Региональная изменчивость средних и экстремальных характеристик современного метеорологического режима восточной части водосбора Балтийского моря

  • Лев Михайлович Китаев Институт географии РАН, пер. Старомонетный, 29, стр. 4, 119017, г. Москва, Россия
  • Ирина Сергеевна Данилович Институт природопользования НАН Беларуси, ул. Франциска Скорины, 10, 220076, г. Минск, Беларусь
  • Елена Марковна Акентьева Главная геофизическая обсерватория им. А. И. Воейкова, ул. Карбышева, 7, 194021, г. Санкт-Петербург, Россия
  • Григорий Анатольевич Тюсов Ботанический институт им. В. Л. Комарова РАН, ул. Профессора Попова, 2, 197376, г. Санкт-Петербург, Россия
  • Иван Васильевич Буяков Институт природопользования НАН Беларуси, ул. Франциска Скорины, 10, 220076, г. Минск, Беларусь

Аннотация

В целях уточнения существующих оценок крупномасштабных изменений климата проанализированы особенности региональной неоднородности современного метеорологического режима восточной части водосбора Балтийского моря на примере Ленинградской области и близлежащих территорий соседних субъектов Российской Федерации (северная часть региона), а также водосбора Западной Двины в пределах Республики Беларусь (южная часть региона). Для зимнего периода выявлены существенные различия приземной температуры воздуха и водного эквивалента снега (далее – снегозапасы) при сходстве суммарных осадков, более интенсивные межгодовые и многолетние изменения в южной части региона. Общим для региона является наличие значимой корреляции лишь между многолетней динамикой индексов атмосферной циркуляции января – марта и ходом приземной температуры воздуха, а также несущественные различия количества аномальных лет при сходстве амплитуды аномалий. Наибольший вклад в многолетнюю изменчивость снегозапасов повсеместно вносит приземная температура воздуха, что особенно ярко выражено в южной части региона. Переломные точки в многолетнем ходе приземной температуры воздуха на севере и юге региона совпадают, переломные точки в ходе суммарных осадков совпадений не имеют. Число аномалий (превышение стандартного отклонения) в многолетних рядах характеристик в северной и южной частях региона отличается мало (9–12 случаев в положительном и отрицательном диапазонах значений) при отсутствии совпадений и сходстве амплитуды аномалий. Диапазон экстремальных пороговых значений (экстремальных процентилей) приземной температуры воздуха на севере региона ниже диапазона экстремальных пороговых значений на юге, вариабельность малых процентилей превышает вариабельность больших; многолетний рост средних значений приземной температуры воздуха сопровождается значимым увеличением малых процентилей в северной части региона и больших процентилей в южной части региона. Экстремальные пороговые значения суммарных осадков и их стандартного отклонения мало меняются по территории; положительные тренды максимальных и отрицательные тренды минимальных пороговых значений невелики, что соответствует тенденции слабого увеличения средних суммарных осадков. Аналогично пространственному распределению средних значений снегозапасов их экстремально малые и большие пороговые значения на севере региона выше, чем на юге; в северной части региона значения процентилей в промежутке 1985–2002 гг. выделяются как наиболее низкие.

Биографии авторов

Лев Михайлович Китаев, Институт географии РАН, пер. Старомонетный, 29, стр. 4, 119017, г. Москва, Россия

кандидат географических наук; старший научный сотрудник лаборатории климатологии

Ирина Сергеевна Данилович, Институт природопользования НАН Беларуси, ул. Франциска Скорины, 10, 220076, г. Минск, Беларусь

кандидат географических наук, доцент; ведущий научный сотрудник лаборатории климатических исследований Центра геоэкологии и климатологии

Елена Марковна Акентьева, Главная геофизическая обсерватория им. А. И. Воейкова, ул. Карбышева, 7, 194021, г. Санкт-Петербург, Россия

кандидат географических наук; ведущий научный сотрудник лаборатории технической климатологии и стихийных явлений отдела динамической метеорологии и климатологии

Григорий Анатольевич Тюсов, Ботанический институт им. В. Л. Комарова РАН, ул. Профессора Попова, 2, 197376, г. Санкт-Петербург, Россия

кандидат географических наук; научный сотрудник лаборатории динамики растительного покрова Арктики

