Особенности климата на территории Российской Федерации за 2014 год

В конце ноября - начале декабря на 14 дней раньше нормы появился лед на Нижней Волге и на 20 дней раньше на Нижнем Дону. В середине декабря на Нижней Волге и Нижнем Дону, на реках Калининградской области лед растаял.

В первой декаде декабря на 13-21 день раньше нормы, установился ледостав на Енисее, на участке г. Енисейск - пгт. Стрелка. Во второй декаде декабря, на 11 дней раньше нормы, установился ледостав в низовьях Ангары.

Выводы. На реках Европейской части России вскрытие рек произошло в основном раньше обычного до 3-4 недель, во многих случаях в сроки, близкие к наиболее ранним за время наблюдений, а на некоторых реках - раньше самых ранних сроков за период наблюдений (из крупных - на р. Кама у г. Сарапул). В Азиатской части страны, хотя в основном вскрытие также происходило раньше обычного, но отклонения от нормы преимущественно были не так велики. На Нижнем Амуре вскрытие проходило с затоплением поймы, подтоплением линий связи, дорог, населенных пунктов. На некоторых реках (в том числе, Колыме) вскрытие произошло на 2-7 суток позже нормы.

Ледообразование на большей части территории России происходило раньше обычного, но на ряде рек (Нева, Колыма, Белая, Иртыш) - позже. В некоторых случаях (Нижняя Волга, Нижний Дон) появившийся значительно, на 2-3 недели раньше нормы (в конце ноября - начале декабря) лед растаял в середине декабря.

5. СЕВЕРНАЯ ПОЛЯРНАЯ ОБЛАСТЬ

Мониторинг климата приземной атмосферы Северной полярной области (СПО) ведется как для области в целом, так и для отдельных ее частей (рис. 5.1) на основе постоянно пополняемой базы приземных метеорологических данных для полярных районов (http://www.aari.nw.ru). Ниже приводятся оценки изменения температуры воздуха и количества осадков СПО за период 1936-2014 гг.

Исходными данными послужили данные наблюдений 250 стационарных

Рисунок 5.1 - Положение метеорологических станций (красные точки), дрейфующих станций и буев (синие точки) в СПО и границы рассматриваемых районов:

Метеорологических станций, а также данные, поступающие с дрейфующих буев МПАБ.

1 - Атлантический; 2 - Североевропейский; 3 - Западносибирский; 4 - Восточносибирский;

5 - Чукотский; 6 - Аляскинский; 7 - Канадский

Температура воздуха. Для расчета аномалий температуры воздуха, осредненных по территории СПО и территориям климатических районов использован метод оптимального осреднения. Оценки аномалий получены относительно рекомендованного ВМО стандартного базового периода 1961-1990 гг. В качестве сезонов рассматривались: зима (декабрь-февраль), весна (март-май), лето (июнь-август) и осень (сентябрь-ноябрь). За год принимался период с декабря предыдущего года по ноябрь рассматриваемого.

Оценки аномалий средних сезонных и годовой температуры воздуха за 2014 г. по отдельным широтным зонам (70-85, 60-70 и 60-85° с.ш.) представлены в таблице 5.1.

Значение пространственно осредненной аномалии среднегодовой температуры воздуха СПО составило 2.2°С, и 2014 г. стал третьим из самых теплых лет за период с 1936 г. Наиболее теплым был 2011 г. с аномалией температуры 2.3°С. Аномалия среднегодовой температуры воздуха в широтной зоне 70-85° с.ш. оказалась равной 2.6°С, а в зоне 60-70° с.ш. 1.7°С. Соответственно эти значения оказались четвертым и первым среди самых теплых лет.

Таблица 5.1 - Аномалии температуры воздуха в 2014 г., осредненные по территории СПО и по широтным зонам, в среднем за год (декабрь 2013 - ноябрь 2014) и за сезоны: ДT, °C - отклонения от средних за 1961-1990; R - ранг в ряду убывающих температур за 1936-2014 гг.

