Динамика структуры сезонной ритмики условий жизни ландшафтов ОЕС в связи с эпохами циркуляции атмосферы

Структура сезонной ритмики условий функционирования геосистем ОЕС в отдельные годы периодов существенно отличается от средней многолетней (рис. 9, 10, 11, 37, 38, 56, 70, 76, 77), поэтому необходим анализ ее динамических вариантов и типизация последних. Структура - это определенная взаимосвязь, взаиморасположение составных частей: строение, устройство чего-либо.

Динамические варианты и типы структуры

Реальность каждого из выделенных на ОЕС сезонных ритмов подтверждается высокой повторяемостью их за 35-летний период (табл. 7). За фазами лета мы сохраняем названия, данные Н.Н. Галаховым [461, потому что средний уровень температур фаз неуклонно понижается к северу и дать каждой из них единое для всего ОЕС название по характеру термического режима не представляется возможным.

Прежде чем перейти к анализу динамических вариантов и типов структуры сезонных ритмов, необходимо рассмотреть их устойчивость (табл. 10). Среди фаз переходных сезонов наиболее устойчиво (83-100%) предлетье. Это можно объяснить влиянием ежегодного длительного залегания снежного покрова, большой затратой тепла на испарение талых вод и оттаивание грунтов весной. Устойчивость предлетья как заключительной фазы весны существенно (до 20% в Сургуте) превышает устойчивость первой фазы осени, условия которой в значительной степени определяются частотой и интенсивностью арктических вторжений. Заключительная фаза ВЧГЦ - фаза поздней осени - под влиянием постоянного отепляющего действия моря, теперь утратившего роль холодильника, а также многочисленных внутренних водоемов, более устойчива (88-100%), чем фаза становления осени (на основном ОЕС). В структуре летнего сезона менее устойчивы условия фазы становления лета в связи с поздним началом сезона, особенно на востоке.

Анализ устойчивости сезонных ритмов во времени свидетельствует о наличии в конкретные годы разнообразных способов их соединения и разнообразных вариантов перехода условий одного сезонного ритма в другой, следовательно, и об отсутствии в отдельные годы сколько-нибудь ярко выраженных условий того или иного ритма его выпадения. В силу этого возникают разнообразные динамические варианты, своеобразные аномалии структуры и условий функционирования геосистем.

Повторяемость условий сезонных ритмов (%)

Сезонные

^^ритмы

Станция

Весна

Лето

Осень

предлетье

становление

лета

центральная фаза лета

спад

лета

становление

осени

поздняя

осень

Няксимволь

97

86

94

88

91

100

Октябрьское

94

91

100

94

97

94

Сургут

97

91

100

100

77

97

Ларьяк

94

94

100

97

83

94

Верхне-Имбатское

97

88

100

97

86

94

Саранпауль

80

94

94

94

86

88

Мужи

100

100

94

91

86

88

Казым

94

100

97

91

88

100

Тарко-Сале

97

82

94

91

91

88

Туруханск

97

80

100

100

94

94

Игарка

97

74

100

100

86

94

Салехард

94

88

94

74

88

88

Тазовское

94

68

88

74

80

88

Дудинка

83

66

100

88

94

94

Новый Порт

94

83

91

80

77

97

Се-Яга

94

66

88

66

74

97

Г ыда-Ямо

88

86

86

71

88

77

Т амбей

94

-

100

-

83

66

Лескина, мыс

97

-

100

-

97

-

Выпавшими мы считаем такие ритмы, продолжительность которых в конкретные годы была менее трех дней, т.е. меньше минимальной из средней продолжительности элементарного синоптического процесса, по Г.Я. Вангенгейму [32]. Обусловленность таких переходов объясняется резкой сменой одного элементарного синоптического процесса другим, а в связи с этим - резкой сменой темпов динамики погодного режима. В силу этого происходит нарушение последовательности смен сезонных ритмов, что мы рассматриваем как выражение характерной черты ритмически организованного процесса - отсутствия строгой периодичности в повторении ритмов [254].

Как установлено [161, 163], летний сезон основной территории ОЕС в среднем многолетнем по своей структуре трехфазный, в арктической тундре - однофазный (рис. 77). Кроме трехфазных, в отдельные годы 35-летнего периода выделяем и двухфазные, и однофазные по типу структуры летние сезоны, а в каждом из отмеченных типов - по два подтипа (табл. 11).

