Социально-экономические проблемы приграничья (стр. 8 )

Тополого-плювиальные циклы и системы атмосферного увлажнения. Как и температуры осадки организуются относительно оси времени в определенные последовательности. В системе холодных и теплых фронтов, циклонов и антициклонов, на фоне и в среде макромасштабных атмосферных явлений, формируется приземное ландшафтно-космическое увлажнение, которое, как и теплообеспеченность организуется космическими и ландшафтными факторами, координируется системой термодинамических процессов в пределах элементарных плювиальных циклов. В общем, эти составляющие отражают классическое представление о свойствах приземной атмосферы. Но если приземная атмосфера - масштабное климатическое явление, то элементарные плювиальные циклы его генетически структурные составляющие. Эти структуры не повторяют тепловые периоды и не синхронны с ними. Причиной подобной несогласованности является участие в формировании осадков фазовых переходов влаги – скрытой теплоты парообразования, конденсации и льдообразования. Несмотря на подобные различия в организации ландшафтного увлажнения, по времени прослеживается тот же порядок, что и в элементарных тепловых циклах и их системах.

Пространственно-временное единство систем увлажнения и теплообеспеченности территории. Выше приведенный анализ температур и осадков позволил сделать вывод, что они изменяются по системно геотопологическому сценарию, признаки которого прослеживаются и на более высоких уровнях формирования климатов - региональном и планетарном. На бесконечно больших интервалах времени и географических пространств имеют место их состояния в виде отрезков – строго последовательных точечных состояний и, при этом, резко сменяемых одиночными и групповыми отклонениями, не связанных между собой. Эти колебания происходят сравнительно быстро, но состояния, предшествующие им и следовавшие за ними, продолжаются несколько сотен лет. Подобное происходит, как уже отмечалось, и в пределах элементарных геосистем, но только на минимальных площадях и отрезках времени. Видимо, климатические системы всех уровней организации являются почти интранзитивными - не сквозными, не последовательно переходными, не предсказуемыми, не эргодичными [3]. При такой эволюции климатов практически невозможно делать прогноз климата на будущие времена и, следовательно, необходимо относиться осторожно к преднамеренным или непреднамеренным антропогенным воздействиям на климатическую систему [1].

Вместе с этим, современные методы статистического анализа долгопериодических изменений климатов и новые географические подходы к познанию элементарных геосистем уже позволяют более реально оценивать будущие состояния увлажнения и теплообеспеченности территории. Перспективными здесь выглядят и геотопологические прогнозы, так как они основываются на реальной уже измеренной информации. Основы изложенных подходов позволили проанализировать геотопологические изменения осадков, температур, как индикаторов аридизации и опустынивания на фоне глобального потепления климата.

Общность и различия в пространственной изменчивости осадков и температур. Проанализированы корреляции между температурами и осадками на метеорологических станциях Иркутска, Читы и одной из станций Монголии. С увеличением средних температур за год на метеостанциях Иркутска и Читы увеличиваются с приемлемой корреляцией температуры и в Монголии. Однако между суммами осадков подобная теснота связей отсутствует. Здесь проявляется лишь слабая тенденция обратного порядка. С увеличением осадков на метеостанциях Иркутска и Читы в Монголии их количество имеет тенденции весьма слабого уменьшения. Но, даже и этот признак может обеспечивать дальнейший направленный поиск территориальных изменений увлажнения и теплообеспеченности в Центральной Азии.

Индикаторы аридизации климата и ландшафтов. Аридизация – процесс геосистемный. Если он начался на глобальном уровне, то проявится на региональном и топологическом. Первичным индикатором аридизации может быть коэффициент климатического увлажнения, отражающий отношение осадков к испаряемости - потенциальному или максимально возможному испарению. Если этот показатель меньше единицы и уменьшается в течение последующих интервалов времени, то явно прослеживается иссушение климата ландшафтной сферы. Но и этот параметр является не корректным. Обычно во влагообороте участвуют почвенные воды, количество которых, превышающее влажность завядания, дополняют атмосферные осадки и этим увеличивают общую увлажненность ландшафта. Любые другие коэффициенты увлажнения, основанные только на соотношениях осадков и температур и не являющиеся составляющими водного и теплового балансов, не могут объективно характеризовать процесс аридизации. Они в некоторой степени фиксируют сам факт аридности (гумидности) территории, т. е. пространственную изменчивость увлажнения. В этом контексте следует рассматривать различия между аридизацией, как процессом уменьшения во времени увлажнения территории, и аридностью – как его пространственную изменчивость.

