Зміна клімату приземного шару повітря

Людське суспільство в результаті своєї багатовікової діяльності завжди стихійно змінювала природу.

В СРСР зміна погоди стало планомірним процесом. Грандіозні роботи ведуться в Білорусії, на Волзі і Україні, в Закавказзі і Середній Азії. У Білорусі в результаті осушення величезних Пінських боліт звільняються родючі землі для цінних культур. На Північному Кавказі і в Закавказзі, на Нижній Волзі та Україні, в Середній Азії прокладаються зрошувальні канали для зрошення і обводнення пустель і посушливих степів. У степових районах створюються полезахисні лісові смуги. Всі ці заходи допоможуть підвищити врожайність сільськогосподарських культур, значною мірою звільнивши сільськогосподарське виробництво від випадковостей погоди.

У цій грандіозній роботі в одних випадках люди успішно обмежують шкідливу дію багатьох явищ природи, в інших звертають руйнівні сили природи на користь людства. Зокрема, передова агротехніка сприяє поліпшенню структури грунту, що разом з полезащитным лесоразведением покращує гідрологічний режим, в першу чергу режим стоку. Будівництво гідроелектростанцій дозволяє використовувати значні водні ресурси для отримання електроенергії, розширювати судноплавство, зрошувати і обводнять значні території і створювати базу для отримання високих і стійких урожаїв. Додаткові води, що надходять по каналах з зволожених районів, не тільки дозволяють створювати в пустелях оазиси, але й стримують жару, зволожують повітря. Полезахисні лісосмуги зменшують силу шкідливих для сільського господарства суховейных вітрів, змінюють режим температури, випаровування і вологості повітря. Осушенням боліт можна домогтися зменшення непродуктивного випаровування, внаслідок чого повітря стане більш сухим і здоровим.

Наскільки зміниться клімат приземного шару повітря в результаті проведених заходів? Хоча ці питання ще знаходяться в стадії дослідження (О. А. Дроздов, Д. Л. Лайтхман, С. А. Сапожнікова та Ін.) вже можна уявити загальну картину очікуваної зміни клімату.

Один з головних питань дослідження — це питання, як позначиться меліорація на зміну режиму атмосферних опадів.

До отримання результатів на основі суворого наукового аналізу висловлювалися прямо протилежні думки. Одні вважали, що в результаті полезахисного лісорозведення і зрошення кількість опадів різко зросте і сухі степи і пустелі покриються багатою рослинністю. Інші заперечували будь-яку можливість дії лісових смуг на зміну кількості опадів, що випадають.

Дослідження останніх років вже привели до висновку, що в результаті проведених меліоративних заходів відбудеться лише дуже невелике збільшення атмосферних опадів, що не може помітно вплинути на зволоження районів меліорації. Це і зрозуміло, так як утворення хмар і опадів — досить складний процес, який залежить від характеру циркуляції атмосфери великого масштабу. Що ж стосується вологовмісту повітря, то невелике випаровування на обмеженій посушливої території може надати порівняно мале дія на збільшення вологовмісту повітря, так як в результаті постійного руху повітря волога безперервно несеться за межі цієї території.

За новими даними, внаслідок додаткового випаровування і посилення висхідних струмів над лісовими смугами кількість опадів на південно-сході Європейської території СРСР може збільшитися в середньому менше ніж на 12-15% річної суми опадів. Враховуючи, що середня річна сума опадів на Нижній Волзі, на схід і на південь Волгограда, не перевищує 300 мм, отримаємо, що сума опадів тут підвищиться в кращому випадку на 40-50 мм. Однак, якщо таке підвищення відбудеться, це ще не означає, що тут істотно збільшиться зволоження. Пояснити це можна тим, що щорічна сума опадів коливається в широких межах. Зокрема, в районі Волгограда річна сума опадів змінюється від 150 до 400 мм. Отже, в посушливий рік невелике збільшення опадів мало позначиться на ослабленні посушливості. Тому головне в боротьбі з посухою полягає не в «викликанні» значної кількості додаткових опадів, а в зміні режиму річкового стоку, збереження ґрунтової вологи та поліпшення клімату приземного шару повітря. Цього можна досягти обводненням, зрошенням, розведенням лісових смуг і високою агротехнікою.

