Многолетнее изменение метеорологических показателей в течение Среднего Енисея

УДК 551.506.3

МНОГОЛЕТНЕЕ ИЗМЕНЕНИЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ В ТЕЧЕНИЕ СРЕДНЕГО ЕНИСЕЯ

LONG-TERM CHANGES IN METEOROLOGICAL CHARACTERISTICS IN

THE MIDDLE YENISEI FLOW

Буянов И.Ю., Буянов Н.Ю.

Центр района наблюдений расположен в бассейнах рек Енисей и Подкаменная Тунгуска на границе Континентальной Западно-Сибирской и Континентальной восточносибирской областей. Вопрос об изменении климата интересовал и интересует многих ученых. Линейный тренд температуры воздуха за 60 лет положителен, в среднем за указанный период температура повысилась на 0,4 градуса. С 1996 по 2014годы средняя годовая температура повысилась на 0,73 градуса. По реконструкции температуры воздуха за октябрь в береговой зоне Среднего Енисея по древесно-кольцевым хронологиям сосны обыкновенной с 1840 года наблюдалось два периода потепления и похолодания климата.

The territory of observation is located in the basin of the Yenisei-river and the Stony Tunguska-river on the border of Continental Western-Siberian and Continental Eastern-Siberian regions. The problem of climate change has been interesting and still is for many scientists. The linear air temperature trend for the last 60 years is positive, on average the temperatures have risen by 0.400C. From 1996 to 2014 the average annual temperature has risen by 0.75 0C. We used Archangel fir (Pinus sylvestris) growth rings' chronology to reconstruct October air temperatures in the riverside territory of the Middle Yenisei, as a result we have registered 2 periods of temperature growth and fall since 1840.

Ключевые слова: изменение климата, температура воздуха, линейный тренд Key words: climate change, air temperature, linear trend

По трансекте с юга на север для анализа многолетних колебаний средней температуры и количества осадков использовались материалы наблюдений метеорологических станций Енисейск, Бор, Туруханск. С запада на восток м/с Бор, Байкит, Ванавара.

Центр района наблюдений расположен в бассейнах рек Енисей и Подкаменная Тунгуска (рис.1) на границе Континентальной Западно-Сибирской и Континентальной восточносибирской областей (по климатическому районированию) [2]. Климат резко континентальный. В зимний период преобладает Сибирский антициклон, весной и осенью - широтная циркуляция, определяющая западно-восточный перенос. Летом широтная циркуляция ослабевает и преобладающей воздушной массой вновь становится континентальный полярный воздух. Абсолютный минимум температуры воздуха -54°С. Зима длительная и суровая, лето непродолжительное, но относительно теплое, переходные сезоны года весна и осень короткие. Отдельные климатические факторы отрицательно влияют на рост и развитие древесной растительности. К ним относятся: ранне-осенние и позднее-весенние заморозки, глубокое про-

мерзание почвы. Позднее оттаивание и низкие температуры почв сокращают вегетационный период.

Рисунок 1- Центр района наблюдений расположен в п. Бор

Вопрос об изменении климата интересовал и интересует многих ученых. Тенденция изменения климата для данного района рассматривалась в работе Ф.А. Романенко, О.А. Шиловцева по данным метеостанции поселка Бор за период с 1936 по 1995 годы[7]. Линейный тренд температуры воздуха за 60 лет положителен, в среднем за указанный период температура повысилась на 0,4 градуса. Мы продолжили данный ряд наблюдений и проанализировали. Добавив данные с 1996 по 2014годы. Повышение температуры воздуха хорошо прослеживается за данный период лет (рис.2). Средняя годовая температура повысилась на 1,07 градуса.

Оценка температуры воздуха описывается линейной функцией у=ах+Ь, где у - значение температуры, а и Ь коэффициенты, х - год наблюдений.

