Понятие засухи, ее разновидности

Причины недостатка осадков и влаги в течение длительного времени, его последствия для урожая полевых культур и прочих растений. Сущность почвенной и физиологической засухи, методы борьбы с ними. Характеристика климата и природы основных пустынь мира.

Оглавление

Введение

1. Образование засух

2. Виды засухи

3. Известные засухи

4. Борьба с засухой

5. Пустыни

Литература


Введение

Засуха – значительный по сравнению с нормой недостаток осадков в течение длительного времени весной и летом, при повышенных температурах воздуха, в результате чего иссякают запасы влаги в почве (путем испарения и транспирации) и создаются неблагоприятные условия для нормального развития растений, а урожай полевых культур снижается или гибнет.

1. Образование засух

Обыкновенно засухи сопровождаются жаркою погодою, чрезвычайною сухостью воздуха, а иногда и сильными жгучими ветрами, чем создаются все условия, благоприятствующие усиленному испарению почвенной влаги. Почва высыхает сначала с поверхности, потом, благодаря появляющимся трещинам, все глубже и глубже, и растущие на ней растения, не имея возможности получить потребной им воды, гибнут. Но бывает, что и при достаточном количестве дождей растения страдают от недостатка воды. Так, в степях южной России, где летом осадки выпадают преимущественно в виде ливней, чрезвычайно обильных по количеству приносимой ими воды, но кратковременных и редких, засуха – явление нередкое.

Высохшая земля не успевает принять в себя и десятой доли выпавшей воды, как остальная ее масса быстро спадает в овраги и балки. Но и та доля влаги, которая успевает впитаться в землю, не приносит пользы растениям, так как, благодаря снова наступающей жаркой погоде, очень быстро испаряется. Наступление засухи во многих случаях зависит от целого ряда других причин, к числу которых, несомненно, принадлежит и истребление в громадных размерах лесов.

Именно там, где присутствие лесов наиболее важно "как регуляторов жизни рек и источников", в верховьях рек и по их склонам, они то и оказываются почти дочиста сведенными (например, у верховьев Волги, Дона, Днепра и др.). Вследствие такого хищнического истребления лесов весной являются сильные половодья. Реки обращаются как бы в водосточные трубы, через которые огромная масса воды, вместо того чтобы распределиться на несколько недель, проносится в 3–4 дня.

При этом теряется ее до 60%, сравнительно с тем, что раньше задерживалось лесами и питало реки и ключи в летнее время. От такого быстрого прохода весенних вод зависит и обмеление многих, прежде много водных, рек (Битюг, Ворскла) и вообще уменьшение водной поверхности и, связанной с нею, влажности воздуха. Таким образом, истребление лесов наносит несомненный вред, в особенности сельскому хозяйству, как потому, что уничтожаются через это регуляторы элементов погоды (влажности, ветра, температуры), так и потому, что вслед за обезлесением и засухи склонов увеличивается масса неудобной земли.

Сила и порывистость суховея так велика, что он сносит посевы, выдувает поверхностный слой почвы и заносит песком плодородные поля. Деятельность его не прекращается и зимою, но в это время года он действует совместно с северо-восточными ветрами. Страшные пурги, продолжающиеся иногда целую неделю, на юге России, не редки. С высокой степи снег переносится этими ветрами в овраги и балки, оставляя поля обнаженными и лишая их весенней влаги. Таким образом, наступление засухи зависит не только от метеорологических условий данного года, но подготовляется и самими хозяевами через истребление лесов и распашку крутых склонов. Сущность засухи состоит в недостатке в почве влаги в период произрастания растений, что всегда вредно отзывается на их развитии и нередко бывает главною причиною недорода, а иногда и полного неурожая хлебов и трав.

Засухи с неблагоприятными последствиями для урожая наблюдаются в особенности в степной зоне, реже – в лесостепной и на юге лесной зоны. На ETC за 65 лет 3. вредили урожаям в нижнем Поволжье 21 раз, на востоке Украины и в Центральных Черноземных областях 15–20 раз, на западе Украины 10–15 раз, на Кубани 5 раз, в Московской и Ивановской областях 1–2 раза. В засушливые годы (1924 и 1946) число дней подряд без дождя в большом районе составляло 60–70.

