Особенности изменения климата в России

Климат России

Самая известная особенность российского климата - это его очень холодная зима, вызванная высокими широтами страны (40-75 ° с.ш.), обширной территорией суши и отсутствием каких-либо топографических препятствий (гор) на Севере, чтобы защититься от арктических ветров, пронизывающих его длинные и часто замерзшие береговые линии. Страна ограничена высокими горами вдоль ее южной и восточной границ, а запад подвергается случайным зимним влияниям более мягкого атлантического воздуха, так что зимы становятся все более суровыми на востоке.

Экстремально континентальный характер российского климата означает, что разница между среднемесячной зимней и среднемесячной летней температурой велика и обычно составляет не менее 30° C.

Переход от зимы к лету и от лета к зиме происходит очень быстро, поэтому на большей части территории России остается всего 2 сезона.
Годовое количество осадков в основном не особенно высокое и распространяется в течение всего года с летним конвективным пиком. Примеры среднегодового количества осадков - 690 мм в Москве, и только 400-500 мм дальше на востоке в Челябинске, Новосибирске и Иркутске. Большинство зимних осадков в России выпадает в виде снега.

Средние месячные температуры января колеблются от 0 до -5° C (Северный Кавказ) и от –40 до -50° C (Республика Саха, Якутия), где минимальные температуры достигают -65-70° С. Среднемесячные температуры июля колеблются от 1 ° C на северном побережье Сибири до 24-25 ° C в Прикаспийской низменности. Наибольшее количество осадков выпадает в горах Кавказа (до 2000 мм в год), на юге Дальнего Востока (до 1000 мм), а также в лесной зоне Восточно-Европейской равнины (до 700 мм). Минимальное количество осадков выпадает в полузасушливых районах Прикаспийской низменности (около 150 мм в год).

Температура воздуха

Среднегодовая температура в европейской части России в настоящее время повышается со скоростью 0,4–0,5° С каждые 10 лет. Летнее потепление, выявленное в Московском регионе в последние десятилетия, связано не только с увеличением количества жарких дней (на 5% за десятилетие с середины 1970-х годов), но также с уменьшением количества холодных дней (на 6 % за десятилетие с середины 1970-х годов). В 1981–2012 гг. число летних сезонов с чрезвычайно жаркими днями удвоилось по сравнению с более ранним периодом (1949–1980 гг.).

Статистически значимых систематических изменений в продолжительности экстремальных явлений обнаружено не было: длительные жаркие события 2010 и 2011 годов, по всей видимости, частные, и не являются проявлением общей тенденции.

Согласно наблюдениям, предоставленным метеорологической сетью Росгидромета, потепление в России за последние 100 лет (1907–2006 гг.) составило 1,29° C, в то время как глобальное потепление за тот же период составило 0,74° C, согласно Четвертому оценочному отчету МГЭИК. Кроме того, среднее потепление в стране составило 1,33 ° C за период 1976–2006 гг. Годовые максимумы и минимумы суточной приземной температуры воздуха увеличивались, а разница между ними уменьшалась (минимумы росли быстрее, чем максимумы). Количество морозных дней уменьшилось.

Осадки

Из-за сложной физической природы явления и неоднородности наблюдений изменения осадков оцениваются с меньшей достоверностью, чем изменения температуры приземного воздуха. Было обнаружено, что годовое количество осадков над Россией увеличилось (7,2 мм за 10 лет) за период 1976–2006 гг. Тем не менее, наблюдаются значительные различия в характере изменений осадков в регионе.

Наиболее существенными изменениями являются увеличение весенних осадков (16,8 мм за 10 лет) в западных и северо-восточных районах Сибири и в европейской части России. В период с 1960 по 2003 год в западной части России повсеместно увеличивалось общее годовое количество осадков. Тем не менее, в восточных районах страны наблюдалось уменьшение количества осадков.

Данные для Северного полушария во второй половине 20-го века показывают, что на европейской территории России (исключая северные регионы) преобладает тенденция увеличения количества дней с проливными дождями (снегопадами). Для северных и южных европейских регионов России (Кавказ и Кубань) и в центральной Сибири максимальное количество последовательных дней без осадков уменьшается.

