Материал: Семинар 3 Почва_Биота

Наряду с воздушными течениями больших масштабов, в нижних слоях атмосферы наблюдаются многочисленные местные циркуляции воздуха (бриз, бора, горно-долинные ветры и др.). Во всех воздушных течениях обычно отмечаются пульсации ветра, соответствующие перемещению воздушных вихрей средних и малых размеров. Такие пульсации связаны с турбулентностью атмосферы, которая существенно влияет на многие атмосферные процессы.

Воздействие сильных ветров на почвы является одним из главных факторов ветровой эрозии (дефляции) почв. Особенности развития и проявления современных эрозионных процессов дают возможность выделить нормальную и ускоренную эрозию почвы. Нормальная эрозия протекает очень медленно, а поэтому незначительные потери верхних слоев почвы от выдувания и смыва восстанавливаются в ходе почвообразовательного процесса. Такая эрозия имеет место на почвах, поверхность которых не затронута хозяйственной деятельностью. Нормальную эрозию называют геологической.

Ускоренная эрозия почвы имеет место в районах, где нерациональная хозяйственная деятельность человека активизирует естественные эрозионные процессы, доводя их до разрушительной стадии. Ускоренная эрозия является следствием интенсивного использования земли без соблюдения противоэрозионных мероприятий (распашка склонов, сплошная вырубка лесов, нерациональное освоение девственных степей, неурегулированный выпас скота, приводящий к уничтожению естественной травянистой растительности).

Вветровой эрозии (дефляции) различают пыльные бури (черные бури)

иповседневную (местную) ветровую эрозию. Во время пыльных бурь ветры достигают больших скоростей и охватывают огромные территории. На отдельных участках за один два дня сносится верхний горизонт почвы мощностью до 25 см, уничтожаются посевы на огромных площадях.

Повседневная, или местная, ветровая эрозия почв носит локальный характер и охватывает небольшие площади. Наиболее часто она проявляется на песках и площадях с легкими почвами, а также на карбонатных суглинистых почвах. Местная ветровая эрозия проявляется и зимой, когда сильные ветры сдувают снег. В этом случае почва на оголенных участках, прежде всего на выпуклых склонах, быстро теряет влагу и разрушается воздушными потоками.

Пыльная буря, сильный ветер, способный переносить миллионы т пыли на расстояние до нескольких тыс. км. Пыльные бури возникают обычно в тёплое время года в пустынях, полупустынях и распаханных степях при пересыхании почвы, в условиях слабого развития растительности или

отсутствия её. Пыльные бури известны в США, Китае, Египте, России, на юге Украины, Северном Кавказе, в равнинных районах Казахстана и Средней Азии и некоторых других странах. Особенно сильные пыльные бури возникают при нерациональной распашке земель. Пыльные бури приносят огромные убытки сельскому хозяйству, засыпая посевы и уничтожая на значительных пространствах поверхностный слой почвы, вызывают заносы на железных дорогах и т.д. Борьба с пыльными бурями проводится с помощью полезащитных лесных полос, снего- и водозадержания и др. агротехнических мероприятий.

3.5. Климат и погода. Различия в количестве солнечной радиации, приходящей на разные широты земной поверхности, и сложность её строения, включая распределение океанов, континентов и крупнейших горных систем, определяют разнообразие климатов Земли.

Климатом называют статистический режим условий погоды, характерный для каждого данного места Земли в силу его географического положения. Этот режим несколько меняется от одного многолетнего промежутка времени к другому, причем такие изменения в историческое время имеют характер колебаний. Кроме общего понятия климат, различают:

-макроклимат – климат крупномасштабного географического района, зоны или области, характеризующийся данными метеорологических станций в типичных для этого района ландшафтах;

-мезоклимат – климатические условия, промежуточные между климатом в тесном смысле слова и микроклиматом. Совпадает с понятием местного климата;

-микроклимат – климат небольшой территории внутри географического ландшафта, например, поля, склона, холма, опушки леса, лесных полос, берега озера, площади города и преобладающая. Микроклимат отражает те особенности климата данного места, которые отличаются от климата смежных территорий или от общих климатических характеристик данной области.

Погода – это непрерывно меняющееся состояние атмосферы. Погода в данном месте в данный момент характеризуется совокупностью значений метеорологических элементов, за некоторый промежуток времени погода характеризуется последовательным изменением этих элементов или их средними значениями за взятый промежуток. Чаще всего подразумевают погоду у поверхности земли, однако в связи с развитием авиации теперь изучается и погода в свободной атмосфере. В число метеорологических элементов, характеризующих погоду, включаются обычно лишь те характеристики состояния атмосферы или атмосферных процессов, которые

оказывают существенное влияние на природу и на жизнь и деятельность людей.

