CC BY
137
УДК 551.56/58+551.58 М.Ф. Андрейчик, Л.Д.-Н. Монгуш
ИЗМЕНЕНИЕ АТМОСФЕРНЫХ ОСАДКОВ И ГИДРОТЕРМИЧЕСКОГО КОЭФФИЦИЕНТА НА ФОНЕ ПОТЕПЛЕНИЯ КЛИМАТА В ХЕМЧИКСКОЙ КОТЛОВИНЕ РЕСПУБЛИКИ ТЫВА
В результате изучения динамики аномалий атмосферных осадков в Хемчикской котловине Республики Тывы выявлено, что потепление климата обусловило уменьшение атмосферных осадков на 13%, а гидротермического коэффициента - на 18,3%.
Ключевые слова: Республика Тыва, Хемчикская котловина, потепление климата, осадки, гидротермический коэффициент.
M.F. Andreychik, L.D.-N. Mongush THE CHANGING OF ATMOSPHERIC PRECIPITATION AND HYDROTHERMAL COEFFICIENT ON THE BACKGROUND OF CLIMATE WARMING IN KHEMCHIKSKAYA HOLLOW OF THE TYVA REPUBLIC
As a result of study of the atmospheric precipitation rainfall anomaly dynamics in Khemchikskaya hollow of the Tyva Republic it was revealed that climate warming caused the precipitation decrease by 13% and hydrothermal coefficient by 18.3%.
Key words: the Tyva Republic, Khemchikskaya hollow, climate warming, precipitation, hydrothermal coefficient.
Введение. Хемчикская котловина расположена в долине р. Хемчик на расстоянии около 2400 км от Северного Ледовитого, 2800 км - от Тихого и 3200 км - от Индийского океанов (рис. 1).
Рис. 1. Орографическая схема Республики Тыва. Котловины: 1) - Центрально-Тувинская (1а - Хемчикская, 1б - Улуг-Хемская); 2) - Тоджинская; 3) - Убсунурская; 4) - Турано-Уюкская
Удалённость от океанов и барьерная роль горных хребтов с северо-западной стороны обеспечивают в котловине резкую континентальность климата и малое количество атмосферных осадков. Большая часть их выпадает на наветренных склонах Саян и Алтая. В зимний период котловина находится в зоне обширного и устойчивого антициклона, центр которого расположен над Монголией.
Актуальность. По данным Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), количество осадков на материках северных широт к 2001 г. увеличилось на 10-50%. Полученные результаты показывают, что приращение осадков по Республике Тыва варьирует в широких пределах: от плюс 31,7 мм в Тоджинской до минус 26,9 мм в Хемчикской котловинах.
Цель исследования. Изучить динамику аномалий атмосферных осадков в Хемчикской котловине на фоне потепления климата за период 1977-2008 гг.
Методика обработки статистических данных. Для оценки изменения климата Всемирная метеорологическая организация рекомендует в качестве исходной характеристики использовать тридцатилетний период - 1961-1990 гг. Именно от этих средних значений метеорологических параметров данного периода и принято отсчитывать степень изменения климата. Нами выделены два периода: 1961-1990 и 1977-2010 гг. Методика обработки изложена в нашей работе [1].
Увлажненность территории определяется соотношением приходной и расходной составляющих деятельного слоя почвы - осадками и испарением. Для характеристики увлажненности используются такие показатели, как индекс сухости Будыко, гидротермический коэффициент (ГТК) Селянинова [4], коэффициент увлажнения Чиркова [5]. По нашему мнению, наиболее удобно использовать ГТК Селянинова. Разумное научное обоснование и простота его вычисления послужили причинами включения данного показателя в стандартный перечень индексов аридности любого региона планеты [6].
ГТК=1г/(0,1Б),
где ^г - сумма осадков за рассматриваемый период календарного года (месяц, вегетационный период) со среднесуточными температурами выше 10°С, мм;
Р - сумма активных температур (выше 10°С) за тот же период календарного года.
Изменение атмосферных осадков. Климатические изменения осадков в масштабах планеты изучены значительно хуже, чем приземная температура воздуха. Это объясняется не только большой изменчивостью данного фактора, но и отсутствием единой методики наблюдений. Так, в России она многократно корректировалась с 1936 по 2000 г. [2, 3].
Анализ представленных данных показывает неравномерность выпадения осадков во времени. Общей закономерностью в динамике осадков является преобладающая их доля в теплый период года (табл. 1).
Таблица 1
Распределение осадков по различным временным периодам в абсолютных и относительных единицах. Метеостанция Тээли
Период, гг. Зима Весна Лето Осень Теплый период (!У-Х) Холодный (і-!!!, Хі-Хі!)
Распределение осадков, мм
1961-1990 22,2 16,0 142,6 25,6 184,2 22,2
1977-2008 19,6 15,4 126,8 17,7 159,9 19,6
Распределение осадков, %
1961-1990 10,8 7,7 69,1 12,4 89,2 10,8
1977-2008 10,9 8,6 70,6 9,9 89,1 10,9
Из таблицы следует, что закономерность распределения осадков по сезонам года в процентном отношении за базовый (1961-1990) и сравниваемый (1977-2008) периоды практически одинакова.
