Современные условия климата в степных и лесостепных районах


Лесостепи и особенно степи простираются на огромных пространствах европейской и азиатской части Союза. Степи, занимая почти всю Украину, достигают берегов Черного моря. В Крыму степи заканчиваются на северных склонах Крымских гор, на Северном Кавказе они простираются до предгорий Большого Кавказа, а в азиатской части в основном захватывают южные районы Западной Сибири и северные районы Казахстана. На юго-востоке степи переходят в полупустыни Прикаспия, а на азиатской территории — в полупустыни и пустыни Казахстана и Средней Азии, простирающиеся вплоть до северных склонов Копет-Дага (около 140 градусов северной широты).

Вся эта огромная территория, расположенная к югу от Москвы и протянувшаяся на тысячи километров с запада на восток и с севера на юг, конечно, имеет довольно разнообразные природные и, в частности, климатические условия. Многие свойства климата, с которыми мы встречаемся на этой территории, оказываются очень благоприятными для хозяйственной деятельности человека, другие же являются его страшным, бичом.

Мы знаем, что почвы в лесостепных и степных районах очень плодородны и в годы с достаточным количеством осадков здесь собирают обильные урожаи зерновых культур и овощей. Но эти богатейшие районы временами испытывают вредное влияние засухи.

В чем же состоят причины засушливости этих районов и можно ли так изменить климат, свойственный этой территории, чтобы избежать опасного влияния засух?

Укажем прежде всего на то, что вся обширная территория лесостепей,- степей и пустынь характеризуется обилием солнечного тепла, естественно, возрастающего к югу.

Посмотрим, как изменяется количество солнечного тепла в пределах северной и южной границ этой территории. В районе Москвы, расположенной вблизи северной границы лесостепной зоны, количество солнечного тепла за год составляет около 87 000 малых калорий на 1 квадратный сантиметр поверхности. В пустынях Средней Азии оно достигает 140 000 малых калорий на 1 квадратный сантиметр в год.

Такого количества солнечного тепла совершенно достаточно в период теплого времени года, особенно в южной части территории, для широкого использования его в народном хозяйстве путем устройства тепловых установок, пригодных для отопления бань, кухонь, парников, подогревания воды для технических целей и многого другого.

Правда, не все количество солнечного тепла воспринимается земной поверхностью. Мы знаем, что часть солнечной энергии отражается Землей, но даже и после этого количество солнечного тепла, поглощаемого земной поверхностью, оказывается все же очень большим. В Москве оно равняется 77 000 малых калорий на 1 квадратный сантиметр в год, а в пустынях около 90 000. Значительная часть этого тепла, конечно, приходится на весну, лето и осень. Такое количество солнечного тепла обеспечивает здесь произрастание многих культурных растений, а в южной половине территории оно оказывается достаточным и для таких теплолюбивых культур, как хлопчатник.

Большие суммы солнечного тепла, получаемые Землей в этих районах, объясняются не только их южным расположением, но и особенностями циркуляции атмосферы, которая нередко приводит здесь к образованию малооблачной погоды.

В чем же состоят особенности воздушных течений над этими районами?

В результате сложных сочетаний воздушных течений воздух на этих широтах, как мы указывали ранее, в основном переносится с запада на восток. Это — факт чрезвычайно большого значения. Преобладание в этой части атмосферы западных воздушных течений способствует постоянному -переносу большого количества водяного пара с Атлантического океана.

Нам хорошо известно, что часть водяного пара конденсируется и выпадает в виде дождя и снега на европейской части Союза, другая, гораздо большая часть его уносится далее на восток. Выпадение осадков и особенности их распределения по территории теснейшим образом связаны с особенностями воздушных течений.

Осадки, как говорилось ранее, преимущественно выпадают при циклонах, циклоны же в различных местностях проходят не одинаково часто. При тщательном исследовании путей перемещения циклонов и частоты их появления было выяснено, что в европейской части Союза циклоны чаще всего проходят через среднюю лесную полосу, на юге которой расположена Москва, и бывают более часто на западе, чем на востоке. Далее к югу циклоны появляются реже. Уменьшение частоты появления циклонов к югу от лесной зоны отмечается и на азиатской территории Союза.

