Статья: Сравнение температуры приземного слоя атмосферы на двух метеорологических пунктах в кабардино-балкарском государственном высокогорном заповеднике

Сравнение температуры приземного слоя атмосферы на двух метеорологических пунктах в кабардино-балкарском государственном высокогорном заповеднике

Х.-М.М. Газаев Газаев Хаджи-Мурат Мухтарович - директор Кабардино-Балкарского государственного высокогорного заповедника , Ж.Ч. Бозиева Бозиева Жанна Чачиевна - н. с. Кабардино-Балкарского государственного высокогорного заповедника

Аннотация

В статье проведено сравнение средней температуры приземного слоя атмосферы для двух метеорологических пунктов: «Верхняя Балкария» и «Безенги», расположенных на территории заповедника на разной высоте над уровнем моря - 1049 м и 1700 м. В результате сравнения данных, полученных в течение 3 лет, с 2011 по 2013 гг, выявлено, что разница между средними месячными значениями температуры приземного слоя атмосферы увеличивается от года к году.

Ключевые слова: метеорологический пункт, температура приземного слоя атмосферы.

Abstract

COMPARISON OF THE TEMPERATURE IN THE SURFACE LAYER OF THE ATMOSPHERE AT TWO METEOROLOGICAL POINTS IN KABARDINO-BALKARIA STATE NATURE RESERVE

The article compares the average temperature of the surface layer of the atmosphere at two meteorological stations: «Verkhnaya-Balkaria» and «Bezengi» located on the territory of the reserve at different altitudes above sea level - 1049 m and 1700 m. As a result of the data comparison collected for a three-year period (2011-2013), it was revealed that the difference between mean monthly temperatures of the surface layer of the atmosphere increases from year to year.

Keywords: meteorological station, surface atmosphere temperature.

К основным климатообразующим факторам любой местности относятся: географическое положение, рельеф, подстилающая поверхность. Взаимосвязь и взаимодействие этих факторов обуславливают разнообразие природы на сравнительно небольшой территории нашего заповедника. Здесь распространены все виды ландшафтов от высокогорных - вечных снегов и ледников - на западе и юго-западе до жарких сухих степных на северо-востоке [7]. температура атмосфера высокогорный заповедник

Кабардино-Балкарский заповедник является единственным высокогорным заповедником Европы. Здесь находятся основные вершины Северного Кавказа, средняя высота которых составляет 3 910 м н. у. м. Также на территории заповедника находятся все пятитысячники Северного Кавказа, кроме Эльбруса и Казбека. Заповедник входит в высокогорную зону Большого Кавказа. Высшая точка - гора Дых-Тау (5 204 м н. у. м.). Главный Кавказский хребет здесь образует знаменитую «Безенгийскую стену».

Обилие света, тепла, чередование засушливых и увлажненных районов обеспечивает разнообразие флоры и фауны. Ландшафт территории делится на три зоны:горная, предгорная, степная (равнинная). Природа заповедника делится на увлажненные и засушливые области. Основным источником осадков является Атлантический океан. Именно поэтому предгорные области западной части достаточно увлажнены, в то время как восточная область подвержена черным (пыльным) бурям, суховеям, засухе [1].

Особенностью природных условий всего Северного Кавказа является разнообразие воздушных масс. Во все сезоны на территорию может проникать холодный сухой поток Арктики, влажный - Атлантики, тропический - Средиземноморья. Воздушные массы, сменяя друг друга, несут разнообразие погодных условий. Часто холодные воздушные массы проникают через Кавказский хребет, огибая его с восточной и западной стороны, тогда на территории воцаряется циклон, губительный для теплолюбивой флоры [2].

Климат заповедника находится на самой границе умеренного и субтропического пояса. Это придает ему мягкость и теплоту.

Для климата заповедника характерна вертикальная зональность или высотная поясность, то есть изменение климата с высотой над уровнем моря.

Согласно одной из прогнозных моделей, рассчитанной исходя из антропогенно обусловленного изменения климата на широте Большого Кавказа, при повышении среднемесячной температуры зимнего сезона на 2,5 0С и летнего - на 1,0 0С происходит увеличение суммарных биологически активных температур в высокогорных ландшафтах и возрастает доля твердых осадков в зимнее время, а также уменьшение доли жидких - в летний период, примерно на 20-30%. Исходя из этого можно предположить, что данные изменения в дальнейшем могут привести к существенным сдвигам границ ландшафтных зон [4, 6].

