Климатические условия в горных районах
(по материалам Атласа снежно-ледовых ресурсов мира, 1997)
Многообразие типов климата в горных странах, обусловленное влиянием высоты и форм рельефа, разной степенью его расчлененности и крутизны, неодинаковой ориентацией склонов относительно стран света и движущихся воздушных масс и т.п., подчинятся в целом законам вертикальной поясности. Ледники и снежники располагаются в самых верхних климатических поясах гор, занимая в них наиболее удобные для аккумуляции твердых осадков форм рельефа. Общие для всех горных стран черты климата в этих поясах- это отрицательные величины радиационного баланса большую часть года, преобладание низких температур воздуха, обильные по сравнению с окружающими равнинами твердые осадки (даже в самых сухих областях Земли), крайне неравномерное из-за ветрового перераспределения залегание снежного покрова (рис. 1, рис. 2).
Рис. 1. Сумма отрицательных температур воздуха. Атлас снежно-ледовых ресурсов мира, 1997
Рис. 2. Продолжительность холодного периода. Атлас снежно-ледовых ресурсов мира, 1997
Карты термического режима, на которых представлены продолжительность периода с устойчивой средней температурой воздуха ниже 0 град, суммы температур за этот период и средняя температура воздуха самого холодного месяца характеризуют климат зимнего периода (рис. 3). В горах длительность холодного периода и значения сумм отрицательных температур за этот период, как правило увеличиваются с высотой. Вертикальные градиенты для продолжительности периода с отрицательными температурами составляют 4-8 дней, а для сумм температур -50-100 на каждые 100м. высоты.
Продолжительность холодного периода растет при увеличении высоты местности с неодинаковой скоростью в разных типах климата. В условиях сухого континентального климата переход от теплого периода к холодному и обратно происходит по всей высоте гор в значительно более короткие сроки, чем во влажном климате. Для холодного периода характерны два типа вертикальных профилей, соответственно двум типам температурной стратификации: нормальной и инверсионной. В первом случае абсолютные значения продолжительности холодного периода и сумм отрицательных температур непрерывно увеличивается с высотой, во втором — сначала уменьшаются до некоторой высоты, затем растут. Инверсионные явления широко распространены в горах, особенно во внутренних континентальных районах.
Рис. 3. Алтай и Саяны. Сумма отрицательных температур воздуха. Продолжительность холодного периода. Атлас снежно-ледовых ресурсов мира, 1997
Изменения температура приземного воздуха
(по материалам Третьего оценочного доклада об изменениях климата и их последствиях РОСГИДРОМЕТ, 2022г)
Многолетний ход температуры приземного воздуха над сушей представляет собой достаточно нерегулярное чередование эпизодов с аномалиями разного знака (колебания с периодом порядка десятилетий). Однако сглаженные кривые (ход 11‑летних скользящих средних) выявляют доминирующую направленность происходящих изменений, в частности – тенденцию к потеплению с середины 1970‑х гг. Эта тенденция прослеживается в ходе температуры как для земного шара в целом, так и в среднем по территории России. Наблюдавшееся в первой половине ХХ века потепление, как и последовавшее затем до 1970‑х гг. похолодание, связано в основном с естественными причинами (IPCC2013, 2014). В связи с этим период с середины1970‑х гг. выделяется как период современного глобального потепления, а 1976 год условно принят за его начало (Росгидромет, 2008, 2014; Бардин и др., 2021).
Самым теплым годом в истории наблюдений (в целом по России) оказался 2020 год (Груза и др., 2021), когда осредненная по территории России среднегодовая температура оказалась на 3,22 °C выше климатической нормы 1961‑1990 гг. и на 1,03 °C выше предыдущего температурного рекорда 2007 г. (аномалия +2,19 °C ).
В годовом ходе выделяются рекордно теплые зима, весна и осень того же 2020 года с аномалиями: +5,00, +3,94, +3,29 °С . Лето было самым теплым в 2016 г. (аномалия +1,85 °C), а в 2020 г. – только пятым.
Рис. 4. Ход среднегодовых аномалий температуры приземного воздуха над сушей (°C), осредненных по территории России (вверху) и земного шара (внизу), 1901‑2020 гг.
Аномалии рассчитаны как отклонения от средних за 1961‑1990 гг. Жирная кривая показывает ход 11‑ летних скользящих средних, а отрезки прямых сиреневого и фиолетового цвета – линейный тренд за 1976‑2020 (с 95%-м доверительным интервалом) и 1976‑2012 гг. Ход до 1936 г. показан пунктиром, т. к. наблюдения этого периода менее однородны
В целом за год локальные тренды за 1976‑2020 гг. на всей территории России положительны и подтверждают вывод о продолжающемся повсеместно потеплении климата. Общая картина потепления от 1976‑2012 гг. к 1976‑2020 гг. изменилась несущественно, но стала более однородной. Основное изменение касается обширной территории на юге АТР, где к 2012 г. сформировалась обширная область наиболее слабого (на территории России) потепления с минимумом на территории Алтая (тренд положительный, близкий к нулю). К 2020 г. эта область сохранилась только в границах Алтая (с трендом до +0,3 °C/10 лет), а область потепления выше +0,6 °C/10 лет вдоль северного побережья России (от Ямала до Чукотки) распространилась на юг до 60‑й параллели и на северо-западную часть ЕТР, включая побережье Баренцева и Белого морей.
