Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Распространение и динамика засух в зоне широколиственных лесов правобережья Волги
ВАК РФ 25.00.23, Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов

Автореферат диссертации по теме "Распространение и динамика засух в зоне широколиственных лесов правобережья Волги"

На правах рукописи

Хлевина Светлана Евгеньевна

РАСПРОСТРАНЕНИЕ И ДИНАМИКА ЗАСУХ В ЗОНЕ ШИРОКОЛИСТВЕННЫХ ЛЕСОВ ПРАВОБЕРЕЖЬЯ ВОЛГИ

Специальность 25.00.23. - физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

2 9 НОЯ 2012

005056071

На правах рукописи

Хлевина Светлана Евгеньевна

РАСПРОСТРАНЕНИЕ И ДИНАМИКА ЗАСУХ В ЗОНЕ ШИРОКОЛИСТВЕННЫХ ЛЕСОВ ПРАВОБЕРЕЖЬЯ ВОЛГИ

Специальность 25.00.23. - физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Мордовский государственный университет им. Н.П.Огарева»

Научный руководитель: доктор географических наук, профессор

Золотокрылин Александр Николаевич

Официальные оппоненты: Переведенцев Юрий Петрович

доктор географических наук, профессор; Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Казанский (Приволжский) федеральный университет»; заведующий кафедрой метеорологии, климатологии и экологии атмосферы

Акимов Леонид Мусамудинович

кандидат географических наук; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Воронежский государственный университет»; заведующий кафедрой природопользования

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное

учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной метеорологии» (ФГБУ «ВНИИСХМ»)

Защита состоится «14» декабря 2012 г. в 13-30 часов на заседании диссертационного совета Д 212.038.17 при Воронежском государственном университете по адресу: 394068, г. Воронеж, ул.Хользунова, 40, ауд. 303.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Воронежского государственного университета

Автореферат разослан « ^ » ноября 2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор географических наук, профессор

Куролап С. А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Влияние меняющегося климата на ландшафтную оболочку Земли, в особенности ответная реакция зональных ландшафтов на эти процессы, входит в число актуальных проблем современности. Повышение научного интереса к данному вопросу вызвано продолжающимся глобальным потеплением, существенным прогрессом в моделировании регионального климата, перспективными возможностями анализа наблюдаемых со спутников изменений показателей растительного покрова. Актуальность проблемы возрастает в связи с тем, что территория максимального потепления, как наблюдаемого, так и прогнозируемого, занимает значительную часть России (Оценочный доклад, 2008). В нее входят суббореальные равнинные ландшафты, и в частности, зона широколиственных лесов правобережья Волги. Функционирование этих ландшафтов будет существенным образом определяться типом ожидаемого антропогенного потепления - гумидным или аридным. Исследование динамики коэффициента увлажнения суббореальных ландшафтов с 1930-х годов и в первые годы XXI века свидетельствует о том, что в их увлажнении присутствовал значимый положительный тренд, что подтверждает гумидный тип современного потепления (Золотокрылин, Черепкова, 2011). В то же время повышение увлажнения происходило на фоне высокой повторяемости обширных засух, распространение и проявление которых в пределах широколиственных лесов правобережья Волги еще мало изучено.

В общих чертах засуха означает временное понижение влажности окружающей среды по отношению к ее среднему состоянию. Ввиду сложной природы засухи обычно ограничиваются изучением одной из ее сторон, проявляющейся или в атмосфере, или в почве.

В качестве тестового района выбраны трансформированные деятельностью человека ландшафты зоны широколиственных лесов правобережья Волги в пределах территории, ограниченной параллелями 53-57 0 с.ш. и меридианами 40-48 ° в .д.

Таким образом, актуальность работы определяется фундаментальным значением изучения региональных проявлений глобального потепления для построения детальных сценариев будущего изменения климата и реакции на эти изменения широколиственно-лесных ландшафтов правобережья Волги. Она состоит в важности понимания особенностей распространения засух на территории в условиях гумидного потепления.

Цель работы - оценка степени подверженности засухам широлиственно-лесных ландшафтов правобережья Волги в ситуации глобального потепления.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

— изучены теоретические и методические основания развития засух с учетом современного глобального потепления;

— собрана, обработана и обобщена гидрометеорологическая информация по исследуемой территории;

- обоснованы пространственно-временные закономерности проявления засух с использованием различных показателей для широколиственно-лесной зоны правобережья Волги;

- проанализированы особенности влияния засух на природно-зональные процессы;

- исследованы особенности проявления засух на территории Мордовии и дана оценка их воздействия на сельскохозяйственные культуры.

Объект исследования - зона широколиственных лесов правобережья Волги.

Предмет исследования - пространственно-временные закономерности проявления засух и их влияние на динамику границ природных зон и урожайность сельскохозяйственных культур.

Научная новизна исследования состоит:

- в создании каталогов засух, определяемых разными методами, с учетом ландшафтной дифференциации в разные климатические эпизоды;

- в построении серии электронных карт распространения засух и отдельных гидрометеорологических показателей для исследуемой территории;

- в определении статистических (пространственных и временных) связей частоты засух со средними климатическими показателями (среднемесячные поля температуры, осадков) для вычисления по ним частоты засух по модельным региональным сценариям климата;

- в изучении влияния засух на растительный компонент ландшафтов с помощью спутниковых индикаторов.

Исходные материалы:

- сетевые метеорологические данные (температура, осадки) с суточным шагом за период с 1936 г. по настоящее время;

- спутниковые данные о состоянии подстилающей поверхности (месячные значения нормированного разностного вегетационного индекса, NDVI с разрешением 8X8 км);

- карты: ландшафтная (М 1:4 ООО ООО), физическая (М 1:5 ООО ООО);

- электронные карты, отражающие изменение климатических показателей и распространение засух (строились в программной среде ГИС Arc View 3.1).

Практическая значимость и реализация результатов исследований. Прикладной характер работы нацелен на создание информационной базы по оценке реакции динамичных компонентов ландшафтов на изменения климата и увлажнения территории. Важным прикладным аспектом исследования является оценка тенденции опасных (катастрофических) засух и возможного опустынивания исследуемого района. Результаты внедрены в практической деятельности Министерства сельского хозяйства и продовольствия Республики Мордовия и Главное управление МЧС России по Республике Мордовия. Материалы диссертационного исследования используются на кафедрах географического факультета Мордовского государственного университета им. Н. П. Огарева при чтении лекций, проведении лабораторно-практических занятий, подготовке курсовых и дипломных работ.

Апробация работы и публикации. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на итоговых научных конференциях:

географического факультета Мордовского государственного университета им. Н. П. Огарева (Саранск, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012 гг.), ВоГТУ (Вологда, 2005 г.), ГСХА (Кострома, 2008 г.), СГАУ (Саратов, 2008 г.), ВГУ (Воронеж, 2011, 2012 гг.), ИГРАН (Москва, 2012 г.), КГУ (Казань 2012 г.)

По материалам диссертации опубликована 21 печатная работа.

Декларация личного участия в выполнении работы. С 2003 по 2012 г. нами были обобщены литературные источники по теме диссертации, проведены обработка и анализ многолетнего материала по температуре и осадкам за период с 1936 по 2010 г., сформулированы выводы и практические предложения.

Статистическая обработка экспериментальных данных осуществлена самостоятельно с использованием компьютерных программ SPSS 12.0 и Microsoft Excel 2000.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка, состоящего из 200 наименований, приложения. Общий объем диссертации - 183 страницы текста, работа содержит 15 таблиц и 26 рисунков.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Анализ развития теоретико-методологических положений исследования засух. В диссертации проведен анализ истории развития методологии и методов исследования засух, дана общая характеристика разных их типов, NDVI-индикатора зеленой фитомассы, рассмотрены катастрофические атмосферные и почвенные засухи и их показатели.

Изучение климатических условий крупных районов страны и их современных изменений приобретает все большее значение. Изменение климата в каждом регионе имеет свои особенности, связанные с широтой местности и физико-географическими условиями. В последнее время достаточно отчетливо просматривается тенденция к изменению климата в глобальном и региональном масштабах.

В научной литературе существует множество критериев засух. Это объясняется тем, что в природе возможны разные их виды (атмосферные, почвенные, атмосферно-почвенные). Они отличаются друг от друга продолжительностью и распространением, интенсивностью и последствиями для окружающей среды.

Систематическое исследование засух в нашей стране начато со второй половины XIX века. За это время предложено немало различных критериев засухи с выделением ее типов: атмосферной, почвенной и смешанной. Степень засушливости определялась с помощью различных показателей, характеризующих обеспеченность влагой исследуемой территории.

Проблема влияния засух на формирование урожая сельскохозяйственных культур весьма сложна и требует тщательного всестороннего изучения. Несомненный интерес представляет анализ реально наблюдавшихся случаев засух, позволяющий глубже познать природу этих явлений и уметь их

предсказывать. С этой точки зрения важным является изучение метеорологических особенностей и условий циркуляции атмосферы во время засухи.

Под засухой понимают сложное агрометеорологическое явление, в результате которого у растения нарушается водный баланс. Под влиянием недостатка влаги, вызванного усиленным испарением или длительным бездождьем, растение увядает или гибнет.

Вопросами изучения засух и разработкой их количественных критериев занималось большое число исследователей.

Первая попытка охарактеризовать условия увлажнения/засушливости различных климатических районов России была сделана академиком К. С. Веселовским (1857). В этом капитальном описании климата России недостаток дождей, вызывающих неурожаи, обсуждается пространственно, но причины неурожаев на юге, по мнению А. И. Воейкова, объясняются неправильно. Они связаны не с характером осадков, а с тем, что здесь выпадает не столько дождей, сколько было бы нужно при таком теплом лете. Это краткое замечание А. И. Воейкова метко определяет сущность явления и дает правильное направление мысли для познания сущности засухи.

Засуха была настолько распространенным и опасным явлением для сельского хозяйства России, что в 1876 г. появилось специальное исследование агронома А. И. Шишкина, в котором автор: не дает климатической характеристики явления засухи, а изучает влажность почвы с целью разработки приемов борьбы с этим явлением. В заключение он предлагает систему мероприятий для устранения вредного действия засухи, сформулированных в 14 рекомендациях, не превзойденных и в настоящее время.

В зависимости от поставленной задачи засухи изучаются с метеорологической, агрономической и биологической точек зрения. В работах метеорологического плана А. А. Каминского (1934), Н. В. Бовы (1949), Ф. Ф. Давитая (1959, 1964), А. С. Утешева (1972) освещается режим метеорологических величин, приводятся климатическая характеристика засушливых явлений, данные о географическом распределении засух. Из работ агрономического направления следует выделить работу Н. А. Максимова (1952), в которой уделялось внимание определению ущерба, наносимого засухами урожаю, разработке агротехнических мер по снижению их вредного действия. Биологическое направление лежит в основе агрометеорологических исследований, где изучается биологическое состояние растений в различных фазах развития в условиях засух. Интересна работа Е. А. Цубербиллер (1959) о биологических критериях суховеев.

Значительные климатические изменения не могут не сказаться на зерновом производстве, где урожайность, по мнению А. А. Хандожко (1999), есть результат свойства растений интегрировать благоприятные и неблагоприятные абиотические, биотические и антропогенные воздействия. Как считают О. Д. Сиротенко, В. Н. Павлова (1994), П. М. Хомяков (2001), Ю. А. Израэль (2003) и др., это отразится на росте вероятности низких урожаев в результате увеличения частоты засух и повышения засушливости территории. Изменения климата могут вызвать серьезные трансформации в

механизме взаимодействия процессов органообразования растений и внешней среды (Кожаринов, Минин, 2001).

Проблема устойчивости растений к неблагоприятным погодным условиям является не только биологической, но и экологической, климатической и экономической. Это объясняется тем, что в неблагоприятных условиях развития растения гибнут на больших площадях. Это наносит огромный ущерб сельскому хозяйству, окружающей среде и экономике страны (Васильева, Пряхнна, Рыхлов, 2003).

2. Природно-климатические условия района исследования как фактор формирования засух. Основной причиной проявления засух является климатический фактор, в частности соотношение тепла и влаги. Остальные природные компоненты (рельеф, подстилающая поверхность, литология, поверхностные и подземные воды, ландшафтная дифференциация) оказывают опосредованное влияние, меняя в ту или иную сторону это соотношение в пределах конкретной местности.

Климатические условия последнего столетия для района исследования определены на основе данных инструментальных метеорологических наблюдений, проведенных мировой сетью климатических станций, сложившихся во второй половине XIX века. Материалы этих наблюдений показывают, что элементы метеорологического режима заметно изменяются во времени.

На исследуемой территории в шнроколиственно-лесной зоне правобережья Волги - расположено 5 субъектов Российской Федерации. Из них три области - Нижегородская (метеорологическая станция (МС) Н. Новгород), Владимирская (МС Шуя), Рязанская (МС Елатьма) и две республики -Мордовская (МС Саранск) и Чувашская (МС Порецкое). Рассматриваемая территория занимает площадь в 231,3 тыс. км2.

Анализ климатических характеристик за XX век на исследуемой территории выявил, что изменение климата происходило в основном за счет роста зимней температуры воздуха, что согласуется с модельными расчетами потепления за счет увеличения С02 в атмосфере. При этом зимой ночная температура растет больше, чем дневная, что также свидетельствует о антропогенном потеплении, связанном, с парниковым эффектом, проявляющимся ночью.