Трехфазными первого подтипа считаем такие сезоны, в которых центральная фаза (при наличии первой и третьей) имеет продолжительность в 30 и более дней, т.е. в такие сезоны переход через термический критерий, выбранный для ее отграничения, устойчив. Для ОЕС это имеет большое природообразующее значение. По данным В.В. Крючкова [120, 121], в высоких широтах 25-30 теплых дней в сезоне достаточно для полного завершения вегетации деревьев и кустарников (ели, лиственницы, березы извилистой, рябины). Эффективность этих минимально необходимых условий, видимо, повышается, если они получают выражение в виде единого периода.

Сезоны, когда переходы через критерии отграничения центральной фазы не были устойчивыми, но продолжительность фазы была не менее 15 дней, рассматриваем как трехфазные второго подтипа. По И.В. Борисовой [24], в условиях дефицита тепла основная масса растений высоких широт минимум за 15 дней проходит фазу цветения - показатель общего фенологического состояния растительных сообществ. Исследованиями Г.П. Колобковой [110] установлено, что на СЗ средней тайги ОЕС одна из лесообразующих пород - ель - может сокращать период роста стволов в толщину до 20 дней в сезоне. Темпы прироста сосны на ряме за 10 дней могут возрасти от нуля до максимальных значений, т.е. прирост древостоев в толщину, как одно из важнейших их жизненных отправлений, получает в таких условиях довольно яркое выражение. По этой причине летние сезоны с коротким периодом максимально благоприятных в году условий мы относим к трехфазным второго подтипа.

Летние сезоны, в которых условия центральной фазы удерживались менее 15 дней или совсем отсутствовали, рассматриваем как однофазные первого подтипа или безъядерные. Ко второму подтипу однофазного типа относим сезоны, в которых отсутствует первая и третья фазы одновременно, а структура лета представлена только центральной фазой.

В 35-летнем периоде на ОЕС нами выделено 23 динамических варианта (подтипа) структуры ВЧГЦ (табл. 12). В тайге отмечается только 13 из них. Большая часть их общего числа (44%) связана с выпадением в конкретные годы фаз весны или осени, 10% - с динамикой структуры летнего сезона и 46% - с одновременным выпадением фаз, как переходных сезонов, так и летнего, что характерно только для тундры и лесотундры. Все разнообразие выявленных на ОЕС динамических вариантов структуры ВЧГЦ объединено в пять типов. Для основной территории господствующим является шестифазный тип структуры ВЧГЦ. Его устойчивость возрастает с движением к югу от 20% (Се- Яга) - 34% (Гыда-Ямо) в типичной тундре до 64% (Ларьяк) - 68% (Няксим- воль) в средней тайге. Велика вероятность (21-38%) и пятифазного типа для всей территории, причем она возрастает к северу. Во всех зонах встречается четырехфазный тип.

Спорадически отмечаются годы и с трехфазной структурой ВЧГЦ, причем в северной тайге она была только в Левобережье Оби (6%, Саранпауль), а в лесотундре - только в ее центральной полосе (3%, Тазовское). Наиболее характерен этот тип для арктической тундры (до 32%, Тамбей). Только в ней за рассматриваемый период были отмечены и двухфазные по структуре ВЧГЦ (3%, Тамбей; 6%, Лескина, мыс).

223

Типы и динамические варианты летних сезонов но структуре и их повторяемости (%)

Зоны

Тайга

Лесотундра

Г ундра

Подзоны

средняя

северная

южная

северная

южная

типичная

Станции

Типы И ПОДТИПЫ N. летних сезонов

Няксимволь

Сургут

Ларьяк

Верхне-Имбатское

Саранпауль

Мужи

Казым

Тарко-Сале

Туруханск

Игарка

Салехард

Тазовское

Дудинка

Новый Порт

Се-Яга

Гыда-Ямо

Трехфазный:

82

91

88

85

82

88

82

71

80

75

68

62

60

74

51

57

1 подтип

68

82

79

68

73

68

70

51

56

58

51

40

51

52

37

40

2 подтип

14

9

9

17

9

20

12

20

24

17

17

22

9

22

14

17

Двухфазный:

12

9

9

15

12

6

9

20

20

25

23

20

34

17

26

26

без 1-й фазы

6

9

6

12

6

-

-

17

20

25

6

1 1

28

6

12

14

без 3-й фазы

6

-

3

3

6

6

9

3

-

-

17

9

6

11

14

12

Однофазный:

6

-

-

-

3

6

3

6

-

-

9

12

3

9

20

17

безъядерный

-

-

-

-

3

6

3

6

-

-

6

9

-

9

11

14

без 1-й и 3-й фаз

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

3

3

3

-

9

3

нд

-

-

3

-

3

-

6

3

-

-

-

6

3

-

3

-

224

Таблица 12

Типы и динамические варианты структуры вегетационной части годового цикла и их повторяемость

Зоны

Тайга

Лесотундра

Тундра

Подзоны

средняя

севе

шая

южная

севе

эная

южная

типичная

арктическая

Станции

Динамические

варианты

Няксимволь

Сургут

Ларьяк

Саранпауль

Казым

Тарко-Сале

Туруханск

Мужи

Игарка

Салехард

Тазовское

Дудинка

Новый Порт

Се-Яга

Гыда-Ямо

Тамбей

Лескина,

мыс

1

Шестифазный тип

68

63

64

53

68

54

66

66

60

51

49

48

43

20

34

Первый

57

60

57

40

54

40

48

48

48

34

29

34

28

14

23

Второй

11

3

7

13

14

14

18

18

12

17

20

14

15

6

11

2. Пятифазный

тип

21

34

30

38

26

25

34

25

34

31

36

36

45

41

30

Без предлетья

3

3

3

14

3

3

3

3

8

3

6

6

Без 1-й фазы лета

6

8

5

6

14

20

20

3

12

17

6

3

8

Без 3-й фазы лета

6

3

3

9

3

12

8

3

12

3

3

Без фазы СО

3

20

12

14

14

3

5

20

14

8

10

3

15

9

5

Без фазы ПО

3

3

6

3

5

6

5

5

3

5

9

20

8

3. Четырехс

)азны

'1 тип

11

3

6

3

6

21

9

6

18

12

16

9

30

30

65

С безъядерным летом

5

3

6

6

6

6

6

12

9

С летом без 1-й и 3-й фаз

3

3

3

3

3

Без 1-й фазы лета и СО

6

3

3

3

Без предлетья и СО

3

3

3

3

Без предлетья и 1 -й фазы лета

8

Без предлетья и ПО

3

3

3

225

Зоны

Тайга

Лесотундра

Тундра

Подзоны

средняя

севе

шая

южная

севе

тая

южная

типичная

арктическая

Станции

Динамические

варианты

Няксимволь

Сургут

Ларьяк

Саранпауль

Казым

Тарко-Сале

Туруханск

Мужи

Игарка

Салехард

Лазовское

Дудинка

Новый Порт

Се-Яга

Г ыда-Ямо

Тамбей

Лескина, м ыс

Без фаз осени

3

6

Без 3-й фазы лета и СО

3

6

3

3

3

6

Без 3-й фазы лета и ПО

3

3

2

9

9

'рехфазный тип

6

3

3

9

6

32

94

С безъядерным летом и без СО

3

3

3

С безъядерным летом и без ПО

6

Без 1-й и 3-й фаз лета и ПО

3

Без предлетья 3-й фазы лета и ПО

3

Без 1-й фазы лета и без осени

3

Без 1-й и 3-й фаз лета и СО

3

Без СО

6

Без предлетья

6

Без ПО

20

5. Двухфазный тип

3

6

Без фазы осени

3

3

Без предлетья

3

Устойчивость структуры вегетационной части обнаруживает связь с эпохами циркуляции атмосферы. Составленные нами каталоги последовательности смены динамических вариантов структуры по эпохам циркуляции атмосферы [49] свидетельствуют, что к первым и заключительным годам эпох приурочены наиболее глубокие нарушения структуры ВЧГЦ и наибольшее разнообразие ее по годам. В центральные годы эпох структура относительно стабилизируется.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >