Scientific journal

Advances in current natural sciences

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

Изменение климатических условий на юге Российской Федерации предполагает расчет параметров климата по тепловым ресурсам для агроландшафтов сухостепной зоны РСО – Алания, как для базового периода ВМО 1961–1990 гг. (климатические нормы), так и постбазового – 1991–2014 гг. Наряду с характеристикой климатических условий региона необходима комплексная ландшафтно-климатическая оценка современного состояния территории, которая давалась нами ранее [2, 3, 8].

Степная зона с дефицитом увлажнения в пределах Моздокского района РСО – Алания является основным аграрным районом субъекта Российской Федерации. Нами впервые даны итоги статистических оценок суммарных температур для различных пределов в виде климатических норм 1961–1990 гг. и климатических сдвигов за постабзовый период ВМО 1991–2014 гг.

Цель и задачи – определить основные показатели многолетних норм по м/с Моздок в рамках базового периода ВМО 1961–1990 гг. и выявить наличие трендов в изменении тепловых ресурсов для постбазового периода ВМО 1991–2014 гг.

Методика выполнения работы

Расчеты проводились по данным Гидрометбюро РСО – Алания за периоды ВМО, при этом основным интервалом для расчета показателей послужили не только месячные, но и декадные значения температур. Значения периода 1931–1960 гг. были взяты из Агроклиматического справочника 1980 года [1].

Здесь мы исходили из того, что декадные значения и декадный ход температур гораздо точнее отражают годовой ход температурных значений и, соответственно, расчеты, хотя и более трудоемкие, становятся точнее. Статистика параметров многолетних сумм температур определялась в соответствии с работами Н.А. Дашко [4], Л. Закса [5], Л.А. Кармановой [6], Л.С. Кельчевской [7], методическими руководствами и материалами ВМО [9, 10].

Характеристика полученных результатов

Изменения сумм положительных температур по м/с Моздок для периодов ВМО 1961–1990 гг. и 1991–2014 гг. Основные показатели базового и постбазового периодов ВМО для м/с Моздок приведены в табл. 1. Как видно из таблицы, суммы положительных температур, как тепловых ресурсов, претерпели значительные изменения в положительную сторону, т.е. произошел их существенный прирост.

Так, если базовый период 1961–1990 гг. по суммам температур несколько проигрывает периоду 1931–1960 гг., то период 1991–2014 гг. характеризуется их существенным приростом. Впервые за всю историю наблюдений суммы температур не только выше 0 °С, но и выше 5 °С превысили предел 4000 °С.

Для периода с температурами выше 0 °С это значение стало равно 4208,95 °С, для периода со значениями выше 5–4078,95 °С. Заметным стал прирост тепловых ресурсов для значений 15 и 20 °С. Для периода с 15 °С прирост составил свыше 160 °С: с 2946 до 3106,45. Для периода с температурами выше 20–300 °С: с 1983,85 до 2283,95.

Таким образом, для широты м/с Моздок по всему спектру агроклиматических ресурсов отмечен заметный прирост сумм положительных температур по всем значениям пределов. Для температурных рядов по годам, сезонам и декадам показатель z критерия Кокса – Стюарта (знаковый и двусторонний) по ряду позиций превышал значение 1,96, что подтверждает наличие положительных трендов [5, с. 68–69].

Так, для месячных и декадных значений критерий Кокса – Стюарта имеет следующие значения (табл. 2).

Из всех декад 13 имеют положительный тренд – от 2,1 до 2,84. При этом 1 и 2 декады имеют по 5 трендовых значений z, третьи декады имеют 3 положительных тренда. Из месячных интервалов четыре имеют доказанный положительный тренд температур – март, июнь, сентябрь, октябрь. Остальные месяцы имели значение z гораздо ниже 1,96 – от 0,0 до 1,36, что говорит об отсутствии трендов. Как результат – ни одна декада и ни один месяц не отмечены отрицательными трендами. Годовое значение z = 2,1 здесь выступает как интегральный параметр общей тенденции роста температур, а значит и увеличения запасов тепловых ресурсов данной территории.

Оценка тепловых ресурсов для основных сельскохозяйственных культур на широте м/с Моздок за постбазовый период ВМО 1991–2014 гг.

Наличие оценок сумм положительных температур и продолжительности периодов с различными температурными пределами, а также дат переходов через эти пределы позволяют проводить оценку потенциала сельскохозяйственных культур для данной территории в условиях изменившихся климатических параметров.

Для Моздокского района РСО – Алания основными сельскохозяйственными культурами являются озимая пшеница, яровой ячмень, овес, масличные и бобовые культуры: рапс, люцерна, подсолнечник, гречиха и многие другие, близкие по температурам биологического минимума, для которых даны расчеты запасов тепловых ресурсов.

Ключевую роль для сельскохозяйственных культур играют температуры биологического минимума, при которых данный агрофитоценоз может начать созревать и давать полноценный урожай.

Таблица 1

Изменение сумм температур для различных пределов по периодам ВМО на м/с Моздок, °С

Таблица 2

Значение z критерия Кокса – Стюарта для декадных и месячных показателей температур по м/с Моздок за 1991–2014 гг. (годовое значение z = 2,1)

Примечание. Расчеты даны для n = 22 по взвешенным средним (3 года) с поправкой Йейтса [5, с. 356].

В табл. 3 приведены данные расчетов для таких сельскохозяйственных культур, как озимая пшеница, гречиха, кукуруза (при орошении) и подсолнечник.

Как видно из таблицы, все эти культуры имеют различные температуры биологического минимума: от 6 °С для озимой пшеницы, 12 °С – гречихи и кукурузы, до 13 °С – подсолнечника. Данные расчетов свидетельствуют, что практически для всех культур складываются благоприятные условия теплообеспеченности.

Сравнительные оценки по сельскохозяйственным культурам приведены с опорой на значения базового периода ВМО 1961–1990 гг. Из данных табл. 3 следует, что за период 1991–2014 гг. произошел значительный прирост термических ресурсов.

Увеличились фактические суммы эффективных температур, превышающие хозяйственно необходимые (75–90 % уровень вероятности созревания урожая), так же как и фактическая продолжительность периодов вегетации превышает необходимый временной интервал.

Особенно это наглядно отражается на культурах кукурузы и подсолнечника, как самых теплолюбивых для данной широты. Здесь и по фактической продолжительности вегетационного периода, и по суммам эффективных температур в соотношении с хозяйственно-необходимыми для подсолнечника и кукурузы (при условии орошения) имеются значительные дополнительные ресурсы тепла.

Для всех культур сложились благоприятные условия по продолжительности вегетационного периода и запасов тепловых ресурсов. Примечательно, что если для кукурузы за базовый период были условия для выращивания только ранне- и среднеспелых групп, то в настоящее время ресурсы тепла возросли до таких уровней, когда можно выращивать и позднеспелые сорта этой культуры.

Таким образом, полученная оценка тепловых ресурсов позволяет констатировать, что для основных сельскохозяйственных культур сформировались условия, когда возможно выращивание всех видов сортов – от ранних до поздних и в более широком ассортименте.

Таблица 3

Суммы эффективных температур для различных культур в период вегетации для м/с Моздок по данным периодов ВМО 1961–1990, 1991–2014 гг.