В работе проведено сравнение средних значений основных метеорологических величин по рассматриваемой территории за три периода наблюдений: 1936-1960, 1961-1990, 1991-2000 гг. Период от 1961 до 1990 г. рекомендован Всемирной метеорологической организацией (ВМО) для расчета норм по основным метеорологическим элементам (температура воздуха, осадки). Именно по отношению к этим нормам говорят об аномалиях погоды.

Среднегодовая температура воздуха изменяется по территории от 3,7 (МС Порецкое и Шуя) до 4,3 °С (МС Елатьма). Годовая амплитуда температуры воздуха может достигать 70-80 °С. Абсолютный максимум температуры воздуха составляет от 36 до 39 °С, абсолютный минимум - от 41 до 45 °С. Самым теплым месяцем обычно бывает июль со средней температурой от 18 °С

в Шуе до 18,9 °С в Саранске, самым холодным - январь со средней температурой от-11,2 °С в Елатьме до -12,3 °С в Порецком.

Значения средней месячной и годовой температуры и ее сравнение по исследуемой территории за разные периоды наблюдений приведено в табл. 1,2.

Таблица 1

Средняя месячная и годовая температура воздуха, °С

Станции I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Год

Н. Новгород -11,5 -9,6 -3,7 5,2 12,8 16,6 18,6 16,5 10,7 3,7 -2,8 -8,2 4,0

Саранск -11,6 -10,7 -4,8 5,5 13,5 17,0 18,9 17,1 11,4 3,9 -2,6 -8,0 4Д

Порецкое -12,3 -11,1 -5,1 5,1 13,2 16,8 18,7 16,7 11,0 3,5 -3,0 -8,6 3,7

Шуя -11,6 -10,0 4,7 12,1 16,1 18,0 15,9 10,3 3,9 -2,6 -8,0 3,7

Елатьма -11,2 -9,9 —4,0 5,7 13,2 16,8 18,5 16,7 11,0 4,2 -2,2 -7,5 4,3

Таблица 2

Отклонения средней годовой температуры воздуха, °С

Станции Климатическая норма средней годовой температуры воздуха Отклонения от нормы

Период 1936-1960 гг. Период 1991-2000 гг.

Н. Новгород 4,0 -0.4---------- 0,6

Саранск 4Д -0,3 0,4

Порецкое 3,7 -0,1 0,6

Шуя 3,7 -0,3 0,6

Елатьма 4,3 -0,4 0,5

Период с 1936 по 1960 г.

Среднегодовая температура воздуха за этот период на всех метеостанциях была ниже нормы. В зимние месяцы наиболее холодным был февраль (на 0,5-1,6 °С ниже нормы). Весна на всей территории была холоднее на 0,8-1,8 °С. Летние месяцы характеризовались значениями, превышающими норму, кроме показателей МС Елатьма. Наиболее теплыми были июнь — выше нормы на 0,2-1,1 °С и август — на 0,3-1,1 °С. Осенние месяцы, оказались холоднее нормы особенно ноябрь (на 0,2-0,9 °С). Средняя за год температура воздуха была ниже нормы на 0,1-0,4 °С, т.е. тренд составляет 0,01-0,04 °С в год.

Месячный характер распределения осадков в этом периоде характеризовался недобором их в течение всего года. Зимой почти повсеместно, кроме МС Порецкое, осадков было меньше нормы на 4-24 мм, причем менее всего их выпадало в декабре - на 11-21 мм. В весенние месяцы эта тенденция сохранялась, за исключением мая, когда, кроме МС Н. Новгорода, их выпало больше нормы на 1-12 мм. Летом, в июне и особенно июле недостаток осадков от 5 до 27 мм вновь отмечался повсеместно. Осенью

их вновь было меньше нормы, особенно в ноябре (на 10-24 мм). За год недобор осадков составил от 5 до 122 мм.

Период с 1991 по 2000 г.

Рассматриваемый 10-летний период характеризовался общим потеплением в зимние месяцы. Наибольшее потепление наблюдалось в январе и достигало 2,7-5,7 °С. В весенние месяцы произошло потепление в марте и апреле на 0,5-1,1 °С, а май стал холоднее на 0,5-0,6 °С. В летние месяцы отмечено как потепление для июня на 1,0-1,3 °С, так и похолодание для августа на 0,2-0,5 °С. Июль остался практически прежним. Осенью заметно потеплело в октябре на 0,9-1,4 °С, сентябрь остался прежним, ноябрь стал холоднее на 1,5-1,7 °С. В результате средняя за год температура воздуха повысилась на 0,4-0,6 "С, т.е. тренд составил 0,04-0,06 °С.

Распределение осадков по территории зависит от циркуляционных факторов и местных особенностей: высоты места, формы рельефа, наличия лесных массивов, водоемов и речных долин. Пространственное и временное распределение осадков отличается значительной неравномерностью. Однако для станций, расположенных на исследуемой территории, характерны общие закономерности в изменении режима осадков (табл. 3 и 4).

Таблица 3

Месячное и годовое количество осадков, мм

Станции I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Год Сумма осадков за холодный И теплый периоды

XHII IV-X

Н. Новгород 39 33 27 36 53 64 76 66 57 58 55 49 613 203 410

Саранск 31 24 25 31 40 57 73 50 48 46 44 35 504 159 345

Порецкое 27 21 21 34 39 61 74 61 53 47 40 33 511 142 369

Шуя 35 28 24 34 46 66 84 69 53 53 50 45 587 182 405

Елатьма 44 36 30 35 45 60 85 61 56 52 60 53 617 223 394

Таблица 4

Отклонения от климатической нормы годового количества осадков, мм

Станции Климатическая норма годового количества осадков Отклонения от нормы

Период 1936-1960 гг. Период 1991-2000 гг.

Н. Новгород 613 -122 46

Саранск 504 -58

Порецкое 511 -5 ~6

Шуя 587 -116 -22

Елатьма 617 -121 12

Среднее годовое количество осадков для станций, где количество осадков было больше нормы, составило от 12 до 46 мм, для станций, где отмечено их уменьшение, - 2-22 мм.

3. Территориальные особенности динамики засух в зоне широколиственных лесов правобережья Волги по гидротермическому коэффициенту Г. Т. Селянинова (ГТК), индексу Д. А. Иедя и индексу вегетационных условий (УС1) в различные временные периоды XX века.

В последнее время достаточно отчетливо просматриваются региональные проявления глобального потепления. Изменение климата в каждом регионе имеет свои особенности, связанные с широтой местности и физико-географическими условиями.

Своеобразие ландшафтно-зональной структуры территории во многом определяется ее промежуточным долготно-секторным положением. Воздушные массы, идущие с Атлантики, по мере движения на восток теряют значительную часть влаги и доходят до ее восточных рубежей уже значительно иссушенными. Зимой, когда на западе Русской равнины большую роль приобретает адвекция тепла, ее восточная часть выделяется как область, где этот процесс ослаблен и холодная зима мало смягчается влиянием Атлантического океана. Следствиями континентальное™ климата восточной части территории являются:

1) смещение границ степи и лесостепи на север по сравнению с западной частью;

2) сближение границ природных зон и подзон; выклинивание подзоны широколиственных лесов;

3) изменение видового состава растительности;

4) усиление локальных биоклиматических контрастов и мозаичности самой ландшафтной структуры.

Широколиственные ландшафты характеризуются умеренно теплым климатом, соотношение тепла и влаги близко к оптимальному. Между лесами и луговой степью существует неустойчивое динамическое соотношение, которое определяется колебаниями коэффициента увлажнения в ту или иную сторону от единицы. Поэтому, естественно, общая тенденция сводится к смене лесов степями в широтном направлении с севера-северо-запада на юг-юго-восток (Коломыц, 1999).

В работе рассмотрены три показателя засух: гидротермический коэффициент Г. Т. Селянинова (ГТК), индекс Д. А. Педя, индекс вегетационных условий (УС1).

Среди индикаторов соотношения тепла и влаги простым для вычисления и в то же время достаточно обоснованным считается ГТК. По определению, ГТК характеризует увлажнение территории за сезон активной вегетации (Селянинов, 1928). Специфичность ГТК состоит в том, что он не является годовым индикатором соотношения тепла и влаги.

В диссертационной работе по данным наблюдений на МС вычислены значения ГТК за период с активными температурами воздуха и отдельно за разные месяцы (май, июнь, июль). Затем рассчитано среднее многолетнее значение (норма) и среднеквадратическое отклонение ГТК от нормы для каждой МС.

Неустойчивость увлажнения выражается экстремумами ГТК - засухой (отрицательный экстремум) и переувлажнением (положительный экстремум). Экстремумы определяются за наиболее важные для вегетации месяцы (май, июнь, июль). Месячный ГТК считается экстремальным, если он отклоняется от нормы на среднеквадратическую величину и более. Статистические характеристики ГТК вычислены за весь интервал времени с 1936 по 2000 г., за климатический период с 1936 по 1960 г. и за период активизации глобального потепления с 1991 по 2000 г. Сравнение показателей ГТК за разные периоды указывает на их смещение относительно друг друга, что подтверждает тенденции в изменении климата на рассматриваемой территории (рис. 1).

0 50 км

1_I

Рис. 1. Среднемноголетние значения ГТК Наибольшее смещение наблюдалось в северной половине территории, причем оно было разнонаправленным. Увлажнение вегетационного сезона повышалось в северо-западной части территории, и уменьшалось в юго-восточной части.

Анализируя данные отрицательных экстремумов ГТК, составленные для первых месяцев сезона активной вегетации (май, июнь, июль), можно выявить повышение частоты майских засух в 1961-1990 и 1991-2000 годах (рис. 2). Наименьшее значение ГТК и соответственно наибольшая частота засух (в среднем 20 %) выявлены на юге и юго-востоке исследуемой территории. На большей части правобережья Волги частота июньских засух в период с 1961 по 1990 г. по сравнению с предыдущим периодом сократилась. Позднее, в период активизации глобального потепления, частота засух сильно возросла (до 30 %) на юго-востоке территории. Частота июльских засух была выше в период с 1936 по 1960 г. и с 1991 по 2000 г., причем наблюдается заметное смещение

Условные обозначения

границы между видами ландшафтов ландшафты верховых и переходных болот

| подтаежные ландшафты

(ландшафты широколиственных лесов

типичные и южные лесостепные ландшафты

Гидротермический коэффициент

за 1961-1990 гг. за1991-2000 гг.

О 50 км о 50 км

У.

словные ооозначения

_. I-1 ландшафты верховых н

1---Н границы между видами ландшафтов |_| переходных болот

| | подтаежные ландшафты | ¡ландшафты широколиственных лесов [ | типичные и южные лесостепные ландшафты °/о засух по ГТК

Рис. 2. Относительная частота майских засух по ГТК (в %): а) 1961-1990 гг.; б) 1991-2000 гг.

их границ по сравнению с предыдущими месяцами на восток и юго-запад исследуемой территории.

В последние десятилетия XX в. в нашей стране успешно применяется индекс Педя (Б), который в простой форме определяет аномалии увлажнения: положительные - засуха, отрицательные - переувлажнение (Педь, 1975). В нем используются не значения температуры воздуха и осадков, а их аномалии, то есть отклонения от обычных условий (норм). Использование индекса 8 имеет ряд преимуществ, поскольку он дает возможность определить степень отклонения значений температуры и осадков от нормальных (многолетних) величин и позволяет объективно классифицировать все случаи по степени засушливости или увлажнения. Этот индекс пригоден для любой природной зоны и для любого промежутка времени (декада, месяц, сезон). Индекс Педя был рассчитан для отдельных месяцев сезона вегетации (май-июль) и на основе полученных значений вычислена относительная частота средних и сильных засух (Б > 2,0) в заданных временных интервалах.

Частота майских засух по индексу Педя за рассматриваемые климатические периоды незначительна, но за десятилетие с 1991 по 2000 г. проявляется ее увеличение на востоке территории, где максимум наблюдается в районе МС Алатырь и Порецкое (40 %) (рис. 3).

На большей части правобережья Волги частота июньских засух сократилась в период 1961-1990 гг. (в среднем по территории составила 10 %) по сравнению с предыдущим периодом, когда наблюдалось сильное повышение частоты засух в междуречьях Волги и Суры, Клязьмы и Оки - до 20 %, а в районе МС Алатырь - до 30 %. В последнее десятилетие XX века частота июньских засух возросла в западной части исследуемой территории до 25 % (междуречье Клязьмы и Оки), а в восточной - до 30 %. В период с 1961 по 1990 г. по сравнению с предыдущим климатическим периодом 1936-1961 гг. она уменьшилась. За период с 1991 по 2000 г. наблюдается повышение частоты июльских засух в южной и северо-восточной частях территории. Таким образом, происходит смещение границ засух в летние месяцы на юго-восток и северо-восток правобережья Волги.

Своевременное выявление затрагиваемых засухами районов требует использования оперативной космической информации, которая позволяет проследить развитие и распространение этого явления. В связи с прогрессом спутниковых наблюдений появилась возможность с середины 1980-х гг. оценивать состояние растительного покрова с помощью индекса вегетационных условий (УС1), характеризующего состояние растительности как хорошее, близкое к норме и стрессовое. Обычно стресс растительности порождается засухой. \7С1 вычисляется по данным вегетационного индекса (Ж)VI), получаемого из наблюдений радиометром АУНШ1 со спутников Национального управления по атмосфере и океану ГЫОАА) США (Когап 1987). '

Значения индекса УС1 за период 1982-2001 гг. максимальны в мае-июне, в июле они начинают убывать. Но даже самые минимальные показатели не опускаются ниже 40 %..

