CC BY
71
УДК 551.583+551.481.1 Л.Ю. Анопченко СГГ А, Новосибирск
КЛИМАТ В XX ВЕКЕ И ОБСЫХАНИЕ ОЗЕР БАРАБИНСКОЙ РАВНИНЫ
В XX веке в связи с развитием метеорологии впервые стали возможными точные измерения климатических показателей практически на всей территории планеты. В этом же ХХ столетии впервые встал вопрос о глобальном воздействии человека на климат планеты.
При оценке периодов похолодания (приблизительно до 20-х гг.), потепления (до конца 40-х гг.) и последующего похолодания в 50-х, 60-х годах в ХХ в. были сделаны прогнозы изменения климата до конца столетия. Предполагалось, что в предстоящее 30-летие повысится ледовитость арктических морей, увеличится континентальность климата в Западной Сибири, снизятся температуры зимних месяцев. Севернее 600 с.ш. в январе возможно преобладание отрицательных аномалий. Небольшое повышение температуры ожидалось, по мнению ряда исследователей, лишь в 80-е годы или к концу ХХ века [1, 2].
Но уже в 80-х годах ХХ в. было установлено, что за последние десятилетия в результате сжигания различных видов топлива концентрация СО2 в атмосфере увеличилась на 0,003%, т.е. на 10% ее величины. На основании анализа комплексных моделей климата был сделан вывод, что если сохранится нынешняя скорость поступления парниковых газов в атмосферу, возможно повышение средней температуры примерно на 10С всего за 30 лет.
В 1990-х гг. Модели глобальной циркуляции (МГЦ) предсказывали повышение средней глобальной температуры на величину от 1,5 до 4,50С вследствие "эффективного удвоения" количества двуокиси углерода по сравнению с его уровнями в доиндустриальную эпоху [3].
В результате потепления климата увеличилось расстояние до зоны вечной мерзлоты в Аляске и Канадской Арктике, возросла средняя температура озер в Канаде, уменьшилась годовая максимальная протяженность ледникового покрова в Антарктиде и Арктике, уменьшилось количество айсбергов в Европе и в других районах [4].
Новейшие климатические модели убедительно показали картину распространения засухи от 5% в настоящее время, до 50% к 2050 г., в тех районах, которые уже страдают от засухи (Северная Африка, Южная Америка, часть Восточной Бразилии и другие зоны).
Ускорение процесса потепления Земли будет значительно сокращать территории, занятые лесами. Потепление на 10С и засуха ограничат распространение лесов и приведут к замещению 100-200 млн га леса на степные зоны [3].
Основным показателем происходящего потепления климата является увеличение среднегодовой глобальной температуры воздуха, наиболее четко проявившееся с конца 1970-х гг. Процесс потепления заметно ускорился в
1980-е и 1990-е гг., когда наблюдались рекордные для ХХ столетия положительные аномалии средней глобальной температуры.
В 1991-1995 гг. положительные аномалии температуры воздуха увеличились на 1 -20С по сравнению с 1981 -1990гг. на обширной зарубежной территории Евразии и на территории России.
Наибольшее увеличение зимних температур составило 3-40С в Центральной Сибири. Выше нормы на 2,0-2,50С была температура воздуха на остальной части России и на 0,5-2,00С - в Центральной и Северной Европе.
В Северной Америке в зимний сезон наибольшие положительные аномалии температуры воздуха (около 20С) наблюдались на Аляске и северо-западе Канады. На основной части Североамериканского континента положительные аномалии температуры воздуха (в пределах 10С) в 1991-1995 гг. распространялись на большей площади по сравнению с 1981-1990 гг.
Следует отметить наличие области отрицательных аномалий температуры воздуха зимой в 1981-1995 гг. в Гренландии и на северо-востоке Канады. Температура воздуха в этих регионах была ниже нормы на 0,5-1,00С в 1980-х гг. и на 1,0-2,50С в 1990-х.
В летний сезон почти по всей территории Евразии в 1991-1995 гг. площадь небольших (0,5-1,00С) положительных аномалий температуры воздуха увеличилась по сравнению с 1980-ми гг.
В летние месяцы потепление на континентах северного полушария в 1980х -1990-х гг. составило от нескольких десятых до 1,00С, что меньше прогнозируемого повышения температуры, равного 1,0-1,50С.
В подавляющем большинстве крупных регионов Западной Европы, России, Канады и США наблюдалось устойчивое повышение температуры воздуха от 1980-х к середине 1990-х гг.
Значительно возросла температура воздуха (на 1,4-1,60С) от десятилетия 1980-х к пятилетию 1990-х гг. в Западной и Центральной Европе, на европейской части России и в Сибири. В этих регионах аномалии температуры в 1991-1995 гг. были близки к аномалиям, ожидаемым по прогнозу на 2005 г. При этом наибольшее (2,90С) увеличение температуры произошло на севере Западной Европы, где аномалии в первой половине 1990-х гг. превзошли прогнозируемое повышение температуры воздуха.
Отчетливо выраженное увеличение температуры воздуха от 1980-х к 1990-м гг. (на 0,5-1,00С) отмечается также в двух других регионах: на Аляске и северо-западе Канады, на юге и западе США. В этих регионах аномалии температуры в 1991-1995 гг. почти достигли или уже превзошли прогнозируемые на начало XXI в.
Незначительно возросла температура воздуха за период с 1981 по 1995 гг. в Южной Европе, на европейской части СНГ, а также на юге Канады и севере США. Здесь повышение температуры оказалось на 0,7-0,90С ниже прогнозируемого.
Лишь на севере Сибири, северо-востоке Канады и западе Гренландии расхождения между аномалиями за 1991-1995 гг. и аномалиями по прогнозу на 2005 г. оказались большими. При этом на северном побережье Сибири
отмечается незначительное увеличение температуры воздуха от 1980-х к 1990-м гг., а на северо-востоке Северной Америки происходило понижение температуры в 1981-1995 гг. [5, 6].
На основе анализа литературы XVII-XX в., и в XX в. на основе фактических наблюдений над колебаниями уровня озер Западной Азии было установлено наличие хорошо выраженной внутривековой цикличности с конца XVII в. до современности. Было выяснено, что продолжительность циклов за 2,5 столетия не выходила за пределы 1 9-47 лет (19-20-летний цикл был всего один, а остальные были не короче 29 лет), каждый из циклов состоит из двух фаз: фазы повышенной увлажненности (трансгрессивной) и фазы пониженной увлажненности (регрессивной).
С точки зрения многолетней изменчивости режима озер представляет значительный интерес многолетняя изменчивость стока рек рассматриваемой территории. Анализ распространения многоводных и маловодных фаз в стоке рек равнинной территории Западной Азии указывает на то, что основные группы много- и маловодных лет в бассейнах рек, совершенно различных и удаленных друг от друга, как правило, оказывается синхронным. Это свидетельствует о том, что основные закономерности формирования среднего годового стока равнинной территории Западной Азии определяются не локальными причинами, а причинами широкого масштаба - в первую очередь характером атмосферной циркуляции [7].
Озера равнинного питания, огромное количество которых расположено на юге Западной Сибири являются исключительно хорошими индикаторами состояния общей увлажненности их бассейнов, а поскольку их здесь очень много, они тем самым отражают и в то же время в некоторой степени регулируют общую увлажненность этой обширной территории. Будучи при современных климатических условиях в подавляющем большинстве бессточными, они испаряют всю поступающую в них воду, тем самым несколько умеряя засушливость климата, в то же время и расходуя выпадающие здесь атмосферные осадки.
Изучение истории озер Срединного региона за 2,5 столетия свидетельствует о том, что в XVIII в. и в первой половине XIX в. состояние общей увлажненности здесь было более или менее удовлетворительным, а иногда и благоприятным. Однако с середины XIX в. наметилась тенденция к снижению общей увлажненности, которая сохраняется в настоящее время; она нарушается примерно через три десятилетия внутривековыми колебаниями климата. Соответственно, постепенно усыхают и озера Срединного региона, еще более способствуя дальнейшему снижению общей увлажненности территории.
Тревожным явлением представляется и тот факт, что в течение всего XX в. наблюдалась тенденция к увеличению числа летних атмосферных засух. На фоне этой вековой тенденции отлично выделяются процессы внутривековой изменчивости, что еще больше подтверждает устойчивость векового процесса.
Важно подчеркнуть, что режим колебаний уровня огромного озера Чаны в Барабинской степи строго подчинен режиму атмосферных засух. В некоторой степени признаки устойчивого снижения общей увлажненности степных территорий Западной Азии проявляются и в стоке небольших рек равнинного питания [8, 9].
Проведенный климатологами Главной геофизической обсерватории анализ годовых осадков за 1961-1981 гг. показал, что в Обь-Иртышском районе в среднем за год в отдельные годы (1962, 1964, 1965, 1967, 1973, 1974) осадки составили 85-95%, а в 1980 и 1981 гг. - 76-85% нормы [10].
