ВВЕДЕНИЕ

Народное хозяйство - взаимосвязанная система отраслей общественного производства страны. Ведущее место в народном хозяйстве занимает производство. Влияние на продуктивность производства оказывает не только антропогенный фактор, но и природное воздействие среды.

Заморозки представляют значительный интерес для различных потребителей. Поэтому их изучению издавна уделялось большое значение. Было выполнено ряд работ, посвященных исследованию заморозков в синоптическом, климатическом и агрометеорологическом аспектах.

Влияние заморозков на народное хозяйство страны нельзя преуменьшить в его негативных последствиях для развития многих отраслей народного хозяйства.

Особенно актуальна проблема уменьшения вредного воздействия заморозков для таких отраслей народного хозяйства как сельское хозяйство, лесное хозяйство, транспортная система и коммунальное хозяйство. Для этих отраслей украинскими исследователями и учёными разрабатываются продуктивные методы борьбы с заморозками.

Классификация заморозков

Условия образования заморозков

В классификации стихийных бедствий в чрезвычайных ситуациях, заморозки относят к метеорологическим и агрометеорологическим опасным явлениям.

Заморозками называют понижения температуры почвы и/или воздуха до 0°С и ниже при положительных среднесуточных температурах.

Заморозки наблюдаются, как правило, в переходное время года. Различают заморозки весенние и осенние, ранние и поздние.

Условия погоды, благоприятствующие заморозку (большое эффективное излучение, слабый ветер), создаются в антициклонах и гребнях повышенного давления.

При заморозках температура воздуха на высоте 2 м (в метеорологической будке) иногда может оставаться положительной, а в самом нижнем слое воздуха, прилегающем к земле, опускается до 0°С и ниже вследствие эффективного излучения.

В случае когда температура воздуха положительна, а температура почвы или растений в результате их радиационного охлаждения опускается ниже 0°С, возникают заморозки на почве.

Интенсивность заморозка зависит от рельефа местности, экспозиции склона, наличия водоема, лесонасаждений. Бывает и так, что заморозок возникает только на почве, а на высоте, например 2 м, заморозка нет.

Установлено, что в период заморозка поле температуры неоднородно как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении. Известно, что на высоте 1-3 см от поверхности земли температура воздуха при заморозке самая низкая. Разница температуры у поверхности почвы и на высоте двух метров иногда достигает 2-5°С и более. При радиационных заморозках, по нашим наблюдениям, температура изменяется в среднем на 1°С на каждые 15 м высоты по склону.

В горизонтальном направлении поле температуры при заморозке ячеистое. На протяжении одного метра температура воздуха за короткие промежутки времени может изменяться на 2-3°С и более. Вот почему даже на небольшом участке растения при радиационном заморозке повреждаются неодинаково.

В одни годы заморозки прекращаются рано весной и начинаются поздно осенью, в другие - наоборот. На морском побережье Украины заморозки часто прекращаются до перехода средней суточной температуры через 5°С.

По средним многолетним данным заморозки в воздухе весной заканчиваются во второй половине апреля. Заморозки на поверхности почвы заканчиваются в среднем на 5-10 дней позднее, чем заморозки в воздухе.

В отдельные годы заморозки случаются в первой половине мая, а осенью начинаются в начале октября, в северных и западных районах они возможны и в сентябре. Осенью после первых заморозков часто устанавливается длительная теплая погода.

Продолжительность периода без заморозков в разных регионах страны колеблется в различных пределах.

Большое влияние на продолжительность периода без заморозков оказывает рельеф местности. В холмистом рельефе разница в его продолжительности между верхней и нижней частями холма достигает 12-13 дней, а в гористом - 20-25 дней и более.

Заморозки - понижения температуры ниже 0 °С в приземном слое воздуха или на почве вечером или ночью при положительной температуре днём. В центральных областях Европейской части Россиипоследние весенние заморозки часто наблюдаются в конце мая - начале июня, а первые осенние заморозки возможны в начале сентября. Период года от средней даты последнего весеннего заморозка до средней даты первого осеннего заморозка называют безморозным периодом.

Виды заморозков

До конца мая, а в холодный год и до начала июня сохраняется угроза заморозков. По происхождению различают заморозки радиационные, адвективные и смешанного типа.

Радиационные заморозки происходят оттого, что ночью поверхность почвы и растений излучает тепло, нагретый ею воздух поднимается вверх, уступая место более холодному, и постепенно припочвенный воздух выхолаживается. Чем меньше почва нагрелась днем, тем опаснее для растений будет ее ночное охлаждение. Радиационные заморозки случаются в безветренные и безоблачные ночи, носят местный характер и редко охватывают большие территории, чаще наблюдаются по долинам рек и в понижениях рельефа. Иногда им предшествует высокая перистая облачность.