О 50 км о 50 км

Условные обозначения

__I-1 ландшафты верховых н

1---Н границы между видами ландшафтов [_| переходных болот

| | подтаежные ландшафты | [ландшафты широколиственных лесов

| | типичные и южные лесостепные ландшафты 1«-5""| °/о засух по индексу Д.А.Педя

Рис. 3. Относительная частота майских засух по индексу Д.А. Педя (в %): а) 1961-1990 гг.; б) 1991-2000 гг.

Относительная частота майских засух по индексу вегетационных условий амая высокая за период 1982-1990 гг., причем она увеличивается от центра ерритории к востоку и западу. Для периода 1991-2001 гг. характерно увеличение [астоты засух с запада на восток. Максимальная их частота в мае наблюдается в еверо-западной части исследуемой территории (район Козьмодемьянска и 1ебоксар) (рис. 4).

Частота июньских засух минимальна в период 1982-1990 гг. и сильно озрастает в период с 1991 по 2000 г. в южной части исследуемой территории - в 1еждуречье Цны и Мокши. Эта же тенденция подтверждается при изучении ганных всего периода наблюдений. Частота засух в июле за все временные [ериоды невысокая (в среднем по территории 5 %), лишь в период с 1991 по 2000 . наблюдается ее увеличение в северо-западной части.

В данной работе выполнен анализ и составлен каталог неблагоприятных гроклиматических явлений, в частности атмосферных и почвенных засух разной интенсивности, в зоне широколиственных лесов правобережья Волги.

Интенсивность засухи иногда оценивают по температуре воздуха и шшчеству осадков за вегетационный период. К очень сильным засухам относят акие, при которых за вегетационный период выпадает меньше 50 % от нормы садков, а средняя температура воздуха превышает норму на 3-4 °С; к сильным -акие, при которых за тот же период выпадает 60-70 % от нормы осадков, а редняя температура выше нормы на 2 °С: к средним - те, при которых выпадает 0-80 % от нормы осадков, а положительная аномалия температуры составляет ,0-1,5 °С (табл. 5).

По результатам исследования, наибольший риск засух (от 21 до 40 %), аблюдается в юго-восточной части правобережья Волги. На большей части :сследуемой территории повторяемость засух (ГТК <0,6) находится в диапазоне т 1 до 21 %, а на северо-западе составляет менее 1 %. Здесь вероятность уховейных явлений колеблется от 10 до 20 % в направлении с северо-запада на зго-восток, а число дней с максимальной температурой воздуха плюс 30 °С и ыше составляет 10 % для всей территории.

Таким образом, глобальное потепление в зоне широколиственных лесов равобережья Волги проявляется зимой и весной, за исключением мая похолодание на 0,5-0,6 °С). Летом изменения месячных температур азнонаправленны. Осенью потеплело в сентябре, но стало холоднее в ноябре.

Повышение осадков в разные месяцы во время глобального потепления ыло незначительным, т.е. оно оставалось в пределах выборочной изменчивости. )собенностью потепления стало слабое повышение частоты майских и июньских асух..

Условные обозначения

| I границы между I I ландшафты верховых п I I подтаежные

видами ландшафтов I I переходных болот » I ландшафты

|| ландшафты I I типичные п южные |---. 0/_ пп ,-гт

_ широколиственных I_I лесостепные -1 /о засуз; 110 Л С1

лесов ландшафты

0 50 км

1_I

0 50 км

1_I

Рис.4. Относительная частота майских засух по УС1 (в%):а) 1982-1990 гг.; б) 1991-2001 гг.

Таблица 5

Среднее число дней и вероятность лет % с атмосферной засухой различной интенсивности

Станции Типы засух Среднее число дней Число дней за вегетационный период Вероят-

IV V VI VII VIII IX среднее наибольшее наименьшее ность лет, %

Н. Новгород Слабые Средние Интенсивные Очень интенсивные Всего 0,2 0,0 0,0 0,0 0,2 1,8 0,5 0,0 0,0 2,3 5,0 1,2 0,1 0,0 6,3 4,2 1,0 0,3 0,0 5,5 3,0 0,8 0,4 0,0 4,2 1,0 0,3 0,2 0,0 1,5 15,6 3,7 1,0 0,0 20,3 37 18 8 0 63 3 0 0 0 3 100 75 . 35 0

Саранск Слабые Средние Интенсивные Очень интенсивные Всего 0,7 0,2 0,1 0,0 1,0 3,7 1,6 0,3 0,1 5,7 8,0 2,7 0,5 0,1 11,3 6,2 2,1 0,6 0,1 9,0 4,4 2,9 0,8 0,0 8,1 2,4 1,4 0,3 0,0 4,1 25,4 10,9 2,6 0,2 39,1 41 37 9 0 87 11 1 0 0 12 100 100 61 11

Порецкое Слабые Средние Интенсивные Очень интенсивные Всего 0,3 0,2 0,0 0,0 0,5 3,4 1,1 0,3 0,0 4,8 6,9 2,0 0,4 0,0 9.3 5.3 1,0 0,1 0,0 6.4 3,7 1,6 0,3 0,0 5,6 2,0 1,0 0,0 0,0 3,0 21,6 6,9 1,1 0,0 29,6 38 22 4 0 64 9 1 0 0 10 100 100 43 0

Шуя Слабые Средние Интенсивные Очень интенсивные Всего 0,4 0,1 0,0 0,0 0,5 2,3 0,7 0,0 0,0 3,0 5,2 1,2 0,0 0,0 6,4 4,6 1,6 0,2 0,0 6,4 2,7 1,3 0,2 0,0 4,2 1,3 0,2 0,1 0.0 1,6 16,5 5,0 0,6 0,0 22,1 35 27 9 1 71 3 0 0 0 3 100 83 22 4

Елатьма Средние Интенсивные Очень интенсивные Всего - 0,2 0,2 1,4 0,0 1,4 2,0 0,2 2,2 1,2 0,2 1,4 0,5 0,5 5,3 0,5 5,8 27 2 29 0 0 70 20

4. Пространственно-временные закономерности проявления засух и их лияние на урожайность сельскохозяйственных культур на территории еспублики Мордовия. Современные тенденции флуктуаций параметров ноголетнего режима погоды на территории Республики Мордовия изучены пока едостаточно полно, однако не могут остаться без внимания ввиду особой тчимости их воздействия на эколого-климатическую обстановку региона.

Согласно данным многолетних наблюдений, на территории Республики Мордовия среднегодовая температура приземной атмосферы в среднем составляет 4,2 °С с коэффициентом вариации 25,4 %. Самыми холодными годами (с температурой менее 2,5 °С) за историю метеонаблюдений были 1942, 1945, 1956, 1969 (все - за счет одновременно зимних и летних сезонов), а также 1976 (холодное лето) и 1987 (суровая зима). Наибольшая повторяемость аномально теплых лет с температурой выше 5,2 °С наблюдается в последнее время: 1995, 2000. 2001, 2005, 2007-2010 (все за счет как мягкой зимы, так и высокой температуры в летние месяцы). Максимальная среднегодовая температура (6,2 °С) наблюдалась в 1995 и 2008 годы.

Годовая норма осадков в Мордовии составляет 480-520 мм с коэффициентом вариации 18,1 %. Выделяются годы, когда выпадало свыше 650 мм, - 1978 и 1990 годы (за счет влажного лета). Экстремально сухими (менее 400 мм в год) были 1938, 1939, 1950, 1972, 2010 гг. Максимальное количество осадков за этот период выпало в 1990 году - 705 мм, а минимальное в 1938 году - 256,1 мм. Количество осадков на территории Мордовии за период 1936-2010 гг. возросло незначительно (коэффициент линейного тренда составил 0,9 мм за 10 лет). За период с 1936 по 1990 г. тренд осадков был положительным и составил в среднем 9,5 мм за 10 лет. В течение 1991-2010 гг. тренд стал отрицательным (6,6 мм за 10 лет) (рис. 5).

год

Рис. 5. Среднегодовое количество осадков за 1936-2010 Полиномиальный (сплошная линия) и линейный (пунктирная линия) тренды

По средним многолетним данным, для формирования урожая условия влагообеспеченности в республике удовлетворительные. Большая часть территории относится к незначительно засушливой зоне. Но в отдельные годы наблюдаются периоды с недостатком влаги. Длительное отсутствие осадков в теплый период года ведет к сильному иссушению почвы и создает неблагоприятные условия для сельскохозяйственных культур.

Количество осадков значительно меняется из года в год и существенно отклоняется от средней величины, что характерно как для многолетних, так и для сезонных значений. Разница между минимальными и максимальными среднемноголетними значениями количества осадков составляет 180 мм. За вегетационный период (с температурой воздуха выше 10 °С) количество осадков в среднем составляет 260-285 мм. За летний период (июнь-август) выпадает около 170-190 мм осадков. По месяцам они распределяются сравнительно равномерно (50-60 мм), немного больше их выпадает в июле (65-70 мм).

Средние значения ГТК на территории республики равны 1,0-1,2. В таких же пределах находятся его месячные значения за период май-август. В апреле и октябре он увеличивается. Абсолютный минимум относительной влажности за 1936-2010 гг. наблюдался в летние месяцы 2010 года. Резкое повышение температурного режима происходило на фоне значительного недостатка влаги. В июне-июле этого года выпало лишь 5-9 % осадков от нормы. В июне-августе их было 26 % от нормы. Почти в три раза больше климатической нормы наблюдалось дней (77-79) с относительной влажностью воздуха не более 30 % .

Процесс изменения современного климата вызывает беспокойство в связи с тем, что интервалы времени, характеризующиеся ростом среднегодовой температуры воздуха, совпадают с периодами отрицательного тренда сумм осадков. Данная тенденция может повлечь за собой эффект аридизации климата, за которой, несомненно, последуют радикальные перестройки в структуре и функционировании региональных экосистем.

Важной оценочной характеристикой изменений климатической системы является коэффициент континентальное™ климата Хромова (Кхр) (Хромов, 1959), который указывает на соотношение влияний, оказываемых континентом и океаном на годовую амплитуду температуры воздуха в конкретном месте, в данном случае в Мордовии. В течение 1936-1960 гг. континентальность климата Мордовии уменьшалась примерно на 0,13 % за 10 лет.

В период интенсификации глобального потепления (2000-2010 гг.) континентальность климата усилилась в результате роста годовой амплитуды температуры. Минимальное значение коэффициента континентапьности климата наблюдалось в 2007 г. и составило 21,2 %, а максимальное значение равнялось 42,3 % в 2010 году (рис. 6). Характерно, что коэффициент континентальности возрастал в годы засух.

Общий тренд снижения коэффициента континентальности говорит о том, что происходит сглаживание контрастности между сезонами года (тенденция в сторону морского климата). Однако тенденция полиномиального тренда указывает на некоторое повышение данного показателя к концу периода 2000- 2010 гг. Это указывает на усиление интенсивности атмосферных процессов, влияющих на снижение контрастности температур. Как видно из рис. 6, подобные ситуации отмечались неоднократно (в конце 1930-х годов и в начале 1970-х) и предположительно имеют циклическую природу. Это дает основание рассматривать ситуацию в конце десятилетия XXI в., как флуктуацию регионального климата.

Наблюдающиеся в настоящее время модификации климатического режима территории Республики Мордовия в первую очередь отражаются на изменении коэффициента увлажнения, характеризующего наиболее фундаментальные климатические закономерности.

45 40 35

ЗО

25 20

Рис. 6. Изменение коэффициента континентальное™ климата Хромова Полиномиальный (сплошная линия) и линейный (пунктирная линия) тренд

Современное изменение годового увлажнения территории (соотношение между годовым количеством атмосферных осадков, выпадающих в данной местности, и годовой испаряемостью) может стать одной из основных причин сдвига природно-растительных зон.

Одним их наиболее важных оценочных показателей является величина первичной биопродуктивности ландшафтов (Вперв), характеризующая скорость продуцирования биомассы в определённом экотопе за единицу времени в зависимости от величин основных метеопараметров (Коломыц, 2003).

В период с 2000 по 2010 г. первичная биопродуктивность ландшафтов уменьшается, так как годовая сумма осадков имеет тенденцию к снижению после 1995 г. (рис. 5). В то же время продолжительность периода с температурами воздуха больше 10 °С обладает четкой восходящей тенденцией (рис. 7). Средняя июльская температура воздуха меняется незначительно. В результате первичная продуктивность ландшафтов из-за разнонаправленное™ факторов (осадки и температура) изменилась незначительно в период с 2000 по 2012 годы.

Следует отметить, что скорость климатических изменений на 1-2 порядка выше скорости динамики природных зон, так как видовая структура сообществ - достаточно консервативный параметр, откликающийся на климатические изменения со значительным запаздыванием. Следовательно, реальный сдвиг зональных границ возможен лишь при сохранении устойчивой тенденции современных изменений на протяжении нескольких десятилетий. Средняя биопродуктивность ландшафтов республики колеблется в пределах 6,8-7,7 т/га в год. Максимальных значений данный показатель достигает в западной Мордовии, территория которой относится к ландшафтам Окско-Донской низменности, ПТК центра и востока республики, тяготеющие к

западным отрогам Приволжской возвышенности, характеризуются минимальной первичной биопродуктивностью ландшафтов.

я 3 1*1

А л

А А / л Г

/ V / \ / л / г - л ч

I ч/ А 1 _ - \ - / V г

V 1 /

!

/ V

\

1Л ГЧ О» »4

а а к а

СП СП

3 я

год

П 1Л г* ш о о о о

я я я я

Рис. 7. Продолжительность периода с температурой воздуха более 10 °С. Штрихпунктирная линия - полиномиальный тренд

Из всех отраслей экономики от возможных колебаний климата в наибольшей степени зависит сельскохозяйственное производство. Во многих климатических сценариях и прогнозах подчеркивается, что изменение климатических условий будет связано с изменением частоты неблагоприятных для сельского хозяйства явлений. Особое опасение вызывает вероятность роста низких урожаев в результате увеличения частоты засух и повышения засушливости вегетационного сезона в изучаемом регионе.