Для оценки изменения климата в районе озера Чаны в ХХ в. нами была предпринята попытка анализа метеоданных с 1934 по 2003 г. по метеостанции г. Здвинска. На рис. 1. приведен график изменения температуры воздуха, построенный на основании сравнения среднемесячных температур в каждом конкретном месяце со среднемесячными за весь период наблюдения, т.е. график температурных аномалий на протяжении 840 месяцев [11]. Из графика хорошо видна тенденция к устойчивому росту температуры воздуха в районе озера Чаны.
у = 0,0028х - 1,1315 15 т--------------------------------R2 ~ 0,0451
10
5
0
-5
-10
-15
і-----------------200 400?Є-^Г:600^' Л/' .¿>.'800!‘
*2**• * • • : ♦ * ♦ * * * ♦ ' * .• * ~ ♦: ♦ ♦:: •• . ♦.
Рис. 1. Аномалии среднемесячной температуры воздуха по сравнению со среднемесячными многолетними температуры воздуха за период 1934-2003
гг.
50
0
-50
-100
y = 0,0063x - 2,5127 -----R - 0,0004--------
0 *♦* 200 »V ♦ ♦♦♦ 400- ♦ V* 600 •••'• *. V 800
♦ ♦ * I » ♦♦♦% » 4 ♦*
•’ • * . ♦ . *• ♦♦ » *♦
Рис. 2. Аномалии месячных сумм осадков по сравнению со среднемноголетними месячными суммами осадков за период 1934-2003 гг.
Анализ аномалий месячных суммарных количеств осадков по сравнению со среднемноголетними месячными суммами количества осадков за период 1934-2003 гг. по Здвинской метеостанции продемонстрировал незначительный общий рост увлажненности Причановской территории Барабы. Но анализ аномалий по отдельным месяцам за весь период наблюдений показал, что количество осадков в целом увеличивается во все месяцы года кроме июня и июля (в эти месяцы количество осадков в целом уменьшается), т.е. в месяцы с наибольшей инсоляцией и наибольшими температурами воздуха.
Таким образом, глобальные изменения климата проявляются и на территории водосборного бассейна озера Чаны. На протяжении последних 70 лет наблюдается устойчивая тенденция к увеличению среднемесячных температур воздуха на протяжении всех 12 месяцев года. Наблюдается также незначительное общее увеличение суммарного количества осадков, но в месяцы с наибольшей испаряемостью (июнь и июль) количество осадков на Причановской территории Барабы за последние 70 в целом снижается. Все эти тенденции свидетельствуют о постепенном усилении аридности климата юга Западной Сибири и сохранении тенденции к снижению водности рек и обсыханию озер Барабинской равнины.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Захаров В.Ф. Похолодание Арктики // Проблемы Арктики и Антарктики", 1974, вып. 45.
2. Региональные географические прогнозы. Вып. 2. Современное состояние и некоторые тенденции изменения природной среды. Западная Сибирь. Под. Ред. А.А. Макункиной, З.Н. Цветаевой, М., изд-во МГУ, 1980. 208 с.
3. Глобальное потепление: Доклад Гринпис / Под ред. Дж. Леггетта. Перевод с английского. - М.: Изд-во МГУ, 1993 - 272 с.
4. Houghton R.A., Woodwell G.M. Global climatic change. // Scientific American - Apr. 1989, pp 36-44.
5. Изменения климата и их последствия. Отв. ред. Г.В. Менжулин. - СПб.: Наука,
2002. 269 с.
6. Труды ГГИ, вып. 271. Исследование изменений климата и влагооборота, под. ред. М.И. Будыко, Л.: Гидрометеоиздат, 1981. - 129 с.
7. Озера полуаридной зоны / А.В. Шнитников, Т.Б. Форш, Л.А. Земляницына и др. - Л.: Изд-во Академии наук СССР, 1963. - 288 с.
8. Шнитников А.В. Озера Срединного региона (историческая изменчивость и современное состояние) - Л.: Наука, 1976. - 559 с.
9. Шнитников А.В. Внутривековая изменчивость компонентов общей увлажненности / А.В. Шнитников. - Л.: Наука, 1968. - 246 с.
10. Борисенков Е.П. Изменения климата и человек - М.: Знание, 1990. - 62 с.
11. Conen F., Yakutin M.V. Sambuu A.D. Potential for detecting changes in soil organic carbon concentrations resulting from climate change // Global Change Biology,
2003,V. 9, P. 1515 - 1520.
© Л.Ю. Анопченко, 2005
