Климат и экология Новосибирской области (стр. 2 )

В результате можно сказать, что эколого-провинциальные особенности географической изменчивости Q широко проявляется в весьма неодинаковом её поступлении как в сумме за год, так и в отдельные сезонные периоды.

Однако, в настоящее время имеется совсем немного работ, которые были бы посвящены изучению лучистой солнечной энергии. Можно назвать таких авторов, как и из Томского Государственного университета, и из Сибирской Государственной Геодезической Академии, , и, наконец, корифеев в области и классической климатологии и актинометрии - , , и др.

Современные работы в большинстве своём направлены на выявление факторов, влияющих на поступление Q, мониторингу же радиационных характеристик уделено ощутимо меньшее внимание. Хотя стоит отметить, что изучение Q именно в динамике позволяет выявить её взаимодействие с экологическими процессами и их взаимное влияние друг на друга.

Проявляемый единичный интерес к изучению Q и других составляющих радиационного баланса ограничивается острым недостатком актинометрических станций, т. е. метеостанций I разряда. Подробную информацию о распределении Q невозможно получить на основании только режимных наблюдений. На территории Новосибирской области находится только одна актинометрическая станция - Огурцово, которая даёт возможность иметь достаточно надёжные и сопоставимые данные радиационных характеристик (суммарной. рассеянной, отраженной радиации, альбедо, радиационного баланса и др.) по результатам непосредственных наблюдений за относительно длинный ряд лет.

Очевидно, что данных одной, даже репрезентативной метеостанции далеко не достаточно. Поэтому мы попытались применить расчётные методики. Нами была использована формула , основанная на связях между поступлением суммарной радиации и ПСС. Формула имеет вид:

Q= Sm+n,

где Q - суммарная радиация, МД ж/м2, S – месячная продолжительность солнечного сияния m, n – коэффициенты, зависящие от широты местности и облачности.

Местные различия, наложившиеся на зональный ход Q, позволили дифференцировать её географическую изменчивость на гораздо большей территории, чем Новосибирская область, а именно - по всему югу Западной Сибири (рис.2).

Рис.2 Суммарная радиация, МД ж/м2.июнь-август; 2 – год

В итоге можно отметить, что в годовом выражении Q изменяется по территории Новосибирской области от 3400 на севере до 4200 МДж/м2 на юге. В Левобережье значения Q строго широтны, а значит она влияет на зональность области, в Правобережье – широтный ход климатообразующего фактора - Q искажается м она подчиняется законам вертикальной зональности, оказывая непосредственное воздействие на формирование предгорно-горных ландшафтов.

Не в меньшей степени, чем суммарная радиация, в вопрос режимных наблюдений упирается и пространственная изменчивость радиационного баланса Он также вырастает в почти неразрешимую проблему в силу малочисленности станций первого разряда. Недостаточная разработанность этого вопроса приводит к необходимости прибегнуть к расчётной методике. Немало имеется попыток (Будыко, Силецкий, Константинов и др, Пивоварова, Мезенцев, Карнацевич) расчёта R, которые основаны на его связях с ∑· t B > 100 C, на соотношении температуры воздуха и влажности, индекса сухости , а также на связях с географической широтой и высотой местности.

Нами (Воронина и др) были проверены многие из них. Все они позволяют получить R в сумме за год (табл.3) и ни одна не даёт 100% сходимости с данными справочника, т. е. с результатами непосредственных наблюдений и реальных данных. Наиболее удобной оказалась формула , основанная на установленных связях ∑t > 10оС (суммы температур выше 10оС) с годовыми значениями радиационного баланса:

R = 0.01042 ∑ t > 100 C + 8.52

Таблица 3

Годовые суммы радиационного баланса по различным источникам, ккал/ (см2·мин) и в МДж/м2.

