FEATURES OF COLD AND WARM PERIODS IN THE DEPRESSIONS
Для сравнения характеристик холодного и теплого периода в условиях горно-котловинного рель- ефа, на основе натурных круглогодичных наблюдений температуры воздуха в котловинах юго-западного Прибайкалья [Василенко, 2015], были рассчитаны даты устойчивого перехода через определенные зна- чения (0, ±5, ±10, ±15, ±20 ºС), продолжительность периодов с температурой выше и ниже заданных зна- чений, средняя температура воздуха каждого периода, суммы температур.
Расчеты были проведены для 43 площадок расположенных на территории Тункинской котловины в интервале высот 718-2119 м и 12 в Мондинской котловине в интервале высот 1264-2325 м. Площадки расположены таким образом, что образуют профиль включающий склоны разной экспозиции и цен- тральную часть котловин.
Теплый период (температура воздуха выше 0 ⁰С) на территории Тункинской котловины наступает 18-19 апреля и длится 176-178 дней, исключение составляют площадки, расположенные на склоне юж- ной экспозиции. Здесь продолжительность теплого периода достигает 201 дня. Наиболее высокие значе- ния средней температуры воздуха за теплый период отмечены в днище котловины 10,8-12,7 ⁰С, тут же наибольшие суммы положительных температур 1905,5-2239,8 ⁰С. На склонах эти показатели уменьша- ются от подножья и далее по склону. На южном макросклоне сумма положительных температур воздуха у подножья (875 м) равна 2009,3 ⁰С, средняя температура за теплый период 9,9 ⁰С, на верхней границе значенияуменьшаются до 924,9 ⁰С и 8,2 ⁰С, соответственно.
Начало вегетационного периода (температура воздуха выше +5 ⁰С) приходится на 23-24 апреля, исключение – площадки, расположенные на склоне южной экспозиции выше 1420 м над ур.м. Здесь начало вегетационного периода смещается на 1 июня, а на высоте 1970 м на 10 июня. Максимальная продолжительность периода с температурой воздуха выше +5 ⁰С наблюдается в днище котловины (164 дня), минимальная – на верхней площадке (1970 м) южного склона (89 дней). Средняя продолжитель- ность периода вегетации по территории котловины 150 дней. Наибольшие значения средней температу- ры воздуха (11,8 - 13,7⁰С) и суммы температур выше +5 ⁰С также были отмечены в днище котловины (1911-2185,8 ⁰С). На склонах эти показатели уменьшаются с высотой до 831,8 ⁰С и 9,3 ⁰С на высоте 1970 м. Период с температурой воздуха выше +10 ⁰С начинается 1 июня – синхронно во всех точках наблюдения в днище котловины, и длится 99-100 дней. На склонах начало перехода через +10 ⁰С запаз- дывает на 10 дней до середины склона (1210 м) и далее с высотой сдвигается на конец июня – начало июля. На этих высотах сокращается и продолжительность периода до 60-70 дней. На высоте 1970 м пе- риода с температурой воздуха устойчиво выше +10 ⁰С не наблюдается. Сумма температур за этот период на склонах равна 1389,7 ⁰С у подножья и уменьшается до 727,3 ⁰С на высоте 1735 м. Среднее значение температуры воздуха также уменьшается с высотой от 15,4 ⁰С до 11,9 ⁰С соответственно. В днище кот- ловины эти показатели выше, суммы температур выше +10 ⁰С здесь варьируют в пределах от 1662,7 ⁰С до 1422,5⁰С, среднее значение за период 16,8-14,6 ⁰С.
Дата устойчивого перехода температуры воздуха через +15 ⁰С приходится на 16-18 июля, продол- жительность периода в пределах днища котловины – 44-49 дней, на южном и северном склонах 29-33 дня. Период с температурой воздуха превышающей +15 ⁰С был отмечен до высоты 1210 м. Средние тем- пературы воздуха за указанный период на склонах и в пределах днища котловины не имеют значитель- ной разницы. В днище котловины средняя температура воздуха 16,0-17,9 ⁰С, на южном и северном скло- нах от 15,6-17,1 ⁰С. Несмотря на небольшие различия в средних показателях, суммы температур в днище котловины и на ее склонах имеют более значимую разницу. Так сумма температур выше +15 ⁰С в днище котловины 583,5-964,7 ⁰С, у подножья склонов – 565 ⁰С, на высоте 1210 м – 495,4 ⁰С
Таким образом, на территории Тункинской котловины в теплый период года наиболее прогретым является днище, здесь отмечены максимальные значения средней температуры воздуха, количество дней с температурой выше 0, 5, 10, 15 ⁰С, а также суммы температур воздуха за указанные периоды. На скло- нах эти показатели убывают с высотой, в результате на верхней границе наблюдений (1970 м) темпера- тура воздуха не превышает 10 ⁰С, а с середины склона (1420 м) 15 ⁰С. Склон южной ориентации является не на много теплее, чем северной, разница между характеристиками микроклимата местами незначи- тельна.
В Мондинской котловине теплый период начинается со второй половины апреля (20.04-24.04) и длится в среднем 163-170 дней, за исключением верхней точки наблюдений, на высоте 2325 м дата пере- хода температуры воздуха через 0 ºС смещается на вторую половину мая (20.05), соответственно сокра- щается продолжительность теплого периода до 137 дней. Средняя температура воздуха в течение безмо- розного периода колеблется в пределах 6-9,5 ºС, максимум отмечен в центральной части котловины (1274 м), минимум на южном склоне. С высоты 2105 м средняя температура за теплый период не превы- шает 6,5 ºС и значительно уменьшаются суммы положительных температур(до 883,5 на Н =2325 м).
Начало вегетационного периода, в центральной части Мондинской котловины (1274–1356 м), наступает 13-14 мая, продолжительность – 140 дней. С увеличением высоты дата перехода средней су- точной температуры воздуха через 5 ºС смещается, в среднем на 4 дня на каждые 100 метров. Таким об- разом, на высоте 2325 м вегетационный период начинается со второй половины июня (15.06), его про-
должительность 86 дней. При этом средняя температура воздуха на площадках мало отличается и со- ставляет 9,5-11,6 ºС. Максимальная сумма положительной температуры воздуха за этот период наблюда- ется в центральной части котловины (1488 - 1535ºС), с высотой это значение уменьшается до 780 ºС (2325 м).
Начало периода с температурой воздуха выше 10 ⁰С также зависит от высоты над уровнем моря. В центральной части котловины средняя суточная температура воздуха переходит через 10 ⁰С 15 июня (продолжительность периода 87 дней), по мере увеличения высоты дата перехода сдвигается на более поздние сроки. Так на высоте 1627 м начало периода с температурой воздуха выше 10 ⁰С – 9 июля, про- должительность – 70 дней, а на высоте 2325 м – 19 июля с продолжительностью 26 дней. Средняя темпе- ратура воздуха при этом равна 11,5 ⁰С, максимальные значения наблюдаются в центральной части кот- ловины (13,5⁰С), минимальные на склонах (10,5 ⁰С). Также на склонах котловины отмечены минималь- ные суммы температур воздуха, на высоте 2325 м это значение достигает 274 ⁰С, в днище котловины сумма активных температур значительно выше (1159 ⁰С).
В течении теплого периода, на территории Мондинской котловины, отсутствуют периоды когда средняя суточная температура воздуха устойчиво превышает 15 ⁰С и 20 ⁰С.
Благодаря тому, что Мондинская котловина более замкнута и высоко расположена, теплый период здесь значительно короче и наступает в более поздние сроки, по сравнению с Тункинской котловиной.
Также значительные различия имеют средние значения температуры воздуха и сумма температур.
Период с отрицательной температурой воздуха в днище Тункинской котловины на всехисследуе- мых точках наступает синхронно – 12 октября и длится в течение 158-160 дней. На склонах же, даты устойчивого перехода смещаются на 4-5 ноября, также сокращается период с отрицательной температу- рой воздуха до 135 дней. В период с отрицательной температурой воздуха в пределах днища Тункинской котловины были отмечены наиболее низкие значения средней температуры воздуха (от -11,4 до -16 ⁰С) и суммы температур ниже 0 ⁰С (от -1823,4 до -2547,9 ⁰С). Склоны в холодный период являются более про- гретыми, средняя температура воздуха и суммы температур ниже нуля с высотой становятся выше, наиболее интенсивно это повышение наблюдается на склоне южной экспозиции. Здесь у подножья сред- няя температура воздуха за холодный период равна -12,6 ⁰С, сумма отрицательных температур -1705 ⁰С, далее по склону эти показатели повышаются до высоты 1735 м (Тср.= -7,5 ⁰С, сумма -1440⁰С).
Дата устойчивого перехода через -5 ⁰С в днище котловины приходится на первые числа ноября (06.11-13.11), продолжительность периода с температурой ниже -5 ⁰С 121-128 дней. На склонах даты устойчивого перехода через -5 ⁰С сдвинуты на более поздний срок, на склоне южной экспозиции от под- ножья (875 м) и до высоты 950 м дата устойчивого перехода через -5 ⁰С – 23 ноября, далее по склону дата смещается на 5-7 декабря, на склоне северной экспозиции на 3 декабря. На склонах сокращается и продолжительность периода с температурой воздуха ниже -5 ⁰С, от 96 до 111 дней. Средняя температура воздуха за указанный период на территории днища котловины варьирует в пределах -19,0…-14,3⁰С, сумма температур достигает -2462,9 ⁰С. На склоне южной экспозиции значительно теплее, средняя тем- пература у подножья равна -14,6⁰С и повышается до середины склона (1420 м), где становится макси- мальной (-12,7⁰С), те же тенденции роста были отмечены в суммах температур ниже -5 ⁰С, -1619⁰С (под- ножье склона) и -1223,6 ⁰С (1420 м).
Период с температурой воздуха ниже -10 ⁰С в днище котловины начинается с 24 ноября и длится в течении 99-110 дней, средняя температура воздуха в этот период колеблется от -16 ⁰С до -21 ⁰С, мини- мальная сумма температур ниже -10 ⁰С в днище котловины -1581,7⁰С, максимальная достигает -2324,8
⁰С. На склонах котловины эти показатели значительно сдвинуты на более поздние сроки. Даты перехода на южном склоне от подножья (875 м) и до высоты 1070 м приходятся на 8-10 декабря, далее по склону, а также на склоне северной экспозиции период температуры воздуха ниже -10 ⁰Сначинается с 4 января.
Средняя температура воздуха на южном склоне, в выше указанный период, изменяется от -15,6 ⁰С (под- ножье) до -12,7 ⁰С (середина склона 1420 м) далее по склону температура опускается до -16,7 ⁰С. Похо- жая картина наблюдается и в суммах температур ниже -10 ⁰С, у подножья это значение равно -1484 ⁰С далее, на высоте 1210 м сумма изменяется до -904,2 ⁰С, и снова начинает расти с высотой до -1321,9 ⁰С на уровне 1970 м.
В первой половины декабря температура воздуха на территории Тункинской котловины начинает опускаться ниже -15 ⁰С: в днище котловины 8-10 декабря, на склонах сдвигается на более поздний срок.
От подножья (875 м) и до высоты 950 м устойчивый переход через -15 ⁰С наблюдался 6 января, далее по склону и до верхней площадки дата устойчивого перехода сдвигается до 24 января. Значительно отлича- ются показатели продолжительности периода с температурой ниже -15 ⁰С, на склонах и в днище котло- вины. В пониженных формах рельефа период с температурой воздуха ниже -15 ⁰С длится в течении 84- 91 дня, на склонах это значение гораздо ниже. Наблюдается сокращение дней от 44 (у подножья) до 22 дней на середине склона, затем снова происходит увеличиваться до 43 дней на верхней границе исследо- вания (1970 м). Также значительная разница наблюдается в показателях средней температуры воздуха и суммы температур в днище котловины. Средняя температура воздуха в пониженных формах рельефа колеблется в пределах от -16,7 ⁰С до -22,7 ⁰С, суммы температур за выше указанный период равна -
1402…-2064,9 ⁰С. На южном склоне средние значения температуры не имеют столь выраженной ампли- туды, с высотой средние показатели изменяются от -18,1 до -19,5 ⁰С. Сумма температур также изменяет- ся с высотой, у подножья склона она равна -858,7⁰С до высоты 1210 м это значение уменьшается до - 419⁰С, на верхней границе (1970 м) снова увеличивается до -811,6⁰С.
