big-archive.ru

Большой информационный архив

                       

Изменение климата приземного слоя воздуха

Человеческое общество в результате своей многовековой деятельности всегда стихийно меняло природу.

В СССР изменение погоды стало планомерным процессом. Грандиозные работы ведутся в Белоруссии, на Волге и Украине, в Закавказье и Средней Азии. В Белоруссии в результате осушения огромных Пинских болот освобождаются плодородные земли для ценных культур. На Северном Кавказе и в Закавказье, на Нижней Волге и Украине, в Средней Азии прокладываются оросительные каналы для орошения и обводнения пустынь и засушливых степей. В степных районах создаются полезащитные лесные полосы. Все эти мероприятия помогут повысить урожайность сельскохозяйственных культур, в значительной мере освободив сельскохозяйственное производство от случайностей погоды.

В этой грандиозной работе в одних случаях люди успешно ограничивают вредное действие многих явлений природы, в других обращают разрушительные силы природы на пользу человечества. В частности, передовая агротехника способствует улучшению структуры почвы, что вместе с полезащитным лесоразведением улучшает гидрологический режим, в первую очередь режим стока. Строительство гидроэлектростанций позволяет использовать значительные водные ресурсы для получения электроэнергии, расширять судоходство, орошать и обводнять значительные территории и создавать базу для получения высоких и устойчивых урожаев. Дополнительные воды, поступающие по каналам из увлажненных районов, не только позволяют создавать в пустынях оазисы, но и умеряют жару, увлажняют воздух. Полезащитные лесополосы уменьшают силу вредных для сельского хозяйства суховейных ветров, изменяют режим температуры, испарения и влажности воздуха. Осушением болот можно добиться уменьшения непродуктивного испарения, в результате чего воздух станет более сухим и здоровым.

Насколько изменится климат приземного слоя воздуха в результате проводимых мероприятий? Хотя эти вопросы еще находятся в стадии исследования (О. А. Дроздов, Д. Л. Лайтхман, С. А. Сапожникова и Др.) уже можно представить общую картину ожидаемого изменения климата.

Один из главных, вопросов исследования — это вопрос, как отразится мелиорация на изменении режима атмосферных осадков.

До получения результатов на основе строгого научного анализа высказывались прямо противоположные мнения. Одни считали, что в результате полезащитного лесоразведения и орошения количество выпадающих осадков резко возрастет и сухие степи и пустыни покроются богатой растительностью. Другие отрицали всякую возможность действия лесных полос на изменение количества выпадающих осадков.

Исследования последних лет уже привели к общему выводу, что в результате проводимых мелиоративных мероприятий произойдет лишь весьма небольшое увеличение атмосферных осадков, что не может заметно повлиять на увлажнение районов мелиорации. Это и понятно, так как образование облаков и осадков — довольно сложный процесс, зависящий от характера циркуляции атмосферы большого масштаба. Что же касается влагосодержания воздуха, то небольшое испарение на ограниченной засушливой территории может оказать сравнительно малое действие на увеличение влагосодержания воздуха, так как в результате постоянного движения воздуха влага непрерывно уносится за пределы этой территории.

По новым данным, вследствие дополнительного испарения и усиления восходящих токов над лесными полосами количество осадков на юго-востоке Европейской территории СССР может увеличиться в среднем меньше чем на 12—15% годовой суммы осадков. Учитывая, что средняя годовая сумма осадков на Нижней Волге, восточнее и южнее Волгограда, не превышает 300 мм, получим, что сумма осадков здесь повысится в лучшем случае на 40—50 мм. Однако, если такое повышение и произойдет, это еще не значит, что здесь существенно увеличится увлажнение. Объяснить это можно тем, что ежегодная сумма выпадающих осадков колеблется в широких пределах. В частности, в районе Волгограда годовая сумма осадков изменяется от 150 до 400 мм. Следовательно, в засушливый год небольшое увеличение выпадающих осадков мало отразится на ослаблении засушливости. Поэтому главное в борьбе с засухой состоит не в «вызывании» значительного количества дополнительных осадков, а в изменении режима речного стока, сохранении почвенной влаги и улучшении климата приземного слоя воздуха. Этого можно достигнуть обводнением, орошением, разведением лесных полос и высокой агротехникой.

