Научная статья на тему 'ФОРМЫ АТМОСФЕРНОЙ ЦИРКУЛЯЦИИ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ АНОМАЛИЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА И ОСАДКОВ: АНАЛИЗ ДЛЯ ЦЕНТРАЛЬНО-АЗИАТСКОГО РЕГИОНА И ВОЗМОЖНОСТИ ПРОГНОЗА'

ФОРМЫ АТМОСФЕРНОЙ ЦИРКУЛЯЦИИ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ АНОМАЛИЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА И ОСАДКОВ: АНАЛИЗ ДЛЯ ЦЕНТРАЛЬНО-АЗИАТСКОГО РЕГИОНА И ВОЗМОЖНОСТИ ПРОГНОЗА Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
123
26
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Анисимов О.А., Жильцова Е.Л., Захарова О.К.

Разработан метод оценки изменчивости температуры воздуха и осадков, использующий суперпозицию долгопериодной трендовой составляющей и составляющей, описывающей изменчивость на десятилетних интервалах с учетом преобладающих форм атмосферной циркуляции. Получены карты изменчивости зимних и летних температур воздуха и осадков в условиях преобладания каждой из трех форм атмосферной циркуляции в классификации Вангенгейма-Гирса. Обсуждаются полученные результаты для Центрально-Азиатского региона.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Анисимов О.А., Жильцова Е.Л., Захарова О.К.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «ФОРМЫ АТМОСФЕРНОЙ ЦИРКУЛЯЦИИ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ АНОМАЛИЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА И ОСАДКОВ: АНАЛИЗ ДЛЯ ЦЕНТРАЛЬНО-АЗИАТСКОГО РЕГИОНА И ВОЗМОЖНОСТИ ПРОГНОЗА»

НА УЧНЫЕ СТА ТЬИ

Гидрометеорология и экология №3 2009

УДК 551.524.3:551.509.314(470)

ФОРМЫ АТМОСФЕРНОЙ ЦИРКУЛЯЦИИ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ АНОМАЛИЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА И ОСАДКОВ: АНАЛИЗ ДЛЯ ЦЕНТРАЛЬНО-АЗИАТСКОГО РЕГИОНА И ВОЗМОЖНОСТИ ПРОГНОЗА

Доктор геогр. наук О.А. Анисимов

Е.Л. Жильцова Канд. физ.-мат. наук О.К. Захарова

Разработан метод оценки изменчивости температуры воздуха и осадков, использующий суперпозицию долгопериодной трендовой составляющей и составляющей, описывающей изменчивость на десятилетних интервалах с учетом преобладающих форм атмосферной циркуляции. Получены карты изменчивости зимних и летних температур воздуха и осадков в условиях преобладания каждой из трех форм атмосферной циркуляции в классификации Вангенгейма-Гирса. Обсуждаются полученные результаты для Центрально-Азиатского региона.

При оценке различных последствий изменений климата и перспективном планировании точность и возможность решения многих прогностических задач лимитируется отсутствием информации о пределах будущей изменчивости и статистической структуре полей метеоэлементов, в первую очередь температуры воздуха и осадков, на интервалах времени порядка одного-двух десятилетий. Гидродинамические модели, с помощью которых строят проекции климата на будущее, не могут реалистично описать последовательность состояний атмосферы и океана и воспроизвести их реальную циркуляцию на таких временных масштабах. Это ограничение является принципиальным и неустранимым для гидродинамических моделей, каждая из которых генерирует лишь один из возможных путей развития климата, и лишь осреднение ансамбля таких расчетов по большему интервалу, порядка 30 лет, дает результаты удовлетворительной достоверности.

