CC BY
73
УДК 551.513.539.38405 БКК 26.222.6
В.А. Румянцев, Л.К. Ефимова
ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА ВОДОСБОРА ЛАДОЖСКОГО ОЗЕРА ПО ДАННЫМ РЕГИОНАЛЬНОЙ МОДЕЛИ RCAO (ЦЕНТР РОССБИ, SMHI, ШВЕЦИЯ)
Проанализированы воспроизведения температуры приземного воздуха, осадков и испарения на водосборе Ладожского озера в различные периоды современной региональной гидродинамической моделью климата RCAO (центр Россби, SMHI, Швеция). Пред-ставленые результаты диагноза сопоставлены с эмпирическими данными в XX в., кроме того, приводятся полученные сценарные оценки изменений климата при реализации различных сценариев, описывающих прогностический рост антропогенных эмиссий в атмосферу парниковых газов и аэрозоля.
Ключевые слова:
антропогенная эмиссия, водосбор, климат, Ладожское озеро, региональная модель RCAO, температура приземного воздуха
Ввиду востребованности и, вместе с тем, ограниченности глобальных пресноводных ресурсов суши, исследования природных факторов, существенно влияющих на динамику их формирования в конкретном регионе, в том числе в будущем, несомненно, актуальны в теоретическом и прикладном аспектах. В Северо-Западном регионе России наибольшие пресноводные ресурсы локализованы в Ладожском озере.
Общество
Terra Humana
Ладожское озеро, крупнейшее в Европе (площадь акватории - 17 678 км2), занимает 16-е место по площади и 14-е - по объему среди великих озер мира. Запасы пресной воды в нем весьма значительны и уникальны для Европы, поскольку объем его водной массы составляет 908 км3.
Обширный водосборный бассейн Ладожского озера, в который входят такие крупные озера, как Онежское (второе по величине в Европе), Сай-менское, Ильмень и их водосборы, имеет площадь 278 000 км2, расположен на территории трех государств - России (80%), Финляндии (19,9%), Белоруссии (0,1%) - и различается большим разнообразием физико-географических условий.
Низкочастотные колебания климата в регионе водосборного бассейна Ладожского озера в значительной мере обуславливают закономерности изменения термического режима и уровня Ладожского озера и тем самым существенно влияют на итоговое распределение антропогенной нагрузки на озеро, качество воды в нем, его экологию. В этой связи исследование закономерностей изменений климата в регионе водосборного бассейна Ладожского озера необходимо также и для выявления характерных особенностей и оценок возможных изменений структуры экосистемы этого уникального озера, в том числе в будущем. При этом в последнее время в исследованиях, связанных с актуальной проблемой будущих глобальных изменений климата, все большее внимание уделяется изучению региональной специфики их проявлений.
Вместе с тем, как известно, корректные исследования низкочастотных колебаний климата и влагооборота в атмосфере, позволяющие воспроизводить сезонные и межгодовые колебания температуры и влажностного режима методами численного моделирования, проводятся с помощью физически полных глобальных и региональных моделей климата, различающихся методами параметризации основных физических процессов и пространственным разрешением. Такие глобальные и региональные модели климата позволяют получать также оценки изменений температурно-влажностного режима при возможных антропогенно обусловленных изменениях климата в будущем по соответствующим сценариям, и в частности - на водосборе Ладожского озера1.
