Континентальный климат и садоводство

Садовые растения находятся под непрерывным воздействием многих факторов, в том числе метеорологических, влияние которых определяет величину урожая и его качество. Природные условия, в которых культивируются растения, характеризуются, в частности, совокупностью метеорологических элементов, к которым относят солнечную радиацию, температуру и влажность воздуха, осадки, облачность, атмосферное давление, ветер и некоторые другие, имеющие меньшее значение. Метеорологические элементы находятся в зависимости от климатических факторов, таких как географическая широта, высота над уровнем моря, характер и свойства земной поверхности, удалённость от океанов и морских течений. В свою очередь, метеорологические элементы влияют на климатические факторы: например, ветер зависит от распределе. ния атмосферного давления, а температура воздуха — от облачности.

Солнечная радиация

Солнечная радиация — основной источник энергии почти для всех природных процессов, происходящих в атмосфере и на поверхности Земли, и один из главных климатообразующих факторов. В результате нагрева поверхности суши и океанов возникает перемещение воздушных масс и перемешивание воздуха, что обеспечивает постоянство основного газового состава атмосферы. Под действием солнечной радиации испаряется огромное количество воды, которая является основным источником осадков, питающих реки, орошающих луга, поля, сады и леса.

Растения в процессе фотосинтеза превращают энергию Солнца в органические вещества. Благодаря фотосинтезу они из углекислого газа, воды и минеральных веществ синтезируют первичные органические вещества, выделяя в атмосферу кислород. Вся совокупность растений на Земле оценивается примерно в 150 млрд тонн. Органические вещества растений служат основой питания всех живых организмов, в том числе человека, а также важнейшим источником энергии для человечества, включая не только древесину, но и продукты фотосинтеза в предшествующие эпохи — торф, каменный уголь, нефть и газ.

Солнечный свет — незаменимый фактор жизни растений, которые реагируют на изменение интенсивности солнечной радиации и её спектрального состава, на продолжительность дня. Степень силы света зависит от широты и долготы места, высоты над уровнем моря и облачности. Большое значение имеет не только общее количество солнечной энергии, падающей на Землю, но и ежедневная продолжительность освещения (длина дня). Реакцию растений на продолжительность дня называют фотопериодизмом. Если такие южные растения, как абрикос и грецкий орех, поместить в условия короткого дня, то вследствие более быстрого вызревания древесины они будут лучше перезимовывать на севере. Увеличение длительности светового дня компенсирует уменьшение количества тёплых дней, отмечаемое при продвижении с юга на север.

Подавляющее большинство плодовых пород является светолюбивыми растениями. При недостаточном количестве света их рост и плодоношение ухудшаются. По мере убывания требовательности к свету плодовые культуры располагаются в следующем порядке: абрикос, миндаль, персик, черешня, груша, яблоня, вишня, ягодные культуры. С возрастом деревья и кустарники становятся светолюбивее, т. е. требуют большего простора при размещении их в саду. Сила света в значительной степени зависит от расстояния между деревьями и мощности их развития: чем меньше расстояния и чем крупнее деревья, тем меньше они получают света. Поэтому при густом расположении деревьев в саду с крупногабаритными кронами ветви вытягиваются вверх, листья по строению становятся теневыми, мелкими и отмирают, особенно нижние, более затенённые. В результате этого обрастающие ветви прекращают расти и высыхают, кольчатки и другие плодоносные образования постепенно перемещаются на периферию кроны, урожайность дерева значительно падает. Считается, что для лучшего обеспечения плодовых растений светом ряды следует располагать в меридиональном направлении, т. е. с севера на юг. От интенсивности солнечной радиации зависит биохимический состав плодов и их окраска. Сильная солнечная радиация приводит к летним ожогам коры и плодов, а в морозную погоду вызывает зимние солнечные ожоги.

Солнечная активность имеет циклический характер, например, известен 11 -летний цикл. С этим циклом связаны колебания численности живых организмов, в том числе вредителей плодовых культур.

Солнечная радиация состоит из электромагнитных волн различной длины. Распределение лучистой энергии по длинам волн называется спектром. Солнечный спектр делится натри части: ультрафиолетовую (а<0,40 мкм), видимую (0,40 мкм <л<0,76 мкм) и инфракрасную (л >0,76 мкм). Видимая часть спектра воспринимается человеческим глазом как белый цвет, который при прохождении через призму разлагается на красные, оранжевые, жёлтые, зелёные, голубые, синие и фиолетовые лучи.

У верхней границы атмосферы на видимую часть спектра приходится 46% всей поступающей солнечной радиации, на инфракрасную — 47%, на ультрафиолетовую — 7%. При прохождении через атмосферу солнечная радиация ослабляется вследствие поглощения и рассеяния атмосферными газами и аэрозолями. При этом изменяется также и её спектральный состав. Большая часть ультрафиолетовой радиации не доходит до поверхности Земли, будучи поглощённой озоном в высоких слоях атмосферы. В видимой части спектра значительно ослабляется (в основном за счёт рассеивания) наиболее коротковолновый участок (синие и фиолетовые лучи) и в меньшей степени — длинноволновый участок (оранжевые и красные лучи). Инфракрасная часть спектра также имеет ряд участков пониженной энергии, связанных с поглощением её водяным паром и углекислым газом.

Ультрафиолетовая радиация способствует дифференциации клеток и тканей, замедляет их рост. Количество ультрафиолетовой радиации, поступающей к растениям на высотах, близких куровню моря, невелико. В высокогорных районах (выше 4 км) энергия ультрафиолетовых лучей в два–три раза больше, чем над уровнем моря. Инфракрасная радиация производит тепловое действие. Она поглощается водой, содержащейся в растениях, увеличивая испарение, что играет существенную роль в их энергетическом режиме. В высокогорных районах энергия инфракрасных лучей возрастает. Это в значительной мере компенсирует недостаточное количество тепла, получаемое здесь растениями от окружающего воздуха.

Часть спектра солнечной радиации, находящаяся в интервале длин волн 0,38-0,71 мкм называется фотосинтетически активной радиацией (ФАР), которая используется в процессе фотосинтеза и является одним из важнейших факторов продуктивности сельскохозяйственных растений. Правильное представление о ФАР, учёт её распределения по территории и во времени имеет большое значение для получения высоких урожаев. Обычно коэффициент использования растениями солнечной энергии составляет 1-3%. Установлено, что для фотосинтеза необходима интенсивность солнечной радиации, превышающая определённое значение, ниже которого расход органических веществ на дыхание будет больше, чем их образование в процессе фотосинтеза. В дневное время поступления ФАР обычно превышает это значение, но в насаждениях, а также в теплицах в пасмурные дни интенсивность ФАР бывает недостаточной. Особенно это проявляется в густых насаждениях и в крупногабаритных кронах, что приводит к снижению фотосинтеза и к уменьшению продуктивности садов.