За анализируемый период максимальная урожайность зерновых культур наблюдалась в переувлажненные и оптимальные годы, более низкая - в засушливые.

В оптимальные и переувлажненные годы зерновые формировали практически одинаковый урожай - 1,66 и 1,68 т/га соответственно. Лишь незначительно (на 0,07 т/га) снижался урожай зерновых культур в годы с небольшим недостатком увлажнения. Однако острозасушливые условия, как, например, в 1972 и 2010 гг., доказали первостепенность влияния агрометеорологической ситуации на уровень урожайности большинства культур. В условиях меняющегося климата важным станет и отбор наиболее пластичных культур, обладающих достаточно высокими адаптационными способностями. Наиболее урожайной из озимых оказывается пшеница (2,0 т/га), из яровых - ячмень (1,8 т/га). Озимая пшеница в переувлажненных условиях была на 7 % более урожайной по сравнению с оптимальными годами. Продуктивность озимой ржи в переувлажненные годы оставалась на том же уровне, что и в оптимальные. В засуху озимая пшеница снижала урожайность

более заметно (на 7 %), чем озимая рожь (на 5 %), что говорит о более высокой сортовой пластичности последней к местному климату.

Повышение культуры земледелия, направленной на повышение урожайности и улучшение качества продукции, возможно только с учетом оптимизации возделываемых культур к конкретным погодно-климатическим условиям.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

1. Глобальное потепление проявляется в зоне широколиственных лесов правобережья Волги как зимне-весеннее потепление, за исключением мая (похолодание на 0,5-0,6 °С). Летом изменения месячных температур разнонаправленны. Осенью потеплело в сентябре, но стало холоднее в ноябре.

2. Увеличение количества осадков в разные месяцы во время глобального потепления был незначительным, но оказался достаточным, чтобы потепление на территории развивалось по гумидному типу до конца XX века. В первое десятилетие XXI века на территории преобладал отрицательный тренд годовых осадков.

3. Особенностью потепления в последнее десятилетие XX века стало повышение частоты весенне-летних засух, которое стало причиной увеличения засушливости в мае-июне в юго-восточных районах, а в июле в центральных и юго-западных районах исследуемой территории.

4. По результатам исследования, наибольший риск засух (от 21 до 40 %), наблюдаются в юго-восточной части правобережья Волги. На большей части исследуемой территории повторяемость засух (ГТК <0,6) находится в диапазоне от 1 до 21 %, а в северо-западной составляет менее 1 %. Здесь вероятность суховейных явлений колеблется от 10 до 20 % в направлении с северо-запада на юго-восток, а число дней с максимальной температурой воздуха плюс 30 °С и выше составляет 10 % для всей территории.

5. Ландшафтные особенности территории определяют разное распределение атмосферных, атмосферно-почвенных и почвенных засух.

6. В конце XX века наблюдалась тенденция роста вегетационного индекса (ЫБУ1) и его межгодовой изменчивости по территории. Причиной роста может быть как ослабление антропогенной нагрузки на землю в последние годы (зарастание кустарником пахотных земель и сельхозугодий), так и увеличение коэффициента годового увлажнения.

7. Потепление в зоне широколиственных лесов правобережья Волги развивалось во второй половине XX века по гумидному типу с ростом повторяемости весенне-летних засух к концу века.

8. На территории Мордовии проявляется четкий тренд на потепление климата и увеличение вегетационного периода за период с 2000 по 2010 г. Прослеживается непосредственная связь между урожайностью сельскохозяйственных культур и экстремумами в колебаниях гидротермических показателей.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи, опубликованные в журналах из перечня ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, рекомендованных ВАК:

1. Смолин Н. В. Влияние аномальных метеорологических условий на урожайность озимых культур в условиях Республики Мордовия / Н. В. Смолин, Ю. Н. Журавлева, С. Е. Хлсвина // Вести. Сарат. гос. аграр. ун-та. - 2008. -№ 7. - С. 42-46.

2. Хлевина С. Е. Пространственно-временной анализ индикаторов засух в широколиственно-лесной зоне правобережья Волги / С. Е. Хлевина // Проблемы региональной экологии.-2012.-№ 1.-С. 111-117.

Статьи и тезисы докладов в научных журналах и сборниках:

3. Хлевина С. Е. Изменение климата в XX веке на территории Волго-Вятского района // Тезисы докладов VIII научной конференции молодых ученых МГУ им. Н. П. Огарева. Естественные науки. - Саранск, 2003. - С. 26-28.

4. Хлевина С. Е. Проблемы и последствия изменений климата / Сборник трудов молодых исследователей географического факультета МГУ им. Н. П. Огарева. - Саранск, 2003. - С. 132-135.

5. Ершков А. С. Изменение климата в Республике Мордовии / А. С. Ершков, С. Е. Хлевина // Молодые исследователи регионам : тезисы докладов Всерос. науч. конф. студентов и аспирантов. - Вологда : ВоГТУ, 2005. -С. 13-15.

6. Хлевина С. Е. Опасные гидрометеорологические явления на территории Мордовии в условиях современного глобального потепления климата / С. Е. Хлевина// Вести. Морд, ун-та. - 2005. -№ 1-2. - С. 136-138.

7. Ивлиева Н. Г. Применение геоинформационного моделирования для пространственно-временного анализа изменения климата в зоне широколиственных лесов Правобережья Волги / Н. Г. Ивлиева, С. Е. Хлевина // Вестн. Морд, ун-та. - 2008. - № 1. - С. 100-105.

8. Хлевина С. Е. Региональные проявления изменений климата в широколиственно-лесной зоне правобережья Волги // Актуальные проблемы географии и геоэкологии - 2008,- Вып. 1 (3). - 6 с. [Электрон, ресурс]. Режим доступа: http://seoeko.mrsu.ru/.

9. Хлевина С. Е. Агроклиматические условия Республики Мордовия и пути оптимального использования их для сельскохозяйственного производства// Актуальные проблемы географии и геоэкологии - 2009,- Вып. 1 (5). - 16 с. [Электрон, ресурс]. Режим доступа : http://geoeko.mrsu.ru/.

10. Антонюк Г. С. Засуха 2010 года в Мордовии / Г. С. Антонюк, С. Е. Хлевина, А. Г. Тарасова // Актуальные проблемы географии и геоэкологии. - 2010- Вып. 2 (8). - 10 с. [Электрон, ресурс]. Режим доступа : http://geoeko.mrsu.ru/.

11. Антонюк Г. С. Метеорологические особенности засушливого лета 2010 года / Г. С. Антонюк, А. Г. Тарасова, С. Е. Хлевина // Сборник трудов молодых исследователей географического факультета МГУ им. Н. П. Огарева. - Саранск, 2010.-Вып 13.-С. 9-12.

12. Геоэкологические аспекты динамики режима увлажнения территории Республики Мордовия / С. В. Меркулова, С. В. Сергейчева, С. Е. Хлевина // Сборник трудов молодых исследователей географического факультета МГУ им. Н. П. Огарева. - Саранск, 2011. - Вып. 14. - С. 16-20.

13. Климатическая комфортность как рекреационный ресурс на примере ПФО / П. И. Меркулов, С. В. Меркулова, К. О. Колокотрони, С. Е. Хлевина // Финно-угорское пространство в туристском измерении : материалы 1-й Междунар. науч.-практ. конф. - Саранск : НИИ Регионологии, 2011. - С. 200206.

14. Динамика режима увлажнения и медико-экологические проблемы / П. И. Меркулов, С. В. Меркулова, С. В. Сергейчева, С. Е. Хлевина // Актуальные проблемы географии и геоэкологии. — 2011— Вып. 1 (9). — 18 с. [Электрон, ресурс]. Режим доступа : http://seoeko.mrsu.ru/.

15. Ивлиева Н. Г. О геоинформационном обеспечении исследований увлажненности территории / Н. Г. Ивлиева, С. Е. Хлевина // Геоинформационное картографирование в регионах России : материалы III Всерос. науч.-практ. конф. - Воронеж : Науч. кн., 2011. - С. 59-62.

16. Геоэкологические аспекты режима увлажнения территории Республики Мордовия и его влияние на здоровье населения / П. И. Меркулов, С. В. Меркулова, С. Е. Хлевина, С. В. Сергейчева // Природно-социально-производственные системы регионов компактного проживания финно-угорских народов : Межвуз. сб. науч. тр. - Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2011. - С. 43-48.

17. Исаев И. В. Неблагоприятные метеорологические условия весной и опасные явления летом 2010 года / И. В. Исаев, Г. С. Антонюк, С. Е. Хлевина // XXXIX Огаревские чтения : материалы науч. конф. : в 3 ч. Ч. 2 : Естественные науки. - Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2011. - С. 277-278.

18. Антонюк Г. С. Экстремальное лето 2010 года / Г. С. Антонюк, А. В. Сабуров, С. Е. Хлевина // XXXIX Огаревские чтения : материалы науч. конф.: в 3 ч. Ч. 2 : Естественные науки. - Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2011. - С. 282-283.

19. Хлевина С. Е. Зависимость урожайности сельскохозяйственных культур от метеорологических условий в Республике Мордовия // Актуальные проблемы географии и геоэкологии-2012. Вып. 1 (11). - 14 с. [Электрон, ресурс]. Режим доступа : http://seoeko.mrsu.rii/.

20. Хлевина С. Е. Особенности проявления изменений климата в зоне широколиственных лесов правобережья Волги // Региональные эффекты глобальных изменений климата (причины, последствия, прогнозы) : Материалы междунар. науч. конф. (г. Воронеж, 26-27 июня 2012 г.). - Воронеж : Науч. кн., 2012.-С. 174-178.

21. Географический атлас Республики Мордовия / редкол.: д-р геогр. наук, проф. А. А. Ямашкин (пред. кол.), С. М. Вдовин, Н. П. Макаркин. [С. Е. Хлевина и др.]. - Саранск : Из-во Мордов. ун-та, 2012. - 204 с.

Формат 60 х 90 I/I6- Усл. п. л, 1,4. Тираж 150 экз. Заказ № 838/10.

Отпечатано в тип. ООО «Принт-Издат» 430003, Республика Мордовия, г. Саранск, ул. Рабочая, 185 А

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Хлевина, Светлана Евгеньевна

Введение.

Глава 1. Теоретико-методологическая основа и методика исследования засух.

1.1. История развития методологии и методы исследования засух.

1.2. Общая характеристика разных типов засух.

1.3. NDVI - индикатор зеленой фитомассы.

1.4. Катастрофические атмосферные и почвенные засухи и их показатели.

Глава 2. Природно-климатические условия и предпосылки возникновения засух на территории исследования.

2.1. Географическое положение и reo лого-геоморфологические условия района исследования.

2.2. Ландшафтная дифференциация территории.

2.3. Характеристика поверхностных вод и увлажненность территории.

2.4. Динамика климатических условий.

2.4.1. Температура воздуха.

2.4.2. Осадки.

Глава 3. Распространение и динамика показателей засух зоны широколиственных лесов правобережья Волги в XX веке.

3.1. Анализ отрицательных аномалий атмосферно-почвенных засух по

3.2. Анализ отрицательных аномалий атмосферных засух по Индексу Педя.

3.3. Анализ отрицательных аномалий почвенных засух по Индексу вегетационных условий VCI <30%.

3.4. Анализ изменения значений NDVI индикатора.

Глава 4. Проявления и прогноз развития засух на исследуемой территории.

4.1. Пространственно-временные закономерности проявления засух и их влияние на урожайность сельскохозяйственных культур на территории Республики Мордовия.

4.2. Прогноз развития засух

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Распространение и динамика засух в зоне широколиственных лесов правобережья Волги"

Изучение климатических условий крупных районов страны и их современных изменений приобретает все большее значение. Изменение климата в каждом регионе имеет свои особенности, связанные с широтой местности и физико-географическими условиями. В последнее время достаточно отчетливо просматривается тенденция к изменению климата в глобальном и региональном масштабах.

Прогнозировать качественные последствия в результате глобального изменения климата очень сложно в силу неопределенности многих природных изменений. Во многих климатических сценариях и прогнозах подчеркивается, что изменение климатических условий будет связано с изменением частоты неблагоприятных явлений. Опасным может стать рост увеличения частоты и повторяемости засух и повышения засушливости на территории ряда регионов.

В научной литературе существует множество критериев засухи. Это объясняется тем, что в природе возможны разные виды засух (атмосферные, почвенные, атмосферно-почвенные). Они отличаются друг от друга продолжительностью и распространением, интенсивностью и последствиями для окружающей среды. Существующие критерии засухи включают параметры, которые определяются из наблюдений на гидрометеорологической сети. Из-за сильной разреженности сети в некоторых районах идентификация засухи часто затруднена, а иногда и вовсе не выполнима.

В ряду чрезвычайных ситуаций по количеству погибших, засухи занимают третье место в мире после землетрясений и циклонов (Григорьев, Кондратьев, 2000).

Основным фактором, влияющим на возникновение разных типов засухи, являются осадки. В большинстве критериев засухи используется эта переменная - одна или в комбинации с температурой и влажностью воздуха, влажностью почвы, испарением, испаряемостью. Часто критерием засухи, служит заданная величина падения продуктивности, по отношению к ожидаемой, при данном уровне земледелия, который является частным случаем более общего критерия - обусловленного погодой состояния растительного покрова.

