УДК 551.581 Б.П Ткачёв, В.В. Яркова ХАРАКТЕРИСТИКА ХОЛОДНО-СНЕЖНОЙ ЧАСТИ ГОДА БАССЕЙНА

ВЕСТНИК ЮГОРСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА
2006 г. Выпуск 4. С. 97-102
_______________________________________________________________________________________
УДК 551.581
ХАРАКТЕРИСТИКА ХОЛОДНО-СНЕЖНОЙ ЧАСТИ ГОДА БАССЕЙНА
РЕКИ БОЛЬШОЙ ЮГАН В ПЕРИОД 1990–2000гг.
Б.П Ткачёв, В.В. Яркова
В умеренных широтах вследствие значительных изменений количества лучистой энергии,
поступающей от Солнца на поверхность нашей планеты в течение года, наблюдаются сезонные
ритмы климата и обусловленные ими сезонные ритмы природы и природных процессов.
В континентальных районах умеренных широт годовой цикл может рассматриваться не
только как последовательная смена времен года (весна, лето, осень, зима), но и как смена
двух более крупных частей года – холодно-снежной и вегетационной.
После осеннего солнцестояния (23.IX), когда солнце в видимом годовом движении по эклиптике пересекает небесный экватор и переходит из северного полушария в южное, северное полушарие получает все меньше и меньше лучистой энергии. Наконец, наступает такой
момент, когда радиационный баланс становится отрицательным, понижаются ниже нуля минимальные, а затем и средние суточные температуры воздуха и почвы, появляется снежный
покров, а затем опускаются ниже нуля и максимальные температуры воздуха, образуется устойчивый снежный покров и начинаются устойчивые морозы. Наименьшее количество лучистой энергии от солнца северное полушарие получает в день зимнего солнцестояния (22.ХП),
когда отмечается его наименьшая полуденная высота над горизонтом и наиболее короткий
день. После зимнего солнцестояния день и полуденная высота солнца начинают расти, лучистой энергии от солнца поступает все больше и больше. Особенно быстро увеличивается количество лучистой энергии после весеннего равноденствия, когда солнце переходит из южного полушария неба в северное. Наконец, она возрастает настолько, что прекращаются устойчивые морозы и начинается таяние снежного покрова даже при отсутствии адвекции тёплых масс воздуха, а затем снежный покров разрушается и происходит смена холодноснежной части года на вегетационную. Эти две части года также существенно отличаются и
по характеру циркуляции атмосферы. При смене одной части года на другую происходит перестройка термобарического поля Земли.
Перед рассмотрением особенностей климата необходимо решить два вопроса.
1. Как проводить расстояние между ними?
2. Что считать за начало годового климатического цикла?
Последний вопрос возникает потому, что метеорологический год только в среднем многолетнем выводе совпадает по продолжительности с астрономическим. В отдельные годы
длительность его может быть меньше или больше астрономического года по причине более
позднего или более раннего начала или конца.
Неустойчивый характер начала сезонных явлений связан с колебаниями атмосферной
циркуляции, отражающей как изменения в распределении солнечного тепла в воздушной
оболочке Земли, так и особенности характера подстилающей поверхности [Агарков С.Г.,
1977, с.75].
Из обзора экологической, фенологической, ландшафтоведческой и климатической литературы следует, что общепринятого понятия «период вегетации растений» не существует.
Слово «вегетация» означает жизнедеятельность.
Экологофенолог И.Н. Елагин [1976] предлагает под термином «вегетационный период»
понимать отрезок времени, когда имеются явные, легко установимые визуально признаки
жизнедеятельности всего растения, обычно выражающиеся в увеличении его размера и веса.
Для многолетних древесных и кустарниковых растений, по его мнению, весной они выражаются в восстановлении обводненности живых тканей, так как обводненность предшествует началу фотосинтеза. Необходимым же условием для этого в пределах Западно-Си-
97
Б.П. Ткачев, В.В. Яркова
.
бирской физико-географической страны является наличие талой почвы. Только после оттаивания верхнего слоя почвы (1-2 см), когда, температура его будет не менее 1-20, у растений
может начаться период вегетации.
Визуальными признаками начала вегетации являются:
1. у ряда видов весенний плач (береза, клен и др.);
2. заметный, почти беспрерывный, рост почек;
3. приобретение листьями (багульник, брусничник, кассандра) или хвоей типичной для
вегетации окраски;
4. развертывание первых листьев у весенних эфемеров.
За начало периода вегетации лесного сообщества в целом он предлагает считать момент
вступления в вегетацию хотя бы одного вида сообщества.
В «Метеорологическом словаре» дается такое определение вегетационного периода: Вегетационный период – это часть года, в который температура в среде обитания культурных
растений благоприятствует их росту и развитию (вегетации). В первом приближении это
безморозный период, т.е. промежуток времени от последних весенних до первых осенних
заморозков; однако для различных растительных культур в одной и той же местности вегетационный период может быть различным в зависимости от морозостойкости растений
[Хромов C.П. и др., 1974, с.67.]