Установившиеся климатические условия в любом регионе не являются чем-то застывшим. Эти условия периодически сменяются (в пределах года, сезона) аномальными периодами, и ход метеорологических элементов внутри сезонов года часто нарушается. Зачастую затянувшиеся, не совсем обычные для этого времени года условия (сильные похолодания, длительные засушливые периоды с высокими температурами, обильные продолжительные осадки) меняют представление о климате. Ранее мы сравнивали температуру приземного слоя атмосферы на метеопунктах «Верхняя Балкария» и «Безенги» в 2015 г. [3]. В этой работе нами, в частности, отмечено, что для климата низкогорносреднегорной полосы, к которой относится Верхняя Балкария, характерны наиболее яркие признаки континентальности. Обилие тепла и солнца, умеренная относительная влажность. Зима мягкая, малоснежная, с неустойчивым снежным покровом, средние температуры приземного слоя атмосферы в январе и феврале часто выше нуля. Весна ранняя, теплая. Верхняя Балкария очень солнечная местность, здесь за год насчитывается более 200 солнечных дней. Даже в зимнее время, когда на равнинах часто можно увидеть туман, в Верхней Балкарии обычно наблюдается ясная и сухая погода. В Безенги климат несколько иной, зима более затяжная и холодная, снежный покров держится дольше, весна наступает позже, а летом прохладнее.

Цель исследования. Анализ температуры приземного слоя атмосферы за три года: 201І г., 2012 г., 2013 г., на метеорологических пунктах Верхняя Балкария и Безенги и их сравнение.

Методологические основы. Температура приземного слоя атмосферы определялась на двух метеопунктах: Верхняя Балкария и Безенги. Метеопункт Верхняя Балкария расположен на высоте 1 049 м н. у. м. в селении Верхняя Балкария по улице Асанова. Метеопараметры (температура приземного слоя атмосферы, сумма выпавших осадков) измерялись дважды в сутки в 6.00 часов и 18.00 часов ртутным и спиртовым термометрами.

Рис. 1 Температура приземного слоя атмосферы в 2011 г.

Автоматический метеопункт Безенги расположен на высоте 1 700 м н. у. м. в Безенгийском ущелье, на границе горно-степной зоны с высокогорьем. Метеопараметры, такие как температура приземного слоя атмосферы, влажность, скорость и направление ветра, атмосферное давление, солнечная радиация и др., измерялись каждые два часа в течение суток с помощью автоматической метеостанции Vantage PRO 2, погрешность которой составляет 0,1 °С.

Таблица 1

Средняя температура воздуха на метеостанциях Верхняя Балкария и Безенги за период с 2011 по 2013 гг.

Научная новизна. Данные по температуре приземного слоя атмосферы в Верхней Балкарии публикуются впервые. Проводится их сравнение с температурой приземного слоя атмосферы в Безенгийском ущелье.

Практическая ценность и актуальность. Исследования климатических условий заповедника крайне необходимы в связи с тем, что горные экосистемы чувствительны к изменениям окружающей среды, а также ввиду того, что нивально-гляциальная зона в высокогорных водосборах формирует 50 % поверхностного стока. Развитие индустрии туризма и отдыха повышает значимость метеорологических наблюдений в заповеднике как в уникальном природно-рекреационном объекте.

Таблица 2

Среднемесячная температура приземного слоя атмосферы и ее минимальные, максимальные значения

Температура приземного слоя атмосферы. Температура приземного слоя атмосферы измерялась дважды в сутки: в 6.00 и 18.00 на метеопункте Верхняя Балкария и через каждые два часа в течение суток на метеопункте Безенги. На основании полученных данных вычислялись среднесуточные, а затем и средние для каждой декады и каждого месяца температуры. Охвачены три года: 2011, 2012, 2013. В таблицах 1, 2 и на рисунках 1-3 приведены среднемесячные, а также минимальные и максимальные значения для каждого месяца для указанных метеорологических пунктов.

В 2011 г., во все месяцы, температура приземного слоя атмосферы в среднем на 6,8 0С была ниже в Безенгийском ущелье, чем в селении Верхняя Балкария. Минимальная средняя температура приземного слоя атмосферы отмечена в феврале: на метеопункте Верхняя Балкария - 0,3 0С, а в Безенги - 7,1 0С. Максимальная средняя температура приземного слоя атмосферы наблюдалась в июле также на обоих метеопунктах: Верхняя Балкария - +23,3 0С, Безенгийское ущелье - +16,3 0С.

Переход на положительные температуры приземного слоя атмосферы в Верхней Балкарии произошел во второй декаде марта, а в Безенги - на месяц позже. Обратный переход на отрицательные температуры в Верхней Балкарии начался в начале ноября, а в Безенги - в начале октября.