Различают атмосферную засуху, т.е. состояние атмосферы, характеризующееся недостаточным выпадением осадков, высокой температурой и пониженной влажностью, и, как следствие ее, почвенную засуху, т.е. иссушение почвы, влекущее за собой недостаточную обеспеченность растений водой.

Атмосферный режим при засухе обусловлен преобладанием устойчивых антициклонов, в которых воздух при ясной погоде сильно прогревается и удаляется от состояния насыщения.

Начало засухи обычно связано с установлением антициклона. Обилие солнечного тепла и сухость воздуха создают повышенную испаряемость (атмосферная засуха), и запасы почвенной влаги без пополнения их дождями истощаются (почвенная засуха).

При засухе поступление воды в растения через корневые системы затрудняется, расход влаги на транспирацию начинает превосходить её приток из почвы, водонасыщенность тканей падает, нормальные условия фотосинтеза и углеродного питания нарушаются.

2. Виды засухи

Почвенная засуха – иссушение почвы, связанное с атмосферной засухой, т. е. с определенными условиями погоды в вегетационный период, и приводящее к недостаточному обеспечению растительности, прежде всего сельскохозяйственных культур, водой, к ее угнетению и снижению или гибели урожая.

Физиологическая засуха – явление, когда при высоких дневных температурах весной транспирация древесных пород увеличивается, а подача воды корнями вследствие низкой температуры почвы не обеспечивается. Растение начинает голодать, несмотря на наличие в почве достаточного количества воды и минеральных соединений.

Засухи на территории России по сезонам года могут быть весенними, летними и осенними. В наиболее засушливые годы засухи охватывают два или даже три сезона, т. е. весенняя засуха переходит в летнюю, или летняя засуха переходит в осеннюю, или же засуха, начавшаяся весной, продолжается до глубокой осени.

Весенняя засуха наиболее вредно отражается на первом периоде роста яровых культур. Эта засуха характеризуется низкой относительной влажностью воздуха, но невысокими температурами и холодными сухими ветрами. Часто продолжительные ветры вызывают пыльные бури, усугубляющие вредное действие весенних засух.

Летние причиняют сильный вред как ранним, так и поздним зерновым и другим однолетним культурам, а также плодовым растениям;

Осенние опасны для всходов озимых.

Особенно вредна продолжительная весенняя засуха, развившаяся на фоне недостаточного увлажнения почвы осадками в осенне-зимний период при небольших запасах почвенной влаги. В таких условиях растения развиваются очень плохо, и даже наступление дождливой погоды не сможет ликвидировать полностью последствий засухи: урожай получится пониженным.

Например, за 2002–2003гг лето в республике Адыгеи наступило в сроки близкие к обычным (1–2 мая). Лето характеризовалось жаркой, сухой погодой в начале периода и умеренно-теплой, дождливой в конце.

Из 15 летних декад 7 декад температура воздуха имела положительные отклонения на 1–5° и 7- на 1–2° ниже средней многолетней. Одна декада была в пределах нормы. Наиболее высокие температуры (35–37°) отмечались в первой декаде июля, третьей августа и первой сентября. Число дней с максимальной температурой воздуха 30° составило 29–47 дней.

Сумма эффективных температур выше 10° за летний период составила 1565–1820, что на 60–180° выше средней многолетней величины.

3. Известные засухи

В России, южной и юго-восточной ее окраинах, засуха представляет обычное явление, повторяющееся чрез более или менее продолжительные промежутки. История нашего отечества сохраняла много воспоминаний о годах, в которые население страдало не только от голода, но даже и от мора. Вероятною причиной таких бедствий была засуха ("голод от неурожая, неурожай от вёдра"), хотя точных сведений о причинах, породивших подобные неурожаи и о размерах их, не сохранилось. Только о 1833 и 1840 гг. известно, что недород в эти годы зависел, главным образом, от засухи. По размерам охваченной неурожаем местности, наибольший неурожай 1891 года, когда пострадали от засухи 21 губерния, и недород хлебов определился, в сравнении с нормальным средним неурожаем, в 80 миллионов четвертей.

На Кипре на протяжении нескольких месяцев продолжается жестокая засуха. Температура в зимние месяцы превышала +30°C, местные водохранилища почти опустели. С начала года дефицит водоснабжения на острове составил более 17 миллионов кубометров воды. На прошлой неделе в стране начались сильные сокращения подачи воды.

Засуха, от которой страдали Соединенные Штаты, Южная Европа и Юго-Западная Азия в 1998–2002 годах, была связана с температурой воды в тропической части Тихого и Индийского океанов. Вот уже четыре года некоторые территории в северном полушарии получают меньше половины годового уровня осадков. Это иссушает фермы, опустошает водоемы, понижает уровень грунтовых вод. И пока непонятно, когда же эта засуха прекратится.

4. Борьба с засухой

Коренные меры противодействия засухе должны состоять в увеличении в данной местности вод проточных, повышении вод грунтовых и сохранении запасов влаги. Достигнуть этого можно главным образом помощью сплошного лесонасаждения, особенно в верховьях рек в по их склонам, и разведения лесных опушек и живых изгородей по перевалам. Только при таких условиях возможно правильное распределение снежного покрова, которое обеспечивало бы влагу в почве. В данном направлении работают и правительство (с 1813г.) и частные лица, преимущественно в степной полосе. Другое средство для борьбы с засухой – искусственное орошение полей и лугов. Оно заимствовано из гористых местностей, где протекают многоводные реки, обладающие, притом большим падением. Воду из таких рек отводят каналами на поля и распределяют по их поверхности помощью борозд, или прямо затопляют их сплошь. В местностях же ровных и маловодных, каковы, напр., наши степи, пользуются зимними запасами влаги. Талая вода водосборными каналами собирается в пруды, обыкновенно устраиваемые в верховьях балок, и водою из таких водоемов орошают долину и склоны данной балки или оврага. Возможен и другой способ, носящий название обводнения. По склону, параллельно его хребту, устраивается несколько рядов дамб или валиков. Весенняя вода, удерживаемая ими, по мере увлажнения верхних участков, спускается все ниже и ниже. В Семиреченской области из снега устраивают громадные ледники на перевалах, прикрывают их землею или соломою, чтобы предохранить от быстрого таяния, и исподволь пользуются таким запасом воды, проводя ее мелкими канавками на поля. Кроме этих мер в распоряжении земледельца еще много средств для предупреждения засухи

Очевидно, что засоренное дикою растительностью, притом несвоевременно и мелко вспаханное поле заключает в себе много условий для бесполезной траты почвенной влаги, и при благоприятной погоде вызывает борьбу из-за влаги между растениями. Когда же к этому присоединяются продолжительная жаркая погода и ветры, то культурные растения оказываются бессильными и погибают. Лучшее и доступное каждому земледельцу для борьбы с засухой средство возможно ранняя и глубокая вспашка пода а в особенности черный пар. Плотная почва плохо впитывает в себя влагу и, вместе с тем, быстро испаряет ее, благодаря массе в такой почве волосных каналов, поднимающих влагу из нижних сдоев в верхние. Разрыхлением верхнего слоя почвы разрушается сеть капилляров, и создаются более благоприятные условия для проникновения в землю влаги.

При глубокой осенней вспашке можно задержать таким приемом в полях большую часть осенних и зимних атмосферных осадков. Только при дальнейшей обработке нужно разрыхлять верхний слой для уничтожения капиллярных сосудов и сорной растительности. Такого рода вспашка, особенно, если она будет соединена с уничтожением сорных трав и разрыхлением верхнего слоя почвы, и есть наилучшее, доступное всякому земледельцу, средство к накоплению и сохранению влаги в почве, а, следовательно, и к обеспечению хозяйства от засухи.

5. Пустыни

Пустыни покрывают приблизительно одну пятую поверхности Земли и встречаются в тех областях, где дожди дают осадков меньше, чем 50 см/год. Хотя большинство пустынь, типа пустыни Сахара в Северной Африке и юго-западных пустынь США, Мексики и Австралии находятся в южных широтах, другой вид пустынь – холодные пустыни – встречается в структуре бассейнов и хребтов Юты и Штата Невада и в частях западной Азии.

Большинство пустынь имеет значительное количество уникальной растительности, так же как и позвоночных и бесхребетных животных. Почвы часто имеют обилие питательных веществ, потому что они нуждаются только в воде, чтобы стать очень полезными и иметь немного органических веществ, которые могут и отсутствовать. Нарушения обычно происходят из-за случайных пожаров или холодной погоды, и внезапных, нечастых, но интенсивных дождей, приводящих к наводнению.

Поскольку пустыня – неопределенный термин, использование значения «засушливой земли» и ее подразделений на гиперзасушливую, засушливую, полузасушливую, сухо-субгумидную и холодную используются в некоторых контекстах, и одобрена Организацией Объединенных Наций.

Существуют пустыни: Атакама, Гоби, Калахари, Мохаве, Намиб, Негев, Патагония, Сахара, Сечура, Симпсон, Сонора.

Аравийская пустыня – это обширная дикая пустынная местность, которая простирается от Йемена до Персидского залива и Омана к Иордании и Ираку. Она занимает большую часть Аравийского полуострова с областью 2 330 000 квадратных километров (900 000 миль). В ее центре находится Рубаль-Кали, один из наибольших непрерывных песчаных массивов в мире.

Газели, сернобыки, песчаные коты и ящерицы шипохвосты – это только некоторые из приспособленных к пустыне разновидности животных, которые выживают в этой экстремальной окружающей среде.

Этот экологический регион содержит небольшое разнообразие форм жизни, хотя некоторые местные растения здесь хорошо уживаются. Много разновидностей, таких как полосатая гиена, шакал и барсук вымерли в этой области из-за охоты, человеческого вторжения и разрушения среды обитания. Другие разновидности были успешно повторно введены в эту область, такие как белый сернобык и песчаная газель, которые защищаются в многочисленных резервациях. Выбивание пастбищ домашним скотом, езда на внедорожниках, разрушение среды обитания – главные угрозы экорегиона этой пустыни.

Диапазон температур пустыни – 40–50°C летом, средняя температура зимой – 5–15°C , хотя она может понизиться и до 0°C. Ежедневные экстремумы очень существенны.

Пустыня Гоби – это большая пустынная область в Китае и южной Монголии. Бассейны пустыни Гоби ограничены Алтайскими Горами и полями и степями Монголии на севере, Тибетским Плато на юго-западе и Северной Китайской Равниной на юго-востоке. Гоби состоит из нескольких отличных экологических и географических областей, основанных на изменениях климата и топографии. Эта пустыня – наибольшая в Азии.

Большая часть Гоби не является песчаной, а покрыта голыми камнями.

Пустыня Гоби – холодная пустыня, и здесь весьма обычно видеть мороз и иногда снег на ее дюнах. Помимо того, с северной стороны она находится примерно на 900 метров (на 2 953 фута) выше уровня моря, что далее вносит свой вклад в ее низкие температуры. Среднегодовой уровень осадков составляет приблизительно 194 миллиметров (7.6 дюймов) осадков, выпадающих ежегодно в Гоби.

Климат Гоби – одна из больших крайностей, проявляющаяся быстрыми изменениями температуры, не только в течение года, но и даже в течение 24 часов (вплоть до 32°C или 58 °F).

Пустыня Калахари – большая засушливая песчаная область в южной Кгалагади в Африке, простирающаяся на 900 000 кв. км (562 500 кв. миль), покрывая большую часть Ботсваны и часть Намибии в Южной Африки. Она представляет собой полупустыню с огромными трактами, которые становятся превосходными пастбищами после хороших дождей. Калахари поддерживает жизнь некоторых животных и растений, потому что большая часть ее не настоящая пустыня. В пустыне выпадает небольшое количество дождей и летняя температура обычно очень высока. Калахари обычно получает 5-10 дюймов дождя ежегодно.

Однако, Калахари не настоящая пустыня. Части Калахари получают более чем 250 мм хаотических ливней ежегодно и весьма хорошо увлажняются. Она является действительно засушливой только на юго-западе (получая менее чем 175 мм дождя ежегодно), где она переходит в каменистую пустыню. Летние температуры в Калахари варьируются от 20 до 40 °C. Зимой Калахари имеет сухой, холодный климат с морозами ночью. Самая низкая зимняя температура может составить в среднем ниже 0 °C. Пустыня Калахари – суровое место и имеет 2 сезона – сухой сезон и дождливый сезон.

Животные, которые живут в этой области, включают коричневых гиен, львов, меркатов, несколько разновидностей антилопы (включая сернобыка или гемсбока), и много разновидностей птиц и рептилий. Растительность в Калахари состоит главным образом из трав и акаций, но имеются также более чем 400 идентифицированных разновидностей растений (включая дикий арбуз или дыню Тсамма).

Климат пустыни Сахара подвергся огромному изменению между влажным и сухим за последние несколько тысяч лет. В течение последнего ледникового периода, Пустыня Сахара была больше, чем она является сегодня, расширяясь на юге за ее настоящие границы. Конец ледникового периода принес более влажные времена в пустыню Сахара, от приблизительно 8000 до н.э. до 6000 до н.э., возможно из-за низких областей давления рушащегося ледникового покрова листам на севере. Как только ледяной покров ушел, северная часть пустыни Сахара высохла.

Пустыня Сахара имеет один из самых резких климатов в мире. Здесь действует много сильных ветров, которые дуют с северо-востока. Иногда на пограничных областях севера и юга пустыня получает приблизительно 25 см (10 дюймов) дождя в год. Ливни случаются очень редко, но если выпадают – то обычно обильные. Это происходит после долгих сухих периодов, которые могут длиться в течение многих лет. Дневные температуры могут достигать 58°C (136°F), но низкие температуры весьма обычны ночью, достигая -6°C (22°F).

Холодные пустыни – это такой тип пустынь, в которых скудная растительность определяется изначально низкими температурами, а не засушливым климатом. Холодные пустыни бывают ледяными и высокогорными. Холодные пустыни противопоставляются аридным пустыням.

Эти пустыни характеризуются холодными зимами со снегопадами и достаточно обильными осадками в течение зимы и иногда лета. Эти пустыни расположены в Антарктике, на острове Гренландия и неарктической области. Пустыни имеют короткие, сырые и умеренно теплые лета и довольно долгие, холодные зимы. Средняя зимняя температура – колеблется от -2 до +4°C, а средняя летняя температура – от 21 до 26°C.

Зимой выпадает довольно мало снега. Средняя норма выпадения осадков составляет 15-26 см. Среднегодовые осадки достигали максимум – 46 см и минимум – 9 см. Самые сильные весенние ливни проходят обычно в апреле или мае. В некоторых областях дожди могут быть сильными и осенью.

Почва в этих пустынях является твердой, илистой и соленой. Она содержит веер аллювиальных отложений, где почва является достаточно пористой и дренаж настолько хорош, чтобы почти вся соль была вымыта.

Растения широко рассеяны. Густолиственные области покрывают приблизительно 10 процентов земли, но в некоторых областях кустарники полыни достигают 85 процентов. Высота растений варьируется между 15 и 122 см. Главные растения являются лиственными, большинство из них имеет листья в виде колючек. Широко распространенные животные – американские зайцы, сумчатые крысы, сумчатые мыши, кузнечиковые мыши, мешотчатые прыгуны и антилоповый суслик.

Литература

1. П.Ф. Бараков, "О возможных мерах борьбы с засухой".

2. А.С. Ермолов, "Неурожай и народное бедствие".

3. Анненков, "О мерах к уменьшению засухи".

4. А. Шишкин, "К вопросу об уменьшении вредного действия засухи на растительность".

5. П.А. Костычев, "О борьбе с засухой в черноземной области России".

6. Руднев Г.В. Агрометеорология. – Л.: Гидрометеоиздат, 1973.

7. «Стратегический прогноз изменений климата РФ на период до 2010–2015гг. и их влияния на отрасли экономики России» Москва, Росгидромет, 2005.

8. «Климат Ростовской области: вчера, сегодня, завтра» В.Д. Панов, П.М. Лурье, Ю.А. Ларионов, Ростов-на-Дону, 2006.