Земля и атмосфера, воспринимая солнечную радиацию, поглощают и отражают её, обмениваясь энергетическими потоками. Коротковолновую радиацию Солнца атмосфера в значительной степени пропускает, а излучение земной поверхности ослабляет, поглощая её водяным паром и углекислым газом, содержащимися в воздухе. Это свойство атмосферы называется оранжерейным эффектом, поскольку она действует подобно стёклам в теплицах: хорошо пропускает солнечные лучи, нагревающие почву и растения, но плохо выпускает во внешнее пространство тепловое излучение нагревшейся почвы. Если поступление радиации больше расхода, то радиационный баланс положителен и деятельный слой земли нагревается. При отрицательном радиационном балансе этот слой охлаждается. В тёплое время года радиационный баланс днём положителен. Примерно за 1 -2 ч до захода солнца он становится отрицательным, а утром снова делается положительным — в среднем через 1 ч после восхода солнца.

Поступление прямой радиации на земную поверхность зависит от угла падения солнечных лучей. Максимум энергии приходит к поверхности, если лучи падают на неё под углом 90°. С уменьшением угла падения на единицу поверхности количество радиации уменьшается. Если земная поверхность негоризонтальна, как это большей частью и бывает в природе, то угол падения солнечных лучей на такую поверхность зависит уже не только от высоты солнца, но и от наклона поверхности и от её ориентировки (экспозиции) по странам света. Склон крутизной 10°, обращённый к северу, в полдень получает вдвое меньшее количество прямой радиации, чем южный склон такой же крутизны. В первом случае оно составляет лишь 67%, а во втором уже 128% поступления радиации на горизонтальную поверхность. Количество солнечной радиации, получаемой северными и южными склонами, значительно различается и в течение всего года, что влияет на выбор месторасположения растений.

Температура

Для процессов, происходящих в атмосфере, источником энергии является солнечное излучение. Поступающее на поверхность Земли количество энергии в виде солнечного излучения (радиационный баланс) превращается на ней в тепловую энергию и после выравнивания теплового режима используется для нагревания почвы, воды и воздуха, а также для поддержания испарения.

В растительных организмах фотосинтез, дыхание, транспирация, усвоение питательных веществ почвы и другие физиологические процессы осуществляются лишь в определённом диапазоне температур. Существуют температурные пределы жизнедеятельности растений — биологический минимум и биологический максимум. Между ними находится зона оптимальных температур, при которых развитие растений и формирование урожая протекают наиболее интенсивно. Эти температурные характеристики у различных растений неодинаковы. С повышением температуры скорость развития растений увеличивается пропорционально возрастанию температуры, но только до определённых её значений. При дальнейшем её повышении скорость развития растений замедляется, а затем наступает их угнетение и гибель.

Для нормального роста и развития растениям нужен не только безморозный период определённой продолжительности, но также и соответствующий ритм температуры в течение вегетационного периода. Это подтверждает, например, оранжерейная культура персика, для успешного роста и плодоношения которого температуру воздуха во время цветения приходится снижать на 4-7 °C, а во время образования косточки — на 2-3 °C по сравнению с температурой предшествующей фазы развития. Плодовые культуры в различные фазы вегетации требуют неодинакового температурного режима. Например, вегетация яблони начинается при суточной температуре около 8-10 °C, а рост корней происходит и при 0-2 °C. Плодовые деревья умеренного климата, если им не обеспечить определённого периода сниженных температур, при выращивании в комнатных в условиях плохо развиваются.

По требовательности к теплу плодовые растения можно расположить в следующем возрастающем порядке: северная зона — рябина, черёмуха, сибирская яблоня, ягодные культуры; средняя зона — яблоня, вишня, слива, груша; южная зона — черешня, айва, абрикос, грецкий орех, пекан, фундук, миндаль, персик, гранат, инжир.

Температура воздуха и почвы является важным фактором для развития растений. Она вместе с солнечным излучением, осадками и испарением обусловливает географическое размещение растений и определяет возможности садоводства. Для садовода представляют интерес средняя температура года, сезонная и суточная динамика температуры воздуха. Поскольку поступление солнечной радиации неодинаково в течение суток и года, то температуры воздуха и почвы тоже изменяются — и иногда в очень широких пределах. Для оценки агроклиматических ресурсов используют также значения абсолютных минимумов температур воздуха, а также процент зим с температурами, достигающими определённого минимума.

Суточный ход температуры воздуха обусловлен суточным ходом температуры деятельного слоя. Минимальная температура воздуха на высоте 2 м наблюдается перед восходом солнца, а максимальная температура отмечается через два–три часа после полудня. Суточный ход температуры воздуха нередко нарушается вторжениями тёплых и холодных воздушных масс. Например, если вторжение холодного воздуха произошло днём, то температура воздуха в дневные часы может стать ниже, чем в предыдущую ночь. В сельскохозяйственном отношении очень важно то обстоятельство, что с величиной суточных колебаний температуры воздуха тесно связана его относительная влажность. Поэтому летние дни на суше с большими колебаниями суточной температуры характеризуются повышенной потребностью растений в воде. Кроме того, при больших суточных колебаниях температуры в переходные времена года усиливается опасность поздних весенних и ранних осенних заморозков.

Годовой ход температуры воздуха в основном определяется годовым ходом температуры подстилающей поверхности. Для континентального климата умеренных широт с чётко выраженными четырьмя временами года характерен годовой ход температуры воздуха с максимумом примерно в течение месяца после наивысшего стояния солнца и с минимумом также около месяца после самого низкого его стояния. Поэтому июль имеет наивысшую, а январь — наименьшую среднемесячную температуру воздуха. Атлантический океан оказывает влияние на Западную Европу, особенно зимой через области низкого давления с господствующими западными ветрами, которые приносят большие массы тёплого морского воздуха и смягчают суровость зимы. Наоборот, на Тихоокеанском побережье Евразии влияние океана ограничивается узкой полосой, потому что область высокого давления над Сибирью в зимние месяцы препятствует проникновению океанских воздушных масс. Здесь, в отличие от тёплого Гольфстрима, протекает холодное Курильское течение. Влияние океанов вместе с общей циркуляцией атмосферы проявляется в том, что область с самыми низкими зимними температурами, называемая полюсом холода, находится не на полюсе, а в северо–восточной части Сибири (Оймякон). Наиболее тёплые районы в летнее время находятся между 20 и 30° с. ш. в глубине континента.

К годовому ходу температуры приурочен и годовой ход фенологических явлений, так как время наступления многих фенологических фаз связано с наступлением определённого порога температуры воздуха.

Температурный режим почвы в основном зависит от её теплоёмкости и теплопроводности. Теплоёмкость почвы, у которой поры заполнены водой, значительно больше теплоёмкости сухой почвы, так как теплоёмкость воды во много раз выше, чем неподвижного воздуха. На нагревание почвы влияет также её цвет. Светлые почвы имеют большую отражательную способность, чем тёмные, и поэтому при одинаковом поступлении радиации меньше нагреваются. Растительный покров затеняет поверхность почвы, поглощая значительную часть или даже всю приходящую солнечную радиацию. Но в то же время он уменьшает охлаждение почвы, вызываемое её излучением. Все же в целом под растительным покровом почва летом холоднее, а зимой теплее, чем оголённая.

Средняя температура верхних слоёв почвы (0-5 см) летом в дневные часы выше, чем температура воздуха на высоте 2 м. На глубине 20 см под растительным покровом температура лёгких супесчаных почв в середине лета тоже несколько выше температуры воздуха, а тяжёлые суглинистые почвы на этой глубине в течение всего лета на 1 -2 °C холоднее воздуха. Полив и осадки, увеличивая теплоёмкость почвы, обусловливают её меньший нагрев. Сухой торф, имеющий наименьшую теплоёмкость по сравнению с другими почвами, при полном насыщении водой приобретает наибольшую теплоёмкость.

В течение суток температура почвы обычно имеет одно максимальное и одно минимальное значения. На поверхности почвы минимум температуры в ясные дни наблюдается перед восходом солнца, когда радиационный баланс отрицателен, а обмен теплом между воздухом и почвой незначителен. Максимум температуры в такие дни наблюдается около 13 ч, затем начинается её понижение, продолжающееся до утреннего минимума. На амплитуду суточного хода температуры почвы влияют время года, географическая широта, рельеф местности, растительный покров, теплоёмкость, теплопроводность и цвет почвы, облачность. Годовой ход температуры поверхности почвы зависит в основном от различного поступления солнечной радиации в течение года. Максимальные средние месячные температуры поверхности почвы наблюдаются в июле, когда приток тепла к почве наибольший, а минимальные — в январе–феврале.

Данные об изменениях температуры почвы на глубинах в течение года имеют большое практическое значение. Например, для прокладки водопроводных или дренажных труб на садовом участке надо знать, до какой глубины в данной местности промерзает грунт. При закладке труб на расстояние менее глубины промерзания вода в трубах замёрзнет, а при закладке труб на глубину, значительно большую, чем это необходимо, увеличатся непроизводительные затраты на земляные работы.

Снег защищает почву от охлаждения, так как теплопроводность снега очень мала. Глубина промерзания почвы уменьшается с увеличением высоты снежного покрова. Защитное действие снега важно для успешной перезимовки земляники, плодовых кустарников и деревьев. Температура почвы на глубине 3 см в зависимости от высоты снежного покрова при прочих равных условиях изменяется в больших пределах. Разность температур воздуха и почвы на этой глубине увеличивается примерно на 1 °C на каждый сантиметр высоты снежного покрова (до высоты 10 см). При большей высоте снега эта разность уменьшается, составляя, например, при высоте снежного покрова 25 см 0,6 °C, а при 50 см — 0,3 °C.

Представление об общем количестве тепла за год (вегетационный период, сезон, месяц), а также о годовом и суточном изменении температуры воздуха дают средняя суточная, средняя месячная и средняя годовая температуры. Для садоводства особо важны не средние показатели суточного и годового хода температуры, а сведения о минимальной и максимальной температурах в отдельные периоды и их амплитуде. Например, зная минимальную температуру в отдельные месяцы, можно судить об условиях перезимовки плодовых деревьев, о сроках окончания заморозков весной и начала их осенью. Данные о максимальной температуре зимой показывают частоту оттепелей, их интенсивность, а летом характеризуют число дней, когда растения угнетены жарой. Амплитуда суточного и годового хода температуры характеризует степень континентальности климата.

Обеспеченность растений теплом в период вегетации определяют по сумме активных температур, составленной из средних суточных температур выше 10 °C и сумме эффективных температур, вычисленной суммированием средних суточных температур, отсчитанных от биологического минимума, при котором развиваются растения данной культуры. Обычно для плодовых культур за биологический минимум принимают 10 °C, поэтому при подсчёте сумм эффективных температур выше 10 °C(П> 10) от средней суточной температуры за каждый день отнимают 10 °C и остатки суммируют. Ряд исследователей за биологический минимум принимают 5 °C.

В табл.1 указана потребность плодовых культур в теплообеспеченности. Сорта, культивируемые в более северных районах, способны успешно развиваться и плодоносить в условиях с несколько меньшими показателями, чем приведённые в таблице.

Таблица 1. Минимум сумм активных температур выше 10 °С и количества дней со среднесуточной температурой воздуха выше 15 °С, необходимых для плодовых культур

С помощью сумм эффективных температур воздуха рассчитывают сроки наступления фаз развития, например, начало цветения, что важно при подготовке к защите садов от заморозков или от болезней и вредителей. Тем не менее не наблюдается строгой корреляции между суммой температур и наступлением основных фаз. По годам минимальная и максимальная температуры в начале вегетации могут различаться в два–четыре раза, а в конце вегетации на 10-20%. Сумма эффективных температур характеризует различия теплообеспеченности данного года от среднемноголетней, характерной для конкретной местности. По ней с учётом продолжительности вегетационного периода, можно с некоторой погрешностью определить пригодность данной культуры и сорта для конкретных условий.

Для нужд сельского хозяйства важна обеспеченность вегетационного периода не только теплом, но и влагой. Поэтому оценку климатических условий проводят с использованием гидротермического коэффициента — показателя отношения месячного количества осадков к сумме температур за тот же месяц с коэффициентом 0,1. Благоприятные условия для плодоводства складываются там, где гидротермический коэффициент составляет 1,1-1,4. При большем значении гидротермического коэффициента растения страдают от избытка влаги, а при меньшем — нуждаются в поливе.

С удалением от Атлантики с запада на восток возрастает континентальность климата. При этом из–за низких зимних температур сокращается вегетационный период, так как необходимые для развития растений минимальные температуры весной устанавливаются позднее, а осенью сменяются низкими температурами раньше. Хотя вследствие более сильного нагревания суши летом сумма температур частично компенсирует сокращение вегетационного периода.

Для плодовых культур недостатком теплового режима в континентальных районах в период вегетации являются перепады температур, приводящие к оттепелям и заморозкам, из–за которых гибнет урожай. Особенно сильный вред причиняют резкие понижения температуры воздуха в зимнее время, тем более если эти понижения продолжительны и сопровождаются сухими и сильными ветрами. Чем чаще наблюдаются в какой–либо местности абсолютные минимумы температур воздуха, тем менее пригодна эта местность для выращивания плодовых культур. Количество безморозных дней в году и частота появления абсолютных минимумов температур воздуха увеличивается в Восточной Европе с юго–запада на северо–восток, а в Сибири — на восток, ограничивая распространение недостаточно морозостойких сортов и культур.

Вода

Вода в атмосфере и почве входит в число важнейших природных ресурсов, необходимых для человечества. Значительная часть солнечной радиации, приходящая на земную поверхность, расходуется на испарение воды. Скорость испарения с поверхности почвы зависит от её температуры, а также от влажности воздуха, скорости ветра, содержания воды в почве, её физических свойств, состояния поверхности, наличия растительности. Влажные и тёмные почвы испаряют больше влаги, чем сухие и светлые. Растительность, затеняя почву от солнечных лучей послабляя перемешивание воздуха, значительно уменьшает скорость испарения с поверхности почвы. Скорость испарения воды растениями — транспирация — определяется в основном теми же факторами, что и скорость испарения с поверхности почвы, но благодаря своим регулирующим системам растения могут экономить воду, уменьшая транспирацию. Однако общий расход воды на транспирацию очень велик. На образование 1 кг сухого вещества растения тратят от 300 до 800 кг воды. Сами растения, да и человек, в значительной мере состоят из воды, и их жизненные процессы протекают в водной среде.

Испарившаяся вода затем конденсируется в высоких слоях атмосферы и возвращается на землю в виде осадков. В кругообороте воды в северном полушарии на сушу выпадает в среднем за год 630 мм осадков, из которых 410 мм через транспирацию и испарение снова уходит в атмосферу, а 220 мм стекает в море. Максимум осадков приходится на лето, минимум — на зиму. Годовые суммы осадков на востоке Европы убывают с северо–западного балтийского региона (650-700 мм) до юго–восточного прикаспийского региона (250-300 мм). При этом колебания годовых сумм осадков весьма значительны. Максимальные годовые суммы осадков превышают минимальные суммы в два–три раза и более. Сумма осадков на нашем континенте уменьшается по мере удаления от побережья в глубь материка. Это уменьшение особенно заметно зимой, когда в глубине Евразии под влиянием восточносибирского района холода с высоким давлением наблюдается резкое уменьшение осадков, в то время как на Атлантическом и Тихоокеанском побережьях под воздействием области низкого давления выпадает основная часть годового количества осадков. Как и в случае с температурой, вследствие общей циркуляции атмосферы морское влияние Атлантики проникает в глубь континента дальше, чем влияние Тихого океана. Летом, особенно во второй половине вегетационного периода, соотношение выпавших осадков ровнее, но в глубине континента по сравнению с побережьем их также меньше.

Влажность воздуха, т. е. содержание в воздухе водяного пара, обычно выражают давлением пара (упругостью пара), которое измеряется величиной парциального давления водяного пара в миллиметрах ртутного столба (в гектопаскалях) или реже — через абсолютную влажность, измеряемую в граммах водяного пара в 1 м³ воздуха. Для садоводов важно знать относительную влажность воздуха, т. е. фактическое содержание водяного пара, выраженное в % к максимально возможному содержанию при данной температуре воздуха. Вместе с содержанием воды в почве и количеством осадков она помогает судить о состоянии водного режима растений, оценивать благоприятность условий их произрастания в засушливых районах. При этом необходимо иметь в виду, что относительная влажность воздуха (вследствие зависимости от максимально возможного содержания водяного пара в воздухе и тем самым от его температуры) не представляет собой единственно бесспорный показатель интенсивности испарения. Низкая относительная влажность воздуха при высокой температуре вызывает больший расход воды, чем при более низкой температуре. Величина вертикального обмена масс воздуха также должна учитываться: она увеличивается с повышением скорости ветра.

В суточном ходе абсолютная влажность воздуха в умеренных широтах зимой следует за суточным ходом температуры воздуха. Летом отмечают два максимальных и два минимальных значения: максимумы — утром и вечером, минимумы — в моменты максимума и минимума температуры воздуха. Минимум в первой половине дня является следствием сильно выраженного вертикального обмена масс, благодаря которому сухой воздух из высоких слоёв попадает на поверхность почвы, тогда как влажные массы воздуха перемещаются вверх.

Относительная влажность воздуха изменяется повсеместно там, где её суточный ход не нарушается периодическими ветрами (ветры с суши и моря, с гор и долин) в направлении, обратном ходу температуры воздуха. При этом суточные колебания над морем и в прибрежных районах меньше, чем в глубине материка, так как на суше в середине дня устанавливается значительно меньшая относительная влажность воздуха. В горах с увеличением высоты над уровнем моря амплитуда колебаний также уменьшается и одновременно становится заметным смещение сроков крайних значений, твёрдо установленных годовым ходом температуры. В лощинах и понижениях суточные колебания относительной влажности, как и температуры воздуха, больше. В годовом цикле максимальное значение относительной влажности воздуха над сушей отмечается зимой, а минимальное — летом.

Воздух с максимально возможным содержанием водяного пара называют насыщенным; относительная влажность его равна 100%. При определённых условиях водяной пар конденсируется, т. е. переходит в жидкое состояние. При этом выделяется теплота, которая расходуется на испарение. Температура, при которой водяной пар, содержащийся в воздухе, становится насыщенным, называется точкой росы. При дальнейшем охлаждении наступает перенасыщение и конденсация избыточного водяного пара, если имеются так называемые ядра конденсации — твёрдые и жидкие частички, взвешенные в воздухе. Обычно это мельчайшие частички горных пород и почвы, попадающие в атмосферу в результате выветривания, кристаллы морской соли, пыльца растений, бактерии, а также продукты вулканической и человеческой деятельности. В результате вода из невидимой парообразной фазы переходит в виде капелек в видимую жидкую фазу. При соответствующих условиях температуры пар также путём сублимации может переходить непосредственно в твёрдую фазу, в кристаллы льда. В обоих случаях наблюдается образование таких продуктов конденсации или сублимации, как туман или облака. Значительная часть водяного пара конденсируется (или сублимируется) в свободной атмосфере, образуя системы взвешенных продуктов — облака. Как и туманы, облака состоят из мелких капель воды или ледяных кристаллов. Облака имеют разнообразные, быстро меняющиеся формы. Наиболее важной причиной образования облаков и осадков в атмосфере является охлаждение воздуха при подъёме.

Вода, которая выпадает на земную поверхность в жидкой, твёрдой или смешанной форме или осаждается на предметах, называется осадками. Единицей измерения осадков является 1 мм слоя воды, что соответствует 1л на 1 м² поверхности земли. Различают выпадающие осадки — дождь, снег, снежную крупу, ледяную крупу, снежные зёрна, ледяной дождь, град, и осаждающиеся осадки — росу, иней, изморозь, гололедицу. По характеру выпадения атмосферные осадки подразделяются на обложные, ливневые и моросящие. Интенсивность осадков наряду с количеством пара, способного к конденсации, тесно связаны с величиной восходящих потоков воздуха. При интенсивном восхождении воздуха возникают ливни и грозы, а при слабом восходящем потоке — затяжные дожди невысокой интенсивности, а зимой — снегопады.

Обложной дождь выпадает преимущественно из слоистодождевых облаков в течение длительного времени непрерывно или с небольшими перерывами и охватывает обширную территорию. Ливневый дождь возникает из кучево–дождевых облаков и продолжается сравнительно недолго. Интенсивность его резко колеблется. Количество выпавших при этом осадков может быть незначительным или очень большим. Ливневый дождь охватывает, как правило, сравнительно небольшую территорию, проходит «полосой» и нередко сопровождается сильным ветром. Затяжной дождь впитывается почвой лучше, чем ливни. Часто ливневые дожди приводят к водной эрозии незакреплённых почв. При сильном дожде много воды стекает с поверхности, структура пахотного слоя ухудшается, возникает водная эрозия почвы. Морось — осадки, состоящие из очень мелких капелек, не образующих кругов при падении на водную поверхность. Морось обычно выпадает из плотных слоистых облаков, а обложной снег — из слоисто–дождевых, слоисто–кучевых и высоко–слоистых облаков; остальные виды твёрдых осадков — из кучево–дождевых облаков. Град бывает в тёплое время года, когда в кучеводождевых облаках образуется зона накопления крупных капель, которые высокоскоростными восходящими потоками воздуха возносятся в холодную вершину облака и там быстро замерзают. Маленькие градини разрастаются обычно до 4-5 мм в диаметре, покрываясь чередующимися слоями прозрачного и белого льда. Иногда размер градин достигает нескольких сантиметров. Град причиняет большой ущерб садам.

Роса — мелкие капли воды, образующиеся на поверхности почвы, на камнях, на листьях растений при температуре выше О °С, вследствие радиационного охлаждения деятельного слоя в ясные тихие ночи, когда воздух охлаждается ниже точки росы и сконденсировавшаяся вода начинает оседать в виде капелек. Вскоре после восхода солнца роса испаряется. В засушливых районах роса является немаловажным ресурсом влаги для растений, давая в течение тёплого периода 10-30 мм осадков (100-300 т воды на 1 га). Теплота, выделяющаяся при образовании росы, может предотвратить наступление заморозка. Иней — мелкие кристаллы льда, покрывающие поверхность земли и наземных предметов. Он образуется так же, как и роса, но в тех случаях, когда температура точки росы ниже 0 °C и земная поверхность имеет температуру ниже О °С. Иней образуется вследствие сублимации, т. е. непосредственно из водяного пара, минуя жидкую фазу. Изморозь — рыхлый слой снеговидной массы, нарастающий на ветвях, проводах и т. п. (зернистая изморозь), или пушистый слой кристалликов льда, образующийся путём сублимации (кристаллическая изморозь). Зернистая изморозь образуется обычно вследствии потепления после сильных морозов, во время тумана при относительно теплом ветре и температуре -2… -1 °C, а кристаллическая — при температуре ниже -15 °C. Гололёд — слой гладкого прозрачного или мутного льда, образующийся на земле, деревьях и других наземных предметах в результате замерзания переохлаждённых капель дождя или тумана при их соприкосновении с поверхностью или с предметами, температура которых ниже О °С. Гололёд образуется преимущественно с наветренной стороны предметов. Он является опасным явлением, так как под тяжестью льда ломаются ветви плодовых деревьев и повреждаются цветковые почки, особенно у косточковых культур.

Продуктами конденсации водяного пара непосредственно у земной поверхности являются также различные виды тумана. Туманы состоят из мельчайших капелек воды или кристаллов льда. Основная причина их образования — конденсация или сублимация пара в нижнем слое атмосферы в результате его охлаждения под влиянием холодной подстилающей поверхности. Зимой туманы могут оставаться переохлаждёнными, т. е. не замерзать до температуры -20 °C, а иногда и ниже. Такие туманы часто наблюдаются на побережьях незамерзающих морей. Весной на Южном берегу Крыма, Черноморском побережье Кавказа и в других местах иногда бывают туманы, которые ухудшают опыление и оплодотворение цветков плодовых деревьев, так как мешают полёту насекомых, а мельчайшие частицы влаги приводят к непродуктивному прорастанию и гибели пыльцы.

Суточный ход осадков определяется ходом и характером облачности. В средних широтах с континентальным климатом в течение суток наблюдаются два максимума и два минимума осадков. Главный максимум обычно приходится на послеполуденные часы, главный минимум бывает около полуночи. Вторичный максимум наблюдается ранним утром, вторичный минимум — в дополуденные часы. Однако во многих случаях правильный суточный ход осадков нарушается вторжениями воздушных масс и связанными с ними фронтальными осадками.

Снег, выпадающий при отрицательных температурах, образует снежный покров, продолжительность залегания которого может составлять несколько месяцев, тогда как в южных районах устойчивого снежного покрова не бывает вообще. Высота снежного покрова обусловлена количеством выпавшего снега и его плотностью. В средней полосе высота снежного покрова составляет около 50 см, а на западных склонах Урала достигает 100 см. Характер залегания снежного покрова зависит от рельефа местности, вида поверхности, скорости ветра. Различные сочетания этих факторов создают неравномерность залегания снежного покрова, приводят к образованию сугробов в одних местах и к появлению оголённых участков в других. Снежный покров характеризуется большой отражательной способностью и малой теплопроводностью, которая в несколько раз меньше, чем у почвы, благодаря чему зимний снег обеспечивает защиту от сильного охлаждения почвенного слоя, где размещается основная масса корней плодовых деревьев. В малоснежных регионах снежный покров в саду следует оберегать от выдувания и проводить снегозадержание, так как оно не только защищает от морозов, но и служит резервом влаги на весну.

Вода, содержащаяся в почве, бывает по–разному связана с ней, и поэтому растения не всегда используют её полностью. Запасы влаги в почве могут быть разными при одинаковой влажности почвы. При уменьшении влажности почвы наступает такое состояние, когда растение начинает завядать. Влажность почвы, при которой тургор растений не восстанавливается даже ночью и они начинают устойчиво завядать, называется влажностью завядания, или максимальной гигроскопичностью. Влажность завядания определяется структурой почвы и составляет: для песка 0,5-1,5%, супеси 1,5-4%, подзолистой почвы 3-7%, суглинка (среднего и тяжёлого) 5-12%, чернозёма 7-15%, глины 12-23%, торфа 40-50%. Если эти цифры умножить на 1,3-1,5, то можно приблизительно вычислить коэффициент завядания — количество воды, при котором растение не может обеспечить свои потребности. Влага, используемая растением для формирования урожая, называется продуктивной влагой.

Различают полную влагоёмкость, капиллярную влагоёмкость, наименьшую влагоёмкость. Полная влагоёмкость характеризуется заполнением водой всех пор почвы. Капиллярная влагоёмкость — это количество воды, содержащееся в капиллярах почвы за счёт подтока грунтовых вод. Наименьшая влагоёмкость — максимальное количество воды, которое может находиться в почве в условиях свободного дренирования, т. е. после стекания избытка воды. Влага сверх этой величины обычно просачивается в слои почвы, менее насыщенные водой.

Атмосфера и её циркуляция

Атмосферой называется газообразная оболочка Земли, приземный слой которой является средой сельскохозяйственного производства, причём атмосфера и биосфера находятся в динамическом равновесии. Из всех газов атмосферы наибольшее значение для биосферы имеют азот, кислород, углекислый газ и водяной пар. В нижних слоях атмосферы содержится 78,08% азота (N₂), 20,95% кислорода (О₂), и 0,03% углекислого газа (СО₂).

Азот — один из главных элементов почвенного питания растений. Он входит в состав растительных и животных белков. Свободный азот атмосферы связывается некоторыми почвенными и клубеньковыми бактериями, что обогащает почву соединениями азота, легко усваиваемыми растениями. Из плодовых растений подобное сожительство с азотфиксирующими бактериями на корнях присуще облепихе: это позволяет ей расти на почвах, бедных азотом. Для улучшения почвенного питания растений минеральные и органические соединения азота вносят в почву в виде удобрений. Небольшое количество связанного азота (3-4 кг/га в год) попадает туда с атмосферными осадками. При недостатке азота сокращается синтез белков, а следовательно, и ферментов, что приводит к ухудшению состояния растений и снижению урожайности.

Кислород необходим для дыхания. При окислении — взаимодействии органических веществ с кислородом, в клетках живых организмов выделяется энергия, обеспечивающая жизнедеятельность растений, животных и человека. Поэтому обогащение почвы кислородом, которое достигается при улучшении аэрации почвы, способствует деятельности почвенных бактерий, росту корневой системы и улучшению почвенного питания растений.

Углекислый газ — источник воздушного питания и важнейший фактор формирования урожая плодовых культур. Растения с помощью световой энергии в процессе фотосинтеза создают из углекислого газа и воды органические вещества. При дыхании животных и растений, горении и гниении органических веществ СО₂ выделяется в атмосферу. Низкая концентрация углекислого газа может ограничивать фотосинтез, влияя на скорость реакций этого процесса. Увеличение содержания СО₂ в воздухе до 0,1% стимулирует фотосинтез и способствует повышению урожая (концентрация свыше 1% оказывает вредное действие). Углекислый газ имеет также важное значение для теплового баланса земли, уменьшая её охлаждение.

В почве в процессе гниения органических веществ постоянно происходит выделение углекислого газа и поглощение кислорода в процессе жизнедеятельности бактерий, поэтому состав почвенного воздуха значительно отличается от состава воздуха атмосферы. Содержание СО₂ может достигать в нем 1,0-1,2% (в заболоченных почвах до 6%), а содержание кислорода опускаться ниже 20%. Обмен почвенного воздуха с приземным приводит к обогащению последнего углекислым газом. У поверхности почвы, благодаря дыханию почвенных бактерий, содержание СО₂ в воздухе увеличивается в два–три раза. Органические удобрения способствуют увеличению его количества. В течение дня содержание СО₂ в воздухе снижается почти на 12%, поэтому ветер, приносящий обогащённый этим газом воздух, может стимулировать фотосинтез.

Водяной пар — важное звено круговорота воды в природе. Он обусловливает образование облаков, выпадение осадков и т. п. От влажности воздуха существенно зависит жизнедеятельность и продуктивность плодовых культур, распространение и активность ряда вредителей и болезней. Содержание водяного пара в воздухе у земной поверхности колеблется от тысячных долей процента до 4% объёма. В среднем количество водяного пара составляет в полярных широтах около 0,02%, а в тропических — 2,5% объёма, т. е. изменяется более чем в 100 раз.

В атмосфере содержатся также различные газовые и пылевые примеси, которые попадают туда в результате извержения вулканов, лесных пожаров, деятельности промышленности, авиации, автотранспорта. Выдуваемые частички почвы могут переноситься ветром на большие расстояния. Если перенос и отложение частиц продолжается достаточно долго, это приводит к образованию новых почв. Так, почвы типа лесса и лёссовых суглинков возникли из перенесённой пыли, которая откладывалась в течение ледникового периода.

Ветром называется движение воздуха относительно земной поверхности, в котором преобладает горизонтальная составляющая. Этот воздушный поток стремится выровнять горизонтальные различия в давлении воздуха, которые возникают вследствие разницы температуры в атмосфере. Движение воздуха происходит не по прямой линии от высокого давления к низкому, а по более сложной траектории под влиянием отклоняющей силы вращения Земли, центробежной силы и силы трения. Отклонение направления ветра может составлять в нижнем слое атмосферы над сушей 45-55° и над морем 70-80°. С увеличением высоты угол отклонения ветра приближается к 90°. Для характеристики ветра используют такие величины, как направление, скорость и порывистость. За направление ветра принимается то направление, откуда ветер дует, например, с севера, с северо–востока или с северо–северо–востока, т. е. выделяют восемь главных направлений, или румбов, и восемь промежуточных. Графическое изображением распределения направлений ветра за месяц, сезон или год называется розой ветров. Для построения розы ветров из одной точки проводится восемь прямых с углом в 45° между соседними прямыми, каждая из которых соответствует определённому румбу. На прямых в одинаковом масштабе откладывается число случаев ветра этого румба за данный период, концы полученных отрезков соединяются.

Годовой ход скорости ветра определяется закономерностями общей циркуляции атмосферы. В Восточной Европе летом наблюдаются наименьшие скорости ветра, а в январе и феврале — наибольшие. Суточный ход скорости ветра хорошо выражен над сушей, где в конце ночи скорость ветра бывает наименьшей, а после полудня достигает максимума. Особенно чётко выражен суточный ход скорости ветра летом в ясные дни, что объясняется усилением конвекции и турбулентного перемешивания вследствие сильного, но неодинакового нагревания разных участков подстилающей поверхности. Вторжения воздушных масс иногда нарушают нормальный суточный ход скорости ветра.

Скорость ветра измеряется анемометрами и выражается в метрах в секунду, километрах в час или в узлах (1 узел = 1,852 км/ч). Для определения силы ветра используют двенадцатибалльную шкалу Бифорта (в ней штиль характеризуется баллом 0, ураган — баллом 12). На скорость ветра большое влияние оказывает подстилающая поверхность. Над неровной поверхностью суши она уменьшается под действием силы трения. В котловинах и долинах скорость ветра ниже, чем над холмами; всадах, защищённых лесополосами, меньше, чем на открытой местности. Лёгкий ветер обеспечивает обмен воздуха в саду, способствуя фотосинтезу и перенося пыльцу ветроопыляемых культур, он ослабляет негативное воздействие весенних заморозков и степень заражения грибными болезнями. Сильные ветры наносят вред садовым насаждениям.

Для сельского хозяйства имеют значение также местные ветры — бризы, горно–долинные, фен и некоторые другие. Бриз — это ветер, возникающий на берегах морей, крупных озёр и водохранилищ и проникающий в умеренных широтах на 30-40 км вглубь. Днём, вследствие более сильного нагрева суши по сравнению с водоёмом, над ней понижается давление и в слое атмосферы до высоты около 100 м возникает перенос воздуха с водоёма на сушу. Дневной бриз, смягчая жару на берегу и повышая влажность, благотворно действует на растения. При ночном бризе происходит перенос воздуха с суши на водоём.

Горно–долинный ветер появляется в результате сильного нагрева склонов гор при ясной погоде. Тёплый воздух, прилегающий к склонам, днём поднимается вверх, образуя слабый долинный ветер, а ночью по остывшим склонам холодный воздух стекает вниз, вытесняя более тёплый. Возникает горный ветер, который весной может вызвать понижение температуры воздуха, опасное для цветущих садов.

Фен — тёплый сухой ветер, дующий с гор в долину и нередко действующий на растения так же, как суховей. Фен образуется при перетекании воздуха через горные хребты. Поднимаясь по наветренным сторонам гор, воздух охлаждается, пар в нем конденсируется, образуюя облака, из которых выпадают осадки. Перевалив через хребет и опускаясь по склону, воздух нагревается. Но так как большая часть влаги уже выпала в виде осадков на наветренных склонах, то повышение температуры бывает довольно значительным и способно привести к заметному уменьшению относительной влажности.

В атмосфере существует сложная система воздушных течений, переносящих огромные массы воздуха из одних районов земного шара в другие. Эта система называется общей циркуляцией атмосферы. Воздушные массы классифицируются по географическим зонам, в которых они сформировались. В каждом типе воздушных масс выделяют морской или континентальный подтип в зависимости от того, над океаном или над сушей сформировалась данная масса. Арктические воздушные массы могут проникать до Чёрного моря, вызывая весной и осенью резкие похолодания, губительные для растений. Зимние оттепели связаны с вторжениями тропического воздуха и морского воздуха умеренных широт.

Фронтальнойзоной, или фронтом называют переходную зону между двумя воздушными массами Фронт можно рассматривать как поверхность раздела между соседними воздушными массами, при этом тёплая масса лежит над холодной. Особое значение для общей циркуляции атмосферы и для циклонической деятельности в умеренных широтах имеют полярные фронты, которые разделяют арктический воздух и воздух умеренных широт. Если более тёплая воздушная масса надвигается на холодную, то фронт между ними называется тёплым, а если холодный воздух клином проникает под более тёплый, то фронт называется холодным. Тёплая воздушная масса, надвигаясь на холодную, постепенно и плавно поднимается. При этом водяной пар в ней конденсируется, образуя облака и осадки. В передней, самой верхней части тёплого фронта, перемещаются перистые облака, затем перисто–слоистые, высоко–слоистые и, наконец, слоисто–дождевые, дающие обложные осадки. Ширина полосы осадков может составлять несколько сотен километров. При холодном фронте вторгающийся холодный воздух, будучи плотнее тёплого, стремительно вытесняет последний вверх. Происходит интенсивное образование облаков, особенно вертикального развития. Появляются кучево–дождевые облака, дающие ливневые осадки и град. Летом нередко возникают грозы и шквалы.

В системе общей циркуляции атмосферы существуют области пониженного и повышенного давления. Циклон — это область пониженного давления, минимальное значение которого находится в центре циклона, постепенно возрастая к периферии. Циклоны возникают на атмосферных фронтах, вовлекая обе воздушные массы, разделяемые фронтом. На поверхности фронта рождаются волны, причём тёплая масса, вторгшаяся в более холодную область, наступает на холодный воздух, образуя тёплый фронт. В тылу тёплой массы движется холодный воздух, вытесняя тёплый воздух вверх — создаётся холодный фронт. Постепенно волны развиваются и в них появляется вращательное движение воздушных масс вокруг центра, направленное в северном полушарии против часовой стрелки. В центре циклона вследствие развития восходящих потоков давление все более понижается, и циклон перемещается в направлении движения тёплой воздушной массы. В умеренных широтах северного полушария это перемещение обычно происходит на восток или на северо–восток. Летом скорость циклонов 400-800 км в сутки, а зимой достигает 1000 км в сутки.

При прохождении тёплого и холодного фронтов циклона наблюдается определённая смена форм облаков, обычно выпадают осадки, усиливается ветер. Между двумя фронтами в циклоне находится сектор тёплого воздуха. Но холодный фронт движется быстрее тёплого и через несколько дней догоняет его, образуя сложный фронт окклюзии (смыкания). Процесс развития циклона на этом заканчивается.

Антициклон — это область повышенного давления, максимум которого находится в центре антициклона, понижаясь к периферии. Антициклон охватывает территорию диаметром 2-3 тыс. км и более. В связи с нисходящими движениями воздуха, которые развиваются в центральной части антициклона, здесь создаётся преимущественно сухая ясная погода, летом вызывающая атмосферную засуху. Зимой в антициклоне образуются глубокие приземные инверсии. Ветер в центральной части антициклона обычно слабый. Различают подвижные и стационарные антициклоны. Первые часто образуются в Арктике и перемещаются в умеренные широты, принося сюда сухой холодный воздух. Вторые возникают зимой на материках и удерживаются в одной и той же области по нескольку недель, например, восточносибирский антициклон.

Характер погоды и её изменения в Восточной Европе в основном определяются циклонической деятельностью, чередующейся с антициклонической. Циклоны поступают сюда чаще всего из районов северной части Атлантического океана через Скандинавию или Балтию, некоторые — со Средиземного и Чёрного морей. Антициклоны приходят на эту территорию летом с северо-запада, а зимой с северо–востока и востока. В средних широтах морские воздушные массы летом холоднее континентальных, а зимой — теплее. Перемещаясь из района формирования в другие районы, воздушная масса под влиянием подстилающей поверхности постепенно изменяет свои свойства, превращаясь в массу другого географического типа.

Погода и климат

Погодой называют непрерывно меняющееся состояние атмосферы. Таким образом, совокупность метеорологических элементов (атмосферное давление, температура и влажность воздуха, осадки, облачность, ветер, солнечная радиация и др.) определяет погоду в данной местности и в данный момент, которая отличается большим разнообразием и изменчивостью. Различают периодические и непериодические изменения погоды.

Периодические изменения погоды — это изменения, обусловленные суточным и годовым ходом метеорологических элементов, зависящих от суточного вращения Земли вокруг своей оси и годового обращения Земли вокруг Солнца. Непериодические изменения погоды — это те, которые вызываются в основном переносом воздушных масс и нарушают закономерности суточного и годового хода метеорологических элементов. Несовпадение фазы периодических с характером непериодических изменений способствует наиболее резким изменениям погоды. Например, весной постепенно увеличивается поступление солнечной радиации, с каждым днём все больше прогревается почва и воздух — происходит периодическое изменение погоды, обусловленное годовым обращением Земли вокруг Солнца. Но если с утра в данный район вторгается арктический воздух, то температура начинает резко снижаться и в полдень бывает даже холоднее, чем предыдущей ночью. Следовательно, нарушается нормальный суточный ход температуры воздуха. В последующие дни может стать ещё холоднее — в таком случае нарушается и её годовой ход. Подобные похолодания весной и летом, а также оттепели зимой — нередкое явление в умеренном климате, т. е. погода зависит не только от времени суток и года, но в значительной степени также от свойств воздушных масс, движущихся или удерживающихся над данным районом.