Для анализа изменений климата в вышеназванном регионе водосборного бассейна Ладожского озера и получения сценарных оценок его антропогенных изменений в будущем (в связи с увеличением содержания в атмосфере парниковых газов и аэрозоля) мы проанализировали результаты численного интегрирования региональной модели климата ЯСЛО, разработанной в Центре Россби 8МИ1 (Шведский метеорологический и гидрологический институт) и имеющей очень детальное горизонтальное разрешение (49 км). Как показали исследования2, эта модель вполне адекватно воспроизводит климат в регионе, охватывающем Европу и часть Атлантического океана. Численные эксперименты с граничными условиями, необходимыми для этой региональной модели, были взяты из современных хорошо известных глобальных моделей климата ECHAM4/OPYC3 (19 уровней по вертикали при
горизонтальном пространственном разрешении около 2,8 градуса, Метеорологический институт им. Макса Планка, Германия)3 и HadCM3 (19 уровней по вертикали, разрешение - 2,5 градуса по широте и 3,75 градуса по долготе, Hadley Centre, Великобритания)4. Эксперименты проводились для двух 30-летних периодов: 1961-1990 гг. (контрольное интегрирование) и 20712100 гг. Для последнего были использованы новые сценарии А2 и В2 антропогенного роста в атмосфере концентраций парниковых газов и аэрозоля, разработанные Межправительственной группой экспертов (Рабочая группа III) по изменению климата, IPCC5. Сценарий А2 близок к верхнему пределу возможной эмиссии парниковых газов (в эквиваленте CO2) и соответствует увеличению концентрации приблизительно до 850 ppm в 2100 г. Заметим, что в разработанном IPCC в 1992 г. сценарии К92а без учета аэрозоля6 предполагалось увеличение парниковых газов (в эквиваленте CO2) до 700 ppm в 2100 г. Таким образом, модельные оценки возможных климатических изменений при реализации сценария А2 представляют интерес еще и потому, что они дают «оценки сверху», то есть почти максимально возможные изменения при учете новых данных о максимально прогнозируемом росте содержания парниковых газов и аэрозоля в атмосфере. Анализ воспроизведений RCAO для водосбора Ладожского озера был проведен коллективом авторов в работе «Моделирование температурно-влажностного режима водосборного бассейна Ладожского озера»7. Сценарий В2 соответствует более низкому содержанию парниковых газов и увеличению концентрации приблизительно до 620 ppm в 2100 году, то есть меньше, чем в более раннем (1992 г.), не учитывающем аэрозоль, сценарии IPCC - К92а. Новый сценарий IPCC В2 очень близок к описанию современного уровня развития промышленности, и прогностический рост эмиссий в атмосферу парниковых газов и аэрозоля по этому сценарию примерно соответствует наблюдаемому их росту за последние 10 лет, что позволяет получить сценарные оценки для более реалистичного, более низкого уровня эмиссий, то есть «оценки снизу».
Ниже приводятся полученные по данным RCAO результаты анализа воспроизведений температуры приземного воздуха, атмосферных осадков и испарения с подстилающей поверхности при реализации в период 20712100 гг. обоих сценариев IPCC А2 и В2. Для расчета средних по водосбору Ладоги значений рассмотренных переменных модельные данные в узлах регулярной сетки модели осреднялись по всем точкам, приходящимся на водосборный бассейн Ладожского озера, с весами, пропорциональными широте места; авторы выражают глубокую признательность В.Ч. Хону за это осреднение. Для сопоставления модельных расчетов с данными наблюдений были использованы фактические данные по среднемесячной и среднегодовой температуре приземного воздуха, месячным и годовым суммам осадков в Санкт-Петербурге для 1961-1990 гг.
Результаты анализа воспроизведений RCAO температуры приземного воздуха, атмосферных осадков и испарения на водосборе Ладоги при реализации обоих сценариев IPCC А2 и В2 представлены на рис. 1-6 для двух вариантов граничных условий RCAO.
Среда обитания
Terra Humana
------Tcp.r._RCAO с
гран.усл. mpi_B2 - - - Тср.г. RCAO c гран.усл. hc_B2
------Тср.г. RCAO с
гран.усл. mpi_A2
......^p.r.RCAO с
гран.усл. hc_A2 ------Тср.г.СПб
годы
Рис. 1. Среднегодовая температура приземного воздуха на водосборе Ладожского озера по данным RCAO с граничными условиями mpi, ^ для сценариев IPPC A2, B2 и по эмпирическим данным
Санкт-Петербурга
На рис. 1 представлена среднегодовая температура приземного воздуха на водосборе Ладожского озера по данным ЯСЛО с граничными условиями тр1, Ьс для сценариев 1РРС А2, В2 и по эмпирическим данным Санкт-Петербурга. Заметим, что здесь и в дальнейшем граничные условия, использованные в ЯСЛО из модели климата ECHЛM4/OPYC3, для краткости обозначаются тр1, а из модели климата На^МЗ - Ьс.
