Введение к работе
Актуальность темы. Оценка современных и прогноз ожидаемых климатических изменений представляет собой одну из актуальнейших проблем в науках о Земле и имеет большое практическое значение. Вопрос о происходящих климатических изменениях на планете однозначно не решен. Более того, происходящие изменения неоднозначны в разных районах мира. Общая картина изменения климата нашей планеты может быть составлена лишь на совокупности данных об изменениях климата во всех ее регионах. Поэтому Всемирной метеорологической организацией приоритет в научной тематике отдан исследованиям региональных климатических изменений и их влияния на природные условия, экологическое состояние и экономику регионов.
Равнинная территория Ставропольского края представлена тремя ландшафтными провинциями: лесостепной, степной и полупустынной. Такие типы провинций и, следовательно, сама природная среда Ставрополья, весьма чувствительны к изменениям климата. Поэтому для Ставропольского края вопрос исследования изменений регионального климата является особенно актуальным.
Материал исследования. Работа выполнена на материалах наблюдений сети метеорологических станций Ставропольского края. Для расчета современных климатических норм, в соответствии с требованиями Всемирной метеорологический организации, был взят период 1961-2000 гг. Базой для сравнения служили данные Справочника по климату СССР, основанные на материалах наблюдений до начала 60-х годов XX века, а также отсутствующие в Справочнике и рассчитанные автором комплексные характеристики климата за этот же период. Для оценки динамики изменения климатических характеристик в рассмотрение брались данные как за более ранние, так и за более поздние годы.
Методы исследования. Исследование полученных временных рядов проводилось методами статистического анализа: рассчитывались средние многолетние значения основных характеристик климата, их статистические характеристики, строились графики многолетнего хода, определялись линейные тренды,
осуществлялась аппроксимация кривыми более высокого порядка, оценивалась персистентность временных рядов.
Рассчитывались комплексные характеристики увлажнения, проводился их статистический анализ. Данные обрабатывались в основном при помощи программных продуктов ПЕРСОНА, CliCom и Microsoft Excel. Затем данные экспортировались в геоинформационные пакеты, в которых они подвергались дальнейшей обработке, после чего на их основе строились карты. Для построения карт использовалась геоинформационная система Maplnfo 7.0. Для построения карты была выбрана стандартная поперечно-цилиндрическая проекция Гаусса-Крюгера, 8-я зона.
Цели и задачи диссертации. Целью работы является выявление изменения основных ландшафтообразующих факторов климата и режима увлажнения территории Ставропольского края, определение величины и тренда этих изменений и оценка влияния климатических изменений на ландшафты Ставропольского края.
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
расчет современных климатических норм основных метеорологических параметров и анализ их пространственного распределения по территории края применительно к ландшафтным провинциям и индивидуальным ландшафтам;
сравнительный анализ рассчитанных климатических норм с климатическими нормами этих параметров за период до 1961 г.;
исследование динамики изменения в 1961-2000 и 2001-2009 гг. метеорологических параметров и расчетных величин, характеризующих режимы облачности, осадков и температуры на территории Ставропольского края, в соответствии с его ландшафтной структурой;
расчет и анализ полученных многолетних рядов комплексных показателей увлажнения территории и построение серий карт и итоговой карты районирования территории края по условиям увлажнения;
анализ и прогноз изменения ландшафтной структуры Ставропольского края вследствие изменения режима увлажнения территории.
Научная новизна. В диссертационной работе впервые получены следующие результаты:
выявлены основные закономерности пространственно-временного распределения основных метеорологических параметров и расчетных климатических показателей, характеризующих облачный и гидротермический режимы ландшафтных провинций и индивидуальных ландшафтов Ставропольского края;
проведено исследование динамики изменения основных измеряемых ландшафтообразующих факторов климата и расчетных гидротермических характеристик территории применительно к ландшафтным провинциям и индивидуальным ландшафтам и определены тенденции изменения климата;
выявлено и оценено влияние изменений регионального климата на ландшафты края;
разработана карта агроклиматического районирования территории края на базе современных климатических характеристик.
Предмет защиты:
- характеристика современных климатических условий различных ланд
шафтных провинций и индивидуальных ландшафтов Ставропольского края;
региональные изменения основных факторов климата во второй половине XX и начале XXI века;
районирование территории Ставропольского края по степени увлажнения в условиях современного климата;
влияние современных изменений регионального климата на ландшафтную структуру Ставропольского края.
Практическая ценность результатов. Практическая ценность результатов работы состоит в получении современной картины пространственно-временного распределения основных ландшафтообразующих параметров климата по территории края, выработке на их основе общих рекомендаций по дальнейшему развитию растениеводства в крае и построении карт районирования территории края по степени увлажнения.
Полученные результаты могут быть использованы в ряде погодозависи-
мых отраслей экономики, для экологического обоснования проектов хозяйственной деятельности человека, прогноза состояния окружающей среды, оптимизации использования природных ресурсов. Знание климата и условий увлажнения индивидуальных ландшафтов необходимо для решения актуальнейших проблем Ставропольского края: перехода к адаптивно-ландшафтной системе земледелия и формирования каркаса особо охраняемых природных территорий.
Апробация и внедрение результатов. Основные положения диссертационной работы докладывались на II, III и V Международных конференциях «Проблемы экологической безопасности и сохранения природно-ресурсного потенциала» (Кисловодск, 2005; Ставрополь, 2006 и Ставрополь, 2008), VII международной научной конференции «Наука и образование» (г. Белово Кемеровской обл., 2008), Международной научно-практической конференции «Рациональное использование природных ресурсов и экологическое состояние в современной Европе» (Ставрополь, 2009), Всероссийской конференции «Космос и образование» (Ульяновск, 2005), 71-й, 73-й и 74-й региональных научно-практических конференциях «Состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса Южного Федерального Округа» (Ставрополь, 2007, 2009, 2010) и др. Был представлен и принят доклад на VII Европейскую конференцию по прикладной метеорологии (Амстердам, 2008) и др. Опубликованы три статьи в рекомендуемых ВАК журналах «Обозрение прикладной и промышленной математики» (Москва, Научное изд-во ТВП, т. 8, вып. 2, 2001) и «Естественные и технические науки» (Москва, 2009, № 4).
Результаты, полученные в диссертационной работе, внедрены в практику климатологических и агрометеорологических расчетов ГУ «Ставропольский краевой центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды».
Структура и объем диссертации. Общий объем диссертации - 165 страниц. Работа состоит из введения, четырех глав и заключения, содержит 46 рисунков и 26 таблиц. В списке литературы 142 источника. В Приложении помещены данные о метеостанциях Ставропольского края, графики, отражающие режим и динамику изменения основных климатических факторов, не включен-
ные в основной текст, карты природных зон и агроклиматического районирования Ставропольского края.