До недавнего времени основные усилия по совершенствованию гидродинамических моделей были направлены на увеличение их пространственного разрешения, и в этом были достигнуты определенные успехи. Разрешение лучших глобальных моделей составляет менее 200 км. Получи-

7

ли развитие и региональные климатические модели с высоким, порядка нескольких десятков километров, разрешением [7, 8]. Вместе с тем вопрос об увеличении разрешения во времени климатических сценариев (было бы ошибочным подменять его временным шагом расчетов по моделям) оставался вне дискуссий. Как известно, расчеты по моделям погоды, по своей сути немногим отличающимся от климатических моделей, проводятся на период в несколько суток, после чего достоверность прогноза значительно уменьшается. При заблаговременности в десять и более дней достоверный прогноз получить невозможно из-за точек бифуркации климатической системы, в которых ее поведение может спонтанно меняться. Поэтому гидродинамические модели не могут воспроизвести или же предсказать реальную последовательность состояний атмосферы и океана и их циркуляцию на временных масштабах более нескольких суток. Это ограничение является принципиальным и неустранимым. Вместе с тем, модели могут от заданных начальных условий с шагом в несколько часов генерировать по детерминированным физически обоснованным алгоритмам некоторую последовательность сменяющих друг друга внутренне согласованных состояний атмосферы и океана, имитируя синоптические процессы. Такая имитация не претендует на прогноз синоптической обстановки в какой-либо конкретный период времени в будущем. Однако есть основания полагать, что при осреднении модельных результатов за интервал порядка 30 лет они приближаются к осредненным за такой же промежуток времени параметрам реальной климатической системы. При осреднении за меньший промежуток времени точность уменьшается и на десятилетнем интервале становится весьма низкой. В современной климатологии на таких временных масштабах принято говорить о климатической изменчивости. При общем понимании важности ее прогноза, необходимых для этого методов создано пока не было. Лишь относительно недавно появились первые работы, в которых выдвигается концепция «бесшовного» прогноза, т.е. такого построения гидродинамической модели и расчетов по ней, которое позволяет охватить все масштабы времени, от метеопрогноза на несколько дней, недель и месяцев, до прогноза (сценария) изменчивости в масштабах десятилетия и климатического сценария столетнего масштаба [9].

Между тем уже сейчас можно предложить метод прогностической оценки изменчивости климатических характеристик на одно-два десятилетия, в основе которого лежит синтез результатов, получаемых по гидродинамическим и эмпирико-статистическим моделям. Предлагаемый метод

8

использует суперпозицию долгопериодной трендовой составляющей рассматриваемых величин, определяемой расчетами по гидродинамическим моделям за достаточно продолжительные интервалы времени (порядка 100 лет), и составляющей, описывающей изменчивость на десятилетних интервалах с учетом преобладающих форм атмосферной циркуляции. Эта составляющая определяется на основе анализа данных наблюдений и эм-пирико-статистического моделирования. Далее кратко излагаются принципы построения эмпирико-статистической модели полей температуры воздуха и осадков, учитывающей особенности атмосферной циркуляции, анализируются результаты расчетов по этой модели для Центрально-Азиатского региона и обсуждается возможность их применения для прогностической оценки изменчивости на период одно-два десятилетия.

В ряде предшествующих публикаций была представлена эмпири-ко-статистическая модель климата, при помощи которой были получены прогнозы среднегодовой температуры воздуха для регионов Северного полушария и сезонных температур для территории России и сопредельных государств [1, 2]. Напомним, что в основе этой модели лежит анализ взаимосвязи изменений глобальной Тл (() и региональных Тр (() температур

воздуха, осредненных за месяц, сезон или год. Глобальная температура выступает в качестве предиктора регрессионной модели; предполагается, что для заданных сценариев эмиссии парниковых газов ее прогноз может быть получен независимыми методами. Математический формализм такой модели отражает следующее уравнение:

Тр (0 = ар ■ Тл (О + Ьр + п((), (1)

где ар и Ь - коэффициенты линейной связи глобальной и региональной температуры воздуха; п(() - слагаемое, учитывающее влияние стохастических факторов и процессов синоптического масштаба. Предполагается, что влияние синоптических процессов можно свести к минимуму путем скользящего временного осреднения рядов Т(() и Тр (() за период

Л^- = — порядка десятилетия, при этом:

Ч+1

® (2)

В этом случае, полагая, что коэффициент Ьр не зависит от времени, можно переписать уравнение (1) в следующем виде:

9

АГр (1г) = ар-АГл «г). (3)

В уравнении (3) АТр и АТгл - изменения региональной и глобальной температуры воздуха за рассматриваемый промежуток времени порядка одно-го-двух десятилетий, линейный коэффициент ар рассчитывается методом

наименьших квадратов по длительным рядам наблюдений и характеризует региональную чувствительность климата к изменению глобально осред-ненной температуры воздуха на 1 °С. Дисперсию этого коэффициента (Га можно рассматривать в качестве индикатора обоснованности эмпирической модели изменения температуры воздуха в данном регионе. Заметим, что аналогичный подход использовался в работе [6] с тем лишь различием, что значения региональной чувствительности среднегодовой температуры воздуха и ее дисперсии рассчитывались для всего Земного шара в узлах регулярной пространственной сетки 5°*5°, при этом использовались наблюдений за период 1910...2005 гг.