Климат ландшафта формируется взаимодействием потенциалов внешних и местных притоков тепла и влаги – космического, планетарного и ландшафтного. Они обеспечивают тепло-влагообороты от топологического до планетарного масштаба. На катене времени в пределах ландшафтной сферы формируется геосистемный ансамбль периодов тепла и влаги продолжительностью от одного до несколько десятилетий. Представлен он топологическим множеством известных элементов - испаряемостью, суммарной влагой и коэффициентом увлажнения. Наиболее информативным из них является коэффициент увлажнения, который отражает взаимосвязь водного и теплового балансов и, следовательно, степень проявления аридных и гумидных состояний ландшафта.

Широкомасштабные мощные внешние потоки тепла и влаги трансформируются в ландшафте в элементы структур водного и теплового балансов бесчисленного множества элементарных геосистем. На ландшафтной поверхности формируется, таким образом, система периодов (циклов) разной продолжительности, обусловленных приоритетностью, или равноценностью, или индивидуальностью планетарных, региональных и топологических факторов. Поэтому каждый элемент периода может формироваться одним из перечисленных факторов или их интегральным взаимодействием. Структура периодов оказывается многофакторной. В ряде случаев она однородная, когда ее элементы организованы в малые последовательности (два, три, четыре года), имеются и подобия статистических рядам, иногда прослеживаются экстремальные отклонения одиночных элементов. В этом разнообразии проявляется хаотическая организованность во временных структурах температур и осадков.

Общим для топологических систем температур и осадков является начало их формирования в пределах еще не завершенного предшествующего периода (цикла). Различия же проявляются в разных сроках начала увеличения и достижения максимальных значений. Подобная диссиметрия не позволяет в периоды потепления климата устанавливать надежные корреляции между температурами и суммами осадков.

Анализ полученных данных позволил сделать следующие выводы. В температурных трендах периоды современного потепления отчетливо выражены. Это обусловлено мощным влиянием солнечной активности на формирование приземной температуры и ее распределением по поверхности планеты преобладающе широтными и зональными закономерностями. Они явно проявляются и в относительно приемлемых корреляциях между температурами метеорологических станций Байкальского региона и Монголии.

Как правило, изменения атмосферных осадков в рядах измеренных данных выражены слабо, рассеивание элементов практически не меняется, циклические колебания статистически не выражены. Вместе с этим, при геотопологическом анализе рядов наблюдений (на уровне временной организации их элементов и циклов) отчетливо проявляются в период потепления климата тополого-плювиальные системы с прогнозными свойствами последующих изменений. Но данный прогноз следует оценивать только на уровне тенденции.

На стадии современного потепления климата температуры и осадки увеличиваются с одновременным уменьшением (затуханием) на каждом последующем интервале времени их приращения. Выявляется и еще одна особенность – отсутствует синхронность во временах увеличения и уменьшения температур и осадков. Эти вариационные особенности затрудняют их сравнение и, главное, не дают ответа, в какой степени изменяются осадки в период повышения температур.

Однако, если выявлять корреляции между температурами и осадками, используя все измеренные данные, т. е. всю статистическую совокупность, то практически на всех метеорологических станциях проявляются тенденции уменьшения месячных и годовых сумм осадков с увеличением температур. Это подтверждается сравнением статистических оценок предшествующих периодов потепления и современных.

Было осуществлено статистическое сравнение средних значений и стандартных отклонений рядов температур и осадков в периоды современного потепления и их предшествующих значений. В Чите за гг. и гг. средние значения температур в июле оказались соответственно равными 18,4 и 18,7 0С, суммы осадков – 42,6 и 40,1 мм; в Иркутске за гг. и гг. температуры в июле соответственно равны 17,7 и 18,3 0С, а суммы осадков – 93,4 и 106,6 мм; в Монголии на одной их метеорологических станций средние температуры июля за периоды гг. и  гг. соответственно равны 20 и 21 0С. Эти данные подтверждают факт современного потепления климата, но не дают однозначного ответа на уменьшение сумм осадков. В Чите их количество уменьшилось в Иркутске – увеличилось.

