Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Геоэкологические методы оценки и прогнозирования тепловых ресурсов природно-техногенных ландшафтов Оренбургской области

ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Геоэкологические методы оценки и прогнозирования тепловых ресурсов природно-техногенных ландшафтов Оренбургской области"

ПОПОВА Ольга Борисовна

ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЦЕНКИ И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ТЕПЛОВЫХ РЕСУРСОВ ПРИРОДНО-ТЕХНОГЕННЫХ ЛАНДШАФТОВ ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность 25.00.36 - Геоэкология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Оренбург-2005

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Оренбургский государственный

университет»

Научный руководитель

доктор технических наук, доцент

Чепасов Валерий Иванович

Официальные оппоненты

доктор географических наук, старший научный сотрудник Тихонов Вячеслав Евгеньевич

доктор сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Кононов Виктор Михаилович

Ведущая организация

Институт степи Уральского отделения Российской академии наук, г. Оренбург

Зашита состоится «23» мая 2005 года в 14.00 часов на заседании диссертационного совета КР 212.181.63 в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет» по адресу: 460018, г. Оренбург, пр-т Победы 13, ауд.4а 116.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет» geo@mail.osu.ru

Автореферат разослан « ¿^Д-'» апреля 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат географических наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Оптимизация взаимодействия природы и общества предполагает экологически обоснованную социально-хозяйственную деятельность населения в определенных географических условиях конкретной территории. Важнейшими ландшафтными показателями геоэкологического состояния окружающей среды являются ее термические ресурсы и теплообеспеченность.

В засушливых регионах ведущими факторами, обусловливающими термическое состояние природно-техногенных ландшафтов, являются суммарная радиация, радиационный баланс и температура воздуха. Процесс экологизации антропогенного воздействия на природно-техногенные ландшафты, в том числе в степной зоне, требует получения информации о сложившихся и ожидаемых значениях указанных факторов. В частности, измеренные и оценочные величины тепловых ресурсов соответствующих ландшафтов, полученные по региональным методикам, необходимы для обоснования, прогнозирования и проектирования техногенных нагрузок на природные ландшафты и геоэкологических мероприятий их оптимизирующих. При подготовке различной планово-прогнозной, нормативно-технической, инструктивно-руководящей документации, регламентирующей степень воздействия социально-экономических объектов и процессов на окружающую среду, также требуется соответствующее научное и методическое обеспечение, содержащее оценочно-расчетные методы и показатели.

Однако, несмотря на особую актуальность и большую практическую значимость, до настоящего времени для засушливой зоны остается насущной проблема разработки научных основ модернизации существующих или создания новых методов заблаговременно, достоверно и комплексно учитывающих региональные географические особенности процессов формирования и внутрисезонной изменчивости тепловых компонентов природно-хозяйственных комплексов.

Цель и задачи исследования. Целью работы является установление для природно-техногенных ландшафтов степной зоны закономерностей внутригодового распределения геофизических факторов, обуславливающих тепловые ресурсы местности и усовершенствование методического обеспечения их оценки и прогнозирования.

Для достижения поставленной цели решались следующие геоэкологически значимые задачи:

- исследование и моделирование процессов энергообмена в семиаридном регионе влияющих на структуру и временную изменчивость его тепловых ресурсов;

- обоснование и выбор, требуемых для анализа и дальнейшей формализации метеорологических предикторов и предиктантов, как базовых элементов для оценки и прогнозирования теплового режима местности,

- выявление в природно-техногенных ландшафтах особенностей внутрисезонного распределения тепловых ресурсов в зависимости от обуславливающих их предикторов;

- разработка системы регионально специфичных методов оценки и прогнозирования термических ресурсов и теплообеспеченности;

- установление направлений и форм использования полученных результатов.

Объектом исследования являются тепловые ресурсы семиаридных ландшафтов.

Предмет исследования - связи между предикторами и предиктантами, необходимыми при прогнозировании тепловых ресурсов.

Использованные материалы и методы исследования. Решение поставленной цели и сформулированных задач базировалось на основе использования литературных и фондовых источников, а также методов — геофизического, системного анализа, моделирования, статистического - в том числе корреляционного, регрессионного и дисперсионного анализа, с применением программ обработки исходных данных на базе пакета SSP фирмы IBM. Полученные данные использовались для выявления особенностей формирования и изменения теплового режима геосистем Оренбургской области, а также - для обоснования используемого и перспективного геоэкологически значимого методического аппарата оценки и прогнозирования тепловых ресурсов.

Научная новизнаработы заключается в том, что:

- установлены особенности внутрисезонного распределения геофизических факторов, обуславливающих тепловые ресурсы природно-техногенных ландшафтов степной зоны;

- разработана система геоэкологических регионально специфичных методов оценки и прогнозирования термических ресурсов и теплообеспеченности территории;

- определены основные геоэкологические направления эффективного использования результатов исследования в региональных социально-экономических комплексах.

Наиболее существенные научные результаты, полученные автором, состоят в следующем

- обоснованы регионально обусловленные главные предикторы, используемые для прогнозирования термических ресурсов и теплообеспеченности местности в виде дат устойчивого перехода среднесуточной температуры воздуха через 0, 5, 10°С весной и осенью;

- выявлены особенности внутрисезонного распределения тепловых ресурсов местности и установлены взаимосвязи между последними и обозначенными предикторами;

- сформулированы и реализованы концептуальные основы по анализу возможного использования в степной зоне существующих в настоящее время показателей и способов определения термических условий;

- разработана система геоэкологических методов оценки и прогнозирования тепловых ресурсов засушливых природно-техногенных комплексов;

- установлена погрешность методов прогнозирования и собственно прогнозов термических ресурсов заданных геотехнических систем для различных периодов теплого сезона года;

- определены геоэкологически значимые направления и формы использования разработанных оценочно-прогностических методов в социально-хозяйственной сфере аридного региона.

Практическая значимость работы. Материалы выполненных исследований и полученные результаты по созданию методов и схем оценки термического состояния природно-техногенных ландшафтов потенциально и реально применимы для разработки новых и усовершенствования существующих региональных методик наблюдения, оценки, долгосрочного и краткосрочного прогнозирования тепловых факторов, обуславливающих ресурсные компоненты степных ландшафтов - водные ресурсы, темпы вегетирования природной и сельскохозяйственной растительности, а также -при формировании и функционировании систем геоэкологического мониторинга и структур экологической экспертизы природно-техногенных ландшафтов, обосновании и планировании проведения необходимых почвенных, водных и растительных мелиораций.

Результаты исследования используются Федеральной службой по надзору в сфере природопользования (Росприроднадзор) по Оренбургской области, Комитетом по природоохранной деятельности и мониторингу окружающей среды по Оренбургской области, Федеральным Государственным

Унитарным Предприятием ПО «Стрела». Основные положения работы применяются в вузовских учебных курсах, в том числе Оренбургском государственном университете и Оренбургском государственном педагогическом университете, - «землеведение», «климатология и метеорология», «ландшафтоведение», «физическая география Оренбургской области», «физическая география России», «геоэкология», а также могут использоваться при формировании банков и баз геоэкологических данных и для создания или модернизации сетей их получения.

Основные положения, выносимые на защиту:

- определены метеорологические элементы, необходимые для характеристики тепловых условий местности;

- установлены закономерности и взаимосвязи между выявленными предикторами и предиктантами, позволяющие оценивать и прогнозировать термические ресурсы и теплообеспеченность заданных геосистем;

- разработана система региональных геоэкологических методов расчета сложившихся и ожидаемых значений термических ресурсов и теплообеспеченности;

- предложена схема определения основных направлений использования разработанного методического обеспечения оценочно-прогностического процесса в социально-хозяйственной сфере засушливого региона.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на: научных семинарах кафедры географии и регионоведения Оренбургского государственного университета в 2000-2004 гг., региональных конференциях молодых ученых и специалистов (Оренбург, 2002, 2003, 2004); международной научно-практической конференции молодых ученых «География и окружающая среда» (Белгород, 2002); II международной научной конференции «Историческая геоэкология, география и природопользование: новые направления и методы исследования» (Санкт-Петербург, 2002); общественно-научной конференции «Природные и культурные ландшафты: проблемы экологии и устойчивого развития» (Псков, 2002); Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы геоэкологии Южного Урала» (Оренбург, 2003); Всероссийской научной конференции «Современные глобальные и региональные изменения геосистем» (Казань, 2004); второй международной научной конференции молодых ученых и специалистов «Стратегия природопользования и сохранения биоразнообразия в XXI веке» (Оренбург, 2004).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, выводов, приложений, списка использованных источников из 226 наименований. Общий объем диссертации составляет - страниц,

включая 3 рисунка, таблиц, приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе характеризуются наиболее распространенные и известные способы учета тепловых (термических) ресурсов (ТР) и теплообеспеченности (ТО) природно-техногенных ландшафтов и дается анализ существующих отечественных и зарубежных методов и расчетных схем, возможных к применению для достижения обозначенной цели и сформулированных задач исследования.