Прогностическую силу эмпирико-статистической модели на десятилетнем масштабе времени можно значительно повысить, уменьшив неопределенность, связанную с влиянием синоптических процессов и выделив различные моды атмосферной циркуляции. Для каждой из мод можно установить пространственные закономерности распределения температуры и осадков и использовать их для анализа климатической изменчивости на интервалах порядка одного-двух десятилетий. Сами циркуляционные моды можно определить различными методами.

В современной климатологии большое распространение получили индексы, отражающие развитие аномалий циркуляции в атмосфере, рассчитываемые по данным давления на уровне моря и значениям геопотенциальной высоты изобарической поверхности 500 гПа. Наиболее известны индекс арктического, северо-атлантического, северо-тихоокеанского и южного колебания. Согласно многочисленным исследованиям, СевероАтлантическое колебание в значительной степени определяет погоду (интенсивность и траектории циклонов и штормов, аномалии осадков и приземной температуры воздуха) в зимний сезон на акватории Северной Атлантики, в большинстве стран Европы, на европейской территории России, на Кавказе и на значительной части Центральной Азии.

Принципиально иные детальные классификации были разработаны более 60 лет назад Вангенгеймом и Гирсом [3] и независимо от них Дзерд-зеевским [4, 5]. В отличие от перечисленных индексов, рассчитываемых

10

по точечным данным, эти классификации основаны на анализе пространственных закономерностей распределения типичных барических образований во всем северном полушарии. По сути эти весьма близкие классификации в континууме состояний барического поля атмосферы выделяют типичные моды циркуляции, характеризуемые различным соотношением зонального и меридионального переноса.

Классификация Б.Л. Дзердзеевского выделяет 4 группы циркуляции: I - зональная, когда блокирующие процессы отсутствуют и отмечаются одновременные выходы южных циклонов в двух-трех секторах полушария; II -группа нарушения зональности, когда при антициклоне на полюсе формируется один блокирующий процесс и 1.3 выхода южных циклонов в разных секторах; III - меридиональная северная группа, когда при антициклоне на полюсе отмечается 2.4 блокирующих процесса и столько же выходов южных циклонов; IV - меридиональная южная, когда наблюдается циклоническая циркуляция над Арктикой, которая определяется развитием циклонической деятельности на арктическом фронте и регенерацией на нем приходящих с юга в высокие широты окклюдированных циклонов.

Несколько иная классификация была разработана в 1930-е годы Г.Я. Вангенгеймом для атлантико-евразийского сектора и затем распространена А.А. Гирсом на все северное полушарие. Эта классификация учитывает распределение длинных волн в тропосфере и нижней стратосфере. В основе ее лежит понятие элементарного синоптического процесса, для которого в течение всего времени сохраняется знак аномалии барического поля и основные траектории движения воздушных масс. Было выделено 26 типов таких процессов, сгруппированных затем в 3 основные формы циркуляции, обозначаемые Ж, Е, С (для американо-тихоокеанского сектора - 2, М1, М2). Форма циркуляции Ж - представляет собой слабовозмущенный западный перенос («западная»), когда атмосферные волны малой амплитуды движутся в целом вдоль параллелей, а межширотный обмен ослаблен; при этом на севере умеренной зоны и в приполярных областях формируется отрицательная аномалия приземного давления, в то время как в южных районах умеренной зоны и в субтропиках происходит формирование области положительной аномалии приземного давления. Формы Е («восточная») и С («меридиональная») представляют собой стационарные волны большой амплитуды, различным образом локализованные географически. При господстве обеих этих форм активизируется меридиональный перенос. При форме Е хорошо развиты исландская и алеут-