Рис. 1 демонстрирует, что основная отличительная черта межгодовой изменчивости среднегодовой температуры приземного воздуха в регионе водосбора Ладожского озера по данным ЯСЛО, впрочем, как и всех известных глобальных моделей климата8, заключается в тенденции увеличения температуры воздуха в ХХ-ХХ1 вв. в этом регионе. Эта тенденция четко прослеживается и по данным ЯСЛО с использованием обоих рассмотренных вариантов граничных условий: тр1 и Ьс, однако данные региональной модели ЯСЛО, полученные с использованием граничных условий глобальной модели ECHAM4/OPYC3 (тр1), дают больший наклон для линии тренда, чем при использовании граничных условий модели На^МЗ (Ьс). Произведенные вычисления показали, что положительные линейные тренды модельных температур статистически значимы как для среднегодовой температуры, так и для всех месяцев года. Наиболее сильная тенденция увеличения, по данным ЯСЛО и др. моделей, отмечается для рядов среднемесячной январской температуры, а наименьшая - для июльской температуры, что подтверждается анализом эмпирических данных температуры в Санкт-Петербурге9. Результаты сопоставления данных модели ЯСЛО по межгодовой изменчивости приземной температуры воз-
духа и эмпирических данных Санкт-Петербурга (см. рис. 1) указывают на их хорошее соответствие.
Воспроизведение ЯСЛО внутригодовой изменчивости температуры приземного воздуха иллюстрирует рис. 2. На нем приведены результаты расчета годового хода температуры приземного воздуха на водосборе Ладожского озера по данным ЯСЛО за периоды 1961-1990 и 2071-2100 гг. и по эмпирическим данным Санкт-Петербурга. Данные воспроизведения внутригодовой изменчивости температуры приземного воздуха на водосборе Ладожского озера по данным ЯСЛО в контрольном эксперименте за период 1961-1990 гг. достаточно хорошо согласуются с эмпирическими данными температуры Санкт-Петербурга. Но из рис. 2 видно также, что лучшее соответствие эмпирическим данным Санкт-Петербурга отмечается при воспроизведении региональной модели ЯСЛО (межгодовая изменчивость температуры приземного воздуха в период 1961-1990 гг.) с использованием граничных условий глобальной модели климата HadCM3 (Ьс). При использовании сценария 1РСС В2 для периода 2071-2100 гг. модель ЯСЛО воспроизводит более умеренное возрастание температуры приземного воздуха при граничных условиях Ьс (см. рис. 2).
Диапазон изменений среднемесячных температур приземного воздуха на водосборе Ладожского озера от периода 1961-1990 к периоду 20712100 гг. по данным ЯСЛО также демонстрирует рис.2.
Поскольку региональная модель ЯСЛО вполне адекватно воспроизводит приземную температуру воздуха, ее межгодовую и внутригодовую изменчивость на водосборе Ладожского озера в период 1961-1990 гг. (см. рис. 1-2), то очевидна целесообразность использования модельных расчетов для сценарных оценок будущих изменений температурного режима этого региона в период 2071-2100 гг. при реализации обоих сценариев 1РСС: А2 и В2. При этом заметим, что сценарий В2 дает более уме-
месяцы
Рис. 2. Годовой ход температуры приземного воздуха на водосборе Ладожского озера по данным RCAO в периоды 1961-1990 и 2071-2100 гг. и по эмпирическим данным Санкт-Петербурга
Среда обитания
Terra Humana
ренное возрастание приземной температуры воздуха на водосборе Ладоги (примерно на 1,5° меньше, чем для сценария А2). Иными словами, данные по воспроизведению ЯСЛО температуры приземного воздуха на водосборе Ладожского озера в будущем могут быть использованы как ориентировочные оценки возможных антропогенных изменений, вызванных возрастанием эмиссий парниковых газов и аэрозоля в атмосферу.
Воспроизведение же атмосферных осадков, их межгодовой и внутригодовой изменчивости на водосборном бассейне Ладожского озера региональной моделью ЯСЛО сопряжено с определенными трудностями, как, впрочем, и для ряда глобальных моделей климата10. При этом нельзя дать качественную однозначную оценку воспроизведения изменчивости осадков в целом, а необходим дифференцированный подход и оценки воспроизведений обоих видов изменчивости: межгодовой и внутригодовой.
На рис. 3 представлена межгодовая изменчивость осадков на Ладожском водосборном бассейне, согласно воспроизведениям ЯСЛО для обоих сценариев 1РСС (А2, В2) и для двух граничных условий (тр1, Ье), а также по эмпирическим данным Санкт-Петербурга.
1200
1000
Q.
S
800
600
400
200
“Рг год.сум. RCAO с гран.усл. mpi_B2 ■ Pr год.сум. RCAO с hc_B2
-Рг год.сум. RCAO с гран.усл. mpi_A2 Р r год. сум. RCAO с гран.усл. hc_A2 Pr год.сум.СПб_эмп.