Пространственное распределение аномалий среднегодовой и средних сезонных температур воздуха на территории СПО приведено на рис. 5.2. Числовые значения регионально осредненных аномалий температуры, наблюдавшихся в 2014 году, по отдельным климатическим районам СПО приведены в таблице 5.2. Более подробные данные для северных и южных частей районов см. на сайте

Рисунок 5.2 - Аномалии среднегодовой и средних сезонных температур воздуха на станциях СПО, °С.

В 2014 г. году области крупных положительных аномалий температуры располагались преимущественно в приатлантическом и притихоокеанском секторах, на территории Атлантического, Чукотского и Аляскинского районов. Самые крупные аномалии наблюдались в районе Чукотского моря.

Временные ряды пространственно осредненных аномалий среднегодовой температуры воздуха для районов широтной зоны 60-85° с.ш. и районов арктических морей (70-85° с.ш.) и их линейные тренды за весь период с 1936 года, за последние тридцать и десять лет, представлены на рис. 5.3. Характеристики линейного тренда, оцененные по этим рядам за 1936-2014 гг., приведены в таблице 5.3.

В течение 1936-2014 гг. наблюдается статистически значимый (на 5-% уровне значимости) положительный линейный тренд среднегодовой температуры в целом для СПО и для отдельных широтных зон (60-70 и 70-85° с.ш.). Линейное (по тренду) повышение температуры воздуха за 79 лет в этих широтных зонах составило 1.18, 1.11 и 1.11°С соответственно. Значимый годовой тренд потепления прослеживается во всех районах, за исключением Североевропейского и Западносибирского. Потепление за 79 лет составляет в районах от 0.71 до 1.74°С. Для СПО в целом значимый тренд обнаруживается во все сезоны; линейное повышение температуры составило за 79 лет около 0.95 (зима), 1.58 (весна), 0.95 (лето) и 0.87 °С (осень).

Таблица 5.2 - Аномалии температуры воздуха в 2014 г. (отклонение от нормы за 1961- 1990 гг.) для отдельных районов СПО (в среднем за год и сезоны), °С

Таблица 5.3 - Коэффициенты линейного тренда средней за сезон и за год (декабрь-ноябрь) температуры воздуха за период 1936-2014 гг. по регионам СПО, b, °С/10 лет - коэффициент линейного тренда, D% - вклад тренда в дисперсию

Прим ечан ие . Жирным шрифтом выделены значения, статистически значимые на уровне значимости 5%

В течение последних тридцати лет (1985-2014 гг.) температура росла во всех регионах СПО. В целом для СПО линейный рост среднегодовой температуры составил около 2.0°С за 30 лет (или 0.66°С/10 лет).

В районах арктических морей в течение 1936-2014 гг. всюду знак тренда положительный. В последнем 30-ти летнем периоде наиболее высокими темпами повышение температуры происходит в районе Карского моря и на севере Канадского Арктического архипелага. Линейное повышение среднегодовой температуры воздуха здесь составило около 3.9 и 3.1°С за 30 лет.

Атмосферные осадки. Оценка многолетних изменений количества осадков в СПО проводится по тем же климатическим районам, что и для температуры воздуха. За холодный сезон принимается период с октября по май, а за теплый - с июня по сентябрь. В таблице 5.4 представлены относительные аномалии сезонных и годовых сумм осадков в 2013/14 г. для СПО и для отдельных климатических районов.

Рисунок 5.3 - Временные ряды аномалий среднегодовой температуры воздуха для отдельных районов широтной зоны 60-85° с.ш. и районов арктических морей (70-85° с.ш.).

Наибольшее количество осадков за год выпало в Западносибирском районе (на 19.5% выше нормы). Наименьшее - в Канадском районе (на 9.4% ниже нормы) вследствие более сухого холодного периода (осадков выпало на 29.2% ниже нормы).

На рис. 5.4 приведены временные ряды годовых сумм осадков для районов арктических морей. В таблице 5.5 представлены оценки трендов в изменении сезонных и годовых сумм осадков с 1936 по 2014 г. по северным (70-85° с.ш.), южным (60-70° с.ш.) частям климатических районов, а также для районов в целом.

Таблица 5.4 - Относительные аномалии (%) сезонных и годовых сумм осадков в 2013/14 г. (в % от нормы 1961-1990 гг.)

Таблица 5.5 - Оценки линейного тренда регионально осредненных сезонных и годовых сумм осадков за период 1936-2014 гг., b, мм/10 лет - коэффициент линейного тренда, D,% - вклад тренда в полную дисперсию

Прим ечан ие . Жирным шрифтом выделены значения, статистически значимые на уровне значимости 5%

В многолетних изменениях годовых сумм осадков за период 1936-2014 гг. в СПО наблюдается тенденция их статистически значимого их увеличения со средней скоростью около 3 мм/10 лет. При этом рост осадков преимущественно отмечается в канадско- европейском секторе, включая Атлантику, и, в основном, в холодный период года.

Тенденция к убыванию осадков уверенно обнаруживается в Чукотском районе в течение всего года и в районах арктических морей азиатского сектора СПО в теплый период года. Более всего рост осадков выражен в южной части Североевропейского района (15.3 мм/10 лет для осадков холодного периода и 18.0 мм/10 лет для годовых сумм), а уменьшение - в Восточно-Сибирском и Чукотском морях (11.6 и 13.6 мм/10 лет для годовых сумм осадков).

Рисунок 5.4 - Временные ряды регионально осредненных годовых сумм осадков

В заключение отметим, что результаты мониторинга состояния приземной атмосферы в Северной полярной области позволяют сделать вывод о сохранении в последние годы тенденции к потеплению в высоких широтах.

Морская Арктика

Присутствие океана и морского льда в центре Арктики влияет на формирование арктического климата и определяет его влияние на глобальный климат. Поэтому изменениям климата в этой части Арктики, названной морской Арктикой, уделяется особое внимание. К морской Арктике здесь относятся морская часть Арктической зоны Российской Федерации (арктические моря от Баренцева на западе до Чукотского на востоке и прилегающая часть Арктического бассейна в пределах 200-мильной экономической зоны), а также остальные акватории Северного Ледовитого океана (СЛО), покрываемые льдом в зимний период.

Для оценки изменений приповерхностной температуры воздуха (ПТВ) в этой области использованы данные 41 метеорологической станции на островах и побережье Северного Ледовитого океана (рис. 5.6). Средняя за летние месяцы (июнь-август) температура воздуха достигла наибольшего значения (5.9°С) за весь период наблюдений в 2012 году. В летние сезоны с 2005 по 2012 гг. средняя ПТВ составляла 5°С и более в 6 случаях из 9. Такие средние температуры летом не отмечались ни разу до этого с начала рассматриваемого периода. Летом 2013 года температура понизилась до 4.8°С и незначительно (до 4.9°С) возросла в 2014 году.

Средняя приповерхностная температура воздуха за зимний сезон (декабрь - февраль) превышала значение -21°С в период с 2006 по 2014 гг. 7 раз из 9, чего не отмечалось ни в один год с 1951 по 2005 гг. Самые теплые зимние сезоны отмечены в 2011 г. (-19.6°С) и в 2012 г. (-19.7°С). Зимой 2014 года средняя ПТВ составила -20.6°С, что соответствует 6-му месту в ряду самых теплых зимних сезонов за 1951-2014 гг. Из рис. 5.5 видно, что рост средних зимних и летних температур в морской Арктике начался после 1990 года и достиг максимума в 2011-2012 гг.

Рисунок 5.5 - Средняя за декабрь-февраль (слева) и за июнь-август (справа) месяцы приповерхностная температура воздуха на 41 станции в морской Арктике в 1951-2014 гг. Положение станций показано в центре.

Морские льды. Морской ледяной покров играет важную роль во взаимодействии между Арктикой и остальной частью глобальной климатической системы и, в то же время, является индикатором изменений арктического климата. В результате усиления потепления с конца 1990-х годов сентябрьская площадь арктического морского льда к 2012 году сократилась почти в два раза по сравнению с 1980-ми годами. В сентябре 2012 года средняя площадь льда в Арктике составила 3.61 млн. кв. км с минимальным значением 3.37 млн. кв. км 22-25 сентября. В сентябре 2013 года средняя площадь льда увеличилась до 5.35 млн. кв. км, а сентябре 2014 года несколько уменьшилась до 5.28 млн. кв. км (рис. 5.6 и 5.7). При этом последовательно углубляющимся сентябрьским минимумам площади льда с самым глубоким минимумом в сентябре 2012 года, соответствуют максимумы летней температуры с абсолютным максимумом в 2012 году. В целом за период спутниковых наблюдений за морским льдом изменения сентябрьской площади льда и летней ПТВ тесно связаны между собой с коэффициентом корреляции -

0.93 (рис. 5.6). При этом зависимость сохраняется и для межгодовых колебаний сентябрьской площади льда и летней ПТВ (коэффициент корреляции - 0.78).

