Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://herba.msu.ru/russian/biostantion/tezis/87.html
Дата изменения: Mon Nov 2 16:34:52 2015
Дата индексирования: Sun Apr 10 07:31:30 2016
Кодировка: koi8-r

Поисковые слова: южная атлантическая аномалия
Untitled Document

Мониторинг метеорологического и радиационного режима в районе Звенигородской Биостанции МГУ в 1999-2001 г.г.

Н.Е.Чубарова, А.Ю.Юрова, Н.Н.Улюмджиева, П.В.Торопов, Е.В.Колеснекова, В.А.Розенталь, Э.Рибау

Географический факультет МГУ;
Государственный департамент сельского хозяйства США

Район Звенигорода, как и Московская область в целом, лежит в умеренном климатическом поясе в области атлантико-континентального влияния с господством здесь в течение всего года атлантического и континентального воздуха европейского и азиатского происхождения. Поскольку воздушные массы, формирующиеся в указанных районах, обладают контрастными свойствами, то их смена в процессе глобальной циркуляции атмосферы может приводить к резкой смене погодных условий и, следовательно, к неблагоприятным последствиям для жизнедеятельности растительных сообществ.

Для выполнения задач международного проекта, посвященного изучению влияния изменчивости метеорологических и радиационных параметров на фенологию растений суббореальных лесов, на территории Звенигородской биостанции МГУ и в Метеорологической обсерватории МГУ были установлены две автоматические метеорологические станции (АМС). Оборудование, установленное на АМС, включает в себя датчики температуры воздуха и почвы, относительной влажности, скорости и направления ветра, атмосферного давления, интенсивности осадков, а также приборы для измерения потоков солнечного излучения в нескольких спектральных диапазонах, включая биологически активную ультрафиолетовую радиацию. Используя эти данные, а также данные многолетних измерений в МО МГУ, мы проанализировали изменчивость метеорологических и радиационных параметров, наблюдавшихся в 2000 и 2001 годах. Среднемесячные температуры воздуха за 2000 и 2001 г.г. для Москвы и Звенигорода в сравнении со средней многолетней температурой за период 1961-1990 г.г., принятый ВМО за климатическую норму, показывает, что и 2000, и 2001 г. отличаются довольно высокими зимними температурами воздуха: по данным МО МГУ для декабря 2000 г. разница со средней многолетней температурой составила +3,7° С, для января 2000 - +3,0° С, а для января 2001 года +5,1° С. Весной отмечаются как значительные повышения температуры относительно средней многолетней, так и ее понижения. Так, температура воздуха в апреле 2000 и 2001 г. была выше нормы на 5,5-5,6° С, а в мае - ниже на 2,1-1,8° , что связано с особенностями циркуляции атмосферы и преобладанием адвекции воздуха из прогретых южных регионов в апреле и, наоборот, из северных областей в мае 2000 и 2001 г. В летнее время года отмечаются как положительные, так и отрицательные аномалии температуры, особенно большие аномалии (+4,8° С) зарегистрированы в июле 2001 г. Осенью 2000 г. также наблюдаются более высокие температуры воздуха по сравнению с нормой.

В целом Москва характеризуется более высокими температурами воздуха, чем район Звенигорода. Разница составляет примерно 2° С. Летний период характеризуется неравномерностью выпадения осадков, которые в разные месяцы года могут преобладать в различных районах. Относительная влажность воздуха, наоборот, в Звенигороде несколько выше (в среднем на 7% за счет более низкой температуры воздуха). Температура почвы в районе Звенигорода в отличие от температуры воздуха систематически выше, чем в Москве, что объясняется особенностями структуры почвы. В среднем, разница составляет 4° С, однако в летние месяцы она может доходить до 6° С. Измерения температуры почвы на Звенигородской АМС ведутся в районе высокой поймы, характеризующейся высоким уровнем почвенной влаги (тип почвы - легкие суглинки), в то время как МО МГУ находится на водоразделе, и почвы здесь можно охарактеризовать как тяжелые суглинки. За счет большего содержания влаги и иного механического состава почв в Звенигороде, их теплопроводность выше, что ведет к лучшему их прогреву. Благодаря этому механизму поглощение солнечной энергии в Звенигороде используется в основном на нагрев почвы, а не на нагрев воздуха, что ведет к статистически значимым более низким температурам воздуха, более высоким температурам почвы и более высокой относительной влажности.

Радиационный режим. Суммарная интегральная (или как ее еще принято называть, коротковолновая) радиация, по данным измерений МО МГУ за 1999-2001 г.г., показывает, что исследуемый период наблюдений характеризуется довольно существенными отклонениями поступления суммарной интегральной радиации от нормы в некоторые месяцы, особенно в 1999 г., когда отмечались потоки солнечной радиации, превышающие среднемноголетние значения на 20%. В целом зимние периоды 1999-2001 г.г. отличались заниженным поступлением солнечной радиации к земной поверхности, что, главным образом, определяется преобладанием циклонического типа погоды с мощной облачностью, препятствующей поступлению солнечной радиации к земной поверхности. Весенние месяцы характеризовались повышенным поступлением радиации (кроме мая 1999 и 2001 г.г.) за счет меньшей облачности в светлое время суток. В апреле, после схода снежного покрова, это во многом определило увеличение среднемесячных температур относительно нормы за счет прогрева поверхности. В летние месяцы выявлена довольно сильная изменчивость потоков солнечной радиации к земной поверхности: от -12% в августе 2000 г. до +22% в июне 1999 г., что во многом обуславливало и изменчивость температурного режима (см. экстремально высокие значения среднемесячной температуры воздуха в июне 1999 г. и определенную связь повышенных уровней солнечной радиации, наблюдавшихся в июле 1999 и 2001 г.г., с повышенными температурами воздуха). Осенние месяцы в целом также характеризуются относительно высокими значениями солнечной радиации вследствие господства, в основном, антициклональной и, следовательно, малооблачной погоды. Однако, если в теплый период года при более высоких высотах Солнца большие потоки солнечной радиации в дневное время могут увеличивать температуру воздуха, то в зимний период малооблачная погода связана в основном с преобладанием арктического воздуха, что при низких высотах Солнца и особенно при наличии снежного покрова (например ноябрь 1999 г.) приводит к значительной отрицательной корреляции между изменениями температуры воздуха и потоком коротковолнового солнечного излучения к поверхности Земли

Отношения потоков суммарной коротковолновой (SI), фотосинтетически активной (PAR) и биологически активной ультрафиолетовой (UVB) радиации в Звенигороде по сравнению с результатами аналогичных измерений, проводимых в Москве, показывают, что несмотря на близкое расстояние между пунктами, отмечается существенная разница в месячных суммах солнечной радиации которая может достигать почти 20%. В зимний период отмечается систематическое завышение потоков радиации, измеренных в пригороде, особенно в УФ диапазоне спектра, наблюдаемое как в 2000, так и в 2001 году. Это может быть связано как с большими значениями альбедо снега в этом районе, так и с дополнительным поглощением солнечного излучения в городских облаках, сформированных за счет конденсации пара над котельными Москвы. Однако и в течение года в пригороде отмечается тенденция к более высоким значениям потоков солнечного излучения, особенно в УФ диапазоне спектра.

В 2001 году практически во все месяцы года поступление солнечной радиации в Звенигороде практически всегда было выше или равно московским значениям во всех диапазонах спектра, особенно в УФ диапазоне.