Адвекция - это горизонтальное перемещение воздуха и вместе с ним тепла и влаги. Адвективные заморозки происходят из-за вторжения холодного воздуха с севера. Они распространяются на значительные пространства и отличаются большей продолжительностью и резким падением температуры. Если вторжение холодных масс воздуха произошло в дневное время и почва охладилась не только на поверхности, то ночью могут наблюдаться радиационные заморозки на большой территории.

Различают три степени интенсивности заморозков. Слабым заморозком принято считать такой, при котором температура опускается не ниже –2°С, при среднем заморозке - от –2 до –5°С, при сильном - от –5°С и ниже.

Признаки заморозка

Метеорологи указывают на следующие природные явления, предшествующие заморозку: в течение всего дня или после полудня дует холодный ветер, стихающий перед заходом солнца или после него; небосвод к вечеру открыт полностью или на нем есть только высокие перистые облака; несколько дней кряду не было дождя, воздух сухой; начиная с полудня, температура воздуха резко падает.

Заморозок маловероятен, если небосвод закрыт густыми низкими облаками, если выпал обильный теплый дождь и воздух насыщен водяными парами, если после захода солнца дует теплый ветер, перемешивая верхние и нижние слои воздуха.

Чтобы не пострадать вообще или свести ущерб к минимуму, в период, когда оповещена угроза заморозка, следите за температурой воздуха на огороде при любых проявлениях погоды. Если к вечеру она снизилась до 2…3°С, то, не дожидаясь дальнейшего ее понижения, защищайте теплолюбивые растения.

В целом, заморозки имеют неблагоприятные последствия для сельскохозяйственных культур. Для предотвращения их негативного воздействия разработано несколько методов:

1.созданием дымовой завесы над полем или садом можно понизить эффективное излучение земной поверхности.

2.закрытием специальной плёнкой или созданием соломенного навеса можно добиться такого же эффекта.

3.специальные грелки существенно повышают температуру нижних слоёв воздуха.

4.Для защиты низкорослых ягодных кустарников применяется полив, который способствует тому, что температура не опускается ниже -2… -3 °С.

Как защитить растения

Укрытие. Где возможно, применяйте укрытие. Это самый надежный способ. Растения защищает находящийся под укрытием стоячий воздух. Его теплопроводность очень низкая, он не позволяет теплу почвы рассеяться. Если стоячий воздух можно сравнить с теплым одеялом, то укрытие задерживает это воздушное одеяло у поверхности почвы и не позволяет ветру сдуть его с озябших растений. Чем толще «одеяло», тем лучше теплоизоляция. Поэтому чем выше дуги каркаса укрытия и больше объем воздуха под ними, тем эффективнее защита.

Тонкое агроволокно можно укладывать прямо на растения и не снимать продолжительное время, несколько дней. Растения по мере роста легко его поднимают, поливам оно не мешает. Но для защиты от сильного или среднего заморозка тонкое полотно малоэффективно, особенно для низких растений - например, для теплолюбивых всходов. Ведь когда растения низкие, то и слой воздуха под укрытием будет тонким, недостаточным, чтобы защитить от мороза.

Исследования, проведенные в НУБиП Украины, показали, что под тонким агроволокном плотностью 17 г/м2, лежащем непосредственно на почве, температурный режим ночью был практически таким же, как на открытой площадке. Такое же укрытие растений высотой 30 см может обеспечить защиту только от кратковременного радиационного заморозка не более чем до –2°С. Кроме того, при порывах ветра даже самое тонкое полотно ранит растения. Нужно учитывать это обстоятельство, укрывая зеленные овощные растения агроволокном без опор, ведь повреждения нежных листьев ухудшают качество продукции.

Для защиты от заморозка советуют применять агроволокно плотностью не менее 30 г/м2. Его нужно натянуть на каркас из дуг. Большой объем воздуха под укрытием гарантирует защиту от радиационных заморозков до –5°С, адвективных - до –3°С. Растения не ранятся при порывах ветра. При более сильных и продолжительных заморозках применяют дополнительное укрытие и другие способы защиты.

