Экстремальные атмосферные осадки и их влияние на сельское хозяйство

Введение

Климат и его изменения оказывают фундаментальное влияние на природные экономические системы и жизнь человека. В связи с этим ненормальность климата и экстремальные погодные и климатические явления вызывают повышенный научный интерес. Косвенные данные о прошлых колебаниях климата и результаты оценки климатических колебаний, полученные в ходе инструментальных наблюдений, ставят законные вопросы для определения факторов влияния и определения предикторов для возможных будущих изменений климата. Растущий интерес к проблеме изменения климата в последние десятилетия 20  начала 21 века. Во-первых, это вызвано ростом экстремального климата, наблюдаемого во многих регионах в период глобального потепления.
Основное различие между осадками и другими метеорологическими параметрами заключается в их пространственно-временной неоднородности и высокой степени фрагментации, что увеличивает неопределенность региональных прогнозов осадков в каждом временном масштабе. Увлажнение территории Восточно-Европейской равнины (BEР), в вариации которой атмосферные осадки играют решающую роль, подвержено высокой степени межгодовой изменчивости. В условиях изменяющегося климата вековая тенденция затеняется высокочастотным компонентом колебаний осадков, что затрудняет разработку мер по адаптации секторов экономики к изменению климата. В этом контексте большое значение имеет задача определения роли долгосрочного компонента естественной изменчивости климата на фоне продолжающегося потепления. Эта задача особенно актуальна для зерновой промышленности в регионах ETР, так как российский зерновой пояс расположен в суббореальных ландшафтах, которые наиболее чувствительны к колебаниям количества осадков и их экстремальным значениям. Урожайность в суббореальной ландшафтной зоне во многом определяется влажностью.
1. Понятие влагооборота и его значение для сельского хозяйства
Под влажностью понимается водный цикл, который состоит из серии последовательных физических процессов, происходящих над землей и поверхностью воды: испарение, конденсация (образование облаков), осадки и перенос влаги и поверхностный сток. Циркуляция влаги является важным климатообразующим процессом, который определяет климатические элементы, такие как осадки, испарение, облачный покров, туман и влажность воздуха.
Циркуляция влаги между сушей и океанами происходит из-за неравномерности их потепления и наличия циркуляции массы воздуха. Изменяя свойства подстилающей поверхности, вы можете изменить условия циркуляции влаги. Исходя из этого принципа, изменения в циркуляции влаги происходят при посадке защитных поясов и лесов, создании водоемов и водоемов.
Орография оказывает существенное влияние на циркуляцию влаги. Отсутствие высоких хребтов на западе и северо-западе России облегчает проникновение водяного пара внутрь Атлантического океана. Наоборот, горные хребты на тихоокеанском побережье являются препятствием для проникновения влаги внутрь Дальнего Востока и Восточной Сибири.
Влияние рельефа на климат влияет на уровень. Высокогорье, низменности, речные долины и водосборные районы различаются по температуре, ветру и осадкам.

2. Оценка последствий климатических изменений для сельского хозяйства России
Практически любая программа или прогнозный документ, влияющий на перспективы и результаты развития сельского хозяйства, входит в число факторов, влияющих на отрасль, климат и погодные условия. Сельскохозяйственные производители традиционно связывают снижение урожая с плохой погодой и объясняют увеличение валового сбора как счастливое. Не всем повезло в 2019 году: если весной эксперты по зерновому рынку не исключали, что производство зерна может быть на рекордном уровне 2017 года или даже выше, они начали регулярно понижать свои оценки с конца мая. Однако они признали, что недооценивают последствия засухи.
К 17 августа 2017 года в 15 регионах был введен режим чрезвычайной ситуации из-за неблагоприятных погодных условий для сельскохозяйственного сектора, а несколько других готовились к развертыванию. Например, если чрезвычайная ситуация была связана с засухой в Башкирии, то в соседней Удмуртии  с чрезмерным увлажнением почвы. Эта же проблема замедлила темпы уборки урожая в Татарстане. В европейской части страны жара сменилась осенним холодом и дождем в июне, Сибирь долгое время поддерживала необычно высокие температуры для региона, а Дальний Восток пережил ряд наводнений из-за непрекращающихся дождей, в том числе посевов сельскохозяйственных культур.1
Сельское хозяйство относится к тем секторам экономики, которые наиболее чувствительны к изменению климата. К опасным сельскохозяйственным явлениям относятся: засухи, сухой ветер, заморозки, заболачивание в земле, городское население и некоторые другие, а также комплексы неблагоприятных гидрометеорологических явлений, которые приводят к осаждению растений, резкому снижению их продуктивности, гибели и инвалидности. полевые работы, особенно уборка урожая. Гидрометеорологические явления холода года, которые приводят к замерзанию, замачиванию и старению озимых культур, а также к повреждению многолетних насаждений, также представляют опасность.
Учитывая размер и местоположение России, погодные и климатические условия, экономическую структуру, особенно распределение экономического потенциала и населения по всей стране, невозможно четко оценить последствия изменения климата. Наблюдаемые и прогнозируемые изменения климата представляют, как потенциальные выгоды, так и значительную угрозу для сельского хозяйства и продовольственной безопасности России, в то же время малые формы управления особенно уязвимы.
В 2008 и 2014 годах Росгидромет подготовил оценочные доклады «Об изменении климата и его последствиях для территории Российской Федерации», в которых был представлен анализ климатической информации, относящейся к территории России, а также возможности адаптационных мер и причины дальнейших исследований. Сделан вывод о том, что урожайность сельскохозяйственных растений в условиях дальнейшего потепления в XXI веке будет зависеть от типа изменения климата и степени увлажнения территорий в разных регионах.
В материалах второго оценочного отчета Росгидромета говорится: «В последней четверти 20-го века и в начале 21-го века рост теплоснабжения, повышение средней температуры в холодное время года и продление вегетационного периода были благоприятными факторами для формирования производительность сельского хозяйства в России

. Изменения влагосодержания сельскохозяйственных угодий В целом они также были благоприятными, за исключением отдельных регионов Сибири и Центрально-Черноземного региона. Негативным следствием потепления является смещение зон обитания на север и восток и массовое размножение некоторых вредителей и зон распространения возбудителей сельскохозяйственных растений.»2
Предполагаемые оценки говорят о том, что климатические условия будут способствовать сельскохозяйственному производству к середине 21-го века, но эти условия будут постепенно ухудшаться к концу века. Негативные последствия некоторых вредителей и болезней растений будут усиливаться. При среднегодовом повышении температуры на 1 °C Росгидромет прогнозирует увеличение урожайности пшеницы в определенных регионах страны, например, с зимними сортами на юге европейской части. Но даже при увеличении на 2 °C прогнозируются разнонаправленные тренды для разных районов, в том числе снижение урожайности озимых сортов на северо-западе страны на 25-35%. Увеличение среднегодовой температуры на 3-4 °С приводит к снижению урожайности ярового зерна практически по всей европейской части страны. Негативным следствием наблюдаемого потепления климата является подверженность больших площадей земли водной и ветровой эрозии, подщелачиванию, заболачиванию и т. д.
В этих условиях мелиорированные земли представляют собой особо ценную категорию переустроенных сельскохозяйственных земель. Исследования РААС показали, что сочетание орошения с использованием удобрений, лесовосстановления полей и других ирригационных и дренажных технологий способствует увеличению урожайности зерновых в 3-5 раз, а кормовых растений  в 7-13 раз, урожайность орошаемых гектаров в 3-4 раза выше, чем дождевых кормов. При выращивании растений на этих участках затраты на рабочую силу, материальные и технические ресурсы значительно сокращаются, а производительность труда и эффективность использования ресурсов возрастают в 2-3 раза.
Следует отметить, что в период 2011-2012 годов, в связи с вводом в эксплуатацию после реконструкции восстановительных сооружений, может наблюдаться увеличение территории орошаемых площадей. Из общей площади орошаемых земель 852 000 гектаров (20%) демонстрируют неудовлетворительное состояние восстановления, из которых неприемлемым является уровень грунтовых вод на 363 000 гектаров, засоление почвы на 328 000 гектаров и на 161 000 гектаров считается неблагоприятным фактором.
