УДК [630*11:551.58].003.121(470+570)
О системе оценок агроклиматических ресурсов Российской Федерации
Е. К. Зоидзе*
Обсуждаются научно-методические вопросы создания и ведения информационно-справочной системы по агроклиматическим ресурсам и ее центрального звена — агроклиматического мониторинга, предназначенного для отслеживания состояния агроклиматических ресурсов в заданный момент времени и в определенной точке пространства по мере накопления новой фактической агрометеорологической и агроклиматической информации и обновления агроклиматической нормативной базы. Приведены критерии и процедура принятия решения об обновлении агроклиматической нормативной базы. Представлена карта агроклиматического районирования сельскохозяйственного потенциала климата территории Российской Федерации, на которой выделено 9 зон. Агроклиматическое районирование рассматривается как один из основных элементов агроклиматического мониторинга, оно должно осуществляться после каждого этапа обновления агроклиматической нормативной базы.
Значение информации об агроклиматических ресурсах территории для организации и ведения сельскохозяйственного производства трудно переоценить. Только на ее базе можно научно обосновать перспективы его развития, оценить возможность и целесообразность по агроклиматическим условиям возделывания новых и традиционных для России сельскохозяйственных культур на той или иной ее территории, сформировать их оптимальный состав, рассчитать вероятность получения определенного количества и качества сельскохозяйственных продуктов, оценить сельскохозяйственный потенциал климата различных территорий. Кроме того, агроклиматические данные широко используются в оперативной практике оценки агрометеорологических условий роста и развития сельскохозяйственных культур, при прогнозировании и программировании их урожайности и при решении множества других задач агроклиматического и агрометеорологического обеспечения аграрного сектора экономики. В связи с этим очевидно, что требования, предъявляемые к качеству, количеству и своевременности получения агроклиматической информации, должны быть весьма высоки. В частности, оценки агроклиматических ресурсов должны адекватно отражать фактическое их состояние в любой заданный момент времени и в определенной точке пространства, должны отслеживаться их возможные изменения и своевременно обновляться агроклиматическая
* Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной метеорологии.
нормативная база. Последнее невозможно без автоматизации основных процессов агроклиматического обеспечения.
Чтобы эти и другие подобные задачи могли быть решены в полном объеме, исследования по оценке агроклиматических ресурсов следует вести, по крайней мере, одновременно в двух направлениях:
— оценка фактического состояния агроклиматических ресурсов и тенденции их изменения на основе анализа динамики фактических агроклиматических данных;
— прогнозирование изменения агроклиматических ресурсов по сценариям глобального потепления климата.
Оба эти направления с научно-методической точки зрения в России достаточно успешно разрабатываются. В частности, работами О. Д. Сиротен-ко [10, 11] создана научная школа по оценке влияния глобального потепления на формирование и изменение агроклиматических ресурсов, на продуктивность сельского хозяйства. Кроме того, недавно появилась работа [1], в которой прогноз агроклиматических ресурсов осуществляется на другой методической основе, хотя используются те же сценарии глобального потепления, что и в [10, 11].
Представленное в данной работе направление предусматривает создание автоматизированной информационно-справочной системы по агроклиматическим ресурсам (АИССАР), которая одновременно:
— содержит базы данных о фактических агроклиматических ресурсах возделывания и характеристики условий произрастания сельскохозяйственных культур и пастбищной растительности;
— предусматривает регулярное (по прошествии 1-го года) пополнение и в случае выполнения определенных критериев обновление агроклиматической нормативной базы на основе накопления новой фактической (не прогностической) агрометеорологической и агроклиматической информации.
В связи с этим базы данных будут отражать не прогноз потепления климата вообще, а регулярно отслеживать фактическое проявление процесса изменения климата в конкретных условиях в заданный момент времени и в определенной точке пространства. Это обстоятельство позволит установить и надежно контролировать тенденцию изменения агроклиматических ресурсов (условий тепло- и влагообеспеченности, проявления неблагоприятных агроклиматических явлений — засух, суховеев, пыльных бурь, вымерзания озимых и пастбищ и т. д.). На базе такой регулярной информации, источником получения которой будут являться системы типа АИССАР, практически без риска ошибиться можно оценить закономерности изменения степени (глубины) и направленности (уменьшение или увеличение) сельскохозяйственного потенциала климата (СПК) и своевременно предложить меры по адаптации аграрного сектора экономики к изменившимся условиям. Ожидается, что регулярное отслеживание закономерностей изменения СПК и своевременное принятие соответствующих мер по нейтрализации возможных отрицательных последствий или для использования возможных выгод будет иметь значительный экономический и социальный эффект.
