Засухи в Северном Казахстане

В данной статье рассматриваются климатические условия атмосферных засух на тер­ритории Северного Казахстана в летний период с 1971 по 2000 годы. Для характеристики интенсив­ности засух использовался индекс атмосферной засушливости Д.А. Педя (Si). Показано, что слабые засухи в Северном Казахстане встречаются чаще, средние - реже, а сильные - очень редко. 

Сильные засухи случаются в мире почти еже­годно. По числу жертв и экономическому ущер­бу они находятся в первой пятерке негативных природных явлений, а по наибольшему разовому количеству жертв и величине прямого экономи­ческого ущерба - среди крупнейших стихийных бедствий. С засухами часто бывает связан голод, так как, в отличие от большинства стихийных бедствий, которые относительно кратковремен-ны, засухи могут длиться неделями, а их послед­ствия накладывают отпечаток на жизнь целых поколений.

Засуха - сложное природное явление, обу­словленное длительным и значительным недо­статком осадков при повышенной температуре воздуха в теплый период года, вследствие чего исчерпываются усваиваемые запасы влаги в по­чве за счет испарения и транспирации, создают­ся неблагоприятные условия для развития рас­тений, а урожай культур снижается или гибнет.

А. С. Утешев, исследуя засухи в Казахста­не, показал, что засухи образуются и развива­ются при антициклоническом режиме погоды вследствие устойчиво-интенсивного прогрева воздушных масс. Активность трансформаци­онных процессов над территорией Казахстана обусловлена природно-климатическими усло­виями: направленностью воздушных потоков, его начальными метеорологическими характе­ристиками, продолжительностью и скоростью переноса, физическими свойствами подстила­ющей поверхности, радиационным балансом и т. д. Так как засушливый тип погоды определяет­ся крупномасштабными процессами циркуляции в атмосфере, то засухой могут быть охвачены огромные территории. Однако засушливые яв­ления по причине сложности взаимодействия подстилающей поверхности и атмосферной циркуляции над Казахстаном обычно не охваты­вают большие пространства непрерывно. Чаще засухи чередуются с участками дождливой по­годы. Засуха даже может узко локализоваться и непосредственно примыкать к увлажненным районам. Засухи на более или менее длитель­ное время могут прерываться циклоническими процессами, приносящими осадки, вследствие чего может ослабляться или прерываться их гу­бительное действие. Интенсивные засухи вы­зываются большими нарушениями нормальной атмосферной циркуляции задолго до их возник­новения, например сильными морозами зимой, ранними и поздними заморозками и другими. За­сушливые годы нередко следуют друг за другом или разделяются более или менее длительными периодами удовлетворительного увлажнения, но простой периодичности в проявлении засух не прослеживается [1].

Климатическим и циркуляционным услови­ям возникновения, сохранения и распростране­ния засух посвящено большое число научных работ (М.Х. Байдал, Д.А. Педь, А.А. Скаков, Б.И. Сазонов, В.Т. Покровская, А.Л. Кац) [2-4].

При прогнозе засух и избыточного увлажне­ния большое значение приобретают климатиче­ские особенности их возникновения и простран­ственного распределения, а также одновремен­ное их появление в смежных географических районах. Такие сведения в качестве вспомога­тельных важны при составлении прогнозов этих явлений с большой заблаговременностью.

Для количественного определения и прогно­зирования засух обычно используются специаль­ные характеристики. Наиболее часто применяют­ся критерии Г. Т. Селянинова и Д.А. Педя [5].

В данной статье в качестве показателя за­сушливости применяется индекс засушливости Д. А. Педя (S). Для описания степени засушливо­сти Педь берет для каждого месяца теплого пе­риода показатели Si, отражающие атмосферную засуху.

где Si(t) - интенсивность атмосферно-почвенной засухи на i-й станции;

ATi, ARi, AEi - отклонения от нормы значений температуры воздуха, осадков и влажности дея­тельного слоя почвы;

ot, oR, oe - средние квадратические откло­нения этих величин. При S>0 имеем атмосфер­ную засуху, а при S<0 - избыточное увлажнение. Первые два члена правой части уравнения (1) характеризуют атмосферную, а последний - по­чвенную засуху.

Поскольку данные по влагозапасам деятель­ного слоя почвы, необходимые для определения атмосферно-почвенных и почвенных засух, не имеют длительного периода наблюдений, поэто­му в этой работе рассматривались только атмос­ферные засухи:

 

Исходным материалом служили данные средней месячной температуры и осадков за период 1971-2000 гг. по 6 станциям Северного Казахстана (Астана, Кокшетау, Костанай, Пав­лодар, Петропавловск, Явленка) относительно равномерно расположенных по территории. Для летних месяцев был рассчитан индекс засушли­вости S, в соответствии с которым Педь разде­лил засухи по степени интенсивности на слабые при S>0, средние засухи при S>1 и сильные или катастрофические при S>2.