Иван Васильевич Буяков, Институт природопользования НАН Беларуси, ул. Франциска Скорины, 10, 220076, г. Минск, Беларусь

младший научный сотрудник лаборатории климатических исследований Центра геоэкологии и климатологии

Литература

  1. Akent’eva EM, Aleksandrov EI, Alekseev GV, Anisimov OA, Balonishnikova ZhA, Bulygina ON, et al. Doklad o klimaticheskikh riskakh na territorii Rossiiskoi Federatsii [Report on climate risks in the Russian Federation]. Kattsov VM, editor. Saint Petersburg: Voeikov Main Geophysical Observatory; 2017. 106 p. Russian.
  2. Loginov VF, Mikutskii VS. Izmeneniya klimata: trendy, tsikly, pauzy [Climate change: trends, cycles, pauses]. Minsk: Belaruskaja navuka; 2017. 179 p. Russian.
  3. Huang Jianbin, Zhang Xiangdong, Zhang Qiyi, Lin Yanluan, Hao Mingju, Luo Yong, et al. Recently amplified arctic warming has contributed to a continual global warming trend. Nature Climate Change. 2017;7(12):875–879. DOI: 10.1038/s41558-017-0009-5.
  4. Screen JA, Deser C, Smith DM, Zhang X, Blackport R, Kushner PJ, et al. Consistency and discrepancy in the atmospheric response to Arctic sea-ice loss across climate models. Nature Geoscience. 2018;11(3):155–163. DOI: 10.1038/s41561-018-0059-y.
  5. Loginov VF. Global’nye i regional’nye izmeneniya klimata: prichiny i sledstviya [Global and regional climate change: causes and consequences]. Minsk: TetraSistems; 2008. 495 p. Russian.
  6. Perevedentsev YuP, Vasiliev AA, Sherstyukov BG, Shantalinsky KM. Climate change in Russia at the end of the 20th – beginning of the 21st century. Meteorologiya i gidrologiya. 2021;10:14–26. Russian.
  7. Partasenok IS, Groisman PYa, Chekan GS, Melnik V. Winter cyclone frequency and following freshet streamflow formation on the rivers in Belarus. Environmental Research Letters. 2014;9(9):095005. DOI: 10.1088/1748-9326/9/9/095005.
  8. Mishon VM. Snezhnye resursy i mestnyi stok: zakonomernosti formirovaniya i metody rascheta [Snow resources and local runoff: patterns of formation and methods of calculation]. Voronezh: Izdatel’stvo Voronezhskogo universiteta; 1988. 192 p. Russian.
  9. Mishon VM. Reka Voronezh i ee bassein: resursy i vodno-ekologicheskie problemy [Voronezh River and its catchment: resources and water-ecological problems]. Mikhno VB, editor. Voronezh: Izdatel’stvo Voronezhskogo universiteta; 2000. 296 p. Russian.
  10. Kitaev LM, Ableeva VA, Asainova ZhA. [Influence of forest vegetation on trends in local variability of snow reserves]. In: Shcherbakov AV, editor. Trudy Prioksko-Terrasnogo zapovednika. Vypusk 6 [Proceedings of the Prioksko-Terrasny Reserve. Issue 6]. Tula: Akvarius; 2015. p. 67–77. Russian.
  11. Kitaev LM, Zheltukhin AS, Korobov ED, Ableeva VA. Snow cover: characteristics of local distribution in forests as possible source of satellite data errors. Izvestiya Rossiiskoi akademii nauk. Seriya geograficheskaya. 2020;84(6):855–863. Russian. DOI: 10.31857/S2587556620060072.
  12. Loginov VF, Volchek AA, Shelest TA. [Analysis and modelling of hydrographs of rain floods in rivers of Belarus]. Vodnye resursy. 2015;42(3):268–278. Russian. DOI: 10.7868/S0321059615030074.
  13. Loginov VF. [Trends, «jumps» and pauses in global and regional climate change and their possible causes]. In: Lopukh PS, editor. Problemy gidrometeorologicheskogo obespecheniya khozyaistvennoi deyatel’nosti v usloviyakh izmenyayushchegosya klimata. Materialy Mezhdunarodnoi nauchnoi konferentsii; 5–8 maya 2015 g.; Minsk, Belarus’ [Problems of hydrometeorological support of economic activity in a changing climate. Proceedings of the International scientific conference; 2015 May 5–8; Minsk, Belarus]. Minsk: Publishing House of the Belarusian State University; 2015. p. 18–20. Russian.