Рис. 3. Межгодовая изменчивость осадков на водосборе Ладожского озера по данным RCAO с граничными условиями тр1, Не для сценариев 1РСС А2, В2 и по эмпирическим данным
Санкт-петербурга
Из рис. 3 видно, что на контрольном периоде 1961-1990 гг. модель ЯСЛО немного завышает эмпирические данные Санкт-Петербурга по годовым суммам осадков для обоих вариантов граничных условий тр1 и Ье, но при этом воспроизведения годовых сумм осадков модели ЯСЛО с граничными условиями глобальной модели Иа(1СМ3 (Ье) имеют лучшее согласие с эмпирическими данными. Для периода конца XXI в. (2071-2100 гг.) модельные данные указывают на возрастание годовых сумм осадков на водосборе Ладожского озера для всех рассмотренных вариантов граничных условий
0
и сценариев. В целом для периода 1961-2099 гг. характерна тенденция увеличения, однако степень ее проявления значительно отличается для двух вариантов использованных граничных условий (тр1 и Ье). Тенденция увеличения годовых сумм осадков в конце XXI в. сильнее выражена в воспроизведениях ЯСЛО с граничными условиями глобальной модели климата ECHAM4/OPYC (тр1). Так, разность средних за период 2071-2100 гг. годовых сумм осадков по данным ЯСЛО с граничными условиями тр1 и Ьс составляет 225 мм/год при использовании сценария А2, и почти такая же (231 мм/год) - при использовании сценария В2. Применение в ЯСЛО ецена-рия А2 указывает на большее увеличение годовых сумм осадков в период 2071-2100 гг., чем при использовании сценария В2 (для граничных условий тр1 на 21,3 мм/год и 27,8 мм/год для граничных условий Ье). В целом, как показывает рис. 3, межгодовая изменчивость годовых сумм осадков на водосборе Ладожского озера воспроизводится региональной моделью ЯСЛО вполне удовлетворительно, хотя существуют определенные трудности при выборе конкретных вариантов сценарных оценок межгодовой изменчивости годовых сумм осадков, но о тенденции их изменений и диапазоне таких изменений можно говорить обоснованно.
С воспроизведением внутригодовой изменчивости осадков на Ладожском водосборе моделями климата почти традиционно возникают определенные проблемы11. Это отчасти объясняется большой изменчивостью осадков в пространстве и времени. По этой же причине сложно осуществить сравнение модельных данных по их воспроизведению с эмпирическими данными, и такое сравнение можно рассматривать лишь как ориентировочное, особенно для внутригодовой изменчивости осадков. Как было показано в12, где рассмотрены эмпирические данные по осадкам из восьми источников, имеющиеся в распоряжении немногочисленные эмпирические данные указывают на существование большого разброса фактических данных из разных источников по осадкам на водосборе Ладожского озера. Вышесказанное иллюстрирует рис. 4, на котором приведены результаты воспроизведения ЯСЛО внутригодовой изменчивости осадков на водосборе Ладожского озера и соответствующие эмпирические данные.
Из рис. 4а видно, что нельзя сделать заключение о хорошем соответствии модельных (использующих оба варианта граничных условий тр1 и Ье) и эмпирических данных в период 1961-1990 гг. И здесь, видимо, причины не только в модельных данных, но и в большом разбросе эмпирических данных, о чем уже говорилось выше. Основные несоответствия модельных и фактических данных отмечаются и по амплитуде, и по фазе. Модельные данные ЯСЛО существенно завышают осадки на Ладожском водосборе, в основном с ноября по апрель, для граничных условий тр1 и Ье, а летом при использовании граничных условий Ье модельные данные осадки значительно занижают; при использовании граничных условий тр1 они занижают лишь данные13, а с данными14 и эмпирическими данными Санкт-Петербурга их соответствие вполне удовлетворительное. Таким образом, модельные оценки изменений осадков ЯСЛО в
Среда обитания
Terra Humana
4а)
-P мес.сумм._1961-1990_mpi
-P мес.сумм._1961-1990_hc
-P мес.сумм._1961-1990_эмп.СПб
-P мес.сумм._ECMWF -P мес.сумм^МС
4б
Pr mpi B2_2071-2100 ■ Pr hc B2_2071-2100 Pr mpi A2_2071-2100 ■ •Pr hc A2_2071-2100
Рис. 4. Годовой ход месячных сумм осадков (Рг) на водосборе Ладожского озера в 1961-1990 г. по данным RCAO с граничными условиями тр1, Не, а также по эмпирическим данным Санкт-Петербурга, по данным реанализов ECMWF и ЫМС в XX в (4а) и по данным RCAO для сценариев 1РСС А2 и В2 в период 2071-2100 гг. (4б).