11

ская депрессии, а их ложбины распространяются на северо- и юго-восток, азорский и гонолульский антициклоны смещены к западу, сибирский антициклон зимой, как правило, смещен к западу и ослаблен, субтропическая зона высокого давления расчленена, над Европой и западной частью Америки наблюдаются стационарные антициклоны или их гребни. При форме С локализация основных гребней и ложбин в целом обратна той, которая наблюдается при форме Е: исландская и алеутская депрессии сильно заполнены и на их месте могут образовываться гребни субтропического максимума, субтропическая зона высокого давления расчленена, субтропические антициклоны смещены к северу, сибирский антициклон хорошо развит и зачастую сливается с полярным антициклоном, североамериканский циклон смещается в восточную часть Америки, над Европой и Западной Америкой формируются области пониженного давления, обусловленные преобладанием «ныряющих» циклонов [3].

Для установления зависимостей между атмосферной циркуляцией и пространственным распределением аномалий температуры воздуха и осадков были использованы данные суточного разрешения по формам циркуляции в классификации Вангенгейма-Гирса за период 1891... 2008 гг. и данные месячного разрешения по температуре и осадкам 455 метеорологических станций, расположенных на территории бывшего СССР (архив Г.В. Грузы). По суточным данным о циркуляции были построены архивы повторяемости каждой из форм месячного и сезонного разрешения. Повторяемость здесь и далее определяется как отношение суммарного числа дней с данной формой циркуляции к общему числу дней в рассматриваемый период (месяц или сезон), выраженное в процентах. На рис. 1 представлены графики временного хода повторяемости каждой из трех циркуляционных форм Ж, Е и С для зимы и лета.

На графиках отчетливо прослеживаются изменения векового хода форм циркуляции за последние 40 лет как в зимний, так и в летний сезоны. С начала 1970-х годов имело место заметное увеличение повторяемости формы Ж Зимой увеличение было более сильным, чем летом, повторяемость выросла с 20 % почти до 60 %, однако в начале 2000-х наметилась явная тенденция к понижению.

12

0

1890 1910 1930 1950 1970 1990 2010

100 г

2 60

W

40 -20 -0

1890 1910 1930 1950 1970 1990 2010

100 г

60

100 г

40 20 0

1890 1910 1930 1950 1970 1990 2010

■ 100

I 60 «

II 40 Й 20

С

0

1890 1910 1930 1950 1970 1990 2010 Год

Зима

0

1890 1910 1930 1950 1970 1990 2010

100

60 -40

20 Р

С

о С

0

1890 1910 1930 1950 1970 1990 2010 Год

Лето

Рис. 1. Временные ряды повторяемости (суммарной продолжительности) для каждой из трех циркуляционных форм Ж, Е и С в процентах от продолжительности рассматриваемого периода для зимы и лета.

В точности противофазные изменения повторяемости отмечены для формы Е. Повторяемость формы С в целом много ниже, чем любой другой, в среднем за сезон она составляет около 20 %, при этом с 1970-х годов имело место увеличение повторяемости этой формы в зимний период. В летний сезон изменения повторяемости каждой из циркуляционных форм были схожи с зимними, но меньшими по величине. Отметим, что при сезонном осреднении графики повторяемости каждой из форм значительно более сглаженные, чем при месячном. Так, на всем рассматриваемом периоде можно выделить лишь 8 лет, в которые повторяемость формы Ж в среднем за зиму превышала 60 %, при месячном осреднении число таких лет для января составляет 17. При уменьшении порога до 50 % эти цифры составляют, соответственно 20 и 31 год. Из отдельных лет, характеризуемых преобладанием

13

в рассматриваемый период (месяц или сезон) какой-либо одной формы циркуляции, можно составить дискретные ряды наблюдений, на основе которых проводить дальнейший анализ полей метеоэлементов. Предварительно из полного ряда наблюдений необходимо удалить тренды, обусловленные долгопериодными климатическими изменениями.