Пункт	Атлас теплового баланса,	,	В. С,Мезенцев, И.В. Карнацевмч
ккал	МДж	ккал	МДж	ккал	МДж
Омск 1	30.0	1256	30.2	1264	37.5	1570
Рубцовск 2	33.0	1382	33.9	1419	46.8	1959
Целиноград 3	34.0	1423.5	33.1	1385	52.0	2177
Павлодар 4	33.0	1382	32.1	1344	47.5	1989
Семипалатинск 5	34.0	1423.5	35.3	1478	52.0	2177

Продолжение таблицы 3

Пункт	Справочник по климату СССР [19]	Вычислено нами по:
[14]	[15]	[20]
ккал	МДж	ккал	МДж	ккал	МДж	ккал	МДж
Омск 1	38	1591	23.4	980	29.4	1231	343.8	1457
2	31.2	1306	31.2	1306	32.9	1377	39.2	1641
3	44.2	1851	31.2	1306	32.4	1356	38.2	1599
	-	-	33.4	1398	34.4	1440	41.1	1721
	46.1	1930	37.1	1553	34.0	1423	40.6	1670

Однако и здесь R получается заниженным. Поэтому мы попытались установить те же связи, но применительно только для Новосибирской области и всего юга Западной Сибири ( табл.4)

Таблица 4

Формулы расчёта радиационного баланса для Западной Сибири.

Зона	Уравнение регрессии	Число случаев	Коэффициент корреляции	Ошибка уравнения регрессии
Тайга	R=0.01267 > 10 + 9.21	59	0.7945	0.00156
Лесостепь	R=0.00968 > 10 + 15.368	50	0.6413	0.00186
Степь	R=0.01633 > 10 + 0.7170	20	0.9306	0.00238
Вся территория	R=0.01294 > 10 + 8.9568	129	0.9353	0.00068

Теснота связи получилась высокой и R по полученной формуле – более точным. В итоге получен более стабильный и подробный материал, основанный как на инструментальных наблюдениях станций I разряда, так и на расчётной методике. Это усилило насыщенность территории цифровыми данными и позволило сделать более обоснованные выводы о географических закономерностях пространственного распределения основных климатообразующих показателей – R и Q. (Рис. 3)

Рис. 3 Радиационный баланс, МДж/м 2 год.

Данные показатели достаточно чётко очерчивают границы широтных зон на равнине и в предгорьях Правобережья области, где подчёркиваются особенности высотной поясности гор. Так, на равнине Q и за период вегетации и в сумме за год имеет широтный ход с чётко выраженной зональностью: в таёжной зоне 2850 – 2950 МДж/м2 год, в лесостепноё - 300 – 3200, в степной - 3100 – 3000. На юго-востоке области изменчивость широтного хода суммарной радиации нарушается, она убывает с высотой, что отражают изолинии, насыщенность которых также резко возрастает, что говорит о быстрой смене одних значений другими.

В сумме за год R изменяется также зонально – от 1250 до 1650 МДж/м2 год с севера на юг, но и провинциально. Последнее проявляется в том, что значения радиационного баланса повсеместно выше на западе области по сравнению с его значениями на востоке - на 45 – 125 МДж/м2

Интересно проследить изменение радиационного баланса в многолетнем разрезе в течение года и в сумме за год по данным всех имеющихся актинометрических станций юго-востока Западной Сибири по результатам наблюдений, опубликованным в Научно-прикладном справочнике по климату СССР за 1993 г. – части 1 – 6, вып 20 – Томская, Новосибирская, Кемеровская области и Алтайский край. (табл 5)

Таблица 5

Радиационный баланс деятельной поверхности (МДж/м2) при средних условиях облачности.

Метео-станции	месяцы
I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	Год
Алек-санд- ров- ское	-44	-35	-25	96	286	322	322	211	94	-0	-39	-48	1140
Огурцово	-48	-31	19	206	309	353	362	259	140	31	-32	-47	1521
Кузедеево	-50	-32	4	171	307	357	356	262	148	35	-32	-46	1480
Благове-щенка	-34	-21	48	236	340	384	364	281	153	47	-22	-39	1737
Кош- Агач	-43	-4	111	241	329	334	338	274	169	66	-21	-53	1741

Бросается в глаза очень небольшое количество актинометрических станций: по всему юго-востоку Западной Сибири с севера на юг они изменяются от метеостанции Александровское в Томской области, Огурцово – в Новосибирской, Кузедеево – в Кемеровской и, наконец, Кош-Агач – на крайнем юге Алтайского края, практически на границе с Монголией. Учитывая столь обширный ареал, следует ожидать и значительную изменчивость этого климатообразующего фактора по территории: от 1140 МДж/м2 на севере до 1741 – на юге. Итого на 600 МДж/м2 составляют различия в годовых значениях R