Период с температурой воздуха устойчиво перешедшей ниже предела -20 ⁰С наблюдается в днище котловины и у подножья склонов. С высоты 946 м (южный склон) и 1405 м (северный склон) средняя суточная температура воздуха не опускается ниже -20 ⁰С. В пониженных формах рельефа и у подножья склонов температура устойчиво опускается ниже -20 ⁰С 25-27 января (продолжительность периода 22-26 дней), исключение – площадки, расположенные в центральной части котловины, в пределах лугово- озерно-болотных фаций. Дата устойчивого перехода через -20 ⁰С на этих площадках 6 января, соответ- ственно продолжительность периода увеличивается до 44 дней. Средняя температура воздуха в этот пе- риод достигает -26,8 ⁰С, а сумма температур варьирует в пределах -475,6 …-1178,9 ⁰С.
Таким образом, в холодный период года на территории Тункинской котловины на возвышенных участках значительно теплее, по сравнению с пониженными формами рельефа. Особенно этот контраст выделяется среди значений средней температуры воздуха в днище котловины и на склоне южной экспо- зиции на высотах 1070-1420м в период, когда температур воздуха устойчиво опустилась ниже -10⁰С. Это происходит благодаря развитию в высокогорных районах Восточной Сибири мощных термических ин- версий в холодное время года. Кроме того в период, когда температура воздуха устойчиво опускается ниже -20 ⁰С, начинают проявляться особенности термического режима в пониженных формах рельефа, обусловленные различными ландшафтными условиями.
Холодный период в Мондинской котловине наступает 12-13 октября и длится от 247 дней (южный склон) до 166 дней (центральная часть котловины). Средняя температура воздуха в течение холодного периода минимальна в центральной части котловины (-12 ⁰С), на склонах температура изменяется в пре- делах от -8,5 ⁰С (южный) до -9,5 ⁰С (северный).
В начале ноября (4 ноября) с высоты 2100 м на южном склоне и 1403 м на северном склоне темпе- ратура воздуха устойчиво опускается ниже -5 ⁰С. У подножья склонов и в центральной части котловины дата устойчивого перехода смещается на вторую половину ноября (22 ноября). Продолжительность этого периода колеблется в пределах от 106 дней (центральная часть котловины) до 138 дней (северный и юж- ный склоны). При этом склоны котловины более прогреты (-10,7 ⁰С)по сравнению сднищем (-15,5 ⁰С).
Период, когда средняя суточная температура воздуха опускается ниже -10 ⁰С начинается 7-12 де- кабря. Продолжительность периода 83-96 дней, при средней температуре воздуха -15,5-17,5 ⁰С. Сумма отрицательных температур составляет -904,2-1694 ⁰С.
Дата устойчивого перехода через -15 ⁰С, на южном склоне Мондинской котловины приходится на 23 января. На северном склоне и в днище котловины дата устойчивого перехода – 4 января. Период со средней суточной температурой воздуха ниже -15 ⁰С длится 42-63 дня, на склоне южной ориентации он менее продолжителен, соответственно и сумма отрицательных температур ниже (-732 ⁰С), чем в днище (- 1229 ⁰С) и на северном склоне (-1160 ⁰С). Значения средней температуры воздуха за этот период не име- ют существенной разницы между склонами и днищем котловины и варьируют в пределах -18 -19 ⁰С.
Начало периода со средней суточной температурой воздуха ниже -20 ⁰С наступает синхронно на всех площадках исследования (2 февраля). Продолжительность периода 14 -18 дней, при средней темпе- ратуре воздуха -21,0 -23,4 ⁰С, сумма отрицательных температур составляет 350 -590 ⁰С
В течение холодного периода в Мондинской котловине температура воздуха не имеет столь зна- чительного различия между центральной частью и ее склонами, как в Тункинской котловине. Благодаря замкнутости и небольшой площади, инверсии здесь не имеют большого градиента температуры. Поэто- му склоны Мондинской котловины холоднее склонов Тункинской, но при этом более высокорасполо- женное днище Мондинской котловины в среднем на 5 ⁰С теплее днища Тункинской.
Литература:
1. Nadezhda N.Voropay, Oxana V.Vasilenko. Temperature inversions in the mountain-hollows landscapes of southwestern Pribaikalie/ International Geographical Union Regional Conference «GEOGRAPHY, CULTURE AND SOCIETY FOR OUR FUTURE EARTH», 17-21 August 2015, Moscow, Russia. Book of abstracts. – P. 1148.
2. Василенко О.В., Воропай Н.Н. Особенности формирования климата котловин Юго-Западного Прибайкалья. // Известия РАН. Серия географическая. №2 – 2015, -с. 104-111. Москва Изд-во Наука.