Выявление уязвимых для дефицита влаги зернопроизводящих территорий на основе мезорайонирования зоны неустойчивого увлажнения при изменении климата в европейской части России

Как известно, длительные дефициты атмосферной влаги вызывают засухи, которые в случае крупномасштабного охвата и исключительной суровости попадают в разряд стихийных бедствий. Установлению причин возникновения засушливости и движущих механизмов ее распространения, а также оценке засух по времени их наступления, продолжительности, интенсивности и повторяемости в условиях нарастающих климатических изменений посвящены исследования во всем мире. Их актуальность обусловлена тем, что вклад засушливых регионов в мировое производство высококачественного зерна очень велик. К одному из таких регионов относится зона неустойчивого увлажнения, расположенная в средней части европейской территории России и включающая Центральное Черноземье, Среднее Поволжье и юг Урала, где выращиваются ценные сорта яровых колосовых злаков. В настоящем исследовании оконтуривание границ уязвимых зернопроизводящих территорий впервые осуществлялось по совокупности количественных критериев и качественных показателей. При получении комплексной оценки первостепенное значение имели агроклиматические индикаторы проявлений экстремальной засушливости. Впервые количественно показано, что в изменяющемся климате по чувствительности к проявлению экстремального недостатка влаги более северные и увлажненные зернопроизводящие территории становятся сопоставимы с более южными и сухими зернопроизводящими территориями и, кроме того, наибольшее снижение абсолютного минимума осадков при возрастающей повторяемости лет с резкими их дефицитами отмечается для пониженных участков рельефа. Цель работы заключалась в разработке мезорайонирования зоны неустойчивого увлажнения, расположенной в европейской части России, которое направлено на выявление территорий, уязвимых при дефиците атмосферной влаги при изменении климата, для эффективного управления рисками, возникающими при формировании конечной продуктивности ранних яровых культур. В зоне неустойчивого увлажнения на территории европейской части России были выбраны 32 агрометеорологические станции, для которых получены длительные однородные ряды данных с 1945 по 2021 год. Местоположение каждой станции охарактеризовано географическими координатами и высотой над уровнем моря. Критерии определения границ зоны неустойчивого увлажнения основывались на характеристиках агроклиматических условий и данных о размещении и концентрации посевов, а также показателях погодно-климатической вариабельности урожаев. Временные интервалы выбирали как по периодам, содержащим длительную последовательность лет, так и по срокам в течение вегетации культур. Исходя из особенностей проявления аномалий глобально осредненной приземной температуры воздуха с 1880 по 2021 годы, выделили два временных отрезка - 1945-1980 годы и 1981-2021 годы. Интервал посев-колошение был выбран в качестве периода вегетации, от погодных условий которого напрямую зависела величина конечного урожая яровых зерновых культур. Для всех станций продолжительность этого отрезка тесно совпадала с периодом, охватывающим май и июнь. Почвенные критерии включали качественные характеристики и количественные показатели. К ландшафтным критериям относились учет широтной поясности, определяющей смену типов ландшафта; учет долготной составляющей, влияющей на некоторое смещение к северу степных ландшафтов по мере продвижение вглубь континента; учет высотной ярусности ландшафтов. Мезорайонирование основывается на переходе от зональных схем районирования к уровню подрегионов, исходя из их агроклиматических, почвенных и ландшафтных особенностей. Изначально это позволило разделить зону неустойчивого увлажнения на две части, характеризующиеся противоположными тенденциями в изменении засушливости вследствие вклада атмосферных циркуляционных процессов разного типа - западную часть (менее уязвимую) и восточную часть (более уязвимую). В 1946 и 1981 годах экстремальный дефицит осадков наблюдался в областях к западу от среднего течения Волги, находящихся под влиянием зонального типа атмосферной циркуляции. В 1975, 1998 и 2010 годах им была охвачена очень обширная территория, включая области к востоку от среднего течения Волги, где проявлялось влияние меридионального типа атмосферной циркуляции. Поскольку 1975 год относится к первому периоду, а 1998 и 2010 годы - ко второму, то соотношение таких лет по периодам составляло 1:2. Это свидетельствует о том, что в будущем нельзя исключать учащение крупномасштабных резких дефицитов атмосферной влаги, приводящих к катастрофическим засухам и потребуется разработка эффективных мер для смягчения их последствий. Также из полученных результатов можно заключить, что смещения границ уязвимых к дефициту влаги зернопроизводящих территорий в пределах зоны неустойчивого увлажнения на европейской части России осуществляется в северном направлении с вовлечением более увлажненных областей. В условиях нарастающих изменений глобального климата это согласуется с общей тенденцией распространения суровых засух по направлению к полюсам.