Ветровой режим
Солнечная радиация
Температура воздуха, почвы и растения всегда зависит от количества солнечной радиации, которое падает на данную площадь. Суммарная солнечная радиация включает прямую, поступающую непосредственно от солнца, и рассеянную, поступающую от небосвода в результате рассеяния солнечной радиации атмосферой. Часть суммарной солнечной радиации отражается от земной поверхности, другая часть превращается в тепло.
Интенсивность радиации зависит от характера подстилающей поверхности, облачности, а также высоты солнца и времени года. Прямая солнечная радиация изменяется под влиянием как экспозиции, так и крутизны склона. Рассеянная радиация на склонах небольшой крутизны любой ориентации не отличается от рассеянной радиации, приходящей на горизонтальную поверхность.
Наибольшие различия наблюдаются в приходе прямой радиации на северные и южные склоны. При увеличении угла наклона к южным склонам величина ее возрастает. Северные склоны в течение всего года получают прямой радиации меньше, чем горизонтальная поверхность, и с увеличением угла наклона се величина уменьшается. С юга на север различия в приходе прямой радиации к северным и южным склонам возрастают. Больше всего дополнительной солнечной радиации получают южные склоны ранней весной и поздней осенью, когда солнце стоит невысоко.
Восточные и западные склоны крутизной до 20° получают за сутки примерно столько же или несколько меньше прямой солнечной радиации, чем горизонтальная поверхность. С увеличением крутизны поступление тепла от солнца к восточным и западным склонам несколько уменьшается.
Суммарная солнечная радиация, приходящая на горизонтальную поверхность, приведена в справочниках по климату, а расчет на наклонные поверхности разных экспозиций и крутизны проводят с помощью специальных коэффициентов.
Посевы со структурой, близкой к оптимальной, за вегетацию поглощают 50-60 % падающей на них ФАР. Часть ее, используемую растениями для фотосинтеза и выраженную в процентах, называют коэффициентом использования ФАР или коэффициентом полезного действия ФАР. По А.А. Ничипоровичу, посевы сельскохозяйственных культур по использованию ФАР можно разделить на следующие группы: обычные - 0,5-1,5 %, хорошие 1,5-3,0 %, рекордные - 3,5-5,0 % и теоретически возможные - 6-8 %.
Ветер влияет на режим основных метеорологических элементов в приземном слое среди растений. Он обусловливает перенос водяного пара и тепла, развитие дефляции.
Сильные ветры оказывают вредное действие на растения, особенно во время холодной адвекции. При активном вторжении холодных масс воздуха происходит интенсивная отдача тепла из почвы в воздух и охлаждение тканей растений, которое усугубляется расходом тепла на испарение и транспирацию. При пониженных температурах во время холодной адвекции усиление или ослабление скорости ветра может оказаться решающим в повреждении цветков и завязей плодовых деревьев или овощных культур.
Сильный ветер приводит к полеганию зерновых культур в период колошения и созревания, наносит вред деревьям, обламывая ветви, и т.д. С ветровым режимом связано распределение снежного покрова, перераспределение осадков.
Учет режима ветра (направления и скорости) имеет большое значение для выявления благоприятных условий для размещения сельскохозяйственных культур, проектирования полезащитных полос, их ориентации.
Микроклиматические факторы ветрового режима сильно корректируются местными условиями, что выражается в изменении скоростей и направлений ветра в различных формах рельефа и в возникновении местных циркуляции.
Динамическое воздействие рельефа на ветер проявляется в усилении его скорости в местах сближения линий тока и в ослаблении при их расхождении. Усиление ветра наблюдается на вершинах холмов, на наветренных склонах, иногда также на параллельных ветру склонах. Ослабление скоростей происходит позади препятствий, на подветренных склонах и в отрицательных формах рельефа.
К числу опасных метеорологических явлений, связанных с ветром, относят суховеи. Под суховеем понимают горизонтальный поток воздуха с повышенной температурой и низкой относительной влажностью, возникающий на периферии антициклона чаще всего в трансформировавшемся арктическом воздухе. Суховеи, как и засухи, развиваются главным образом в воздушных массах, приходящих с севера. Перемещаясь над европейской территорией страны в умеренные широты, арктический воздух втягивается в антициклоническую циркуляцию и далее, уже прогретый и сухой, по южной и юго-западной периферии антициклона проникает в степные и лесостепные районы в виде суховея. Поэтому в юго-восточных районах и южной полосе европейской части страны суховей имеет восточное, юго-восточное или южное направление. В Западной Сибири суховей может иметь юго-западное направление, а в Средней Азии - северное.
Вредное действие суховея на растения существенно проявляется при скорости ветра более 5 м/с, температуре выше 25 °С и относительной влажности воздуха менее 30 %.
Частота проявления суховеев, число дней с ними, их длительность и интенсивность существенно меняются в географическом плане, являясь, как и засухи, хорошим показателем засушливости климата. В лесной зоне среднее многолетнее число дней с суховеями за теплый сезон (апрель-октябрь) небольшое - 1-2, в лесостепной зоне оно составляет 15-20, в степной – 30-60, а в полупустынной – 70-100 дней.
Каждой зоне свойственна своя динамика суховеев. Для лесной зоны характерен максимум числа дней с суховеями в мае, а минимум — в летний период. В лесостепной зоне выделяют два максимума суховейности: один весной, а второй в середине или конце лета. При этом первый максимум значительно больше второго. Два максимума характерны и для степной зоны, но второй обычно несколько больше первого или равен ему.