Рис. 5. Географическое распределение коэффициентов линейного тренда (°C/10 лет) среднегодовой и сезонных температур на территории России за 1976‑2020 и 1976‑2012 гг. Оценки трендов рассчитаны в точках расположения станций. Белыми кружками показано местоположение станций, для которых тренд статистически значим на 1%-м уровне
Географическое распределение коэффициентов линейного тренда (°C/10 лет) среднегодовой и сезонных температур на территории России за 1976‑2020 и 1976‑2012 гг. Оценки трендов рассчитаны в точках расположения станций. Белыми кружками показано местоположение станций, для которых тренд статистически значим на 1%-м уровне.
Экстремумы холода
Основные географические особенности изменений, отмеченные во Втором оценочном докладе Росгидромета (Росгидромет, 2014) для 1976‑2012 гг., сохраняются и соответствуют распределению трендов среднесезонных температур. При этом зимой замедлилось уменьшение числа аномально холодных дней (ND5) на юге ЕТР и в некоторых регионах АТР (центр Западной Сибири, Якутия, Приамурье). Область роста ND5 в ПФО исчезла. На юге Западной Сибири и в Забайкалье области роста сохранились.
Ускорилось уменьшение ND5 в северной части ЕТР. Весной замедлилось уменьшение ND5 в северной части ЕТР и несколько ускорилось в Западной Сибири. Появилась область роста на побережье моря Лаптевых. Осенью сохраняется область роста на юге Западной Сибири. Географическое распределение трендов числа аномально холодных дней сходно с распределением по территории среднесезонных температур; однако неясны причины наличия на ЕТР области роста температуры весной и слабого роста – зимой.
Экстремумы тепла
В целом рост числа аномально теплых дней (ND95) усилился по сравнению с оценками предыдущего периода (Росгидромет, 2014) –в основном за счет исчезновения крупных областей отрицательных трендов, которые для периода 1976‑2010 гг. наблюдались на АТР для всех сезонов, кроме лета. Сохранились такие сравнительно небольшие области лишь зимой в центре Средней Сибири, на Кольском п-ове и побережье Баренцева моря Исчезла область значительного убывания числа экстремально теплых дней зимой на Чукотке и Камчатке; весной в Средней Сибири и на Таймыре; осенью в Якутии. Для периода 1976‑2020 гг. летом очень значительно увеличились скорости роста на юге ЕТР (более 1,5 дня за десятилетие); весной обширная полоса с такими же значениями тренда сформировалась на ЕТР к северу от 60° с. ш. Географическое распределение трендов числа аномально теплых дней соответствует распределению трендов среднесезонных температур, а его изменения по сравнению с более ранним периодом – изменениям трендов средних. Несколько неожиданна область уменьшения ND95 зимой на севере Иркутской области – юге Якутии, где наблюдаются высокие значения тренда средних температур.
Рис. 6. Коэффициент линейного тренда (дни/10 лет) сезонных показателей экстремальности температурного режима холода ND5 (a) и тепла ND95 (б) за 1976‑2019 гг.
Литература
- Атлас снежно-ледовых ресурсов мира / Ред. В.М. Котляков. М.: Российская академия наук, 1997. 392 с.
- Бардин М. Ю., Платова Т. В., Самохина О. Ф., 2021:Долгопериодные изменения повторяемости циклонов в умеренных широтах Северного полушария // Фундаментальная и прикладная климатология. – № 2. –С. 57-80.
- Росгидромет, 2014: Второй оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации (Катцов В. М., Семенов С. М., ред.) – М.: Росгидромет. – 1009 с.
- Росгидромет, 2008: Оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации (Бедрицкий А. И. и др., ред.). – М.: Росгидромет, том 1, 227 с., и том 2, 288 с.
- Третий оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации /под ред. В. М. Катцова; Росгидромет. – Санкт-Петербург: Наукоемкие технологии, 2022. – 676 с.
- IPCC, 2013: Summary for Policymakers. Climate Change2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (pp. 3‑29)/ T. F. Stocker, D. Qin, G. K. Plattner, M. Tignor, S. K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex, P. M. Midgley (Eds.) –Cambridge University Press.
- IPCC, 2014: Climate Change 2014: Synthesis Report Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Core Writing Team, R. K. Pachauri and L. A. Meyer (eds.)] – IPCC, Geneva, Switzerland, 151 pp.