MAPPING OF THE AIR TEMPERATURE FIELD OF THE TUNKA VALLEY
гольцовых и горнотаежных до степных) и их температурных особенностей, изучать проявление котло- винных эффектов.
Начиная с 2006 г. в Тункинской котловине проводятся полустационарные комплексные ланд- шафтные, в т.ч. климатические (Воропай и др., 2011, Истомина, Василенко, 2015) исследования. Создана геоинформационная система территории исследования, содержащая топографичесие карты, цифровую модель рельефа (SRTM), разновременные космические снимки Landsat 5, 7, SPOT 4, а также имеющиеся мелкомасштабные геологические и ландшафтные карты территории.
Создана ландшафтно-типологическая карта территории на уровне групп фаций М 1: 200 000 (Ис- томина, 2012). Анализ температурного режима ландшафтов производится в разрезе выделов вышеука- занной карты.
Территория исследования представлена фациями 30 групп, относящимися к девяти классам фаций (рисунок), четырем группам геомов: Гольцовые байкало-джугджурские: 1 класс сублитоморфных и гольцовых фаций (сосново-лиственничных с кедром лесов); 2 класс сублитогидроморфных фаций. Гор- нотаежные байкало-джугджурские (хр. Тункинские гольцы): 3 класс сублитоморфных фаций (кедрово- лиственничных лесов). Горнотаежные южносибирские: 4 класс субпсамоморфных фаций (сосновых ле- сов). Центрально-азиатские степные геосистемы: 5 класс гидроморфных лугово-болотных фаций; 6 класс субгидроморфных остепненно-луговых фаций долины р. Иркут; 7 класс антропогенных фаций. Горнота- ежные байкало-джугджурские (хр. Хамар-Дабан): 8 класс сублитоморфных фаций; 9 класс сублито- морфных плакорных фаций (Рисунок 1).
Для получения подробной пространственно-временной картины распределения температуры воз- духа на исследуемой территории нами используются датчики-термохроны, которые позволяют решить задачи исследования климата на локальном уровне. Эти датчики представляют собой полностью защи- щенный двухканальный электронный самописец (логгер), накапливающий в собственной энергонезави- симой памяти значения температуры и/или относительной влажности, окружающей его корпус среды, с привязкой к реальному времени.
На данный момент на территории расположено около 40 площадок на высоте от 806 м до 2119м.
Датчики установлены таким образом, что образуют так называемое поперечное сечение от правого до левого борта котловины. Датчики-термохроны запрограммированы на измерения с периодичностью сбо- ра показаний через каждые 3 часа, синхронно с измерениями на метеостанциях и установлены на высоте 2 м. над уровнем поверхности почвы. Информация с датчиков считывается один раз в год.
Для анализа микроклиматических особенностей температурного режима воздуха различных ландшафтов, нами были использованы круглогодичные данные за 2013 год, срочной температуры возду- ха, с 37 площадок наблюдений. Далее для каждого класса фаций были рассчитаны средние суточные и средние месячные значения температуры воздуха (Таблица 1), и представлены в виде карт средних ме- сячных значений температуры воздуха для самого холодного (январь) и теплого (июль) месяцев (Рису- нок 1).
По данным метеостанции Тунка, расположенной в центральной части котловины было произведе- но сравнение средних месячных температур воздуха за период с 1980-2010 гг. и за 2013 год. Показано, что 2013 год не являлся аномальным, не выбивается из многолетнего ряда наблюдений и, таким образом, может быть использован для анализа.
Средняя годовая температура воздуха на территории Тункинской котловины колеблется в преде- лах от -1,5 (склоны) до -2,6 (центральная часть). Наиболее холодным и теплым месяцами являются ян- варь и июль, средняя месячная температура воздуха котловины в эти месяцы равна -20,3 С° и 15,3 С°
соответственно. Эти значения является средними по данным со всей территории котловины и не отобра- жают особенностей микроклимата в отдельных типахландшафтов.
а б
Рисунок 1. Пространственное распределение средней месячной температуры воздуха в пределах различных классов фаций Тункинской котловины: а – распределение средней месячной температуры воздуха (ºС) в янва- ре: 1- -27- -28; 2 - -26- -27; 3 - -25- -26; 4- -24 - -25; 5- -23 - -24; 6- -22 - -23; 7- -21 - -22; 8- -20 - -21; 9- -19 - -20;
10- -18 - -19; 11- -17 - -18; 11- -16 - -17; 12- -15 - -16; 13- -14 - -15; б - распределение средней месячной темпе- ратуры воздуха (ºС) в июле: 1 – 17 -18; 2 - 16 -17; 3 - 15 - 16; 4 – 14 - 15; 5 – 13 -14; 6 – 12 -13; 7 – 11 -12; 8 – 10 - 11; 9 – 9 -10
Таблица 1. Средняя месячная температура воздуха в пределах различных классов фаций Тункинской котло- вины
Класс
фаций Количество
датчиков Диапазон
высот, м. Средняя месячная
температура января, °С Средняя месячная температура июля, °С
1 2 1968 - 2120 -15,7 9,6
2 4 1070 - 1735 -14,3 13,9
3 6 770 - 848 -19,4 15,7
4 4 766-806 -25,5 17,2
5 10 717-729 -27,6 17
6 4 720-721 -24,8 16,9
7 3 714-890 -22,7 16,8
8 3 980 – 1190 -16,7 15,3
9 1 1405 -15,7 14,7
Микроклиматические особенности распределения температуры воздуха в различных ландшафтах Тункинской котловины наиболее четко проявляются в зимний период, разница между самым теплым и самым холодным классом фаций составляет 13°С.