Своевременное выявление подвергшихся засухе территорий требует использования оперативной космической информации. Эта информация позволяет проследить развитие и распространение засухи, выявить территории, в разной степени пораженные ей.

В связи с прогрессом спутниковых наблюдений появилась возможность с середины 1980-х годов оценки состояния растительного покрова засушливых земель с помощью индекса вегетационных условий (УС1), характеризующего состояние растительности как хорошее, близкое к норме и стрессовое (Золотокрылин, 2003). Обычно стресс растительности засушливых земель порождается засухой. УС1 вычисляется по данным вегетационного индекса (>ГОУ1), получаемого из наблюдений радиометром АУНЯЯ со спутников Национального управления по атмосфере и океану (ЪЮАА) США.

Начало спутниковых наблюдений за засухами совпало с усилением глобального потепления, в результате которого в высоких и средних широтах Северного полушария становится заметной тенденция увеличения годовых сумм осадков.

Показателем засухи принято стрессовое значение УС1. Он отражает среднюю продолжительность стрессового состояния растительности за сезон активной вегетации (май-сентябрь) и в разные месяцы этого сезона за 1982-2001 г.г.

Основной признак засухи - недостаток влаги на фоне теплой и даже жаркой погоды. Все это в простой форме выражено в показателе 8, предложенном Д.А. Педем. Индекс Педя определяет возникновение атмосферной засухи. В качестве критерия засухи чаще всего берется значение Б >2,0, параметр Б - величина безразмерная. В летнее время этот коэффициент, как правило, отрицателен. Показатель Б не зависит явно от основных климатических характеристик: средних значений и дисперсии температуры и осадков (Педь, 1989).

Среди индикаторов соотношения тепла и влаги простым для вычисления, и в то же время достаточно обоснованным, считается гидротермический коэффициент (ГТК), предложенный Г.Т Селяниновым в 1928 г. По определению, ГТК характеризует увлажненность территории за сезон активной вегетации. Специфичность ГТК состоит в том, что он не является годовым индикатором соотношения тепла и влаги, а его чувствительность к влагонакоплению в предшествующие холодные сезоны невысокая (Селянинов, 1928).

Для косвенной оценки пространственно-временного изменения зеленой фракции полезен индикатор - нормированной разностный вегетационный индекс (Ш)У1), вычисляемый по спутниковым наблюдениям за отражением поверхности суши в видимом и инфракрасном диапазонах солнечного спектра.

Совместный пространственно-временный анализ УС1, Индекса Педя, ГТК и КЭУ1 может быть плодотворным для выяснения временного аспекта функционирования зональных ландшафтов.

Работа направлена на изучение временного изменения индикаторов функционирования зональных ландшафтов зоны широколиственных лесов правобережья Волги на протяжении двух третей XX века.

Актуальность темы. Влияние меняющегося климата на ландшафтную оболочку Земли, в особенности ответная реакция зональных ландшафтов на эти процессы, входит в число актуальных проблем современности. Повышение научного интереса к данному вопросу вызвано продолжающимся глобальным потеплением, существенным прогрессом в моделировании регионального климата, перспективными возможностями анализа наблюдаемых со спутников изменений показателей растительного покрова. Актуальность проблемы возрастает в связи с тем, что территория максимального потепления, как наблюдаемого, так и прогнозируемого, занимает значительную часть России (Оценочный доклад, 2008). В нее входят суббореальные равнинные ландшафты, и в частности, зона широколиственных лесов правобережья Волги. Функционирование этих ландшафтов будет существенным образом определяться типом ожидаемого антропогенного потепления - гумидным или аридным. Исследование динамики коэффициента увлажнения суббореальных ландшафтов с 1930-х годов и в первые годы XXI века свидетельствует о том, что в их увлажнении присутствовал значимый положительный тренд, что подтверждает гумидный тип современного потепления (Золотокрылин, Черенкова, 2011). В то же время повышение увлажнения происходило на фоне высокой повторяемости обширных засух, распространение и проявление которых в пределах широколиственных лесов правобережья Волги еще мало изучено.

В общих чертах засуха означает временное понижение влажности окружающей среды по отношению к ее среднему состоянию. Ввиду сложной природы засухи обычно ограничиваются изучением одной из ее сторон, проявляющейся или в атмосфере, или в почве.

В качестве тестового района выбраны трансформированные деятельностью человека ландшафты зоны широколиственных лесов правобережья Волги в пределах территории, ограниченной параллелями 53-57 0 с.ш. и меридианами 40-48 ° в.д.

Таким образом, актуальность работы определяется фундаментальным значением изучения региональных проявлений глобального потепления для построения детальных сценариев будущего изменения климата и реакции на эти изменения широколиственно-лесных ландшафтов правобережья Волги. Она состоит в важности понимания особенностей распространения засух на территории в условиях гумидного потепления.

Цель работы - оценка степени подверженности засухам широлиственно-лесных ландшафтов правобережья Волги в ситуации глобального потепления.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

- изучены теоретические и методические основания развития засух с учетом современного глобального потепления;

- собрана, обработана и обобщена гидрометеорологическая информация по исследуемой территории;

- обоснованы пространственно-временные закономерности проявления засух с использованием различных показателей для широколиственно-лесной зоны правобережья Волги;

- проанализированы особенности влияния засух на природно-зональные процессы;

- исследованы особенности проявления засух на территории Мордовии и дана оценка их воздействия на сельскохозяйственные культуры.

Объект исследования - зона широколиственных лесов правобережья Волги.

Предмет исследования - пространственно-временные закономерности проявления засух и их влияние на динамику границ природных зон и урожайность сельскохозяйственных культур.

Научная новизна исследования состоит:

- в создании каталогов засух, определяемых разными методами, с учетом ландшафтной дифференциации в разные климатические эпизоды;

- в построении серии электронных карт распространения засух и отдельных гидрометеорологических показателей для исследуемой территории;

- в определении статистических (пространственных и временных) связей частоты засух со средними климатическими показателями (среднемесячные поля температуры, осадков) для вычисления по ним частоты засух по модельным региональным сценариям климата;

- в изучении влияния засух на растительный компонент ландшафтов с помощью спутниковых индикаторов.

Исходные материалы:

- сетевые метеорологические данные (температура, осадки) с суточным шагом за период с 1936 г. по настоящее время;

- спутниковые данные о состоянии подстилающей поверхности (месячные значения нормированного разностного вегетационного индекса, с разрешением 8X8 км);

- карты: ландшафтная (М 1:4 ООО ООО), физическая (М 1:5 ООО ООО);

- электронные карты, отражающие изменение климатических показателей и распространение засух (строились в программной среде ГИС АгсУ1е\у 3.1).

Практическая значимость и реализация результатов исследований. Прикладной характер работы нацелен на создание информационной базы по оценке реакции динамичных компонентов ландшафтов на изменения климата и увлажнения территории. Важным прикладным аспектом исследования является оценка тенденции опасных (катастрофических) засух и возможного опустынивания исследуемого района. Результаты внедрены в практической деятельности Министерства сельского хозяйства и продовольствия Республики Мордовия и Главное управление МЧС России по Республике Мордовия. Материалы диссертационного исследования используются на кафедрах географического факультета Мордовского государственного университета им. Н. П. Огарева при чтении лекций, проведении лабораторно-практических занятий, подготовке курсовых и дипломных работ.

Апробация работы и публикации. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на итоговых научных конференциях: географического факультета Мордовского государственного университета им. Н. П. Огарева (Саранск, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012 гг.), ВоГТУ (Вологда, 2005 г.), ГСХА (Кострома, 2008 г.), СГАУ (Саратов, 2008 г.), ВГУ (Воронеж, 2011, 2012 гг.), ИГРАН (Москва, 2012 г.), КГУ (Казань 2012 г.)

По материалам диссертации опубликована 21 печатная работа.

Основные положения выносимые на защиту.

1. Особенности ландшафтной дифференциации и ее влияние на проявление засух на территории исследования;

2. Территориальные особенности динамики засух в зоне широколиственных лесов правобережья Волги;

3. Распространение и динамика атмосферно-почвенных засух по ГТК, атмосферных засух по индексу Педя и почвенных засух по индексу вегетационных условий VCI в различные временные периоды XX в. на исследуемой территории;

4 Зональные особенности и прогноз развития засух исследуемой территории.

Декларация личного участия в выполнении работы. С 2003 по 2012 г. нами были обобщены литературные источники по теме диссертации, проведены обработка и анализ многолетнего материала по температуре и осадкам за период с 1936 по 2010 г., сформулированы выводы и практические предложения.

Статистическая обработка экспериментальных данных осуществлена самостоятельно с использованием компьютерных программ SPSS 12.0 и Microsoft Excel 2000.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка, состоящего из 200 наименований, приложения. Общий объем диссертации - 186 страниц текста, работа содержит 16 таблиц и 26 рисунков.

Заключение Диссертация по теме "Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов", Хлевина, Светлана Евгеньевна

Заключение

В последнее время достаточно отчетливо просматриваются региональные проявления глобального потепления. Изменение климата в каждом регионе имеет свои особенности, связанные с широтой местности и физико-географическими условиями.

Прогнозировать региональные последствия глобального потепления очень сложно в силу неопределенности многих природных изменений. Во многих климатических сценариях и прогнозах подчеркивается, что изменение климатических условий будет связано с изменением частоты неблагоприятных явлений. Опасным может стать рост увеличения частоты и повторяемости засух и повышения засушливости на территории ряда регионов.

Своеобразие ландшафтно-зональной структуры территории зоны широколиственных лесов правобережья Волги во многом определяется ее промежуточным долготно-секторным положением. Воздушные массы, идущие с Атлантики, по мере движения на восток теряют значительную часть влаги и доходят до ее восточных рубежей уже значительно иссушенными. Зимой, когда на западе Русской равнины большую роль приобретает адвекция тепла, ее восточная часть выделяется как область, где адвекция ослаблена и холодная зима мало смягчается влиянием Атлантического океана. Следствиями континентальное™ климата восточной части территории являются: 1) смещение границ степи и лесостепи на север по сравнению с западной частью; 2) сближение границ природных зон и подзон; выклинивание подзоны широколиственных лесов; 3) изменение видового состава растительности; 4) усиление локальных биоклиматических контрастов и мозаичности самой ландшафтной структуры.

Широколиственные ландшафты характеризуются умеренно теплым климатом, соотношение тепла и влаги близко к оптимальному. Между лесами и луговой степью существуют неустойчивые динамические соотношения, которые определяются колебаниями коэффициента увлажнения в ту или иную сторону от единицы. Поэтому, естественно, общая тенденция сводится к смене лесов степями в широтном направлении с север-северо-запада на юг-юго-восток.

В диссертационном исследовании по данным метеостанций были вычислены средние месячные значения температуры и осадков за три временных интервала: 1936-1960 гг.; 1961-1990 гг. - «норма»; 1991-2000 годы.

С 1936 по 2000 гг. значение коэффициента линейного тренда по ряду средних аномалий температуры воздуха в целом для территории Мордовии составило 0,1°С/10 лет. Наиболее отчетливо тенденция повышения температуры в среднем для территории проявилась в последнее десятилетие (1991-2000 гг.). Увеличение средних годовых значений температуры воздуха в последнем десятилетии произошло, в основном, за счет потепления в зимний период.

Экстремальность температурного режима, связанная с аномально высокими температурами воздуха на большинстве станций летом уменьшается. Наиболее отчетливо тенденция уменьшения числа дней с высокими температурами проявляется в последнее десятилетие.

Глобальное потепление проявляется в зоне широколиственных лесов Правобережья Волги как зимне-весеннее потепление, за исключением мая (похолодание на 0,5-0,6°С). Летом изменения месячных температур разнонаправленны. Потепление в зоне широколиственных лесов правобережья Волги развивалось во второй половине XX века по гумидному типу с ростом повторяемости весенне-летних засух к концу века.

На большей части исследуемой территории, на фоне уменьшения давления в последнем тридцатилетнем периоде, выявлена тенденция увеличения зимних осадков. Узкая зона отрицательного тренда зимних осадков отмечена в отдельных южных и юго-восточный районах.

Характер изменчивости числа дней с экстремально большими суточными осадками на территории различен. На большинстве станций наблюдается увеличение числа дней с экстремально большими осадками, как за весь период с 1936 по 2000 гг., так и в последнее десятилетие (1991-2000 гг.). Увеличение количества осадков в разные месяцы во время глобального потепления был незначительным, но оказался достаточным, чтобы потепление на территории развивалось по гумидному типу до конца XX века. В первое десятилетие XXI века на территории преобладал отрицательный тренд годовых осадков.

В работе рассмотрены три показателя засух: гидротермический коэффициент Г.Т.Селянинова (ГТК), индекс Педя, индекс вегетационных условий (УС1).

Среди индикаторов соотношения тепла и влаги простым для вычисления, и в то же время достаточно обоснованным, считается ГТК. В данной работе по данным наблюдений на МС вычислены значения ГТК за периоды с активными температурами воздуха и отдельно за разные месяцы (май, июнь, июль). Затем рассчитано среднее многолетнее значение (норма) и среднеквадратическое отклонение ГТК от нормы для каждой МС.

Неустойчивость увлажненности выражается экстремумами ГТК: засухой (отрицательный экстремум) и переувлажнением (положительный экстремум). Экстремумы определяются за наиболее важные для вегетации месяцы - май, июнь, июль.

Наименьшее значение ГТК выявлено на юге и юго-востоке территории исследования. Смещение его в период от 1991 до 2000 гг. незначительны, в то время как на севере преобладает тенденция сдвига на северо-восток.