По результатам выполненного анализа установлено, что из рассмотренных зависимостей (при обязательной адаптации содержащихся в них эмпирических параметров для применения в природно-хозяйственных условиях засушливой зоны) наиболее пригодным, для оценки количественных и качественных значений сложившихся и ожидаемых ТР за сезонные и внутрисезонные периоды функционирования ландшафтов в семиаридных регионах, является способ, отвечающий требованиям стандартности используемой метеорологической информации, комплексности и точности учета ТР, обладающий долгосрочностью и простотой расчетной схемы. Он состоит в определении теплового режима и ТР местности за сезонный и внутрисезонный периоды по фактическим суммам активных температур воздуха. В его основу положены соответствующие расчетные уравнения и методическая схема прогнозирования ТР и ТО местности, аналогичные предложенным для Грузии Ф.Ф. Давитая (1965), а также O.K. Рычко (1994) для остроаридных условий Центральной Азии, которые требуют адаптирования для степной зоны, а кроме того усовершенствования или разработки в качестве новых.

Во второй главе рассматриваются природные и эколого-экономические условия района исследования в сочетании с его климатическими особенностями. Обозначено, что Оренбургская область, по генетическим признакам, выделенным в качестве климатического районирования территории, относится к Южной области европейской территории (ЕТ) России (по А.А. Борисову, 1970), к Атлантико-континентальной европейской области умеренного пояса (по Н.А. Мячковой, 1983), к Атлантико-континентальной восточной области умеренного пояса (по Б.П. Алисову, 1967).

По географическим (и в особенности по климашческим) факторам Оренбургская область является во многом аналогичной для смежных субъектов Российской Федерации - Саратовской, Самарской областей, а также -северного Казахстана. Это позволяет считать исследуемый регион модельным для последующего распространения полученных информационных и методических материалов на указанные сопредельные территории.

Третья глава посвящена характеристике разработанных геоэкологических методов оценки и прогнозирования тепловых ресурсов и факторов их обуславливающих.

На основании установленных автором региональных закономерностей и выявленных зависимостей между обозначенными предикторами и предиктантами, необходимыми для определения ТР местности, представляется возможной их оценка, в том числе и на перспективу, за сезонные и различные внутрисезонные периоды.

В качестве главных предикторов приняты имеющие тесные связи с ТР стандартно наблюдаемые Росгидрометом метеорологические показатели - даты устойчивого перехода среднесуточной температуры воздуха через 0, 5, 10°С Dio) весной и осенью, применение которых увеличивает долгосрочность прогнозирования и повышает оправдываемость специальных прогнозов (к которым относится и прогноз тепловых условий), уменьшает зависимость последних от долгосрочных прогнозов погоды, зачастую не учитывающих региональные климатические и другие факторы, влияющие на точность и надежность прогнозирования.

По результатам исследования была создана система региональных методов оценки и прогнозирования ТР теплого сезона года для Оренбургской области с помощью регрессионных и гармонических моделей, которые учитывают географические и сезонные климатические особенности объекта исследования.

В качестве исходных данных при выполнении работы использованы материалы наблюдений Оренбургского областного центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды за 1966-2003 гг.

В основу разработанных региональных методов положены тесные связи между сложившимися геофизическими условиями формирования тепловых ресурсов, характеризуемыми прогностическими признаками - предикторами Dio) и ожидаемым внутрисезонным распределением ТР, с использованием асинхронных связей между метеорологическими процессами за предшествующий расчетному и последующий периоды.

Прогнозирование тепловых ресурсов выполняется по уравнениям, аналогичным представленным в таблице 2, в соответствии с которыми ТР и ТО ландшафта могут оцениваться по следующей схеме:

О0,з, ю-*ТР—ТО. (О

Значения тепловых ресурсов за декадные периоды рассчитываются по уравнениям типа:

Т=Т2-Т, . (2)

где: Т - значение тепловых ресурсов за искомый период; Т2 - значение тепловых ресурсов на последующий срок; Т1 - то же на предыдущий срок.

Определение качественных парных обусловленностей между исследуемыми элементами-параметрами осуществлялось с помощью корреляционного анализа. Так, для дат перехода температуры воздуха через 0°С весной (Б0) и сумм ТР нарастающим итогом (У,°С) были получены коэффициенты парной корреляции (для ряда наблюдений за 1966-1996 годы по ГМС Оренбург) со значениями, колеблющимися от 1,00 до -0,22.

Для определения групповых обусловленностей между параметрами исследования был использован факторный анализ. При этом матрица факторных нагрузок определялась методом главных компонент и было получено следующее объединение для весной в первом факторе - таблица 1.

Таблица 1 .Объединение по первому фактору

Номер Название параметра нагрузка

1 весной 0,8809

8 сумма температур воздуха нарастающим итогом за 7 декад от 0,6241

9 сумма температур воздуха нарастающим итогом за 8 декад от 0,6472

10 сумма температур воздуха нарастающим итогом за 9 декад от 0,6136

В первом факторе базовым параметром является весной.

Объединение по первому фактору весной и суммы ТР нарастающим итогом для 7, 8 и 9 декады говорит о том, что эти показатели имеют единую природу поведения. В связи с этим можно осуществлять прогноз сумм ТР нарастающим итогом для этих декад по весной. Прогностические модели, полученные для остальных декад, имеют низкий коэффициент детерминации и

большие средние и относительные ошибки, так как остальные параметры исследования (декады) не объединились с базовым (О0 весной).

На основании этого предлагается следующая методика для построения прогностических моделей:

1) на матрице исследования проводим факторный анализ;

2) определяем объединение параметров по факторам;

3) прогностические модели строим только для тех параметров, которые объединились в соответствующем факторе.

Несмотря на то, что полученный коэффициент детерминации меньше 0,8 (таблица 2), согласно положениям математической статистики эти модели пригодны для прогнозирования сумм ТР нарастающим итогом по декадам теплого сезона, так как средняя относительная ошибка для этих моделей не превышает 15%.

Таблица 2. Зависимость подекадно нарастающих сумм тепловых ресурсов (У,°С) от даты устойчивого перехода температуры воздуха через 0°С весной (Эо)

Число и обозначение декад от Б0 Коэффи циент детерми нации Уравнение регрессии Средняя относительная ошибка уравнения регрессии, %

У5 0,50 у=+(-25,782)+(6,014) • х 12,65

У7 0,51 у=+(166,663)+(7,901) • х 9,73

У8 0,50 у=+305,871)+(8,563) • х 9,03

У9 0,46 у=+(536,129)+(8,394) • х 8,31

В результате построения уравнений регрессии были получены модели прогноза сумм ТР нарастающим итогом по декадам, параметром-аргументом в которых были Бо, Б5, Б10. К примеру, зависимость ТР за 18-ть декад от имеет вид:

х-ф0)

у - (сумма температур воздуха для 18-ти декад нарастающим итогом от Б0) С учетом значений ошибки расчета, оптимальной моделью является:

у= 3057,705+(2,769) • х+(-0,04) • х2, (3)

при средней относительной ошибке - 6,25 (%)

Модель для 19-ти декад:

х - (Do)

у - (сумма температур воздуха для 19-ти декад нарастающим итогом от Do). При этом, с учетом погрешности, оптимальной моделью является . следующая:

у = 3207,436+(2,687) ■ х +(-0,05) • х2, (4)

со средней относительной ошибкой - 6,14 (%).

Все полученные модели следует использовать только для тех областей значений параметров-аргументов, для которых они были построены.

Для осуществления прогнозирования сумм ТР нарастающим итогом для декад теплого периода были построены модели по годам наблюдений 19662000 гг., с параметрами-столбиками - Do весной и значениями сумм температур воздуха нарастающим итогом для соответствующих декад. По разработанным моделям составлен прогноз ТР для декад теплого периода, со следующими погрешностями:

- по суммам ТР нарастающим итогом для 16-ти декад 2001 года от Do весной абсолютная ошибка составила 134°С, относительная ошибка - 5,19%, что меньше погрешности самой модели, равной 6,55%.

- для сумм ТР нарастающим итогом за 16-ть декад 2002 года от Do весной абсолютная ошибка составила 321°С, относительная ошибка - 10,6%, что превышает погрешность регрессионной модели, равную 6,55%.

С помощью спектрального анализа были построены гармонические модели прогноза сумм ТР нарастающим итогом для декад теплого периода от Do, D5, D10 по конкретным годам наблюдения. Чтобы осуществить прогноз необходимо в предлагаемых моделях вместо t ставить год прогноза - 2001, 2002, 2003... и таким образом вычислять прогнозируемое значение у (t) - сумм ожидаемых ТР будущего года. При подготовке предварительного прогноза ТР следует использовать модель с максимальной по амплитуде гармоникой, для более точного - модель с двадцатью гармониками.

Модель прогноза для ТР от Do весной имеет вид: Максимальная по амплитуде гармоника - 4. Модель по максимальной гармонике:

у (t)= 88,135+(4,117) • cos ((2 • pi • t/T) • 4+(-5,280)), (5)

где pi =3,14...; Т-период процесса = 35,00; период гармоники = 7,50; фаза = -5,281. При этом ошибки для модели прогноза из двадцати гармоник составляют: средняя абсолютная ошибка - 2 (°С), средняя относительная ошибка - 2,39 (%).

В целом, ошибки прогноза не превышают средних абсолютных и относительных ошибок модели.

