Глава 1. Природно-климатические условия Астраханской области

Астраханская область расположена в пределах двух разновозрастных платформ: докембрийской Восточно-Европейской и эпигерцинской (надгерцинской) Скифской, что и определяет равнинный рельеф территории области. Относительно ровная поверхность осложнена формами рельефа которые образовались под влиянием ветра, подземных и поверхностных вод, физического выветривания и др. экзогенных факторов.

Область расположена в западной части Прикаспийской низменности, значительная часть которой лежит ниже уровня океана. Северная часть области характеризуется однообразным рельефом с наличием куполообразных поднятий (гора Большое Богдо - 149 м). В южной части наблюдается хорошо выраженные восточный и западный межбугровые районы с остатками додельтового рельефа - буграми Бэра, которые сгруппированы в длинные ряды. В межбугровых понижениях находятся русла протоков и озер - ильменей.

Особое место занимают Волго-Ахтубинская пойма и дельта реки Волги. По особенностям строения рельефа Волго-Ахтубинская пойма поделена на две части - северную и южную. Северная часть поймы относительно высока. Она расчленена протоками и рукавами на пространства, которые носят островной характер и представляют пойменные террасы трех уровней. Южная часть поймы характеризуется отсутствием пойменных террас. По сравнению с северной частью поймы она меньше расчленена протоками. Вдоль протоков нередки полосы крупногривистого рельефа.

Рельеф дельты характеризуется сравнительно сглаженными формами, осложненными густой гидрографической сетью. На крупных островах расположены бугры Бэра.

Климат Астраханской области находится под воздействием следующих факторов: географическое положение; циркуляционные процессы в атмосфере; характер подстилающей поверхности и удаленность от океанов.

Астраханская область располагается «срединно» между Экватором и Северным полюсом (45°31' и 48°52' северной широты), что обуславливает достаточное солнечное освещение в течение года. Но при этом поверхность Астраханской области в течение года получает неодинаковое количество тепла. Это объясняется тем, что 22 июня солнечные лучи падают на дневную поверхность под углом 69° на юге и 65° на севере. Зимой угол падения солнечных лучей уменьшается до 21° на юге и 18° на севере. Столь большая разница в углах падения солнечных лучей на дневную поверхность определяет различие в количестве тепла получаемого поверхностью нашей области по временам года, а так же по его распределению в меридиональном направлении.

В зимний период на территорию области приходят воздушные массы с Атлантического океана, несущие с собой обильные осадки и потепление погоды. И это не случайно. Положение области в умеренных широтах определяет западный и северо-западный перенос воздушных масс. Очень часто на территорию Астраханской области приходят холодные и сухие воздушные массы, зародившиеся на территории Северного ледовитого океана. Если они «опускаются» по территории Восточно-Европейской равнины, то с резким похолоданием они могут принести незначительное количество осадков. Но, продвигаясь по территории Западно-Сибирской равнины, опускаясь вдоль восточного склона Уральских гор эти воздушные массы приносят на территорию Астраханской области резкое похолодание, на фоне отсутствия осадков. Столь холодная погода осложняется сопровождением сильно дующих ветров.

Плоский и равнинный рельеф области, осложненный песчаными массивами, не нарушает общей циркуляции воздушных масс, но наличие на ее территории Волго-Ахтубинской поймы, дельты Волги, а также соседство Каспийского моря создают особый мезоклимат.

Территория Астраханской области, благодаря своему географическому положению, получает много тепла. Продолжительность солнечного сияния составляет 2200-2400 час. за год. Количество суммарной радиации, поступающей на данную территорию, колеблется от 113 ккал/см² на севере области до 118 ккал/см² на юге.

Климат области засушливый и континентальный. Температура воздуха имеет резко выраженный годовой ход. Годовая амплитуда экстремальных температур воздуха составляет 70 - 80° С.

Тепловые ресурсы области велики. Суммы температур воздуха выше 10°С в южной половине области составляют 3500 -3600 С. С продвижением на север и северо-запад количество тепла убывает и в северных и северо-западных районах сумма температур составляет 3300-3400° С.

Продолжительность теплого периода (начинается с перехода температуры воздуха через 0°С в сторону повышения и заканчивается переходом через этот рубеж в сторону понижения) по территории составляет 230-260 дней. Безморозный период длится от 160-170 дней на севере и до 200 дней - на побережье.

Относительная влажность воздуха имеет ярко выраженный годовой ход. Наименьшие ее значения отмечаются в июле - порядка 40-50 %, минимальные в отдельные дни могут снижаться до 15-25% и ниже.

Годовое количество осадков колеблется от 160-180 мм на побережье Каспия до 240-260 мм - на северо-западе области. Малое количество осадков, в сочетании с высокими температурами, определяет сухость воздуха и почвы.

Климатические особенности территории лучше прослеживаются во второй половине ноября, когда территория Астраханской области находится под преимущественным влиянием юго-западной периферии отрога азиатского антициклона. В связи с этим преобладает восточный перенос холодных воздушных масс. Самым холодным месяцем зимы является январь. Средняя температура января -6°, -9° С.

В зимний период нередки резкие похолодания, со снижением температуры воздуха до -25°, -30° С. Зимой ежегодно наблюдаются оттепели, особенно часты они в декабре. За зиму насчитывается 40-60 дней с оттепелью. В отдельные оттепельные дни температура воздуха может достичь плюс 5‑10° С и вызывать снеготаяние.

Первый снег появляется в конце ноября - первой декаде декабря, а устойчивый снежный покров образуется в третьей декаде декабря. Обычно снежный покров невысокий, в среднем 4 - 7 см, местами на севере до 8-9 см. Средняя из наибольших высот снежного покрова за зиму составляет 5-14 см.

Характерной особенностью зимы является большое количество пасмурных дней, в среднем за холодный период от 65 до 80 дней. В зимний период неблагоприятными явлениями погоды являются метели, которые приводят к перераспределению снежного покрова с созданием бесснежных, оголенных участков, на почве ледяной корки.

Весна, являющаяся в области наиболее коротким сезоном года, наступает во второй половине марта. К этому времени разрушается устойчивый снежный покров, оттаивают верхние слои почвы. Полное оттаивание почвы отмечается в конце марта. Нарастание тепла весной идет очень быстро. В апреле резко увеличивается число ясных дней, идет быстрое подсыхание верхних слоев почвы. Характерной особенностью весны является наличие засушливых периодов. Восточные ветры, холодные и влажные зимой, весной становятся теплыми и сухими. Сильные и даже умеренные ветры могут вызывать пыльные бури.

Весной, в районе поймы и дельты Волги, почти ежегодно наблюдаются солевые бури. Они возникают при сильном южном и юго-восточном ветрах. Источником образования этих бурь являются соленые озера и ильмени. При солевых бурях воздух до такой степени насыщается частицами пыли и солей, что даже образуются солевые туманы и мгла. Поздней весной (в конце апреля) нередко наблюдаются заморозки.

Лето наступает в первой декаде мая. Длится оно 130‑150 дней. Лето жаркое и сухое. Летом над территорией Астраханской области устанавливается малоградиентное барическое поле. Нередко это положение нарушается прохождением барических ложбин от циклонов, перемещающихся по средним широтам. Тогда вместо восточных ветров кратковременно устанавливаются западные, более влажные.

Средняя месячная температура воздуха в июле достигает 25° С. В первой половине июня средняя суточная температура воздуха переходит через 20° С и сохраняется выше этого предела в течение 80-100 дней. Максимальные температуры воздуха в этот период могут достигать 38-42°С, а поверхность почвы нагревается до 60-70° С.

Облачность летом резко уменьшается. Дни без солнца вообще отсутствуют. Летние осадки носят преимущественно ливневый характер, их количество за теплый период колеблется от 100 до 140 мм. Максимум осадков приходится на май - июнь. Ливневые дожди часто сопровождаются грозами и выпадением града. Осадки приносятся западными воздушными массами, а также в результате конвективных процессов.