В период 1936-1960 гг. отмечалась понижение частоты майских засух и ее повышение в 1961-1990 и 1990-2000 гг. Наибольшая частота засух характерна для юго-восточной части исследуемой территории, где она составляет в среднем 20%. На большей части правобережья Волги частота июньских засух сократилась в период 1961-1990 гг. (в среднем по территории составляет 10%) по сравнению с предыдущим периодом. Позднее, в период активизации глобального потепления, частота засух сильно возросла (до 30%) на юго-востоке территории. Частота июльских засух была выше в период 1936-1960 гг. и 1991-2000 гг., причем наблюдается заметное смещение границ июльских засух по сравнению с предыдущими месяцами на восток и юго-запад исследуемой территории (правобережье Цны).

Сравнивая частоту засух по ГТК за весь период наблюдений и за последнее десятилетие, выявляется общая тенденция увеличения частоты засух в мае и июне в юго-восточной части, а в июле - в юго-западной и центральной части территории правобережья Волги.

По результатам исследования наибольший риск засух (от 21 до 40%), наблюдаются в юго-восточной части Правобережья Волги. На большей части исследуемой территории повторяемость засух (ГТК <0,6) находится в диапазоне от 1 до 21 %, а в северо-западной части составляет менее 1%. Здесь вероятность суховейных явлений колеблется от 10 до 20% в направлении с северо-запада на юго-восток, а число дней с максимальной температурой воздуха плюс 30°С и выше составляет 10% для всей территории.

Индекс засушливости Д.А. Педя был рассчитан для отдельных месяцев сезона вегетации (май-июль). Затем на основе полученных значений была вычислена относительная частота средних и сильных засух > 2.0) в заданных временных интервалах.

Частота майских засух по индексу Д.А. Педя незначительна за рассматриваемые климатические периоды, но за последнее тридцатилетие наблюдается увеличение частоты засух на востоке территории, максимум наблюдается в районе МС Алатырь и Порецкое (40%).

На большей части правобережья Волги частота июньских засух сократилась в период 1961-1990 г.г. (в среднем по территории составляет 10%) по сравнению с предыдущим периодом, когда наблюдалось сильное повышение частоты засух в медуречьях Волги и Суры, Клязьмы и Оки до 20%, а в районе МС Алатырь до 30%. В последнее десятилетие XX века частота июньских засух возросла в западной части исследуемой территории до 25% (междуречье Клязьмы и Оки) и в восточной до 30%. Частота июльских засух уменьшилась в период от 1961 до 1990 г.г., по сравнению с предыдущим климатическим периодом. За последнее десятилетие наблюдается повышение частоты засух в южной и северо-восточной части территории. Таким образом, происходит смещение границ засух в летние месяцы на юго-восток и северо-восток правобережья Волги.

Особенностью потепления в последнее десятилетие XX века стало повышение частоты весенне-летних засух, которое стало причиной увеличения засушливости в мае-июне в юго-восточных районах, а в июле в центральных и юго-западных районах исследуемой территории.

Своевременное выявление затрагиваемых засухой районов требует использования оперативной космической информации. Эта информация позволяет проследить развитие и распространение засухи, выявить территории, в разной степени пораженные ей.

В конце XX века наблюдалась тенденция роста вегетационного индекса (ЫБУ1) и его межгодовой изменчивости по исследуемой территории. Причиной роста КБУ1 может быть как ослабление сельскохозяйственной нагрузки в последние годы (зарастание кустарником пахотных земель и сельхозугодий), так и увеличение коэффициента годового увлажнения.

На его основе был определен еще один важный агроклиматический показатель - индекс вегетационных условий УС1, характеризующий стрессовое состояние растительности. Вызванные засухой неблагоприятные условия для растительности характеризуются УС1<30%.

Значения индекса УС1 за период 1982-2001 гг. максимальны в мае-июне. Затем значения показателя начинают убывать в июле. Но даже самые минимальные значения показателя не опускаются ниже 40%.

Частота майских засух по индексу вегетационных условий выше в период 1982-1990 гг., причем увеличение частоты наблюдается от центра территории к востоку и западу. Для периода от 1991 до 2001 гг. характерно увеличение частоты засух с запада на восток. Максимальная частота засух в мае наблюдается в северо-западной части исследуемой территории (район Козьмодемьянска и Чебоксар). Частота июньских засух минимальна в период

1982-1990 гг. и сильно возрастает во второе десятилетие. Для него характерно увеличение засух в южной части исследуемой территории в междуречье Цны и Мокши. Эта же тенденция подтверждается при рассмотрении всего периода наблюдений. Частота засух в июле за все временные периоды невысокая (в среднем по территории 5%), лишь в последнее десятилетие наблюдается увеличение частоты в северо-западной части.

В данной работе выполнен анализ и составлен каталог изменений неблагоприятных агроклиматических явлений, в частности атмосферных и почвенных засух, разной интенсивности в зоне широколиственных лесов правобережья Волги.

Оценка и определение тенденции географического распределения засух на исследуемой территории связана с необходимостью прогнозирования изменения ландшафтов, так как особенности территории определяют разное распределение атмосферных, атмосферно-почвенных и почвенных засух.

Пространственно-временные закономерности проявления засух и их влияние на урожайность сельскохозяйственных культур были рассмотрены на примере территории Республики Мордовия.

На исследуемой территории проявляется четкий тренд на потепление климата и увеличение вегетационного периода за период с 2000 по 2010 год. Прослеживается непосредственная связь между урожайностью сельскохозяйственных культур и экстремумами в колебаниях гидротермических показателей.

В работе отражена динамика первичной биологической продуктивности как одной из важнейших характеристик ландшафта. Обычно, чем выше первичная биопродуктивность, тем устойчивее экосистемы и ландшафт в целом.

Начиная с 80-х гг. XX века, наблюдается значительный рост продуктивности зональных сообществ, наиболее значительный в ландшафтах западной Мордовии, относящихся к Окско-Донской низменности. В Центральной же части республики с 2000-х гг. тренд данного показателя обладает нисходящей направленностью. Средняя биопродуктивность ландшафтов республики колеблется в пределах 6,8 - 7,7 т/га в год.

На территории Мордовии проявляется четкий тренд на потепление климата и увеличение вегетационного периода за период с 2000 по 2010 г. Прослеживается непосредственная связь между урожайностью сельскохозяйственных культур и экстремумами в колебаниях гидротермических показателей

Для успешного ведения земледелия Республики Мордовия необходимо вернуться к зональному принципу специализации сельскохозяйственных предприятий, так как адаптивно-ландшафтная система земледелия предполагает максимальное использование потенциала почвенно-климатических ресурсов территории.

В целях предотвращения сокращения посевных площадей, как для экономики республики, так и в целом России, необходим комплекс кардинальных мер, к которым можно отнести недавно начатую в Мордовии и ряде других регионов дотационную программу для восстановления заброшенных земель. На ближайшую перспективу необходимо ввести в сельскохозяйственный оборот заброшенные залежные земли, сократить долю чистых паров, расширить посевы под зерновыми и зернобобовыми культурами. Необходимо внедрить и освоить промышленную технологию производства картофеля, как наиболее адаптивной и высокодоходной для Мордовии пропашной культуры.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Хлевина, Светлана Евгеньевна, Саранск

1. Алисов Б. П. Принципы климатического районирования СССР / Известия АН СССР. Сер. геогр,- 1957. № 6. - С. 118-125.

2. Алисов Б. П. Климатология. / Б. П. Алисов, Б. П. Полтараус // МГУ. -Москва. 1974.-300 с.

3. Алисов Б. П. Климат СССР. / МГУ. Москва. - 1956. - 128 с.

4. Алпатьев А. М. Характеристика и географическое распространение засух / А. М. Алпатьев, В. Н. Иванов // Засухи в СССР, их происхождение, повторяемость и влияние на урожай. -Ленинград : Гидрометеоиздат. 1958. - С. 31-45.

5. Альпийский Я. Ю. Влияние погоды и климата на экономическую безопасность России / Я. Ю. Альпийский, А. И. Бедрицкий, Г. П. Вимберг, А. А. Коршунов, М. 3. Шаймарданов // Метеорология и гидрология. 1999. -№ 6. - С. 5-9.

6. Багров Н. А. К вопросу о частоте засух. / Метеорология и гидрология. 1986. - № 12. - 38 с.

7. Багров Н. А. Засуха и ее определение. / Метеорология и гидрология. 1992. -№9. с. 66-73.

8. Бедрицкий А. И. Опасные гидрометеорологические явления и их влияние на экономику России. / А. И. Бедрицкий, А. А. Коршунов, М. 3. Шаймарданов // ВНИИГМИ-МЦД. Обнинск. - 2001. - 36 с.

9. Бедрицкий А. И. Влияние погоды и климата на устойчивость и развитие экономики / Бюллетень ВМО. 1999. - Т. 48. - № 2. - С. 215-222.

10. Бедрицкий А. И. Климатическая система и обеспечение гидрометеорологической безопасности жизнедеятельности России / А. И. Бедрицкий, А. А. Коршунов, Л. А. Хандожко, М. 3. Шаймарданов // Метеорология и гидрология. 2004. - № 4. - С. 120-129.

11. Берг Л. С. Основы климатологии. Ленинград : Учпедгиз. - 1938. -256 с.

12. Бова Н. В. О предсказании засух в Поволжье. / АН СССР. Сер. геогр. и геофиз. 1949. - Т. 13. -№ 3. - С. 212-219.

13. Бова Н. В. Определение явлений сухая погода и суховей, воздушная и воздушно-почвенная засуха / Труды Укр. НИГМИ. 1963 - Вып. 38. - С. 3-6.

14. Броунов П. И. Сельскохозяйственная метеорология. // Избр. соч. в 2-х томах. Ленинград : Гидрометеоиздат. - 1957. - 339 с.

15. Бучинский И. В. Засухи и суховеи. Ленинград : Гидрометеоиздат. - 1976.-213 с.

16. Будыко М. И. Изменения климата Ленинград : Гидрометеоиздат. - 1974. - 280 с.

17. Будыко М. И. Климат в прошлом и будущем. Ленинград : Гидрометеоиздат. - 1980. - С. 351-352.

18. Будыко М. И. Глобальные климатические катастрофы. / Б. И. Будыко, Г.С. Голицын, Ю. А. Израэль. // Москва : Гидрометеоиздат. 1986. -157 с.

19. Будыко М. И. Годовой ход метеорологических элементов как модель изменения климата / М. И. Будыко, H.A. Ефимова. // Метеорология и гидрология. 1984. -№11.- С.5-10.

20. Будыко М. И. Современное глобальное потепление / М. И. Будыко, Н. А. Ефимова, К. М. Лугина // Метеорология и гидрология. 1993. - № 8. - С. 25-35.

21. Будыко М. И. Эмпирические оценки изменения климата к концу XX столетия / М. И. Будыко, H.A. Ефимова, Л. А. Строкина // Метеорология и гидрология. 1999. - № 12. - С. 5-12.

22. Важов В. И. Засухи на территории Центрально-Черноземных областей. Воронеж. - 1954. - 114 с.

23. Величко А. А. Глобальные изменения климата и реакция ландшафтной оболочки / Известия АН СССР. Сер. геогр. 1991- № 5 - С. 5-22.

24. Винников К. Я. Чувствительность климата. Ленинград : Гидрометеоиздат. - 1986. - 224 с.

25. Виноградова В. В. Районирование территории Российской Федерации по природно-климатическим условиям. / В. В. Виноградова, А. Н. Золотокрылин, А. Н. Кренке // Известия РАН. Сер. геогр. 2008. - № 5. - С. 106-117.

26. Влияние аномальных метеорологических условий на урожайность озимых культур в условиях Республики Мордовия / Н. В. Смолин, Ю. Н. Журавлева, С. Е. Хлевина // Вестник Сарат. гос. аграр. ун-та. 2008. - № 7. -С. 42-46.

27. Воейков А. И. Климаты земного шара, в особенности России. / Москва : АН СССР. Избранные сочинения. -1948. Т.1. - 29 с.

28. География, общество, окружающая среда. Том VI: Динамика и взаимодействия атмосферы и гидросферы / ред. проф. Н. И. Алексеевский, С.

29. A. Добролюбова. Москва. - 2004. - 592 с.

30. Географический атлас Республики Мордовия / редкол.: д-р гегр. наук проф. A.A. Ямашкин (пред.кол.), С.М.Вдовин, Н.П. Макаркин С.Е. Хлевина и др.. Саранск: Из-во Мордов. ун-та. - 2012. - 204 с.

31. Голубятников Jl. JI. Влияние климатических изменений на продуктивность растительного покрова Европейской России /Л. Л. Голубятников, Е. А. Денисенко // Бюллетень «Использование и охрана природных ресурсов в России». 2004. - № 1. - С. 78-85.

32. Гречиха А. П. Определение опасных гидрометеорологических явлений. / Проблемы прогнозирования чрезвычайных ситуаций: III научно-практическая конференция. Доклады и выступления. // Москва, Едиториал УРСС. 2004. - С. 19-29.

33. Грингоф И. Г. Агрометеорология. / И. Г. Грингоф, В. В. Попова,

34. B. Н. Страшный. // Ленинград : Гидрометеоиздат. 1987. - 309 с.

35. Груза Г. В. Состояние и комплексный мониторинг природной среды и климата. Пределы изменений. / Г. В. Груза, М. Ю. Бардин, Э. Я. Ранькова. // Москва.-2001.-С. 18-39.

36. Груза Г. В. Колебания и изменения климата на территории России / Г. В. Груза, Э. Я. Ранькова // Известия РАН. Сер. ФАО. -2003. Т. 39. - № 2. -С. 166-185.