Эколог Р.Вальтер [1975.] отмечает, что в высоких географических широтах вегетационный период отождествляется с бесснежным периодом, а не с безморозным.
Ландшафтовед В.А. Фриш [I960г.] в годичном цикле выделяет два варианта ландшафтной
структуры – зимний и летний. Становление летнего варианта структуры, по его мнению, начинается с освобождения почвы от снега, а зимнего – с первых явлений формирования снегового и ледового покрова, совпадающих со временем завершения отмирания листвы.
Несомненный интерес представляет определение вегетационного периода биохимиками.
Вегетационный период – часть времени года, позволяющая взращивать растения на открытом воздухе. Обычно продолжительность вегетационного периода вычисляется от последних
весенних морозов до наступления устойчивых морозов осени и выпадения снега [Справочник по биологии, 1999, с 64].
Агроклиматологи и ряд фенологов за начало вегетации растений условно принимают
устойчивый переход средней суточной температуры через 5° [Шиголев А.А., 1957г.; Сергеев
P.M., I968. и др.]
Рутковская Н.В. [География Томской области (сезонно – агроклиматические ресурсы)
1984.] под термином вегетационная часть года понимает отрезок времени в годовом цикле,
климатообразующие факторы которого определяют возможность жизнедеятельности высших растений в естественных условиях и прохождения ими в своем развитии последовательных фаз, выражающихся в изменении фенологического состояния, физиологических и биохимических процессов.
Представляется:
1. климатическое понятие – вегетационная часть года и вегетационный период конкретного растения – нельзя отождествлять;
2. фенологический период вегетации растений дата в дату /его начало и конец/ не должен
совпадать с климатическим понятием. Климатическая вегетационная часть года начинается
несколько раньше фенологического вегетационного периода, поскольку как указывает И.Н.
Елагин [1976.], чтобы появились первые фенологические признаки, растениям необходимо
накопить определенные суммы максимальных температур. А заканчивается несколько позднее потому, что когда естественная растительность прекращает вегетацию, некоторые культурные растения, высеваемые осенью (например, озимая рожь), продолжают вегетацию и
после прекращения роста, так как в их организме продолжают протекать сложные и важные
биологические процессы, именуемые закалкой растения. И если озимые растения их не про98
Характеристика холодно-снежной части года
ходят, то они или погибают в холодно-снежную часть года, или оказываются сильно ослабленными и в весенний период вегетации развиваются плохо.
Фенологи конец вегетационного периода определяют следующими датами:
1. окончание у летне-зеленых растений полного расцвечивания листьев [Шульц Г.Э.,
1981.; Елагин И.Н., 1976.];
2. завершение опадания листьев [Галахов Н.Н., 1959г., Морякина В.А., 1970].
Неудачными вообще, по-видимому, нужно считать попытки обосновать фенологическими явлениями, происходящими в живой природе начало и конец вегетационной части года,
поскольку климатический сезонный ритм определяет сезонное развитие природы, а не наоборот. Фенологические явления могут выступать только в роли индикаторов границ тех
или иных климатических ритмов. Границы холодно-снежной и вегетационной частей года, а
также и сезонов года определяются климатообразующими факторами.
Вопрос о границах холодно-снежной части года для Западно-Сибирской равнины рассматривался [Рутковская Н.В., 1984].
Холодно-снежная часть года начинается или с последней фазы осени – предзимья, или с
зимы (если в среднем многолетнем выводе предзимье не представлено). Наступление ее знаменуется устойчивым переходом средней суточной температуры воздуха через 0° и появлением снежного покрова. С переходом средней суточной температуры через 0° связаны превращение воды в твердую фазу и формирование наземной сезонной гидросферы, замедление
круговорота воды, начало промерзания почвогрунтов, уменьшение обмена веществом и
энергии между компонентами географических комплексов [Осокин И.М.,1968]. С образованием снежного покрова резко повышается порог взаимодействия между почвой и приземным слоем атмосферы [Коломыц Э.Г., 1968].
Последней фазой холодно-снежной части года является снеготаяние. Следовательно, холодно-снежная часть года продолжается до даты разрушения устойчивого снежного покрова.
Последняя не совпадает с датой устойчивого перехода средней суточной температуры воздуха через 0°. Значительный разрыв между этими датами объясняется тем, что за зиму накапливается значительной высоты снежный покров. Таяние снега начинается только под влиянием прямой радиации Солнца при отрицательных средних суточных температурах воздуха.