В месте с этим, прослеживается повсеместное увеличение экстремально больших сумм осадков. В июле за период потепления увеличились суммы максимальных осадков: в Чите приблизительно на 10% (1925 г. – 206 мм, 1948 г. –230,1 мм, 1980 г. –253,9 мм, 1988 г. – 236,8 мм), в Иркутске до периода потепления максимум осадков в июле не превышал 226 мм (1906 г.), в современный период повышения температур он увеличился на 40-110 мм (1971 г. – 338,3 мм, в 2001 гмм). В Монголии на одной из метеорологических станций максимум осадков в июле, до периода потепления не превышал 103 мм (1997 г.). За последние годы он увеличился в 1,3-2,1 раза: 245,7 мм (1964 г.), 133 мм (1965 г.), 166 мм (1968 г.), 138,7 мм (1976 г.), 197,5 мм (1990 г.).

По приведенным данным можно весьма ориентировочно и осторожно говорить об уменьшении сумм осадков в период потепления в Забайкалье и Монголии и их увеличение в Прибайкалье. Но, при этом, во время потепления прослеживается общее экстремальное увеличение сумм осадков. Не исключено, что в ближайшее время наступающего похолодания эффект экстремального осадкоформирования существенно увеличится.

Осуществленный анализ изменений осадков и температур в периоды современного потепления климата и выявленные тенденции их последующих модификаций не дают однозначного ответа на обоснование прогноза аридизации Центральной Азии в ближайшие 5-10 лет. Данные только по осадкам и температурам не решают этой проблемы. Следовательно, необходим их анализ в интегральной системе, в которой климатические параметры могли бы быть сравниваемыми и взаимозаменяемыми. Если через температуры определить радиационный баланс и испаряемость (максимально возможное испарение), выразить их в форме водного эквивалента (в мм), то подобное содержание температур в соотношениях с атмосферными осадками могут рассматриваться как коэффициент увлажнения в системе водно-тепловых балансов. Он отражает во сколько раз сумма осадков больше или меньше потенциального испарения (водного эквивалента тепловых ресурсов) и степень участия осадков во влагообороте, в процессе увлажнении (аридизации или гумидизации) территории.

В Иркутске и Чите средние значения высокого увлажнения – максимальных величин коэффициентов увлажнения, приходятся на 1970 годы, в Монголии – на гг. В последующие годы прослеживается существенное его уменьшение, что и отражает увеличение аридизации климата. Если сравнивать эти параметры с аналогичными прошедшего времени, то оказывается, что процесс современной аридизации климата находится в рамках уже известных периодов повышений и понижений температур и сумм осадков, определенных по современной измеренной информации.

В ближайшие 5-10 лет будет прослеживаться тенденция понижения температур и увеличения осадков. Однако приращение осадков в сравнении с уменьшающим тепловым эквивалентом не обеспечит повышение увлажнения. Мощный потенциал тепла в регионах Центральной Азии даже при его уменьшении «съедает» дополнительный приток сумм осадков. Поэтому, в данных климатических условиях следует ожидать последующей аридизации климата, может быть несколько повышенной, но обычной для этого континентального региона Азии, что, в общем, подтверждается анализом дискуссии по историческому «усыханию Азии».

Уже завершаются современные, несколько экстремальные изменения климата, которые следует отнести не столько к глобальным, сколько к внутривековым колебаниям, не столько ко всему географическому пространству планеты, сколько к отдельным его ландшафтам.

«Биологическая аридизация» хозяйственной деятельности, как фактор опустынивания, в основном обуславливается интенсивным выпасом скота, - перевыпасом, перестройкой одних видов растений другими, более устойчивыми к выпасу. Имеются основания говорить о пастбищной дигрессии, как историческом явлении. Если исходить из этих представлений, то процесс антропогенной аридизации в Европе, Сибири и тем более в Монголии практически не прекращается уже в течение двух последних тысячелетий. Видимо, еще в древности скотоводство Центральной Азии «подошло к кризису», когда исчез самобытно устойчивый растительный покров. В результате перевыпаса начался процесс замещения отдельных растений устойчивыми и малоценными в кормовом отношении видами. При этом менялась структура почвы, формировались разные стадии пастбищной дегрессии. Согласно теории геосистем академика [2], данный процесс можно отнести к переменным состояниям ландшафтов, обусловленных хозяйственной деятельностью человека.

И еще следует обратить внимание на один исторический факт. В процессе аридизации и ее локальной нейтрализации существенную роль сыграла мелиорация. Актуальность орошения земель Центральной Азии, как и Великой Евразийской степи, подтверждается историческими сведениями формирования очагов земледелия во всех аридных территориях планеты. Так, все культурные оазисы – это преобразованная человеческим трудом пустыня или земли недостаточного увлажнения. Отвоевывая в пустыне глинистые площади такыров, механически изменяя почвы и орошая их водами среднеазиатских рек, человек создал антропогенные ландшафты, сформировал оптимальную среду своего существования в суровых аридных условиях. Но, они моментально возвращались в свое прежнее аридно-экстремальное состояние, когда ирригационные системы разрушались военными нашествиями.