Климат тропических широт характеризуется высокими температурами воздуха у земной поверхности (в среднем 25-30°C), которые мало меняются в течение года. В экваториальном поясе обычно выпадает большое количество осадков, что создаёт там условия избыточного увлажнения. В тропиках, за пределами экваториального пояса, количество осадков уменьшается и в ряде областей субтропического пояса высокого давления становится очень малым. Здесь расположены обширные пустыни Земли.

Всубтропиках и умеренных широтах температура воздуха значительно меняется в годовом ходе, причём разница между температурой зимы и лета особенно велика в удалённых от океанов районах континентов. Так, например, в некоторых областях Восточной Сибири температура наиболее холодного месяца на 65°С ниже температуры наиболее тёплого. Условия увлажнения в указанных широтах очень разнообразны и в основном зависят от режима общей циркуляции атмосферы.

Вполярных широтах, при наличии заметных сезонных изменений температуры, она остаётся низкой в течение всего года, что способствует широкому распространению ледяного покрова на суше и океанах.

На фоне сравнительно устойчивого климата происходит постоянное изменение погоды, определяемой в основном общей циркуляцией атмосферы. Погода наиболее устойчива в тропических странах и наиболее изменчива в околополярных областях, в частности на севере Атлантического и Тихого океанов, где проходят пути многих циклонов. Анализ причин изменения погоды лежит в основе методов прогноза погода, опирающихся на построение ежедневных синоптических карт. Всё более широкое распространение приобретают численные методы прогноза, основанные на решении гидродинамических и термодинамических уравнений, описывающих движение атмосферы.

Активные воздействия на атмосферные процессы. Большое научное и практическое значение имеет проблема активных воздействий на атмосферные процессы с целью изменения погоды и климата. Работы в этом направлении, впервые (в 50-х гг.) начатые в Советском Союзе, уже привели к созданию методов воздействия на некоторые атмосферные процессы. Так, в частности, рассеяние в облаках некоторых реагентов изменяет развитие грозовых облаков и предотвращает выпадение града, который приносит большие убытки сельскому хозяйству. Разработаны методы рассеяния туманов, защиты растений от заморозков, ведутся экспериментальные работы по воздействию на облака для увеличения количества осадков. Большинство применяемых сейчас методов воздействия на атмосферные

процессы основано на возможностях управления неустойчивыми процессами, динамика которых может быть изменена при затратах сравнительно небольших количеств энергии и реагентов.

Наряду с активными воздействиями, заметные изменения в метеорологических условиях достигаются такими мелиоративными мероприятиями, как орошение, полезащитное лесоразведение, осушение заболоченных районов. Эти изменения, однако, в основном ограничиваются нижним (приземным) слоем воздуха.

Кроме направленных воздействий на погоду и климат, ряд аспектов деятельности человека оказывает определённое влияние на климатические условия. Так, в частности, в последние годы значительно усилилось загрязнение атмосферы пылью и различными газами, выбрасываемыми промышленными предприятиями. В связи с этим во многих странах проводят работы по контролю за загрязнением воздуха и по ограничению выбросов в атмосферу загрязняющих веществ. Быстрый рост энергетики приводит к дополнительному нагреванию атмосферы, которое в сравнительно близком будущем может привести к изменениям климата на больших территориях. Можно думать, что в ближайшее время значительно усилится контроль человека над атмосферными процессами для изменения их в благоприятном направлении и предотвращения последствий, вредных для хозяйственной деятельности.

Изучение атмосферы. Хотя изучение атмосферы началось ещё в античное время, наука об атмосфере – метеорология – сложилась только в XIX в. В состав метеорологии входит ряд дисциплин, которые различаются по применяемым в них методам исследований и по изучаемым объектам. Сюда относятся: физика атмосферы, химия атмосферы, климатология, синоптическая метеорология, динамическая метеорология и др. Влияние атмосферных факторов на биологические процессы изучается биометеорологией, включающей сельскохозяйственную метеорологию и биометеорологию человека. Классификация этих дисциплин окончательно не установилась и находится в стадии развития.

Для наблюдения за атмосферой на земной поверхности создана обширная сеть метеорологических станций и постов, оборудованных стандартными метеорологическими приборами и аэрологическими приборами, в труднодоступных районах устанавливаются автоматические метеорологические станции. Большое значение в системе наземных метеорологических наблюдений приобрела радиолокация, позволяющая обнаруживать и исследовать облака и осадки, турбулентные и конвективные образования в атмосфере, измерять скорость и направление ветра на высотах. Важная роль в метеорологических наблюдениях принадлежит вертикальным зондированиям атмосферы при помощи радиозондов для измерений