Другим методом прогнозирования ТР является их вычисление по прогностическим коэффициентам для смежных декад теплого сезона, со средней относительной погрешностью прогнозирования, составляющей 9,5%, но не превышающей 26% для отдельных декад.

Так как предыдущие исследования показали тесную связь между Do, D5, D10 осенью и Do, D5, D10 весной, то оказалось возможным осуществить прогноз для Do, D5, D10 осенью. На матрице исследования для периода наблюдения 1966-2000 гг. с параметрами-столбиками - Do весной-Do осенью, D5 весной - D5 осенью, Dio весной - D10 осенью (приведенными к единому арифметическому ряду - отсчетом для Ш,5,ю весной от 1 января, a Do 5 io осенью - от 1 июля) -методом Брандона были построены следующие модели прогнозирования.

Для модели прогноза Do осенью на основе корреляционного, факторного и регрессионного анализов установлено, что значимым по вкладу является параметр 5 осенью) - таблица 4.

Таблица 4. Вклады параметров-аргументов в прогностической модели Do осенью

Номер Название параметра Вклад в модель

2 Do весной 0,017

4 D5 весной 0,015

5 D5 осенью 0,936

6 D i пвесной 0,009

7 D i п осенью 0,021

Соответственно, прогнозирование Do осенью можно осуществлять по построенной регрессионной модели вида:

у=+(-29,72)+(3,497) • (х5)+(-0,027) • (х5)2+(0,0О01) • (х5)3. (6)

Таблица 5. Характеристики прогностической модели Do осенью по D5,осенью

Характеристики модели Значения

Коэффициент детерминации 0,36

Средняя абсолютная ошибка модели, дни 6

Средняя ошибка (%) 5,23

Несмотря на низкое значение коэффициента детерминации (таблицы 5, 7, 9) получены небольшие средние абсолютные и относительные ошибки модели и прогноза (таблицы 5, 6, 7, 8, 9, 10), поэтому данные модели можно использовать для прогноза не более чем на три последующих года.

Таблица 6. Прогнозируемые значения Do осенью по D5 осенью

Год Факт (дни) Прогноз (дни) Ошибка прогноза

Абсолютная (дни) Относительная (%)

2001 139 122 17 12,2

2002 148 123 25 16,8

2003 147 125 22 14,9

Средняя абсолютная ошибка прогноза составляет 21 день, а средняя относительная ошибка прогноза— 14,6 %

Для модели прогноза D5 осенью значимым по вкладу оказался параметр - 7 ^^ осенью), поэтому модель прогноза выглядит как:

у=+(91,131)+(0,166)(х7). (6)

Таблица 7. Характеристики прогностической модели D5 осенью по Di0 осенью

Характеристики модели Значения

Коэффициент детерминации 0,17

Средняя абсолютная ошибка модели, дни 7

Средняя ошибка (%) 6,73

Таблица 8. Прогнозируемые значения D5 осенью по D10 осенью

Ошибка прогноза

Год Факт (дни) Прогноз (дни) Абсолютная Относительная

(дни) (%)

2001 101 106 5 4,9

2002 104 106 2 1,9

2003 110 109 1 0,9

Средняя абсолютная ошибка прогноза составляет 3 дня, средняя относительная ошибка прогноза - 2,59 %.

Для построения модели прогноза Б10 осенью значимым по вкладу является параметр-6 (Б1о весной), отсюда модель прогноза выглядит как:

у=+(132,130)+(-О,388)- (х6). (7)

Таблица 9. Характеристики прогностической модели Б1о осенью по Б1о, весной

Характеристики модели Значения

Коэффициент детерминации 0,34

Средняя абсолютная ошибка, дни 7

Средняя ошибка (%) 7,72

Таблица 10. Прогнозируемые значения Б10 осенью по Б10 весной

Ошибка прогноза

Год Факт (дни) Прогноз (дни) Абсолютная Относительная

(дни) (%)

2001 89 92 3 3,4

2002 92 87 5 5,4

2003 105 85 20 19,0

Средняя абсолютная ошибка прогноза составляет 9 дней, а средняя относительная ошибка прогноза - 9,28 %.

Основные характеристики моделей и прогноза (таблицы 5, 6, 7, 8, 9, 10) I

говорят о правильности выбора аргументов моделей.

Реализация полученных моделей и схем позволила создать систему |

методов, обладающих следующими характеристиками: заблаговременное |

определение (прогнозирование) дат устойчивого перехода среднесуточной температуры воздуха через 0, 5, 10°С весной и осенью, предвычисление |

продолжительности периодов, заключенных между ними и количественных значений сумм термических ресурсов за декадные периоды в течение теплого

I

сезона.

Оцененные по методам автора тепловые ресурсы семиаридных ландшафтов *

могут эффективно использоваться в геоэкологически обусловленной |

сельскохозяйственно-мелиоративной и эколого-социальной деятельности объектов региональной инфраструктуры, как основа для планирования и реализации соответствующих мероприятий.

Предлагаемая методика прогнозирования ТР и ТО ландшафтов, (являющаяся основой для определения оптимального суммарного испарения,

почвенных влагозапасов, испаряемости и фаз развития сельскохозяйственной растительности) может быть принята к внедрению в системах Минсельхоза и Росводхоза Российской Федерации и использоваться: при разработке рекомендаций, нормативных и руководящих документов по обоснованию, зависящих от ТР рационального водопользования и водосберегающих технологий; при прогнозах водных ресурсов, геоэкологически обоснованных оросительных норм и режимов орошения сельскохозяйственных угодий; при планировании освоения новых земель в семиаридных зонах; при разработке инструкций по долгосрочному и оперативному прогнозированию и расчету объемов, сроков и приоритетности проведения необходимых агротехнических и мелиоративных мероприятий, а также - при создании комплексов мелиоративного мониторинга в засушливых и полузасушливых регионах.

Выводы

1. Обоснована применимость идентифицированных для семиаридных условий существующих геофизических алгоритмов и способов, пригодных для индикации тепловых ресурсов засушливых ландшафтов.

2. Вскрыты зональные закономерности и определены параметры внутрисезонной изменчивости компонентов тепловых ресурсов в зависимости от их начального значения.

3. Уточнены значения термических ресурсов для периодов года заключенных между датами устойчивого перехода температуры воздуха через О, 5, 10°С весной и осенью в условиях степного региона.

4. На основе предлагаемых математических моделей создана система специальных геоэкологических методов оценки и прогнозирования тепловых ресурсов степных ландшафтов за декадные и сезонные периоды:

- получены регрессионные и гармонические модели прогноза сумм температур нарастающим итогом для декад теплого периода с приемлемой средней относительной ошибкой прогнозирования по датам устойчивого перехода температуры воздуха через 0, 5, 10°С весной;

- предложен способ прогнозирования термических ресурсов для смежных декад теплого сезона по специальным коэффициентам;

- установлены взаимозависимости для дат устойчивого перехода температуры воздуха через 0, 5, 10°С осенью и связи между последними и их аналогами весной, используемые при прогнозировании.

5. Разработанные методические основы и модели оценки и прогнозирования термических ресурсов местности могут применяться 'для

разработки концепций формирования комплексов геоэкологического мониторинга, географических информационных систем, а также - при создании |

новых и усовершенствовании существующих мгтодов контроля, оценки и прогнозирования величин ресурсоформирующих факторов окружающей среды; ¡

для планирования и реализации необходимых природоохранных мероприятий и ресурсосберегающих технологий.

Основные публикации по теме диссертации ^

1. Попова, О.Б. Концептуальные основы методики оценки агроклиматических ресурсов в степных геотехнических системах Оренбургской области / О.Б. Попова // Материалы регион, науч.— практ. конф. молодых ученых и специалистов. - Оренбург: Изд-во ОГУ, 2002. - С.99-100.

2. Попова, О.Б. Состояние изученности проблемы оценки и прогнозирования термических ресурсов и теплообеспеченности природно-антропогенного ландшафта / О.Б. Попова // Новые промышленные технологии ' и техника, естественные науки: материалы регион, науч.-практ. конф. молодых ! ученых и специалистов Оренбургской области.- Оренбург: Изд-во ОГУ, 2003. -С.102-103. 1

3. Попова, О.Б. Современные методы определения термического состояния

¡

аридного региона / О.Б. Попова // Материалы регион, науч.-практ. конф. молодых ученых и специалистов Оренб. обл.. - Оренбург: Изд-во ОГУ, 2004. -С. 176-177. ' 1

4. Попова, О.Б. Принципы модернизации методических схем оценки и прогнозирования гидротермических условий в степной зоне / О.Б. Попова, O.K. i

i

Рычко // География и окружающая среда: материалы междунар. науч.-практ. конф. молодых ученых. - Белгород: Изд-во БелГУ, 2002. - С. 97-99. (доля j

автора 50%). I

5. Рычко, O.K. Концепция выбора показателей и методов учета и оценки агроклиматических условий и ресурсов в степных геотехнических системах Южно-Уральского региона / O.K. Рычко, О.Б. Попова // Историческая геоэкология, география и природопользование: новые направления и методы исследования: материалы II междунар. науч. конф. - С-Пб.: Изд-во РГГМУ, Í 2002. - С. 105. (доля автора 50%).