Таким образом, выполненный обзор исторического «иссушения Азии» и современных климатических прогнозов определяет необходимость дополнения современных классических моделей по формированию, эволюции и прогнозу тепло-влагооборов географическим содержанием. В этой связи, предложенный геотопологический подход к анализу статистических структур на информационных основах элементарных геосистем, показал его эффективность в решении прогнозных проблем. Но для совершенствования геотопологического подхода необходимо исследовать структуры рядов наблюдений, установить мониторинг за их текущей информацией, обеспечить предвидение ее последующих значений.

Выявились и очередные задачи в необходимости географо-климатических оценок аридности и аридизации территории. К ним относятся обоснования методов прогноза увлажнения и теплообеспеченности территории по каждой метеорологической станции, поиск между ними пространственно-временных связей. Лишь после этого, можно обосновывать широкомасштабную системность аридных и гумидных процессов, системность их прогнозов и, следовательно, определять стратегию рационального использования тепла и влаги каждого ландшафта в отдельности.

*Работа выполнена на средства интеграционного проекта СО РАН № 15 «Экологические и социально-экономические следствия опустынивания Центральной Азии и разработка механизмов по снижению отрицательных последствий.

Литература:

1. Монин климата. – Л.: Гидрометеоиздат, 1979. – 407 с.

2. Сочава в учение о геосистемах. – Новосибирск, Наука, 1978. – 319 с.

3. Lorenz E. Climatis determinis.- Meteor., 1968. – N 30. – p.1-3.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ТРАНСГРАНИЧНЫХ ОСОБО ОХРАНЯЕМЫХ ПРИРОДНЫХ ТЕРРИТОРИЙ СЕВЕРО-ВОСТОЧНОЙ МОНГОЛИИ

Институт Географии АН Монголии, г. Улан-Батор

*****@***com

Одной из составных частей единой сети ООПТ Монголии является создание международных трансграничных ООПТ, охватывающих приграничные районы. Учитывая эколого-географические особенности, самые крупные ООПТ Монголии созданы в приграничной зоне. К настоящему времени имеется лишь один международный Российско-Китайско-Монгольский заповедник «Даурия».

В экологическом отношении общими структурными компонентами единых трансграничных геосистем Северо-Восточной Монголии являются земельные, лесные и водные ресурсы. В этой связи повышается роль трансграничных и приграничных территорий соседних стран в обеспечении такого взаимодействия. Для устойчивого природопользования трансграничной территории имеет большое значение менеджмент ООПТ приграничных и трансграничных зон.

Основой обеспечения устойчивого развития Монголии, ее экологической безопасности является охрана природы и рациональное использование ее ресурсов. В программе правительства Монголии указывается, что путем поэтапного охвата государственной охраной редких животных и растений, мест их местообитания, важных в экологическом отношений территорий, площади ООПТ будут расширены до 30% территории страны. В соответствии с законом «Об особо охраняемых природных территориях» (1994), к настоящему времени в стране создано 65 охраняемых территорий четырех категорий (12 заповедников, 24 национальных парка, 20 заказников и 9 памятников природы), которые занимают 14,4% от всей площади Монголии (рис. 1).

Одной из составных частей единой сети ООПТ Монголии является создание международных трансграничных ООПТ, охватывающих приграничные районы.

Приграничную зону Монголии пересекают мощные географические структуры, находящиеся в двух государствах: Алтае-Саянская горная страна, горная страна Прибайкалья, Даурская страна, горная страна Большого Хингана, Центрально-Азиатская и Среднеазиатская горная страна (рис. 2).

Рис. 1. Особо охраняемые природные территории Монголии.

Следствием такого природно-географического разнообразия является чрезвычайно высокое фаунистическо-флористическое разнообразие, которое нуждается в совместной охране. Учитывая эти особенности, самые крупные ООПТ Монголии созданы в приграничной зоне.

В экологическом отношении общими структурными компонентами единых трансграничных геосистем, охватывающих территории соседних стран и Северо-Восточной Монголии являются земельные, лесные и водные ресурсы. В этой связи повышается роль трансграничных и приграничных территорий соседних стран в обеспечении такого взаимодействия. Для устойчивого природопользования трансграничной территории имеет большое значение менеджмент ООПТ приграничных и трансграничных зон.