Количество органических удобрений, кальцификация почвы и другие виды работ незначительны, поэтому нет радикального улучшения почвы и увеличения ее плодородия. В 2012 году сельхозпроизводители закупили 2 408,3 тыс. Тонн минеральных удобрений, что на 110,7 тыс. Тонн меньше, чем в 2010 году.
Более половины ирригационных систем (2,4 млн. Га) необходимо модернизировать, в том числе 2,2 млн. Га необходимо реконструировать и модернизировать. Более 70% орошаемых площадей в неудовлетворительных условиях восстановления сосредоточены в регионах Южного и Северного Кавказа.
В настоящее время 2,2 миллиона гектаров земли не орошаются сельхозпроизводителями из-за неисправности ирригационных систем общего и индивидуального пользования, недостаточного ирригационного оборудования и других причин. Более 600 000 гектаров орошаемых земель не используются для сельскохозяйственного производства из-за высокого уровня грунтовых вод.
Более трети дренажных систем (1,9 млн. Га) плохо восстанавливаются, и почти везде в регионе наблюдается высокий уровень грунтовых вод и недопустимо поздний дренаж поверхностных вод, что задерживает своевременные сельскохозяйственные работы на них. Более 80% осушенных территорий в состоянии неудовлетворительного восстановления находятся в регионах северо-запада и центрального федерального округа. Более 1,5 миллиона гектаров (33%) дренажных систем нуждаются в реконструкции и дренажной сети.
Чтобы уменьшить негативные последствия изменения климата, которые влияют на современные тенденции на мировом продовольственном рынке и создают угрозу для продовольственной безопасности, и для достижения своевременных выгод, необходимо принять систематические меры для адаптации сельскохозяйственного сектора к глобальным изменениям климата.
3. Влияние обильных осадков на сельское хозяйство
Существенное превышение количества осадков в конце весны и начале лета 2016 (300-360% от нормы в мае) было зафиксировано в Тамбове, Краснодаре, Ростове-на-Дону, Симферополе и других важных сельскохозяйственных центрах. Эксперты, сельхозпроизводители, а также представители региональных аграрных ведомств в начале лета опасались, что такая климатическая ситуация может привести к потере качества будущего урожая. В ряде регионов юга и центра дожди помешали своевременно провести сев подсолнечника, кукурузы и сахарной свеклы.
Аграрии Краснодарского края подтверждают, что количество осадков в мае-июне 2016 можно охарактеризовать как аномальное: при норме 80 мм в месяц выпадало около 200 мм. При этом температура в этот период была ниже нормы  около +20 ˚С. Увлажнение при отсутствии необходимого тепла сильно задержали рост и развитие сои и кукурузы. На 20 тыс. га в этот период в равных долях посеяны кукуруза, соя и пшеница. По первой агрокультуре шло отставание в развитии на полмесяца, по второй его удалось ликвидировать, в том числе благодаря установившейся жаркой солнечной погоде 20-28 июня 2016. При этом общий показатель урожайности ожидается на 10% выше, чем годом ранее, так как погода к середине лета стабилизировалась.
В Тверской области такого обилия дождей, как в 2016, не наблюдалось последние 15 лет. В мае и июне для агрокультур сложилась крайне неблагоприятная ситуация: вода заполнила участки так, что картофельные поля походили на рисовые и в бороздах плавали утки. Безусловно, это стало настоящей проблемой, повлекшей убытки. Чтобы выйти на план производства, пришлось пересаживать около 15% картофеля. С учетом закупки дополнительной партии семян расходы составили 4 млн руб. И это только убытки на этапе сева.
Со льном было сложнее: агрокультуру пришлось спасать дважды. Потребовались лишние затраты на подготовку почвы для сева: «сушка» земли предполагает дополнительную обработку культиватором, а это заработная плата работникам и расходы на горюче-смазочные материалы. Когда лен подрос, тяжелые июньские дожди буквально положили растения. Таким образом, погибло около 5% посевов, а качество будущего урожая снизилось.
Другие регионы также сообщали о негативном влиянии погоды