Обводнение и орошение крупных засушливых земельных массивов обеспечат существенное увлажнение полей. Поступление воды в период вегетации растений, особенно в засушливые годы, будет значительно превышать количество выпадающих осадков и тем самым обеспечит развитие растений и устойчивые урожаи.

Польза от орошения не ограничивается увлажнением почвы и созданием оптимальных условий для вегетации растений. Влага, которая дополнительно впитывается почвой, испаряется. На испарение 1 г воды, как известий, расходуется около 600 кал тепла. При обильном орошении значительная часть солнечного тепла пойдет на испарение, вследствие чего нагревание почвы и прилегающих слоев воздуха заметно уменьшится. Данные наблюдений, полученные на метеорологических станциях, расположенных в пустынях и оазисах, как и данные, полученные на основании экспериментальных и теоретических исследований, показывают, что температура поверхности почвы орошаемых полей на 15—20° ниже температуры поверхности почвы неорошаемых полей.

Несколько сложнее обстоит дело с температурой воздуха. Величина понижения температуры на орошаемом участке зависит от размеров участка. Если орошаемый участок является небольшим оазисом в пустыне, то естественно, что здесь температура воздуха не может быть заметно ниже температуры воздуха в пустыне, так как на орошаемый участок будет поступать воздух с высокой температурой из пустыни. Вследствие малых размеров орошаемых участков воздух из пустыни не успевает заметно охладиться. Иные результаты получатся, когда площадь орошаемых полей составит несколько квадратных километров. В этом случае воздух, проходящий над орошаемыми полями, расходуй часть своего тепла на испарение почвенной влаги, заметно охладится. По имеющимся данным, средняя разность температур воздуха между пустыней и таким оазисом составляет 2—3°. Над еще большими массивами орошаемых земель (десятки и сотни квадратных километров) средняя температура воздуха бывает на 3 — 5° ниже, чем в пустыне.

На крупных орошаемых участках существенно изменится и влажность воздуха. Так, относительная влажность на этих участках по сравнению с пустыней повысится на 20—30%.

Лесоразведение в степных и лесостепных районах способствует й изменению климата приземного слоя воздуха. Лесные полосы, препятствуя сдуванию снега в балки и овраги, задерживают его на полях и обеспечивают дополнительное увлажнение почвы к началу вегетационного сезона. Кроме того, они несколько ослабляют силу метелей и суховеев. Но это не значит, что суховеи вовсе прекратятся, так как они порождаются крупными циркуляционными процессами. Суховеи наблюдаются не только в приземном слое: они охватывают мощные слои атмосферы, нередко до высоты 10 км.

Созданные на полях лесные полосы, увеличивая шероховатость поверхности земли, влияют на движение воздуха и замедляют его. Но действие полос не ограничивается ослаблением ветра. В атмосфере постоянно "происходят малые вихревые (турбулентные) движения. Небольшие вихри, сталкиваясь с лесной полосой, разбиваются и, проходя через продуваемые полосы, становятся еще мельче. Это очень важно, так как при большой турбулентности почвенная влага испаряется больше, чем при малой турбулентности. Более того, как показывают опыты, над лесными полосами создаются восходящие токи, которые при соответствующем состоянии атмосферы в некоторой мере могут способствовать развитию облачности.

В лесной полосе при ветре, направленном перпендикулярно лесной полосе, полет уравновешенного шара происходит горизонтально земной поверхности, а перед лесной полосой, увлекаемый воздушным потоком, он поднимается вверх. Опыт с дымлением также показывает, что перед лесной полосой дым поднимается. Влияние лесных полос испытывает и самолет, летящий на высоте 100—500 м. Как экспериментальные данные, так и теоретические расчеты показывают, что лесные полосы становятся более эффективными, когда они образуют целую систему с расстоянием между полосами до нескольких сотен метров.

В ряде стран ведутся широкие опыты искусственного воздействия на атмосферные процессы и погоду. Первые шаги в этой области показывают, что трудности, стоящие на этом пути, будут успешно преодолены.

 

Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава

 

                       

  Рейтинг@Mail.ru    

Внимание! При копировании материалов ссылка на авторов книги обязательна.