В 2011 г. в Верхней Балкарии минимальная температура приземного слоя атмосферы отмечена в феврале и составила -8,0 0С, максимальная температура наблюдалась в июле и была равна +35,0 0С. В Безенги минимальная температура приземного слоя атмосферы также в феврале была равна феврале, максимальная температура воздуха, 33,0 0С, наблюдалась в июне.

В Безенги минимальная температура приземного слоя атмосферы отмечена также в феврале и была равна -20,2 0С, максимальная температура воздуха в июне составила 25,9 0С.

В 2013 г. январь и февраль месяцы в Безенги были аномально теплыми: средняя температура приземного слоя атмосферы составила -3,1 0С в январе и 1,3 0С в феврале, а самым холодным месяцем был ноябрь, средняя температура -16,4 0С, максимальная температура также в июле составила +29,3 0С.

Рис. 2 Температура приземного слоя атмосферы в 2012 г.

В 2012 г. минимальная средняя температура приземного слоя атмосферы в Верхней Балкарии наблюдалась в декабре и составила -3,7 0С, а в Безенги в феврале и была равна -7,6 0С. Средняя максимальная температура приземного слоя атмосферы в Верхней Балкарии отмечена в августе и составила 22,7 0С, а в Безенги, также в августе, 15,2 0С.

Переход на положительные температуры воздуха в селении Верхняя Балкария произошел во второй декаде марта, обратный переход на отрицательные температуры в начале декабря, а в Безенгийском ущелье переход на положительные температуры приземного слоя атмосферы произошел во второй декаде апреля, обратный переход на отрицательные температуры воздуха - в первой декаде ноября.

Во все рассматриваемые месяцы 2012 г. температура приземного слоя атмосферы в Верхней Балкарии была в среднем на 7,2 0С выше, чем в Безенгийском ущелье.

Рис. 3 Температура приземного слоя атмосферы в 2013 г.

В этом году переход на положительные температуры приземного слоя атмосферы в Верхней Балкарии произошел в третьей декаде марта, обратный переход на отрицательные температуры воздуха в первой декаде декабря. В Безенги переход на положительные температуры приземного слоя атмосферы произошел во второй декаде апреля, обратный переход - в третьей декаде сентября.

В 2013 г. в Верхней Балкарии минимальная температура приземного слоя атмосферы отмечена в феврале и была равна -10,5 0С, максимальная температура в июне и июле составила +30,0 0С. В Безенги максимальная температура приземного слоя атмосферы наблюдалась в июле и была равна +26,6 0С, минимальная температура воздуха в ноябре составила -18,2 0С.

Температура приземного слоя атмосферы в 2013 г. в среднем на 7,8 0С ниже в Безенгийском ущелье, чем в селении Верхняя Балкария.

Вывод

Таким образом, из представленных выше результатов следует, что в Безенгийском ущелье температура приземного слоя атмосферы в среднем на 7,3 °С ниже, чем в Верхней Балкарии, что не противоречит литературным данным [5]. Зима в Безенги более затяжная и холодная, чем в Верхней Балкарии. Результаты анализа наблюдений с 2011 г. по 2013 г. показали, что разница между средними годовыми температурами приземного слоя атмосферы на двух указанных метеопунктах составила в 2011 г. 6,8 °С, в 2012 г. эта разница была равна 7,2 °С, в 2013 г. она увеличилась на 1 °С и составила 7,8 °С.

Литература

1. Ашабоков Б.А. Анализ и прогноз изменения климата в Кабардино-Балкарской республике. - Нальчик, 2005 г. 150 с.

2. Батова В.М. Колебания климата Северного Кавказа за последнее столетие / Экологические проблемы Северного Кавказа и Нижнего Дона. - Ростов-на-Дону: Издательство восточного университета. 1990 г. С. 84-95.

3. Газаев Х.-М.М., Бозиева Ж.Ч., Агоева Э.А. Сравнительный анализ температуры приземного слоя атмосферы на территории Кабардино-Балкарского высокогорного заповедника. Международная научно-практическая конференция, посвященная 40-летию Саяно-Шушенского заповедника «Мониторинг состояния природных комплексов и многолетние исследования на особо охраняемых природных территориях», 7 декабря 2016 г. С. 8-94.

4. Залиханов М.И., Коломыц Э.Г., Панов В.Д., Докукин М.Д. Прогноз изменения климата высокогорных ландшафтов и оледенения Большого Кавказа на ближайшие десятилетия // Материалы гляциологических исследований. 1984. Вып. 21, с. 152-153