В Сибирских арктических морях (Карское, Лаптевых, Восточно-Сибирское и Чукотское моря) сентябрьская площадь льда после 1998 года сокращалась еще более быстрыми темпами до 2005 года (рис. 5.7). В последующие годы площадь льда в Сибирских морях колебалась около 250 тыс. кв. км в пределах от 360 до 130 тыс. кв. км. В сентябре 2014 года ее значение составило 279 тыс. кв. км.

Рисунок 5.6 Средняя площадь морского льда в сентябре по данным NSIDC

и летняя приповерхностная температура воздуха в морской Арктике (слева) в 1979-2014 гг. Справа - средняя площадь морского льда в сентябрев Сибирских арктических морях по данным ААНИИ в 1924-2014 гг. Пунктирные кривые - аппроксимация ортогональными полиномами 3 степени. R - коэффициент корреляции между площадью льда и температурой воздуха. В скобках - тоже для отклонений от полинома.

Рисунок 5.7 - распределение сплоченности льда во второй половине сентября в 2012, 2013 и 2014 гг. (Данные сайта ААНИИ

Северный Ледовитый океан. Для мониторинга изменений климата в морской Арктике особое значение имеет слежение за атлантической водой, поступающей в Арктический бассейн - конечное звено североатлантической части глобального океанического «конвейера». Данные о температуре в слое атлантической воды в Арктическом бассейне, полученные в ходе экспедиционных исследований по 2014 год включительно (рис. 5.8) показывают сохранение повышенных ее значений, установившихся с середины 1990-х годов.

Более детальные сведения о происходящих изменениях климата в Северном Ледовитом океане можно найти в ежеквартальном и годовом «Обзоре гидрометеорологических процессов в Северном Ледовитом океане» на сайте

6. ВЕЧНАЯ МЕРЗЛОТА

Мощность сезонно-талого слоя (СТС) является одним из основных параметров, характеризующих изменения состояния многолетнемерзлых грунтов (ММГ) за счет климатических и иных факторов, в числе которых следует указать техногенное воздействие и изменения растительного покрова. Источником наиболее репрезентативных данных о мощности СТС на территории России в настоящее время являются измерения, проводимые в рамках международного проекта циркумполярного мониторинга (CALM). Они осуществляются на площадках, характеризующих типичные ландшафтно- топографические условия различных участков криолитозоны. Расположение площадок исключает техногенное воздействие. Что касается растительности, то на большинстве площадок приводятся ее характеристики, отслеживаются и фиксируются ее естественные изменения с тем, чтобы их можно было учесть при интерпретации наблюдений. На Российских площадках CALM за все время наблюдений не было отмечено значительных изменений растительности, выходящих за рамки межгодовой изменчивости по биомассе, что позволяет говорить о наличии однородных по этому показателю рядов наблюдений. Измерения проводятся в конце теплого периода в соответствии со стандартным протоколом в 121 узле регулярной сетки с шагом 100 метров на площадках размером 1Ч1 км или с шагом 10 м на площадках размером 100Ч100 м погружением щупа в грунт до упора о мерзлый слой. температура воздух осадок агроклиматический

На рис. 6.1 приведена карта расположения российских площадок CALM и данные измерений за 2014 г. Ежегодная мощность СТС на площадках CALM, ее среднее значение (СР, см) и тренд (ТР, см/10 лет) за период наблюдений 1999-2014 гг. показаны в таблице

Рисунок 6.1 - Мощность СТС за 2014 г. (показаны только площадки приславшие данные до 15 декабря 2014 г.)

