На территории Северного Прикаспия в междуречье Волги и Урала в сезон активной вегетации прослеживается климатический рубеж, т.е. узкая широтная полоса с повышенными горизонтальными градиентами месячных значений температуры и осадков, (Титкова, 2003), а также повышенной зональной контрастностью спектральных характеристик поверхности. Положение восточно-европейской ветви климатического полярного фронта преимущественно над степной зоной в сезон вегетации рассматривается в качестве климатогенной причины формирования климатического (Золотокрылин, Титкова, 2004; 2006; 2009, Михайлов и др., 2012). Мониторинг переходной полосы открывает возможность для оценки в будущем возможных последствий продолжающегося потепления и изменения землепользования в степной зоне для сельского хозяйства и жизнедеятельности населения.
Цель работы состоит в идентификации положения переходной полосы в степной зоне Европейской части страны с использованием зональных градиентов спектральных характеристик поверхности. Детальный анализ ее положения по градиентам спектральных и климатических характеристик проведен для территории Оренбургской области. Проведены оценки изменения тепловой нагрузки на человека по данным NDVI, а также биоклиматические условий с точки зрения термического комфорта человека в заданные периоды.
Использовались данные: реанализа Waterand Global Change, WATCH (http://www.eu-watch.org); реанализа Modern-Era MERRA2 M2TMNRAD.5.12.4 (TS) (https://goldsmr4.gesdisc.eosdis.nasa.gov /data /MERRA2_MONTHLY/ M2TMNXRAD.5.12.4/). NDVI AVHRR NOAA (https://climatedataguide.ucar.edu/climate-data/ndvi-normalized-difference-vegetation-index-noaa-avhrr). Транспирация растений Et оценивалась по модели NLDAS-2 (https://hydro1.gesdisc.eosdis.nasa.gov /data/FLDAS/ FLDAS_NOAH01_C_GL_M.001). Универсальный индекс теплового комфорта (Universal Thermal Climate Index, UTCI) использован для оценки биоклиматические условий с точки зрения термического комфорта человека (Błażejczyk et al., 2013).
На юго –востоке Европейской России максимальные значения июльских градиенты NDVI показывают непрерывную переходную полосу, обусловленную климатом, гидрологическими, почвенными условиями, геологическим происхождением и растительностью (быстрым изменением ее зеленой фитомассы). Положение максимальных градиентов температуры воздуха и спектральных параметров (вегетационного индекса и температуры поверхности) в границах Оренбургской области определяет положение переходной полосы в типчаково-ковыльной степи. Кратковременные периоды сухих и влажных лет почти не оказывают влияние на положение переходной полосы. Хотя разность температур в эти периоды составляет 5°С, значения максимальных градиентов различаются незначительно, а их локализация сохраняется, положение переходной полосы остается постоянным. Максимальные градиенты транспирации смещаются к северу от переходной полосы в сухие годы.
Биоклиматические условия жизнедеятельности населения ухудшаются в дневные часы южнее установленной переходной полосы, если сравнить индексы UTCI, вычисленных по данным северных метеостанций Сорочинск, Оренбург и южной Амбулак. Наибольшая повторяемость случаев с сильным тепловым стрессом днем отмечалась на метеостанции Акбулак. Однако, ночью наибольшая повторяемость случаев со слабым холодовым стрессом наблюдалась на метеостанции Оренбург.
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 16-17-10236.