Основополагающей гипотезой эмпирико-статистической модели является предположение о том, что каждой из циркуляционных форм соответствует вполне определенная и достаточно устойчивая картина распределения аномалий температуры воздуха и осадков, осредненных за отдельные месяцы или сезоны года. Для проверки этой гипотезы использовались дискретные ряды лет, в которые длительность какой-либо одной циркуляционной формы в заданный месяц или сезон превышала 50 %. Был также рассмотрен ряд оставшихся лет, когда ни одна из форм циркуляции не преобладала. Такие ряды были составлены для каждого из 12 месяцев, а также для зимнего и летнего периодов. По ним были рассчитаны аномалии температуры воздуха и атмосферных осадков по отношению к нормам за период 1961.1990 гг. Карты аномалий температуры для января и июля для Центрально-Азиатского региона представлены на рис. 2. Месячная дискретизация была выбрана для того, чтобы обеспечить достаточную продолжительность рядов с преобладанием каждой из циркуляционных форм. В январе ряд для Ж составил 32 года, для Е - 39 лет, для С - 10 лет; в июле, соответственно, Ж - 14 лет, Е - 47 лет и С - 26 лет. На картах можно выделить различающиеся для трех форм циркуляции картины пространственного распределения аномалий температур и осадков на рассматриваемой территории. Отметим, что выделенные по месячным данным закономерности характерны также и для сезонов в целом, которые они представляют, однако при сезонном осреднении продолжительность некоторых дискретных рядов весьма невелика, что затрудняет анализ.

В январе (рис. 2) при циркуляции Ж вся Центрально-Азиатская территория, исключая восточную часть Киргизии и юг Таджикистана, охвачена положительной температурной аномалией. Ее величина максимальна в северной и северо-западной частях Казахстана, достигая 3 °С и более, и убывает в юго-восточном направлении, составляя 1.3 °С в центральной части Казахстана, 1.2 °С в Узбекистане и Туркмении и менее 1 °С на юго-востоке Казахстана, в Киргизии и Таджикистане.

14

январь

июль

<-3 -3 -2 -1 0 1 2 3 >3 °С

Рис. 2. Аномалии температуры воздуха (°С), по отношению к норме 1961... 1990 гг., для дискретных рядов лет с преобладанием каждой из форм циркуляции: а - Ж, б - Е, с - С.

При циркуляции Е картина полностью противоположна, т.е. январские температурные аномалии на всей рассматриваемой территории отрицательны, убывая по абсолютной величине в направлении с севера на юг от -3 °С в центральной части северного Казахстана до -1 °С и менее в Туркмении, в центральной и южной частях Узбекистана, в Таджикистане и в Киргизии. При форме циркуляции С на всей Центрально-Азиатской территории за исключением западной части Казахстана январские аномалии по-

15

а

б

с

ложительны, их пространственное распределение зеркально симметрично имеющему место при форме Ж. Аномалии температуры достигают наибольшей величины, более 3 °С, на западе Казахстана, убывая к востоку и юго-востоку. В восточной части Казахстана имеется слабая отрицательная аномалия до -1 °С.

В июле поле температурных аномалия гораздо более однородно, прежде всего вследствие меньшей изменчивости температуры в летний период. Абсолютная величина аномалий не превышает 1 °С, однако и здесь можно заметить циркуляционно обусловленные различия. Так, при циркуляции Ж большая часть рассматриваемой территории охвачена слабой положительной аномалией, за исключением центральной части северного Казахстана и Туркмении. При форме Е имеет место противоположная картина, почти вся территория охвачена слабой отрицательной температурной аномалией, за исключением восточной части, где аномалия слабая положительная. При форме С картина почти полностью противоположна наблюдаемой при форме Е. В итоге на протяжении года сохраняется достаточно устойчивый характер пространственного распределения температурных аномалий, связанных с каждой из циркуляционных форм, при этом наибольшая контрастность по величине аномалий имеет место в январе, а наименьшая - в летние месяцы.

Сравнение полученных результатов дает возможность оценить средние показатели изменчивости температуры воздуха при смене циркуляционных форм. На рис. 3 приведены карты амплитуды таких изменений, определяемой как наибольшая разность месячных аномалий температуры, соответствующих различным парам мод атмосферной циркуляции (т.е. наибольшие разности между парными сочетаниями карт на рис. 2). Видно, что изменчивость температуры, обусловленная сменой циркуляционных форм, имеет явно выраженный сезонной ход и географическое распределение. Амплитуда таких изменений максимальна зимой, достигая 5.6 °С на севере Казахстана, превышая 7 °С в крайней северо-восточной части и уменьшаясь до 3.4 °С на юге рассматриваемой территории. Летом амплитуда мала, перепады температуры при смене циркуляционных форм не превышают 1 °С практически на всей территории и лишь на востоке и западе Казахстана возрастают до 2 °С.

Что касается осадков, их распределение имеет более мозаичный характер, однако и здесь связь с типом циркуляции прослеживается (рис. 4). В январе при преобладании форм Ж и Е аномалии имеют разные

16

знаки и относительно невелики, в то время как при форме С большая часть территории охвачена положительной аномалией, в ряде районов Казахстана она достигает 10.15 мм/мес, причем это характерно для всех сезонов года, кроме летнего.

январь июль

0 1 2 3 4 5 6 7 >7 °С

Рис. 3. Амплитуда изменений температуры воздуха, обусловленная преобладанием разных форм циркуляции.

В июле при форме Ж положительные аномалии осадков усилены, в восточных и западных районах Казахстана они превышают 15 мм/мес. При форме Е слабая положительная аномалия охватывает весь Казахстан, Киргизию и южную часть Туркмении, на остальной территории аномалия имеет небольшую отрицательную величину. При форме С вся восточная и юго-западная части рассматриваемой территории охвачены отрицательной аномалией осадков, величина которой увеличивается в северо-восточном направлении, достигая в отдельных районах - 15 мм/мес.

По аналогии с амплитудой изменчивости температурного поля, можно рассчитать контрастность выпадения осадков при смене форм атмосферной циркуляции. Результаты таких расчетов представлены на рис. 5. В январе изменчивость осадков, обусловленная сменой циркуляционных форм, на всей рассматриваемой территории невелика, амплитуда редко превышает 15 мм/мес. Наибольшая контрастность амплитуды изменений осадков при сменах циркуляционных форм наблюдается в апреле в восточных и южных районах Казахстана, на северо-востоке Киргизии и в центральных районах Узбекистана.

17

январь июль

<-15 -15 -10 -5 0 5 10 15 >15 °С

Рис. 4. Аномалии количества осадков (мм), по отношению к норме 1961... 1990 гг., для дискретных рядов лет с преобладанием каждой из форм циркуляции: а - Ж, б - Е, с - С.

В заключение отметим возможность применения полученных результатов в прогностических целях для оценки климатической изменчивости на интервалах времени порядка одного-двух десятилетий. На таком временном интервале наряду с процессами синоптического масштаба, воздействие которых на поля температуры и осадков обобщенно отражено на представленных выше картах, может оказывать воздействие долгопе-

18

риодная составляющая изменения климата. Ее можно оценить при помощи гидродинамического моделирования и на относительно небольшом интервале времени характеризовать линейным региональным трендом. Вместе с тем, даже при самых агрессивных сценариях эмиссии парниковых газов, обусловленные долгопериодными трендами приращения температуры и осадков на десятилетнем интервале значительно меньше аномалий, определяемых циркуляционными факторами. По этой причине они вносят малый вклад в общую изменчивость.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

январь июль

О 5 10 15 20 25 30 35 >35 °С Рис. 5. Амплитуды изменения количества осадков (мм), обусловленные преобладанием разных форм циркуляции.

Проводя параллель с традиционной прогностической климатологией, можно говорить о различных сценариях климатической изменчивости, принимая во внимание, что имеются три основные источника неопределенности. Первые два из них связаны со сценариями эмиссии парниковых газов и выбором гидродинамической модели или ансамбля моделей. Они влияют на долгопериодную составляющую. По указанной выше причине эти неопределенности не сказываются заметным образом на прогнозе климатической изменчивости десятилетнего временного масштаба. Иного рода неопределенность связана с соотношением повторяемости различных форм циркуляции при изменении климата, прогнозировать которую на десятилетние интервалы времени можно лишь экстраполяционными методами, используя данные за предшествующий период. Так, например, после 1980-х годов происходило увеличение повторяемости формы циркуляции Ж и уменьшение формы Е, при этом форма С также росла, но оставалась заметно ниже первых двух (см. рис. 1). Это дает основание полагать, что в ближайшее де-

19

сятилетие в полях аномалий температур и осадков будут преобладать закономерности, выявленные для формы W при том, что максимальные отличия от такого режима можно оценить, используя карты на рис. 3 и 5. В совокупности, полученные результаты позволяют оценить вероятности превышения температурой воздуха и осадками заданных пределов в ближайшие одно-два десятилетия, что существенно расширяет возможности оценки последствий изменений климата.

