Климатические факторы развития и преобразования природной среды на территории Псковской области

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Геофизика


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

ПРИРОДА И ЭКОЛОГИЯ
А. И. Слинчак
КЛИМАТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ РАЗВИТИЯ И ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ НА ТЕРРИТОРИИ ПСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ
Климатические, мезо- и микроклиматические особенности геосистем любого ранга оказывают существенное влияние на динамику развития и преобразования природной среды. Климат территории, на которой расположена Псковская область, характеризуется как умеренно-континентальный, влажный, смягченный сравнительной близостью Атлантического океана. Последнее обстоятельство свидетельствует о том, что область расположена в зоне переходного климата1 — от морского к континентальному. Такое расположение обусловливает здесь весьма неустойчивый характер погоды во все сезоны года. Здесь хорошо выражены черты морского климата: влажное, умеренно теплое лето, сравнительно мягкая зима. Континентальность климата несколько усиливается к востоку, где зима продолжительнее, а лето теплее.
Рассматриваемая территория входит в зону повышенной циклонической деятельности атмосферы. За год здесь проходит 130 циклонов, то есть погода почти каждого третьего
дня в году определяется циклонической активностью. Прохождение циклонов в холодный период года сопровождается резким потеплением, оттепелями, часто со сплошной низкой облачностью, осадками и туманами. В летнее время циклоны обусловливают здесь понижение температуры воздуха, заметное похолодание, облачную и дождливую погоду.
Антициклоны устанавливаются над данной территорией гораздо реже (около 50 в течение года, причем максимум их приходится на весну). Как известно, при антициклонах наблюдается сухая, солнечная, зимой морозная, а летом жаркая погода.
В течение года здесь преобладают южные и юго-западные ветры (16−21% от повторяемости всех других направлений). Средняя годовая температура воздуха по области составляет примерно 4,60 (Псков), экстремальные значения (абсолютные температурные минимумы и максимумы) колеблются в пределах от -370 (Гдов), -460 (Великие Луки) зимой до 330 (Гдов), 360 (Псков, Пыталово, Опочка) летом.
1 За границу между морским и континентальным климатом условно принимают изолинию с амплитудой средней июльской и средней январской температурами 250С. Если амплитуда меньше 250, то климат морской, если больше — континентальный. Между этими градациями выделяется меридиональная полоса переходного климата с разницей температур крайних месяцев около 230С. В Европе эта полоса проходит через Карелию, Ленинградскую, Псковскую области, Белоруссию, Западную Украину.
Распределение атмосферных осадков в пределах рассматриваемой территории довольно неравномерное. Наветренные юго-западные, южные и западные склоны возвышенностей за год получают до 855 мм осадков. На подветренных склонах, равнинах и побережье ПсковскоЧудского озера количество осадков уменьшается до 640 мм. Большая часть осадков выпадает в теплый период года (апрель-октябрь).
Очевидно, что преобладание в течение года ветреной погоды, сравнительно большое количество атмосферных осадков создают благоприятные условия для рассеивания вредных промышленных выбросов в атмосферу, что создает размытую картину выбросов от точечных источников.
Особое место в мезо-климатическом разнообразии области занимает территория, прилегающая к Псковско-Чудскому озеру. Эта территория относится уже к Прибалтийскому региону, климат которого часто находится в про-тивофазе с климатом как Восточной, так и Западной Европы [4]. Причиной этого уникального явления служит то обстоятельство, что данный регион находится в пограничной зоне двух обширных и полярно противоположных макросистем — Северо-Атлантической океанической и Евроазиатской континентальной. Из-за расположения в этой пограничной зоне данная территория представляет собой наиболее выраженную, весьма изменчивую природную систему, четко реагирующую на климатические изменения. По этой причине, как уже указывалось выше, регион в целом представляется особенно сложным для долгосрочных прогнозов погоды и климата.
Прибрежная территория, прилегающая к Псковско-Чудскому озеру, представляет собой разделительную полосу между массой воды и суши, которые различаются по своим физическим свойствам (теплоемкости, теплопроводности, шероховатости и т. д.). Механизм метеорологических явлений, происходящих в прибрежной полосе, аналогичен механизму краевого эффекта. Мезоклимат побережья возникает, прежде всего, вследствие значительных различий структуры теплового баланса суши и воды. Известно, что около 90% радиацион-
ного баланса на водоемах расходуется на испарение и прогревание водных масс, и только 10% идет на турбулентный поток тепла в воздух. Поэтому нагревание воздуха над водоемами небольшое и почти одинаковое днем и ночью, в то время как над сушей оно в течение суток значительно меняется.