6. Рычко, O.K. Способы определения гидрометеорологических параметров ( как базовых элементов оценки термических условий развития природной среды

/ O.K. Рычко, О.Б. Попова // Материалы обществ.-науч.конф. с междунар. участием. - Псков: Изд-во ПГПИ, 2002. - С. 39-40. (доля автора 50%).

7. Попова, О.Б. Концепция модернизации методов оценки и прогнозирования теплообеспеченности термических ресурсов для степной зоны / О.Б. Попова, O.K. Рычко // Проблемы геоэкологии Южного Урала: материалы всерос. науч.-практ. конф. - Оренбург: Изд-во ОГУ, 2003. - С. 57-60. (доля автора 50%).

8. Чепасов, В.И. Временной прогноз дней перехода температур / В.И. Чепасов, O.K. Рычко, О.Б. Попова, В.Н. Савельев // Вестник Оренбургского государственного университета. - Оренбург: Изд-во ОГУ, 2004. - № 9. - С. 125126. (доля автора 40%).

9. Попова, О.Б. Методологическое моделирование внутригодового распределения тепловых ресурсов в аридном регионе / О. Б. Попова, О. К. Рычко, В. И. Чепасов // Современные глобальные и региональные изменения геосистем: материалы всерос. науч. конф. - Казань: Изд-во КГУ, 2004. - С.360-361. (доля автора 40%)

10. Попова, О.Б. Концептуальные основы модернизации методов оценки и прогнозирования теплообеспеченности и термических ресурсов аридного региона / О. Б. Попова // Стратегия природопользования и сохранения биоразнообразия в XXI веке: материалы второй междунар. науч. конф. молодых ученых и специалистов. - Оренбург: Изд-во ОГУ, 2004. - С. 103-105.

I {

Подписано в печать 19.04.2005

I

Формат 60x84 /]6, гарнитура «Таймс» Уел печ. листов 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 127.

ИПК ОГУ

460018, г. Оренбург, пр Победы 13, ГОУ ВПО «Оренбургский государственный университет»

41

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Попова, Ольга Борисовна

ВВЕДЕНИЕ.

1 ХАРАКТЕРИСТИКА И АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СПОСОБОВ УЧЕТА ТЕПЛОВЫХ РЕСУРСОВ ПРИРОДНО-ТЕХНОГЕННЫХ ЛАНДШАФТОВ.

1.1. Отечественные методы и способы учета тепловых ресурсов.

1.2. Зарубежные методические схемы определения термических условий.

2 ПРИРОДНО-ХОЗЯЙСТВЕННЫЕ УСЛОВИЯ РЕГИОНА ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Основные черты орографии, тектоники и геологического строения.

2.2. Климат.

2.2.1. Основные черты климата.

2.2.2. Воздушные массы.

2.2.3. Солнечная радиация.

2.2.4. Атмосферное давление.

2.2.5. Термический режим.

2.2.6. Атмосферные осадки.

2.2.7. Влажность воздуха.

2.2.8. Метеорологические явления.

2.2.9. Сезоны года.

2.2.10. Агроклиматические ресурсы.

2.3. Гидрография.

2.4.Почвенно- растительный покров

2.6. Животный мир.

2.7. Ландшафты.

2.8. Характеристика эколого-экономических условий.

3 ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЦЕНКИ И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ

ТЕПЛОВЫХ РЕСУРСОВ И ФАКТОРОВ ИХ

ОБУСЛАВЛИВАЮЩИХ.

3.1 Характеристика концептуальных основ и массива базовых данных.

3.2 Анализ результатов статистической обработки исходной информации.

3.3 Система региональных методов оценки и прогнозирования тепловых ресурсов.

3.4 Основные направления использования разработанных геоэкологических методов.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Геоэкологические методы оценки и прогнозирования тепловых ресурсов природно-техногенных ландшафтов Оренбургской области"

Оптимизация взаимодействия природы и общества предполагает экологически обоснованную социально-хозяйственную деятельность населения в определенных физико-географических условиях конкретной территории. Важнейшими ландшафтными показателями геоэкологического состояния окружающей среды являются ее термические ресурсы и теплообеспеченность.

В засушливых регионах ведущими факторами, обусловливающими термическое состояние геотехнической системы, являются суммарная радиация, радиационный баланс и температура воздуха. Процесс экологизации антропогенного воздействия на природно-техногенные ландшафты, в том числе в степной зоне, требует получения информации о сложившихся и ожидаемых значениях указанных факторов. В частности, оценочные и измеренные величины тепловых ресурсов соответствующих ландшафтов, полученные по региональным методикам, необходимы для обоснования, прогнозирования и проектирования техногенных нагрузок на природные ландшафты и геоэкологических мероприятий их оптимизирующих. При подготовке различной планово-прогнозной, нормативно-технической, инструктивно-руководящей документации, регламентирующей степень воздействия социально-экономических объектов и процессов на окружающую среду, также требуется соответствующее научное и методическое обеспечение, содержащее оценочно-расчетные методы и показатели тепловых режимов и ресурсов.

При прочих равных условиях атмосферного увлажнения местности (к примеру, количество осадков и в зоне тундры, и в зоне полупустынь в среднем равно 200-250 мм в год) количество тепловых ресурсов предопределяет тип природной зоны. Кроме того, тепловые ресурсы местности, накопленные к определенной дате, обуславливают начало и окончание вегетации естественной и культурной растительности; а также начало-окончание мероприятий зависящих от погодных и климатических условий и режимы различной социально-хозяйственной деятельности в конкретной природной зоне.

От напряженности термического режима в любой геосистеме зависит состояние живых организмов, который, в частности, даже при достаточном почвенном увлажнении может вызвать угнетенное состояние растений и животных, снижая двигательную активность последних.

Процесс экологизации антропогенного воздействия на природные геосистемы, особенно в засушливой зоне, требует получения оперативной и долгосрочной информации о фактических и ожидаемых значениях указанных метеорологических факторов. К примеру, оцененные и измеренные величины термических ресурсов конкретных ландшафтов, полученные по региональным методикам, необходимы для обоснования, планирования и проектирования: техногенных нагрузок на природные геосистемы; энерго- и водосберегающих технологий на сельскохозяйственных угодьях; в коммунальных системах; агрогидрофитомелиораций в экологически неблагоприятных районах и др.

Однако, несмотря на особую актуальность и большую практическую значимость, до настоящего времени для засушливой зоны остается насущной проблема разработки научных основ по формированию усовершенствованных или новых методов надежно, заблаговременно, достоверно и комплексно учитывающих региональные географические особенности процессов формирования и внутрисезонной изменчивости тепловых компонентов природно-хозяйственных комплексов.

В связи с этим целью работы является установление, для природно-техногенных ландшафтов степной зоны, закономерностей внутригодового распределения геофизических факторов, обусловливающих термические ресурсы местности и усовершенствование методического обеспечения их оценки и прогнозирования.

Для достижения поставленной цели предусматривалось решение следующих геоэкологически значимых задач:

- исследование и моделирование процессов энергообмена в аридном регионе влияющих на структуру и временное распределение его тепловых ресурсов;

- обоснование и выбор, требуемых для анализа и дальнейшей формализации, метеорологических предикторов и предиктантов, как базовых элементов для оценки и прогнозирования теплового режима местности;

- выявление особенностей внутрисезонного распределения тепловых ресурсов в зависимости от обусловливающих их предикторов в природно-техногенных ландшафтах;

- разработка системы регионально специфичных методов оценки и прогнозирования тепловых ресурсов и теплообеспеченности заданной территории;

- установление направлений и форм использования полученных результатов.

Объектом исследования определены тепловые ресурсы семиаридных ландшафтов.

Предмет исследования - связи между предикторами и предиктантами, необходимыми при прогнозировании тепловых ресурсов.

Решение поставленной цели и сформулированных задач базировалось на использовании литературных и фондовых источников, а также методов: геофизического, системного анализа, моделирования, статистического - в том числе корреляционного, регрессионного и дисперсионного анализа, с применением программ обработки исходных данных на базе пакета SSP фирмы IBM. Полученные данные использовались для выявления особенностей формирования и трансформации теплового режима геосистем Оренбургской области, а также - для обоснования используемого и перспективного геоэкологически значимого методического аппарата оценки и прогнозирования тепловых ресурсов.

Научная новизна работы заключается в том, что: установлены особенности внутрисезонного распределения геофизических факторов, обуславливающих тепловые ресурсы природно-техногенных ландшафтов степной зоны;

- разработана система геоэкологических регионально специфичных методов оценки и прогнозирования термических ресурсов и теплообеспеченности территории;

- определены основные геоэкологические направления эффективного использования результатов исследования в региональных социально-экономических комплексах.

