Заморозки

РОЗДІЛ 6. НЕБЕЗПЕЧНІ ДЛЯ СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА АГРОМЕТЕОРОЛОГІЧНІ ЯВИЩА

Під заморозком розуміють зниження мінімальної температури нижче 0 ºС на фоні позитивних середніх добових температур повітря.

На більшій частині території в межах помірної зони існують два чітко обмежені періоди із заморозками – весняний і осінній. Осінні заморозки наступають до закінчення вегетаційного періоду. Вони представляють меншу загрозу для сільського господарства, тому що до тієї пори врожай найчастіше вже зібрано.

Чим далі на північ, тим більше скорочується тривалість періоду між останнім весняним і першим осіннім заморозком. В північних областях беззаморозковий період майже відсутній і заморозки спостерігаються навіть протягом літа. На півдні тривалість беззаморозкового періоду збільшується: весною заморозки закінчуються раніше, а восени наступають пізніше.

За характером виникнення розрізняють три типи заморозків:

адвективні, що виникають внаслідок наступу хвилі холоду і тривають від однієї до декількох діб (найбільш тривалі);

радіаційні заморозки виникають у тихі ясні ночі внаслідок добового ходу температури на фоні помірно низьких середніх за добу температур;

адвективно-радіаційні виникають внаслідок вторгнення хвилі холоду і наступного нічного вихолодження за рахунок нічного випромінювання. Вони короткочасні і виникають перед сходом Сонця.

За інтенсивністю заморозки бувають слабкі, коли температура діючої поверхні не буває нижче – 2 ºС; середні – температура опускається до 3...-4 ºС і заморозок охоплює нижні шари повітря; сильні заморозки – -5 ºС і нижче.

За тривалістю заморозки можуть бути тривалі – більше 12 год., середньої тривалості – 5...12 год. і короткочасні – не більше 5 год.

Найбільш небезпечні для рослин радіаційні заморозки через те, що навесні вони закінчуються за середніх добових температур 5...6 ºС, а в більш континентальному кліматі – за середньої температури 10...13 ºС, коли більшість культур вже досить активно почали розвиватись.

Слід зазначити, що заморозки на поверхні ґрунту навесні закінчуються пізніше, а восени наступають раніше, ніж у повітрі.

Дати закінчення приморозків навесні і наступу восени щороку дуже мінливі. Період між останнім заморозком навесні і першим восени називається беззаморозковим періодом.

На інтенсивність та строки припинення заморозків впливає багато факторів: рельєф місцевості, стан ґрунту, рослинність, віддаленість від водоймищ і та ін.

Горбиста місцевість обумовлює стік і надходження холодного повітря у більш низькі місця рельєфу. Тому біля підніжжя горбів і схилів повітря значно холодніше. Особливо холодно у замкнутих улоговинах. Різниця між температурою повітря біля поверхні ґрунту і на висоті 2 м іноді сягає 10 ºС. Тривалість беззаморозкового періоду в увігнутих формах рельєфу значно зменшується, а інтенсивність заморозків збільшується. Теж саме спостерігається на лісових галявинах. Навпаки, на верхів’ях горбів та верхніх частинах схилів заморозки, в порівнянні з відкритим рівним місцем, слабкі й тривалість беззаморозкового періоду збільшується.

Засоби боротьби.Встановлено, що найбільш небезпечними для сільського господарства є заморозки, які бувають після настання середньої добової температури повітря 15 ºС або після стійкого переходу її через 10 ºС.

Втрати, які наносять сільському господарству пізні весняні заморозки, бувають дуже великими. Тому агрометеорологічна інформація про заморозки має велике практичне значення. Вона широко використовується при вирішенні низки задач сільськогосподарського виробництва. Така інформація необхідна для оцінки заморозконебезпечності території при розміщенні теплолюбних культур, при визначенні найсприятливіших термінів сівби і збирання сільськогосподарських культур, а також при розробці засобів захисту від заморозку.

Визначення найбільш сприятливих термінів сівби теплолюбних культур по температурних умовах обов’язково повинні корегуватися даними про ймовірність настання та інтенсивність заморозків на дату появи сходів.