В таблице 1 приведено число случаев с засу­хами различной интенсивности, наблюдавшими­ся на территории Северного Казахстана за 1971­2000 гг. в летние месяцы.

Число случаев с засухами различной интенсивности

В соответствии с таблицей 1 в рассматривае­мый период наиболее часто повторяются засухи слабой интенсивности. На их долю приходится 52%. Причем наибольшая повторяемость слабых засух наблюдается в северной, юго-восточной частях Северного Казахстана. Например, в Аста­не они встречались 41 раз, а в Петропавловске - 43 раза. Наименьшая повторяемость слабых засух наблюдается в Явленке (36 раз). В Коста-нае и Павлодаре засухи встречались по 40 раз, а в Кокшетау - 39 раз.

Средние засухи встречаются чуть реже. Их повторяемость равна 36% от общего числа слу­чаев с засухами. Наибольшая повторяемость средних засух наблюдается в Павлодаре (29 раз), также они часто наблюдались в Костанае и Петропавловске (28 раз). Меньше всего засухи встречались в Явленке (25 раз), в Астане и Кокшетау наблюдалось равное количество засух (27 раз).

Повторяемость сильных засух еще меньше и составляет 12%. Чаще всего сильные засухи встречались в Костанае и Павлодаре (13 раз). Наименьшее число сильных засух отмечалось в Явленке (4 раза). На остальных станциях число сильных засух колеблется в пределах 7-9 раз.

Были выделены экстремальные значения па­раметра засушливости Smax, наблюдавшиеся на исследуемой территории за исследуемый период (таблица 2).

Экстремальные значения параметра засушливости при засухах (S )
По данным таблицы 2 можно сказать, что нет ни одной станции, где бы не наблюдалась в ка­ком-нибудь году сильная засуха. При этом Smaxизменяется в пределах от 2,4 до 4,5 (на ст. Пе­тропавловск в июне и августе, соответственно).

В июне в среднем для территории Северного Казахстана значение S    равно 3,03. При этом max максимальное значение отмечается в Астане и Павлодаре (3,4), а минимальное значение - в Пе­тропавловске (2,4). На остальных станциях зна­чения Smax колеблются в пределах от 2,9 до 3,3. Следовательно, в июне особенно опасным рай­оном по интенсивности атмосферной засушли­вости является юго-восточная часть Северного Казахстана (Астана, Павлодар).

В июле в среднем для территории значение S    равно 3,3. Наибольшее значение отмечается max 17

в Явленке (4,3), а минимальное значение - в Пав­лодаре (2,7). На других станциях значения Smaxколеблются от 2,9 до 3,5.

В августе в среднем для территории Северно­го Казахстана значение Smax равно 3,6. Макси­мальные значения отмечаются в Петропавловске (Smax=4,5) и в Явленке (4,2), минимальные значе­ния отмечались в Астане и Павлодаре (2,9).

Таким образом, можно сказать, что наиболее сильная засуха отмечена в Петропавловске, но в зависимости от месяца засухи меняют свое по­ложение: в июне и июле - в юго-восточной части Северного Казахстана, а в августе - в его север­ной части.

Для сельскохозяйственного производства опасны засухи при S>1, их каталог приводится в таблице 3.

Повторяемость атмосферных засух (S>1) по месяцам летнего периода на территории Северного Казахстана (1971-2000 гг.)

В соответствии с таблицей 3 на рассма­триваемой территории отмечалось три за­сушливых года (1975, 1983, 1998 гг.), в ко­торые 3 летних месяца подряд наблюдалась засуха средней интенсивности с S>1. Засу­хи, отмечающиеся 2 месяца, наблюдались в июне и июле в 1975, 1983, 1987 и 1998 гг., также в июне и августе в 1975, 1983, 1988 и 1998 гг.

Наиболее опасными для жизни людей и для хозяйства республики являются катастрофиче­ские засухи с индексом S>2, т.к. они наносят огромный урон. Такие засухи наблюдались только в 5 случаях за весь исследуемый период (табл. 4).

Атмосферные засухи с S>2 в летние месяцы на территории Северного Казахстана

В соответствии с таблицей 4 засуха с S>2 в Се­верном Казахстане наблюдалась в июне 1991 г., в июле 1989 г., в августе 1976, 1981 и 1998 гг.

