Региональные изменения климата и природной среды Центральной Азии (стр. 2 из 2)

При линейной аппроксимации (рис. 1) тренд годовой температуры воздуха мст. Барнаул за 166 лет отражает увеличение на 2,8°С, или на 1,8°С за 100 лет. Заметно увеличение темпов прироста температуры: от 0,0147°С/год в период 1838-1958 гг. до 0,0336°С/год за последние 44 года. Потепление проявляется большей частью зимой и весной: средняя температура теплого периода (IV-X) увеличилась на 2,3°С за 166 лет, или 1,4°С за 100 лет; холодного (XI-III) - на 3,4°С или 2,2°С соответственно. Особенно заметны изменения для января (на 4,8°С), марта (4,4°С) и апреля (4,5°С). Для июля, августа и сентября повышение оказалось минимальным - 1,6°С, 1,9°С и 1,5°С соответственно (Харламова, 2000).

Рис. 1. Годовая температура воздуха, мст. Барнаул, 1838-2004 гг. Ряд 1 - ежегодные значения, ряд 2 - линейный тренд, ряд 3 - 11-летние скользящие средние

С 1970 по 2003 гг. суммы активных температур (сумм-t>10°C) возросли на 260°С, что соответствует повышению годовой температуры примерно на 0,8°С. К концу 2025 г. среднегодовая температура воздуха для мст. Барнаул может повыситься на 1°С, и это равносильно увеличению суммы активных температур сумм-t>10°С на 300°С.

В связи с увеличением повторяемости экстремальных явлений важно проследить изменение абсолютных величин температуры. Линейный тренд абсолютных максимумов температуры с 1928 по 2003 гг. (76 лет) характеризуется увеличением на 0,8°С. Для абсолютных минимумов изменения более заметны и составляют 3,4°С, основной рост отмечался до 1965 г., а примерно с 1989 г. знак тренда изменился.

Наиболее сухой период в распределении осадков (рис. 2) отмечался в 1850-1873 гг. После векового максимума в 1907-1912 гг. наблюдалась нисходящая ветвь, на фоне которой выделяются засушливые периоды 1923-1936 гг., 1947-1957 гг. и 1969-1984 гг., чередующиеся с периодами повышенного увлажнения. Естественная ритмичность распределения количества осадков обусловила ухудшение условий развития растительности с 1951 по 1955 гг. (исключая 1954 г.), когда наблюдалась катастрофическая или значительная засушливость теплого периода. Поэтому распашка целинных земель на Алтае проходила при крайне неблагоприятных климатических условиях. Это могло послужить толчком к началу развития процессов опустынивания, о чем свидетельствует резкий рост числа пыльных бурь в последующем. Переход на почвозащитную систему земледелия в 1969-1972 гг. заметно ослабил развитие этих процессов. Однако увеличение естественной засушливости территории вновь определяет рост числа пыльных бурь. С 1977-1978 гг. началась восходящая ветвь нового векового цикла, на фоне которой выделен влажный период 1986-2002 гг. В настоящее время развивается внутривековой цикл пониженного увлажнения, уменьшается и снежность зим. Подобный минимум увлажненности в 1970-х годах и современное резкое возрастание годовых сумм осадков получены также по данным мст. Улангом в Убсунурской котловине (Чистяков, 1998). Пониженный уровень увлажнения может сохраниться еще несколько лет, что подтверждает значимая корреляция количества осадков и уровня солнечной активности: в годы минимума, ближайший из которых ожидается в 2006 г., вероятность засух увеличена.

Рис. 2. Отклонение годовых сумм осадков от средней за 1838-2003 гг.

Таким образом, региональные особенности динамики климата Центральной Азии, в том числе Алтае-Саянской горной страны, характеризуются более интенсивным, чем в целом для России, увеличением годовой температуры воздуха, преимущественно за счет снижения суровости зимы. Выявлена цикличность изменений не только термического режима, но и увлажненности территории. Данные особенности могут способствовать значительному развитию процессов опустынивания в регионе и изменению соотношения площадей, занятых тем или иным типом растительности, ландшафтов, поскольку темпы роста температуры опережают темпы увеличения количества осадков. Уже сейчас более ранний сход снежного покрова уменьшает альбедо подстилающей поверхности, изменяя ее тепловой баланс, соответственно уменьшается количество тепла, затрачиваемое на таяние снега. Повышенные скорости ветра при значительной засушливости марта-апреля способствуют быстрому сокращению влагозапасов почвы. Необходимо проводить сев сельскохозяйственных культур в более ранние и сжатые сроки, однако сохраняется высокая вероятность поздних весенних и ранних осенних заморозков. Яркий пример - невиданный снегопад 26-27 сентября 2004 г., когда высота снежного покрова в Барнауле достигала 21 см при температуре -5°С.