части воспроизведения годового хода имеют значительную долю неопределенности.
Что касается испарения с водосбора Ладожского озера, то воспроизведение ЯСЛО с граничными условиями тр1, Ьс его межгодовой изменчивости демонстрирует рис. 5 для двух рассмотренных сценариев А2 и В2.
Как видно из рис. 5, при воспроизведении годовых сумм испарения с водосбора Ладожского озера данные региональной модели климата ЯСЛО с использованием обоих видов граничных условий (тр1, Ьс) на водосборе Ладоги неплохо согласуются между собой для сценариев 1РСС А2 и В2 для обоих периодов (1961-1990 и 2071-2100 гг.). Для исследуемого водосбора характерна тенденция возрастания месячных сумм испарения при всех вариантах воспроизведения ЯСЛО. В наибольшей степени она проявляется для воспроизведений ЯСЛО с граничными условиями трь Для сценария А2 характерны большие значения воспроизводимого испарения, чем для сценария В2 при обоих вариантах граничных условий.
-Е год.сум гран.усл ■ Е год.сум гран.усл -Е год.сум гран.усл Е год.сум гран.усл
RCAO с mpi_B2 RCAO с hc_B2 RCAO с m pi_A2 RCAO с hc_A2
Рис. 5. Межгодовая изменчивость испарения У на водосборе Ладожского озера по данным RCAO с граничными условиями тр1 и Не для сценариев 1РСС А2 и В2
Информация о внутригодовой изменчивости испарения на Ладожском водосборе по данным региональной модели ЯСЛО с граничными условиями тр1 и Ьс в период 1961-1990 гг. и по данным реанализов ЕСМ^Г и NCEP/NCAR представлена на рис.6.
Воспроизведения моделью ЯСЛО с граничными условиями тр1 и Ьс очень близки и по фазе, и по амплитуде. Можно отметить, в частности, хорошее соответствие в годовом ходе воспроизведений внутригодовой изменчивости испарения с водосбора Ладожского озера моделью ЯСЛО данным реанализов по фазе и некоторое занижение ЯСЛО амплитуды испарения в летние месяцы.
Основные характеристики, характеризующие изменения приземной температуры воздуха, осадков и испарения в периоды 1961-1990 и 20712100 гг. на водосборе Ладожского озера по данным модели ЯСЛО с граничными условиями ECHAM4/OPYC (тр1) и На^М (Ьс) для сценариев 1РСС А2 и В2 и по эмпирическим данным Санкт-Петербурга (в период 1961-1990 гг.), приведены также в табл. 1.
------Е_ RCAO c
гран.усл. mpi - - -E_RCAOc гран.усл. hc
------E_ECMWF Re
Analysis
------E_NCEP/NCAR Re
Analysis
месяцы
Рис. 6. Годовой ход испарения У на водосборе Ладожского озера по данным RCAO с граничными условиями тр1, Не в период 1961-1990 гг., а также по данным различных реанализов
Среда обитания
Terra Humana
Таблица 1
Изменения приземной температуры воздуха, осадков и испарения в периоды 1961-1990 и 2071-2100 гг. на водосборе Ладожского озера по данным модели КСАО с граничными условиями ЕСНАМ4/ОРУС (шр1) и НааСМ (Ьс) для сценариев 1РСС А2 и В2 и по эмпирическим
данным Санкт-Петербурга (в период 1961-1990 гг.)
1961-1990 гг. 2071-2100 гг.
Эмп. СПб RCAO ctl RCAO А2 RCAO В2
mpi hc mpi hc mpi hc
Температура 4,97 3,42 3,87 8,61 8,07 7,37 6,65
Осадки 629,65 808,3 718,9 1010,4 785,4 989,1 757,6
Испарение 436,12 398,3 528,17 476,2 479,9 447,6
Помимо приведенных в табл. 1 абсолютных величин воспроизведений ЯСЛО рассмотренных переменных (температуры приземного воздуха, осадков и испарения), представляют интерес и относительные их величины, приведенные в табл. 2. Они дают количественные оценки изменений среднегодовой температуры приземного воздуха, годовых сумм осадков и испарения на водосборе Ладожского озера по данным воспроизведений региональной модели климата ЯСЛО с граничными условиями ЕСНАМ4/ OPYC (тр1) и На^М (Ьс) для сценариев 1РСС А2 и В2.