Авторы выражают признательность сотрудникам отдела долгосрочных прогнозов Арктического и Антарктического института Росгидромета за предоставление данных о формах атмосферной циркуляции. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, гранты 07-05-00209 и 09-05-13544.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Анисимов О.А., Белолуцкая М.А. Современное потепление как аналог климата будущего. // Физика атмосферы и океана. - 2003. - № 2. - С. 211 - 221.

2. Анисимов О.А., Лобанов В.А., Ренева С.А. Анализ изменений температуры воздуха на территории России и эмпирический прогноз на первую четверть 21 века. // Метеорология и гидрология. - 2007. - № 10. - С. 20 -30.

3. Гирс А. А. Основы долгосрочных прогнозов погоды. -Л.: Гидрометеоиз-дат, 1960. - 216 с.

4. Дзердзеевский Б.Л. Циркуляционные механизмы в атмосфере Северного полушария в 20 столетии. - М.: Наука, 1968. - 197 с.

5. Дзердзеевский Б. Л. Общая циркуляция атмосферы и климат. Избранные труды. - М.: Наука, 1975. - 287 с.

6. Семенов С.М., Израэль Ю.А., Груза Г.В., Ранькова Э. Изменения глобальной температуры и региональные риски при некоторых стабилизационных сценариях антропогенной эмиссии диоксида углерода и метана. / Изменения климата: влияние внеземных и земных факторов. Под ред. Ла-верова Н.П., Коваленко В.И., Собисевича А.Л. - М.: ИФА РАН, 2008. - С. 24 - 37.

7. Школьник И.М., Мелешко В.П., Гаврилина В.М. Валидация региональной климатической модели ГГО. // Метеорология и гидрология. - 2005. -№ 1. - С. 14 - 27.

8. Школьник И.М., Мелешко В.П., Катцов В.М. Региональная климатическая модель ГГО для территории Сибири. // Метеорология и гидрология. - 2007. - № 6. - С. 5 - 18.

9. Toth Z., Pena M. and Vintzileos A. Bridging the Gap between Weather and 20

Climate Forecasting: Research Priorities for Intraseasonal Prediction. // Bulletin of the American Meteorological Society. - 2007. - № 9. - Р. 1427 - 1429.

Государственный гидрологический институт, Россия, г. Санкт-Петербург

АТМОСФЕРАЛЫЦ ЦИРКУЛЯЦИЯНЬЩ ТYРЛЕРI ЖЭНЕ АУА ТЕМПЕРАТУРАСЫ МЕН ЖАУЫН-ШАШЫН АУЫТКУЛАРЫНЬЩ ТАРАЛУЫ: ОРТАЛЫЩ АЗИЯ АЙМАГЫНА АРНАЛГАН ТАЛДАУ МЕН БОЛЖАМ МYМКIНДIГI

Геогр. Fылымд. О.А. Анисимов

докторы

Е.Л. Жильцова Физ.-мат. Fылымд. О.К. Захарова канд.

¥зац кезецдег1 трендтщ, сонымен цатар атмосфералыц циркуляцияныц басым турлергн ескере отырып, онжылдыц аралыцтагы взгер1стерд1 сипаттауга мумктдш беретт цурамдас бвлжтердщ суперпозициясын пайдалана отырып ауа температурасы мен жауын-шашынныц езгергштШн багалау эдс эз1рленд1. Вангенгейм-Гирс жгктелугндегг атмосфералыц циркуляцияныц уш турмщ эрцайсысы басым болган жагдайдагы, цыс жэне жаз айларындагы ауа температурасы мен жауын-шашынныц езгеру карталары жасалынды. Орталыц Азия аймагына арналган талдау нэтижелерi талцыланады.

21

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.