Ежегодно, летом, наблюдаются засухи и суховеи, которые являются обычным явлением. Причиной длительных бездождевых периодов являются слаборазвитая циклоническая деятельность и большой приток солнечной радиации, обусловливающих систематическую сухость воздуха, высокие температуры и большую испаряемость. Наибольшая повторяемость засух и суховеев наблюдается на востоке области и в западном Прикаспии - 100-120 дней. Особенно пагубными являются интенсивные и очень интенсивные суховеи. На их долю приходится около 40 % общего числа дней с суховеями. Суховеи могут сопровождаться сильными ветрами (со скоростями более 15 м/сек).

Осень наступает в середине сентября в северных районах и в третьей декаде сентября в южных. Длится она 60-65 дней. Начало осени устойчиво характеризуется теплой солнечной сухой погодой с умеренно высокими температурами дня и прохладными ночами, что создает разительный контраст с жарким пыльным летом. В первой половине октября температура воздуха переходит через 10° С в сторону понижения - заканчивается активная вегетация сельско­хозяйственных культур. Примерно в этот же период отмечаются первые заморозки. Осенью наблюдаются солевые бури, суховеи и ранние заморозки.

Особое место в области занимают Волго-Ахтубинская пойма и дельта Волги. По сравнению со степными районами термический режим и влажность воздуха в пойме и в дельте особенно отличны в летние месяцы при антициклональном типе погоды. В течение всего года пойма и дельта в ночные часы теплее прилежащих степей. В дневные часы летом температура воздуха в пойме и в дельте понижена. Влажность воздуха в теплый период на 7-10 % выше, чем в прилежащих районах. Повышенное увлажнение и растительный покров поймы и дельты понижают температуру поверхности почвы.

Можно сделать вывод, что астраханский климат обладает наряду с положительными свойствами и некоторыми отрицательными. Обилие тепла дает возможность выращивать на полях ценные теплолюбивые культуры такие как рис, хлопок, эфиро-масляничные, арахис, а короткая малоснежная зима позволяет содержать овец и крупный рогатый скот на подножном корму. Необходимо применять искусственное орошение из-за сухости воздуха.

Территория зоны степей и полупустыни Нижнего Поволжья располагает благоприятными радиационными ресурсами фотосинтетической активной радиации (ФАР).

При оценке действия лучистой энергии на растения, учитывается продолжительность освещения, интенсивность и спектральный состав солнечного света. Все важнейшие физиологические процессы (фотосинтез, фотопериодизм, синтез хлорофилла, пигментов и ростовых веществ) определяются видимой частью солнечного света. ФАР, поглощенная пигментами клеток, вызывает фотосинтетический эффект и используется в процессе фотосинтеза для создания органического вещества. Правильное представление о ФАР, учёт её распределения по территории и во времени имеет важное практическое значение для получения высоких урожаев. Обеспеченность солнечной радиацией вегетационного периода во всех сельскохозяйственных регионах страны достаточно изучена.

Что касается радиационных ресурсов Юга Востока Росси, то суммарное поступление ФАР за вегетационный сезон вполне достаточно для формирования высоких урожаев практически всех культур, даже самых теплолюбивых, при правильном размещении их по территории и во времени, применении прогрессивных технологий их возделывания.

Таблица 1

Приход ФАР в течении теплового периода года в Нижнем Поволжье, кДж/см²

Особое значение имеет учет ФАР за теплый период года со среднесуточной температурой воздуха t>10°C поскольку в этот период возможна активная вегетация многих сельскохозяйственных культур, представляется возможность оценить биологическую продуктивность зоны земледелия, применив в этих целях шкалу реальных коэффициентов использования ФАР на формирования урожая.

Таблица 2

Возможная продуктивность агрофитоценозов при различном использовании ФАР, т/га абсолютно сухой биомассы

Оценка радиационного ресурса климата, режима его поступления необходима как для сравнения действительной и потенциальной биологической продуктивности растений, так и для разработки научно-обоснованных программ по повышению продуктивности сельскохозяйственных культур.

Астраханская область богата водными ресурсами. Общая площадь водоемов составляет 470,7 тыс. га, в том числе рек и ручьев 449,9 тыс.га. Гидрографическая сеть области представлена наиболее многоводной р.Волгой и ее многочисленными рукавами, которые образуют сложную систему многочисленных пойменных и дельтовых проток, стариц, ериков и озер. Среди крупных рукавов выделяются Ахтуба, Бузан, Бахтемир, Бушма и Старая Волга.

Волга является типичной равнинной рекой, получающей основное питание за счет весеннего снеготаяния. Водный режим р.Волги и ее рукавов характеризовался ярко выраженным весенне-летним половодьем и летне-осенней меженью.

В связи со строительством системы гидроузлов изменился гидрологический режим Нижней Волги. До постройки водохранилищ около 60 % водного стока приходилось на период весенне-летнего половодья. Теперь эта величина снизилась до 35 ‑ 40%. Особенностью периода искусственного регулирования водного стока низовий Волги являются высокие зимние и весенние предполоводные уровни воды, вызванные сбросами водных масс Волгоградского водохранилища. Годовой объем стока реки Волги у города Волгограда равняется 200 ‑ 270 км³.

Несколько выше г.Волгограда от Волги отделяется первый рукав - Ахтуба, который в дальнейшем на протяжении 450 км протекает параллельно Волге, и вместе они образуют Волго-Ахтубинскую пойму. Южнее Волга, разделяясь на множество рукавов и протоков, образует дельту. Местом начала дельты считают верховье Бузана. Западная граница дельты проходит по р. Волга и рукаву Бахтемир, а восточная - по рукаву Бузан и Кигач. Протяженность дельты с севера на юг составляет 110-120 км. Протяженность вдоль берега Каспийского моря - 150 км. Общая площадь дельты составляет около 11 тыс. км² . По развитию речной сети выделяют верхнюю, среднюю и нижнюю зоны дельты. Наиболее крупными водотоками дельты являются Бахтемир, Бузан, Камызяк, Старая Волга, Кизань, Рыча, Болда и Кигач, которые в свою очередь разбиваются на собственные речные системы. В нижней зоне число активных водотоков достигает 800.

По преобладающему виду водных объектов дельта делится на Центральный (речной) район, который оконтурен районами западных и восточных подстепных ильменей, и подразделяется на три зоны – верхнюю в границах от вершины дельты до линии Астрахань – Красный Яр, среднюю – до линии Оля – Каралат – Зеленга - Калинино – Котяевка и нижнюю – до современного морского края. Верхняя зона дельты характеризуется относительно простой структурой русловой сети, средняя – сетью хорошо развитых основных водотоков, связанных между собой боковыми протоками, нижняя зона – сильной раздробленностью русловой сети, чередованием участков разветвления и слияния стока.

Помимо крупных водотоков в дельте имеется большое количество малых водотоков (свыше 900). Они являются водотоками второго, третьего и т.п. порядков. Малые водотоки дельты реки Волга характеризуются следующими параметрами: протяженность – до нескольких десятков километров; глубина – от нескольких метров до 1 м и менее; ширина – до нескольких десятков метров; расходы воды – до нескольких десятков м³/с.

Почвы Астраханской области неоднородны по своему составу, что объясняется рядом факторов. Прежде всего, это связано с широтной зональностью, рельефом местности, а так же наличием на территории Волго-Ахтубинской поймы и дельты реки Волга.

Почвенный покров меняется с севера на юг. На границе с Волгоградской областью, в Черноярском и Ахтубинском районах светло-каштановые почвы, содержащие мало перегноя. Летом эти почвы сильно иссушаются и обогащаются солями. На остальной территории астраханских полупустынь преобладают бурые почвы. Они также насыщены солями. На Бэровских буграх, в пойме и дельте Волги распространены песчаные и супесчаные разновидности бурых почв. В дельте и пойме основные массивы сложены аллювиальными почвами.

В Красноярском, Харабалинском, Наримановском и других районах большие площади заняты песками, где почвенный покров еще мало сформирован. Есть территории Астраханской области, занятые засоленными почвами - солончаками и солонцами, которые встречаются небольшими участками среди каштановых и бурых почв, в основном в пониженных местах, где неглубоко залегают солёные грунтовые воды. Плодородные почвы возникли в волжской дельте и Волго-Ахтубинской пойме. Они сформировались из мощных речных отложений. По количеству перегноя эти почвы приближаются к чернозёмным. Это аллювиальные почвы, которые имеют большую ценность для сельского хозяйства.