Поиск

Климатические условия пойм
17.08.2015

При проектировании мелиоративных мероприятий и сельскохозяйственном освоении пойм необходимо знать их климатические условия.
В соответствии с принятой дифференциацией климата на макроклимат, местный климат и микроклимат условия пойм характеризуются в данной работе местным климатом и микроклиматом.
Для проектирования мелиоративных мероприятий и освоения пойм надо знать количество выпадающих осадков, их интенсивность и распределение в течение года, влажность воздуха, температурный и водный режимы почвы, время заморозков на поверхности почвы.
Незнание особенностей климатических условий заболоченных пойм — одна из причин неправильного перенесения на них методов мелиорации и агротехники с внепойменных элементов рельефа, что наносит вред сельскому хозяйству.
Нами обобщены данные наблюдений за основными факторами, характеризующими климатические условия поймы р. Яхромы, чтобы по ним выяснить климатические условия пойм и внепойменных элементов рельефа.
На Центральной торфяной болотной опытной станции (ЦТБОС) в пойме р. Яхромы метеорологические наблюдения проводятся с 1915 г. А с 1926 по 1937 г. в районе р. Яхромы велись наблюдения на нагорной станции, которая на 27 м выше низинной (низинная расположена на высоте 126 м, нагорная — на высоте 153 м). Отмечались температура и влажность воздуха, осадки, скорость и направление ветра, туман и роса, температура почвы на поверхности и на глубине (25, 50, 75, 100, 200 и 400 см).
Температура воздуха на пойме характеризуется теми же общими изменениями, что и температура внепойменных элементов рельефа. Наиболее холодным месяцем является февраль, наиболее теплым—июль. Средняя месячная температура воздуха на обеих станциях почти совпадает или отклоняется от 0,1 до 0,3°.
Интересно отметить, что средняя температура воздуха в 13 ч во все месяцы на пойме выше или равна внепойменной температуре (табл. 4).
Абсолютные минимумы температуры воздуха на пойме на 1—4° ниже, чем вне поймы. Абсолютные минимумы температуры меньше нуля как на пойме, так и вне ее, кроме июля. По месяцам абсолютные минимумы температуры на пойме ниже, чем вне ее (табл. 5).
Максимальные значения температуры воздуха для поймы и вне поймы совпадают. При месячном сравнении максимальных температур за 1926—1936 гг. в 70% случаев температуры на пойме были выше и разница доходила до 2,6°.
Таким образом, если разница в значениях средних месячных температур на пойме и вне поймы слабо выражена, то в значениях максимумов и особенно абсолютных минимумов она выявляется резче.

Климатические условия пойм

Выращивание овощных культур на поймах связано с окончанием весенних и наступлением первых осенних заморозков, с продолжительностью безморозного периода. Средние даты первого и последнего морозов и продолжительности безморозного периода (по показаниям минимального термометра на высоте 2 м) имеют следующие значения (табл. 6).
Климатические условия пойм

Следовательно, средняя продолжительность безморозного периода на пойме р. Яхромы на 14 дней меньше, чем вне поймы. При сравнении по годам эта разница выступает еще более резко. Для последнего мороза на пойме разница составляет от 0 до 40 дней, для первого мороза — от 0 до 30 дней, продолжительность безморозного периода изменяется от 55 до 120 дней (табл. 7).
Климатические условия пойм

Основным показателем морозоопасности местности считают средний из абсолютных минимумов, определяемый как средний многолетний из абсолютных минимумов в отдельные годы. Средние из абсолютных минимумов температуры воздуха в течение всех месяцев года для низинной Яхромы на 1—3° ниже, чем для нагорной Яхромы, а в году эта разница достигает 4° (табл. 8).
Климатические условия пойм

Развитие сельскохозяйственных культур зависит от продолжительности периодов с определенными температурами. Переход температуры воздуха через 5° соответствует возобновлению вегетации весной озимых и многолетних трав, а осенью—прекращению вегетации; период с температурой выше 10° соответствует вегетационному периоду большинства сельскохозяйственных культур; период с температурой выше 15° наиболее благоприятен для теплолюбивых растений (табл. 9).
Климатические условия пойм

Для выращивания сельскохозяйственных культур температура почвы имеет не меньшее значение, чем температура воздуха. На изменение температуры почвы влияют: ее состав и динамика влажности, характер растительного покрова, мощность, время становления и продолжительность таяния снежного покрова; время, продолжительность и глубина затопления паводковыми водами; изменение температуры воздуха. При одинаковых условиях температурный режим торфянистых почв отличается от режима почв минеральных.
В верхних горизонтах почвы наблюдаются наиболее резкие изменения температуры. Амплитуда колебаний здесь от -1,5 до +17,7°, то есть 19,2°, а на глубине 4 м от +5,5 до +7,7°, то есть только 2,2°. Наибольшие летние (июльские) положительные температуры проникают в торфе на глубину 4 м только в октябре, с запозданием на 3 месяца по сравнению с верхними слоями почвы.
Наименьшие зимние температуры (февральские) проникают в торфе на ту же глубину в течение 5 месяцев. Причем на глубину 2 м время проникновения в почву положительной и отрицательной температуры одинаково и равно 3 месяцам. На рисунке 2 показаны изменения температуры на минеральных почвах метеостанции ТСХА. Время распространения отрицательных температур только 2 месяца, а положительных — всего 1 месяц. Следовательно, время проникновения отрицательных температур на торфяных почвах в 1,5 раза, а положительных в 3 раза больше, чем на минеральных землях, вследствие плохой теплопроводности торфа.
Климатические условия пойм

Средняя месячная температура поверхности почвы во все месяцы года (кроме февраля) выше, чем средняя месячная температура воздуха, причем в летние месяцы (июль) наблюдается разница до 4,4°, Максимальная температура поверхности почвы выше, чем воздуха, во все месяцы, кроме января, февраля и декабря. В некоторые месяцы (сентябрь) эти превышения достигают 26,6°, минимальная температура почвы за год ниже, чем воздуха. Разница в значениях минимальных температур изменяется от 1,5 до 13,6°.
Промерзание почвы определяет возможность производства сельскохозяйственных работ ранней весной и поздней осенью. При отрицательной температуре в почве влага переходит из жидкого состояния в лед и свойства почвы изменяются.
Глубина промерзания почвы, по наблюдениям низинной станции за 1923—1933 гг., приведена в таблице 10.
Климатические условия пойм

На Яхромской пойме промерзание начинается на минеральных участках, расположенных у реки и коренного берега, и затем распространяется на центральную часть поймы. Наибольшая глубина промерзания наблюдается на минеральных почвах, наименьшая — на участках кустарниковых и моховых болот. Скорость промерзания больше на минеральных землях. Вспаханные осенью болотные почвы глубоко промерзают и медленно оттаивают весной, заборонованные и прикатанные осенью болотные почвы не промерзают. Участки без обработки промерзали на 27—32 см.
Снеговой покров на пойме распределяется неравномерно и неодинаково влияет на глубину промерзания, весенний запас влаги, условия перезимовки многолетних трав. Вследствие этого не все затопляемые участки поймы одновременно готовы для весенней обработки.
Оттаивание почвы поймы начинается от коренного берега и от реки. Сначала оттаивают сырые луга, затем луга коренного берега, причем быстрее и раньше участки поймы, покрытые большим слоем снега.
Осадки играют значительную роль в заболачивании пойм: они застаиваются на поверхности поймы, вызывают подъем уровня грунтовых вод, ухудшают условия обработки почвы и действуют угнетающе на первоначальное развитие сельскохозяйственных культур.
При осуществлении мелиораций и освоении пойм для выращивания сельскохозяйственных культур надо знать количество выпадающих осадков и характер распределения их в течение года, чтобы обеспечить отвод избытков воды и подачу ее на пойму в засушливые периоды года.
В пойме р. Яхромы среднее месячное количество осадков во все месяцы, кроме августа, на 1—5 мм, а среднегодовое на 27 мм меньше, чем вне поймы. Выпадающие на пойму осадки распределяются крайне неравномерно как по годам, так и по месяцам (табл. 11).
Климатические условия пойм

На основании анализа данных метеостанции в пойме р. Яхромы об атмосферных осадках с 1916 по 1955 г. включительно (с пропусками за 1919, 1920, 1921 и 1941 гг.), то есть за 36 лет, можно установить, что среднее годовое количество осадков за эти годы изменялось от 337,9 (1939 г.) до 738,1 мм (1953 г.). Изменение осадков по месяцам в разные годы приведено в таблице 12.
В отдельные годы количество атмосферных осадков, выпадающих на пойму, отличается более чем в 2 раза, а в некоторые месяцы (особенно в вегетационный период) — в 200 раз. Поэтому мелиоративные мероприятия нельзя проводить без учета осадков как одного из важнейших факторов, участвующих в формировании водного режима пойм.
При решении вопросов увлажнения пойменных земель необходимо знать влажность воздуха. Дни с относительной влажностью воздуха в 13 ч выше 80% относятся к избыточно влажным, ниже 50% — к недостаточно влажным, а менее 30% — к засушливым.
Средняя месячная и годовая относительная влажность воздуха (%) в 13 ч и абсолютная влажность воздуха (мб) в пойме р, Яхромы приведена в таблице 12.
Климатические условия пойм

Относительная влажность воздуха в декабре наибольшая (87%), а в мае наименьшая. Суточная амплитуда относительной влажности изменяется от 2% в январе до 29% в августе.
Абсолютная годовая влажность воздуха одинакова как в пойме, так и вне ее. Среднемесячные значения имеют отклонения в мае, июне, июле, сентябре, октябре и ноябре на 0,2—0,3 мб.
Для размещения полезащитных лесных полос и применения дождевальных аппаратов необходимо знать направление и скорость ветра (табл. 13).
Климатические условия пойм

Значительную долю по скорости и числу составляют ветры, дующие в направлении поймы. Ветры благоприятствуют лучшему проветриванию почв и развитию в них окислительных процессов в условиях, конечно, когда пойма не покрыта водой.
В поймах рек радиационный баланс меньше, чем на коренном берегу. Величина суммарной радиации в пойме реки и на коренном берегу практически одинакова. Отраженная радиация в пойме реки больше, чем на коренном берегу.
Анализ климатических условий заболоченных пойм позволяет сделать вывод, что неосушенные заболоченные поймы по температурным условиям неблагоприятны для развития- ряда теплолюбивых культурных растений вследствие возможности заморозков в течение всего вегетационного периода, большого количества дней с температурой 5° и ниже, резких переходов температуры от дня к ночи, низкой температуры почвы на глубине 50 см, позднего оттаивания почвы, задерживающего весеннюю обработку ее, пониженной температуры приземных слоев воздуха. Переход развития растений из одной фазы в другую зависит от определенной суммы температур. Успешное развитие растений на поймах зависит от их отношения к заморозкам в вегетационный период. Наиболее опасны заморозки в период цветения и образования завязей. Яровые зерновые при появлении всходов переносят заморозки, достигающие —7, —8°, при колошении и трубковании —3, —4°, а при цветении —1, —2°. Огурцы, фасоль, гречиха, томаты, кукуруза, картофель, просо гибнут при температуре —2, —3°.