Рис. 2. Географическая структура приграничной зоны Монголии.

Обладая развитой сетью особо охраняемых природных территории, в том числе расположенных у приграничных зон Северо-Восточной Монголии, к настоящему времени имеется лишь один международный Российско-Китайско-Монгольский заповедник «Даурия». Создание в 1995 г. тремя соседними странами (Монголия, Китай, Россия) международного трансграничного заповедника в степях Даурии явилось первым конструктивным шагом в этом направлении, и уже наглядно продемонстрировало преимущества таких ООПТ.

Монголо-Даурский заповедник расположен в северо-восточной части Монголии, граничит с Россией (рис. 1). Был создан в 1992 году, состоит из 2 участков «А» и «Б», площадь 103,0 тыс. га. По административному делению охватывают Чулуунхороот, Гурванзагал, Дашбалбар самонов. Участок «А» граничит с Россией по долине реки Ямалх, занимает площадь 87780 га. Участок «Б» охватывает бассейн реки Улдза, с площадью 15236 га. Самая богатая орнитофауна, 256 видов птиц. В участке «А» расположена река Ямалх и озеро Дзун Тори. На территории Российского Даурского заповедника располагаются большая часть озер Дзун Торей и полностью Барун Торей. Животный и растительный мир заповедника разнообразна. Здесь встречаются 31 вида млекопитающих, 256 видов птиц, 349 видов сосудистых растений, некоторые занесены в Красную книгу. На территории заповедника проживают 1579 человек.

Формирование современной структуры ландшафтов на территории Даурского заповедника проходит в условиях воздействия на них различных природных факторов и под влиянием антропогенного воздействия.

Монгол Даурский заповедник, как и другие ООПТ, испытывает интенсивные нагрузки, связанные с многочисленными пожарами, естественными климатическими сукцессиями, а также бессистемным использованием под выпас домашних животных. К тому же современная мировая экономика базируется на правилах рыночных отношений и концепции ограниченности природных ресурсов. Эти правила требуют разработки основных принципов оценки природных ресурсов с целью получения максимального экономического эффекта от их использования.

В связи с этим, мы сделали обоснование метода дешифрирования космических снимков ландшафтов парка, для выявления основных динамических тенденций на основе спутниковой информации высокого разрешения, в трех временных интервалах: гг., гг., гг. (рис. 3).

Использование такой информации позволило дать оценку состояния ландшафтного покрова заповедника, связать его изменения с экономическими условиями и выявить причину изменений ландшафтного покрова и определить оптимальные приемы управления заповедником в будущем.

Рис. 3. Классификация ландшафтного покрова Даурского заповедника (по данным за 2008 г.).

На карте ландшафтного покрова обозначены все виды землепользовании по данным за 1991, 1999, 2008 гг., а в таблице (табл. 1) показана площадь разных классов.

Таблица 1

Изменения площади ландшафтов заповедника «Монгол Дагуур» за период с 1991 по 2008 гг.

п/п	Классификация ландшафтного покрова	Площадь (км2)	Изменение (км2)	Изменение (%)
1991	1999	2008
1	Озеро	4.0	4.2	0.84	0.2	3.2	5.0	79
2	Водно-болотные угодья	17.4	18.7	8.31	1.3	9.1	7.5	52.2
3	Луга	20.2	36.0	47.8	15.8	27.6	78.2	136.6
4	Луговая степь	244.1	196.7	86.8	-47.4	-157.3	19.4	64.4
5	Степной	424.8	493.0	558.6	68.2	133.8	16.1	31.4
6	Без растительности	121.9	132.2	179.5	57.6	47.3	47.3	38.8
7	Земельные угодья	49.4	0.4	0.0	-49.0	-49.4	99.2	100
8	Такыровидные (пески)	2.9	3.5	2.85	0.6	0.05	20.6	1.7
Общая площадь: 87780 га

По полученным данным видно, что площадь озера существенно изменилась: в 1991 г. они занимали площадь в 4.0 км2, в 1999 гкм2, в 2008 г. – 0.84 км2, и в результате за 17 лет уменьшилась на 3.2 км2 или на 79%. На уменьшение площади с одной стороны, оказывает влияние потепление, но, с другой стороны, велика также роль нагрузки на пастбища и других видов антропогенной деятельности. В сумме это приводит к уменьшению уровня воды в озере Дзун-Торей и других маленьких озерках.