Таблица 2
Относительные изменения величин среднегодовой температуры приземного воздуха, годовых сумм осадков и испарения на водосборе Ладожского озера в период 2071-2100 гг. по отношению к контрольному
периоду 1961-1990 гг., полученные по модели КСАО с граничными условиями ЕСНАМ4/ОРУС (шр1) и НааСМ (Ьс) для сценариев 1РСС А2, В2
2071-2100 гг.
Сценарий IPCC: A2 Денарий IPCC: B2
гран. усл. mpi гран. усл. hc гран. усл. mpi гран. усл. hc
Температура, 0С 5,19 4,2 3,95 2,78
Осадки, % 21,6 8,2 19,37 5,37
Испарение, % 22,5 19,8 17,7 12,4
Заметим, что представляло определенный интерес сравнить эти полученные региональной моделью ЯСЛО оценки изменений климатических параметров на водосборе Ладожского озера с оценками, полученными для этого же водосбора глобальной моделью климата ECHAM4/OPYC с более ранним сценарием 1РСС 1892а15. Оценки изменений температуры приземного воздуха и осадков, полученные для водосбора Ладожского озера в целом за XXI век и за периоды 2000-2049 и 2050-2099 гг., опубликованы16. Для корректности сравнения мы пересчитали оценки ЕСНАМ4/ OPYC для тех же периодов, что и приведенные в табл. 2, и относительные
оценки ЯСЛО, то есть для периодов 1961-1990 и 2071-2100 гг. Такое сравнение показало, что относительные изменения на водосборе Ладожского озера особенно существенны для температуры приземного воздуха. Так, изменения среднегодовой температуры приземного воздуха на водосборе Ладожского озера по данным воспроизведений региональной модели климата ЯСЛО с граничными условиями ECHAM4/OPYC (тр1) и На^М (Ьс) для сценариев 1РСС А2 и В217 находятся в интервале значений от 5,19 до 2,78 0С, в то время как глобальная модель ECHAM4/OPYC для более раннего сценария 1РСС 1892а дает величину 8,52. Относительные изменения годовых сумм осадков, воспроизведенных моделью ECHAM4/OPYC для более раннего сценария 1РСС 1892а, составляют 15,42% и не сильно отличаются от данных табл. 2. Это показывает, в частности, что применение новых сценариев 1РСС с более тщательным учетом целого ряда факторов (прирост населения, развитие соответствующих отраслей промышленности, принятие мер по снижению эмиссий в атмосферу парниковых газов и пр.) дает гораздо более умеренное потепление водосбора Ладожского озера.
Следует отметить еще одно обстоятельство. Исходя из соотношений площади водосбора Ладожского озера и площади ячейки модели, легко убедиться, что при очень детальном пространственном разрешении модели ЯСЛО на водосбор Ладожского озера приходится 115 ячеек модели. Это является важным фактором для успешного воспроизведения климата исследуемого региона. Для сравнения заметим, что широко известная современная глобальная модель климата ECHAM4/OPYC имеет пространственное разрешение приблизительно 2,80 по широте и долготе. При таком пространственном разрешении на водосбор Ладожского озера в модели приходится 7 ячеек сетки, и примерно столько же - у глобальной модели HadCM3.
Выводы проведенного анализа изменений климата (температуры приземного воздуха, осадков, испарения водосбора Ладожского озера) по данным современной региональной модели климата ЯСЛО уже приводились; отметим лишь, что данные региональной модели климата ЯСЛО с использованием новых, более корректных, сценариев 1РСС А2 и В2 антропогенного роста парниковых газов и аэрозоля в атмосфере и двух вариантов граничных условий из известных глобальных моделей климата ECHAM4/ OPY3 и HadCM3 дают полезную информацию о верхнем и нижнем пределах возможных антропогенных изменений температуры приземного воздуха, атмосферных осадков, испарения водосборного бассейна Ладожского озера концов прошлого и текущего веков. Вместе с тем, анализ данных региональной модели климата ЯСЛО показывает и то, что для получения надежных комплексных оценок изменений климата водосбора Ладожского озера в конце текущего столетия нужен совместный анализ и сопоставление данных воспроизведений основных переменных, полученных с помощью и региональных, и глобальных моделей климата, использующих новые обоснованные сценарии 1РСС.