Пізні заморозки навесні пошкоджують рослини і значно зменшують, а іноді і взагалі знижують врожай сільськогосподарських культур. Тому виникла необхідність захисту рослин від негативної дії низьких температур. Найбільш ефективним заходом боротьби із заморозками є вплив на тепловий режим приземного шару повітря шляхом зменшення ефективного випромінювання поверхнею, підвищення теплопровідності ґрунту, перемішування повітря і т. ін.

Підвищення температури приземного шару повітря на 1 – 2 ºС значно зменшує негативну дію заморозків.

Існує декілька засобів боротьби із заморозками. Це відкритий обігрів укриття рослин, термодинамічні методи, зрошення і т. ін., спрямовані на підвищення температури у приземному шарі повітря, а іноді і у верхньому шарі ґрунту.

Найбільш поширеним заходом боротьби із заморозками є підвищення температури повітря за рахунок обігріву.

Найчастіше для цього використовують димові завіси, які утворюються внаслідок температурної інверсії у приземному шарі повітря. Підвищення температури підстильної поверхні та приземного шару повітря відбувається під дією комплексу факторів: обігріву повітря під час горіння речовин, які утворюють дим, конденсації водяної пари у повітрі з виділенням тепла, зменшення ефективного випромінювання.

Вранці димова завіса не дозволяє сонячному промінню швидко нагрівати рослини, затримує відтавання, що сприяє меншому пошкодженню рослин.

Створення диму можливе при застосуванні димових шашок та димових куч.

Димова завіса дає можливість підвищити температуру на 1 – 2 ºС.

У виробничих умовах створення димових завіс за допомогою димових куч використовуються для захисту садів, виноградників, овочевих культур і т. ін. Ефективність димових завіс найбільша на рівному відкритому місці при відсутності вітру або його швидкості не більше 1 – 2 м/с.

Димові завіси утворюються при температурі повітря на 1 – 1,5 ºС вище критичної для культури, яку необхідно захистити. Утворення диму продовжується ще 1–1,5 години після сходу Сонця.

Відкритий обігрів застосовується на невеликих ділянках з особливо цінними сортами рослин (субтропічних). Для обігріву використовуються горілки любого типу з будь-якою горючою речовиною. За відкритого обігріву температура у приземному шарі підвищується від 1 до 4 ºС. Відкритий обігрів дуже дорогоцінний засіб і використовується рідко. Крім того, за відкритого обігріву значно підвищується забруднення повітря.

Засіб укриття рослин застосовується по-різному. Якщо вкриваються окремі дерева, то для цього використовують чохли з світлопроникних плівок, марлі, скла, піни. Для укриття великих площ використовуються різні матеріали: тирса, солома, стружка, костриця, рідка піна, торф, земля, темний папір тощо.

Термодинамічні заходи – це підвищення температури за рахунок перемішування повітря серед рослин за допомогою двигунів, які на літаках відбули термін використання, вертольотів, які пролітають над полем на незначній висоті (безпечній). Перемішування теплих і холодних шарів повітря дозволяє підвищити температуру на 0,5 – 1,0 ºС. Цей метод використовується для боротьби з приморозками на невеликих замкнених ділянках.

Для боротьби із заморозками застосовується зрошення полів перед наступом заморозку. Зрошення підвищує температуру точки роси, збільшує теплопровідність ґрунту і сприяє притоку тепла з нижніх шарів. Зрошення підвищує температуру на 1,5 – 2,0 ºС. Дуже ефективним заходом боротьби із заморозками є зрошення дощуванням. Дощування перед заморозком підвищує температуру за наявності вітру до 2 ºС, при відсутності вітру – до +4 ºС. Крім того, зрошення дощуванням безпосередньо під час дії заморозку захищає рослини від досить інтенсивного заморозку (до -8 ºС). Підвищення температури відбувається за рахунок вихолодження води і віддачі тепла у повітря. Льодова кірка, що утворюється на рослинах та поверхні ґрунту, зменшує їх радіаційне охолодження.

В останній час поширюються заходи регулювання росту рослин, які дозволяють затримувати цвітіння плодових і т. ін., а також застосування гідрореагуючих речовин (з класу гідридів кальцію). Речовини наносяться на поверхню ґрунту і за їх взаємодії з водяною парою утворюється тепло. Швидкість реакції гідролізу невелика. Тому цей захід доцільно використовувати тільки за радіаційних та адвективно-радіаційних заморозках, тривалість яких коротка, всього декілька годин.