Предварительный анализ соотношения площадей с определенными термическими ресурсами в настоящее время и при увеличении среднегодовой температуры воздуха на 1°С показывает: если сейчас для большей части территории Алтайского края характерны термические условия теплые (2000-2200°С - 40%), очень теплые (2200-2400°С - 26%) и умеренно-теплые (1800-2000°С - 22%), то через четверть века, возможно, - жаркие (>2400°С - 49%), очень теплые (31%) и теплые (13%). Возможно замещение лесостепной зоны в пределах Алтайского края засушливой степной, которая, в свою очередь, сменится сухостепной. На месте сухих степей могут появиться опустыненные степи.

58% территории Республики Алтай в настоящее время характеризуются сумм-t>10°С <1000°С (холодный пояс), 28% - 1000-1600°С (умеренно-прохладный), через 25 лет возможно уменьшение первой категории земель на 14% и увеличение площади вторых на 8%. На 6% могут сократиться площади территорий, где нет устойчивого перехода температуры через +10°С, с появлением новых категорий - 8% умеренно-теплых (1800-2000°С) и 3% теплых (2000-2200°С) (Харламова, Михайлова, 2004). Возможный прирост количества атмосферных осадков, вероятно, окажется недостаточным для сохранения нормальных условий увлажнения при высоком уровне теплообеспеченности, особенно после максимума 2028-2030 гг., когда начнется нисходящая ветвь векового цикла. Не касаясь проблемы деградации многолетней мерзлоты, коротко отметим, что основные изменения могут коснуться аридных территорий, где увеличение засушливости проходит на фоне увеличивающегося антропогенного воздействия (перевыпас скота).

Возможно дальнейшее сокращение площади горного оледенения. Модели парной и множественной регрессий величины отступания языка ледника Геблера (Катунский хребет) с такими наиболее значимыми и информативными факторами как средняя летняя температура воздуха и годовая сумма осадков (рис. 3), позволили определить скорость реакции ледника на изменения температуры - 6 лет, осадков - от 20 до 23 лет и от 82 до 88 лет. Как реакция на исключительно теплый 2002 г, ближайшее значительное сокращение языка возможно в 2008 г. Подобные модели созданы и для других ледников.

Рис. 3. Множественная регрессия величины отступания языка ледника Геблера (Катунский хребет) с годовым количеством осадков и средней летней температурой воздуха. Ряд 1 - 11-летние скользящие средние годового количества осадков, ряд 2 - величина отступания языка ледника; ряд 3 - 11-летние скользящие температуры лета

Определена регрессия уровня расхода воды в р. Обь за 1922-2003 гг. (створ Барнаул). Проблема сокращения объемов водных ресурсов Алтая ожидается достаточно острой.

Список литературы

Кондратьев К.Я. Приоритеты глобальной климатологии (к итогам Всемирной конференции по изменению климата. Москва, 29 сентября-3 октября 2003 г.) / Изв. РГО, вып. 2, 2004. С. 1-25.

А.И. Воейков. Периодичны ли колебания климата и повсеместны ли они на земле? Изб. сочинения: В 3 т. / Под ред. А.Григорьева - М.: Изд-во АН СССР, 1952. Т. 3. - С. 281-306.

Глобальные изменения природной среды (климат и водный режим). - М.: Научный мир, 2000. - 304 с.

Третье Национальное Сообщение Российской Федерации, представленное в соответствии со статьями 4 и 12 рамочной Конвенции Организации Объединенных Наций об изменении климата. Межведомственная комиссия Российской Федерации по проблемам изменения климата. - М., 2002. - 158 с.

Барышникова О.Н., Харламова Н.Ф. Предпосылки изменения ландшафтной структуры территории Алтайского края // Известия АГУ, № 3(25), 2002. - С. 69-75.

Чистяков К.В., Селиверстов Ю.П. Региональная экология малоизмененных ландшафтов: Северо-Запад Внутренней Азии. - Спб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 1999.- 264с.

Харламова Н.Ф. Динамика и структура температурного режима мст. Барнаул /Климат, мониторинг окружающей среды, гидрометеорологическое прогнозирование и обслуживание. Тезисы докладов Всероссийской научной конференции. - Казань: "Унипресс", 2000. - С. 77-80.

Чистяков К.В. Аридные геосистемы Убсунурской котловины и их длительновременная динамика //Вестник СПбГУ, Сер. 7, вып. 3 (№21), 1998. - С. 45-52.

Харламова Н.Ф., Михайлова Л.А.Возможные изменения экосистем Алтая в связи с региональными изменениями климата / Материалы Междун. Казахстанско-Российской научно-практич. конф. "Проблемы трансграничного загрязнения территорий". Усть-Каменогорск, 5-6 окт. 2004 г. - Усть-Каменогорск. Часть 2, 2004. С. 197-201.