Механизмы регулирования температуры засушливых земель по наземным и дистанционным данным

Наземные и дистанционные синхронные наблюдения за альбедо и температурой засушливых земель в разных аридных регионах показали, что между этими параметрами в зависимости от степени аридности возможна как положительная, так и отрицательная пространственная корреляция. Отрицательная проявляется преимущественно в экстрааридных и аридных землях со скудным растительным покровом, а положительная в сухих субгумидных с выраженным растительным покровом. В переходной полосе от аридных земель к субгумидным знак корреляции становится неустойчивым, а величина коэффициента падает. Показано, что в случае отрицательной корреляции между альбедо и температурой доминирует радиационный механизм регулирования температуры поверхности, а в случае положительной – эвапотранспирационный. Представлены графики связи между альбедо и температурой поверхности в разных аридных регионах мира, которые иллюстрируют в пространстве распределение механизмов регулирования температуры поверхности.
Смена на засушливых землях механизмов регулирования температуры стала основанием гипотезы климатического опустынивания. Согласно гипотезе, климатическое опустынивание есть результат взаимодействия региональных процессов аридизации и деградации засушливых земель в климатической системе с обратными связями альбедо-осадки. Климатическое опустынивание поддерживается положительной обратной связью, когда доминирует радиационное регулирование температуры засушливых земель с отрицательной корреляцией между альбедо и температурой поверхности. Внешним регулятором положительной обратной связи выступают изменения количества и частоты осадков. В последние десятилетия возрастает значение антропогенной деградации засушливых земель, как дополнительного регулятора положительной обратной связи.
В случае доминирования эвапотранспирационного регулирования температуры засушливых земель распространению положительной обратной связи альбедо-осадки препятствует отрицательная. Переключение положительной обратной связи на отрицательную и, обратно, определяется состоянием растительного покрова, ответственного за механизмы регулирования температуры поверхности.
Определено пороговое значение зеленой фитомассы, а также ее индикатор (NDVI AVHRR), ниже которых отрицательная обратная связь переключается на положительную. Антропогенная деградация растительности ускоряет достижение порогового значения фитомассы и, следовательно, распространение климатического опустынивания.
Область с доминированием климатического опустынивания - территория, где в большинстве случаев зеленая фитомасса в сезонном и межгодовом ходе становится меньше порогового значения. Анализируются результаты мониторинга климатического опустынивания с помощью индикатора в разных засушливых регионах за период 1982-2001 гг. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант №07-05-00593)