При анализе данных нужно принимать во внимание экспедиционный характер измерений. Притом, что максимальной мощности СТС достигает в конце теплого периода года, сроки измерений заметно рознятся. Так, в 2009 году на всех трех площадках Западной Сибири измерения были проведены 1 августа, более чем за месяц до окончания теплого периода. Очевидно, эти данные занижают фактически достигнутую к сентябрю мощность СТС. Некоторые особенности связаны и с применяемой техникой измерений. Так, в 2012 году на площадке R24 в ЕЧР измерения проводились щупом длиной 135 см и не выявили упорного слоя при полном погружении в грунт, поскольку он находился на большей глубине.

Табица 6.1 - Ежегодная мощность СТС (см) на площадках CALM, среднее значение (СР, см) и тренд (ТР, см/10 лет) за весь период наблюдений 1999-2014 гг.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 6.2. - А - средний многолетний СТС (см); Б - продолжительность ряда наблюдений (годы); В - тренд СТС за весь период наблюдений (см/10 лет); Г - изменение СТС в 2014 г. по сравнению с предыдущим годом (см)

Особенности состояния СТС в 2014 году. Из 64 российских площадок, на которых когда-либо проводились измерения, в 2014 году были задействованы 36. Сравнение многолетних данных с данными 2014 г. показывает, что на большей части криолитозоны СТС был в пределах климатической нормы (рис. 6.2а). При этом стоит отметить сравнительно небольшую продолжительность рядов измерений, которые редко превышают 10-15 лет (рис 6.2б), что затрудняет объективную оценку многолетних изменений. Вместе с тем, используя отрывочные данные за более ранние годы, в том числе и по другим площадкам, можно констатировать продолжающуюся тенденцию к увеличению мощности на большей части криолитозоны по сравнению с серединой 1990х годов. Наибольшая тенденция проявляется на Европейском Севере, где, несмотря на замедление темпов роста СТС, тренд достигал 47 см/10 лет (см. таблицу 6.1, рис. 6.2в). Вместе с тем, в 2014 г. на севере ЕЧР произошло заметное уменьшение СТС по сравнению с предыдущим годом, составившее от 2 до 22 см (рис. 6.2г). Существенное уменьшение СТС в 2014 г. по сравнению с предыдущим годом произошло и на площадках Западной Сибири (8-15 см), кроме двух, расположенных в южной части региона в районе Надыма и Уренгоя. На этих двух площадках изменения водного режима (подтопление) привели к заметному увеличению СТС.

В центральной Сибири изменения СТС в северной и южной частях были различны. На севере региона произошло повсеместное увеличение СТС на 7-9 см, при этом центральный район (Якутск) не показал существенных изменений, а в Забайкалье (Чара) произошло существенное уменьшение СТС на 10-13 см.

В Восточной Сибири мощность СТС увеличилась на большинстве площадок на 4-

12 см, при этом на двух площадкам мощность осталась неизменной, а на двух уменьшилась по сравнению с предыдущим годом на 4-6 см. На Дальнем Востоке также отмечено небольшое увеличение СТС от 2 до 7 см.

Таким образом, в 2014 г. по сравнению с предыдущим годом в ЕЧР и в Западной Сибири произошло уменьшение СТС, а в восточных регионах - увеличение. При этом в 62% случаев СТС в 2014 г. был выше средних многолетних значений, что может свидетельствовать о продолжении тенденции его увеличения в 21 веке, особенно выраженной в Западных и южных районах криолитозоны.

7. АГРОКЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ 2014 ГОДА

Мониторинг агрометеорологической составляющей климата за 2014 г. осуществляется на основании станционных данных по температуре и осадкам месячного разрешения для 455 станций на территории России и стран СНГ за период с 1951 г. по 2014 г., содержащихся в базе данных «Климат», поддерживаемой ИГКЭ.

Расчет агроклиматических показателей, характеризующих условия роста и развития сельскохозяйственных культур, выполняется с помощью системы «Климат- Почва-Урожай» (ФГБУ «ВНИИСХМ»). Показатели продуктивности - биоклиматический потенциал и климатически обусловленная урожайность - для всей земледельческой территории России также рассчитываются в рамках этой системы.

Анализ текущих значений агроклиматических показателей.