Агроклиматические ресурсы Самарской области

Сабирова Айгуль

Агроклиматические ресурсы Самарской области

Агроклиматическая информация используется для агроклиматического обеспечения сельского хозяйства; в агроклиматических расчетах, анализах и обобщениях; при агроклиматическом районировании территории и отдельных сельскохозяйственных культур; в оперативных оценках текущих агрометеорологических условий сельскохозяйственного производства, в том числе при оценке особенностей роста, развития и продуктивности сельскохозяйственных культур.

Сельское и лесное хозяйство

Дипломы

Вуз: Казанский (Приволжский) федеральный университет (КФУ)

ID: 5f3ce8a7cd3d3e00014e1232

UUID: 721dc200-c427-0138-1ca8-0242ac180006

Язык: Русский

Опубликовано: больше 3 лет назад

Просмотры: 640

22.8

Сабирова Айгуль

Казанский (Приволжский) федеральный университет (КФУ)

Комментировать 0

Рецензировать 0

Скачать - 3,2 МБ

Поделиться работой

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» ИНСТИТУТ ЭКОЛОГИИ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ КАФЕДРА МЕТЕОРОЛОГИИ, КЛИМАТОЛОГИИ И ЭКОЛОГИИ АТМОСФЕРЫ Направление подготовки: 05.03.04 – Гидрометеорология Профиль: Метеорология ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА Агроклиматические ресурсы Самарской области Студент 4 курса 02-606 группы: «___»_________ 2020 г. _____________________ (Сабирова А.И) Научный руководитель, к.г.н., доцент «___»_________ 2020 г. _____________________ (Мирсаева Н.А) Заведующий кафедрой метеорологии, климатологии и экологии атмосферы д.г.н., профессор «____» ________ 2020 г. _____________________ (Переведенцев Ю.П.) Казань – 2020 1

Содержание Введение ...................................................................................................................... 3 Глава 1. Природно-географические и климатические особенности Самарской области ................................................................................................... 5 1.1 Физико-географическая характеристика Самарской области ....................... 5 1.2 Климатические особенности Самарской области .......................................... 7 Глава 2. Температурно-влажностный режим Самарской области............... 10 2.1 Средние и экстремальные температуры воздуха.......................................... 10 2.2 Среднее количество атмосферных осадков................................................... 19 Глава 3. Агроклиматические ресурсы Самарской области ........................... 26 3.1. Агроклиматические ресурсы тепла и влаги ................................................. 26 3.2 Оценка условий тепло и влагообеспеченности вегетационного периода.. 31 3.3. Агроклиматическое районирование территории Самарской области ...... 43 Заключение ............................................................................................................... 48 Список литературы ................................................................................................ 50 Приложение ........................................................................................................... 53 2

Введение Актуальность исследования: Изучение воздействий климата на процессы жизнедеятельности растений приобретает все большое значение в связи с возрастающим влиянием к проблеме получения высокопродуктивных сообществ. Средством связи между климатом и сельским хозяйством выступает агроклиматическая информация, которая основана на познании климата как ресурса. Агроклиматическая информация используется для агроклиматического обеспечения сельского хозяйства; в агроклиматических расчетах, анализах и обобщениях; при агроклиматическом районировании территории и отдельных сельскохозяйственных культур; в оперативных оценках текущих агрометеорологических условий сельскохозяйственного производства, в том числе при оценке особенностей роста, развития и продуктивности сельскохозяйственных культур. Целью выпускной квалификационной работы является оценка изменений агроклиматических показателей на территории Самарской области. Для решения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи: 1. Изучить состояние вопроса по библиографическим источникам выбранной территории. 2. Провести сбор данных и их подготовку для дальнейшей обработки. 3. Обработать исходные данные, вычислить суммы активных и эффективных температур воздуха выше 5 и 10°С, индекс засушливости Д.А. Педя, гидротермический коэффициент Г.Т. Селянинова, индекс биологической эффективности (БЭК), коэффициент увлажнения Высоцкого-Иванова (КУ), биоклиматический потенциал Д.И. Шашко (БКП) и климатический индекс биологической продуктивности (Бк). 3

4. Проанализировать показателей, и оценить выявить многолетнюю основные динамику указанных пространственно-временные закономерности в их распределении. 5. Составить карты пространственно-временного распределения указанных показателей. 6. Составить каталог случаев с сильной засухой и избыточным увлажнением индекса Д.А. Педя за вегетационный период с 1954 по 2019 гг. 7. Провести агроклиматическое районирование Самарской области. В качестве исходных данных в работе использовались среднемесячные и суточные данные приземных метеорологических наблюдений банка данных ФГБУ «ВНИИГМИ – МЦД» (г. Обнинск) по десяти метеорологическим станциям Самарской области (Тольятти, Новодевичье, Сызрань, Безенчук, Челно-Вершины, Клявлино, Серноводск, Самара, ОГМС, Аглос, Авангард, Зерносовхоз) по температуре воздуха и атмосферным осадкам за период с 1954 по 2019 гг. 4

Глава 1. Природно-географические и климатические особенности Самарской области 1.1 Физико-географическая характеристика Самарской области Самарская область входит в состав Приволжского федерального округа и занимает площадь 53600 км2, что составляет 0,3% территории России. Меридиональная протяженность составляет 335 км, а широтная – 315 км. Самарская область на севере граничит с Республикой Татарстан, на западе – с Ульяновской областью, на юго-западе – с Саратовской областью, в самой южной точке – с Республикой Казахстан, на востоке – с Оренбургской областью. Административный центр – город Самара (рис. 1.1). Географические координаты: 53°12′ с.ш. и 50°06′ в.д. Самарская область располагается на Восточно-Европейской платформе. Естественными границами разделения области по рельефу являются реки Волга и Самара. На территории выделяются три ландшафтные области: Правобережье (Жигулевск, Шигоны Октябрьск, Сызрань), Северное Левобережье (Тольятти, Похвистнево, Кинель-Черкассы) и Южное Левобережье (Новокуйбышевск, Чапаевск, Безенчук, Нефтегорск). Правобережье является возвышенным районом, расположено на восточных отрогах Приволжской возвышенности, пересечено оврагами и балками. Левобережье – равнинное. Северное левобережье представлено плоской равниной низкого Заволжья и юго-западной частью Бугульминско-Белебеевской возвышенности (Сокольи горы, Сокские и Кинельские яры) с абсолютными отметками, превышающими 300 м. Южное левобережье занято пологоволнистой равниной, юго-восточную часть которой занимают отроги возвышенности Общий Сырт (Синий, Средний, Каменные Сырты с абсолютными отметками, превышающими 200 м). Максимальная высота Самарской области 381 м. [1]. 5

Рис. 1.1 Физико-географическая карта Самарской области [26] Самарская область богата полезными ископаемыми, такими как нефть и природный газ. Почвенный покров области представлен самыми разнообразными типами почв: дерново-подзолистые, подзолы серые и темно-серые, буроземы темные и светлые черноземы всех типов. Самарская область – своеобразный почвенный музей Европейской территории России. Благодаря тому, что ее территория расположена на границе лесостепи и степи, а также очень большому разнообразию почвообразующих пород и форм рельефа» [28]. 6

1.2 Климатические особенности Самарской области Климат Самарской области умеренно-континентальный. Более шести месяцев в году в Самарской области преобладают антициклоны. В летние месяцы средние температуры воздуха (СТВ) изменяются в пределах +20-22 °С, а в зимние -13-15°С. Относительная влажность воздуха достигает около 70%, количество осадков составляет 370 мм. Высота снега может достигать 35-75 см. Абсолютный максимум температуры может достигать +40°С, а абсолютный минимум– -43 °С. Климатическими особенностями области являются преобладающее число ясных дней, сравнительно долгая зима, короткие переходные времена года (весна и осень), а также довольно теплое и сухое лето. Климат области считается засушливым в связи с тем, что воздушные потоки, распространяющиеся над рекой Волга, оказывают сильное влияние на территорию. Засушливость возрастает с севера на юг. Зима в области длится около пяти месяцев. Первый снег выпадает в конце октября, а устойчивый снежный покров и ледостав – в двадцатых числах ноября. В долине р. Волги снежный покров устанавливается на 15 дней позже, а разрушается на 5 дней раньше, чем на возвышенностях. Самый холодный месяц в Самаре - январь, когда СТВ составляет -14 °С (рис. 1.2). Погода в Самарской области начинает меняться с зимней на летнюю только в начале апреля. 7