На побережье озера длительность безморозного периода увеличивается на 10−20 дней, суммы активных температур возрастают на 1 002 000. Приозерная территория выгодно отличается увеличением числа ясных дней, уменьшением количества облачности, осадков и гроз по сравнению с уцаленными от водоема ландшафтами. Эти особенности объясняются, прежде всего, влиянием бризовой циркуляции, которая создает над побережьем инверсию, мешающую развитию восходящих токов воздуха.
Время солнечного сияния на юге области составляет 1615 часов (Великие Луки), в то время как на северо-западе, в приозерье — 1773 часа в год (Гдов). Столь заметное увеличение этого показателя в северо-западном направлении связано с уменьшением облачности. На побережье Псковско-Чудского озера солнечного сияния почти на 10% больше, чем на юге Псковской области. Количество осадков здесь наименьшее — около 600 мм [3].
В целом влияние озера на прибрежные экосистемы весной — охлаждающее, осенью -утепляющее, что имеет весьма положительное агроклиматическое значение. Приозерный регион характеризуется мягкой короткой зимой и наиболее длительным, теплым и солнечным вегетационным периодом в Псковской области, с пониженным количеством осадков. Это район с наилучшими агроклиматическими условиями произрастания сельскохозяйственных культур2.
Под влиянием антропогенных факторов на рассматриваемой территории широкое развитие получил процесс формирования дерново-подзолистых почв (в процессе замены лесной растительности лугами и пашнями). Однако почвы моренных, озерно-ледниковых песчаных равнин в процессе сельскохозяйственного использования быстро теряют свое и без того невысокое естественное плодородие и,
2 Даже охлаждающее влияние озера в весенний период имеет свои агроклиматические преимущества, так как позволяет избежать повреждений сельскохозяйственных культур весенними заморозками, выгодно сдвигая фе-нофазы развития растений.
будучи заброшенными, восстанавливают свою подзолистую структуру и довольно быстро возвращаются к своему первоначальному состоянию. На породах легкого механического состава возврат к исходному типу почв происходит на протяжении 30−50 лет.
В случаях замены леса культурным травянистым фитоценозом из первозданной экосистемы отчуждается значительное количество углерода, азота, фосфора, калия, кислорода и воды. При этом изменяется баланс углекислого газа и кислорода в атмосфере, геохимический баланс и геофизические параметры преобразованной геосистемы, которая для оптимального функционирования должна быть эквивалентной исходной формации по составу, массе веществ, энергетическому потенциалу и другим компонентам.
Сведение лесов в речных водосборах, на фоне избыточного атмосферного увлажнения, вызывает резкое увеличение выноса фосфора во взвеси, азота в растворе, а калия в растворенном и во взвешенном состоянии. Кроме того, с обезлесенного водосбора возрастает общий вынос взвешенных частиц, составляющий в среднем 156 кг/га по сравнению с 25,4 кг/га с лесного. При этом интенсивность выноса взвесей с обезлесенных территорий с каждым годом испытывает тенденцию к возрастанию, так как почва в подобных случаях, как известно, утрачивает способность сдерживать эрозию.
Обычно хозяйственная деятельность дает толчок ускорению процессов, определяющих тенденции развития (естественной эволюции) природного ландшафта, что ведет к нарушению равновесия и вызывает вторичные процессы. Последние могут проявляться в виде прогрессирующего заболачивания, эрозии почв и т. п. Подобная ситуация складывается, как правило, в ландшафтах с неустойчивым равновесием, переживающих быструю эволюцию, богатых реликтовыми элементами и расположенных в экстремальных условиях (например, на границах природных зон). В пределах
Псковской области проходит такая граница тайги и подтайги — по условной линии Печоры -устье реки Великой — Лужская возвышенность. К северу от этой границы расположена подзона южной тайги, к югу — зона подтайги (широколиственно-хвойных лесов).
В последние десятилетия естественная эволюция природных ландшафтов происходит на фоне глобального усиления парникового эффекта, приводящего к повышению температуры приземного слоя воздуха и поверхности почвы. Особенно заметный рост температуры происходил в последние годы, начиная с 1980-х гг., которые были самыми теплыми за весь период инструментальных наблюдений3 [1].