Обводнення і зрошення великих посушливих земельних масивів забезпечать суттєве зволоження полів. Надходження води в період вегетації рослин, особливо в посушливі роки, буде значно перевищувати кількість випадаючих опадів і тим самим забезпечить розвиток рослин і стійкі врожаї.

Користь від зрошення не обмежується зволоженням грунту і створенням оптимальних умов для вегетації рослин. Волога, яка додатково вбирається ґрунтом, випаровується. На випаровування 1 г води, як звісток, витрачається близько 600 кал тепла. При рясному зрошуванні значна частина сонячного тепла піде на випаровування, внаслідок чого нагрівання ґрунту та прилеглих шарів повітря помітно зменшиться. Дані спостережень, отримані на метеорологічних станціях, розташованих у пустелях і оазисах, як і дані, отримані на підставі експериментальних і теоретичних досліджень, показують, що температура поверхні грунту зрошуваних полів на 15-20° нижче температури поверхні грунту незрошуваних полів.

Дещо складніше йде справа з температурою повітря. Величина зниження температури на зрошуваній ділянці залежить від розмірів ділянки. Якщо зрошуваний ділянку є невеликим оазисом в пустелі, то природно, що тут температура повітря не може бути помітно нижче температури повітря в пустелі, так як на зрошуваний ділянка буде надходити повітря з високою температурою з пустелі. Внаслідок малих розмірів зрошуваних ділянок повітря з пустелі не встигає помітно охолодитися. Інші результати вийдуть, коли площа зрошуваних полів складе кілька квадратних кілометрів. У цьому випадку повітря, що проходить над зрошуваними полями, расходуй частину свого тепла на випаровування ґрунтової вологи, помітно охолоне. За наявними даними, середня різниця температур повітря між пустелею і таким оазисом становить 2-3°. Над великими масивами зрошуваних земель (десятки і сотні квадратних кілометрів) середня температура повітря буває на 3 — 5° нижче, ніж у пустелі.

На великих зрошуваних ділянках суттєво зміниться і вологість повітря. Так, відносна вологість на цих ділянках у порівнянні з пустелею підвищиться на 20-30%.

Лісорозведення в степових і лісостепових районах сприяє й зміни клімату приземного шару повітря. Лісові смуги, перешкоджаючи здуванню снігу в балки та яри, затримують його на полях і забезпечують додаткове зволоження ґрунту на початку вегетаційного сезону. Крім того, вони дещо послаблюють силу хуртовин і суховіїв. Але це не означає, що суховії зовсім припиняться, так як вони породжуються великими циркуляційними процесами. Суховії спостерігаються не тільки в приземному шарі: вони охоплюють потужні шари атмосфери, нерідко до висоти 10 км

Створені на полях лісові смуги, збільшуючи шорсткість поверхні землі, впливають на рух повітря і уповільнюють його. Але дія смуг не обмежується послабленням вітру. В атмосфері постійно відбуваються малі вихрові (турбулентні) руху. Невеликі вихори, стикаючись з лісовою смугою, розбиваються і, проходячи через продуваються смуги, стають ще дрібніше. Це дуже важливо, так як при великій турбулентності ґрунтова волога випаровується більше, ніж при малій турбулентності. Більш того, як показують досліди, над лісовими смугами створюються висхідні струми, які при відповідному стані атмосфери в деякій мірі можуть сприяти розвитку хмарності.

У лісовій смузі при вітрі, спрямованому перпендикулярно лісовій смузі, політ врівноваженого кулі відбувається горизонтально земної поверхні, а перед лісовою смугою, захоплюємося повітряним потоком, він піднімається вгору. Досвід з дымлением також показує, що перед лісовою смугою дим піднімається. Вплив лісових смуг відчуває і літак, що летить на висоті 100-500 м. Як експериментальні дані, так і теоретичні розрахунки показують, що лісові смуги стають більш ефективними, коли вони утворюють цілу систему з відстанню між смугами до декількох сотень метрів.

У ряді країн ведуться широкі досліди штучного впливу на атмосферні процеси і погоду. Перші кроки в цій області показують, що труднощі, які стоять на цьому шляху, будуть успішно подолані.

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Природа Полісся