Среда обитания
Terra Humana
Авторы выражают благодарность Г.С. Голицыну за конструктивное сотрудничество, плодотворные обсуждения и помощь в получении данных ЯСЛО, а также Моену Ларсу, Андресу Уллерстигу и Дж. Раисанену за предоставление соответствующих модельных данных.
1 Голицын Г. С., Мелешко В. П. и др. Анализ составляющих водного и теплового балансов на водосборе Ладожского озера, рассчитанных по моделям общей циркуляции атмосферы / Известия РАН. Физика атмосферы и океана. - 2000. - Т. 36. - № 4. - С. 435-445; Golitsyn G.S., Efimova L.K., Mokhov I.I., Semenov V.A., Khon V.Ch. Changes of temperature of air and precipitation for the lake Ladoga basin according to results of long-term integration of ECHAM4/OPYC and HadCM3 models / Proceedings оf the Fourth International Lake Ladoga Symposium 2002. (Edited by H. Simola, A. Yi. Terzhevik, M. Viljanen and I.J. Holopainen.) -Joensuu, 2003. Р. 449-455; Арпе К., Бергстон Л. и др. Анализ изменений гидрологического режима на водосборе Ладожского озера и стока Невы в XX и XXI веках. Метеорология и гидрология. - 2000. - № 12. - С. 5-13; Румянцев В. А., Ефимова Л. К. и др. Моделирование температурно-влажностного режима водосборного бассейна Ладожского озера / Известия РАН. Серия географическая. - 2007. - № 1. - С. 130-135.
2 Bringfelt B., Raisanen J., Gollvik S., Lindstrom G., Graham L. P. and Ullerstig A. 2001. The land surface treatment for the Rossby Centre Regional Atmospheric Climate Model - version 2 (RCA2). SMHI Reports Meteorology and Climatology 98, 40 pp. [ Available from Rossby Centre, SMHI, S-60176 Norrkoping, Sweden]; Doscher R., Willen U., Jones C., Rutgersson A., Meier H. E. M., Hansson U. and Graham L. P. 2002. The development of the regional coupled ocean-atmosphere model RCAO. Boreal Environmental Research, 7, 183-192; Raisanen J., Hansson U. and Ullerstig A. 2002. First GCM-driven RCAO runs of recent and future climate. SWECLIM Newsletter, 12, 16-21. [Available from Rossby Centre, SMHI, S-60176 Norrkoping, Sweden]
3 Roeckner N.A., Arpe K., Bengtsson L. et. al. The atmospheric general circulation model ECHAM-4. Model description and simulation of present-day climate // Rep. № 218. Max Planck-Institute for Meteorology. - Hamburg, 1996. 90 p.; Oberhuber J.M. The OPYC Ocean General Circulation Model. // Rep. № 7. Max Planck-Institute for Meteorology. Hamburg. 1993. 130 р.
4 Collins M., Tett S.F.B., Copper C. The internal climate variability of HadCM3, a version of the Hadley Centre coupled model without flux adjustments / Clim. Dyn. 2001. V.17. P. 61-81.
5 Nakicenovic N. and Coauthors 2000. Emission Scenarios. A special Report of Worcing Group III of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, 599 pp.; Houghton J. T., Ding Y., Griggs D. J., Noquer M., van der Linden P. J., Dai X., Maskell K. and Johnson C. A. 2001. Climate Change 2001: The Scientific Basis. Cambridge University Press, 881 pp.
6 Climate Change: The Supplementary Rep. to the IPCC Scientific Assessment. Intergovernmental Panel on Climate Change / J.T. Houghton, B.A. Callander, S.K. Varney. Eds. Cambridge Univ. Press, 1992. 198 p.
7 Румянцев В. А., Ефимова Л. К. и др. Моделирование температурно-влажностного режима водосборного бассейна Ладожского озера / Известия РАН. Серия географическая. - 2007. - № 1. - С. 130-135.
