Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Мезоклиматические ресурсы аридной зоны Азии

ВАК РФ 11.00.09, Метеорология, климатология, агрометеорология

Автореферат диссертации по теме "Мезоклиматические ресурсы аридной зоны Азии"



РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ИНСТИТУТ ГЕОГРАФИИ

на правах рукописи

БЕРЕСНЕВА Изольда Андреевна

удк 551.58.1 +5515но

МЕЗОКЛИМАТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ АРИДНОЙ ЗОНЫ АЗИИ

н.оо.ш- метеорология. климатология, а гроиетеорология

автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора географических наук

санкт-петербург 1092

Работе выполнена а отделе прикладной климатологии Главной гоойизической обсерватории им.А.И.Воейкова Государственного комитета пс гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, Мнниотррства окс.:огш1 и природных ресурсов Российской федерации

Оузд:адьше оппонента:

Доктор географических наук, профессор Н.А.З^имова

Заслуженный деятель науки, доктор географических

наук К.С.Уланово

Доктор географических наук, профессор В.С.Ревякин

Водуаеа научное учреждение: Санкт-Петербургский государственный университет, географический факультет.

дкссертадай на соискании учэиоЙ степени доктора наук при Институте географии РАН.

10901?^ Москве; Старошыетшй лор., 29

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке институт»

географии РАН .

Автореферат разоолан

■ - .5 - - - '

ОЩЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В связи с освоением и дальнейшим развитием регионов с большим шогообразием подстилающей поверхности, но сих пор недостаточно изученных в климатическом отношении, а гокже необходимостью перехода от экстенсивных методов развития различных отраолей народного хозяйства к оптимальным и экологи-гаски обоснованным,особое значение приобретает деггальный учет разнообразия природных условий.

Исследования современной микроклкматологии, выполненные за юследние десятилетия в отделе прикладной климатологии Главной 'еофизической обсерватории им.А.И.Воейкова /Гольцберг, 1338, 358, 1961, 1962, 1957, 1972; Романова, 1977, 1983; Мииенко, :ЗВ2, 1984; Адаменно, 1980; Горышнэ, 19ь0, 1982 и др./, были [вправлены на изучение микроклиыатообразующкх факторов, опредз-1явдих многообразие микроклиматов, возникающих под влиянием раз-зшшх нооднородностей подстилаюшей поверхности (холмистого рель-фа, водоемов, разнообразия почвенного и растительного покрова, нтропогенных факторов и т.д.). В результате этого были получены бобтннив количественные значения микроклиматической измэнчи-ости основных элементов климата и разработаны методы получения икроклиматических ресурсов для территорий, не достаточно осве-онных данными метеорологических наблюдений.

Дальнейшее развитие детальных климатических исследований оказало необходимость более подробно оценить и количественно редставить потенциальные ресурсы климатов в макро- и мезомас-габах при наличии внутри таких регионов большого разнообразия икро- и наноклшатов.

Наиболее существенными такие проработки оказались для гор-'X стран, где в связи со сложностью природных условий и их

ч-

малодоступностью, стратегия хозяйственного освоения этих территорий с учетом зкодогичаских особенностей имеет очень большое значение. В этой связи актуальна предпринятая в работо попытка обосновать комплексный подход к изучению климатов крупного per. она с целью получения пространственно-временных закономерносте их (¿армирования, гдо представление мезоклиматических особенное тей оказывается наименее изученным и рассматривается в системе климатов от "обцего" к "частному" и, наоборот, по аналогии с г графическими системами (Арманд Д.Л.» 1975).

Актуальной является также объект исследования - аридная в на Азии. Рассматриваемая территория, включающая в себя степные и пустынные регионы и занимающая в пределах СССР* почти треть всей территории, отличается сложностью природных процессов, сс четалией неповторимости физических закономерностей, во многом определявшие механизмы формирования климатов не только на Espi знатоком континенте, но и на всей планете, в целом.

Рассматриваемый крупный внутриматериковый регион за поел

ние десятилетия стал ареной широкомасштабных народнохозяйстве!

ных'воздействий, не всегда научно обоснованных, что повлекло :

собой целый ряд крупных экологических катастроф (последствия

меления Каспия, высыхания Арала, Кара-Бох'аз-Гола, падения уро

ня некоторых крупшх рек, берущих начало в горах Центральной

Азии и т.д.). Ограниченность водных ресурсов, их нестабильное

во времени и пространстве препятствуют использованию больших

I

энергетических потенциалов этой зоны. Чрезмерное антропогенно воздействие на аридные экосистемы приводит к нарушению эколо! ческого равновесия и усилению степени аридизации этого регион

s - названия государств деются на июль 1991 г.

особенно большое значение приобретает необходимость в вмработкс щтимальных и экологически оправданных решений по использованию ишиатических ресурсов. В связи с этил обнаруживается недостаток маний об экологической и, в частности, климатической изученное-чг аридных регионов.

Актуальность теми определяется необходимостью иметь подроб-юв количественное исследование макро- и мезоклкматов малопзучен-юго и очень сложного по своему геоморфологическому строении ре- ■ иона с целью определения подробного ресурсного климатического ютенциала в целом для всей аридной зоны, а такке входящих в нее шйснов разного масштаба осреднения.

Изучение природных процессов, определявших особенности кли-мтсв степей и пустынь внутриматериковой части Евразии, количест-зенное представление и типизация большого разнообразия макро-, !езо- и макроклиматов дается на основании многолетних стационар-шх и экспедиционных наблюдений в разних районах аридной зоны.

Изучение система горных и котловинных климатов проводится 18 "ключевых" объектах - аридных горах Центральной Азии и их жстраконтинентзлыюм варианте - Хонгайском нагорье (Монголия).

Цель и задачи исследования. Основная цель работы - на осно-зании изучения совокупности, клилатообразующях факторов, опреде-шшх особенности пространственно-временных закономерностей формирования климатов аридной зоны Азии, обосновать истода изу-сения мезоклшатов, провести систематизацию климатов региона, и уточнить методы расчета климатических ресурсов разных по масштабы территорий о учетом многообразия оодогялашей поверхности.

В овязи с этим необходимо было решить следующие конкретнее здачи:

с

- обосновать ыбор новых и усовершенствовать существующие климатические показатели, определяющие условия существования естественной растительности и виявллшио сложность и неоднозначность проявлении основных климатообразуших факторов в разных масштабах осреднения;

- изучить закономерности пространственно-временной изменчивости ыроддоаоишх показателей, выявить районы разной степени устойчивости климатической системы, обратив особое внимание на существование нестабильных, переходных полос, определяющих природные рубета разного ранга;

- исследовать п количественно оценить мозокдшатические особенности территорий с преобладанием определенных орографических структур (paBiii.ii, ыелкосопочникоа, гор и котловин), возникающих на фоне макроклиматичоскиХ закономерностей и складывающихся из многообразия микроклиматов, существующих внутри данного типа мезоклимать

- разработать таксономическую систому единиц районирования климатов аридной зоны Азии на ооновашш полученных закономерностей изменения основных макро-, мезо- и микроклиыатообразуюших факторов;

- рассмотреть конкретный ошт построения частных многоступенчатых классификаций климатов на примере отдельных регионов, входящих в аридную зону ц наиболее контрастных по климатическим особенное ми;

- выполнить объективное климатическое районирование аридной зоны Азии, позволяющее обосновать расположение пограничных полос;

- предложить методику расчета и провести оценку ыезоклшати-ческих ресурсов на примера некоторых районов аридной зоны Азии с учетом разнообразия неоднородностей подстилающей поверхности. .

ч

Продает защиты - постановка и решение крупной научной проблемы изучения и комплексного представления механизмов формирова-1шя и иерархии климатов аридной зоны Азии (разного масштаба осреднения) в связи с необходимостью оценить климатические ресурсы территорий с различными типами неоднородностей подстилающей поверхности.

Научная новизна работы определяется тем, что впервые на единых принципах изучены пространственно-временные закономерности изменения ведущих климатических параметров аридной зоны Азии в разные сезоны года и применены к расчетам мезоклиматических ресурсов территорий о различной неоднородностью подстилающей поверхности

При этом впервые:

1. Предложены параметры климата, отражающие ваоухо- и холодоустойчивость естественной растительности в широком диапозо-И0 изменения природных условий, в том числа - индекс зимней кон-тлнентальности климата ( ), показатель геплообеспеченности почв за год (А), коэффициент холодоопасносст почв (К) и др.

2. Показано, что для исследования климатов больших территорий в настоящее время необходимо использовать нормированные . показатели, наиболее значимые при выявлении временной структуры метеорологических полой.

3. По материалам стационарных наблюдений проведено изучение пространственно-временной изменчивости основных парзметроз аридных климатов. Выявлен ряд новых закономерностей в их распределении. Установлено, что устойчивость существующих границ природных экосистем определяется степенью стабильности взаимодействия основных климатообразумших факторов.

4. Уточнено положение некоторых климатических границ разного ранга значимости.

■ $

5. Вьвдзлеш наиболее нестабильные области, сохранявшиеся б разные сезоны года на территории аридной зоны Азии.

6. Разработаны методы изучения горних и котлованных климатов. Выполнена типизация мезоклиыатов равнин, мелкооопочников, гор и котловин с учетом факторов, приводящих их к многообразии.

7. Составлена таксономическая система единиц районирования аридных климатов и предложены схемы многоступенчатых классификаций климатов крупного региона и его отдельных частей. Установлены количественные критерии разграничения определенных рангов.