Центральным звеном АИССАР является агроклиматический мониторинг. В широком смысле агроклиматический мониторинг включает:
— регулярное обновление агроклиматических данных в виде подготовки серии научно-прикладных справочников по агроклиматическим ресурсам общего типа в автоматизированном режиме в соответствии с [7];
— механизм отслеживания изменения характеристик неблагоприятных агроклиматических явлений в виде подготовки серии специализированных справочников;
— исследование закономерностей формирования сельскохозяйственного потенциала климата в целом и отдельных его составляющих с представлением обобщенных результатов в виде таблиц и карт, описаний и т. д.;
— рекомендации по рациональному использованию агроклиматических ресурсов в сельскохозяйственной деятельности и предложения по адаптации аграрного сектора экономики к новым агроклиматическим условиям.
Многое из указанного выше частично уже реализовано. В [3, 5], например, изложены концепция, схемы и алгоритмы создания научно-прикладных справочников по агроклиматическим ресурсам в автоматизированном режиме на базе стандартных макетов агрометеорологических ежегодников и научно-прикладных справочников по агроклиматическим ресурсам, подготовленных в соответствии с [7, 8], разработаны соответствующие программные средства для ПЭВМ, а в [2, 4, 6] показаны некоторые методы и результаты обобщения агроклиматических данных с представлением материала в виде таблиц и карт. Указанные результаты в дальнейших исследованиях были значительно уточнены.
Как справедливо утверждается в [10], изменение климата происходит беспрецедентно быстрыми темпами, что, естественно, вызывает быстрое изменение агроклиматических ресурсов и, следовательно, столь же быстрое устаревание агроклиматической нормативной базы. Это предположение находит свое подтверждение в исследованиях автора. Так, агроклиматические показатели, рассчитанные автором за последние 20—25 лет методом скользящего осреднения за 20-летний период, отличаются от их "нормативных" значений, приведенных в научно-прикладных справочниках по агроклиматическим ресурсам последнего поколения.
На рис. 1 в качестве иллюстраций показана динамика отклонений средней температуры воздуха и суммы осадков за июль (станция Малоярославец), запасов продуктивной влаги за 3-ю декаду октября под озимыми зерновыми культурами в слое почвы 0—20 см и дат возобновления вегетации озимых (станция Гигант) от их справочных значений. Совершенно очевидно, что эти отклонения не случайны, а закономерны и вызваны изменением условий формирования агроклиматических ресурсов и всего сельскохозяйственного потенциала климата территории. Однако нет никаких оснований утверждать, что характер изменения отдельных агроклиматических показателей или их совокупностей везде будет именно таким. Скорее всего следует ожидать, что эти изменения в каждом регионе будут проходить неодинаково.
С целью исследования и установления закономерностей изменения агроклиматических показателей и в целом агроклиматических ресурсов автором разработаны научно-методические основы создания и ведения arpo-климатического мониторинга. Технология его функционирования в основном базируется на подготовке научно-прикладных справочников по 92
Рис. 1. Динамика отклонений среднемноголетних значений некоторых агроклиматических показателей, рассчитанных методом скользящего осреднения по 20-летним периодам за последние 25—30 лет XX века, от их справочных значений.
±Д—отклонения среднемноголетних значений агроклиматических показателей за 20-летние скользящие периоды от их справочных значений, рассчитаны по формуле (3). Средиемноголетнее справочное значение агрометеорологического показателя условно принято равным 0./) Среднемноголетняя температура воздуха в июле (на станции Малоярославец); 2) среднемноголетняя су мма осадков в июле (настанции Малоярославец); 5) среднемноголетнис запасы продуктивной влагн в слое почвы 0—20 см под озимой пшеницей на 3-ю декаду октября (на станции Гигант); 4) среднемноголетняя дата возобновления вегетации.
агроклиматическим ресурсам. В законченном виде предусматривается два варианта его ведения. По одному из них агроклиматические показатели отслеживают с помощью удлинения рядов данных, т. е. при увеличении объема выборок. Например, если в настоящее время в научно-прикладных справочниках по агроклиматическим ресурсам последнего поколения агроклиматические показатели рассчитаны за период с 1951 по 1985 г., те при агроклиматическом мониторинге они будут в автоматизированном режиме пересчитываться за периоды 1951—1986, 1951—1987, 1951—1988 гг. и т. д. В результате получим ряды многолетних значений агроклиматических показателей, которые будут характеризоваться меньшей
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.