По трансекте с юга на север Енисейск - Туруханск, центр Бор анализ среднегодовой температуры воздуха показал, что данные тесно взаимосвязаны. Уровень корреляции Енисейск -Бор (0,93), Енисейск -Туруханск (0,85), Бор - Туруханск (0,94). Линейный тренд температуры воздуха во всех точках наблюдений положительный. Так по данным м/с Енисейск с 1939г по 2012 г среднегодовая температура повысилась на 1,70С, м/с Туруханска на 2,10С. По трансекте с запада на восток Бор, Байкит, Ванавара корреляция среднегодовой температуры воздуха Бор-Байкит (0,95), Бор-Ванавара (0,91), Байкит-Ванавара (0,93). Линейный тренд теппературы воздуха положительный. Метеорологическая станция Байкит среднегодовая температура повысилась на 0,940С, м/с Ванавара на 1,60С.

По реконструкции температуры воздуха за октябрь в береговой зоне Среднего Енисея по древесно-кольцевым хронологиям сосны обыкновенной с 1840 года наблюдалось два ярко выраженных периода потепления и похолодания климата (рис.3). Периоды похолодания 1863-1895 гг. пик 1875г, 19031948 гг. пик 1915г. Периоды потепления 1850-1863 гг. пик 1856 г, 18951903гг. пик 1897г. Под периодами похолодания понимается промежуток времени, когда средняя годовая температура воздуха (месяца) ниже средней многолетней, период потепления соответственно выше. Степень достоверности реконструкции температуры воздуха удовлетворительная [1].

Рисунок 3- Реконструкция температуры воздуха октября в береговой зоне Среднего Енисея по древесно-кольцевым хронологиям сосны обыкновенной (Центрально-сибирский заповедник) - реконструированная температура с 1840 года (красная линия) и инструментальные данные с 1938 года (синяя линия), м/с Бор.

По реконструкции температуры воздуха сентября в береговой зоне Нижнего Енисея, по древесно-кольцевым хронологиям ели сибирской также выражены многолетние колебания температуры (рис.4) [1].

Рисунок 4- Реконструкция температуры воздуха сентября в береговой зоне Нижнего Енисея по древесно-кольцевым хронологиям ели сибирской -реконструированная температура с 1840 года (красная линия) и инструментальные данные с 1878 года (синяя линия), м/с Туруханск

Реконструированная температура воздуха по древесно-кольцевым хронологиям, Агафоновым, показала динамический процесс колебания климатических циклов за двухвековой промежуток времени, подтверждая теорию цикличности природных явлений и процессов [1].

В умеренных широтах значительное количество осадков определяется интенсивной циклонической деятельностью. В высоких широтах при низких температурах циклоническая деятельность ослаблена, количество осадков уменьшается. По годовому ходу осадков район исследований относится к первому типу, континентальный. Максимум осадков в бесснежный период, минимум зимой. По данным 1942 года суммарное количество осадков за год колеблется от 300 до 500 мм[3]. Годовой ход осадков рассмотрен за шестнадцатилетний период с 2000 по 2016 года, м/с Бор. Происходит значительное изменение количества осадков выпадающих по месяцам от года к году. В среднем максимальное количество осадков выпадает в летний период. Наблюдаются аномальные года с большей суммой осадков в зимний и осенний период (рис.5,6.).

осадки за 2006 год

Рисунок 5- Годовой ход сумм осадков по месяцам м/с Бор

Рисунок 6- Годовой ход сумм осадков по месяцам м/с Бор

По данным Борской метеорологической станции годовое количество осадков с 1939 по 2016 г. г. постепенно увеличивается. Средняя многолетняя сумма осадков за год - 572 мм. Минимальное количество осадков наблюдалось в 1954 г., 2016 г. и максимальное в 1986 г., 2015 г. (рис.7).

Рисунок 7-Динамика сумм осадков по годам м/с Бор

С 1939 года по 2000 год количество осадков выросло на 121 мм. Увеличение выпадающих осадков вызвано циклонической активностью, связанной с 22-летним циклом солнечной активности, что повлияло на интенсивность переноса тепла от экватора к полюсу в зоне между 50 и 60-й параллелями. За весь период наблюдений количество осадков выросло на 74 мм. Двадцатидвухлетний цикл солнечной активности закончился 1998-1999гг., с 2000 года происходит снижение линейного тренда осадков, подтверждая взаимосвязь космических факторов и общей циркуляции атмосферы.