37. Груза Г. В. О неопределенности некоторых сценарных климатических прогнозов температуры воздуха и осадков на территории России. / Г. В. Груза, Э. Я. Ранькова, Л. Н. Аристова, Л. К. Клещенко // Метеорология и гидрология. -2006. № 10. - С. 5-23.

38. Давитая Ф. Ф. Засухи в СССР и научное обоснование мер борьбы с ними по природным зонам / Вопросы земледелия и борьбы с эрозией почвы в степных и лесостепных районах СССР. // Саратов, -1959. -Т.1. -С. 54-58.

39. Делиникайтес С. А. Засуха и борьба с ней. Москва. - 1949. - 37 с.

40. Динамика климата / ред. С. Манабе. // Ленинград : Гидрометеоиздат. -1988. 576 с.

41. Дроздов О. А. Климатология. / О. А. Дроздов, В. А. Васильев, Н. В. Кобышева, А. Н. Раевский, Л. К. Смекалова, Е. П. Школьный. // Ленинград : Гидрометеоиздат. 1989. - 568 с.

42. Докучев В. В. К учению о зонах природы. Москва. - 1948.

43. Домбровская Ф. А. Засухи и суховеи на территории Воронежской области. Воронеж. -1956. - 12 с.

44. Засухи. / Бюллетень ВМО,- 1974,- Т.23.- кн. 4. С. 282-286.

45. Засухи в СССР. Их происхождение, повторяемость и влияние на урожай / ред. А. И. Руденко. // Ленинград : Гидрометеоиздат. 1958. - 208 с.

46. Зоидзе Е. К. Об одном подходе к исследованию неблагоприятных агроклиматических явлений в условиях изменения климата в Российской Федерации. / Метеорология и гидрология. 2004. - № 1. - С. 96-105.

47. Зоидзе Е. К. Погода, климат и эффективность труда в земледелии. -Ленинград : Гидрометеоиздат. 1987. - 223 с.

48. Золотокрылин А. Н. Климатическое опустынивание / ред.А. Н. Кренке. // Москва. 2003. - 246 с.

49. Золотокрылин А. Н. Лесотундры на равнинах России по спутниковым данным. /А. Н. Золотокрылин, Т. Б. Титкова, В. В. Виноградова. // Известия РАН. Сер. геогр. 2005. - № 4. - С. 67-74.

50. Золотокрылин А. Н. Изменения индикаторов соотношения тепла и влаги, биопродуктивности в зональных равнинных ландшафтах России во второй половине XX века. / А. Н. Золотокрылин, Е. А. Черенкова. // Известия РАН. Сер. геогр. 2006. - № 3. - С. 19-28.

51. Золотокрылин А. Н. Динамика засух в Европейской России в ситуации глобального потепления /А. Н. Золотокрылин, В. В. Виноградова Е. А. Черенкова. // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. 2007. - Т. 21.-С. 160-181.

52. Золотокрылин А. Н. Климат и опустынивание засушливых земель России. / Известия РАН. Сер. геогр. 2008. - № 2. - С. 27-35.

53. Золотокрылин А. Н. Лесотундровая переходная зона на равнинах России по спутниковым данным. /А. Н. Золотокрылин, Т. Б. Титкова, В. В. Виноградова. // Известия АН. Сер. геогр. 2005. - № 4.

54. Изменение климата. Комплекс информационных карточек по изменению климата / Программа ООН по окружающей среды. Секретариат Конвенции об изменении климата. // Москва. 2003. - 302 с.

55. Изменение климата 2001 г. Обобщенный доклад. Оценка МЭГИК / ред. Р. Т. Уотсона. // ВМО. ЮНЕП. 2001. - 526 с.

56. Изменение климата: Оценки МЭГИК, 1990 г. и 1992 г. / ВМО. ЮНЕП, 1992,- 168 с.

57. Изменение климата в Республике Мордовии / Ершков A.C., Хлевина С.Е. // Молодые исследователи регионам: тез. докл. всерос. науч. конф. студентов и аспирантов Вологда : ВоГТУ. 2005. - С. 13-15.

58. Израэль Ю. А. Изменения климата и их последствия: реакция мирового сообщества // Проблемы гидрометеорологии и окружающей среды на пороге XXI века. СПб.: Гидрометеоиздат. - 2000. - С. 5-13.

59. Исаев А. А. Статистика в метеорологии и климатологии. Москва. - 1988.-245 с.

60. Исаченко А. Г. Ландшафты СССР. Ленинград : Изд-во ЛГУ. -1985.-320 с.

61. Исаченко А. Г. Методы прикладных ландшафтных исследований. -Ленинград : Изд-во Ленингр. ун-та. 1980. - 222 с.

62. Исаченко А. Г. Основы ландшафтоведения и физико-географического районирования. Москва : Высшая школа. - 1965. - 328 с.

63. Кабанов П. Г. Засухи в Поволжье / П. Г. Кабанов, В. Г. Кастров. // Науч. труды вып. 31. Саратов. - 1972. - С. 5-102.

64. Кабанов П. Г. Некоторые климатические особенности Поволжья и их агрономическая оценка. / Научные труды НИИ сельского хозяйства. -Саратов. Вып. 24. - 1968. - С. 279-293.

65. Каминский А. А. Типы засух и равнинных суховеев в СССР / Труды ГГО,- 1934.-Т. 1. Вып. 1.-№2.

66. Кац А. Л. Необычное лето 1972 г. Москва : Гидрометеоиздат. - 1973. — 53 с.

67. Климатический атлас СССР. Москва : Гидрометеоиздат. -1962. -Т.2. - 165 с.

68. Климатические и циркуляционные характеристики засух на территории СССР / Спр. пособие. Ленинград. - 1997.

69. Климатические изменения: взгляд из России / ред. В. И. Данилова-Данильяна. // Москва: ТЕИС. 2003. - 42 с.

70. Климат России / ред. Н. В. Кобышевой. // СПб.: Гидрометеоиздат. -2001.-656 с.

71. Кобак К. И. Влияние изменений климата на природную зональность и экосистемы России / К. И. Кобак, Н. Ю. Кондрашева, И. Е. Турчинович. // Изменения климата и их последствия. СПб.: Наука, -2002. - С. 205-210.

72. Кобышева Н. В. Климатологическая обработка метеорологической информации. / Н. В. Кобышева, Г.Л. Наровлянский. // Ленинград : Гидрометеоиздат. 1978. - 295 с.

73. Колебания климата за последнее тысячелетие / ред. Е. П. Борисенкова. // Ленинград : Гидрометеоиздат. 1988. - 408 с.

74. Колосков П. И. Климатический фактор сельского хозяйства и агроклиматическое районирование. Ленинград. - 1971. - 328 с.

75. Кочуров Б. И. Оценка антропогенного изменения почвенно-геохимического потенциала ландшафтов для целей прогнозирования природоохранных проблем // Географическое прогнозирование природоохранных проблем. Москва : ИГ АН. - 1988.

76. Кочуров Б. И. Структура географического прогноза природоохранных проблем // Сб. Территориальные взаимосвязи хозяйства и природы. Москва : ИГ АН, -1990. - С. 46-61.

77. Кошеленко И. В. Засухи и их связь с пространственной изменчивостью осадков и засух. // Труды Укр. НИГМИ 1971. - Вып. 108.

78. Кулик М. С. Оценка засушливых явлений. / Сб. метод, указаний по анализу и оценке сложившихся и ожидаемых агрометеорологических условий. Ленинград : Гидрометеоиздат. - 1957. - С.57-83.

79. Кулик М. С. Некоторые показатели оценки засушливых явлений. / Метеорология и гидрология, 1952. - №9. - С. 10-14.

80. Курдюков Ю. Ф. Пути регулирования экологического состояния почвы в агроценозе. Проблемы и пути преодоления засух в Поволжье / Ю. Ф. Курдюков, Ю. М. Возняковская, Л. П. Лощинина. // Сб. науч. тр. Ч. 2. -Саратов. - 2000. - С. 95-121.

81. Козельцева В. Ф. Данные об атмосферной засушливости по станциям западной части территории СССР. / В. Ф. Козельцева, Д. А. Педь Д.А. // Москва : Гидрометеоцентр СССР. 1989.

82. Коломыц Э. Г. Прогнозные оценки зональных ландшафтно-экологических условий в свете предстоящих глобальных изменений климата // География и природные ресурсы, -1999. № 3. - С. 5-12.

83. Коломыц Э. Г. Бореальный экотон и географическая зональность: атлас-монография / ред. Г.С. Розенберг. // Москва : Наука, 2005. - 309 с.

84. Коломыц Э. Г. Региональная модель глобальных изменений природной среды. Москва : Наука -2003. 371 с.

85. Коломыц Э. Г. Ландшафтно-зональные системы Волжского бассейна в условиях предполагаемого глобального потепления. / Изв. РАН. Сер. геогр. -2004. №3. -С. 92-105.

86. Коломыц Э. Г. Прогноз влияния глобальных изменений климата на зональные экосистемы Волжского бассейна. /Экология.-2000.-№ 6.-С. 429-439.

87. Климатологический справочник СССР / История и физико-географическое описание метеорологических станций. // Горький. ВВУГМС. ГГО. 1965.- Вып. 29. -Ч. 2.-182 с.

88. Климатический справочник СССР / Дополнение к части IV. Среднее количество осадков с поправкой на смачивание. // Горький. ВВУГМС. -1974.-Вып. 8 и 29,- 16 с.

89. Кобак К. И. Глобальное потепление и природные зоны. / К. И. Кобак, И. Ю. Кондратьева. // Метеорология и гидрология. -1992. № 8. - С. 91-98.

90. Кондратьев К. Я. Глобальные изменения климата и Киотский протокол / К. Я. Кондратьев, К. С. Демирчан. // Вестник РАН. 2001. - № 11. -С. 1-20.

91. Кренке А. Н. Опасность и риск климатических экстремумов и их сочетаний. / А. Н. Кренке, М. М. Чернавская. // Атлас природных и техногенных опасностей и рисков чрезвычайных ситуаций. Российская

92. Федерация. Приволжский федеральный округ, ред. Шойгу С. К. Москва. -2008.-С. 100-103.

93. Ландшафтная карта СССР. М. 1:4 ООО 000. / Научн. ред., д.г.н. А. Г. Исаченко. // ГУГК при СМ СССР. Москва. - 1988. - С. 4.

94. Мажаров П. П. Понятие о засухах. / Земледелие. 1956. -№ 8. -С. 98-110.

95. Максаковский В. П. Географическая картина мира / Общая характеристика мира. Москва : Дрофа. - 2003. - Т. 1.-е. Раздел 176. // Гипотеза глобального изменения климата Земли. - С. 473-479.

96. Максимова Г. А., Педь Д. А. Временные изменения осредненной температуры воздуха в Северном полушарии и атмосферной засушливости. / Г. А. Максимова, Д. А. Педь. // Метеорология и гидрология. 1991. - № 15.

97. Макунина А. А. Функционирование и оптимизация ландшафта. / А. А. Макунина, П. Н. Рязанов. // Москва : Изд-во Моск. ун-та. 1988. - 94 с.

98. Мамонтов Н. В. Расчет повторяемости засушливой погоды по числу дней с относительной влажностью 30% / Труды Зер. НИГМИ. 1975. - Вып. 19.-С. 3-9.

99. Материалы к стратегическому прогнозу изменений климата Российской Федерации на период до 2010-2015 гг. и их влияние на отрасли экономики России. Москва : Росгидромет. -2005. - С. 88.

100. Медведев И. Ф. Экологические проблемы формирования и использования почв черноземной зоны Поволжья / Проблемы и пути преодоления засух в Поволжье. / Сб. науч. тр.- Ч. 2 Саратов.- 2000- С. 70-94.

101. Метеорологические особенности засушливого лета 2010 года / Г. С. Антонюк, А. Г. Тарасова, С. Е. Хлевина. // Сборник трудов молодыхисследователей географического факультета МГУ им. Н.П. Огарева. Саранск. -2010.-Вып 13.-С. 9-12.

102. Мильков Ф. Н. Физическая география: современное состояние, закономерности, проблемы Воронеж : Изд-во Воронежск. ун-та.-1981 - 400 с.

103. Мильков Ф. Н. Физическая география: учение о ландшафте и географическая зональность. -Воронеж: Изд-во Воронежск. ун-та.-1986. -328 с.

104. Минин А. А. Климат и экосистемы суши: взаимосвязи и пространственно-временная изменчивость состояний / Итоги науки и техники. // Сер. Метеорология и климатология. Москва : ВИНИТИ. -1991 - Т. 19. - 172 с.

105. Наш будущий климат. ВМО. - 2003. - 36 с.

106. Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. / Агрометеорологические наблюдения на станциях и постах. Часть I. // Основные агрометеорологические наблюдения. Книга 1. Москва : Росгидромет. -2000. -Вып.11.-348 с.

107. Научно-прикладной справочник по климату СССР / Серия 3. Многолетние данные. Ч. 1-6 Вып. 29. -СПб: Гидрометеоиздат. -1992. - 583 с.

108. Научно-прикладной справочник по агроклиматическим ресурсам.- Ч. 1-2. Вып. 29. - Н. Новгород. ВВУГКС. -1991. - 656 с.

109. Обухов А. М. Динамические условия возникновения засух и других крупномасштабных погодных явлений. /А. М. Обухов, М. В. Курганский, М. С. Татарская. // Метеорология и гидрология. 1984. - № 10.

110. Опустынивание засушливых земель России : новые аспекты анализа, результаты, проблемы. / акад. В. М. Котляков. // Москва-2009. 298 с.

