
Zagir V. Atayev, Ph.D. (Geography), professor, Department of Geography and Teaching Methods, Faculty of Biology, Geography and Chemistry, vice-rector, head of
References
факультет биологии, географии и химии, проректор-начальник управления научных исследований, Дагестанский
государственный педагогический
университет; ведущий научный сотрудник лаборатории биогеохимии, Прикаспийский институт биологических ресурсов ДНЦ РАН, Махачкала, Россия; e-mail: [email protected]
Гаджибеков Муратхан Исакович, кандидат географических наук, доцент кафедры рекреационной географии, Институт экологии и устойчивого развития, Дагестанский государственный университет, Махачкала, Россия; e-mail:
muratxan01 @mail .ru
Благодарности
Работа выполнена при поддержке гранта Русского географического общества № 11/2017-Р от 20 июня 2017 года в рамках проекта «Можжевеловое урочище "Буруны" - природное наследие Ногайской степи».
the Scientific Research Department, Dagestan State Pedagogical University; leading researcher, laboratory of Biogeochemistry, Precaspian Institute of Biological Resources, DSC RAS, Makhachkala, Russia; e-mail: [email protected]
Muratkhan I. Gadzhibekov, Ph.D (Geography), associate professor, Department of Recreational Geography, Institute of Ecology and Sustainable Development, Dagestan State University, Makhachkala, Russia; e-mail: [email protected]
Acknowledgment
The research was supported financially by the Russian Geographical Society (project no. 11/2017-P dated 20 June, 2017 "Juniper tract "Buruny" - natural heritage of the Nogai Steppe").
Принята в печать 05.09.2018 г.
Received 05.09.2018.