Представляет интерес рассмотреть значения основных метеорологических величин, соответ­ствующих различным типам засух. В таблице 5 приведены отклонения от нормы средней ме­сячной температуры воздуха (АТ, °С) и месяч­ного количества осадков (AR, мм) при засухах по станциям Северного Казахстана. Также здесь приведено общее для АТ и AR число случаев, за которые производилось их осреднение.

Отклонения от нормы средней месячной температуры воздуха (АТ) и месячного количества осадков (AR) для месяцев с засухами в среднем за период с 1971 по 2000 гг.

Таким образом, для засух слабой интенсив­ности присущи небольшие аномалии темпера­туры воздуха от 0,1 до 0,6 °С, месячные суммы осадков меняются в пределах 50-64%. Средняя аномалия температуры равна 0,4 °С, а средняя аномалия осадков - 12 мм.

Для засух средней интенсивности характер­ны более высокие температуры и незначитель­ные месячные суммы осадков. АТ колеблется в пределах от 0,8 до 1,3 °С, а осадки AR колеблют­ся от 43% в центральной части района до 61% на востоке. Аномалия температуры в среднем по территории достигла 1,1 °С, аномалия осадков в среднем - 30 мм.

Сильные засухи почти повсеместно характе­ризуются высокими температурными аномалия­ми (2,2 - 4 °С) и значительными дефицитами осадков от 17 до 39%. Аномалия температуры в среднем по территории равна 3,10С, аномалия осадков в среднем -33 мм. В целом, наиболее низкие значения AR и высокие температурные аномалии АТ наблюдались в северной и цен­тральной частях исследуемого района.

В работе [6] по изучению засух в Казахстане также было показано, что наиболее часто отме­чаются засухи слабой интенсивности, средние засухи - реже, а сильные - очень редко. Экстре­мальные значения параметра засушливости Smax также могут наблюдаться на всей исследуемой территории и достигают 2,1 - 4,6. По результа­там исследований авторов [6], на большей части Казахстана наблюдалось также 5 засушливых лет (1975, 1977, 1991, 1998, 2000 гг.), встреча­ются засухи, отмечающиеся два и три месяца подряд. Слабые и сильные засухи также повсе­местно характеризуются высокими аномалия­ми температуры и значительными дефицитами осадков. Таким образом, результаты исследова­ний, полученные в данной работе, согласуются с выводами [6].

Заметим, что проблеме климатического из­учения атмосферных засух посвящена обширная литература. Однако из-за различных подходов к их определению полученные результаты не всег­да согласуются между собой. Лучше освещены явления, которые определялись по урожайности зерновых культур или с помощью гидротерми­ческих и других коэффициентов, однако они ха­рактеризуют не засухи, а степень засушливости климата.

Следовательно, территория Северного Ка­захстана является зоной рискованного земледе­лия, где часто возникают засухи. И поэтому для их прогнозирования, кроме климатических ха­рактеристик засух, необходимо учитывать осо­бенности циркуляционных процессов Северного полушария, приводящих к возникновению засух.

Ввиду опасности этого явления предпринима­лись многочисленные попытки их прогноза, ко­торые осуществлялись в основном тремя путями: статистическим, гелиофизическим и синоптиче­ским. Успехи во все трех направлениях были не всегда успешными, поэтому на данную проблему должно быть обращено особое внимание.

 

Литература

1    Утешев А.С. Атмосферные засухи. - Ал-маты: Наука, 1992. - С. 3-11.

2    Байдал М. Х., Утешев А.С. О со­пряженности явлений засух юга Европей­ской территории СССР и северной полови­ны Казахской СССР // Труды Каз НИГМИ.- 1958. - Вып. 4 - С. 130-144.

3    Скаков А.А., Чернова А.И. Синоптические условия образования атмосферной засушливо­сти и избыточного увлажнения в Казахстане // Труды КазНИГМИ Госкомгидромета. - 1987. -Вып. 96. - С. 7-15.

4    Сазонов Б.И. Суровые зимы и засухи. - Л.: Гидрометеоиздат, 1991. - 323 с.

5    Педь Д.А. Климатические особенности ат­мосферных засух и избыточного увлажнения // Труды ГМЦ СССР. - 1975. - Вып. 156. - С. 39-76.

6    Турулина Г. К., Сулейменова Г. Т. Клима­тические особенности возникновения засух в Казахстане // Вестник КазНУ. Серия географиче­ская. - 2001. - Вып. 2(13). - С. 75-84.

Фамилия автора: С. Т. Ахметова
Год: 2012
Город: Алматы
Категория: География
Яндекс.Метрика