Колпаки из пластиковых бутылок, стеклянные банки и полиэтиленовая пленка защитят растения в том случае, если не будут касаться листьев, потому что во время заморозка места, где укрытые растения соприкасаются с пластиком или стеклом, повреждаются даже сильнее, чем вовсе открытые растения. Пленку нужно накидывать на опору, которая выше растений. Такой опорой могут служить металлические или пластиковые каркасы, заранее расставленные над рядами. Если таковые отсутствуют, в междурядьях можно расставить палки или разложить ветки и уже на них накидывать пленку. Если под полиэтиленовую пленку подстелить бумагу, то побеги, которые касаются укрытия, уже не пострадают.

Небольшие растения можно спасти от заморозка, окучив или полностью засыпав землей. Но большинство из них не могут долго находиться в темноте и нуждаются в разокучивании через 2–3 дня. Исключением являются молодые растения картофеля, у которых листья в основном еще простые. Продолжая активный рост, они самостоятельно выбираются из-под почвенного укрытия.

Дымление. Более масштабные способы защиты от заморозка - дымление и полив. Дымление нужно начинать непосредственно перед заморозком, когда температура воздуха понизится до 2…1°С, и продолжать до восхода солнца.

Полив. Теплоемкость воды во много раз больше воздуха и превосходит теплоемкость почвы. При охлаждении 1 м3 воды на 1°С выделяется 1000 ккал, при таком же охлаждении такого же объема воздуха - только 0,31 ккал. Поэтому полив, во время которого вода вытесняет воздух из почвы, значительно увеличивает теплоемкость и теплопроводность последней. Днем, когда поверхность влажной почвы нагревается солнечными лучами, тепло во влажной почве быстрее передается в нижележащие слои и там сохраняется. А ночью, когда поверхность охлаждается, оно поднимается и нагревает верхний слой почвы. Кроме того, с понижением температуры припочвенного воздуха содержащийся в нем водяной пар конденсируется и оседает на растения и почву в виде капель. При этом тоже выделяется тепло. Всего этого тепла достаточно, чтобы защитить растения от слабого заморозка.

При более сильном и продолжительном заморозке необходимы дополнительные поливы ночью. Лучшие результаты обеспечивает мелкодисперсное дождевание или опрыскивание растений водой, обязательно нехолодной. Его начинают, когда температура воздуха опускается почти до 0°С. При такой температуре начинается образование льда, и растения могут покрыться ледяной коркой. Не нужно этого бояться, так как под такой корочкой температура ниже нуля не опускается. С восходом солнца она поднимется, и растения останутся невредимыми.

Но если почва на огороде сухая, а значит и воздух у поверхности почвы тоже сухой, то поздний вечерний или ночной полив может усилить заморозок из-за испарения влаги, потому что на процесс испарения затрачивается тепло воздуха. Поэтому сухой огород нужно полить еще днем, чтобы солнце успело прогреть влажную почву.

Подкормки. На устойчивость растений к низким температурам оказывает влияние минеральное питание. Избыток азотного питания уменьшает степень закаливания растений, а обильное внесение фосфора и калия, напротив, способствует повышению устойчивости к низким температурам. Получив предупреждение о надвигающихся заморозках, полезно провести некорневую фосфорно-калийную подкормку.

Мульчирование. Над рыхлой мульчей во время ночного выхолаживания складываются неблагоприятные температурные условия. В ночное время там температура воздуха опускается быстрее, чем над непокрытой поверхностью. Ведь к открытой поверхности почвы непрерывно идет приток тепла из нижележащих слоев, мульча же преграждает такой приток. В НУБиП Украины установлено, что чем меньше теплопроводность материала мульчи и чем толще ее слой, тем ниже ночная температура воздуха над ее поверхностью. Так над поверхностью почвы, мульчированной слоем перегноя толщиной в 1 см и в 2 см, температура воздуха была, соответственно, на 1,6°С и на 2,4°С ниже, чем над немульчированной поверхностью, а мульчированной соломенной резкой слоем 2 см - на 5,8°С ниже. Поэтому мульчирование почвы под растениями нужно проводить после окончания поздних весенних заморозков.

Устранение повреждений. Если заморозки все же повредили ботву картофеля, удалите отмерзшие побеги, растения полейте раствором мочевины (30 г на 10 л воды) и окучьте. Молодые ростки появятся через 5–7 дней.

21. Какое влияние на заморозки оказывает местоположение участка?

На участках с возвышенным местоположением температура воздуха в зимнее время выше на 3-5° по сравнению с низинами.