Затем таяние происходит, главным образом, под влиянием теплого воздуха, т.е. после перехода средней суточной температуры через 0°. Пока не разрушился снежный покров, накопившийся за зиму, говорить о конце холодно-снежной части года не приходится, так как наличие снежного покрова – это один из наиболее ярких ее признаков во внутриматериковой
части умеренных широт. И пока не сошел снежный покров, начало вегетации растений в
среднем многолетнем выводе не начинается. Граница холодно-снежной части года не может
располагаться внутри фазы снеготаяния, термический режим которой и погодные условия
являются наиболее однородными и сходными в среднем многолетнем выводе в разных
ландшафтных зонах Западной Сибири.
За конец холодно-снежной части года принимается дата разрушения устойчивого снежного покрова, а не окончательный его сход.
Большой Юган – река в южной половине Сургутского района, левый приток Оби (впадает в протоку Юганская Обь). В верховьях течет на запад, в среднем и нижнем течении – на
север. Длина 1063 км, площадь бассейна 34,7 тыс. кв. км.
В бассейне реки насчитывается свыше 1800 водотоков, около 7900 озер (по другим данным, озер около 7300) и очень много болот. 89% водотоков имеет длину менее .10 км. Рек
длиной более 100 км насчитывается 13, от 50 до 100 км – 14. (Ресурсы... Гидрологическая
изученность. Т. 15, вып. 2). Длина речной сети около 13,4 тыс. км, густота – 0,39 км/кв. км.
Основные притоки: слева – Куимлох (Коим-лых), Сугмутенъях, Лоольях, Епельпетьях;
справа – Локкумъягун (Керпетьмуль), Яккунъях, Энтль-курусъях, Айкурусъях, Липкъях
(Липикъяха), Нёгусъях, Малый Юган.
99
Б.П. Ткачев, В.В. Яркова
.
Почти все водоемы очень малые (площадь зеркала менее 1,0 кв. км), лишь 30 озер имеют
площадь от 1 до 5 кв. км. Подавляющее большинство водоемов (свыше 90%) находится на
болотах и заболоченных землях. Общая площадь озер 545 кв. км, болот и заболоченных земель – 11,2 тыс. кв. км (Ресурсы... Гидрологическая изученность; Болота Западной Сибири...). Озерность речного бассейна 1,6%, болотистость 33%, лесистость 65%.
Питание реки преимущественно снеговое. Половодье начинается во второй декаде апреля-первой декаде мая, в среднем в середине третьей декады апреля, достигает пика через 2530 дней (в верхнем и среднем течении – в среднем 15-20 мая, в нижнем – 25 мая) и заканчивается в июне-августе, в среднем за многолетие во второй половине июля. Продолжительность половодья колеблется по годам от 2,0 до 4,5 мес. и более, составляя в среднем 3,0 мес.
Замерзает р.Большой Юган во второй половине октября-первой половине ноября, в среднем в последних числах октября, после завершения периода ледохода, который длится в
среднем 4-5 дней (иногда до 15-18 дней).
Средняя продолжительность ледостава в верхнем и среднем течении 187 дней (по годам
колеблется от 170 до 210 дней), ниже впадения р.Малый Юган – на неделю больше (по годам
– от 180 до 215 дней).
Средняя толщина льда в марте в верхнем и среднем течении 50-60 см, в нижнем – 60-65 см.
Весенний ледоход наблюдается в третьей декаде апреля-мае. Средние даты его начала –
4-5 мая в верхнем и среднем течении и 8-10 мая – в нижнем. Продолжается он от 1-3 до 8-11
дней, в среднем – от 3 до 5 дней.
Общая минерализация воды в период весеннего половодья составляет 40-125 мг/л, во
время низкой летне-осенней межени – 135-200 мг/л, в зимнюю межень она возрастает до
250-350 мг/л. В составе анионов чаще всего преобладают гидрокарбонаты, среди катионов –
кальций.
Вода слабокислая, реже нейтральная (водородный показатель рН у с. Угут обычно колеблется от 6,1 до 7,2, составляя в среднем 6,8), очень мягкая в период половодья (общая
жесткость менее 1,5 мг-экв/л) и мягкая, реже умеренно жесткая, в межень.
Содержание кислорода в воде даже в безледоставный период обычно ниже нормы насыщения, а зимой снижается до 2,5 мг/л и менее (15-17% нормы).
В воде содержится очень много растворенных органических веществ. Так, средняя годовая величина бихроматной окисляемости у с.Угут составляет 50-55 мг/л, а цветность воды
колеблется в очень больших пределах – от 15-60 град. осенью и зимой до 130-560 град, в половодье.
