Лесной насос зимой

Наши читатели спрашивают:

«Как происходит испарение воды лесами в России зимой? Есть ли
отличия в испарении хвойными вечнозелеными и листопадными деревьями?
Как это практически влияет на работу лесного насоса?»

«Здравствуйте! Не смог найти в Ваших материалах сведений о
специфике работы биотического насоса в зимний период. Это, как я
понимаю, особенно актуально для лесов Сибири. Поясните, пожалуйста!»

Биотический лесной насос увеличивает испарение и осадки над лесом,
засасывая влагу с океана в количестве, точно компенсирующем речной
сток. В зимний период необходимо подготовить количество влаги,
необходимое для нормального функционирования биоты в период весеннего
таяния снегов и предотвратить разрушительные весенние половодья.
Другими словами, снег должен выпадать в некотором оптимальном
количестве. Достигается это регуляцией так называемого перехвата
(intercept) — испарения снега и дождя с листьев и ветвей деревьев,
площадь поверхности которых во много раз превышает площадь их проекции
на земную поверхность. Испарение происходит пропорционально испаряющей
поверхности. Поэтому испарение снега (сублимация) за счет перехвата
значительно превосходит испарение с гладкой земной поверхности,
покрытой снегом. Перехват составляет около 30% полного испарения леса
(включая транспирацию летом).

Зимой транспирации (т.е., испарения, связанного с биологическим
функционированием растения) нет. Усиление испарения лесом (по
сравнению с открытой снежной поверхностью) поддерживается только
перехватом. Перехват полностью определяется структурой кроны и
наличием или отсутствием (как у лиственницы) листьев зимой.
Подчеркнем, что в Сибири именно лиственница (из которой, в основном, и
состоят леса Сибири) поддерживает оптимальную величину перехвата.
Программа перехвата также составляет биотический насос, несмотря на
то, что лес находится зимой в анабиозе. (По этому же принципу
функционируют омертвевшие шишки и другие семенные системы,
раскрывающие и разбрасывающие семена в теплые периоды времени.)

Этот вопрос был затронут нами в ответе проф. Савенье при обсуждении
первой статьи по биотическому насосу, см. здесь, стр. S1002, второй абзац.

Лесной насос обеспечивал регулярную тягу воздуха по всей Евразии.
Естественный лес в Европе состоял из вечнозеленых хвойных пород.
Благодаря этой вечной зелени деревья продолжали тянуть прохладный
воздух с моря весной, когда снега на ветках уже не оставалось. Вечная
зелень, таким образом, обеспечивала бесперебойное действие лесного
насоса зимой и весной. Тяга перехвата плавно переходила в тягу
транспирацией. Ведь вечнозеленым деревьям не нужно времени на
раскачку, чтобы начать транспирацию, листья уже у них есть. Поэтому
весна в Европе была прохладной, потом постепенно, без катаклизмов,
становилось теплее. Тяга усиливалась, когда постепенно появлялись
листья у лиственных пород. (Если помните, у Льва Толстого в «Войне и
мире» Болконский замечал, что старый дуб распустился позже всех.)

Сейчас хвойные вырублены, вырубки зарастают травой и вторичными
(лиственными) породами. Ранней весной тянуть прохладный с океана
воздух некому, лиственные деревья еще голые. Поэтому весна стала
жаркой, частыми стали высокие температуры в апреле-мае. Затем резко
распускаются вторичные (лиственные) леса и начинают тянуть влагу с
холодного еще океана («черемуховые холода»). Поскольку лиственных
лесов стало намного больше, чем в естественном состоянии (так как на
вырубках растут в первую очередь березы и осины), это приводит к
относительно холодному, дождливому июню. Затем формируются семена, лиственные деревья перестают
активно функционировать и тянуть влажный воздух. Наступает аномальная
жара, подобная той, что мы наблюдали этим летом.

Главный вывод состоит в том, что и чрезмерные осадки, и аномальная
сушь и жара являются следствием разрушения биотического насоса. Если
дать вторичным лесам и вырубкам в Европе восстановиться до
вечнозеленых, времена года вновь обретут привычные неэкстремальные
характеристики. Если не дать лесам восстановиться, то в конечном счете
будет пустыня, а промежуточный период, как сейчас, будет
характеризоваться всевозможными экстремумами.

Реклама

2 responses to “Лесной насос зимой

  1. Тогда можно ли объяснить сухое бабье/индейское лето отмиранием листьев? Но с другой стороны поздней осенью так часто льют дожди..

    • Помимо функционирования растений, существенным фактором является поток солнечной радиации, который определяет испарение в стационарном случае.

      До равноденствия 22 сентября поток солнечной радиации за полярным кругом больше, чем в средних широтах. Поэтому тянуть влагу с северных морей лес средней полосы может только при активном функционировании растений, которое компенсирует неблагоприятную разницу в солнечной радиации.

      Прекращение активного испарения при отмирании листьев может привести к установлению сухой, ясной погоды ранней осенью.

      После 22 сентября ситуация кардинально меняется: теперь на море за полярным кругом поток солнечной радиации меньше, чем на суше. Это позволяет суше вновь перетянуть канат на себя. Поздней осенью идут дожди.

Комментировать

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход / Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход / Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход / Изменить )

Google+ photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google+. Выход / Изменить )

Connecting to %s