В связи с вышеизложенным на защиту выносятся следующие положения: определены метеорологические элементы, необходимые для характеристики тепловых условий местности;

- установлены закономерности и взаимосвязи между выявленными предикторами и предиктантами, позволяющие оценивать и прогнозировать термические ресурсы и теплообеспеченность заданных геосистем;

- разработана система региональных геоэкологических методов расчета сложившихся и ожидаемых значений термических ресурсов и теплообеспеченности;

- предложена схема определения основных направлений использования разработанного методического обеспечения оценочно-прогностического процесса в социально-хозяйственной сфере засушливого региона.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Попова, Ольга Борисовна

124 ВЫВОДЫ

- Вскрыты зональные закономерности и определены параметры внутрисезонной изменчивости компонентов тепловых ресурсов в зависимости от их начального значения;

-обоснованы регионально обусловленные главные предикторы, используемые для прогнозирования тепловых ресурсов и теплообеспеченности местности в виде дат устойчивого перехода среднесуточной температуры воздуха через 0,5,10°С весной и осенью;

-сформулированы и реализованы концептуальные основы по анализу возможного использования в степной зоне существующих в настоящее время показателей и способов определения термических условий;

- выявлены особенности внутрисезонного распределения тепловых ресурсов местности и установлены взаимосвязи между последними и датами устойчивого перехода среднесуточной температуры воздуха через 0,5,10°С весной и осенью;

- выполнено обоснование применимости идентифицированных для аридных условий существующих геофизических алгоритмов и способов, пригодных для индикации тепловых ресурсов засушливых ландшафтов;

- на основе предлагаемых физико-математических моделей создана система специальных геоэкологических методов оценки и прогнозирования тепловых ресурсов степных ландшафтов за декадные и сезонные периоды;

-установлена точность методов прогнозирования и собственно прогнозов тепловых ресурсов заданных геотехнических систем для различных периодов теплого сезона года;

- уточнены количественные значения тепловых ресурсов для теплого периода года заключенного между Do весной и осенью в условиях степного региона;

-определены геоэкологически значимые направления и формы использования разработанных оценочно-прогностических методов в социально-хозяйственной сфере аридного региона;

- рекомендовано применение результатов полученных для района исследований в сопредельных регионах РФ с аналогичными климатическими условиями.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Попова, Ольга Борисовна, Оренбург

1. Абрамова, Т. А. Колебания климата за последнее тысячелетие / Т. А. Абрамова. JI. : Гидрометеоиздат, 1988. - 407 с.

2. Агроклиматические ресурсы Оренбургской области / под ред. В.Н. Бодрикова. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. - 120 с.

3. Агроклиматический справочник по Чкаловской области.- JI. : Гидрометеоиздат, 1957. 208 с.

4. Агрометеорологические условия и продуктивность сельского хозяйства нечерноземной зоны РСФСР / под ред. Е. С. Улановой — Л. : Гидрометеоиздат, 1978.- 158 с.

5. Агрометеорологический ежегодник. / Приволж. терр. упр. по гидрометеорологии и контролю природной среды. Гидрометеорол. Центр. -Куйбышев, Самара: Приволжскгидромет, 1966-1989. Вып. 12. Оренбургская область.

6. Адаменко, В.Н. Индикация изменений климата: методы анализа и интерпретации / В. Н. Адаменко. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. - 111 с.

7. Айзенштат, Б. А. Изменение теплового баланса деятельной поверхности при орошении / Б. А. Айзенштат, Т. В. Кириллова, Д. Л. Лайхтман // Труды ГГО, 1953. Вып. 39. - С. 37-60.

8. Алисов, Б. П. Климат СССР / Б.П.Алисов. М.: Высш. шк., 1967. - 127с.

9. Алисов, Б. П. Климатология / Б. П. Алисов, Б. В. Полтораус. М. : Изд-во МГУ, 1974. - 300 с.

10. Алпатьев, А. М. Влагообороты в природе и их преобразования / А. М. Алпатьев.- Л. : Гидрометеоиздат, 1969. 323 с.

11. Алпатьев, С. М. Возрастные изменения испарения у растений и поливной режим / С. М. Алпатьев // Биологические основы орошаемого земледелия.- М.: Наука, 1966. С. 57-68.

12. Анапольская, Л.Е. Метеорологические факторы теплового режима зданий / Л. Е. Анапольская, Л. С. Гандин. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. - 238 с.

13. Аполлов, Б. А. Курс гидрологических прогнозов / Б. А. Аполлов. JL : Гидрометеоиздат, 1974. - 417 с.

14. Атлас Оренбургской области. Омск: Роскартография, 1999. - 40 с.

15. Багров, Н.А. О некоторых особенностях корреляционного анализа и их применения к прогнозам погоды / Н. А. Багров // Метеорология и гидрология. -1968.-N 1.-С. 3-13.

16. Бендат, Д.Ж.,. Измерение и анализ случайных процессов / Д. Ж. Бендат, А. Пирсол. М.: Мир, 1974.- 464 с.

17. Берг, JI. С. Основы климатологии / J1. С. Берг. M.-JI. : Учпедгиз, 1938. -456 с.

18. Беручашвили, Н. JI. Методы комплексных физико-географических исследований / Н. Л. Беручашвили, В.К.Жучкова. М.: Изд-во МГУ, 1997. -320 с.

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

20. Боев, Н. В. Климат юго-востока Европейской части СССР / Н.В. Боев. -Саратов, 1961.- 280с.

21. Бойко, С. И. Прогнозирование суммарного испарения орошаемых культур на основе теплообеспеченности вегетационного периода / С.И. Бойко // Сб. трудов ВНИИГиМ.- 1979.- Вып. 2.- С. 62-65.

22. Борисов, А. А. Климатография Советского Союза / А. А. Борисов. — Л. : Изд-во ЛГУ, 1970.-311 с.

23. Борисов, А. А. Климаты СССР / А. А. Борисов. М.: Просвещение, 1967.296 с.

24. Будыко, М. И. Изменение климата / М. И. Будыко. Л. : Гидрометеоиздат, 1974. - 280 с.

25. Будыко, М. И. Исследования изменения климата и влагооборота / М. И. Будыко. Л. : Гидрометеоиздат, 1989. - 112 с.

26. Будыко, М. И. Климат в прошлом и будущем / М. И. Будыко. JI. : Гидрометеоиздат, 1980. - 351 с.

27. Будыко, М. И. Климат и жизнь / М. И. Будыко. Л. : Гидрометеоиздат, 1971.-472с.31 .Будыко, М. И. Тепловой баланс земной поверхности / М .И. Будыко. М. : Просвещение, 1956. - 256с.

28. Будыко, М. И. О методике определения испарения / М. И. Будыко, М. П. Тимофеев. // Метеорология и гидрология. 1952. -N 9. - С. 3-9.

29. Воейков, А. И. Климаты земного шара, в особенности России: избр. соч. Т. 1 / А. И. Воейков. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1948. - 640 с.

30. Воропаев, Т. В. Моделирование водохозяйственных систем аридной зоны СССР / Т. В. Воропаев, Г. X. Исмайылов, В. М. Фёдоров. М. : Наука, 1984. -312 с.

31. Виткевич, В. И. Сельскохозяйственная метеорология / В. И. Виткевич. — М. : Колос, 1966.-383 с.

32. Географический энциклопедический словарь. М. : Сов. энциклопедия, 1988.-432 с.

33. География, экономика и экология Оренбуржья / Труды Оренб. филиала Русского географического общества. Оренбург: РГО, 1993. - 98 с.

34. Географический атлас Оренбургской области / под ред. А. А. Чибилева. -М.: Изд.-во ДИК, 1999. 96 с.

35. Гидрометеорологический режим Южного Урала: сб. статей / М-во просвещ. РСФСР. Челяб. гос. пед. ин-т. Челябинск, 1976. - Вып. 9. — 71 с.

36. Горяинов, В.А. Геологическое строение / В. А. Горяинов, В. Л. Малютин, М. Д. Тесаловский // Гидрогеология СССР. М., 1972. - Т. 43. Оренбургская область - С. 29-49.

37. ГОСТ 17713-72. Агрометеорология. Основные понятия. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1973. - 5с.

38. ГОСТ 8.207-76. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. М. : Изд-во стандартов, 1976.10 с.

39. ГОСТ 26967-86. Гидромелиорация. Термины и определения. М. : Изд-во стандартов, 1986. - 8 с.

40. Григорьев, А.С. Вероятностное моделирование годового хода и межгодовой изменчивости температуры воздуха и количества осадков в Санкт-Петербурге / А.С. Григорьев, Ю.А. Трапезников // Метеорология и гидрология. 2002. - № 5. С. 23-30.

41. Грингоф, И. Г. Агрометеорология / И.Г. Грингоф, В. В. Попова, В. Н. Страшный.- JI.: Гидрометеоиздат, 1987. 310с.

42. Грудева А .Я. Об оценке агрометеорологических условий осенней вегетации озимых // Метеорология и гидрология. 1966. - N 5. - С. 42-45.

43. Гуральник И.И. Метеорология / И. И. Гуральник, Г. П. Дубинский, С. В. Мамиконова. — JI.: Гидрометеоиздат, 1972. 415 с.

44. Давитая, Ф. Ф. Прогноз обеспеченности теплом и некоторые проблемы развития природы / Ф. Ф. Давитая. — М. : Гидрометеоиздат, 1965. 123 с.

45. Давитая, Ф. Ф. Проблема прогноза испаряемости и оросительных норм / Ф. Ф. Давитая, Ю. С. Мельник. Л. : Гидрометеоиздат, 1970. - 71 с.

46. Дедю, И. И. Экологический энциклопедический словарь / И. И. Дедю. -Кишинев : Изд-во МСЭ, 1990. 406 с.

