Гидравлика, гидрология и метеорология (стр. 56 )

От заморозков применяют следующие методы защиты: дымление (применяют в садах); укрытие растений (пленкой, колпаками, землей); орошение дождеванием (ослабляет заморозок примерно на 2єС); продувание насаждений с помощью отработавших свой ресурс самолетных двигателей.

Хорошие результаты дает комплекс мероприятий, т. е. правильный учет микрорельефа, использование скороспелых и заморозкоустойчивых сортов, применение калийных удобрений, дождевание и др.

Засухи и суховеи. З а с у х а – иссушение корнеобитаемого слоя почвы, которое возникает при длительном отсутствии осадков в сочетании с высокими температурами. В пустынях и полупустынях такие условия наблюдаются ежегодно, в степной, лесостепной и лесной зонах – периодически.

С у х о в е й (атмосферная засуха) характеризуется низкой относительной влажностью, высокой температурой приземного слоя воздуха и ветром более 10 м/с. Это обусловливает высокую испаряемость, вызывает нарушения водного баланса растений и их повреждение, а иногда и гибель растений. В степной и лесостепной зонах суховеи наблюдаются ежегодно, в лесной зоне они редки.

Засухи и суховеи возникают во время антициклональной погоды. Антициклоны чаще всего приходят из Арктики и характеризуются малой абсолютной влажностью, низкой температурой. При перемещении на юг воздух нагревается, становится сухим при ясном небе, испарение почвенной влаги усиливается, но осадков почти не выпадает.

Самые сильные засухи возникают при взаимодействии арктического и субтропического антициклонов.

Влияние засухи на растения проявляются в зависимости от времени ее наступления. Весенняя засуха замедляет всходы яровых культур, обусловливает образование меньшего числа зерен в колосе. Летняя засуха снижает фотосинтетическую деятельность растений, вызывает щуплость зерна, приостанавливает прирост клубней и корнеплодов. Осенняя засуха опасна для озимых культур. Нередко из-за нее озимые не высевают.

Слабый суховей начинается при дефиците влажности 20 гПа, очень интенсивный – при дефиците более 53 гПа. Ветер усиливает фактор засухи.

Степень повреждения растений суховеями зависит от их продолжительности. Растения без повреждения могут в течение 5 сут переносить слабые суховеи и только 1 – 2 сут очень интенсивные. Но если запасов влаги в корнеобитаемом слое почвы не менее 80% от полевой влагоемкости, то растения суховеями обычно не повреждаются. Поэтому орошение оптимальными нормами обеспечивает высокие урожаи.

Борьбу с засухой и суховеями проводят по селекционно-генетическому, агротехническому и мелиоративному направлениям.

Селекционно-генетическое направление заключается в выведении засухоустойчивых сортов растений и подборе сельскохозяйственных культур, соответствующих климату.

Агротехническое и мелиоративное направления предусматривают снегозадержание и задержание талых вод, своевременное закрытие влаги весной, безотвальную вспашку, полезащитное лесоразведение, а главное, все виды орошения.

Пыльные бури. Им подвергаются степные и полупустынные районы. Возникают бури при сильном ветре, иссушенности и распыленности верхнего слоя почвы, слабом развитии растительности и наличии обширных открытых пространств при относительной влажности менее 50%. Зимой пыльные бури возникают при отсутствии снежного покрова, слабой цементации почвы и ее неглубоком промерзании.

При скорости ветра 10 м/с и более частицы почвы отрываются от поверхности и в виде пыли увлекаются на большие расстояния. Солнце едва просвечивает через пыльную завесу. Выдувается весь верхний слой почвы. В степных районах Северного Кавказа пыльные бури бывают 1 – 5 сут, в Ростовской области и Ставопольском крае – 15 – 20 сут ежегодно. Для борьбы с пыльными бурями устраивают системы ажурных лесных полос, ветрозащитные кулисы, применяют безотвальную вспашку, химические вещества, способствующие сцеплению почвенных частиц, почвозащитные севообороты с посевами многолетних трав. При этом учитывают направление ветров, рельеф, особенности почв.

Град. Выпадение града – опасное явление практически для всех сфер хозяйства и жизнедеятельности человека. В частности, град повреждает посевы и насаждения, нередко уничтожает их.

Образуется град в теплое время года, когда под действием тепловой конвекции (сильных восходящих потоков воздуха) возникают мощные кучево-дождевые облака. Внутри облака накапливаются крупные капли, и при подъеме выше нулевой изотермы (вершина облака имеет температуру минус 25єС) образуется град. Ту часть облака, где кристаллизуется град, называют градовым очагом.

Зоны наиболее частых градобитий расположены в предгорных и горных районах (Северный Кавказ и др.). Однако град выпадает и на равнинах. Борьбу с градобитием ведут путем предотвращения образования градин. С этой целью через 15 – 20 мин после начала развития градовых облаков их обстреливают специальными ракетами или зенитными снарядами, несущими реагент (йодистое серебро, диоксид углерода). Создается большое число ядер конденсации, на которых происходит сублимация водяного пара, и выпадает дождь. Положение градового очага определяют с помощью радиолокатора. Один радиолокатор обеспечивает управление 7 зенитных орудий или 12 ракетных установок, защищая от градобития 200 тыс. гектаров. При безопасном для людей обстреле достаточно 75 г реагента на 1 км3 облака. Эффективность противоградовых мероприятий достигает 90%.