8. Предложена объективная классификация макроклиматов аридно;! зоны с использованием сферических таксонов и в дальнейшем (на основании теории многомерного метрического шкалирования!) выполнена объективная классификация макроклиматов с выделением приоритетных метеорологических параметров.

9. На основании выявленных закономерностей и систематизации многообразия аридных климатов разработана методика расчета мезо-климатических ресурсов ограниченной территории с различной степеш неоднородности подстилающей поверхности.

Масштаб работы. Пространственный масштаб работы - терригорш континентальной аридной зоны Азии, расположенная в Казахстане, Средней Азии, на юге Западной Сибири, Предбайкалья и Забайкалья, Монголии, на севера КНР, Пакистана, Афганистана и Ирана - определен необходимостью изучения на современном уровне сложного пера-плетения основных кяшатообразуших факторов, приводящих к сушест вовашш экстраконтинентадьных вариантов аридных климатов. (В настоящее время не существует подобного рода исследований, охватывающих такой большой и сложный регион). Территорию аридной зоны Азии ыокно рассматривать, как единый крупный внутриыатерико-вый регион, где на фоне высокого гелиоэнергетического потенциала и слоеного устройства подстилавшей поверхности наблюдается слокное взаимодействие циркуляционных механизмов, приносяши:

ышгу о четырех океанов п теряющих ее но подступах к рассматрнвые-»ому региону. Проведенные в лоследнио десятилотяя экспедиционные [аблюдения позволяют изучить на только глобальные, но и региональ-ше закономерности формирования макро-, мезо-, микро-, нано-... «шматов, рассмотреть их в сложном сочетании разномасштабных при->од1шх процессов.

Бременной масштаб работы определен наличием многолетнего ря-la погодичных» месячных и внутрисуточных данных стационарных и эпизодических наблюдений, что дало возможность представить не толь-со оредние многолетние пространственные закономерности, но и рзо-жогроть изменчивость их статистических параметров (среднего квад-5зкпеакого отклонения ж коэффициента вариации) на всей территории, » такта количественно представить мезо- и микроклиматическую из->0Н''Л:'.ос?ь основных элементов климата в пределах малоисследован-■■{% районов Центральной Азии.

В работе применены климатологические, микроклиматологическио, орографические к гзоГрафэтеские метода исследования, при оозда-пга классификации макроклиматов и аоследовании временной измеичи-зооре - математические.

Исходные материалы и личный вклад. В диссертации использова-:ы оледуюиие материалы;

X. Средние многолетние значения метеорологических величин, шимствованные из справочных изданий.

ййшев количество стенда® колзблэтоя от 100 до I0CQ в завдси-юоги от рассматриваемого метеорологического параметра. В основном ¡спольэован период наблюдений о 1935 по 1960 гг.

Q. Погодачкне денные по основным элементам климата по ажогод-шкем, ежемесячникам, из арлвоных данных, а такке из подготовлон-к печати для Научно-прикладного справочника (температура воз-хзхя и верхних слоев почвы и осадки). Период наблюдений колсблетоя )г 15 до 90 лет. Обаеа количество отанций меняется в зависимости

- Icol наличия данных: около 50 станций - для расчетов составлявших теплового и радиационного режима; более 250 станций - но изменчивости осадков; около 70 станций - по колебаниям индекса зимней континентальности климате; более 70 пунктов - для вариаций термического режима почвы и т.д.

Данные заимствованы из фондов ЕГО (Санкт-Потербург) и Монголии (Улан-Батор); из опубликованных ежемесячников и справочников, из литературных источников.

И. Данные, подученные в экопедицнях на стационарах АН СССР (в составе биологических экспедиций): в Монголию - в 1970-1980 гг в '1'уркменистан - в 1978 - 1ЭЫ гг. , что составило в общей сложности более ЗОи.ООО данных ежечасных наблюдений, учитывая большое количество точек наблюдения в разных элементах рельефа.

1У. Данные об основных элементах климате, опубликованные в научных статьях, монографиях и атласах.

Личный вклад автора заключается в разработке научных основ исследования климатов,аридной зоны Азии, в научном и организационном руководстве, микроклиматичеокими наблюдениями, в расчетах и обобщении метеорологической информации, в составлении авторских оригиналов карт, приведенных в диссертационной работе, а также подготовленных для раздела "Термический рожам воздуха зимнего периода" и "Континенгальность зимнего климата" в Атласе снекно-лед вых рэоурсов мира(ЯСЛРМ^)-

Все результаты исследования, перечисленные в разделах "Hay ная новизна работы" получены автором лично при обобщении перечио ленных выше материалов. В случае использования опубликованных ма териалов других авторов в работе обязательно указывается источня и ее автор.

Апообашщ роботы. Содержание диссертации рассматривалось: семинарах лаборатории микроклимата отдела прикладной климатолог* Главной геофизической обсерватории (неоднократно), на

заседанш Ученого совета Главной геофизической обсерватории (Санкт-Петербург, 1974 ), нэ конференции "Биологические ресурсы МНР, их использованле и охрана" (Улан-Батор, 1980 г.), на школах-семинарах в ИГ .АН СССР до методике создания, составлению авторских оригиналов карт и их согласованию в "Атласе снежно-ледовых ресурсов мира" (Москва - Звенигород, 1973 - 1985 гг.), на всесоюзной конференции "Роль нивально-гляциалышх образований в динамике горных экосистем" (Барнаул, 1985), на международной конференции "Природные уоловия и биологические ресурсы МНР" (Москва,1986), нл всесоюзном научном совещании "Состояние и перспективы развита!' прикладной климатологии" (Ленинград, 1988), ка УШ Всесоюзной конференции по мелиоративной географии (Таллинн, 1988), на И ре-гиокельной научно-технической конференции до томагическому картографированию (Иркутск, 1939), на международном совещании "Ме-годол&ческие вопросы оценки состояния природной среды МНР" (Цуикно, 1990), на ХУ научной конференции по метеорологии Карпат (Уигсрод, 1991).

Автор работы награжден почетным дипломом Географического »бшества СССР и премией им.А.И.Воейкова за участие в сиздании •Агроклиматического атлаоа мира", а такке несколькими медалями Щ1Х СССР за результаты шшрохлкмэтичаских исследований.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5о работ, в сом числе разделы в семи коллективных монографиях, серии климатических карт с кратким текстом в "Агроклиматическом атласе мира" I атласе "Агроклиматические ресурсы соцстран Европа", в пяти тетодических рекомендациях.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 232 ма-шноекскых страницах, содержит 105 таблиц и 62 рисунка, состоит гз введения, 4 глав, заключения, выводов и кандой главе ;; основных выводов и списка литоратуры. Последний насчитывает 493 наименования, в ток числе 38 - зарубожнпх.

СОДЕРКАШЕ РАБОТЫ

Во введении раскрыта актуальность исследования, указаны поди и задачи роботы, охррактеризованы исходные материалы и методы исследования. Сформулированы научная новизна и масштаб рабе та, а также личный вклад автора.

Первая глава посвящена внализу климатических показателей, определяющих, условия существования естественной растительности в засушливых районах Азии на фона сложного и неоднозначного воздействия на нее основных климагообразуюишх факторов.

Для климатического анализа выбран регион, площадь которого более II млн кв.км. Автором принята трактовка климата о точки зрения реакции на него естественной растительности, предложенная в работах А.А.Григорьева и Ы.И.Будыко, предлагающая наиболв! широкий подход к выявлении пространственно-временных закономерностей изменения основных элементов климата и оценке ого ресурс Естественная растительность на рассматриваемой территории развивается в большом диапазоне изменения внешних факторов: кли матических, геоморфологических, адафичеоких и т.д., которые раз хо различаются в разных частях региона. Главными чергаю) эволюционного развития растительности региона являются засухо- и холодоустойчивость, поэтому при подборе параметров предпочтение отдано тем, которые отражают засушливость климата летнего периода и степень его зимней оуровооти,

Для характеристики энергетического потенциала региона использован радиационный индекс суюоти ( йДх ), по Ы.И.Будыко, отражающий соотношение тепла и влаги. Он наиболее информативен по сравнению с традиционными характеристиками радиационного режима (й, К , ГТК и т.д.), т.к. позволяет оценить макро-и мезоклиматичесша особенности территорий.

Ii

Значения R/bt подсчитаны по методу Ы.11.Будило (I95G, 1971 г.) о использованием опубликованных материалов (Н.С.Орловский, З.И.Пи-воварова, Справочник по климату СССР, МНР, акпшометрические ежегодники и т.д.). Составленные карто-сжмы R/i* выявили два центра его наибольших значений в песчаных пустынях Средней Азии

= 8) и в крайнеаридных каменистых пустынях Центральной Азии (R//.X? 20), где Су^Д^ превышает 40%.

Влияние особенностей циркуляции атмосферы на произрастание естественной растительности рассмотрено для периода вегетации и зимнего сезона.

3 настоящее время имеется большое число работ по климатологии и климатографии осадков. Для целей данной работы использованы результаты исследований по особенностям годового и суточного хода осадков, изменчивости влагооборота, по гидротермическим условиям существования снежного покрова и природных льдов (O.A.Дроздов, Л.П.Кузнецова, Ц.А.Швер, О.Г.Сорочан, В.И.Лшовская, В.С.Ре-аякин и т.д.).

В связи с тем, что в рассматриваемом регионе проявляется резкая асимметрия месяцев максимума выпадения осадков для разных lacrefl (ранняя весна-в Средней Азии, лето - в Монголии), степень неравномерности годового хода увлажнения показана коэффици-энтом , дающим соотношение летних и годовых количеств

л год

эсадков (X). При наличии данных по влажности почв используются шэффициенты увлажненности (E.H.Романовой, Л.С.Кельчевской и др.). 1одсчитаиы значения. М и построена карго-схема, на которой эделилось три долготных сектора по степени неравномерности готового хода осадков:(климатические обл8ста по Б.П.Алисову) -тпадный - со средиземноморским типом годового хода осадков

25), восточный - о муссонным типом (ji у 75) и переходный (25 i 75). Уточнены границы секторов.

Существование граница крайне восточного положения западного сектора со средиземноморским типом годового хода ооадков обуславливается взаимодействием различных циркуляционных механизмов над территорией, ограниченной 60 - 72° в.д. и 44 - 38° с.ш. В этом сектора наблюдается крайнее напряжение режима увлажнения в летнее время (бл =16-18, С/^ приближается к 100$), что приводит к распространению ксерофлтшх типов растительности с глубокой лет- ' пей паузой.

До сих пор нет единого мнения о пределах распространения тихоокеанского и индийского муссонов вглубь континента. Показано, что по принятым автором критериям западная граница муссонного типа годового хода осадков - восточного сектора - проходит примерно по 90° в.д. К атому сектору относятся такко высокогорья Тянь-Шаня. Восточный сектор характеризуется очень устойчивым режимом выпадения осадков (в целом за период 7 - X), = 3 - 5%, С^ =5-10/ В пределах сектора распространены криоксерофитные типы растительно« ти с активной и сжатой по времени лэтней вегетацией и продолжительна зимним покоем.

В переходном секторе развита растительность, которая сохраняет чегри казахстанских и северо-монгольских типов растительности.

Зимний циркуляционный регшм предотавлен индексом зимней континента лыюоти климата, Зк. , который характеризует изменчивое гидротершческого решала зимнего периода (В.С.Ревякин). Исследовано пространственное изменение продолжительности холодного периода, к- , (с устойчивой температурой воздуха нике 0°С) и величины его холодоаккумуляции, суммы отрицательных температур о°С)

а тзкае использованы величины твердых осадков (Х^), изученных Ь.Г.Богдановой.

Показано, что связь между К. и 0"достаточно чет-

кая и неоднозначная. Проведено сравнение2.Ь^О'о энергетической

IS

основой холодоаккумуляцни - суммой отрицательных значений месячных величин радиационного баланса. Данине соотношения зависят от свойств подстилающей поверхности. Оценка степени суровости зимы проведена

О УЧОТОМ ГИДрОГОрШЧесКИХ УСЛОВИЙ ЗИМЫ.

Вое известные показатели континенгальности климата, в основном, отражали термические контрасты территории. В дальнейшем были попытки уточнить,введенный Ценкером коэффициент (Иванов H.H., Хромов С.13., Дндо В.Н., Полозова Л.Г. и т.д.).

Длч ACJiPM составлены карто-схемы по территории бывшего СССР, северного полуиория и Антарктиды. В связи с детальным изучением климатов континентальной части Азии составлены уточненные карто-охемы, которые отражают реальные условия наименьшей коитинен-тальности климата на западных и восточных берегах Евразии и резкое возрастание - а центре материка. В Евразии прослеживается 3 ядра наибольшей зимней контшантальнооти климата, различающиеся степенью интенсивности: I - в Центрально-Казахском мелкосошчнике

~ 4Q), 2 - в северо-восточном отроце Азиатского Jt с центром над котловинами Якутии Ü^ÜU) ^-экстремальный - центрально-азиатокий очаг, в центра Азиатского антициклона над котловинами Алтая и северо-запада Монголии у 120). Выявилась наибольшая зависимость временной изменчивости ti«. от колебаний Х„,_.

Комплексное воздействие вышеуказанных климатообразуших факторов отражается в гидрогермиче ском рекиме различных почв. Результаты выполненных исследований (Е.Н.Романова, И.Т.Горшпша, В.С.Уланова, В.Н.Димо, Л.С.Кельчавская и т.д.) позволяют дифференцировать климатические ресурсы малоисследованных территорий с уютом тепло- и влагообеспеченности почв.

В работе рассмотрены закономерности пространственно-временной изменчивости целого комплекса показателей тепло- и злаго-обеспечонности почв зшой и летом ( Ъ^ , , W ) предпочтение отдано безразмерным величинам: коэффициентам теплообеоаоченнссгк

и

11041) 3« год, А= , и холодооц.чсиости почв, К = с. ,

2 >с Лу, -с '

показателю иагронаомоотц почв, 11, (по В.Н.Димо), г^ (по Л.С.Коль-

човской), (по К.Н.Роышшвой) и т.д.

От зрнадного сшсгори к восточному увеличивается степень суровости ночъшшого клшита, приводящего к сущиствоашиш икстракон-тииштилыюго тина пустынь Центральной Азии. Исследование статисги-чоокмх пирометров тирмпчыслого римима почв региона выяшло приоритетность аш.шси'0 рачшг.ш, т.к. ^'^¿^¿о !ш порядок выше, чем 7 0 и оироделяот изменчивость А. Кромо того, рассмотрев проитршштвиию-времоннуы изменчивость коэффициент« холодоопнснос-ТЙу^И, УЛШЮ'Л уточнить границы иепшных и условных субх'рошжов в продолах СродниII Азии.

Оцештал рояьиф, как клииа'хшбразуюший фактор, удалось выяснить, кокон количество китогоркй климатов разного масштаба воздействия воз пики с т под влиянием особенностей рельефа, главным образом, мор^оыотричощшх характеристик, которыо наиболее важны (О.А.Дроздов, Л.А.Гол4>цбо1и,| ^.11.Романова и др.). Учитывались:размеры форм рельефа: ои' циличайшх до очень мелких; генезис рельефа; ибсолыт-ная высота; направленна простиршшя; энергия рельефа и т.д. С учетом геоморфологических особенностей территория региона разделена ни равнинные территории (А - ,}'), ыолкосопочники и предгорья (Д-й) и герши территории (11 - Т). В каадом из этих подразделений выделены крупные ротоны, области и районы с учетом генезиса рельефа, различия ооидочиих пород, морфоыотрпчеоких показателей.

Показано, что в связи с тем, что в регионе наблюдается определенная тенденция к увеличит;» височного полон;ения и степени ше-риховнтпети рельефа к центру йризии, п той ¡¿о направлении созрас-тает сложность вз(:/:/.идействия основных клшатообразуших факторов, Цниюдящих к разнообриули к.аи.киоь.

В результата наложения карт-схем КД^ , Ук. составлена охема макроклиматического районирования аридной зоны Азии, явля»~ шаяоя формализованной моделью системы микреклиматов региона.

В главе 2 на примере отдельных частей региона рассматриваются факторы, пршодяшо к мозоклиматической 'неоднородности. Показано, что изучение мозокляматов, как средних по мвсптабам возмущений между макро- и микроклиматами мокет выполняться как путем дифференциации более крупных категорий (макро-)', так и интеграции более мелких (микро-). На основании данных стационарных и экоивдационных наблюдений анализируются радиационный и гидроиер-ккческий режимы воздуха и почвы в пределах кандой выделенной ^ручной категории рельефа: равнинных территориях, мелкосопочни-ках, горах и котловинах.

Выровненные пространства. Площадь равнин варьирует от 20 в Казахстана до 25 - в Средней Азии и Забайкалья и до 10$ в Центральной Азии. В западном долготном секторе преобладают низмеиноо-ти, в восточном - широко представлены плоскогорья.

Климат равнинных территорий изучен более подробно, чем других форм рельефа (И.А.Гольцберг, В.Н.Романова, Н.Г.Горышина и т.д.) Равнины характеризуют климат широтных зон и принимаются в качестве фоновых местоположений. Рассмотрено изменение > который от 1,7 в отепях Зауралья увеличивается до Б - 8,5 в пустыне Кара-' кум и достигает десятикратного значения (ог 2 до 20) на территории Монголии. Равнинные территории являются районами наибольшей изменчивости режима увлажнения (например, на границе между степями и пустынями, 90^). Степи Казахстана весной увл8К-кзны лучше, они тзплеэ и менее континентальные, чем степи Монголии.

На основании результатов фундаментальных исследований по климатологии и климатографии составляющих теплового баланса подстилавшей поверхности (М.И.Будыко, Т.Г.Берлявд, Л.А.Щимово, Л.П.Зубенок, Й.И.Борзенкова, З.И.Пивоварова и т.д.) и необходимых

методически обусловленных уточнении (возможной суммарной радиации, альбодо) получена пространственная изменчивость ооставляюпшх радиационного и теплового баланса территории Центральной Азии.

Меэо- м шлроклшматичослая изменчивость Ак (0,20 - 0,40) и висота снокного покрова приводят л пятнистости значений поглощенной радиации (ни ± 23% ио сравнению с фоном) и радиационного баланса, значения которого для песчаной пустыни составляют 67/« от значений для гйлвчпикош- каменистых пустынь. Изменчивость гидротер-ыического режима почв приводит к колебаниям значений затрат тепла на испарение, которые в разных природных зонах составляют 10 -45^ от К. В пустынях Заалтайокой Гоби испарение равно 75 - У5# от значений летних осадков (Пустыни Заалгайской Гоби, 1У66).

Некоторые последователи считают, что в аридных районах рооа монет быть дополнительным источником влаги. Эмпиричеокие данные показада, что в рассматриваемом регионе начало периода росообра-зования в 75 - ЬО/о случае связано с наступлением дождливого сезона (Средняя Азия - весна, Монголия - летом). Количество влаги, полученное за счет росы, но превышает 3 ш.

Пустынные растения усваивают любые виды влаги, однако наиболее и$фектив1шш являются осадки, препышашие 3 ым за сутки, с интенсивностью 0,03 мм/мин. Такие периоды составляют 5 - ±Ь% летних дней. Длительное отсутствие докдей может снизить продуктивность надземной маиса более, чем вдвое, а подземная - увеличивается в ато время в 1,5 раза (Т.К.Гордеева).

Выделенный долготные сектора неоднородны ио климату почв. Черноземы западного сектора наиболее теплые, как зимой, так и летом. Почвы Центральной Азии (от танюкаитановых до бурых пус-тынно-зтешшх) лето:.; на 6°, а зимой на 10 - 12°С холоднее среднеазиатских аналогов. Указанный закономерности сохраняются для почв разного механического состава.

Все типы почв за исключением обыкновенных черноземов - в Зауралье и темнокаштановых - в Монголии, в среднем, за лето теплее воздуха. Анализ ежечасных данных 'температуры системы почва - воздух поквзал, что при разных поюдных условиях разности температур почва - воздух наблюдаются как положительные, так и отрицательные (на 4 - 7°С). При "ненарушенном" суточном ходе и адвекции холода почва теплее, а в дни о суховеями (до 1<о% дной), и в периоды после дождей (8 - 10/£ дней) гермогрэдненты отрицательны (-1, -8°С).

Ыезоклиматические различия на равнинах возникают под влиянием неоднородности климатов почв и выражаются в своеобразии термического, водного, солевого и т.д.рекнмов. Мезоклиматические карты-схемы пустынно-степной и оухо-степной частей Севорной Гоби составлены по Ак с учетом различий механического состава, увлажнешт, сгецлш карбонатности и особенностей микрорельефа.

В разных частях эридной зоны наблюдаются существенно различные уровни развития природных процессов (М.И.Будыко), что приводит к уникальности физико-географических условий Центральной Азии, возникающих благодаря экстремальности аридных климатов.

Мелкооопочники и низкогорья - это так называемый ":..олмистый рельеф", который достаточно полно исследован микроклиматологами (И.А.Гольцберг, Е.Н.Романова, З.А.Мищенко, Т.А.Голубова, Е.П.Ар-шпова, Ы.Я.Глебова, Е.Н.Нопова и др.). Составлены таблица микроклиматической изменчивости основных элементов кли1.1атаг разработа- ' ны метода изучения, картирования и районирования типов мшсрокля-метов в холмистом рельефе.

На основании экспедиционных наблюдений, проведенных в предгорьях Хангая в Монголии, в холмогорье Бадхыз на юге Туркмении и в холмистом рельефе юаных отрогов Уральских гор удалось впервые количественно оценить микроклиматическую изменчивость гидротермического решила верхних слоев почвы в разных местоположениях холмистого рельефа, установить наличие временной изменчивости

Ло

(сутки, сезон) микроклиматических поправок термического режима почвы и воздуха, а также количественно оценить мезоклимоты мал-коаопочников.

Основные результат:! следующие:

1. Микроклиматическая изменчивость термического режима варх-(шх слоев почв в разных местоположениях холмистого рельефа изучалась в предгорьях северного ыакрооклона Хангая и в Бадхызе.

Разная степень расчлонешш рельефа, различия в приходе радиации на склоны разной.ориентации, пространственная изменчивость влажности почвы взывают изменения в составляющих теплового баланса и отражаются в значениях температура почв (-fc/i.) > Почвы южных склонов тчплое, чом почвы равнинных участков в среднем за сутки на 1,5 - 2,0, на северных склонах - на 1,0 - 1,5°С холоднее. Если южные склоны оказываются под действием холодных склоновых ночных ветров и;ш затеняются соседними склонами, то "t-n- 'шного склона становится пике "t-^ равнин (до -3°С),

2. Роким увлажнения почв влияет на пространственно-временную изменчивость "t-^, . Сроднее квадратичаокое отклонении екечас-1шх значений L^ чаще всего достигает максимума в часы максимума . За один и тот же период раосеяние ниже, чем ~t. В самых сухих местоположениях (верхняя треть южного склона) разности,-^- - иолоштельные и - наименьшая (0,5 - 1,0°) наибольшая мера рассеяния - в местоположениях, где велика изменчивость влажности почв (6^ «■ о - 7°С).

3. Наличие пространственной связанности между "fc*, различных местоплокепий приводит к тому, что (эд-fc меньше, чем изменчивость -t-n, и равно 0,6 - 1,4°С для всех ыостопод'лений.

4. О учетом колебаний внутрирядного коэффициенте корреляции

и различного число случаев нпблвдений ( к- =10,,.. 150)

ЛI

построена номограмма оценки точности подсчета сродник разностей температуры воздуха и почвы мекду данным местоположением и (¿Онега. |прц мезоклиыатической оценке мелкосопочников учитывались геоморфологические особенности, в первую очередь, положение холмогорья в качестве изолированного образования или в предгорной части горной системы, а также сложность внутреннего строения мелкосолочнкка. Отдельно стоящие мелкосспочники (микро-, мезоыасштабы) окооиваэт влияние па климатические особенности равнин, предгорные холмогорья сами испытывают влияние горных цепей.

В работе на примере холмогорья Бэдхыз (северный макросклон Парапашзз) и Центрально-Казахского мелкосопочника рассмотрев мезоклиматнчоские особенности каждого типа холмогорнй, которые даются по целому комплексу величин, характеризующих гадротергличес-кий решил почвы'и воздуха в разные сезоны года! различные коэффициенты и индексы ( З.С-, Н, Ак и т.д.).

Проявляются следующие мезокллмагкческие особенности мелкосо-' почников:

- для отдельно расположенного крупного холмогорья (Центрально-Казахский мелкосопочник) мезоклгаатичвекие различия проявляются для каждой геоморфологической области, входяпей в состав холмогорья, причем увеличение степени эри.дности идет в направлении от лесостепного до пустынного мезоклиматов на южном склоне мелко-сопочника. Мезоклпматы различаются от умеренно-влажного, теплого

( йДцА-' 2) до жаркого сухого ( ЯД ^ 4). Зимой в связи со ста-ционированием западного отрога Азиатского -Аъ зимняя континец-тальность климата увеличена ( 40).

- в предгорном мелкосопочнике (Бадхыз, предгорья /рало, низ-когорья Хангая) мезоклшптическиа особенности определяются разнообразием мшероклтлатов и-соотношением площадей, которые они занимав!. Ка северных макросклоиах преобладают микроклимат северны*

склонов, приводящие к доминированию прохладных и влажных мезокли-матов.

Горные стропи в рассматриваемом регионе занимают примерно а%. Средняя высота территорш1 около 950 м. Горы опоясывают исследуемую территорию о юга ы являются шшш механизмом изменения макроклиматов. Б климатологическом плане горы аридной зоны Азии изучены недостаточно в связи со сложностью природных условий и малочисленностью метеостанций.

Один из основных. вопросов мезо- и микроклиматологии горных стран - определение репрозеитативного местоположения. По данным вкопедициошшх наблюдений i горах Хаигоя установлено, что средние для каждого высотного пояса (тина мезоклимата) услоскя существования риотитолььооти ооздаются на выровненных участках подножий склонов - педшентах (И.Л.Банникова, Степи Восточного Хангая, 1986).

Сущность моделирования систем горных климатов состоит в том, что каждый высотный пояс (тип мезоклимата) рассматривается, как территория, определяемая сочетаниями шшроклимзтов, а вся горная система как совокупность макро-, мезо и микроклиматов. Большое разнообразие форм рельефа в горных странах затрудняет изучение клшатоп, поэтому предпринята попытка подразделить формы рельефа разной иерархия по степени их значимости для возникновения многообразия горних KJmiäfOE.

Макроклиматы подразделяются: I - по размерам, П - по принадлежности пьодеоталов je определенному широтному поясу, Ш - по ге-неаиоу рельефа, 1У - по абсолютной высоте, У - по направлению простирания, У1 - по положению отдельных горных образований в' обипй системе горной страны, УП - но ориентации макрооклонов; У11! - но типу рельефа внутри горной стршш и т.д.

Мезоклишти выделяются: I - по разнообразию орографических провинций, 2 - по формам рельофа внутри горной системы, 3 - по размерам форм рельефа, 4 - по вертикальному расчленению, 5 - по ориентации и углу наклона и т.д.

Микроклимата возникают: А - на отдельных элементах ролъофз, Б - в связи с положением отдельных частей рельефа, В - из-за ориентации относительно отрак света, Г - из-за аэлзнэнид крутизн! склонов и т.д.

Ло-втадаюму, число горных климатов резного ранга моано счи-твть бесконечным.

Климатические особенности горных регионов определяются своеобразием пьэдесталышх участков - подгорных равнин. Располове-йиэ рассматриваемого региона в глубине Азиатокого континента, оло^чость и резкая контрастЕЮоть в основных чертэх устройства его поверхности обуславливают больше различия в степени континентам,-кости климата, особенно существенные в зшнео время. Мевду экстраконтинента: иными котловинами центра Азии и достаточно приподнятыми высокогорьями расположен ярко выраженный теплый инверсионный пояо.