Изменение глубины снега

Спутниковые измерения за последние 40 лет (примерно с 1980 г.) показывают, что снежный покров значительно уменьшился в северном полушарии весной и летом. В западных регионах европейской части России, Забайкалье и Чукотском регионе наблюдается тенденция к уменьшению глубины снежного покрова. Основной причиной такого изменения в последние десятилетия стало повышение температуры приземного воздуха.

Изменения в морском ледяном покрове

Долгосрочное изменение площади морского льда является хорошим индикатором изменения климата в Арктике. Спутниковые наблюдения показали устойчивую тенденцию к снижению морского льда в течение последних двух десятилетий. С начала спутниковых наблюдений в 1979 году минимальная сезонная площадь морского льда, наблюдаемая в сентябре каждого года, уменьшалась на 9% за десятилетие, а в сентябре 2007 года ледяной покров имел минимальное значение, когда-либо зарегистрированное, 4,3 млн км².

Изменения в ледяном покрове рек

Анализ ледовых явлений в реках на российской территории водосборного бассейна Балтийского моря показал, что в течение второй половины 20-го века начало замерзания наступило на 10–15 дней позже, а полное таяние льда - на 15–20 дней раньше по сравнению с 1950-ми годами. Продолжительность полного ледового покрова в реках на севере этого района сократилась на 25–30 дней, в то время как в южных реках этот период сократился на 35–40 дней.

Максимальная толщина ледяного покрова уменьшилась на 15–20% к концу 20-го века по сравнению с 30–40 годами ранее.

Аналогичным образом, сильная негативная тенденция в продолжительности существования ледяного покрова (уменьшение в среднем на 0,5–0,9 дня в год) наблюдалась для некоторых озер в польской и российской частях Балтийского водосборного бассейна в течение последних 40–50 лет.

Негативная тенденция в максимальной толщине ледяного покрова была также установлена для польских, русских и финских озер. В среднем эта отрицательная тенденция оценивается в 0,2–0,6 см в год.

Сокращение ледников

Сокращение ледников в России во второй половине 20-говека из-за изменений температуры воздуха и осадков колеблется от 10,6% (Камчатка) до 69% (Корякское нагорье). Это было сделано из обзора оценок изменения горных ледников в континентальной России за 20-й и 21-й века. Различия в скорости и направлении изменения ледника зависят от местных орографических и климатических особенностей.

Изменения температуры воздуха в 21 веке

Ожидается, что повышение среднегодовой температуры в России будет намного больше, чем во всем мире. К 2020 году его рост превысит мультимодельный разброс (стандартное отклонение), который составит 1,1±0,5° C по отношению к периоду 1980–1999 гг. К середине столетия повышение температуры будет еще более значительным (2,6±0,7° С), особенно зимой (3,4±0,8° С).

В южных и северо-западных регионах европейской части России ожидается, что повышение минимальных суточных минимумов температуры составит 4–6° C. Повышение суточных максимумов температуры не будет превышать 3 ° С. Таким образом, годовая разница между самой высокой и самой низкой дневной температурой будет уменьшаться для всей России, особенно в европейской части. В Сибири и на Дальнем Востоке число морозных дней уменьшится на 10–15 дней, а в европейской части России - на 15–30 дней.

Прогнозируемые изменения среднегодовой температуры к 2100 г. по сравнению с 1960-1990 гг., согласно совокупности результатов различных моделей и сценария выбросов парниковых газов A1B, выше в северных районах страны, и составит более 5,5 ° С. В центральной части страны увеличение колеблется в пределах 4,5-5,5° C, а в южных и западных регионах увеличение лежит в пределах 3,5-4° C.

Существует умеренное согласие между моделями по большей части России.
Сильный рост зимней температуры в Восточной Европе и России, вероятно, связан с уменьшением снежного покрова. Механизмы включают процессы обратной связи, включающие температуру, снежный покров и альбедо. С уменьшением снежного покрова альбедо становится ниже. Низкое альбедо означает, что в землю поглощается больше коротковолновой радиации, что, в свою очередь, приводит к повышению температуры поверхности. Наибольшее сокращение продолжительности снежного сезона рассчитывается в зоне, простирающейся от центральной Скандинавии через южную Финляндию и страны Балтии и далее на юго-восток до России.