Как же это сказывается на свойствах климата данной территории?

Для ответа на этот вопрос мы воспользуемся рисунками на вклейке после стр. 208, на которых приведены данные о том, как часто встречается та или иная погода на юге лесной зоны (рис. 1) и затем в степных (рис. 2), полупустынных (рис. 3) и пустынных (рис. 4) районах Союза при движении от Москвы на юго-восток.

Прежде всего обратим внимание на заметное уменьшение к юго-востоку частоты образования пасмурной и дождливой погоды, а также погоды с облачностью в ночное время и погоды с облачностью днем, что находится в тесной связи с уменьшением циклонов в том же направлении.

Отсюда становятся понятными особенности распределения осадков в пределах равнины южной половины СССР и, в частности, на территории лесостепной, степной и пустынной зон. Осадки убывают не только с запада на восток, но и с севера на юг. Так, если на юге лесной зоны осадки составляют 550—600 миллиметров за год, то в пустынях Прикаспия их выпадает всего лишь 200—250 миллиметров за год на севере и около 100 миллиметров на юге — в пустыне Кара-Кумы.

Уменьшение частоты появления циклонов с запада на восток и с севера на юг сказывается и на особенностях распределения малооблачной погоды. Частота образования этой погоды увеличивается в том же юго-восточном направлении.

В условиях же малооблачной погоды в теплое время года на поверхности Земли происходит процесс исключительно большой важности. Суть этого процесса состоит в том, что поток солнечной энергии, достигающей поверхности Земли, испытывает здесь различные превращения. Часть солнечного тепла отражается от земной поверхности обратно в атмосферу. Но большая часть его затрачивается, с одной стороны, на испарение с поверхности водоемов, почвы и растительного покрова, а с другой — расходуется на нагревание поверхностных слоев Земли и затем нижнего слоя воздуха.

Где же больше солнечного тепла тратится на испарение и где — на нагревание воздуха? Ответить на этот вопрос теперь не будет трудно.

Затраты тепла на испарение особенно велики на северо-западе лесостепной зоны, где выпадает, как мы видели, большое количество осадков и где довольно богат растительный покров. На юго-востоке, где количество осадков мало, картина иная.

Таким образом, в естественных условиях, без разумного вмешательства человека, процесс превращения лучистой энергии Солнца в некоторых районах оказывается неблагоприятным для хозяйственной деятельности человека.

В условиях полупустынь и пустынь Прикаспия, где почва сухая, а растительность очень редкая и влаги для испарения почти совсем нет, большая часть энергии солнечных лучей затрачивается на нагревание земной поверхности. Поэтому температура грунта летним днем здесь достигает 70—75 градусов. Тепло от сильно нагретой Земли передается нижним слоям воздуха, и бывают случаи, когда температура воздуха днем в пустыне составляет 45—50 градусов в тени. Такая высокая температура почвы и воздуха очень плохо действует на растительный мир.

Высокая температура нижних слоев воздуха типична и для районов сухих степей.

Высокая температура и незначительная влажность воздуха приводят к тому, что при поднятии вверх нагретых слоев воздуха они при недостатке в них водяных паров не могут образовать облаков и привести к выпадению осадков. Такое явление в нижних слоях атмосферы и обусловливает образование засушливой погоды.

Иногда засушливая погода сопровождается сильным ветром. В этом случае возникает явление, известное под названием суховея. Горячие сухие ветры — суховеи — иссушают почву, и частицы ее легко поднимаются ветром в воздух, образуя пыльные бури. Суховеи страшны тем, что они приводят к гибели сельскохозяйственных культур и способствуют возникновению лесных, торфяных и степных пожаров. Все это довольно типично для современных условий климата в засушливых районах страны.