За последние 10 лет средняя температура воздуха в Псковской области повысилась примерно на 30С, и произошло это в основном за счет более теплых зим, что соответствует общим закономерностям. Так, средняя температура января в Пскове с 1988 г. по 2001 г. составила -3,50С, тогда как в предшествующий период средняя многолетняя температура января составляла -7,20С. Заметно сократилась здесь продолжительность зимнего сезона. Если ранее нормальное время перехода температуры через 00 к отрицательным значениям приходилось на 15 ноября, то за последние 30 лет этот срок сместился на 22 ноября (т.е. по сути время наступления зимы сдвинулось на неделю). Весной средняя дата перехода температуры через 00 к положительным значениям ранее приходилась на 31 марта, а за последние 30 лет сдвинулась на 18 марта.
В течение текущего столетия повышение температуры воздуха в Псковской области может стать еще более существенным, а это повлечет за собой увеличение атмосферного увлажнения, за которым неизбежно последует увеличение уровня стока рек4 и периода их разлива (до целого месяца) [2]. Повышение уровня грунтовых вод активизирует процессы заболачивания (в том числе вторичного), что создаст дополнительные проблемы для сельского хозяйства, которое и в настоящее время
3 В соответствии со сценарием наиболее вероятной величины эмиссии парниковых газов средняя мировая температура приземного слоя воздуха за период с 1990 по 2100 г. увеличится примерно на 20С. По сценариям низкой и высокой эмиссии рост температуры составит соответственно 10С и 3,50С. Несмотря на спорность подобных прогнозов, в любом варианте потепление будет значительнее, чем все колебания климата в течение голоцена, то есть за последние 10 000 лет. Это может стать очень серьезной проблемой для человечества.
4 Прогнозируется увеличение летнего стока рек на 20−50%, а зимнего — на 60−90%.
испытывает трудности из-за избыточного увлажнения угодий.
Кроме того, с увеличением среднегодовой температуры воздуха и смягчением зимы на север сдвигаются ареалы не только многих растений, но и ареалы обитания комаров, клещей, грызунов. Известно, что за период с 1997 по 2007 г. в России количество случаев заболевания малярией выросло в 6 раз, причем, не только привозной, но и трехдневной малярии местного заражения. Если сейчас случаи, когда переносчиками возбудителя инфекции являются комары, регистрируются в Москве, Подмосковье, на юге Сибири, в Якутии, то в обозримом будущем нельзя исключить вероятность возникновения новых очагов в других регионах России. Сравнительно мягкий, переходный от морского к континентальному климат Псковской области, в свете грядущей перестройки основных геофизических параметров ландшафтной сферы, будет способствовать развитию упомянутого выше сценария.
В летнее время в пределах рассматриваемой территории преобладающее влияние на теплоэнергетический баланс ландшафтов оказывают радиационные факторы (в другое время, как правило, — циркуляционные). Геофизи-
ческие различия по сезонам, особенно в пределах вегетационного периода (летом), могут быть весьма существенными в годы и сезоны с ослабленной циклонической деятельностью. Эти различия заметно отражаются на росте, развитии, продуктивности растений и функционировании природных комплексов. В таких условиях возможно прогнозирование положительного прямого и косвенного эффекта антропогенных воздействий на геофизические компоненты среды путем преобразования водно-теплового и светового режимов конкретных территорий. Наиболее перспективным представляется энергетическое преобразование мезо- и микроклимата путем активных и обоснованных воздействий на подстилающую поверхность. Чтобы данное направление могло успешно развиваться, не угрожая при этом природе, хозяйственная деятельность человека должна быть сбалансирована с природной средой. При этом следует отметить, что относительное экологическое благополучие рассматриваемой территории не может быть гарантировано в обозримом будущем без учета тесных прямых и обратных связей между экологической политикой и концепцией социально-экологического развития.
Литература
1. Слинчак А. И. Социальная экология (взаимодействие общества и природы). Ч. 1. — Псков: ПГПУ, 2009. — 100 с.
2. Слинчак А. И. Геоэкология и природопользование. — Псков: ПГПУ, 2007. — 184 с.
3. Слинчак А. И. Псковская область: развитие и преобразование природной среды. — Псков: ПГПИ, 1997. — 116 с.
4. Шевкунова Э. И., Мещерская А. В., Яани А. Э. Прибалтика — особый район климатических изменений // Социальные и экологические проблемы Балтийского региона: Материалы общественно-научной конференции (Псков, ноябрь 2000 г.). Часть 2. Статьи. — Псков: ПГПИ, 2001. — С. 9−21.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой