CC BY
1
УДК 551.525.2
Бадахова Г.Х.,
доцент
Северо-Кавказский федеральный университет,
г. Ставрополь
ТЕМПЕРАТУРА ПОВЕРХНОСТИ ПОЧВЫ НА СТАВРОПОЛЬСКОЙ ВОЗВЫШЕННОСТИ
В ТЕПЛЫЙ ПЕРИОД ГОДА
Аннотация
На примере характерного для Ставропольского края лесостепного ландшафта проведен мониторинг динамики температуры поверхности почвы. Оценка современного режима этого климатического показателя проведена на основе данных за два полных 10-летия нового века. Для каждого из месяцев теплого периода и для теплого периода в целом рассчитаны различные характеристики температуры поверхности почвы. Показано, что на протяжении долгого времени наблюдается повышение температуры поверхности почвы и обусловленные этим изменения ряда других климатических характеристик.
Ключевые слова:
температура почвы, температура воздуха, заморозки, закаливание растений, безморозный период.
Жизнь культурных растений и формирование ими урожая в огромной степени обусловлены внешними условиями, важнейшими из которых являются солнечный свет, вода и температура воздуха и почвы. Влияние температуры почвы реализуется в накоплении биомассы растений, размерах корневой и надземной систем, темпах роста и прохождения фенологических фаз. Кроме того, температура почвы определяет степень активизации почвенных патогенов и устойчивость к ним растений [13].
Настоящее исследование режима температуры поверхности почвы в теплый период года проведено для наиболее приподнятой части Ставропольской возвышенности, расположенной в лесостепной зоне [1]. Средняя температура поверхности почвы за теплый период составляет 22°С (табл.1). В течение теплого периода она плавно возрастает, достигая максимума в июле и спадая к минимуму в октябре. При этом средние температуры первого и последнего, а также второго и предпоследнего месяцев периода попарно почти равны. Наибольшие различия средней температуры соседних месяцев составляют 9° и отмечаются между апрелем-маем и сентябрем-октябрем, то есть в начале и в конце теплого периода. К середине периода различия уменьшаются, причем нарастание температуры происходит медленнее, чем ее снижение осенью.
Таблица 1
Температура поверхности почвы в 2001-2020 гг. (°С)
Температура IV V VI VII VIII IX X TII
Средняя 13 22 26 29 28 21 12 22
Средняя максимальная 29 39 47 50 49 37 24 39
Средняя минимальная 4 10 15 17 16 11 5 11
Абсолютный максимум 56 62 68 67 67 58 53 68
Абсолютный минимум -9 0 4 10 8 0 -9 -9
Разность средних месячных температур теплого периода составляет 17°, средних максимальных -26°, средних минимальных -12°, разность абсолютных максимумов - 15°, разность абсолютных минимумов - 19°, размах температур за 20 лет - 77°.
В теплый период года фиксируется в среднем 9 дней с морозом на почве: от 3 дней в 2012 году до 18 дней в 2009 году. В среднем отмечается 6 дней с заморозками в апреле и 3 дня в октябре. В апреле
заморозки на почве отмечались ежегодно, кроме 2008 года. В октябре не было заморозков в 2012, 2019 и 2020 годах. Наибольшее число дней с апрельскими заморозками было в 2009 году (17 дней), с октябрьскими - в 2016 году (9 дней). В 2017 году один день с заморозком на почве был зафиксирован в сентябре.
В течение теплого периода нередко поверхность почвы нагревается до очень высоких температур. В среднем ежегодно отмечается 9 дней с максимальной температурой 60°С и выше. В основном это происходит летом: 3 дня в июне, 4 дня в июле, 2 дня в августе. За 20 лет было зафиксировано по одному дню со столь высокой температурой почвы в 2006, 2007 и 2020 годах и 2 дня - в 2018 году. Ни в один из месяцев такая температура не отмечается ежегодно. Наибольшее число таких жарких дней в июне - 9 (2007 и 2018), в июле - 17 (2007), в августе - 8 (2006). Рассмотрение температуры почвы по 10-летиям нового века показало, что в 2011-2020 гг. средняя месячная температура поверхности почвы в каждом месяце была на 1° выше, чем в 2001-2010 гг. Средние минимальные температуры августа и сентября не изменились, апреля, июня, июля и октября - возросли на 1°, мая - возросла на 2°. Средние максимальные температуры в летние месяцы были одинаковы в обоих 10-летиях, в мае и сентябре - возросли на 2°, в октябре - на 3°, а в апреле - на 4°.
Для оценки изменения температуры поверхности почвы проведено сравнение температурных характеристик нового века с аналогичными характеристиками первой половины ХХ века [12] (табл. 2).
Таблица 2
Температура поверхности почвы в первой половине ХХ века (°С)
Температура IV V VI VII VIII IX X TII
Средняя 10 18 24 26 25 18 10 19
Средняя максимальная 24 37 44 47 46 35 23 37
Средняя минимальная 1 7 12 14 14 9 3 9
Абсолютный максимум 55 60 62 65 64 54 44 65
Абсолютный минимум -14 -6 2 7 4 -6 -12 -14
Средняя сезонная температура поверхности почвы возросла на 3°С, что значительно превышает увеличение средней сезонной температуры воздуха [4, 5]. Средние месячные температуры поверхности почвы на 2-4°С выше соответствующих показателей первой половины ХХ века. Разность средних максимальных температур варьирует от 1° в октябре до 5° в апреле. Средние минимальные температуры возросли на 2-3°. Абсолютные максимумы и минимумы температуры поверхности почвы также превышают показатели прошлого века.
В новом веке отмечено значительное увеличение продолжительности безморозного периода, произошедшее вследствие смещения первых осенних заморозков на более поздние сроки, в то время как средние даты последних весенних заморозков практически не изменились [3].
Основной культурой растениеводства в Ставропольском крае является озимая пшеница. Климатические условия региона [11] позволяют растениям достаточно хорошо укорениться и раскуститься до прекращения вегетации. Осенние заморозки обеспечивают прохождение растениями этапа закалки [2]. Однако повышение осенних температур может привести к тому, что растения излишне раскустятся, и к моменту прекращения вегетации вместо оптимальных 4-6 побегов [14] будут иметь 10-12 побегов [6], что снизит вероятность хорошей перезимовки [14]. Поэтому в условиях нового климата целесообразно проведение сева озимых не в третьей декаде сентября, а в первой половине октября [15].
Более раннее наступление метеорологической весны способствует более раннему возобновлению вегетации и тому, что озимая пшеница успеет развиться до стадии восковой спелости до начала периода жары [17]. Следует заметить, что повышение температуры почвы происходит на фоне уменьшения количества осадков теплого периода, что приводит к увеличению засушливости региона и учащению засух на рассматриваемой территории [7, 8].
Список использованной литературы:
1. Бадахова Г.Х., Каплан Г.Л. Агроклиматическое районирование Ставропольского края в условиях современного изменения климата// Мат. III международной научно-практ. конф. «Проблемы экологической безопасности и сохранения природно-ресурсного потенциала». Ставрополь, 2006. С. 129132.
2. Бадахова Г.Х., Каплан Г.Л., Веревкина С.И. Динамика изменения агрометеорологических условий закаливания озимых культур в Ставропольском крае за последние 20 лет///Мат. 74-й регион. научно-практ. конф. «Состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса Южного Федерального округа». Ставрополь, 2010. С. 129-134.
3.Бадахова Г.Х., Корецкий А.В. Динамика продолжительности безморозного периода в различных ландшафтах Центрального Предкавказья// Известия Дагестанского гос. пед. ун-та, сер. «Естественные и точные науки». № 1(26), 2014. С. 100-107
4.Волкова В.И., Бадахова Г.Х., Барекова М.В., Каплан Г.Л. Особенности атмосферной циркуляции переходного периода и колебания дат начала весны в Центральном Предкавказье. Наука. Инновации. Технологии. 2021. № 1.С.125-138.
5.Волкова В.И., Бадахова Г.Х., Кравченко Н.А., Каплан Г.Л. Динамика и современный температурный режим календарного лета на Ставропольской возвышенности // Наука. Инновации. Технологии. 2020. № 4. С. 149-160.
6.Дробышев А.Д. Потепление климата и отклики на него природы и общества. Туапсе, 2010.с. 123-127.
7.Каплан Г.Л. Динамика атмосферного увлажнения вегетационного периода в Ставропольском крае во второй половине ХХ века//Мат. 51-й научно-метод. конф. СГУ. Ставрополь. 2006.
8.Каплан Г.Л., Бадахова Г.Х., Барекова М.В., Кравченко Н.А. Условия формирования засух как опасного явления в Ставропольском крае// Доклады Всероссийской открытой конф. по физике облаков и активным воздействиям на гидромет. процессы. Нальчик: Принт-Центр, 2021. С. 173-178.
9.Каплан Г.Л., Бадахова Г.Х., Веревкина С.И. Влияние регионального изменения климата на урожайность озимых культур в Ставропольском крае// Мат. межд. научно-практ. конф. «Рациональное использование природных ресурсов и экологическое состояние в современной Европе». Ставрополь, 2009. С. 246-249.
10. Павлова В.Н., Сиротенко О.Д. Наблюдаемые изменения климата и динамика продуктивности сельского хозяйства России//Тр. ГГО. 2012. Вып. 565. С. 132-151.
11. Свисюк И.И. Погода и урожайность озимой пшеницы на Северном Кавказе и в Нижнем Поволжье. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 208 с.
12.Справочник по климату СССР. Вып. 13. Ч. 2. Температура воздуха и почвы. Л.: Гидрометеоиздат, 1966. 492 с.
13. Чирков Ю.И. Агрометеорология. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. С. 211-212.
14. Шульгин А.М. Агрометеорология и агроклиматология. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. 200 с.
15.Badakhova G.Kh., Kaplan G.L., Knutas A.V. Agriculture adaptation of the south region of Russia to conditions of present climate change// VII European Conference on Applied Climatology. Holland, Amsterdam. 2008.
© Бадахова Г.Х., 2023