Рис. 1.2. Среднемесячная температура воздуха в январе Весной в Самаре сухая погода, которая сопровождается резкими колебаниями температур днём и ночью. Лето начинает ощущаться уже в конце мая, и продолжается до конца сентября. Самым жарким месяцем является июль – значение СТВ составляет +23°С. Из-за суховеев температура может достигать значений до +35°С (рис. 1.3). Помимо экстремально высоких температур, в Самаре наблюдаются резкие похолодания, вызванные арктическими вторжениями. Осень в Самарской области начинается в начале сентября и длится около двух с половиной месяцев. В сентябре стоит теплая и солнечная погода с СТВ +15 - +18 °С. В октябре температура понижается, погода становится пасмурной и дождливой. К концу ноября территория области покрывается снежным покровом. Территория Самарской области принадлежит к зоне недостаточного увлажнения. Осадки распределены неравномерно от 360 мм на юго-востоке до 8

580 мм на северо-востоке. Максимум осадков приходится на летние месяцы (июнь, июль). Рис. 1.3 Среднемесячная температура воздуха в июле Для климата Самарской области характерны сильные ветры южного направления, со средней скоростью до 4 м/с. При этом, в степной зоне в зимнее время возможны ветры со скоростью до 30 м/с. Зимой преобладает южный ветер, весной и летом – северный, осенью - южный и юго-западный [29]. Близость безводных азиатских полупустынь сказывается на климате южных регионов области, что выражается там в периодических засухах. Это же обстоятельство делает значительные земельные угодья области зоной рискованного земледелия [30]. 9

Глава 2. Температурно-влажностный режим Самарской области Температура воздуха является одной из важнейших метеорологических величин, наиболее полно характеризующих физическое состояние атмосферы, погоду и климат данной местности [24]. Термический режим воздуха формируется под влиянием макромасштабных (атмосферную циркуляцию, радиационный режим и характер подстилающей поверхности, определяемых широтой местности, степенью континентальности и макрорельефом), так и местных факторов (мезо- и микрорельеф, характер растительности и почв, близость водоемов и т.д., что приводит к сложной картине пространственно-временного распределения температуры) [10, 14]. 2.1 Средние и экстремальные температуры воздуха Детально рассмотрим распределение многолетней средней месячной температуры воздуха по территории Самарской области осредненной для 10 станций за период 1954 – 2019 гг. Средняя многолетняя температура воздуха в январе изменяется по области от -12,7◦Ⅽ (ст. Клявлино) до -10,7 ◦Ⅽ (ст. Тольятти), таким образом перепад температур с севера на запад составляет 2,0◦Ⅽ (рис.2.1). Как видно из табл. 2.1, четко прослеживается годовой ход температуры воздуха. Она быстро начинает возрастать с марта по июль в связи с увеличением продолжительности дня и приходящей солнечной радиации (рис. 2.2, 2.3). Распределение многолетней средней июльской температуры по территории области достаточно однородное и колеблется от 19,6◦Ⅽ (ст. Клявлино) до 21,3◦Ⅽ (ст. Безенчук) (рис. 2.4). 10

Рис 2.1 Средняя январская температура воздуха Рис 2.2 Средняя температура воздуха за март 11

Рис 2.3 Средняя температура воздуха за май Рис 2.4 Средняя температура за июль 12

Среднегодовая температура воздуха возрастает с севера на юг от 3,7°С (ст. Клявлино) до 5,5°С (ст. Тольятти). Величина амплитуды годового хода на территории области меняется от 12,2°С (ст. Новодевичье) до 13,2°С (ст. Авангард, Зерносовхоз), т.е. возрастает к востоку области, что свидетельствует о континентальности климата. Для оценки среднемесячным межгодовой температурам изменчивости температуры рассчитывались значения воздуха ее по средних квадратических отклонений (СКО). СКО имеет хорошо выраженный годовой ход и распределена равномерно по территории области. В январе изменяется от 3,58 (ст. Новодевичье) до 3,97 (ст. Авангард, Зерносовхоз) (рис. 2.2). В холодный период СКО принимает максимальные значения, нежели чем в теплый (рис 2.5). В июле СКО изменяется от 1,82 (ст. Новодевичье) до 2,04 (ст. Клявлино) (рис. 2.6). СКО рассчитанное по среднегодовым значениям, наиболее однородно и колеблется от 2,53 (ст. Новодевичье) до 2,71 (ст. Авангард, Зерносовхоз) (табл. 2.2). Рис 2.5 Среднее квадратическое отклонение температуры воздуха за январь 13

Таблица 2.1 Средняя месячная и годовая температура воздуха (◦Ⅽ) на территории Самарской области за 1954-2019 гг. Станции Ⅳ Ⅴ Месяцы Ⅵ Ⅶ Ⅷ Ⅸ Ⅹ Ⅺ Ⅻ год А Ⅰ Ⅱ Ⅲ Тольятти -10,7 -10,4 -4,0 6,9 15,1 19,2 21,2 19,2 13,3 5,8 -1,8 -7,6 5,5 12,8 Новодевичье -11,1 -10,6 -4,5 5,9 14,4 18,4 20,3 18,6 12,6 5,1 -2,4 -8,1 4,9 12,2 Сызрань -11,1 -10,7 -4,4 6,5 14,8 18,1 20,8 18,9 12,8 5,2 -2,2 -8,1 5,11 12,3 Безенчук -11,5 -11,4 -4,9 7,0 15,5 19,5 21,3 19,4 13,2 5,5 -2,3 -8,4 5,2 12,9 Челно-Вершины -12,5 -12,1 -5,6 5,3 13,9 17,9 19,7 17,6 11,7 4,0 -3,7 -9,4 3,9 12,9 Клявлино Серноводск Самара,ОГМС Аглос Авангард, Зерносовхоз Среднее Максимум Минимум -12,7 -12,3 -11,2 -11,6 -12,0 -11,8 -10,7 -11,1 -5,5 -5,3 -4,1 -4,8 4,8 6,0 6,9 6,6 13,7 14,7 15,3 15,3 17,7 18,5 19,4 19,3 19,6 20,4 21,3 21,1 17,5 18,4 19,4 19,3 11,4 12,4 13,2 13,2 3,5 4,5 5,4 5,3 -4,2 -3,3 -2,4 -2,3 -9,9 -9,3 -8,4 -8,6 3,7 4,4 5,3 5,1 12,9 13,0 12,8 13,1 -12,2 -12,2 -5,4 6,6 15,2 19,3 21,2 19,4 13,1 4,9 -2,8 -9,0 4,9 13,2 -11,7 -10,7 -12,7 -11,3 -10,4 -12,2 -4,9 6,2 -4,0 6,9 -5,6 4,8 14,8 15,5 13,7 18,8 19,5 17,7 20,7 21,3 19,6 18,8 19,4 17,5 12,7 13,3 11,4 4,9 5,8 3,5 -2,7 -1,8 -4,2 -8,7 -7,6 -9,9 4,8 5,5 3,7 11,5 13,2 12,2 14

Таблица 2.2 Среднее квадратическое отклонение температуры воздуха за 1954 – 2019 гг. Станции Тольятти Новодевичье Сызрань Безенчук Ⅰ 3,78 3,58 3,72 3,84 Ⅱ 3,99 3,84 4,01 4,27 Ⅲ 3,01 2,85 2,94 3,33 Ⅳ 2,57 2,42 2,39 2,58 Ⅴ 2,13 2,13 1,96 2,03 Месяцы Ⅵ Ⅶ 2,12 1,92 2,00 1,82 2,00 1,84 2,04 1,86 Челно-Вершины 3,82 4,10 3,01 2,76 2,17 2,09 1,90 1,94 1,85 2,13 2,85 3,48 2,68 Клявлино 3,65 3,65 2,62 2,88 2,26 2,16 2,04 2,10 2,00 2,23 2,75 3,31 2,64 Серноводск 3,89 3,96 2,98 2,82 2,14 2,04 1,91 1,98 1,90 2,13 2,80 3,59 2,68 Самара,ОГМС 3,67 3,80 2,80 2,74 2,15 2,19 2,01 2,01 1,98 2,16 2,53 3,41 2,62 Аглос 3,79 3,89 3,08 2,78 2,06 2,05 1,88 1,89 1,92 2,04 2,97 3,60 2,66 Авангард, Зерносовхоз Среднее Максимум Минимум 3,97 4,36 3,32 2,74 1,98 2,05 1,86 1,83 1,86 2,05 2,81 3,70 2,71 3,77 3,97 3,58 3,99 4,36 3,65 2,99 3,33 2,62 2,67 2,88 2,39 2,10 2,26 1,96 2,08 2,19 2,00 1,91 2,04 1,82 1,90 2,10 1,77 1,88 2,00 1,75 2,08 2,23 1,88 2,72 2,97 2,53 3,51 3,71 3,31 2,63 2,71 2,53 15 Год Ⅷ 1,82 1,86 1,77 1,79 Ⅸ 1,84 1,85 1,75 1,82 Ⅹ 2,14 2,04 1,88 1,96 Ⅺ 2,63 2,59 2,60 2,66 Ⅻ 3,43 3,36 3,54 3,71 2,62 2,53 2,53 2,66

Рис 2.6 Среднее квадратическое отклонение температуры воздуха за июль В климатологии принято различать: периодические амплитуды – вычисленные как разность между средними значениями температуры наиболее теплого и холодного часа; и амплитуды между максимальными и минимальными значениями температуры за сутки [9]. В таблицах 2.3 и 2.4 представлены средние минимальные (максимальные) температуры, дающие представление о средней температуре воздуха в наиболее холодную (теплую) часть суток месяца. На режим минимальной температуры в большей степени, чем на среднюю месячную температуру воздуха, оказывают особенности местоположения станции (характер рельефа, близость больших водоемов, микроклиматические особенности подстилающей поверхности и т.д.). Влияние форм рельефа на 16

максимальную температуру более сглажено, особенно в теплый период, когда развито турбулентное перемешивание. Таблица 2.3 Средние месячные и годовые максимальные температуры воздуха (◦С) за 1954 – 2019 гг. Станции Месяцы Ⅵ Ⅶ Ⅷ Ⅸ Год Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Тольятти -1,7 -1,5 1,7 14,1 20,0 23,4 27,0 25,0 17,5 10,8 4,1 -2,0 11,5 Новодевичье -2,4 -2,0 1,1 12,4 19,5 22,3 25,6 24,1 17,1 9,3 3,1 -2,6 10,6 Сызрань -2,0 -1,8 1,7 12,9 19,1 22,5 26,4 24,3 17,3 9,1 2,9 -2,2 10,8 Безенчук -1,7 -1,8 1,8 13,9 20,3 23,3 26,8 25,0 17,3 9,7 3,1 -2,6 11,3 -3,7 -0,4 13,2 19,0 21,9 25,0 23,6 16,0 8,3 2,6 -4,0 9,8 ЧелноВершины -3,5 Ⅹ Ⅺ Ⅻ Клявлино -4,3 -4,0 -0,6 13,2 19,1 22,1 25,2 23,7 16,2 8,6 1,9 -4,8 9,7 Серноводск -3,2 -3,1 0,6 14,0 19,9 22,6 25,8 24,2 16,9 8,8 2,6 -3,7 10,5 Самара,ОГМС -2,1 -2,3 1,6 14,2 20,4 23,6 27,1 25,4 17,7 10,0 3,3 -2,9 11,3 Аглос Авангард, Зерносовхоз -2,1 -2,4 1,5 13,9 20,0 23,3 26,7 25,0 17,8 9,8 8,0 -2,8 11,6 -2,2 -3,0 1,6 13,9 20,0 23,4 26,4 24,5 17,6 9,6 2,8 -3,5 10,9 17

Таблица 2.4 Средние месячные и годовые минимальные температуры воздуха (◦С) за 1954 – 2019 гг. Станции Месяцы Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Ⅸ Ⅹ Ⅺ Ⅻ Год Тольятти -21,5 -22,1 -10,6 1,6 10,1 15,0 17,4 15,4 8,4 -1,9 -10,3 -16,8 -1,3 Новодевичье -20,5 -21,1 -11,0 0,8 9,7 13,9 16,9 14,7 8,0 -2,6 -10,8 -17,8 -1,7 Сызрань -21,5 -22,2 -10,6 1,4 10,5 14,2 17,3 15,4 8,3 -2,3 -10,5 -18,0 -1,5 Безенчук -22,4 -24,4 -11,6 1,6 10,8 15,1 17,9 15,7 8,7 -2,2 -10,1 -18,7 -1,6 Челно-Вершины -23,2 -24,1 -13,0 -0,4 8,6 13,7 16,0 13,7 7,0 -4,2 -11,8 -19,6 -3,1 Клявлино Серноводск Самара, ОГМС -23,4 -24,1 -21,9 -22,8 -23,6 -23,2 -11,3 -11,9 -10,1 -0,9 0,3 1,3 8,2 9,7 10,5 13,3 14,0 14,9 15,6 16,5 17,5 13,3 14,5 15,2 6,3 7,6 8,3 -4,8 -3,6 -2,5 -12,1 -11,1 -9,4 -19,6 -18,9 -17,8 -3,2 -2,6 -1,4 Аглос -22,9 -22,6 -10,9 1,3 10,8 14,9 17,6 15,7 8,5 -2,4 -10,3 -18,3 -1,5 Авангард, Зерносовхоз -23,4 -25,8 -11,1 0,8 10,2 14,5 17,4 15,9 8,3 -3,5 -11,7 -19,2 -2,3 18

Из табл. 2.3 и 2.4 видно, что годовой ход средних максимумов и минимумов средней месячной температуры аналогичен годовому ходу этой же величины, так как определяется теми же циркуляционными процессами и особенностями подстилающей поверхности. 2.2 Среднее количество атмосферных осадков Атмосферные осадки являются одной из важнейших климатических характеристик и представляют сложное атмосферное явление, характеризующееся видом, фазовым состоянием, количеством, числом дней с осадками и т.д. [18]. Атмосферные осадки являются результатом взаимодействия атмосферных циркуляционных процессов различного масштаба. В умеренных широтах, где и располагается исследуемый регион, атмосферные осадки в значительной степени определяются циклонической деятельностью. Также, они существенно зависят от высоты, формы и ориентации рельефа местности, наличия на территории крупных лесных массивов, водоемов, речных долин и т.п. [16]. В Самарской области в среднем сумма осадков уменьшается с северозапада на юго-восток. Присутствуют территории, где количество осадков существенно больше, чем в среднем по области – это район Жигулевских гор и юго-западные склоны Бугульминско-Белебеевской возвышенности. В этих районах средние годовые суммы осадков заметно превышают 500 мм. На ст. Клявлино (Бугульминско-Белебеевская возвышенность) 626 мм, в то время как среднее по области количество годовых осадков осредненное за период с 1954 по 2019 гг. составляет 489 мм. В течение всего периода максимальное количество осадков наблюдается на крайнем северо-востоке области (ст. Клявлино 626 мм), а минимальное на крайнем юго-востоке (ст. Авангард, Зерносовхоз – 381 мм) (табл.2. 5). 19

Таблица 2.5 Средние многолетние (1954-2019 гг.) значения месячных, сезонных и годовых сумм атмосферных осадков (мм) Месяц, сезон Ⅰ Тольятти Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Ⅸ Ⅹ Ⅺ Ⅻ Год 38 29 27 31 38 53 61 50 48 46 39 38 497 Новодевичье 35 27 28 33 38 54 57 50 52 47 39 34 492 Сызрань 36 27 25 31 35 51 61 48 44 40 35 34 469 Безенчук 36 28 26 30 31 49 51 40 43 41 35 36 445 ЧелноВершины Клявлино 32 25 25 29 37 60 56 51 49 52 39 36 491 52 40 37 35 40 65 62 55 57 65 59 59 626 Серноводск 37 28 26 28 33 54 52 45 47 46 38 40 475 Самара, ОГМС Аглос 51 40 36 39 36 52 55 47 46 52 49 52 554 35 27 26 33 33 55 52 40 42 45 38 36 459 Авангард, Зерносовхоз Среднее Максимум Минимум 25 21 21 27 31 50 42 34 35 36 30 28 381 38 29 28 32 35 54 55 52 40 37 39 40 65 62 25 21 21 27 31 49 42 46 55 34 46 47 40 57 65 59 35 36 30 39 59 28 489 626 381 На рисунках 2.7 - 2.11 представлено как изменяется количество выпавших осадков в различные месяцы года. 20

Рис 2.7 Среднее многолетнее годовое количество осадков за январь Рис 2.8 Среднее многолетнее годовое количество осадков за март В среднем по территории области в теплое время года (апрель – октябрь) осадков выпадает более чем в два раза больше, чем в холодное (ноябрь – март). 21

Рис 2.9 Среднее многолетнее годовое количество осадков за июнь Рис 2.10 Среднее многолетнее годовое количество осадков за август 22