Местоположение участка оказывает большое влияние на интенсивность весенних и осенних заморозков. По данным В. М. Лыло, Е. Н. Пятницкой, по сравнению с ровным открытым местом заморозки интенсивнее в долинах малых рек на 1,5-3°, в котловинах на 4-5°; заморозки слабее на вершинах, верхних частях склонов и в долинах больших рек на 2-3°, а на побережье озера Байкал на 4-5°. Длительность безморозного периода возрастает на вершинах и верхних частях склонов, а также в долинах больших рек (Ангара, Лена, Ока и др.) на 15-20 дней по сравнению с открытой местностью и низинными участками.

30.06.2017 10:01 773

Что такое заморозки.

С наступлением поздней осени в прогнозах погоды нередко звучит слово "заморозки". А вы знаете что это такое? Рассказываем.

Явление называемое заморозками представляет собой понижение температуры воздуха ниже 0 градусов во время теплых сезонов - весной, осенью и даже...летом.

Если у вас дома с уличной стороны окна прикреплен термометр, то посмотрите на красную полоску, которая вертикально делит его пополам. Это шкала температуры. Осенним днем она всегда поднимается выше отметки ноль градусов. А вот поздно вечером полоска термометра опустится ниже нуля.

При такой температуре замерзает вода, поэтому если на улице есть лужи, то утром можно будет увидеть, что все они покрылись тоненькой, прозрачной корочкой льда. Вот это и есть заморозки.

Своевременный прогноз замарозков очень важен для сельского хозяйства. Он нужен для того, чтобы вовремя успеть защитить растения от перемерзания, иначе может погибнуть урожай. Самыми опасными считаются поздние весенние и ранние осенние заморозки, поскольку они совпрадают с периодом роста и развития растений.

Заморозки делятся на три группы, которые отличаются характером погодных условий:

1. Адвективные - возникающие от вторжения холодного воздуха. Такие заморозки охватывают большие территории, могут длиться до нескольких суток подряд и мало зависят от местных условий.

2. Радиационные - образующиеся за счет охлаждения деятельной поверхности почвы в результате излучения. Такой тип заморозков наблюдается в ясные ночи.Они усиливаются в ранние утренние часы перед восходом солнца.

3. И наконец адвективно-радиационные заморозки, которые возникают вследствие вторжения холодного воздуха и дальнейшего ночного охлаждения его при ясном небе. Такие заморозки могут произойти даже в начале лета. В результате теплолюбивые растения перемерзают и заболевают.

Заморозки на поверхности почвы весной заканчиваются позже а осенью начинаются раньше, чем в воздухе (на высоте 2 метра). По этому беззаморозковый период на почве на 20-30 суток короче, чем в воздухе.

На силу и продолжительность 2-го и 3-го типа заморозков большое влияние оказывает рельеф: наветренные склоны, открытые холодным ветрам, являются более заморозкоопасными. Территорию тоже делят на три климатические зоны по времени наступления заморозков: холодную, умеренную и с теплой зимой.

Температура, ниже которой растения могут быть повреждены или даже погибнуть, называется критической. Она зависит от вида, сорта, стадии развития и состояния растений. Для плодовых и ягодных культур заморозки особенно опасны в период цветения и образования завязей.

Для защиты растений от заморозков используются такие методы как дымление (применяется в садах), укрытие саженцов пленкой или землей, дождевание, которое ослабляет заморозки примерно на 2 °С, а также продувание растений с помощью самолетных двигателей, которые уже отработали свой срок.

Метеорологи различают три типа заморозков .


Адвективные - возникают от вторжения холодного воздуха с севера. Они могут длиться несколько дней, охватывают большую территорию и мало зависят от местных условий.

Радиационные - обусловлены охлаждением почвы в ясные дни. При таких заморозках температура поверхности почвы и в приземном слое может быть холоднее на 3-4°С, чем на высоте 2 метра от земли (на такой высоте измеряется на метеостанциях температура воздуха), а самая низкая температура бывает перед восходом солнца. На интенсивность заморозка сильно влияют местные условия: высота места, склон, растительность, плотности и влажность почвы и даже цвет почвы. Ночью в нижних частях склона и в долинах значительно холоднее, чем в верхних и на вершине. В замкнутых котловинах разница температур у поверхности почвы и на высоте 2 метра может достигать 10°С. В лесу температура выше, чем на поляне, на 2-3°. Сухая и рыхлая почва имеет малую теплопроводность и теплоемкость, поэтому способствует возникновению радиационных заморозков, влажная и плотная почва, наоборот, снижает действие заморозка. На восточных и юго-восточных склонах растения повреждаются сильнее, потому что утром попадают под действие солнца.

Адвективно-радиационные - образуются от вторжения холодного воздуха и дальнейшего ночного охлаждения почвы.