Погоду в данной местности рассматривают за некоторый отрезок времени, например, за сутки, неделю, месяц, вегетационный период или год. Климатом называют многолетний режим погоды в определённой местности. Информацию о климате своего региона можно получить из специальных агроклиматических справочников, которые издаются по административным областям, и из серии справочников по климату разных стран. Много интересной и полезной информации можно извлечь из «Агроклиматического атласа мира», а также других научных изданий по климатологии и агрометеорологии.

Сведения о погоде дают представления о процессах, происходящих в атмосфере в течение дня, суток, недели, месяца, вегетационного периода или года. Климат выражают с помощью многолетних средних величин отдельных метеорологических элементов, выделяя тем самым различные типы климата. Опасность для сельскохозяйственного производства создаёт не среднее состояние погоды в течение некоторого периода в данном месте, т. е. климат как таковой, а особенности погоды отдельного года. Достаточно напомнить об ущербе, причиняемом поздними и ранними заморозками, градом или сырой погодой в период уборки урожая.

Большое влияние на климатические условия оказывает положение местности по отношению к морю и высоте над его уровнем. Так, море, суша и горные районы имеют характерные для них особенности климата, которые позволяют отнести их к определённым типам: морскому, континентальному и горному.

Морской климат отличается малой амплитудой колебаний температуры воздуха в суточном и годовом циклах. Для него характерны медленное потепление весной, прохладное лето, длительная мягкая осень и тёплая зима. Вероятность поздних весенних и ранних осенних заморозков весьма незначительна. При высокой относительной влажности воздуха, которая приводит к частым туманам и сильной облачности в течение всего года, большая часть суммы годовых осадков выпадает в зимние месяцы.

Континентальный климат в отличие от морского характеризуется большой амплитудой суточных и годовых колебаний почти всех элементов климата. Воздух значительно нагревается днём и летом и охлаждается ночью и зимой. Относительная влажность воздуха летом низкая, а зимой такая же высокая, как и в условиях морского климата. Облачность и годовое количество осадков меньше, чем при морском климате. Преобладают летние осадки, которые нередко выпадают в виде грозовыхливней. Из–за высокой интенсивности осадков, попадающих на сухую почву, большая их часть стекает по поверхности, вызывая эрозию почвы. Другая часть осадков из–за высокой температуры и низкой относительной влажности воздуха быстро испаряется. После продолжительной суровой зимы весенние полевые работы при быстром прогревании почвы проводятся в короткий промежуток времени. Летом возможны засухи. Рано наступающая осень с быстрым переходом к зиме сокращает период проведения сельскохозяйственных работ.

Климат горных районов имеет большую выраженность прямого солнечного и рассеянного излучения. Вследствие различного наклона и экспозиции склонов на небольшом пространстве проявляются значительные различия относительно количества излучения. Климат вершин и склонов сходен с морским по уменьшению крайних значений температур в связи с различным их падением летом и зимой по мере с увеличения высоты. Наоборот, климат горных долин и плоскогорий по суточной и годовой динамике температуры воздуха имеет континентальный характер. В горах годовая сумма осадков возрастает с высотой и их распределение различно на наветренных и подветренных склонах.

Для Западной Европы и Приморья характерен морской климат, для Восточной Европы — умеренно континентальный, для Сибири — резко континентальный. Между рассмотренными типами климатов имеются также многочисленные переходные типы. Существуют также другие классификации с применением иных критериев.

В связи с особенностями расположения метеорологических станций и способа проведения измерений получают данные, характеризующие макроклимат, которые не дают точных сведений о климате того приземного слоя воздуха, в котором обитают садовые растения. Микроклимат — это климат небольшой части территории, обусловленный влиянием рельефа местности и других факторов, определяющих своеобразие режима температуры почвы и воздуха, увлажнения, скорости ветра. В зависимости от особенностей рельефа выделяют микроклимат склонов, долин, вершин холмов и др. В садах и ягодниках создаётся и имеет свои особенности в зависимости от вида, габитуса и возраста растений, густоты насаждений, способа посадки и формировки кроны свой особый вид микроклимата, называемый фитоклиматом.

Особенности микроклимата наиболее заметно проявляются в приземном слое воздуха. При резко пересечённом рельефе уже на расстоянии нескольких десятков метров по горизонтали обнаруживаются заметные различия в температуре почвы и воздуха над ней. Эти различия проявляются, уменьшаясь с высотой, а затем сглаживаются под влиянием турбулентного перемешивания воздуха.

В континентальном климате склоны, как правило, теплее ровных мест и низин, где застаивается холодный воздух, поэтому сады не следует располагать в основаниях склонов, на днищах долин и замкнутых котловин, так как продолжительность безморозного периода там сокращается на 20-30дней, в то время как на склонах и возвышенностях увеличивается на 5-30 дней по сравненению с равнинными участками. Соответственно сумма температур выше 10 °C в низинах уменьшается на 250-350 °C, а на возвышенностях увеличивается на 50-200 °C и больше.

Микроклиматические условия играют важную роль при размещении растений. Холодный воздух как более тяжёлый стекает вниз, вытесняя тёплый, поэтому пониженные места являются наиболее заморозкоопасными. Даже при небольшой разнице в высотах температурные различия между выше — и нижерасположенными местами могут быть значительными. Не следует сажать плодовые растения в низинах, замкнутых долинах, у основания склонов, так как заморозки здесь наблюдаются чаще и с большей интенсивностью. Однако нередко участки садоводов–любителей размещены именно в таких местах, поэтому им следует с особой тщательностью применять все средства по защите урожая. Кратковременное снижение температуры до критического предела может лишить садовода результатов труда целого года.

Зная требования плодовых культур и их обеспеченность факторами среды, правильно оценивая климатические и микроклиматические особенности местности, можно более рационально размещать насаждения, а также предпринимать меры по улучшению агроклиматического режима. Неблагоприятные факторы среды или их сочетания можно ослабить или устранить, а эффективность влияния благоприятных усилить. При этом помимо погодно–климатических условий учитывают почвенные особенности.

Доказано, что только посредством правильного размещения культур по территории увеличивается в несколько раз продуктивность и чистый доход. Практика предшествующих десятилетий свидетельствует, что садоводческим товариществам выделялись, как правило, наименее пригодные для плодоводства земли. При создании насаждений, ориентированных на товарное производство, такой подход неприемлем. Фермер или другой товаропроизводитель должен предельно тщательно подходить к подбору местоположения сада, почвенным условиям, породно–сортовому составу.