47. Дмитренко, В. П. Влияние температуры воздуха на продолжительность периода посев всходы зерновых культур / В. П. Дмитренко // Труды УкрНИИГ-МИ. - 1961. - Вып. 22. - С. 19-31.

48. Дмитренко, В. П. Оценка применимости некоторых уравнений для расчета продолжительности межфазных периодов по температуре воздуха / В. П. Дмитренко // Труды УкрНИИГ-МИ. -1964. Вып. 44. - С. 70-72.

49. Драйпер, Н. Прикладной регрессионный анализ / Н. Драйпер, Г. Смит. -М.: Статистика, 1973. 210 с.

50. Дроздов, О. А. Климатология / О. А. Дроздов.- М. : Просвещение, 1989.568 с.

51. Егоров, К.Л. Модельные оценки термических условий лесного массива / К. Л. Егоров, С. В. Марунич, Е. К. Молькентин, Е. Д. Надеждина, О. Б. Шкляревич // Метеорология и гидрология. — 2003. № 10. - С. 41-53.

52. Ефимов, А. И. Некоторые природные приметы о погоде и возможные пути их использования в сельскохозяйственном производстве / А. Г. Зелепухин, А. И. Ефимов. Оренбург, 2000. - 64 с.

53. Жуков, В. А. Математические методы оценки агроклиматическихресурсов / В. А. Жуков, А. Н. Полевой, А. Н. Витченко и др. JL : Гидрометеоиздат, 1989.-206 с.

54. Засухи в СССР, их происхождение, повторяемость и влияние на урожай. -JI.: Гидрометеоиздат, 1958. 207 с.

55. Зоидзе, Е. К. Сравнительная оценка сельскохозяйственного потенциала климата территории РФ и степени использования ее агроклиматических ресурсов сельскохозяйственными культурами / Е. К. Зоидзе, J1. И. Овчаренко. -СПб.: Гидрометеоиздат, 2000. 75 с.

56. Иберла, К. Факторный анализ / К. Иберла. М. : Статистика, 1980. - 398с.

57. Иванов, Н .Н. Об определении величины испаряемости / Н. Н. Иванов // -Известия ВГО.- 1964. -Т. 86. Вып. 2. - С. 189-196.

58. Израэль, Ю.А. Моделирование влияния изменений климата на продуктивность сельского хозяйства России / Ю.А. Израэль, О.Д. Сиротенко // Метеорология и гидрология. 2003. - № 6. — С. 5-17.

59. Исаев, А. А. Экологическая климатология / А. А. Исаев. — М. : Научный мир, 2001.- 458 с.

60. Карамзин, А. Н. Климат Бугурусланского уезда Самарской губернии / А. Н. Карамзин. — Самара : Типография губернского земства, 1912. 1024 с.

61. Кеппен, В. П. Основы климатологии / В. П. Кеппен. М. : Учпедгиз, 1938.-420 с.

62. Климатологический справочник СССР. JL : Гидрометеоиздат. — Вып. 12. - Ч. 1.- 1954.-431 е.; ч. 2. - 1954. - 639 е.; ч. 5. - 1956. - 379 с.

63. Климентьев, А. И. Почвенно-экологические основы степного землепользования / А. И. Климентьев. Екатеринбург : УрО РАН, 1997. - 248 с.

64. Климентьев, А. И. Почвенные эталоны Оренбургской области / А. И. Климентьев, Е. В. Блохин. Екатеринбург, Оренбург : Ин-т степи, 1996. -88 с.

65. Колосков, П .И. Климатический фактор сельского хозяйства и агроклиматическое районирование / П. И. Колосков. JI. : Гидрометеоиздат, 1971.-328 с.

66. Кондратьев, К. Я. Глобальный климат и его изменения / К. Я. Кондратьев. Л.: Наука, 1987.-231 с.

67. Король, И .А. Введение в динамику климата Земли / И. А. Король. JI. : Гидрометеоиздат, 1988. - 214 с.

68. Костюк, В. И. Определение водопотребления и режимов орошения на основе тепловодобалансовых исследований / В. И. Костюк // Вопросы водного хозяйства. Фрунзе : Кыргызстан, 1968. - С. 97-110.

69. Краснянская, В. П. Связь температуры воздуха с температурой почвы на глубине 5 и 10 см и ее практическое применение / В. П. Краснянская // Труды ДВНИГМИ. 1961. - Вып. 12.- С. 106-110.

70. Краткая географическая энциклопедия. В 5 Т. / гл. ред. А. А. Григорьев -М.: Сов. энциклопедия, 1960 1966.

71. Кувшинова, А. В. Климат / А. В. Кувшинова // Урал и Приуралье.- М. : Наука, 1968.-С. 82-117.

72. Кулик, М. С. Развитие методов агрометеорологических прогнозов / М. С. Кулик, Е. С. Уланова. // Метеорология и гидрология. 1972. - N 12. - С. 45-51.

73. Логинов, В. Ф. Причины и следствия климатических изменений / В. Ф. Логинов. Минск : Наука и техника, 1992. - 320 с.

74. Лосев, А. П. Агрометеорология / А. П. Лосев, Л. Л. Журина. М. : Колос,2003.-301с.

75. Льгов, Г. К. Орошаемое земледелие в предгорьях Северного Кавказа / Г. К. Льгов. Орджоникидзе : Североосет. кн. изд-во, 1963. - 171с.

76. Льгов, Г. К. Биологическое обоснование поливного режима сельскохозяйственных культур в предгорьях Северного Кавказа / Г. К. Льгов // Биологические основы орошаемого земледелия. М.: Наука, 1966. - С. 46-56.

77. Маслов, Б. С. Справочник по мелиорации / Б. С. Маслов, И. В. Минаев, К. В. Губер . М.: Росагропромиздат, 1989. - 384 с.

78. Материалы наблюдений Оренбургского областного центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды за 1950-2003 гг.

79. Мезенцев, B.C. Режим влагообеспеченности и условия гидромелиорации степного края / В. С. Мезенцев и др.. — М.: Колос, 1974. 240 с.

80. Метеорологический Ежемесячник. Часть 1. 1961-2000. - Вып. 12. - № 112.

81. Методические указания по статистической обработке экспериментальных данных в мелиорации и почвоведении. Л. : СевНИИГиМ, 1977. - 266 с.

82. Милькис, Б. Е. К вопросу о зависимости суммарного испарения с орошаемого хлопкового поля от суммарной радиации и радиационного баланса / Б. Е Милькис, Г. А. Ахмедов, Т. К. Туйчиев // Труды САНИИРИ. 1969. -Вып. 118.-С. 95-116.

83. Мищенко, 3. А. Биоклимат дня и ночи / 3. А. Мищенко. Л. : Гидрометеоиздат, 1984. - 300 с.

84. Мищенко, 3. А. Мезо- и микроклиматическая изменчивость теплового режима дня и ночи на территории СНГ / 3. А. Мищенко // Метеорология и гидрология. 2002. - № 8. - С. 94-104.

85. Мохов, И. И. Диагностика климатической системы / И. И. Мохов. Л. : Гидрометеоиздат, 1981. - 235 с.

86. Мячкова, Н. А. Климат СССР / Н. А. Мячкова. М. : Изд-во МГУ, 1983. -192 с.

87. Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. Вып. 11. Агрометеорологические наблюдения на станциях и постах. Л. : Гидрометеоиздат, 1985.- Ч. 1. - 316 е.; Ч. 2. - 43 с.

88. Научно-прикладной справочник по климату СССР. Сер. 3. Л. : Гидрометеоиздат, 1988. - Вып. 12. - Ч. 1 - 6. - 648 с.

89. Нездюров, Д. Ф. Очерки развития метеорологических наблюдений в

90. России / Д. Ф. Нездюров. JL: Гидрометеоиздат, 1969. - 224 с.

91. Носатовский, А. И. Пшеница / А. И. Носатовский. М. : Колос, 1965. -407с.

92. Пармузин, Ю. П. Словарь по физической географии / Ю. П. Пармузин, Г. В. Карпов. М. : Просвещение, 1994. - 367 с.

93. Побережский, JI .Н. Водный баланс зоны аэрации в условиях орошения / JI. Н. Побережский. JI. : Гидрометеоиздат, 1977. - 159 с.

94. Побетова, Т. А. Агрометеорологические показатели сроков цветения и созревания плодов яблони на Европейской территории СССР / Т. А. Побетова. // Труды Гидрометцентра СССР. М., б. г..- Вып. 193. - С. 128-133.

95. Погосян, X. П. Атмосфера земли / X. П. Погосян, 3. J1. Туркетти М. : Просвещение, 1970. - 318 с.

96. Подольский, А. С. Фенологический прогноз / А. С. Подольский. М. : Сельхозгиз, 1975. - 287с.

97. Полевой, А. Н. Сельскохозяйственная метеорология / А. Н. Полевой. -СПб. : Гидрометеоиздат, 1992. 427 с.

98. Попова, О. Б. Современные методы определения термического состояния аридного региона / О. Б. Попова // Материалы регион, науч.-практ. конф. молодых ученых и специалистов Оренб.обл. Оренбург: РИК ГОУ ОГУ, 2004.-С. 176-177.