Арктика чрезвычайно уязвима к изменению климата. В регионе потепление происходит гораздо быстрее, чем в среднем в мире. В отчете МГЭИК говорится, что зимнее потепление северных высокоширотных регионов к концу столетия будет, по меньшей мере, на 40 процентов больше, чем глобальное среднее значение, исходя из ряда моделей и сценариев выбросов. Прогнозируется, что повышение температуры в центральной части Арктики составит около 3-4 ° C в течение следующих 50 лет. Даже оптимистичный сценарий прогнозирования будущих выбросов парниковых газов приводит к увеличению осенних и зимних средних температур в Арктике на 4 ° C к концу этого столетия.

Будущая интенсивность тепловых волн будет похожа на ситуацию 2010 года

Жара 2010 года в Восточной Европе и России входит в число самых жарких периодов, когда-либо зарегистрированных в регионе. Вероятно, это было самое жаркое лето за последние 500 лет в этой части света. Было зарегистрировано более 50 000 случаев смерти, связанных с высокой температурой, а экономические потери составили более 15 миллиардов долларов США.

В дополнение к широко распространенным антициклоническим условиям, которые привели к этой волне жары, истощение почвенной влаги было решающим фактором, вызвавшим сильную жару. Испарение из почвы и транспирация растениями были очень низкими из-за очень сухой почвы. В результате небольшое количество солнечного излучения использовалось для испарения и транспирации и, таким образом, превращалось в тепловой поток, который охлаждает поверхность. Вместо этого большая часть солнечного излучения конвертировалось в теплоту в поверхности.

Условия низкой влажности почвы были необходимой основой для этой экстремальной жары. Тем не менее, в современных климатических условиях уровень влажности почвы, как правило, достаточно высок, а поверхностное испарение достаточно сильное, чтобы ограничить максимальные летние температуры.

Изменения осадков в 21 веке

Ожидается, что к середине века зимние осадки увеличатся по всей стране, а летом признак их изменения будет зависеть от рассматриваемого региона. Регион с уменьшением осадков отчетливо виден в южных районах европейской части России и на юге Сибири. В этот период увеличение зимних осадков будет намного превышать межмодельное распространение, особенно в восточных регионах России.

Летом стандартное отклонение будет оставаться достаточно большим и, как правило, будет превышать средние изменения в большинстве регионов страны.

Прогнозируемые изменения среднегодового количества осадков к 2100 г. по сравнению с 1960 г. по 1990 г., согласно совокупности результатов различных моделей и сценария выбросов A1B, указывают на увеличение почти по всей стране. Прогнозируется увеличение осадков более чем на 20% на севере страны, а в большинстве других регионов рост составит от 10% до 20%. В Кавказском регионе прогнозируемое изменение осадков колеблется от увеличения на 5% до уменьшения на 5%. Согласие моделей относительно изменений велико по большей части страны, но более умеренно в некоторых частях юго-запада.

Изменения глубины снега в 21 веке

Из-за потепления климата в большинстве районов страны ожидается значительное уменьшение снежного покрова. Увеличение зимних осадков в европейской части России будет связано, главным образом, с жидкой фазой воды, а в Сибири основная часть дополнительных осадков будет находиться в твердой фазе. Таким образом, в европейской части России произойдет уменьшение снежной массы и увеличение зимнего стока, а в Сибири можно ожидать дальнейшего накопления снежной массы зимой и более быстрого ее таяния весной. Это приведет к более частым и обширным наводнениям.

Тенденции накопления снежной массы зимой меняются в зависимости от региона. В европейской части России и на юге Западной Сибири ожидается уменьшение массы снега по сравнению с долгосрочными средними значениями. К 2020 году ожидается снижение на 10-15 процентов.

Изменения в морском ледяном покрове в 21 веке

Значительное сокращение площади ледяного покрова в Арктике будет продолжаться в течение 21-го века. Максимальная протяженность морского льда, которая обычно наблюдается в марте, будет продолжать уменьшаться на 2% за десятилетие, а минимальная протяженность льда, которая обычно происходит в сентябре, будет уменьшаться на 7% за десятилетие относительно протяженности льда за период. 1910–1959 гг. с более быстрым сокращением площади многолетних льдов по сравнению с сезонными ледяными площадями.

В конце 20-го века среда обитания белого медведя значительно уменьшилась в результате сокращения морского ледяного покрова. В 21 веке при дальнейшем потеплении общей тенденцией станет уменьшение ледяного покрова в северных морях, хотя могут иметь место некоторые периоды его увеличения и уменьшения в региональном масштабе. В периоды потепления возможно увеличение встречаемости айсберга, а также эрозия береговой линии.