Если мы посмотрим на рисунки, то легко заметим, как быстро увеличивается (летом) число дней с очень жаркой и очень сухой погодой при движении от Москвы на юго-восток.

Особенно часта такая погода в пустынях Средней Азии, где в середине лета она составляет подавляющее число дней. Кроме пустынь Средней Азии, такая погода довольно часто наблюдается и в районе между низовьями Волги и Урала, но на некотором расстоянии от Каспия. На самом побережье Каспия благодаря влиянию моря дней с такой погодой бывает несколько меньше.

Если дни с жаркой и сухой погодой и тем более дни с очень жаркой и очень сухой погодой следуют один за другим целым периодом, то тогда наступают засухи. Наиболее опасными являются такие случаи развития засух, когда их возникновение приходится на весенний период или начало лета. Это опасно потому, что засуха в такой период может особенно сильно повредить развивающимся растениям, а вторая половина лета в засушливых районах юго-востока вообще более засушлива, как это легко заметить из наших рисунков.

Любопытно отметить, что очень жаркая и очень сухая погода наблюдается в небольшом числе случаев даже на юге лесной зоны. Но в отдельные годы число дней с такой погодой здесь может быть значительно большим. Так, например, в засушливый 1938 год число дней с жаркой и сухой погодой в районе Москвы в июле составило 20 дней, а очень жаркая и очень сухая погода удерживалась подряд в течение 3 дней.

Засушливость в степных районах в некоторой степени зависит и от тех процессов, которые протекают в атмосфере и на поверхности Земли в холодный период года.

Прежде всего вспомним, что зимой в северной половине степной территории накапливаются довольно большие запасы влаги в виде снежного покрова. Но залегание снежного покрова в современной степи характеризуется крайней неравномерностью. Это происходит потому, что во время сильных ветров, которые нередки в степных районах, снег сдувается в овраги и понижения. Оголенная же от снега земная поверхность сильно промерзает.

И вот весной, когда начинается быстрое таяние снега, мерзлая Земля почти не впитывает влаги, и огромное количество воды, образовавшееся от таяния снежного покрова, стекает бесполезно по поверхности Земли в реки, вызывая весеннее половодье. Правда, весной в обычные по погодным условиям годы в поверхностных слоях почвы влаги бывает достаточно для бурного роста степной растительности.

Поэтому весна в степных районах — лучшее время по яркости зрительных впечатлений. И если вы вспомните чарующую картину весенней природы в степи, вам станут понятны слова казахского народного эпоса:

Степь родная, ты прекрасна,
Вся обласканная солнцем,
С необъятным синим небом,
Хороша ты и просторна.
Птицы в небе, птицы в травах,
В камышах и на озерах, —
Всюду песни, жизнь повсюду...
И богат ковер зеленый,
И цветы как пахнут пьяно,
Так ласкающе туманят.
(«Песнь о Козы Корпече и Баян-Слу»).
 

Но весенние запасы влаги в почве степных районов быстро расходуются, и к середине лета степная растительность обычно выгорает под яркими палящими лучами солнца.

Случаются годы, когда зимой запасы влаги в снежном покрове бывают невелики и в весенний период подолгу не выпадают дожди. В этом случае почва быстро пересыхает и в степях нередко возникают крайне неблагоприятные для сельского хозяйства явления «черных бурь», когда сильный ветер поднимает огромное количество частиц почвы с распаханных и засеянных полей. В этом случае опасность засухи становится еще более значительной.

Все сказанное нами свидетельствует о том, что засушливость степных районов вызвана большим потоком солнечного тепла, получаемого этими районами в теплый период года, особыми свойствами атмосферы над этой частью земного шара и, наконец, условиями на самой земной поверхности в этих районах.

Современная наука не дает возможности изменять по желанию человека общее количество достигающей Земли солнечной энергии. Пока мы не можем также изменять пути перемещения циклонов и антициклонов и влиять на направление воздушных течений. Но в условиях социалистического хозяйства можно весьма сильно изменить свойства земной поверхности и тем самым повлиять на особенности погоды и климата.