99. Предстоящие изменения климата: совмест. сов.-амер. отчет о климате и его изменениях / под ред. М.И. Будыко. JI.: Гидрометеоиздат, 1991. - 271 с.

100. Применимость методов агрометеорологических прогнозов в различных районах СССР / под ред. А. В. Процерова, Е. С.Улановой.- М. : Гидрометеоиздат, 1961. 157с.

101. Применимость методов агрометеорологических прогнозов в различных районах СССР (результаты производственных испытаний). JI. : Гидрометеоиздат, 1971. - С. 3-17, 54-73.

102. Прогностика. Терминология. М.: Наука, 1978. -Вып. 92. - 32 с.

103. Рабочая книга по прогнозированию. М.: Мысль, 1982. — 430 с.

104. Рекомендации по оценке экономической эффективности использования в народном хозяйстве гидрометеорологических материалов. М. : ГУГМС при СМ СССР, 1968.- 32 с.

105. Реймерс, Н. Ф. Природопользование : словарь-справочник / Н. Ф. Реймерс. М. : Мысль, 1990. - 639 с.

106. Руднев, Г. В. Агрометеорология / Г. В. Руднев. Л. : Гидрометеоиздат, 1973.-344 с.

107. Ресурсы поверхностных вод СССР. Л. : Гидрометеоиздат, 1975. — Т. 2. - Вып. 2. Средний Урал и Приуралье. Тобол. - 288 с.

108. Руководство по составлению агрометеорологических прогнозов.- Л. : Гидрометеоиздат, 1962. 269 с.

109. Руководство по теплобалансовым наблюдениям. Л. : Гидрометеоиздат, 1977.-150 с.

110. Русскин, Г. А. Физическая география Оренбургской области / Г. А. Русскин. Оренбург: Оренб. кн. изд-во, 1999. - 64 с.

111. Русскин, Г. А. География Оренбургской области / Г. А. Русскин, А. А. Фокина, А. В. Пидорин. Челябинск : Юж. Урал. кн. изд-во, 1982. - 80 с.

112. Рычко, О. К. Агрометеорологические концепции и методы мониторинга экологических условий функционирования агроландшафтов в аридных регионах / О. К. Рычко // Проблемы региональной экологии. 1997. - № 4. -С. 32-47.

113. Рычко, О. К. Методологические основы прогнозированиятепловлагообеспеченности и фенологических условий вегетирования природных и агросистем в аридных регионах Средней Азии / О. К. Рычко. -Бишкек : КиргНИИНТИ, 1992. 56 с.

114. Рычко, О. К. Методология оценки и прогнозирования влагообеспеченности агротехнических систем в аридных регионах Киргизстана / О. К. Рычко. Бишкек : Изд-во АН Киргизстана, 1994. - 64 с.

115. Рычко, О. К. Методы прогнозов теплообеспеченности, фаз развития и оптимальных режимов орошения сельскохозяйственных культур в Киргизской ССР / О. К. Рычко. М.: Гидрометцентр СССР, 1985. - 24 с.

116. Рычко, О. К. Способ районирования природно-техногенных ландшафтов по типам испаряющей поверхности / О. К. Рычко // Степи Евразии: материалы междунар. симпозиума / Институт степи УрО РАН. -Оренбург, 1997.-С. 81-82.

117. Рычко, О .К. Схема определения естественной увлажненности аридных и семиаридных регионов по гелиотермическим показателям / О. К. Рычко // Степи Евразии: материалы междунар. симпозиума / Институт степи УрО РАН. Оренбург, 1997. - С. 82-84.

118. Рычко, О. К. Теоретические и методологические основы оценки агроклиматических ресурсов сельскохозяйственных ландшафтов в аридных регионах / О. К. Рычко. М. : ГУЗ, 1996. - 42 с.

119. Рычко, О. К. Упрощение оценки основных агромелиоративных факторов на посевах с.-х. культур / О. К. Рычко //. Мелиорация и водное хозяйство : сб. науч. тр. ЦБНТИ ММиВХ СССР. 1987. - Вып. 6. - 9с.

120. Рычко, О. К. Усовершенствованная структурно-функциональная схема учета и прогнозирования фитогидротермических условий в аридных агроландшафтах / О. К. Рычко // Вестник Оренбургского госуниверситета. — 1999. № 1.-С. 25-31.

121. Рябинина, 3. Н. Растительность и растительные ресурсы степной зоны Оренбургской области / 3. Н. Рябинина // География, экономика и экология Оренбуржья. — Оренбург, 1994. С. 63-69.

122. Рябинина, 3. Н. Конспект флоры Оренбургской области / 3. Н. Рябинина. Екатеринбург : УрО РАН, 1998. - 164 с.

123. Сапожникова, С. А. Микроклимат и местный климат / С. А. Сапожникова. JI.: Лениздат, 1950. - 158 с.

124. Сапожникова, С. А. Опыт агроклиматического районированиятерритории СССР / С. А. Сапожникова // Вопросы агроклиматического районирования СССР. М. : Сельхозгиз, 1958. - С. 14-37.

125. Сельскохозяйственный энциклопедический словарь. М. : Сов. энциклопедия, 1989. - 656 с.

126. Селянинов, Г.Т. К методике сельскохозяйственной климатографии / Г. Т. Селянинов // Труды по с.-х. метеорологии. 1930. - Вып. 2. - С. 45-89.

127. Селянинов, Г. Т. Принципы агроклиматического районирования СССР / Г. Т. Селянинов. М.: Сельхозгиз, 1958. - С. 7-13.

128. Сиротенко, О. Д. Агроклиматические расчеты на основании статистических зависимостей О. Д. Сиротенко. // Метеорология и гидрология. -1965.- N7.-С. 20-26.

129. Сиротенко, О. Д. Математическое моделирование водно-теплового режима и продуктивности агроэкосистем / О. Д. Сиротенко. JI. : Гидрометеоиздат, 1981. - 166 с.

130. Сиротенко, О. Д. Некоторые результаты исследования закономерностей пространственной изменчивости агрометеорологических показателей / О. Д .Сиротенко // Труды ИЭМ. 1970. - Вып. 13.- С. 20-29.

131. Сиротенко, В. Г. Зависимость продолжительности периода всходы -начало цветения гороха от температуры воздуха и длины дня В. Г. Сиротенко //Труды ИЭМ.-1970.- Вып. 13.-С. 116-122.

132. Сиротенко, О. Д. Оценка влияния изменений климата на сельское хозяйство методом пространственно-временных аналогов / О. Д. Сиротенко, В. Н. Павлова // Метеорология и гидрология. 2003. - № 8. - С. 89-99.

133. Смирнова, С. И. Пространственная изменчивость агрометеорологических элементов / С. И. Смирнова. // Труды ИЭМ. 1969. - Вып. 8. - С. 105113.

134. Смирнова, С.М. Статистическая оценка агрометеорологических наблюдений одного пункта для характеристики территории / С.М. Смирнова, Е.В. Мамаев // Труды ИЭМ. 1970. - Вып. 18. - С. 35-45.

135. Справочник по климату СССР. JI. : Гидрометиздат, 1968. - Вып. 12.Ч. 4. - 335 с.

136. Справочник по прикладной статистике. В 2 т. / под ред. Э. Ллойда и др.. М.: Финансы и статистика. - Т. 1. - 1989. - 510с.; Т. 2. - 1990. - 526 с.

137. Статистический словарь / гл. ред. М .А. Королев. М. : Финансы и статистика, 1989. - 623 с.

138. Теоретические и практические вопросы ландшафтной экологии и заповедного дела: сб. науч. тр. Екатеринбург: УНФ Наука, 1993. — 56 с.

139. Тихонов, В.Е. Засуха в степной зоне Урала / В.Е. Тихонов; Рос. акад. с.-х. наук.; Оренб. НИИСХ; ОАО «Элитные семена Южного Урала». Оренбург, 2002. - 250 с.

140. Тихонов В.Е. Климатическая система и агроклиматические ресурсы степной зоны Южного Урала / В. Е. Тихонов // Наука и хлеб: вопросы теории и практики: сб. тр. / под ред. А. Г. Крючкова. Оренбург, 1999. - Вып. 6. - С. 3786.

141. Тихонов В. Е. Подходы к определению климатической нормы и прогнозированию погодных компонентов / В. Е. Тихонов // География и природные ресурсы. 2000. - № 2. — С. 99-104.

142. Тооминг, X .Г. Солнечная радиация и формирование урожая / X. Г. Тооминг Л. : Гидрометеоиздат, 1977. — 200 с.

143. Трофимов, А. М. Концептуальные основы моделирования в географии / А. М. Трофимов, Е. И. Игонин. Казань : Изд-во Матбугат Йорты, 2001.-340 с.

144. Турманидзе, Т. И. К методике прогноза суммарного водопотребления сельскохозяйственных культур и оросительных норм / Т. И. Турманидзе // Метеорология и гидрология. 1967. - N 9. - С. 85-89.

145. Тюрк, Л. Баланс почвенной влаги / Л. Тюрк. Л.: Гидрометеоиздат, 1958.-228 с.

146. Уланова, Е. С. Агрометеорологические условия и урожайность озимой пшеницы / Е. С. Уланова Л : Гидрометеоиздат, 1975. - 302 с.

147. Уланова, Е. С. Методика агроклиматического районирования условий формирования урожайности озимой пшеницы в черноземной зоне в весенне-летний период / Е.С. Уланова // Труды Гидрометцентра СССР. 1973. - Вып. III. - С. 52-58.

148. Уланова, Е. С. Методы агрометеорологических прогнозов. Л. : Гидрометеоиздат, 1959. - 280с.

149. Уланова, Е. С. Применение математической статистики в агрометеорологии для нахождения уравнений связей / Е. С. Уланова. М.: Гидрометеоиздат, 1964. - 112 с.

150. Уланова, Е. С. Методы статистического анализа в агрометеорологии / Е. С. Уланова, О. Д. Сиротенко. JI.: Гидрометеоиздат, 1968. - 198 с.

151. Франс, Д. Математические модели в сельском хозяйстве / Д. Франс, Д.Торнли. М.: Агропромиздат, 1987.- 406 с.

152. Хандожко, J1. А. Метеорологическое обеспечение народного хозяйства / JI. А. Хандожко . JI.: Гидрометеоиздат, 1981. - 231 с.

153. Харин, Н.Г. Концептуальный подход к использованию вегетационного индекса для оценки деградации засушливых земель / Н. Г. Харин, И. Г. Грингоф // Метеорология и гидрология. 2002. - № 7. - С. 83-93.

154. Харман, Г. Современный факторный анализ / Г. Харман. М. : Статистика, 1972. - 477 с.

155. Харченко, С. И. Гидрология орошаемых земель / С. И. Харченко. -Гидрометеоиздат, 1975.-373 с.

156. Холд, И. М. Динамика климата / И. М. Холд. Л. : Гидрометеоиздат, 1988.-573 с.

157. Хомякова, Т. В. Агроклиматическая оценка почвенных засух на европейской территории России (по наземным данным) / Т. В. Хомякова, Е. К. Зоидзе // Метеорология и гидрология. — 2002. № 9. - С. 75-86.

158. Хромов, С. П. Метеорология и климатология / С. П. Хромов. Л. : Гидрометеоиздат, 1968. - 491с.

159. Хромов, С. П. Метеорологический словарь / С .П. Хромов, Л. И. Мамонтова. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. — 568 с.

160. Хромов, С. П. Метеорология и климатология / С. П. Хромов, М. А. Петросянц. М.: Изд-во МГУ, 1994. - 519 с.

161. Церцвадзе, Ш. И. Методика расчета средних сроков основных фенофаз сельскохозяйственных культур / Ш. И. Церцвадзе // Тезисы докл. на координационном совещании по агрометеорологическим прогнозам. -Тбилиси, 1967. С. 28-30.

162. Чепасов, В.И. Временной прогноз дней перехода температур / В. И. Чепасов, О. К. Рычко, О. Б. Попова, В. Н. Савельев // Вестник ОГУ. — Оренбург : ГОУ ОГУ, 2004. -№ 9. С. 125-126.

163. Чибилев А.А. Введение в геоэкологию (эколого-геогр. аспекты природопользования) / А. А. Чибилев. Екатеринбург: УрО РАН, 1998. - 124 с.

164. Чибилев, А .А. Зеленая книга степного края / А. А. Чибилев. 2-е изд. -Челябинск: Юж. Урал. кн. изд-во, 1987. - 208 с.

165. Чибилев, А. А. Земноводные и пресмыкающиеся Оренбургской области и их охрана / А .А. Чибилёв. Екатеринбург, 1995. - 44 с.

166. Чибилев, А. А. В глубь степей / А.А. Чибилёв. Екатеринбург. - УИФ «Наука», 1993.- 120 с.

167. Чибилев, А. А. Природа Оренбургской области / А. А. Чибилёв -Оренбург: Южный Урал, 1995. Ч. 1. - 128 с.

168. Чибилев, А. А. Природное наследие Оренбургской области / А. А. Чибилёв. Оренбург: Оренб. кн. изд-во, 1996. - 384 с.

169. Чибилев, А.А. Река Урал / А. А. Чибилёв. JI.: Гидрометеоиздат, 1987. -168 с.

170. Чибилев, А .А. Степи Северной Евразии (эколого-геогр. очерк и библиогр.) / А. А. Чибилев. УрО РАН, Ин-т степи. Екатеринбург, 1998. - 192 с.

171. Чирков, Ю. И. Агрометеорология / Ю.И. Чирков. JI. : Гидрометеоиздат, 1986. — 297 с.

172. Шаров, И. А. Эксплуатация гидромелиоративных систем / И. А. Шаров. М. : Сельхозгиз, 1952. - 448 с.

173. Шашко, Д. И. Агроклиматическое районирование СССР / Д. И. Шашко.-М.: Колос, 1967.-353 с.

174. Шашко, Д. И. Агроклиматические ресурсы СССР / Д. И. Шашко. JI. : Гидрометеоиздат, 1985. - 247 с.

175. Шерстюков, Б. Г. Метеорологические факторы горимости леса, засушливости погоды во второй половине XX века и экстремальные условия 2002 года в Московском регионе / Б. Г. Шерстюков // Труды ВНИИГМИ-МЦЦ. -2003.- Вып. 171.-С. 79-88.

176. Шерстюков, Б. Г. Сценарии тенденций некоторых характеристик климата Москвы в условиях текущего глобального потепления / Б.Г.Шерстюков// Труды ВНИИГМИ-МЦЦ. 2003. - Вып. 171. - С. 51-78.

177. Шиголев, А. А. Методика составления фенологических прогнозов / А. А. Шиголев // Сб. метод, указаний по анализу и оценке сложившихся и ожидаемых агрометеорологических условий. JT. : Гидрометеоиздат, 1957. - С. 5-18.

178. Шнитников, А. В. Внутривековая изменчивость общей увлажненности /

179. A.В. Шнитников. Л.: Наука, 1969. - 234 с.

180. Шульгин, А. М. Агрометеорология и климатология / А. М. Шульгин. -JI. : Гидрометеоиздат, 1978. 200 с.

181. Энциклопедия «Оренбуржье». Т. 1. Природа / А. А. Чибилёв. — Калуга : Золотая аллея, 2000. 159 с.

182. Юрина С. В. Геоэкологическая оценка компонентов окружающей среды Оренбургского промышленного района: дис. . канд. геогр. наук: 11.00.11: защищена 29.02.2000 / Юрина Светлана Владимировна. Оренбург, 2000. - 159 с.

183. Яковлев Н.Н. О термическом режиме почвы под сельскохозяйственными культурами // Метеорология и гидрология. 1947. - N 2. - С. 77-81.

184. Янковская, Е. И. Климат Оренбургской области / Е. И. Янковская. JI. : Гидрометеоиздат, 1963. - 88 с.

185. Baier, W. The Interrelationship of Meteorological Factors Soil Moisture and Plant growth. Interr / W. Baier // g. Biometeorology, Amsterdam 9. 1965. - Pp. 520.

186. Baier, W. The performance of soil moisture estimates as compared with the direct use of climatological data for estimating cgop yields / W. Baier, G.W. Robertson // "Agricultur. Met." 1968. - Vol. 5. - N1.

187. Blaney, H.F. Determining Water Requirements in Irrigated Areas from Climatological and Irrigation / H.F. Blaney, W.D. Criddle // Data. U.S. Soil cons. Serv. scs-tp-96, 1950.- 48 p.

188. Brandon, D. B. Developing Mathematical Models for Computer Control / D.

189. B.Brandon//USA Journal.-1959.- V.S, N7.

190. Eversmeyer, M.G. Equations for predicting wheat stem rust development / M. G. Eversmeyer., J. R. Burleigh, A. P. Roelfs // Phytopathology. 1973. - 63. -Pp. 348-351.

191. France J. A mathematical model of the rumen / J. France, J. M. Thornley, D.E. Beever // Journal of Agricultural Science. Cambridge, 1982. - 99. - Pp. 343353.

192. Koppen, W. Klimate der Erde. Grundriss der Klimatekunde / W. Koppen -Berlin, 1923.-220 p.

193. Krause, G. E. The Hydrolics of Small, Rough. Irrigation Channels/ G. E. Krause//Cong. Irrig. and Drain. Frans., 5th Congr., 1963. Vol. 4. - Pp. 161-176.

194. Thompson, I.M. Evaluation of Weather factors in the production of wheat /1. M. Thompson // "J. Soil and Waterconserv."- 1962. Vol. 17. - N 4.

195. Thornthwaite, C.W. An approach toward a rational classification of Climate / C.W. Trornthwaite // "Geogr. Rev."- 1948.- Vol. 38. Pp. 55-94.

196. Turc, L. Evaluation des besoms en eau d'Irrigation, evapotranspiration polentielle / L. Turc // Paris. Insll'cul National de la Recherche Agronomique, Annaies, Ser. A. Annale Agronomique. 1961. - Vol. 12. - Pp. 13-49.

197. Williams, G.D.V. Geographical variations in yield weather relationships over a large wheat growing region / G.D.V. Williams // "Agriculture. Met."- 1972. -Vol. 9. N 3/4.