Микроклимат и фитоклимат и методы их улучшения

Понятие о климате. Факторы, влияющие на климат

Основы климатологии

Климатом называется закономерная последовательность атмосферных процессов, которая создается в данной местности в результате взаимодействия солнечной радиации, атмосферной циркуляции и подстилающей поверхности.

Количество солнечной радиации, поступающее на земную поверхность, определяется географической широтой. Например, на полюсе годовой приход солнечной радиации составляет 40,2 ккал/см², а на экваторе 186,5 ккал/см². Вследствие различного нагревания широтных поясов Земного шара, а также различного нагревания и охлаждения океанов и материков создается атмосферная циркуляция, которая в свою очередь действует как климатообразующий фактор. Например, огромные воздушные массы, сформировавшиеся над Атлантическим океаном, переносятся в восточном направлении, обуславливая влажный теплый климат Западной Европы.

Подстилающая поверхность влияет на радиационный баланс, влагооборот и направление воздушных течений, вызывая трансформацию воздушных масс. Например, ледяной и снежный покров, имеющие большое альбедо, обуславливает отрицательный радиационный баланс даже летом и, следовательно, очень холодный климат в Антарктиде. Над поверхностью океанов и на побережьях создается влажный морской климат с небольшой амплитудой суточного и годового хода температуры воздуха. В пустынях в глубине континентов сложился сухой континентальный климат с резко выраженной амплитудой суточного и годового хода температуры воздуха.

Горные массивы меняют направление воздушных потоков, определяют изменение климата по вертикали (вертикальная зональность), обуславливают перераспределение осадков (на наветренных склонах осадков выпадает больше, чем на подветренных). В зависимости от крутизны склонов различен и приход солнечной радиации. Крупные горные системы (Памир, Гималаи, Кавказ и др.) оказывают заметное влияние на климат прилегающих районов.

Морские течения, возникающие вследствие радиационных и циркуляционных факторов климата, в свою очередь, влияют на формирование климата над морем и прибрежными районами. Так, благодаря Гольфстриму — наиболее мощному теплому течению в Северной Атлантике - зима в Северо-Западной Европе значительно более мягкая, чем на тех же широтах в Канаде. Вследствие этого заполярный порт Мурманск открыт для судоходства круглый год.

Микроклимат — это климат небольшой части территории, обусловленной влиянием рельефа местности, подстилающей поверхности и других факторов, определяющих своеобразие режима температуры почвы и воздуха, увлажнения, скорости ветра. В зависимости от особенностей рельефа выделяются микроклимат склонов, долин, вершин, холмов и др. Под влиянием различного радиационного баланса подстилающей поверхности создается микроклимат лугов, полей, лесной опушки, поляны, берега, озера и т.д. Под воздействием застройки формируется микроклимат города. В посевах создается особый вид микроклимата, называемый фитоклиматом.

Особенности микроклимата проявляются наиболее заметно в приземном слое воздуха. При резко пересеченном рельефе уже на расстоянии нескольких десятков метров по горизонтали создаются заметные различия в температуре почвы и нижнего слоя воздуха. Эти различия, уменьшаясь с высотой, проявляются в слое толщиной до нескольких метров, а затем сглаживаются под влиянием турбулентного перемешивания воздуха.

Микроклимат южных склонов обеспечивает повышенное количество солнечного тепла. В связи с этим на южных склонах раньше тает снег, быстрее прогревается и просыхает почва, возможен более ранний сев растений.

Фитоклимат — это климат, создающийся среди растительности (в травостое, в кронах деревьев и т.д.). На разных полях существенно отличается освещенность растений, температура, влажность воздуха и почвы, скорость ветра. В хорошо развитом посеве высокостебельных культур (кукуруза, подсолнечник) освещенность у поверхности почвы может быть в 5-10 раз меньше, чем над посевом. Под сомкнутым пологом листьев температура воздуха в жаркий день ниже на 4-5 °С, а температура поверхности почвы ниже на 15-25 °С, чем на незатененном участке.

Микроклимат и фитоклимат изучается на основании метеорологических наблюдений, проводимых на метеоплощадке (опорном пункте) и в нескольких точках рассматриваемого участка на разном расстоянии от водоема, леса, лесной полосы, на разных формах рельефа. При этом измеряются температура воздуха и деятельной поверхности, влажность воздуха, направление и скорость ветра, интенсивность солнечной радиации над посевами и на разных высотах в посевах. На основании микроклиматических наблюдений составляются крупномасштабные карты, характеризующие микроклимат территории хозяйства.

Улучшение микроклимата имеет большое значение для повышения урожайности растений. В северных избыточно влажных и холодных районах основными способами улучшения микроклимата являются уменьшение переувлажнения почвы, создание гребневой поверхности почвы (для картофеля, томатов), отведение стока холодного воздуха на склонах. На юге и юго-востоке мероприятиями по улучшению микроклимата являются орошение, снегозадержание и полезащитное лесоразведение. Лесные полосы уменьшают скорость ветра в межполосном пространстве, что в периоды действия суховеев ослабляет нарушение фитоклимата посевов. Зимой лесные полосы способствуют накоплению снега и равномерному его распределению в межполосном пространстве.