Рис 2.11 Среднее многолетнее годовое количество осадков за октябрь Для оценки межгодовой изменчивости атмосферных осадков по их среднемесячным значениям рассчитывались значения СКО. СКО имеет хорошо выраженный годовой ход и распределено равномерно по территории области. В январе изменяется от 13,3 (ст. Челно-Вершины) до 25,9 (ст. Клявлино) (рис. 2.12). В холодный период СКО принимает максимальные значения, нежели чем в теплый. В июле СКО изменяется от 30,1 (ст. Авангард, Зерносовхоз) до 44,1 (ст. Тольятти) (рис. 2.13). СКО рассчитанное по среднегодовым значениям, наиболее однородно и колеблется от 21,0 (ст. Авангард, Зерносовхоз) до 29,6 (ст. Клявлино) (табл. 2.6). 23

Таблица 2.6 Среднее квадратическое отклонение атмосферных осадков за 1954 – 2019 гг. Станции Ⅰ Месяцы Ⅵ Ⅶ Ⅷ 26,7 44,1 30,4 16,0 Ⅱ 17,7 Ⅲ 14,6 Ⅳ 20,2 Ⅴ 25,9 15,4 16,0 16,2 13,3 25,9 16,4 16,9 15,6 16,9 26,1 16,2 16,5 14,8 16,2 21,5 19,8 20,1 20,8 19,3 22,6 24,3 22,2 20,8 21,3 22,9 28,6 26,0 31,8 33,8 42,5 38,5 43,1 36,0 35,9 35,3 Серноводск 17,2 19,2 15,5 17,8 21,3 31,9 Самара,ОГМС 21,8 22,5 21,3 25,8 22,6 Аглос 15,3 16,3 14,9 21,2 Авангард, Зерносовхоз Среднее 14,0 12,7 13,3 17,2 18,0 Максимум 25,9 Минимум 13,3 Тольятти Новодевичье Сызрань Безенчук Челно-Вершины Клявлино Год Ⅸ 37,1 Ⅹ 23,9 Ⅺ 22,5 Ⅻ 18,5 24,8 33,6 35,9 26,3 30,3 29,9 41,6 32,6 35,3 29,3 33,2 25,2 22,6 20,2 24,6 33,0 23,4 23,3 22,0 21,8 34,2 18,5 19,3 18,8 17,6 28,2 25,1 24,5 23,2 23,4 29,6 38,5 30,1 33,9 25,8 22,3 19,5 24,4 37,1 34,5 29,9 36,1 27,5 32,0 25,6 28,1 21,4 35,5 38,8 28,6 33,1 23,9 25,2 17,4 24,2 18,9 24,8 33,4 30,1 22,2 27,8 20,6 19,8 13,8 21,0 16,5 20,7 22,7 32,7 37,4 29,7 34,0 24,7 24,6 19,7 24,8 26,1 21,5 25,8 25,9 42,5 44,1 35,9 41,6 33,0 34,2 12,7 13,3 17,8 20,8 26,0 30,1 22,2 27,8 20,2 19,8 24 28,2 13,8 29,6 21,0

Рис 2.12 Среднее квадратическое отклонение атмосферных осадков за январь Рис 2.13 Среднее квадратическое отклонение атмосферных осадков за июль 25

Глава 3. Агроклиматические ресурсы Самарской области Агроклиматические ресурсы – совокупность агроклиматических условий, определяющих величину получаемой сельскохозяйственной продукции на конкретной территории сельскохозяйственного [21]. Их влияние производства, в на объекты особенности на и процессы формирование продуктивности культурных растений, обусловливает в значительной мере размер урожая, качество продукции, ее стоимость, производительность труда. Изучение закономерностей формирование урожая культурных растений возможно лишь на основе количественной оценки метеорологических факторов, главными из которых являются свет, тепло, влага [23]. 3.1. Агроклиматические ресурсы тепла и влаги Для оценки критериев увлажнения (засушливости) земли существует большое количество показателей, среди которых наиболее распространены следующие комплексные показатели – гидротермический коэффициент Г.Т. Селянинова, индекс засушливости Д.А. Педя, индекс увлажнения Д.Н. Шашко, коэффициент увлажнения Г.Н. Высоцкого и Н.Н. Иванова [4, 15, 20]. Индекс ГТК Г.Т. Селянинова получил широкое применение для оценки степени увлажнения и засушливости вегетационного периода (табл. 3.1): (1), где ∑R – сумма осадков (мм) и ∑Т – сумма активных температур (выше 10◦Ⅽ). 26

Таблица 3.1 Градации гидротермического коэффициента ГТК Селянинова [4, 17] В агроклиматической практике часто используется индекс засушливости (Si) Д.А. Педя, с помощью которого анализируются условия засушливости и засух. Данный индекс учитывает аномалии температуры воздуха, осадков и влажности в почве [15, 12, 13]. Для теплого периода индекс Si рассчитывается по формуле: (2), где 𝑆𝑆𝑖 – летний индекс Педя, ΔTi – аномалия температуры воздуха, ΔRi – vаномалия количества осадков, σTi и σRi – средние квадратические отклонения Тi и Ri в пункте i [8]. Степень интенсивности засухи или избыточного увлажнения определяется по индексу Si (табл. 3.2). 27

Таблица 3.2 Градации индекса засушливости Д.А. Педя (Si) [8] Индекс биологической эффективности (БЭК) представляет собой произведение суммы активных температур Т>10ºС в сотнях градусов (0,01∑Т>10) на коэффициент увлажнения (КУ) [16]: , (3) БЭК обобщает основные климатические характеристики: атмосферные осадки, температуру и относительную влажность воздуха в годовом ходе, и годовую теплообеспеченность, отражает общий экологический фон. Зоне экологического оптимума соответствует БЭК= 22. Коэффициент увлажнения Высоцкого-Иванова рассчитывается по формуле: (4) где R – годовое количество атмосферных осадков (мм), Е – годовая испаряемость (мм). Для расчета испаряемости нами использовалась формула Н.Н. Иванова: (5) 28

где Т – средняя месячная температура воздуха (°С), f – средняя месячная относительная влажность (%) [19]. КУ используют для выявления условий различной степени засушливости (табл. 3.3). Таблица 3.3 Классификация условий коэффициента увлажнения КУ Для оценки агроклиматических ресурсов в практике сельскохозяйственной климатологии используют биоклиматический потенциал Д.И. Шашко (БКП), который отражает влияние ресурсов тепла и соотношения тепла и влаги на биологическую продуктивность: (6) где Кр(ку) — коэффициент роста по годовому показателю атмосферного увлажнения; ∑t>10°С — сумма температур воздуха выше 10°С, отражающая уровень теплообеспеченности растений в данном месте, °С; ∑tак(баз) — базисная сумма средних суточных значений температуры воздуха за период активной вегетации, т.е. величина, относительно которой осуществляется сравнительная оценка. В формуле (6) коэффициент роста (коэффициент биологической продуктивности) Кр(ку) представляет собой отношение урожайности в данных условиях влагообеспеченности к максимальной урожайности в условиях оптимального увлажнения: (7) 29

где Кувл = Р / ∑d— коэффициент годового атмосферного увлажнения, равный отношению количества осадков к сумме средних суточных значений дефицита влажности воздуха. При значении Кувл = 0,5 создаются оптимальные условия для влагообеспеченности растений. В этих условиях Кр(ку) = 1. В России средняя продуктивность культур широкого ареала (зерновых) соответствует значению БКП = 1,9, принятое за эталон (100 баллов)». Пересчет БКП в баллы осуществляется по следующей формуле: (8) где Бк — климатический индекс биологической продуктивности (относительно средней продуктивности для страны), балл. 55 — коэффициент пропорциональности, определенный по связи средних значений БКП и показателей продуктивности зерновых при уровне агротехники госсортоучастков (табл. 3.4) [3, 22, 23]. Таблица 3.4 Шкала оценки биологической продуктивности Физический смысл БКП Д.И. Шашко заключается в продуктивности экологических типов сельскохозяйственных культур при достигнутом уровне культуры земледелия, определяющихся доступностью для растений питательных веществ, находящихся в почве. Доступность зависит от наличия влаги в почве, с одной стороны, а с другой – от теплового режима. От складывающихся условий тепло- и влагообеспеченности в равной мере зависит продуктивность культур. 30

Таким образом, под БКП следует подразумевать балловую оценку степени доступности для растений питательных веществ. Так же следует подчеркнуть, что с помощью БКП дается общая оценка ресурсов тепла и влаги к запросам отдельных культур и их сортов [5, 6]. 3.2 Оценка условий тепло и влагообеспеченности вегетационного периода В данной работе рассчитывались следующие агроклиматические показатели: индекс засушливости Д.А. Педя (Si) за период с 1954 по 2019 гг.; гидротермический коэффициент Г.Т. Селянинова (ГТК), индекс биологической эффективности (БЭК), коэффициент увлажнения Высоцкого-Иванова (КУ), биоклиматический потенциал Д.И. Шашко (БКП) и климатический индекс биологической продуктивности (Бк) за период с 2010 по 2019 гг. Показателями количества тепла, необходимого для развития культурных растений являются суммы активных и эффективных температур (табл. 3.5). Суммы эффективных температур выше +5°С на территории области изменяются в значительных пределах с севера на юг от 1663℃ (ст. ЧелноВершины) до 1888℃ (ст. Самара) (рис. 3.1). Рис 3.1. Сумма эффективных температур (выше +5°С) 31

Суммы эффективных температур выше +10℃ также имеют выраженную зональность от 1032℃ (ст. Клявлино) на севере до 1276℃ (ст. Самара) на юге Самарской области (рис. 3.2). Рис 3.2. Сумма эффективных температур (выше +10°С) 32

Таблица 3.5 Ресурсы тепла и влаги Сумма активных температ ур Сумма эффективных температур 5° 10° V VI VII VIII Тольятти Новодевичье Сызрань Безенчук Челно-Вершины 2440,0 2328,3 2349,0 2457,4 2258,5 1851,0 1733,6 1773,3 1855,3 1663,0 1187, 1118,6 1158,3 1240,3 1048,0 28,9 27,2 35,9 29,1 32,5 49,2 40,8 46,1 41,6 47,8 48,4 52,1 47,7 39,0 42,3 Клявлино Серноводск 2209 2337,8 1647,0 1753,8 1032,5 1138,8 34,9 29,4 71,6 43,4 Самара, ОГМС 2486,3 1888,0 1276,5 32,2 Аглос Авангард, Зерносовхоз 2458,9 2319,4 1856,8 1795,0 1241,8 1180,0 35,1 34,9 Станция Осадки Гидротермический коэффициент V VI VII VIII ГТК 43,1 49,3 45,4 31,9 37,0 ∑VVIII 169,7 169,5 175,3 141,7 159,7 0,6 0,6 0,8 0,6 0,8 0,8 0,7 0,8 0,7 0,9 0,7 0,8 0,7 0,5 0,6 0,6 0,7 0,7 0,4 0,6 0,7 0,7 0,7 0,6 0,7 58,6 35,2 42,5 35,3 207,7 143,3 0,9 0,7 1,1 0,8 0,9 0,5 0,7 0,5 0,9 0,6 41,6 35,4 41,8 151,1 0,6 0,7 0,5 0,6 0,6 47,7 42,6 33,0 94,8 28,1 32,6 143,8 144,9 0,7 0,8 0,8 0,7 0,4 0,5 0,4 0,5 0,6 0,6 33

Термические ресурсы территории и потребность сельскохозяйственных культур в тепле выражается суммой активных температур. Сумма активных температур (выше 10°С) изменяется от 2209℃ (ст. Клявлино) на севере до 2486℃ (ст. Самара) на юге Самарской области (рис. 3.3). Рис 3.3 Сумма активных температур на территории Самарской области Для оценки условий увлажненности вегетационного периода рассчитывался комплексный показатель гидротермический коэффициент Г.Т. Селянинова (ГТК), учитывающий не только осадки, но и испарение. В табл. 3.6 представлена повторяемость атмосферных засух по ГТК Селянинова. Таблица 3.6 Повторяемость атмосферных засух (%) по ГТК Селянинова 1-очень засушливо, 2-засушливо, недостаточно влажно, 3- избыточно влажно. Станция май июнь 3 1 2 июль 3 1 2 август 1 2 3 1 2 3 Тольятти 77,8 0 Новодевичье 55,6 22,2 22,2 44,4 22,2 33,3 44,4 22,2 33,3 6,67 0 33,3 Сызрань 44,4 22,2 33,3 33,3 22,2 44,4 33,3 33,3 33,3 55,5 0 44,4 22,2 22,2 44,4 33,3 33,3 33,3 33,3 55,5 11,1 33,3 34

Продолжение таблицы 3.6 Безенчук 66,7 11,1 22,2 55,6 11,1 33,3 33,3 55,6 11,1 55,5 44,4 ЧелноВершины 22,2 55,6 22,2 55,6 11,1 33,3 44,4 22,2 33,3 44,4 44,4 11,1 Клявлино 22,2 33,3 44,4 22,2 44,4 33,3 33,3 22,2 44,4 22,2 55,5 22,2 Серноводск 44,4 33,3 22,2 55,6 22,2 22,2 44,4 55,6 0 0 55,5 33,3 11,1 Самара,ОГМС 55,6 22,2 22,2 55,6 22,2 22,2 44,4 44,4 11,1 55,5 11,1 33,3 Аглос Авангард, зерносовхоз 44,4 33,3 22,2 55,6 11,1 33,3 55,6 33,3 11,1 66,7 22,2 11,1 44,4 44,4 11,1 55,6 11,1 33,3 44,4 55,6 0 66,6 11,1 22,2 В мае повторяемость очень засушливо (ГТК ≤ 0,5) составляет от 78% (ст. Тольятти) до 22% (ст. Челно-Вершины, Клявлино), а на других станциях области 40-60%. Рис 3.4. Повторяемость недостаточной влажности за май Засушливо, недостаточно влажно (0,5≤ ГТК ≤ 1) изменяется в пределах 2060%, наименьшие значения повторяемости 0-20% наблюдаются на станциях Тольятти и Безенчук (рис. 3.4). Повторяемость избыточного увлажнения (ГТК>1,0) изменяется от 11-45%, достигая максимума 44,4% на ст. Клявлино (рис. 3.5). 35

Рис 3.5. Повторяемость избыточного увлажнения за май В июне очень засушливо наблюдается на большей территории области на ст. Безенчук, Самара, ОГМС, Черно-Вершины, Аглос, Серноводск и Авангард, Зерносовхоз в 55,6% случаев, на остальной территории области повторяемость атмосферных засух составляет 20-40% (рис. 3.6). Рис 3.6. Повторяемость засушливости за июнь Засушливо, недостаточно влажно отмечается чаще на ст. Тольятти и Клявлино (повторяемость 40 – 55%), наименьшие значения отмечаются на остальных станциях области (10 - 20%). 36

Избыточное увлажнение наблюдается на юге и севере области в 33% случаев, наименьшие значения наблюдаются на ст. Серноводск и Самара, ОГМС (22%), наибольшие - на ст. Сызрань (44,4%) (рис. 3.7). Рис 3.7. Повторяемость избыточного увлажнения за июнь В июле, очень засушливо наблюдается в 50-60% на юге области (ст. Аглос) со значительным уменьшением повторяемости на севере области до 30% (ст. Клявлино, Сызрань и т.д.). Засушливо, недостаточно влажно чаще повторяется в южных районах 40 – 60% (ст. Безенчук и Серноводск), наименьшая повторяемость 20% (ст. ЧелноВершины, Клявлино, Новодевичье) (рис. 3.8). Рис 3.8. Повторяемость недостаточной влажности за июль 37

Повторяемость избыточного увлажнения имеет выраженный зональный характер от 45% (Клявлино) до 0-10% (ст. Серноводск, Авангард, Зерносовхоз) (рис. 3.9). Рис 3.9. Повторяемость избыточной увлажненности за июль В августе очень засушливо отмечается на юге территории, повторяемость этой категории составляет до 66% (ст. Аглос), со значительным уменьшением на западе до 6,6% (ст. Новодевичье) (рис. 3.10). Рис 3.10. Повторяемость засушливости за август 38

Засушливо, недостаточно влажно отмечается на большей части территории области, повторяемость 44 – 55%, на остальной - 0-22% (ст. Новодевичье, Сызрань). Повторяемость избыточного увлажнения на станциях: Сызрань, Тольятти, Новодевичье, Самара - 33-44%, в Безенчук, Серноводск, Аглос, Челно-Вершины - 0–11%, 22% наблюдается на станциях Клявлино и Авангард, Зерносовхоз. Далее рассмотрим анализ повторяемости атмосферных засух по индексу Педя Д.А. на территории Самарской области, позволяющий выявить особенности и закономерности проявления и распространения опасных явлений, таких как засуха и избыточное увлажнение. Засушливые условия наблюдаются в период активной вегетации культур, с максимальной повторяемостью средней засухи 0 – 15% (табл. 3.7). Нормальное увлажнение по территории области отмечается от 4% до 55%. Избыточное увлажнение, как явление имеет практическое значение в связи с тем, что в период уборки урожая, заготовки, хранения может наносить значительный материальный ущерб. Потери урожая вследствие избыточного увлажнения могут быть не менее потерь от засух. Максимум повторяемости избыточного увлажнения отмечается в мае 24,2% на ст. Безенчук. Таблица 3.7 Повторяемость атмосферных засух (%) по индексу Д.А. Педя: 1-средняя засуха, 2-нормальное увлажнение, 3-среднее избыточное увлажнение май Станция июнь июль август 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 Тольятти 4,5 34,8 7,6 7,6 40,9 7,6 4,5 27,3 9,1 7,6 4,5 10,6 Новодевичье 4,5 37,9 7,6 9,1 37,9 10,6 10,6 28,8 6,1 6,1 47,0 9,1 Сызрань 1,5 47,0 10,6 10,6 40,9 1,5 7,6 39,4 10,6 39 9,1 15,2 37,9

Продолжение таблицы 3.7 Безенчук 0,0 24,2 24,2 12,1 30,3 9,1 34,8 9,1 9,1 Клявлино 10,6 45,5 4,5 12,1 37,9 Серноводск 10,6 42,4 7,6 7,6 10,6 33,3 10,6 7,6 50,0 9,1 9,1 Челно47,0 9,1 6,1 56,1 6,1 10,6 43,9 9,1 3,0 51,5 6,1 13,6 34,8 12,1 9,1 42,4 4,5 3,0 53,0 7,6 Самара,ОГМС 6,1 47,0 3,0 10,6 34,8 6,1 7,6 31,8 0,0 7,6 43,9 9,1 Аглос 9,1 Вершины 45,5 12,1 6,1 3,0 45,5 6,1 10,6 27,3 6,1 15,2 36,4 4,5 6,1 42,4 7,6 57,6 1,5 12,1 48,5 0 12,1 54,5 3,0 4,5 37,9 15,2 Авангард, зерносовхоз Многолетняя динамика индекса Д.А. Педя для вегетационного периода имеет восходящий характер, что свидетельствует о его росте (рис.3.11). 0,200 КНЛТ индекса Педя/10 лет 0,180 0,160 0,140 0,120 0,100 0,080 0,060 0,040 0,020 0,000 Ряд1 Май Июнь Июль Август 0,040 0,058 0,168 0,219 Рис.3.11 Осредненные КНЛТ индекса Д.А. Педя для вегетационного периода Самарской области за 1954 - 2019 гг. Значения КНЛТ индекса Д.А. Педя в среднем увеличиваются в югозападном направлении. Каталоги случаев с сильной засухой и избыточным увлажнением индекса Д.А. Педя за вегетационный период с 1954 по 2019 гг. приведены в приложении (табл. 1 и 2). 40

В Самарской области средняя по территории величина показателя БЭК изменяется от 11 до 22 (табл. 3.8). Наибольшие его величины характерны для северной и западной частей: ст. Тольятти и Клявлино. Наименьшие значения БЭК отмечаются в южной части: ст. Аглос и Авангард, Зерносовхоз (рис. 3.12). Таблица 3.8 Комплексные показатели биологической продуктивности на территории Самарской области за период с 2010 по 2019 гг. Станции Тольятти Новодевичье Сызрань Безенчук Челно-Вершины Клявлино Серноводск Самара,ОГМС Аглос Авангард, Зерносовхоз Индексы КУ БЭК 0,92 22,12 0,7 16,03 0,65 15,00 0,59 14,3 0,73 16,03 0,89 19,13 0,57 13,19 0,67 16,46 0,57 13,89 0,49 11,29 Рис 3.12. Индекс биологической эффективности за 2010-2019 гг. На рис.3.14 представлено распределение БЭК за 2010 год, значения варьируются от 7 до 16. Самое наименьшее значение отмечается на юге, это 41

станция Авангард, Зерносовхоз, а самое наибольшее на ст. Тольятти. Небольшие значения БЭК говорят о том, что 2010 год был засушливым. Рис 3.14. Индекс биологической эффективности за 2010 год Рис. 3.15. Коэффициент увлажнения за 2010-2019 гг. Условия увлажнения по КУ в пределах Самарской области изменяются от «сухих» (КУ=0,49, ст. Авангард) до «влажных» (КУ=0,89 ст. Клявлино) с севера на юг. Наибольшее уменьшение значений КУ свойственно для юга Самарской 42

области. Причиной является подъем температур и снижение осадков, в частности в вегетационный период. Рис. 3.16. Коэффициент увлажнения за 2010 год На рис. 3.16 мы видим, что коэффициент увлажнения на всех станциях «полусухой», так как год засушливый. Причина такой сильной засухи была в аномально долгом нахождении антициклона на ЕТР. 3.3. Агроклиматическое районирование территории Самарской области Агроклиматическое районирование – система подразделений территории, различающихся между собою климатическими условиями развития, роста, перезимовки растений и особенностями сельскохозяйственного производства [25]. По территориям сельскохозяйственных зон Самарская область делится на 3 зоны (рис. 3.17): 1) северная зона – ст. Челно-Вершины, Клявлино, Серноводск. 2) центральная зона – ст. Тольятти, Самара, Безенчук, Сызрань, Новодевичье. 43

3) южная зона – ст. Аглос и Авангард, Зерносовхоз. В Самарской области выращивают следующие сельскохозяйственные культуры: озимые зерновые культуры (пшеница, рожь), яровые зерновые культуры (пшеница, рожь, ячмень, овес, кукуруза на зерно и т.д.), технические культуры (сахарная свекла, подсолнечник), картофель, овощи [27]. Согласно агроклиматическому районированию Д.И. Шашко территория Самарской области относится к подпоясу умеренных или средних и поздних культур умеренного пояса со сравнительно повышенными требованиями к теплу (кукуруза на зерно, подсолнечник на семена, сахарная свекла на сахар, соя, рис и т.д.), ∑ 𝑡 > 10°𝐶 = 2200 − 4000 [25]. Рис. 3.17. Сельскохозяйственные зоны Самарской области В данной работе предпринята попытка провести агроклиматическое районирование территории Самарской области с учетом пространственной 44

изменчивости средних многолетних значений биоклиматического потенциала Д.И. Шашко (БКП) (рис. 3.18). Рассчитанные значения БКП (табл. 3.9) позволили районировать территорию области с выделением двух районов: • район А (БКП = 1,6; Бк = 88 балл.) – хорошие условия (центральная зона – ст. Тольятти); • район Б (БКП = 1,2-1,4; Бк = 66-77 балл.) – удовлетворительные условия (северная и южная зоны – остальные станции области) (рис. 3.18). Наиболее высочайшим агроклиматическим потенциалом обладают районы, отличающиеся более подходящими для роста растений соответствием ресурсов тепла и влажности. Избыток или недостаток одного из них приводит к понижению продуктивности климата. Таблица 3.9 Согласно рис. 3.18 можно сказать, что благоприятные агроклиматические условия отмечаются на западе области (ст. Тольятти), где Бк достигает 45

максимума 88 балл. Наименьшие значения Бк=66 балл наблюдаются на юговостоке области (ст. Авангард, Зерносовхоз). Рис. 3.18 Распределение значений климатического индекса биологической продуктивности применительно к территории Самарской области Согласно расчетам, в Самарской области средняя продуктивность культур широкого ареала (зерновых) соответствует значению БКП=1,4, что соответствует пониженной биологической продуктивности (75 балл). Об этом свидетельствуют и показатели валового сбора зерна (ВСЗ) за период с 2010 по 2018 гг. (табл. 3.10) [27]. Среднее значение ВСЗ составило 1590,4 тыс.тонн по сравнению со средним многолетним ВСЗ (с 1913 по 2018 гг.)=1906,8 тыс.тонн (рис. 3.19). Урожайность сельскохозяйственных культур зависит от погодных и климатических факторов. сельскохозяйственных Наибольшее культур оказывают влияние на урожайность метеорологические условия вегетационного периода, особенно осадки, выпавшие за период с апреля по июнь. Одним из главных природных факторов, влияющим на урожайность 46

растений, является засуха, интенсивность которой в области начала увеличиваться. Таблица 3.10. Рис. 3.19. Валовый сбор зерна с 1913 по 2018 гг. на территории Самарской области Таким образом можно сделать следующий вывод, что территория Самарской области в настоящее время имеет удовлетворительные агроклиматические ресурсы и относится к ареалу средней и пониженной продуктивности. В Самарской области отмечаются неблагоприятные условия увлажнения в связи с засухами 2010, 2011, 2015 и 2016 гг. и достаточная теплообеспеченность. 47

Заключение В результате выполненного исследования были сделаны следующие выводы: 1) Среднегодовая температура воздуха возрастает с севера на юг от 3,7°С (ст. Клявлино) до 5,5°С (ст. Тольятти). Величина амплитуды годового хода на территории области меняется от 12,2°С (ст. Новодевичье) до 13,2°С (ст. Авангард, Зерносовхоз), т.е. возрастает к востоку области, что свидетельствует о континентальности климата. 2) В течение всего периода максимальное количество осадков наблюдается на крайнем северо-востоке области (ст. Клявлино 626 мм), а минимальное на крайнем юго-востоке (ст. Авангард, Зерносовхоз – 381 мм). 3) Суммы эффективных температур выше +5°С на территории области изменяются в значительных пределах с севера на юг от 1663℃ (ст. ЧелноВершины) до 1888℃ (ст. Самара). 4) Суммы эффективных температур выше +10℃ также имеют выраженную зональность от 1032℃ (ст. Клявлино) на севере до 1276℃ (ст. Самара) на юге Самарской области. 5) Суммы активных температур изменяются от 2209℃ (ст. Клявлино) на севере до 2486℃ (ст. Самара) на юге Самарской области. 6) По индексу Г.Т. Селянинова сильная засушливость отмечается на ст. Тольятти (максимальная повторяемость составляет 77,8%). Повторяемость засушливо, недостаточно влажно на многих станциях области равна 55,6%. В период активной вегетации сельскохозяйственных культур повторяемость избыточного увлажнения варьируется от 0-44%. 7) По индексу Д.А. Педя, засушливые условия наблюдаются в период активной вегетации культур, с максимальной повторяемостью средней засухи в мае 0 – 15%. Нормальное увлажнение по территории области отмечается от 4% до 55%. Максимум повторяемости избыточного увлажнения отмечается в мае 48

24,2% на ст. Безенчук. Значения КНЛТ индекса Д.А. Педя в среднем увеличиваются в юго-западном направлении. 8) В Самарской области средняя по территории величина показателя БЭК изменяется от 11 до 22. Наибольшие его величины характерны для северной и западной частей: ст. Тольятти и Клявлино. Наименьшие значения БЭК отмечаются в южной части: ст. Аглос и Авангард, Зерносовхоз. Значения БЭК за 2010 год, варьируются от 7 до 16. Самое наименьшее БЭК отмечается на юге (ст. Авангард, Зерносовхоз), а самое наибольшее на ст. Тольятти. Небольшие значения БЭК говорят о том, что 2010 год был засушливым. 9) Условия увлажнения по КУ в пределах Самарской области изменяются от «сухих» (КУ=0,49, ст. Авангард) до «влажных» (КУ=0,89 ст. Клявлино) с севера на юг. Коэффициент увлажнения в 2010 г. на всех станциях «полусухой», т.к. год засушливый. Причина такой сильной засухи была в аномально долгом нахождении антициклона на ЕТР. 10) Наилучшие агроклиматические условия наблюдаются на западе области (ст. Тольятти), показатель Бк имеет максимальные значения (88 балл.) Наименьшие значения Бк=66 балл наблюдаются на юго-востоке области (ст. Авангард, Зерносовхоз). 11) Территория Самарской области в настоящее время имеет удовлетворительные агроклиматические ресурсы и относится к ареалу средней и пониженной продуктивности. В Самарской области отмечаются неблагоприятные условия увлажнения в связи с засухами 2010, 2011, 2015 и 2016 гг. и достаточная теплообеспеченность. 49

Список литературы 1) Воронин В.В. География Самарской области/ В.В. Воронин, В.А. Гавриленкова. – Самара: ГОУ СИПКРО, 2008. – 266 с. 2) Галимова Р.Г. Агроклиматические ресурсы Республики Башкортостан / Р.Г. Галимова, Ю.П. Переведенцев, Г.А. Яманаев // Вестник Воронежского государственного университета. Серия География. Геэкология. – 2019. - № 3. - С. 29-39. 3) Жуков В.А., Зоидзе Е.К. Вопросы агроклиматологии/ В.А. Жуков, Е.К. Зоидзе. – Л.: Гидрометеоиздат, 1989. – 152 с. 4) Зоидзе Е. К. Опыт агроклиматического и оперативного мониторинга засушливых явлений в России по наземным данным / Е. К. Зоидзе, О. И. Задорнова, Т. В. Хомякова // Труды Главной геофизической обсерватории им. А. И. Воейкова. – 2012. - №565. – С. 152 – 164. 5) Зоидзе Е.К. Об одном подходе к исследованию неблагоприятных агроклиматических явлений в условиях изменения климата в РФ // Труды Главной геофизической обсерватории им. А. И. Воейкова. – 2004. - №1. - С. 96104. 6) Зоидзе Е.К., Овчаренко Л.И. Сравнительная оценка сельскохозяйственного потенциала климата территории РФ и степени использования ее агроклиматических ресурсов сельскохозяйственными культурами/ Е.К. Зоидзе, Л.И. Овчаренко. – СПб.: Гидрометеоиздат, 2000. – 75 с 8) Изменения климатических условий и ресурсов Среднего Поволжья: учебное пособие по региональной климатологии / Ю. П. Переведенцев [и др.]. – Казань: Центр инновационных технологий, 2011. – 296 с. 9) Климатология / Под ред. О.А. Дроздова, Н.В. Кобышевой. – Л.: Гидрометеоиздат, 1989. – 568 с. 10) Климат России / Под ред. Н.В. Кобышевой. – СПб.: Гидрометеоиздат, 2001. – 655 с. 50

11) Константинова Т.С., Коробов Р. М., Николаенко А.В. Картографическое моделирование биологической эффективности климата Молдавии /Т. С. Константинова, Р. М. Колобов, А. В. Николаенко// Известия РАН. Серия Географическая. – 1999. - №3. - С. 86-92. 12) Лаврова И. В. Классификация полей индекса атмосферной засушливости в связи с проблемой современных изменений климата / И. В. Лаврова, А. И. Угрюмов // Метеорология и гидрология. – 2008. – №12. –С. 25-32. 13) Летняя засуха (май - август 1949-1999 гг.) на территории бывшего СССР / В. П. Садоков [и др.] // Труды Гидрометеорологического научно- исследовательского центра Российской Федерации. – 2001. – Вып. 336. – С. 3-33. 14) Матвеев Л.Т. Физика атмосферы / Л. Т. Матвеев. – СПб.: Гидрометеоиздат, 2000. – 778 с. 15) Педь Д. А. О показателях засухи и избыточного увлажнения / Д. А. Педь // Труды Гидрометцентра СССР. – 1975. – Вып. 156. – С. 19-39. 16) Переведенцев федерального Ю.П округа / Климат Ю.П. и окружающая Переведенцев, среда М.А. Приволжского Верещагин, К.М. Шанталинский, Э.П. Наумов, В.В. Соколов [и др.]; науч. ред. Ю.П. Переведенцев. – Казань: Казан. ун-т, 2013. – 300 с. 17) Переведенцев Ю. П. Агроклиматические ресурсы Ульяновской области и их влияние на урожайность зерновых культур / Ю. П. Переведенцев, Р. Б. Шарипова, Н. А. Важнова // Вестник Удмуртского университета. Серия Биология. Науки о Земле. – 2012. – Вып. 2. – С. 120-126. 18) Российский гидрометеорологический энциклопедический словарь. Т 2 / Под ред. А.И. Бедрицкого. – СПб.: «Летний сад», 2008. – 311 с. 19) Руководство по специализированному обслуживанию экономики климатической информацией, продукцией и услугами / под ред. Н. В. Кобышевой. – Cанкт-Петербург: Росгидромет, 2008. – 336 с. 20) Синицина Н. И. Агроклиматология / Н. И. Синицина, И. А. Гольцберг, Э. А. Струнников. – Л: Гидрометеоиздат, 1973. – 344 с 51

21) Толковый словарь по сельскохозяйственной метеорологии / Под ред. И.Г. Грингоф. – СПб.: Гидрометеоиздат, 2002. – 470 с. 22) Тооминг Х.Г., Каринг П.Х. Агроклиматические условия и продуктивность сельскохозяйственных культур. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. – 105 с. 23) Хомякова Т.В., Зоидзе Е.К. Агроклиматическая оценка почвенных засух на европейской территории РФ (по наземным данным) /Т.В. Хомякова, Е.К. Зоидзе// Метеорология и гидрология. - 2002. - №9. - С. 75-85. 24) Хромов С.П. Метеорология и климатология / С.П. Хромов, М.А. Петросянц. – М.: Изд-во МГУ. – 2004. – 580 с. 25) Шашко Д.И Агроклиматическое районирование СССР/ Д.И. Шашко. Москва, изд-во «Колос», 1967. – 335 с. «Электронный ресурс» 26) Физико –географическая карта Самарской области [Электронный ресурс] URL: http://douala.ru/maps/russia-oblast/Samarskaya_obl.jpg - дата обращения 15.02.2020 27) Территориальный орган Федеральной службы государственной статистики по Самарской области. [Электронный ресурс] URL: https://samarastat.gks.ru/agriculture - дата обращения 04.06.2020 28) Почвы [Электронный ресурс] URL: https://sites.google.com/site/enciklopediasamarskojoblastit2/home/pocvy/pocvennyjpokrov - дата обращения 17.02.2020 29) Климат Самарской области [Электронный https://www.meteonova.ru/klimat/63/Samarskaya%20Oblast/ ресурс] URL: - дата обращения 23.02.2020 30) Климат Самарской области [Электронный ресурс] URL: https://works.doklad.ru/view/Y3JRvK5Bodg.html - дата обращения 09.03.2020 52

Приложение 53

Таблица 1 Каталог случаев с сильной засухой индекса Д.А. Педя для территории Самарской области за вегетационный период с 1954 по 2019 гг. Станции Тольятти Месяцы Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Новодевичье Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Сызрань Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Безенчук Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Челно-Вершины Ⅴ Ⅵ 3,44 (1957) 3,31 (1981) 3,22 (1972) 4,04 (1972) 3,53 (1957) 3,07 (1956) 3,17 (1972) 4,60 (1972) 3,12 (1957) 3,40 (1956) 3,69 (1972) 4,90 (1972) 3,06 (1979) 3,44 (1989) 3,71 (1981) 3,14 (2007) 3,50 (1984) 3,48 (1981) 3,10 (2002) 3,79 (2007) 3,46 (1979) 3,77 (1995) 4,08 (1981) 3,73 (2007) 3,61 (1984) 3,40 (1995) 3,21 (2001) 3,62 (2010) 3,28 (1998) 4,72 (2010) 3,52 (2010) 3,77 (1984) 3,61 (1998) 5,6 (2010) 4,51 (2010) 3,96 (2010) 3,61 (2011) 4,12 (2016) 3,09 (1956) 3,70 (1954) 4,14 (1972) 3,80 (1957) 3,06 (1988) 3,20 (1975) 3,21 (1972) 3,46 (2007) 3,24 (1984) 3,36 (1995) 3,54 (1981) 3,35 (2001) 3,93 (2010) 3,65 (1995) 3,36 (2002) 3,03 (2010) 3,35 (2015) 54 3,35 (1998) 3,20 (2002) 3,64 (2016) 3,94 (2010) 5,06 (2010) 3,27 (2011) 3,65 (1998) 4,96 (2010) 4,00 (2010) 3,88 (2011) 4,03 (2010) 3,64 (2011) 3,23 (2016) 3,39 (2015)

Ⅶ Ⅷ Клявлино Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Серноводск Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Самара,ОГМС Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Аглос Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Авангард, Зерносовхоз Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ 4,17 (2010) 4,09 (1972) 3,89 (1957) 3,19 (1998) 4,25 (2010) 3,03 (1967) 3,51 (1957) 3,44 (2010) 3,83 (201) 3,23 (1967) 3,59 (1957) 3,04 (1956) 3,53 (1988) 4,34 (1972) 3,53 (1957) 3,20 (1975) 3,32 (1972) 4,31 (1972) 3,82 (2010) 4,14 (2010) Продолжение таблицы 1 3,59 (2010) 4,23 (2016) 3,19 (2010) 3,20 (2011) 4,00 (1972) 3,27 (1981) 3,72 (2010) 3,45 (2016) 3,02 (2007) 3,51 (1984) 3,39 (2010) 3,55 (2016) 3,74 (1995) 3,77 (2011) 3,74 (2010) 3,40 (1984) 3,79 (1995) 5,09 (2010) 3,66 (2010) 3,97 (1998) 3,07 (2009) 4,02 (2010) 4,06 (2015) 3,41 (2009) 3,28 (2010) 4,40 (2015) 3,44 (2015) 3,84 (1972) 3,00 (1979) 3,58 (1981) 5,09 (2010) 3,75 (2007) 3,25 (1979) 3,87 (1981) 3,09 (2002) 3,49 (2007) 3,58 (2016) 55 3,83 (2016) 4,35 (1998) 3,48 (2011) 3,40 (2016)

Таблица 2 Каталог случаев с избыточным увлажнением индекса Д.А. Педя для территории Самарской области за вегетационный период с 1954 по 2019 гг. Станции Тольятти Месяцы Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Новодевичье Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Сызрань Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Безенчук Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ -3,09 (1990) -3,24 (2002) -3,87 1956 -3,01 (1960) -3,13 (1973) -3,41 (1978) -3,51 1956 -4,59 1980 -3,81 1999 -3,29 1978 -3,89 1956 -6,61 1960 -3,32 (1956) -4,19 1964 -3,91 (1997) -3,40 (2003) -4,16 1968 -3,35 (1994) -3,02 (1989) -3,08 (1990) -4,04 1964 -5,18 2013 -4,03 (1999) -3,09 (2017) -3,51 1973 -3,28 1956 -3,60 1980 -3,03 1976 -5,42 1987 -4,99 2004 -4,09 2007 -4,19 1969 -3,88 1973 -3,74 1979 -3,95 2004 -4,61 2015 -4,05 2003 -3,15 1961 -3,02 1962 -3,54 (1960) -5,66 1978 -3,28 2017 -4,98 1964 -4,41 1984 -3,24 (1964) -3,46 1984 -3,58 1968 -3,08 1993 -3,70 (1969) -3,14 1990 -5,33 1973 -3,78 1974 -3,47 1987 -6,95 2003 -5,74 2004 -3,11 (1973) -3,14 1994 -3,56 (1976) -3,76 2003 -3,27 (1983) -3,32 2007 -3,70 (1988) -3,86 2017 -3,66 (1989) -3,31 1964 -3,10 1990 -6,12 1973 -4,67 1993 -3,24 1976 -3,50 1979 -3,04 1985 -5,79 1993 -4,03 (1999) 56 -4,58 (1990) -3,58 (1992) -7,31 (1997) -4,70 (1999) -5,14 (2000) -3,45 (2001) -3,31 (2002) -3,12 (2006) -4,19 (2017)

ЧелноВершины Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Клявлино Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Серноводск Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Самара, ОГМС Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Аглос Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Авангард, -5,07 (1998) -3,27 (1974) -3,54 (1956) -3,29 (1962) -3,22 (1969) -4,65 (2017) -3,69 (1956) -5,40 (1980) -3,18 (1990) -3,31 (2003) -3,23 (1956) -3,58 (1960) -3,43 1997 -5,50 1960 -3,61 1961 -3,18 1976 -4,88 1997 -4,53 1974 -3,66 1959 -3,20 1962 Продолжение таблицы 2 -3,05 (1994) -3,43 (2007) -3,24 (1980) -3,08 (1990) -3,17 (1969) -3,66 (1984) -3,04 (1999) -3,75 (2017) -3,13 (1979) -3,83 (1980) -4,55 1999 -3,19 1974 -3,33 1964 -3,74 1980 -3,01 2000 -5,16 1978 -7,80 1961 -3,04 1976 -4,36 (1993) -3,61 (1999) -3,44 (2000) -3,89 (2001) -3,23 (1973) -3,06 (1976) -3,01 (1986) -3,08 (2000) -3,13 (1987) -3,13 (1987) -3,00 (2001) -3,62 (2007) -3,62 (2007) -3,16 2000 -4,12 1978 -3,11 1973 -3,13 1984 -3,05 1990 -3,18 1985 -3,42 1987 -3,15 1994 -3,16 1987 -3,40 1993 -3,30 2003 -3,51 1989 -4,41 2011 -3,36 1993 -3,42 2017 -3,29 1983 -3,78 1964 -3,13 1980 -4,37 1984 -3,31 1973 -3,52 1987 -3,29 1990 -4,27 1987 -4,44 1989 -3,81 2017 -3,49 1989 -3,17 2004 -4,43 2006 Ⅴ 57

Зерносовхоз Продолжение таблицы 2 Ⅵ Ⅶ Ⅷ -3,16 (1968) -3,72 (1959) -4,16 (1997) -3,80 (1960) -3,96 (1968) -3,05 (1978) -4,47 (1984) -3,68 (1990) -3,70 (1993) 58 -5,07 (2017)

Рецензии:

Авторизуйтесь, чтобы добавить рецензию

- у работы пока нет рецензий -

Отзывы:

Авторизуйтесь, чтобы оставить отзыв