Цикличность изменения климата, колебания атмосферных осадков рассматривалась в работах Н.В. Гуляевой[4] В.Г. Кривенко [5,6]. В них были изучены цикличность колебания годовых, месячных сумм осадков, особенности выпадения осадков в засушливые и сырые периоды, даны прогнозы чередования вековых циклов.

Циклы подразделяются на вековые (60-90 лет) и внутривековые (20-45 лет), во внутривековых циклах развиваются циклы продолжительностью (712 лет) и (3-4 года).

По прогнозам для Северной Евразии закончилась прохладно-влажная фаза (окончание по разным авторам с 1995-2007гг) и началась тепло-сухая (начало с 1999-2010гг). Заметные отклонения показателей классифицируются как проявления циклов векового масштаба [8,9]

Об изменчивости осадков, можно судить по частоте повторяемости периодов увлажнения - избыточно влажных и сухих. Для отнесения года к той или иной группе, использовались критерии Г.В. Леоновой и Т.А. Богдановой [6], согласно которым, год относился к избыточно влажному, если сумма осадков превышала 120% средней многолетней нормы (X О > 120%), и к сухому, если сумма осадков составляла 80% и меньше средней многолетней нормы (X О < 80%) (табл.1). Аномалии осадков рассчитывались по отношению к средней многолетней вычисленной за весь исследуемый период - 1939-2016 гг.

Таблица 1- Повторяемость влажных и сухих периодов м/с Бор

год X О > 120% X О < 80%

1944 75

1950 73

1951 76

1954 69

1964 76

1967 77

1981 80

1982 121

1986 129

1995 127

2001 120

2007 129

2008 120

2009 73

2012 70

2015 133

2016 65,3

По данным метеостанции Бор прослеживаются внутривековые циклы с 1944 по 1981 гг. тепло-сухой фазы, с 1982 по 2008 гг. прохладно-влажная фаза и с 2009 предположительно началась тепло-сухая фаза, что подтверждается прогнозом А.В. Шнитникова, В.Г. Кривенко.

Список использованный источников

1. Агафонов Л.И. Гидрогенная динамика прироста древесной растительности пойм рек Оби и Енисея//Летопись природы книга 20, 2007

2. Алисов Б.П. /Климат СССР. -М., 1969.

3. Борисов А.А. Климаты СССР. -М., 1948.

4. Гуляева Н. В., Литвинова О. С. Динамика осадков ландшафтов Объ-Иртышского междуречья // Новые информационные технологии в научных исследованиях: материалы XXIV междунар. конф. и Дискуссионный научный клуб - Ялта-Гурзуф, 2007. - С.434-436.

5. Кривенко В.Г. Концепция внутривековой и многовековой изменчивости климата как предпосылка прогноза // Климаты прошлого и климатический прогноз. -М., 1992. -С. 39-40.

6. Кривенко В.Г. Прогноз изменений климата Евразии с позиций концепции его циклической динамики. Всемирная конференция по изменению климата. Тезисы доклада. -Москва, 2003. -С. 514.

6. Леонова Г.В., Богданова Т.А. 1975 // Тр. ГМЦ СССР. Вып. 166. -С.17-20.

7. Романенко Ф.А., Шиловцева О.А. Физико-географический очерк района Енисейской экологической станции/ Сборник Изучение, сохранение и восстановление биоразнообразия экосистем на Енисейском экологическом трансекте. -М., 2001. -С.33-65.

8. Шнитников А.В. Изменчивость общей увлажненности материков Северного полушария. - Зап. Геогр. общества СССР. 1957. - М. - Л.: Изд-во АН СССР, Т.16. 1-336.

9. Шнитников А.В. Внутривековая изменчивость компонентов общей увлажненности. - Л. Наука, 1969. - 244 с.