111. Осипов В. И. Оценка и управление природными рисками. Шестая Всероссийская научно-практическая конференция / Управление рисками чрезвычайных ситуаций. // Доклады и выступления. Москва. -2001.

112. Оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации. Том I. Изменения климата. / Росгидромет. -2008.-228 с.

113. Оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации. Том II. Последствия изменений климата./ Росгидромет. 2008. - 288 с.

114. Оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации. Техническое резюме. / Росгидромет. -2008. 90 с.

115. Переведенцев Ю. П. Многолетние колебания основных показателей гидрометеорологического режима Волжского бассейна. / Ю. П. Переведенцев, М. А. Верещагин, Э. П. Наумов, К. М. Шанталинский // Метеорология и гидрология. 2001. - № 10. - С. 16-23.

116. Повышение защищенности от экстремальных метеорологических и климатических явлений. / ВМО. 2002. - № 936. - 36 с.

117. Попова В. В. Структура многолетних колебаний атмосферных осадков на Русской равнине. / Известия РАН. Сер. геогр-1999 № 3 - С. 40-50.

118. Попова В. В. Современные изменения климата и их региональные особенности на территории России. / Антропогенные воздействия на водные ресурсы России и сопредельных государств в конце XX столетия. Москва : Наука-2003.-С. 194-218.

119. Предстоящие изменения климата / ред. М. И. Будыко, Ю. А. Израэля. // Ленинград : Гидрометеоиздат. -1991. 272 с.

120. Применение геоинформационного моделирования для пространственно-временного анализа изменения климата в зоне широколиственных лесов Правобережья Волги / Н. Г. Ивлиева, С. Е. Хлевина. // Вестник Мордовского ун-та. Саранск. - 2008. - № 1. - С. 100-105.

121. Природные опасности России. Гидрометеорологические опасности. / ред. В. И. Осипова, С. К. Шойгу. // Москва. 2001. - С. 295.

122. Проблемы мониторинга засух. / Труды ВНИИСХМ, 2000. - Вып. 33.-244 с.

123. Процеров А. В. Характеристика засушливости вегетационного периода сельскохозяйственных культур на территории Европейской части СССР. Москва. - 1963. - 104 с.

124. Процеров А. В. Общая характеристика засух и основные особенности засухи 1946 года// Труды ЦИП. Вып. 13 Москва-1949 - С. 5-12.

125. Ранькова Э. Я. Индикаторы изменений климата России / Э. Я. Ранькова, Г. В. Груза. / Метеорология и гидрология. 1998. - № 1. - С. 5-18.

126. Ранькова Э. Я. Климатическая изменчивость и изменения климата за период инструментальных наблюдений. / Диссертация на соискание ученой степени доктора физ.-мат. наук. Москва. ИГКЭ. -2005. - 67 с.

127. Результаты исследований изменений климата для стратегий устойчивого развития Российской Федерации. Москва. - Росгидромет. -2005. -178 с.

128. Россия в окружающем мире. Аналитический ежегодник. / ред. В. И. Данилова-Данильяна, С. А Степанова. // Москва. МНЭПУ -2001. 332 с.

129. Рубинштейн Е. С. К проблеме изменения климата / Труды НИУ ГУГМС. Сер. 1. -Вып. 22. - 1946.

130. Руководство по агрометеорологическим прогнозам. Том 1. -Ленинград : Гидрометеоиздат 1984. - 310 с.

131. Руководство по агрометеорологическим прогнозам. Том 2. -Ленинград : Гидрометеоиздат 1984. - 264 с.

132. Селянинов Г. Т. О сельскохозяйственной оценке климата / Труды по с.-х. метеорологии. 1928. - Вып. 20. - С. 165-172.

133. Селянинов Г. Т. Принципы агроклиматического районирования в СССР. Москва : Гидрометеоиздат. - 1958. - С. 7-13.

134. Селянинов Г. Т. Происхождение и динамика засух / Засухи в СССР, происхождение и влияние на урожай. Ленинград : Гидрометеоиздат. - 1958. - С. 5-9.

135. Сиротенко О. Д. Изменение климатического режима бассейна Волги и Каспийского моря за последнее столетие / О. Д. Сиротенко, В. И. Швейкина // Водные ресурсы. 1996. - Том. 23. - Вып. 4. - С. 401-406.

136. Сиротенко О. Д. Оценки влияния ожидаемых изменений климата на сельское хозяйство Российской Федерации. / О. Д. Сиротенко, И. Г. Грингоф. // Метеорология и гидрология -2006. № 8. - С. 92-101.

137. Смит К. Основы прикладной метеорологии. Ленинград : Гидрометеоиздат. - 1978. -423 с.

138. Смирнов В. А. К вопросу о выявлении степени засушливости территории / Суховеи, их происхождение и борьба с ними. // АН СССР. 1957. - С. 20-28.

139. Справочник агронома по с/х метеорологии / ред. И. Г. Грингофа. // Нечерноземная зона Европейской части РСФСР.-Москва-1986.-520 с.

140. Справочник по климату СССР. Вып. 29. - Ч. II. / Температура воздуха и почвы. - Ленинград : Гидрометеоиздат. - 1964. - 208 с.

141. Справочник по климату СССР. Вып. 29. - Ч. IV. / Влажность воздуха, атмосферные осадки, снежный покров. - Ленинград : Гидрометеоиздат. -1968. - 337 с.

142. Справочник по климату СССР. Вып. 29. - Ч. V. / Облачность и атмосферные явления. - Ленинград : Гидрометеоиздат. -1968. - 264 с.

143. Справочник по опасным природным явлениям в республиках, краях и областях Российской Федерации. СПб.: Гидрометеоиздат. - 1997.

144. Страшная А. И. О каталоге сильных почвенных засух под ранними яровыми зерновыми культурами в черноземной зоне России. / А. И. Страшная, Н. А. Богомолова // Труды ГМЦ РФ 2005. - Вып. 340. - С. 35-47.

145. Тулайков H. М. Засуха и меры борьбы с ней в полевом хозяйстве Поволжья. Саратов : Госиздат, -1921. - 19 с.

146. Уланова Е. С. Применение математической статистики в агрометеорологии для нахождения уравнений связей. Москва : Гидрометеоиздат. 1964. -111с.

147. Уланова Е. С. Методы корреляционного и регрессионного анализа в агрометеорологии. / Е. С. Уланова, В. Н. Забелин. // Ленинград : Гидрометеоиздат. 1990. - 207 с.

148. Уланова Е. С. Засухи в России и их влияние на урожайность зерновых культур. / Е. С. Уланова, А. И. Страшная. // Труды ВНИИСХМ, -2000.-Вып. 33.-С. 64-83.

149. Утешев А. С. Атмосферные засухи и их влияние на природные явления. Алма-Ата : Изд-во Наука. - 1972. - 176 с.

150. Физико-географический атлас мира. / АН СССР и ГУГиК. -Москва. -1964.-298 с.

151. Френкель М. О. Межрегиональный экомониторинг Волжского Бассейна. Киров. -1997. - 179 с.

152. Физико-географический Атлас мира. Москва. АН СССР. -1964. -298 с.

153. Хандожко Л. А. Оптимальные погодно-хозяйственные решения. -СПб.: Изд-во РГГМУ. 1999. - 162 с.

154. Хандожко Л. А. Экономическая метеорология. СПб: Гидрометеоиздат. - 2005. - 490 с.

155. Хлевина С. Е. Пространственно-временной анализ индикаторов засух в широколиственно-лесной зоне правобережья Волги / науч. журнал Проблемы региональной экологии ИГ АН. Москва, -2012. - № 1. - С. 111-117.

156. Хлевина С. Е. Изменение климата в XX веке на территории Волго-Вятского района / тез. докл. VIII науч. конф. молодых ученых МГУ им. Н.П.Огарева. Естественные науки. Саранск, - 2003. - С. 26-28.

157. Хлевина С. Е. Опасные гидрометеорологические явления на территории Мордовии в условиях современного глобального потепления климата / Вестник Мордовского ун-та. Саранск, -2005. - № 1-2. - С. 136-138.

158. Хлевина С. Е. Региональные проявления изменений климата в широколиственно-лесной зоне правобережья Волги / Актуальные проблемы географии и геоэкологии, -2008. Вып. 1 (3). - С. 6. Электронный ресурс. Режим доступа: http://geoeko. mrsu. ги/.

159. Хромов С. П. Метеорология и климатология: 5-е изд. перераб. и доп. / С. П. Хромов, М. А. Петросянц. // Москва. - МГУ. -2001. - 528 с.

160. Цубербиллер Е. А. Агроклиматическая характеристика суховеев.- Ленинград : Гидрометеоиздат. 1959. - 119 с.

161. Черенкова Е. А. Динамика опасной атмосферной засухи в Европейской России. / Метеорология и гидрология. 2007. - № 11. - С. 14-25.

162. Черенкова Е. А. Связь опасных атмосферных засух в Европейской России в XX веке с макроциркуляционными процессами / Е. А. Черенкова, Н. К. Кононова. // Известия АН. Сер. геогр. -2009. № 1. - С. 73-82.

163. Черенкова Е. А. Сравнение показателей увлажнения суббореальных равнинных ландшафтов России. / Аридные экосистемы. -2009. Т. 15. - № 4. (40).-С. 5-12.

164. Чирков Ю. И. Агрометеорология. Ленинград : Гидрометеоиздат. -1986.-396 с.

165. Чирков Ю. И. Основы сельскохозяйственной метеорологии. -Ленинград : Гидрометеоиздат. 1975. - 215 с.

166. Шабаев А. И. Адаптивно-экологические системы земледелия в агроландшафтах Поволжья. Саратов. - 2003. - 285 с.

167. Шашко Д. И. Агроклиматические ресурсы СССР. Ленинград : Гидрометеоиздат. - 1985. - 248 с.

168. Шерстюков Б. Г. Региональные и сезонные закономерности изменений современного климата. Обнинск. -2008. - 246 с.

169. Школьник И. М. Возможные изменения климата на Европейской части России и сопредельных территориях к концу XXI века: расчет с региональной моделью ГГО. / И. М. Школьник, В. П. Мелешко, В. М. Катцов. // Метеорология и гидрология. 2006. - № 3. - С. 5-16.

170. Шкляева Л. С. Статистические методы в климатологии. Пермь : Изд-во Перм. ун-та, - 2003. - 128 с.

171. Шульгин А. М. Методика сельскохозяйственной оценки климата. Москва. МГУ. - 1966. - 97 с.

172. Шульгин А. М. Агрометеорология и агроклиматология. -Ленинград : Гидрометеоиздат. 1978 . - 199 с.

173. Шульмейстер К. Г. Борьба с засухой и урожай Москва - 1975. - 335 с.

174. Экология ландшафтов Волжского бассейна в системе глобальных изменений климата / Прогнозный Атлас-монография. // Отв. Ред.: Г. С. Розенберг, Э. Г. Коломыц. Н. Новгород. - 1995. - 164 с.

175. Энциклопедия климатических ресурсов Российской Федерации. -СПб.: Гидрометеоиздат. 2005. - 319 с.

176. ArcReview. / Обнаружение засухи по данным космических съемок. / Современные геоинформационные технологии Москва - 2002. -№ 9. - С. 8-9.

177. Archive of National Climatic Data Center, NOAA-9290, NOAA-9813c, http://www.ncdc.noaa.gov

178. Brazdil R. and Zolotokrylin A.N. The QBO Signal in Monthly Precipitation Fields over Europe // Theoretical and Applied Climatology. 1995. -Vol. 51.-P. 3-12.

179. Climate Change 2001: The Scientific Basis. Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2001.

180. DAAC (Distributed Active Archive Center). Pathfinder AVHRR Land One Monthly Composite: http://daac.gsfc.nasa.gov/campaign docs.

181. Groisman P.Ya. and E. Ya. Rankova. Precipitation trends over the Russian permafrost zone // Int. J. Climatology. 2001. - No. 21. - P. 657-678.

182. Justice, C.O., Townshend, J. R. G., Holben, B. N., Tucker, C. J. Analysys of the phenology of global vegetation using meteorological satellite data // Intern. J. Remote Sens. 1985. - Vol. 6. - P. 1271-1318.

183. Joussaume J and Taylor K.E. The Paleoclimate Modeling Intercomparison Project./In: Proc. Trird PMIP Workshop. 2000. - P. 9-25.

184. Kalnay E., Kanamitsu M., Kistler R., et al. The NCEP/NCAR 40-year Reanalysis Project. -Bull. Amer. Meteorol. Soc. 1996. - vol.77. - P. 434-471.

185. Kidwell, K. Global vegetation index user s guide / U. S. Dep. of Commerce; NOAA / SDSD; Nat. Environmental Satellite Data and Information Service. Wash. (D. C.): Nat. Climatic Data Center. 1994.

186. Kitaev L.M., Krenke A.N., Titkova T.B. Climatic Limits of Snow Storage Increase over Northern Eurasia // Ice and Climate News. -№ 6. August. -2005.-P. 14-15.

187. Kogan F.N. Vegetation index for areal analysis of crop conditions. Proc. of the 18th conf. on agricultural and forest meteorol. Amer. Meteorol. Soc- West Lafayette (IN). 1987. - P. 103-106.

188. Kogan F.N. Global Drought Watch from Space // Bulletin of the American Metejrological Society. 1997. - V.78. - P. 621-636.

189. Svirezhev Yu.M., N.N. Zavalishin «Forestgrass» global vegetation model with forest age structure // Ecol. Modelling. 2003. - V. 160. - P. 1-12.