8 Golitsyn G.S., Efimova L.K., Mokhov I.I., Semenov V.A., Khon V.Ch. Changes of temperature of air and precipitation for the lake Ladoga basin according to results of long-term integration of ECHAM4/OPYC and HadCM3 models / Proccedings оf the Fourth International Lake Ladoga Symposium 2002. (Edited by H. Simola, A. Yi. Terzhevik, M. Viljanen and I.J. Holopainen.) -Joensuu, 2003. Р. 449-455; Арпе К., Бергстон Л. и др. Анализ изменений гидрологического режима на водосборе Ладожского озера и стока Невы в XX и XXI веках. Метеорология и гидрология. - 2000. - № 12. - С. 5-13; Румянцев В. А., Ефимова Л. К. и др. Моделирование температурно-влажностного режима водосборного бассейна Ладожского озера / Известия РАН. Серия географическая. - 2007. - № 1. - С. 130-135.
9 Голицын Г. С., Ефимова Л. К. и др. Долгопериодные изменения температурного режима и осадков в Санкт-Петербурге по эмпирическим данным и модельные оценки региональных изменений в прошлом и будущем. / Метеорология и гидрология. - 2000. - № 12. - С. 5-13.
10 Golitsyn G.S., Efimova L.K., Mokhov 1.1., Semenov V.A., Khon V.Ch. Changes of temperature of air and precipitation for the lake Ladoga basin according to results of long-term integration of
ECHAM4/OPYC and HadCM3 models / Proccedings оf the Fourth International Lake Ladoga Symposium 2002. (Edited by H. Simola, A. Yi. Terzhevik, M. Viljanen and I.J. Holopainen.) -Joensuu, 2003. Р. 449-455; Арпе К., Бергстон Л. и др. Анализ изменений гидрологического режима на водосборе Ладожского озера и стока Невы в XX и XXI веках. Метеорология и гидрология. - 2000. - № 12. - С. 5-13; Румянцев В. А., Ефимова Л. К. и др. Моделирование температурно-влажностного режима водосборного бассейна Ладожского озера / Известия РАН. Серия географическая. - 2007. - № 1. - С. 130-135.
11 Golitsyn G.S., Efimova L.K., Mokhov 1.1., Semenov V.A., Khon V.Ch. Changes of temperature of air and precipitation for the lake Ladoga basin according to results of long-term integration of ECHAM4/OPYC and HadCM3 models / Proccedings оf the Fourth International Lake Ladoga Symposium 2002. (Edited by H. Simola, A. Yi. Terzhevik, M. Viljanen and I.J. Holopainen.) -Joensuu, 2003. Р. 449-455; Арпе К., Бергстон Л. и др. Анализ изменений гидрологического режима на водосборе Ладожского озера и стока Невы в XX и XXI веках. Метеорология и гидрология. - 2000. - № 12. - С. 5-13; Румянцев В. А., Ефимова Л. К. и др. Моделирование температурно-влажностного режима водосборного бассейна Ладожского озера / Известия РАН. Серия географическая. - 2007. - № 1. - С. 130-135.
12 Голицын Г. С., Мелешко В. П. и др. Анализ составляющих водного и теплового балансов на водосборе Ладожского озера, рассчитанных по моделям общей циркуляции атмосферы / Известия РАН. Физика атмосферы и океана. - 2000. - Т. 36. - № 4. - С. 435-445
13 Kalnay E., Kanamitsu M., Kistler R., et.al. The NCEP/NCAR 40-Year Reanalysis Project, Bulletin of the American Meteorological Society, March 1996.
14 ECMWF Re-Analysis Sample Data 1979-1993. European Centre for Medium-Range Weather Forecasts, copyright ECMWF CD-ROM, 1997.
15 Climate Change: The Supplementary Rep. to the IPCC Scientific Assessment. Intergovernmental Panel on Climate Change / J.T. Houghton, B.A. Callander, S.K. Varney. Eds. Cambridge Univ. Press, 1992. 198 p.
16 Golitsyn G.S., Efimova L.K., Mokhov I.I., Semenov V.A., Khon V.Ch. Changes of temperature of air and precipitation for the lake Ladoga basin according to results of long-term integration of ECHAM4/OPYC and HadCM3 models / Proccedings оf the Fourth International Lake Ladoga Symposium 2002. (Edited by H. Simola, A. Yi. Terzhevik, M. Viljanen and I.J. Holopainen.) -Joensuu, 2003. Р. 449-455
17 Nakicenovic N. and Coauthors 2000. Emission Scenarios. A special Report of Worcing Group III of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, 599 pp.; Houghton J. T., Ding Y., Griggs D. J., Noquer M., van der Linden P. J., Dai X., Maskell K. and Johnson C. A. 2001. Climate Change 2001: The Scientific Basis. Cambridge University Press, 881 pp.
Среда обитания