Максимум атмосферных осадков приходится на самый теплый месяц - июль. В Хемчикской котловине количество осадков уменьшилось на 26,9 мм , а на соседней метеостанции (Кызыл) - на 6,3 мм. Это подчеркивает многообразие особенностей климата в горных условиях Республики Тыва.
Достоверность уменьшения осадков в Хемчикской котловине за 1977-2008 гг. была проведена классическим методом, рекомендованным Всемирной метеорологической организацией (рис. 2).
о
го
С!
ГО
о
X
С
100,0
80,0
60,0
40.0
20.0 0,0
-20,0
-40,0
-60,0
-80,0
-100,0
-120,0
' * ►
1
1 л 1
А I А ж 1 I Т
СО т- у ,7
5 Г та № ЕГ !Г (У) ^2.
I* V 1- Я/Т
♦ 1
!.» = -1,059 4х - 4, 468 6^ 1
Р2 = 3,5473
Год
—о—Аномалия
—о—Сглажен.
----Линейный
(Сглажен.)
Рис. 2. Динамика аномалий атмосферных осадков и сглаженных их значений по 11-летним циклам
за 1977-2008 гг. (Метеостанция Тээли)
Коэффициент усредненного линейного тренда показывает, что среднегодовое уменьшение атмосферных осадков составило 1,1 мм, а за 32- летний период - 26,9 мм.
Изменение гидротермического коэффициента. По нашим данным, темпы среднего повышения температуры воздуха в Хемчикской котловине за 1977-2008 гг. составили 2,3 °С. Наибольшее повышение температуры воздуха наблюдается в холодный период года - 57,8%, наименьшее - в теплый - 19,8%, промежуточное положение занимает переходный период (апрель и октябрь) - 22,4%.
Динамика значений гидротермического коэффициента в разрезе вегетационного периода за 19611990 и 1977-2008 гг. в Хемчикской котловине представлена на рисунке 3.
1,60
1,40
1,20
-&
-&
§ го 1,00
О
С!
0)
I-
о
С!
0,80
0,60
0,40
0,20
0,00
□ 1961-90 гг.
□ 1977-08 гг.
V VI VII VIII Месяц
IX
Рис. 3. Динамика средних значений гидротермических коэффициентов за 1961-1990 и 1977-2008 гг.
(Метеостанция Тээли)
На рисунке прослеживается уменьшение гидротермических коэффициентов в 1977-2008 гг.
Вычисленные параметры статистической обработки ГТК в Хемчикской котловине указывают на неоднозначную закономерность их динамики в анализируемые периоды. Анализ результатов статистической обработки показывает, что значения гидротермического коэффициента в 1977-2008 гг. по сравнению с базовым периодом (1961-1990 гг.) уменьшились в среднем на 18,3 %.
Влагообеспеченность условий выращивания сельскохозяйственных культур оценивается по таблице 2.
Таблица 2
Шкала для классификации уровней влагообеспеченности по значению ГТК (Хомякова Г.В., Зоидзе Е.К., 2002)
ГТК Характеристика степени влагообеспеченности ГТК Характеристика степени влагообеспеченности
<0,20 Очень сильная засуха 0,76-1,00 Недостаточная
0,21-0,39 Сильная засуха 1,10-1,40 Оптимальная
0,40-0,60 Средняя засуха 1,41-1,50 Повышенная
0.61-0.75 Слабая засуха >1,5 Избыточная
Таблица 2 позволяет оценить тенденцию ухудшения степени влагообеспеченности района. Так, по данным рисунка 3, влагообеспеченность августа 1961-1990 гг. перешла из категории «недостаточной» в «слабую засуху» (1977-2008 гг.), а в сентябре соответственно - из «повышенной» в «недостаточную».
Выводы
1. Закономерность динамики годового хода осадков выражается полиномом шестой степени с максимумом в июле месяце. Наибольшее количество осадков выпадает в теплый период (IV-X) - 89,1%, в холодный период (I-III, XI-XII) - 10,9%, на весну (IV-V) и осень (IX-X) приходится соответственно 8,6 и 9,9%.
2. Уменьшение атмосферных осадков (на 26,9 мм) за 1977-2008 гг. на фоне повышения температуры воздуха (2,3 °С) обусловило уменьшение гидротермического коэффициента на 18,3%, что ухудшило влагообеспеченность сельскохозяйственных культур.
Литература
1. Андрейчик М.Ф., Чульдум А.Ф. Изменение климата в Улуг-Хемской котловине Тувинской горной об-
ласти // Оптика атмосферы и океана. - 2010. - С. 1-6.
2. Голубев В.С. Изучение точности учета атмосферных осадков // Тр. ГГИ. - Вып. 176. - С. 45-50.
3. Богданова Э.Г., Ильин Б.М., Драгомилова И.В. Опыт применения усовершенствованной методики корректировки суточных сумм осадков в различных климатических условиях // Тр. ГГО, 2003 - Вып. 551. - С. 23-50.
4. Лосев А.П., ЖуринаЛ.Л. Агрометеорология. - М.: Колос, 2001. - 301 с.
5. Чирков Ю.И. Агрометеорология, - Л.: Гидрометеоиздат, 1986. - 296 с.
6. Stadler S.J. Aridity indexes. The Encyclopedia of Climatology // Ed. by J.E.Oliver, R.W.Fairbridge; Van Nostrand Reinhold Company. - New York, 1987. - P. 102-106.
---------♦'----------