Большого разнообразия достигают в горах почвенные климаты. Сложные Пространственно-вертикальные горше ландшафты возникают благодаря разнообразию гидротермического режима почв, а также наличия или отсутствия мерзлотных образований.

В работе в качестве "ключевой" горной территории рассматривается горный ласо-степной стационар "Тушрулэх", располагавшийся на северо-восточном макросклоне Хангоя.

Горная страна Хангай располонена в центре сиогемы Центроль-ао-азиатсюЛ гор, в облаоти интенсивного новейшего горообразования, с север"^фотянулась на 350 - 400 км, о северо-запада на юго-восток - на 500 км. Это типичная ороднегорная страна субш-рогного простирания, о глубиной расчленения ральефз 500 - 1000 м,

■Srt

при абсолютной bucojö до 2000 - 3500 метров (Геоморфология Монголка f I98Z)

Хаигаяйское нагорье - аридная страна, у подноаия северного какрось'лона расположены сухие степи, у шного - пустыни. Граница мзвдг аридпщц и гумидными климатами не проходит по главному хребту Хангяя, являющемуся мировым водоразделом, а сдвинута на

с.п., юмюе Прихубсугулья. Нагорье находится в восточном мус-сонком секторе и в экскракоптинснталышх условиях зимой.

Злмянио Хангая на климат окружающей территории многообразно. Являясь иощша кяшагообраоуюокм фактором, Хапгай • трансформирует дойстзйо циркуляционных и радиационных механизмов ж определяет специфику и многообразие климатов Хшгэя.

ГЛазо- ц микроклиматическая мозаика образует матрицу» каждая горизонтальная ячейка которой есть микроклимат топологической кишл, принадлежащий' тому или иному вертикальному ряду - высотно-

поясу или типу мозоклшата. В Хангае на северном макросклоне зэдзляегся пять типов мезодлкмагов.

От ганых -горизонтов к верхним сохраняется разделение место-цолокэний от сухих менее континентальных - ккишх выпуклых склонов - к более влажным и континентальным - северным склонам и £ йододонм переувлажненным - замкнутым узкш долинам. Наибольшие различия ¡ленду микроклиматами возникают в среднегорном поясе, что приводит к существенной дифференциации в значениях продуктивности естественной растительности.

Котловкны (депрессий, впадины) занимают значительную часть (до 25/5)аридной зоны Азии (в центре Азии - до 45% всей площади). Ыссторасшнюкешв крушшх котловин в .континентальной внутренней части Азии приводит к тому, что они определяют климатические особенности не только о той зоны, но и всей Евразии, наиболее существенные в зимнее время. Будучи отрицательной формой рельефа,

и

котловины обуславливают инверсию природных условий, нараотающую от бортов котловины к центру, которая усугубляется сложностью геоморфологического отроения рельефа сомой котловины.

Перегрев или переохлаждение приземного слоя воздуха и верхних олоев почвы захватывает не только центральные, наиболее низкие части котловины, но и образующие ее борта, поэтому большое разнообразие мезо- и микроклиматов котловин должно рассматриваться в зистеме дно- борга котловины.

Природные особенности котловин изучены пока недостаточно. Котловины Средней Азии в связи о широким хозяйственным использованием изучены наиболее хорошо, меньше внимания уделялось изучению климатов котловин Центральной Азии.

В связи с недостаточностьвчпсла метеорологических станций, расположенных в котловинах, удалось только в первом приближении сипизировать формы рельефа котловин для выявления пространственной 13менчивости основных элементов климатов котловин, рассмотреть звоеобразие мекгорно-котловинных климатических комплексов, показать некоторые микроклиматические особенности в отдельной котло-зине и количественно оценить меэоклиматы на примере некотор^ <отловин.

Типизация котловин проведена: I - по размерам площади от гагэформ ( > 300.000 кв.ил) до мозо- и мшкроформ; 2 - по принад-ювности котловин к широтной зоне, 3 - по абсолютной высоте дна ютловшы: от низких (^500 м над у р.моря) до очень высоких -? 2000 м; 4 - по направлении простирания наиболее вытянутого дио-гатра, 5 - по глубине, б - по степени замкнутости, 7 - по форме, I - по степени сложности геоморфологического обрамлеиия и разно-хЗразия внутри котловины, 9 - по наличии водоеме и т.д.

В регионе преобладают малые и средние по плопади котловины, ) Центральной Азга - около 10/ крупных котловин. Большинство кот-ювин (У 35%) расположено в низких горизонтах гор 500 м),

и

примерно равное их количество располагается средне- и выооких уровнях, в редких случаях. дно котловины раполокено на высо-

те (Золе в 20QQ м. •

Степень замкнутости котловин определяет величину влаго- и тепло (холодо)аккумуляции.

В крупных мекгорных котловинах образовались своеобразные природные условия (Александрова Т.Д., Цреобрааенский B.C., Котляков В.1у Рачковская E.H., Герасимов И.П. и т.д.).

оызико-географические условия каадой котловины опредолявтся аренде всего зональными факторами, а также расположением в различных долготах секторах. Термический режим лета субтропических котловин Средней и Центральной Азии различается незначительно, однако, наибольшая степень аридносм! климата прослекиваотся в Завл-тайской Гоби. Зимой климатические условия существенно различны: Ck-в Вэхиской котловине =* 0, в УбоунурскойЗ^? 180. Центр зимней конти-нентальяооти (суровости) климата приурочен к югу от хр.Таняу-Ола и расподокен на сэверо-запзде Монголии.

Направление влагонесущих потоков и ориентация котловины опред ляют условия увлажнения.

Высота дна котловины обуславливает, в основном, весь спектр природных условий и степень инверсионное!!! растительного и почвенного покровов, которые существенно зависят от степени удаления от центра Азиатского Avb .

Разнообразие форм котловины совместно о перечисленными геоморфологическими особенностями определяет систему мезо- и микро--климатов.

Экспедиционные микроклиматические наблюдения позволяют получить более детальную климатическую характеристику, что выполнено на примере котловины Баян-Дзаг (Монголия, Северная Гоби, . ■ S = 30 кв.км, расположена в зоне остепненных пустынь). В связи

м

с чаотичной замкнутостью котловины паблюдастоя небольшая тонден-т/з в проявлении котловинного офф^тгг^ВТШличснки числа наиболоо интенсивных суховеев в особенно жаркие и сухие периоды (1972, 1980 гг.). В эти д.щ -Ь^ = 61,2°0, с!^ = 33 м6уЬ„лл= 40°С. Повторяемость суховейной погоды ^ 40/2, в обычное лето: 20-2555.

Мезоклиматическая изменчивость радиационного к гидротершчес-кого режимов рассматривалась на примере Шуйской котловины на Алтае, Долшш Озер и Толи-Булакской впадин - в Монголии. Рассмотрено большое число параметров, однако контрастность природных условий наилучшим образом отражается в различиях гидротермлческого режима различных сезонов года и. степени зимней суровости климатов.

Степень, зимней континентэльности климата, например, западной и вооточной частей Долины Озер различна: западная часть имеет более суровый зимний климат и большую засушливость летом по сравнению с восточной - открытой к летним муссонным потокам.

Степень екстремальности климата котлован Центральной Азии, Восточного Тянь-Шаня и Алтая проявляется прежде всего зимой, климат субтропических котловин Средней Азии наиболее контрастен в летнее время.

Ери изучении мезо- и макроклиматов котловин большое внимание додано уделяться степени их замкнутости.

Вопросам упорядочения и систематизации исходной климатической информации посвящена третья глава. Проведенные многочисленные исследования (Д.Л.Арманд, З.Н.Адаменкс, И.М.Будако, О.А.Дроздов, Н.В.Кобышева и Г.Я.Наровлянский и т.д.) показали, что коночной целью классификации является установление определенного порядка и закона соподчинения объектов.

В настоящее время не существует многоступенчатой классификации климатов, пригодной для систематизации макро-, мезо- и микрокду1:.1ятичпскпх данных, особенно для такой слокноустрос-нной территории, гак континентальная Азия.

А£

В связи с невозможность» составить универсальную классификации климатов (из-за множества об&ектод исследования), цеиесообраз' нее выработать общие принципы составления частных классификаций. Основная особенность принятого подхода к систематизации исходной информации заключается в том, что на различных иерархических уровнях многократно используются четыре основных кл1шзтообразующих фактора. Радиационные условия - I ранг классификации - отображаются радиационным индексом сухости (Я^*) и сопутствующий пок'аза теляш. Особинности циркуляции - П ранг классификации - характер« зуютоя особенностями влагооборота и влагообасиеченностью почв в летаео время при помош коэффициенты -л/ а К^ . Степень зшне{ суровости климата, отракающая циркуляцию атмосферы в зимний период, представлена У к . Гидротермический реким почвы - Ш ранг к да с сификации (отражающий едафичаские факторы) - дается по коэффициентам теолообеспоченности цочв за год, А; холодоопасности, К; на-греваемосш, Н и другим термическим характеристикам. Орографический фактор - 1У ранг классификации - представлен морфоыетрлчео-ш.ш показателями.

Многоступенчатую классиомкащ^^леоооЬразиве начинать с высшего уровня, т.о. о макроклиматов планетарного масштаба, затем по мирз дробления подразделений необходимо каждый раз уточнят какой парими'ф исаолъзовить для характернотики таксономического уровня. Количество рангов будет определяться степенью изученности объекта, аадачой исследований и наличлеы информации.

Многоступенчатая классификация климатов дается для аридной зоны Азии, территории Монголки, составляющей одну из самых ькстра континентальных частой зоны, и мезоклшатов Хангайского нагорья. Дублирование таксонов в первой части ыезоклиматической классификации дается для лучшего понимания взаимосвязи принципов макро-и мезоклиматических показателей. Дифференциация мезоклиматов,

Äi

начиная о орографических провинций, осуществляется более детальной оценкой гидротермических ресурсов.

В работе приводится опыт составления объективного районирования макроклиматов аридной зоны Азии. При этом выполняются четыре условия: X - адекватность математической модели,: 2 - наличие информации (10 параметров в 59 точках на плоскости); 3 - определяется наличие близости мовду изучаемыми объектами (квадрат евклидова расстояния между соответствующими этим аарашетрам точками на плоскости); 4 - задача снижения размерности рассматривается в рамках оптимизационной двумерной дадоли минимизации функционала.

Оценивается степень влияния индикаторов - совокупность определенных показателей в векторной форме^и показана значимость и сила влияния каждого индикатора. Использованы следующее параметры: К. м; q; ХГ0Д;Ь, ,-fc^ , ^ , С^ , С^ , С^ , G^t^f В результате исследований признано целесообразным учитывать только четыре параметра (Су^ , Ctf^ , С^^ , С^ьг-о'Ь ос~ ' тальные значения долины использоваться для корректировки.

Полученные выводы: I - При макроклиматическом районировании • при выделении районов и влассоэ наиболее существенным является преимущественное влияние нормированных показателей ((¡¿¡/ , Ci) , )f причем наибольший вес в парах С^ и

11 G<"3ii- u ^fx^ принадлежит первым значениям. Ортогональность главных параметров говорит о значимости обоих показателей; 2 -при районировании четко выявляется влияние климатических факторов на наличие природных рубекей: четко очерчена зона наименьшей из-мончивости параметров - азиатский антициклон, причем его аосточная граница проходит по 115° в.д. и западная - в предгорьях Алтая z Сади (J-OO0 в.д.); на карте выделятся районы резкой пространственно-временной изменчивости рассматриваемых показатолей вокруг Арала, в пустынях Центральной Азии, между степяг.®! и пустынях®,

мовд иотишшыц и услош/лш субтропиками и т.д., 3 - границы между рачономи или очень постепепине, или резкие.

Прикладное значение проанализированным ваше особенностей климатов аридно;' зоны показано з глава 4. где рассмотрена методика расчета мозоклиматкческих росурссз на территориях с различной сте-птъю неоднородности аодезгилешой поверхности.

Под климатическими ресурсами в данной работе понимаются потсн-цгельн^е комплексные запаса тепла, влаги, степени холодонакопления, онерпсс ветре и т.д. на исследуемой территории, которые являются средства;.«; существования человеческого общества, растительного и »плотного и используются (или должны использоваться) е различиях отраслях народного хозяйства. В связи с там, что анализ климатических ресурсов проводится для естественной растительности, основное бпзйЭНИо уделано' соотношению тепла и влаги.

Наиболее конструктивными для поставленной цели являютоя способа осреднения по площади районов с разними климатическими (мезо-п м:крокл1а{оттескимк) ресурсами для получения средней величины более крупного региона.

Предложенный метод расчета мезо (микро-) климатических ресурсов проверен на территориях с преобладанием различных геоморфологических особенностей: шлкссодочшш рельефом, горными и котловин-ых.а: комплексами, для равнин с существенной неоднородностью подстилающей поверхности. Такого рода работы проведены для северо-запада ' региона, центральных областей Казахстана, холмогорья Бадхыз, се-з-зрного макросклона Хангая, котловин Алтая и Гоби. •

Для каждого исследуемого района подочитавался большой комплекс метеорологических величин, характеризующий гидротермический равсл воздуха и почва. Набор показателей определялся наличием данных стационарных или экспедиционных наблюдений.

Но основании проведенных расчетов подучены результаты:

1. В северо-западных районах рассматриваемого региона (Заволжье, южные отроги Уральских тор), где преобладают (по Л.С.Келъ-чзвской) районы уморенного и слабого весеннего промаадвання

(72/а территории) мозоклиматическио ресурсы можно характеризовать как теплые, умеренного увлажнения весной и малого логом, оче_;ъ прохладные зимой (А = 0,11, Н = 1,03). В холодную зпму (15С7 г.) (лвзоклшлат области становится умерекно-холоддам (А = 0,17), а а жаркое лето (1975 г.) почвы отзываются холоднее, чем приземные слои воздуха (Н = 0,95)("табл, 1).

2. Па территориях с преобладанием молносоночаого рельефа в связи с возрастанием шероховатости поверхности для отдельно стоящего обравовапия (Центрально-Казахский мэлкосопочния), увеличения площади северных склонов и эффекта предвосхождения в предгорных иелкосопочниках (холмохорье Бадхыз) наблюдается большая увланньн-аость территории. К ^ увеличивается на 17 - Ц умсиигаст-т на 5 - ГО,£, - на 30^, температура почвы пике на 0,1 -3,9°С по сравнение с прилежащими равнинами.

В Центрально-Казахском мелиосопочнике увеличивается зимняя ионтинентальносгЬ климата ( У*, на 4С$ больше, чем на равнинах) за счет выхолаживания в западном отрога А"3= , в предгорных •илкосопочниках - создаются менее суровые зимние 'услолия.

3. Произведенные расчеты мезоклиготических ресурсов совер-юго и южного макросклонов Хангая выявили количественно большую 'холодность" и повышенную увлажненность нагорья в летнее время [на 20 - 70$) и меньшую его континентальность зимой (на 7

¿О/о) по сравнению с поднозщем и в зависимости от ориентация ыак->осклхшов. Кроме того, расчеты выявили "арэдность" северного

= 1,9) и южного ( й/Д* = 2,6) макросклонов Восточного Сангая, ого центральная и западная части - еда более аридные чзры, что подтверждает отсутствие границы мевду арядншл! к

Таблиц 1

Ыезоклшзтшескиа ресурсы почв предгорий йеного Урадай

" % от общей

Ыезоклкматическкй плоша-райоа ди

Запасы продуктивной влаги за 1У-УП в слое

ЦОЧБ'1 (ш) по / /

Термические ресурсы почвы на глубине 0,2 м, С

Индексы

0-20'

«СО -Ь, -Ь

А Н

I. Влажный прохладный

2. Умеренно влаашй

умеренно прохладный 14

3. Смбозасуиливый уые-. реннотеплый • 36

4. Слабозасулливый

теплый ■ 36

5. Засушливый теплый 4 Вся область 190 Примечание: в знаменателе

30 24

23

19 14 22

128 112

97

74 80 90

-1,6 17,7

-2,4 18,7 -255^ ^<570

-3,9' 20,3 -32'

^720

-3,5 22,3 -395^ -2,8 22,6 -331

2340 . 2030

2585 2140

2905 2560

3270 2770

3460 3070

-3,3 20,5 -330-- 2990 2575 приведены значения аа холодную зиму 1966/1967 гг.

1,24 ■ 0,35

-^67x4

1,06 1,01

1,16 1,04 -^13,19

0,86 З^о^хб 1,04

0,78 0,Ш-- 1,03 <-3.14

0,99 1,03

умидным климатом я высокогорье Х*знгзя( ^ <э6"_Л. Я .)•

4. Прдрокерность ьыбора. п^диментов в качестве фоногогг рстоположения в пределах каждого вгсстного поясч. лсдтв^рждеия асчетями меэоклимлтических ресурсов, выполненных с. учг-тп-л икроклиматаческой изменчигости оеновшх элеуечточ клана®а и роцента гшоп'ада, занимееь.ой тигок микроклимата, для гор Дентальной /эии. Пример такого расчета дается для Хянгег (тлбл.3_) К. Степень замкнутости котловин, определяющая выраженность котловинного э('<|екта", а также принадлежность котловины к оправленной широтной зоне и долготному сектору определяют ресурсы •пла и влаги внутри впадин. По отношению к равнинам на 43-46$ величивается значение Я^к . т.е. возрастагт аридиость котловин •игральной Азии, причем Барун-Хурайская впадина расположена на р.чнлце остепененных и настоящих пустынь ( Я/б* = 10), а 3?эл-»йская Гоби - в пределах крайнеаридннх пустынь

6, Используя пслучг'нше ьпкономерности распределения тепла влаги г разных члстях аридной зоны с учетом ее геоморфологичес-н'о рт'!^обра"ия, рассчитаны мякроклимотипеские-ресурсы региона гз5г. Ц ). Наименее засушливыми окясываюгоя АлтаЛ и Забайкалье, и-.боле"! прлднкми - пустыни Средкчй и Центральной Азии. Суровость н.него климятл наименьшая г, западной части зоны (Кгзэзхстрн 'т

Ария) и увеличивается к котловлнвм Центральной Лз:ш. 'нг< -ял я и сгв^рс-зпподнке районы Китая - наиболее аркдноп м :ст(як<нт[ментальная часть Центральной Азии.

Ряссматригзе;.ый рчгион - внутриконтинентальная сон* Азии -п^илге »ридняп ( Й.Д,)С = 3,9) и суровая ( £ £0) ч.ость |(.9.?и»тсггч о континента.

3V

Таблица Z

Микро- и мазоклиштичиокгв росуроы Восточного Хонгвл и Ара-ХьнгаЙского аймака*

Гармичеокио Режим Индексы

Мастоположшиш уыташния.ад

п. 7S* ztr^ *тод ш0 Чк %

Восточный Хангий

CüBUpilUti микросклии (Н « 1ъи)-2ЬЩ ы) I2U 1480 390 520 0,7 1,9 102

отношении к ЦОДПО- ШИй, '/о аз Ü2 120 87 120 73 9J

*ЙШЫЙ никросклон (н = 2200-3000 ы) 135 Iotíü 260 540 0,5 2,6 95

Отношнии к ПОДНОЖИЮ, % , UÛ 75 I7Ü 6Û 250 50 ее

Вся провинция 130 1530 325 530 0,6 2,25 90

Gvx.iiи cTüiui s ПОДНОЖИЯ /по , m 2270 20Ü 700 0,3 3,7 I3C

Ара -Хангайокий аймак

Равнины (I6,ó) 155 IU00 ' 200 Ü00 0,5 2,6 IJ

Горы (ü5¡¿) 130 1530 325 530 0,6 2,25 с

Аймнк в целом 134 Iü7Ü 300 Б40 0,6 2,3 к

Примечаний. к _ Восточный Хан гай находится на территории Ара-Хангайскиго аймака

Ыгзскгаматически; ресурсы холмистого рельефа а пределах низксгорного псяза Восточного Хакгая (умеренно теплый засушливый .тип иегсклииата)

Элементы рельгфг Общая площадь екделся, тыс. га'1 Суммарная радиация, ккая/сл год Дгина периода вегетации, дни Осадки, мл/год Запасы гро-дукта^ной .влага, )лг Индекса С/к.

П, Е-2, СВ-СЗ 9,0 124,5 14С 360 70 2,2 1СЗ

ЮЗ-ЮВ 1,3 127,0' 140. 350 55 2,3 103

Гр 10,2 129,0 155 345 30 2,5

Вгрш 1,0 134,5 150-155 ' 340 25 2,5 96

С? " 5,7 117,8 14С 360 75 2,0 1СЭ

Г всг 5,7 ш,е 130 380 95 из

г 124,5 140 ■ зес 85 2.2 117

Ссеяневзве;_енкое 142

бначекге - 123,3 . 358 66 2,2 " 106

РЭ2НИК5 - 121,2 325 55 2,6 ИЗ

и к равнине - 102 92 ПО не 80 94

Гх;'Л:»ча'гИа. Элементы ралый-а: П - пер'мент, - вестсчкый игл запаргк?. скл2*-тк; СР-СЗ - сгве'о востсчныЧ'севевс-з^гагг.кй ск.тскы; Ю2-ГВ - вГс-ззг.а^ккй игл хго-^осточниг ск.тснь: - вгчий ровный склон, ¡0, - азккй выпуклый склон; ,с?рс - верили а; С, - еевеснкй регныЯ склон; С. - сверяй? вогнутый склон; Д - дсгака; н - значение г.с Л.А.Еаккт ковсП , •, их - г-з С.В.Ыаксиксвичу

Таблица V

Макроклиматическиё ресурсы аридной гоны Азии

Территория Рввкикы Мелкосопочники Среднегорья йюокогорья Котлоегсш Территория

_'R/u-^ fyi* у*. R/U ^ R/k ^ Е/А* С

Казахстан 3,0 20 2,0 28 2,2 17 - - - - -

Средняя Азия 5,0 15 4,0 21 2,5 13 0,5 40 . 8,0 20

Алтай, Забайкалье 1,8 60 1,5 54 . 1.2 52 0,5 60 2,0 80

Центральная Азия 7,0 80 5,5 72 2,3 70 0,9 40 12,0 НО

Монго- лия 5,0 120 3,5 108 1,6 95 х,о 40 10,0 ISO 4,3 105

Вся зона 4,2 44 2,9 44 2,0 42 0,6 44 8,0 98 3,9 57

з?

ОНЦИБ ВЫВОДЫ

1. Устойчивость функционирования климатической си с теми аридной зоны Азии обусловлена современным состоянием механизмов взаимодействия потоков тепла и влаги над олоаиоустроенной поверхностью континентальной части маторика Евразии. Качествониыо изменения баланса тепла, влага и холодоаккумулядаи подчинены общим закономерностям, просложивающц&я при рассмотрении пространственно-вро-менной изменчивости основных параметров климата и определяющей засухо- и холодоустойчивость естественной растительности региона.

Климатические особенности территории получены при совместном рассмотрении основных кллмагообразуюших факторов, отражающих комплекс сложных и взаимосвязанных природных процессов, и выраженных нетрадиционными параметрами: радиационным индексом сухости, й/Ду^ индексом зимней континентальности климата, У к ; коэффициентом теплообеспеченности почв за год, А и коэффициентом холодоопаснос-ти почв, К.

Кроме того, использован целый комплекс показателей,характеризующий особенности гидротермического режима воздуха и различных типов почв, уточняющих выявленные ранее закономерности.'

2. Соотношение энергетических и водных ресурсов выявило резкое несоответствие между приходящим теплом и ¡шэтаейся влагой, приводящее к разной отепени заоупшивости периода вегетации на рассматриваемой территории, которая от периферийных районов увеличивается к центрам наибольшей арвдности, в пустынях Средней и' Центральной Азии. .

Экстремальность гидроторшгаеоких уоловий региона усугубляется последовательным нараотвнием степени континентальности климата, особенно в зимнее время, от западных и восточных окраин (в прибрежных районах Каспия и восточное Хингана) к центру Азиат-

ского антициклона и достигает максимальной величины в котловина: экстраконтинентальной Центрально-Азиатской страны.

3. Существование энергоактнвных зон суши (ЭАЗС) в аридной зоне Азии определяется сложным взаимодействием основных климате сбразуюоих факторов на границах раздела физических или геометр» ческих свойств подстилающей поверхности.

. На территории аридной части Азии выявлено несколько очагов энергетической неустойчивости климатической системы,различных п площади и сило воздействия.

Повышенная энергоактивность в ЭАЗС на территории аридной з ;ш Азии и входящих в нее регионов отражается в максимальной про странсгвенно-временной изменчивости климатических параметров, определяющих засухо- и холодоустойчивость территории.

Нестабильность циркуляционных механизмов, возникающая на <3 не сложной орографии территории, приводит к появлению двух наис лее существенных ЭАЗС в районе оз.Арал и крайнеаридных пустыня: Центральной Азии, характеризующихся крайним напряжением режима увлажнения и степени суровости зшнего климата и являющихся ЭА! высшего ранга для данной территории.

Существенными ЭАЗС являются также районы, определяющие хш шаль распространения устойчивой, климатической системы - Азиате: го антициклона. Это прежде всего западные предгорья Алтая и Са. и почти меридионально раодолокенкая восточная зона, определяют границу экстраконтиненгального климата и проходящая по 115 -118° в.д. в пределах Северо-Восточного Китая к востока Монголы

Выявились также менее существенные ЭАЗС на границах приро ных зон: степей и пустынь, условных субтропиков и собственно с тропических областей и т.д.

Удалось установить наличие ЭАЗС в микроклиматических еист мах, проявляющихся между поверхностями с существенным рззлнна радиационного и гидротершческого решая в приземном слое воз;

: верхних слоев почвы и приуроченных к верхним частям кшшх и юсточных склонов в холмистом рельефе.

4. Сложность и многозначность аридной клтатической систс- -ы, существующей в центре Евразии, во многом определяется геоморфологическим разнообразием территории!!. Подробное изучение в.е;я-шя разных форм рельефа на изменение основных климатических пара-ютров позволило качественно и 'количественно оценить разнообразие юзоклиматов территорий с преобладанием тех или иных орограолиес-шх структур, возникающих но фоне обоих ыекрохлшзтЕческпх законо-«ерностей и проявляющихся в комплексах равнинных, ¡.¡елкосопочках, горных и котловинных ландшафтов и определяющих разнообразие почвен-юго и растительного покрова.

Пространственная неоднородность поверхности, аридной зоны отражается в мозаичности природных комплексов, особенно суасст-зенной в горных и котловинных районах.

5. В связи с тем, что определение климатических ресурсов такой сложноустроенной территории невозможно без систематизации климатов, в работе предложена методика построения частных много-зтупенчатых классификаций климатов, в которых ранжирование метеорологических параметров, используемых в классификации, проводится лногократно на различных иерархических ступенях с сохранением по-зледовательности и значимости основшх ышматообразуюших факторов.

6. Проведенное исследование климатов аридной зоны Азии, выполненное в разных временных интервалах для территорий рааной степени сложности рельефа и в разных масштабах осреднения, дозволило оценить климатические реоурсы не только аридной зоны Азии, но и количественно представить глезо- и микроклиматические ресурсы, входящие с него районов: геоморфологических стран и провинций (Центрально-Казахский мелкосопочник,-Хангайское нэгорье,

Но-

холмогорье Бадхыз, крупные ваадаш Советского, Монгольского и Гобыйского Алтая), а такке различных административных выделов (Монголия, отдельные области, Ара-Хангайский аймак, сомон Тувш ьулзх, сомон Унджуул, Булган-сомон) и т.д.

7. На основании выполненных расчетов удалооь количественн обосновать большую "холодность" и увлажненность гор, их меныоу

1

степень аридности в летнее время и уменьшение степени континен талъкости климатов средних горизонтов гор по оравнени» с зонал ними типами климатов; повышенную ариднооть и зимнюю суровость климатов котловинных экосистем Центральной Азид, большое разно образна гадротермических ресурсов равнинных территорий, обуслс ленных изменчивостью циркуляционных процессов, различизймахани ческого соотава почв, микрорельефа к растительности.

По материалам диссертации опубликованы олздуюшие осковкш работы:

I. Термические ресурсы вегетационного периода // Агроклиматиче«

атлас мира. - Л.М.: ГУГК, Гидрометеоиздат, 1972. - С.34-73 2. Температура воздуха оамого холодного месяца. Длительность п ода С температурой ниже 0°С // Агроклиматический атлас мира Л.-Л.: ГУГК, Гидрометеоиздат, 1972. - С.85-91, ЮЗ-гЮЗ

3. Термичоскнй режим почв пустынно-степного стационара Булган-Сомон // Структура и динамика пустынных экосистем МНР. - Л. 1974. - С.26-33

4. Ыикроклиыатическое распределение суммарной радиации в Монго кой Народной Республике (на: примере вооточно-оеверо-восточн склона Хангайокого хребта) // Труда 1Т0, 1976. - Вып.351. -С.145-154

5. Роса на территории Монгольской Народной Республики // Труды 1976. - Вып.351. - С.155-159

4i

. Теплообеспеченность вегетационного периода госхоза Тувшрулях Архангайского аймака Монгольской Народной Республики (горная лесостепь Хангая) // Труда 1ТП, 1977. - Вып.385. - C.I20-I26 . Особенности ветрового режима на севррном склоне Хангая (Монгольская Народная Республика) // Труда ГГО, 1977. - Вин.385. -0.127-135

. О соотношении тепла и влаги на территории Монгольской Народной Республики // Труды 1TU. - 1977. - Вып.390. - C.I09-II4 . Особенности микроклимата горной лесостепи Восточного Хангая // География и динамика растительного и животного мира МНР. -М.: Наука, 1978. - С.80-82 . К вопросу о факторах зональности в южной части МНР // Проблемы

освоения пустынь, 1978. - й I. - 0.19-29 (соавт.Рачковская Е.И.) . О радиационном балансе пустынно-степной зоны МНР // Груда

ГГО, 1980. - Вып.426. - C.II8-I25 . Повторяемость и интенсивность приземных инверсий в северных предгорьях Хангая // Груда 1Т0, IS80. - Вып.426. - C.I40-I46 .0 некоторых особенностях термического рвжима почв пустынно-степной зоны МНР /] Труды IT0, 1980. - Вып.426. - С.126-139 (соавт.Дейч O.A.) • ,. Изучение микроклиматических ресурсов природных зон МНР // Биологические ресурсы МНР, их использование и охрана. - Улан-Батор, 1900. - С.13-15 i. Тепловой балано подстидашей' поверхности территории Монгольской Народной Республики // Труда ГГО, 1980. - Вып.441. -C.U7-I26

>. Климат пустынно-степного стационара // Пустынные степи и северные пустыни Монгольской Народной Республики. 4.2. Стационарное исследования (Булган-Сомон). - Л.: Наука, 1981. -0.7-12

17. Погодные условия // Пустынные степи и севсршд) пустыни Монго, кой Народной Руспулики. 4.2. Стационарные исследования (Бул-ган-Соыон). - jI. : Наука, IS8I. - С.12-18

18. Микроклимат (Брахштеыово-рсоыириевоя с кустарниками осгепне: нал пустыня. Участок 3. Природные условия) // Пустынные стеа и северные пустыни Монгольской Народной Республики. 4.2. Ста ционарные исследования (Булгаа-Сомон). - Л.: Наука, 1981. -С.21-23 •

19. Микроклимат (Холодкоподыаио-зыеевково-ковыльная о караганой пустынная степь). Участок I. Природные у словия^Ду ¡¡данные степи и северные пустшш Монгольской Народной Республики. Ч. Стационарные исследования (Булган-Сомон). - Д.: Наука, 1981. С.132-135

20. Теплообеспаченнооть вегетационного периода // Рекомендации п оценке микроклиматических ресурсов Нечерноземной зоны РСФСР. М.: Гидрометеоиздат, IS8I. - § 1.3. - С.12-19

21. .. , Микроклиматическая изменчивость торгжче ского режима воздуха // Шшроклиматология и ее значение для сельск го хозяйства..- Л.: Гидрометеоиздат, 1933. - С.74-92

22. Температура и влажность поверхностного слоя почвы в изрезанн

рельефе Бадхыза // Труда 1Г0, 1983. - Вып.475. - С.74-85'

t

(соавт.Попова E.H.)

23. Закономерности изменения термического "режима с высотой в гое системах Кавказа и Средней Азии // Труда 1Т0, IS83. - Вас.'Vi С.85-89 (сааьт■ ДеиЧ ОЛ.; Ыкадова А./С.)

24. Микроклиматическая изменчивость суммарной радиации в ходмис-рельефе Бадхыза// Проблемы освоения пустыниь, IS83, У) I. -С.71-75 (соавт.Попова E.H.).

25. Климат // Горная лесостепь Восточного Хангая (ШР). Црироднь условия'(сомон Ту^улэх). - М.: Наука, 1983. - С.32-39

2о. Водообмен и продуктивность растительных сообществ в связи с климатическими особенностями территории // гооная лесостепь

Восточного Хангая (Ш-1Р). Природные условия (сомон Тувкрулох). -И.: Наука, 1983. - C.I35-I48 (соавт.Н.Н.Измайлова, И.А.Банникова, С.В.Максмлович и яр.) . Климат // Сухие степи МНР. Природные условия: Сомон Ундаул. -

JI. : Наука, 1984. - С.52-68 . Оценка микроклиматической изменчивости термических характеристик воздуха // Методические указания по обобщению ро:!-у.')ьтзгс<в микрокличзтичесних исследований для цолей сельскохозяйственного производства. - Л.: Гидрометеоиздат, ISB5. - C.IX-I8 .■Микроклиматы степных экотопов // Степи Восточного Хангая. -

Ы.: Наука, 1986. - С.27-42 . Экологические аспекты экстраконтпнентальных степей // Степи Восточного Хангая, - Наука, 1985. - C.I62-I7I (соавт. И.А.Баышкова, Н.И.Измайлова, Н.Н.Слемнеа - , Р.В.Суховорко, И,Яр) . Ыозо- и микроклиматические ресурсы Монгольской Народной Республики // Тезисы докл.Ыекдунар.конф., Москва, окт.1986 г. Природные условия и. биологические ресурсы Монгольской Народной Республики. - Ы.: Наука, I98Ô. - С.31-32 . Оценка точности расчета пространственно-временной изменчивости температуры воздуха и почвы // Труда ITO, 1986. - Вып.501. -С.97-105

. Основные особенности микроклимата Восточного Хангая и исполь-. зование их при агроклиматической оценка территории отдельного : хозяйства // Бог.хурээлзйша эдзм шинэидгээией буйэ зд. КОДУ

шинжлзх ухааны акад. - 1987, & 9. - С.73-83 . Мезо- л микроклиматическая изменчивость торлкческого рсмла з условиях резкоконтинентального климата // Труды 1Г0, 1988, Бып.520. - С.8-22 (соавт.Королева З.П.) . Maзо" - и микроклшлаткческпе ресурсы Монгольской Народной Республики //Природные условия, растительный покров и животный мир Монголии (Сб.научных труднов). - Пудано: АН СССР, 1988 -С,15-38

36. Рекомендации но составлению мезоклшатических карт отдельны: административных районов СССР (ч.1). - Л.: 1Т0, 1988. - 69 с. (соавг.Горышина Н.Г., Пигольциня Г.£. и др.)

37. Микроклимат /1'ыроово-холоднополынно-житняково-змеевковая суха: степь с караганами (участок I) // Суме степи МНР. 4.2. Стад;! нарные исследования (Сомон Ундкуул). - I.: Наука, 1988_ -

С.60-66 (соавт.Кадырова А.Г., Кобак К.И.)

38. Методика оценки мезокллматических ресурсов в сложных условиях рельефа // Труды ЕГО, 1990. - Вып.532. - С. 146-155

39. Особенности изучения и методы оценки климатических ресурсов сложных экосистем Монголии // Тезисы докд.Меядунар.конф. "Экология и природопользование в Монголии", сент.1990. -Улан-Батор, 1990. - С.22-23

40. Классификация горцых климатов и методы расчота климатических ресурсов территории со сложным рельефом // Докл.ХУ Мекдунар. конф.по метеорологии Карпат. Ужгород, септ. 1991. - Киев, Укр.рег.НИШИ, 1991, - С.154-159

41. Мезо- и микроклиматическая изменчивость/основных элементов климата в аридных горах Центральной Азии // Докл.ХУ Мекдунар. конф.по. метеорологии Карпат. Укгород, сент.1991. - Киев, 1991. - С.173-179

42. Особенности изучения и методы оценки клишгнческих ресурсов оложных экосистем Монголии // Экология и природопользование в Монголии (Сб.докл.Мекдунар.конф.). - Дущино, РАН, 1992. -С.27-34

Ртп.ГТО.08.07.92.Эак.428.Т.100.Бесплатно.