Так, самые низкие средние месячные температуры воздуха в январе были отмечены в ландшафтах центральной части котловины: это класс криогидроморфных лугово-озерно-болотных фаций (-27,6 °С), класс субпсаноморфных фаций сосновых лесов (-25,5 °С), класс субгидропсамоморфных лугово-степных фаций долины Иркута (-24,8 °С), класс антропогенных фаций днищ котловин остепненно-луговые (-22,7 °С).
Следует отметить большую разницу температур (5 °С) между различными фациями, расположен- ными в днище котловины. Наименьшими температурами характеризуются криогидроморфные фации, что обусловлено, на наш взгляд, наличием сезонной мерзлоты, а также низкими абсолютными высотами (715-720 м). Иркут, а также наличие соснового леса не оказывает значительного отепляющего эффекта в зимнее время, температура здесь близка к средним значениям по котловине. Наиболее высокой темпера- турой характеризуются фации антропогенного класса.
При продвижении от центра котловины к ее бортам средние значения температуры воздуха повы- шаются. На хребте Тункинские гольцы средняя месячная температура января меняется от -19,4 С° в предгорье (класс сублитоморфных фаций кедрово-лиственничных и сосновых лесов), затем к середине склона повышается до -14,3 С° (класс сублитоморфных фаций сосново-лиственничных с кедром лесов), а в гольцовом поясе понижается до -15,7 С°. На хребте Хамар-Дабан средняя месячная температура января в нижней части склона составляет -16,8 С° (класс сублитоморфных фаций лиственничных лесов) и по- вышается до -15,8 С° в средней части склона (класс сублитоморфных плакорных фаций). Таким образом, ландшафтные условия на склонах не оказывают влияния на среднемесячные температуры января, диф- ференциация температуры по склону объясняется наличием температурных инверсий.
Распределение по классам фаций средних месячныхтемператур июля более однородно, чем в ян- варе. Разница между самым теплым и самым холодным классом фаций составляет 7,5 °С, а без учета гольцового класса фаций хребта Тункинские гольцы - 3°С. Наиболее прогретыми являются классы фаций расположенные в центральной части котловины, средние месячные значения температуры воздуха здесь составляют 16,9 – 17,2 С для классов фаций сосновых лесов, лугово-болотоных, долинных, а также ан- тропогенных фаций. В отличие от распределения средней месячной температуры воздуха в январе, раз- ница между значениями для этих классов фаций незначительна (0,3 С). Незначительная разница средне- месячной температуры лесных и открытых котловинных ландшафтов может свидетельствовать о том, что охлаждающее влияние леса в летнее время незначительно.
На хребте Хамар-Дабан средняя месячная температура июля в нижней части склона составляет 15,3 С° (класс сублитоморфных фаций лиственничных лесов) и снижается до 14,8 С° в средней части склона (класс сублитоморфных плакорных фаций). На хребте Тункинские гольцы средняя месячная тем- пература июля меняется от 15,8 С° в предгорье (класс сублитоморфных фаций кедрово-лиственничных и сосновых лесов), затем к середине склона понижается до 14,0 С° (класс сублитоморфных фаций сосново- лиственничных с кедром лесов), а в гольцовом поясе понижается до 9,6 С°. Таким образом, относительно января трансформируется картина изменения средних значений температуры от центра котловины к ее бортам: котловина более прогрета летом, значения температуры уменьшаются при переходе к горнота- ежным ландшафтам, с высотой температура падает, хотя и не значительно.
Таким образом, проведено исследование и картографирование сезонной температуры воздуха раз- личных ландшафтов Тункинской котловины в разрезе классов фаций. Показано, что по средним годовым значениям температуры ландшафты, расположенные в центральной части котловины являются более холодными, чем ландшафты бортов котловины, однако, температурные режимы ландшафтов в летний и зимний период сильно отличаются. Зимой наиболее низкими значениями температуры характеризуются ландшафты центральной части котловины, наиболее высокой – ландшафты склонов хребтов, что обу- славливается наличием зимних температурных инверсий; летом наблюдается обратная картина. Следо- вательно, на температурный режим в первую очередь влияют не столько характеристики ландшафта, в котором проводятся измерения, сколько общие физико-географические условия, наличие высотной по- ясности, котловинные эффекты. Однако, требуется более детальный анализ температурного режима ландшафтов, с учетом средних суточных и внутрисуточных ритмов на уровне классов и групп фаций.
Список используемой литературы.
1. Башалханова Л.Б., Буфал В.В., Русанова В.И. Климатические условия освоения котловин Южной Сибири. – Новосибирск.: Изд-во Наука, 1989. – 149 с.
2. Воропай Н.Н., Истомина Е.А., Василенко О.В. Исследование температурного поля земной поверх- ности Тункинской котловины с использованием космических снимков Landsat// Оптика атмосфе- ры и океана, 2011. - №1, том 24, – С. 67-73.
3. Геосистемы предгорий Западного Саяна. / Отв. ред. В.В Буфал, И.А. Хлебович. – Новосибирск.:
Изд-во Наука, 1979. – 320 с.
4. Истомина Е.А., Геоинформационное картографирование ландшафтов Тункинской котловины на основе метода факторально-динамической классификации // Геодезия и картография, 2012. - №4. – С. 32-39.
5. Истомина Е.А., Василенко О.В. Геоинформационный анализ температурного поля ландшафтов Тункинской котловины с использованием космиечских снимков Landsat и наземных данных //
География и природные ресурсы, 2015. - №4, - С. 162-170.
6. Караушева А.И. Климат и микроклимат района Кодар Чара Удокан. – Л.: Гидрометеоиздат, 1977. – 125 с.
7. Природные режимы степей Минусинской котловины. / Отв. ред. И.А. Хлебович, В.В. Буфал. – Новосибирск.: Изд-во Наука, 1976. – 233 с.