Заранее предсказать, когда они проявятся, невозможно. Обычно о резком похолодании в весенний и осенний периоды сообщается в прогнозах погоды с заблаговременностью в 1 -3 дня. За это время можно принять необходимые меры по защите растений.

Наиболее эффективны все способы защиты от радиационных заморозков. К ним можно отнести: дымление - повышает температуру на 1-2°С, укрытие пленкой увеличивает прогрев noчвы на 7-10°С, увлажнение почвы повышает ее теплопроводность и теплоемкость, а конденсация влаги способствует повышению температуры в приземном слое воздуха на 1,5-2°С. Темная мульча повышает температуру почвы на 2-3°С, а светлая понижает на 4-8°С.

Рыхление почвы на глубину 2-4 см снижает температуру в этом слое на 1-3°, а прикатывание повышает на 1-2°. Даже небольшие гребни во время радиационного заморозка оказываются на 2-3° теплее.

Очень хороший эффект при радиационном заморозке дает продувание воздуха , но этот прием доступен только для крупных специализированных хозяйств.

Самый простой прием - присыпка всходов землей .

А вообще для защиты растений от заморозков большое значение имеет весь комплекс мер : подбор скороспелых и зимостойких сортов, внесение калийных удобрений, учет микрорельефа, соблюдение сроков сева и др.

Заморозком называется понижение температуры воздуха и деятельной поверхности до 0°С и ниже на фоне положительных средних суточных температур воздуха. Сведения о заморозках требуются для оценки морозо-опасности территорий и обоснования размещения теплолюбивых растений, для установления сроков сева и уборки сельскохозяйственных культур, а также для разработки мер защиты растений от этого опасного явления.

Заморозки, наблюдающиеся весной и осенью в зоне умеренного климата, – нормальное климатическое явление. Опасны для сельскохозяйственных культур только поздние весенние и ранние осенние заморозки, совпадающие с вегетационным периодом сельскохозяйственных культур. По характеру процессов, вызывающих возникновение заморозков, и погодных условий, сопровождающих их, различают три типа заморозков .
1. Адвективные заморозки . Они возникают вследствие вторжения холодного воздуха арктического возникновения обычно в начале весны и в конце осени. При этом происходит понижение температуры воздуха во всем приземном слое. Адвективные заморозки могут длиться несколько суток подряд, охватывают большие территории и мало зависят от местных условий.
2. Радиационные заморозки . Они обусловлены интенсивным охлаждением деятельной поверхности в результате излучения в ясные тихие ночи при невысоком уровне средних суточных температур воздуха.
3. Адвективно-радиационные заморозки . Они образуются вследствие вторжения холодного воздуха и дальнейшего ночного охлаждения деятельной поверхности при ясном небе.

Адвективные заморозки наиболее продолжительны. Прогревание холодной массы вторгшегося воздуха длится обычно 3-4 суток. Радиационные заморозки наблюдаются в течение ночи, усиливаясь ко времени восхода солнца. В предутренние часы обычно отмечается самая низкая температура. Адвективно-радиационные заморозки наблюдаются обычно в конце весны и в начале лета, а также ранней осенью и поэтому совпадают с вегетационным периодом. Продолжительность этих заморозков обычно 3- 4 часа во второй половине ночи. На интенсивность и продолжительность второго и третьего типов заморозков сильное влияние оказывает местоположение территории.
Вторжение арктического воздуха, обуславливающее адвективные и адвективно-радиационные заморозки, обнаруживается на синоптических картах. По мере его продвижения Бюро погоды дает предупреждение о возможности заморозков на большой территории. В зависимости от местных условий ожидаемые минимальные температуры могут заметно отличаться по территории в пределах 3-5°С. В связи с этим, на агро- и гидрометеостанциях производится уточнение прогноза с учетом местных условий.
В настоящее время для уменьшения вредного действия заморозков наиболее широко применяются дымление, укрытие растений, открытый обогрев плантаций, повышение точки росы путем полива растений и междурядий. В борьбе с заморозками большое значение имеет проведение комплекса мероприятий, направленных на повышение урожайности и на более полное использование природных ресурсов. К ним относится и использование скороспелых и морозоустойчивых сортов, и применение калийных удобрений, а также строгий учет микрорельефа, соблюдение сроков сева и т.д. Все эти мероприятия направлены на ослабление влияния заморозков, что особенно необходимо в районах с их частой повторяемостью.

Скачать полную версию учебника (с рисунками, формулами, картами, схемами и таблицами) одним файлом в формате MS Office Word