Сильные ливни. Они вызывают водную эрозию, наводнения, оползни, сели. Опасными бывают ливни с интенсивностью 0,2 –  0,5 мм/мин. В результате ливневых осадков полегают посевы, происходит смыв почв и образуются овраги. Водной эрозии подвержены территории Среднерусской, Клинско-Дмитровской, Приволжской, Ставропольской и других возвышенностей. К профилактическим мерам борьбы относят сохранение лесов и травяного покрова, посев многолетних трав на эрозионно опасных полях, обработку почвы поперек склонов, лесонасаждение и оврагоукрепление.

Ураганы. Они возникают в жаркую и влажную погоду, когда происходит интенсивное испарение. Влажный воздух быстро поднимается вверх, и притекающий на его место более прохладный начинает вращаться по часовой стрелке, образуя гигантскую воронку. В центральной части урагана диаметром до 35 км, где продолжается стремительное восхождение согретого воздуха при низком атмосферном давлении, стоит тихая безветренная погода, а вокруг бушуют штормовые ветры, которые с корнем вырывают деревья, разрушают дома, корежат мачты электропередач, переворачивают автомобили.

Смерчи. Они образуются, когда сталкиваются воздушные массы различной температуры и влажности, причем в нижних слоях воздух теплый, а в верхних – холодный. Теплый воздух поднимается вверх, при этом он охлаждается, а содержащиеся в нем водяные пары выпадают в виде дождя.

Обычно смерч начинается так: на горизонте появляется зловещее, грозовое облако, заливающее местность призрачно-зеленоватым светом, нарастает душный влажный зной. Поднимается ветер, начинает моросить дождь, и температура воздуха резко падает на 10 – 15єС. Внезапно из нависших туч опускается к земле «хобот», вращающийся с огромной скоростью. Навстречу ему с поверхности тянется похожий на опрокинутую воронку другой вихрь. Они смыкаются, образуя столб, вращающийся против часовой стрелки. Столб втягивает в себя все, что встречается на пути: деревья, воду, песок, дома, автомобили, людей и скот.

Примерно через 10 мин все заканчивается, а на земле остается полоса разрушения длиной в несколько километров и шириной 50 –  400 м.

В США ежегодно происходят около 900 смерчей (торнадо), где от них погибает в среднем 114 чел. в год, убытки исчисляются огромными суммами денег.

20.2. Аномалии зимнего периода

Сильный мороз. При этом вымерзают озимые посевы, плодовые деревья и кустарники, болеет скот. Вымерзание озимых обусловлено понижением температуры на глубине узла кущения в течение 2 – 3 сут. Критическая температура зависит от биологических особенностей культуры и ее сорта, а также условий предзимнего периода. При постепенном понижении температуры и небольших осадках в начале зимы у озимых идет процесс закалки, накапливается сахар в клетках и повышается морозоустойчивость. У озимой пшеницы и ячменя критическая температура составляет 16єС, у ржи – 25 –30єС.

В ы п р е в а н и е  растений происходит вследствие длительного (90 – 100 сут) пребывания под мощным снеговым покровом. Растения подвергаются грибным заболеваниям.

В ы м о к а н и е  вызывается застоем воды, особенно весной при температуре примерно 5єС в течение более 20 сут. Наиболее часто вымокание происходит на тяжелых суглинистых почвах в понижениях.

Л е д я н а я  к о р к а – слой льда, образовавшийся при оттепелях или выпадении жидких осадков и последующем морозе. Толщина корки – 20 – 50 мм. Причина гибели растений под ледяной коркой – нарушение газообмена (уменьшение содержания кислорода и увеличение количества диоксида углерода).

В ы п и р а н и е  п о с е в о в  происходит при замерзании воды в верхнем слое суглинистых почв после оттепели. Почвы вспучиваются и нарушают корневую систему растений.

З и м н я я  з а с у х а  возникает при замерзшей почве и отсутствии снега. Солнце при ясной погоде сильно испаряет воду и обезвоживает узел кущения.

В ы д у в а н и е  о з и м ы х  наблюдают при сильных ветрах (более 10 м/с), отсутствии снега и сильных морозах, когда корневая система растений еще слабая. Выдуванию подвержены территории в Ростовской, Волгоградской областях и на Северном Кавказе.

Растения зимой гибнут от одновременного воздействия нескольких причин, например выпревания, вымокания, действия сильных морозов и ледяной корки. Для плодовых деревьев опасны сильные морозы и оттепели, когда почки трогаются в рост, а затем наступают морозы.

Предусмотрены следующие меры борьбы с опасными метеорологическими явлениями в зимний период: с вымерзанием – снегозадержание; с выпреванием – прикатывание снежного покрова; с вымоканием – планировка полей и улучшение поверхностного и почвенного стоков, создание траншей, каналов и т. д.; ледяные корки присыпают золой или торфом для ускорения таяния; плодовые деревья для предохранения от зимних ожогов и морозов укрывают снегом, стволы белят и обвязывают мешковиной, а главное, размещают на южных склонах, выбирают наиболее морозоустойчивые сорта.