  14. Poliksha DS, Danilovich IS, Kvach EG. Hydroclimatic changes in the Western Dvina River basin within the territory of Belarus. In: Kol’makova EG, Matyushevskaya EV, Yarotov AE, Ermolovich MM, editors. Sovremennye napravleniya razvitiya fizicheskoi geografii: nauchnye i obrazovatel’nye aspekty v tselyakh ustoichivogo razvitiya. Materialy Mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii, posvyashchennoi 85-letiyu fakul’ teta geografii i geoinformatiki Belorusskogo gosudarstvennogo universiteta i 65-letiyu Belorusskogo geograficheskogo obshchestva; 13–15 noyabrya 2019 g.; Minsk, Belarus’ [Modern trends in the development of physical geography: scientific and educational aspects for sustainable development. Proceedings of the International scientific and practical conference dedicated to the 85th anniversary of the faculty of geography and geoinformatics of the Belarusian State University and the 65th anniversary of the Belarusian Geographical Society; 2019 November 13–15; Minsk, Belarus]. Minsk: Belarusian State University; 2019. p. 208–212. Russian.
  15. Kitaev LM, Ableeva VA, Asainova ZhA. [Soil temperature variability in characteristic landscapes of the Prioksko-Terrasny Reserve]. In: Pokrovskaya IV, editor. Trudy Prioksko-Terrasnogo zapovednika. Vypusk 7 [Proceedings of the Prioksko-Terrasny Reserve. Issue 7]. Moscow: KMK Scientific Press; 2018. p. 58–67. Russian.
  16. Barnston AG, Livezey RE. Classification, seasonality and persistence of low frequency atmospheric circulation patterns. Monthly Weather Review. 1987;115(6):1083–1126. DOI: 10.1175/1520-0493(1987)115<1083:CSAPOL>2.0.CO;2.
  17. Kiktev DB, Caesar J, Alexander L. Temperature and precipitation extremes in the second half of the twentieth century from numerical modeling results and observational data. Izvestiya Rossiiskoi akademii nauk. Fizika atmosfery i okeana. 2009;45(3):305–315. Russian.
  18. Alexander LV, Zhang X, Peterson TC, Caesar J, Gleason B, Klein Tank AMG, et al. Global observed changes in daily climate extremes of temperature and precipitation. Journal of Geophysical Research. Atmospheres. 2006;111(D5):D05109. DOI: 10.1029/2005JD006290.
  19. Popova VV. Present-day changes in climate in the north of Eurasia as a manifestation of variation of the large-scale atmospheric circulation. Fundamental and Applied Climatology. 2018;1:84–111. Russian. DOI: 10.21513/2410-8758-2018-1-84-111.
Опубликован
2022-12-15
Ключевые слова: метеорологические характеристики, индексы атмосферной циркуляции, пространственно-временная изменчивость, многолетнее распределение аномалий, регрессионные зависимости, пороговые экстремумы значений, процентили
Поддерживающие организации Работа российскими соавторами выполнена в рамках проекта 20-55-00007 Российского фонда фундаментальных исследований (сбор и обработка первичной информации), а также госзадания FMGE-2019-0009 «Изменения климата и их последствия для окружающей среды и жизнедеятельности населения на территории России» Программы фундаментальных научных исследований государственных академий наук. Работа белорусскими соавторами выполнена в рамках проекта Х20Р-353 «Современные тенденции крупномасштабной атмосферной циркуляции и их проявление в изменении гидротермического режима арктического и балтийского бассейнов Восточно-Европейской равнины» Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований.
Как цитировать
Китаев, Л. М., Данилович, И. С., Акентьева, Е. М., Тюсов, Г. А., & Буяков, И. В. (2022). Региональная изменчивость средних и экстремальных характеристик современного метеорологического режима восточной части водосбора Балтийского моря. Журнал Белорусского государственного университета. География. Геология, 2, 16-29. https://doi.org/10.33581/2521-6740-2022-2-16-29