В условиях климата бассейна Большого Югана часто наблюдалось одновременное
разрушение устойчивого снежного покрова и его окончательный сход (5-7 случаев от общего количества периода 1990-2000гг. на большей части территории). На всех исследуемых станциях (Угут и Таурово) отмечалось по нескольку случаев очень позднего (конец
мая-начало июня) формирования временных снежных покровов уже после устойчивого
перехода средней суточной температуры воздуха через 10°, когда начали вегетировать не
только холодостойкие, но и теплолюбивые растения. Эти случаи подтверждают вывод,
что отрезок времени после разрушения устойчивого снежного покрова и до его окончательного схода, называемый послезимьем, никак нельзя отнести к холодно-снежной части
года. В период послезимья чаще бывают один, реже – два временных покрова, следовательно, число дней с покровом невелико, гораздо меньше в сравнении с периодом
предзимья, высота их мала (3-4 см) и средняя продолжительность залегания всего одиндва дня.
За начало метеорологического года удобнее брать дату начала предзимья или зимы, а
не дату конца фазы снеготаяния.
100
Характеристика холодно-снежной части года
Таблица 1
Структура холодно-снежной части года бассейна Большой Юган в период с1990г. по 2000г.
(средние значения за 11 лет, полученные с гидрометеослужбы)
Название
станции
Предзимье
Умеренно морозная зима
с.
м. мин.
Зима
Значительно
морозная зима
с.
м. мин.
Снеготаяние
Предвесенье
ср.
м.
мин.
с.
м.
м.
мин.
11
10
97
28
10
94
20
09
96
23
10
95
9
10
94
18
11
96
10
12
97
01
02
94
03
11
94
25
03
97
17
04
96
5
03
94
24
04
97
17
05
96
10
04
94
Таурово 7
10
97
25
10
94
22
09
96
26
10
95
1
10
94
8
11
96
16
12
97
16
02
96
05
11
94
23
03
97
10
04
96
3
03
94
28
04
97
18
05
96
12
04
94
Угут
мин. с.
Условные обозначения:
ср. – среднее значение
м. – максимальное значение
мин.– минимальное значение
Таблица 2
Структура вегетационной части года бассейна Большой Юган в период с1990г. по 2000г.
(средние значения за 11 лет, полученные с гидрометеослужбы)
Название
станции
Угут
Предзимье
Предлетье
ср. м.
мин.
Умеренно
прохладное лето
11 28 20 08.05.94
10 10 09
97 94 96
Таурово 7 25 22 05.05.94
10 10 09
97 94 96
Условные обозначения:
ср. – среднее значение
м. – максимальное значение
мин. – минимальное значение
Лето
Умеренно
тёплое
лето
10.06.96
17.07.94
12.06.96
19.07.94
спад
лета
10
08
96
19
08
96
Становление
осени
Поздняя
осень
14.09.96
23.09.94
16.09.96
27.09.94
Итак, в пределах Томской области структура холодно-снежной части года такова: в нее
входит последняя фаза осени – предзимье, зима с тремя фазами – умеренно-морозная, значительно морозная и предвесенье, и первая фаза весны – снеготаяние.
К вегетационной части года относятся две фазы весны – предзимье и предлетье, лето с
тремя фазами – умеренно-прохладное лето, умеренно-теплое лето, спад лета и две фазы осени – становление осени и поздняя осень.
Режим света, тепла и влаги в течение этих двух частей годового цикла и их структура
различны. В вегетационную часть года среда обитания благоприятствует росту и развитию
растений, в холодно-снежную растения находятся в состоянии вынужденного относительного покоя.
Основными факторами, определяющими развитие, рост растений и накопление в них органического вещества, являются свет, тепло, влага, жизненное пространство.
Другие метеорологические элементы – ветер, влажность воздуха, облачность и т.д. – являются второстепенными. При одних и тех же социально-экономических условиях сельскохозяйственное производство тем эффективнее, чем полнее используются местные климатические и почвенные ресурсы.
101
Б.П. Ткачев, В.В. Яркова
.
ЛИТЕРАТУРА
1. Атлас Ханты-Мансийского Автономного Округа-Югры Том // Природа и экология. –
Ханты-Мансийск-Москва, 2004. –152 с.
2. Экологическое состояние территории России: Учебное пособие для студ. высш.
пед.учебн.заведений./Под редакцией С.А. Ушакова, Я.Г. Каца. – М.: Издательский центр
«Академия», 2001. –128 с.
3. Эколого-экономические проблемы России и её регионов. Учебное пособие для студентов
экономических вузов./Под общей редакцией проф.д.г.н. В.Г. Глушковой – М.: Московский лицей, 2003. – 304 с.
4. Юсфин Ю.С., Леонтьев Л.И., Черноусов П.И. Промышленность и окружающая среда. –
М.: ИКЦ «Академкнига», 2002. –469 с.
5. Лёзин В. А. Реки Ханты-Мансийского автономного округа. Справочное пособие. – Тюмень: Издательство "Вектор Бук", 1999. –160 с.
6. Рутковская Н.В. География Томской области (сезонно-агроклиматические ресурсы). –
Томск: Издательство ТГУ, 1984.
102