CC BY
48
МЕТЕОРОЛОГИЯ
_ИзвестияТСХА,выпуск 1,2005 год
УДК 551.58(470.311)
КОЛЕБАНИЯ И ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТА ПЕТРОВСКО-РАЗУМОВСКОГО ЗА 125-ЛЕТНИЙ ПЕРИОД НАБЛЮДЕНИЙ
В.А. СЕННИКОВ, Л.Г. ЛАРИН, Т.М. РОССИЙСКАЯ, А.И. БЕЛОЛЮБЦЕВ, Л.Н. КОРОВИНА
(Кафедра метеорологии, обсерватория им. В.А.Михельсона )
В работе рассматриваются некоторые аспекты, связанные с изменением климатических норм в режиме температуры воздуха и атмосферных осадков, с изменениями самих этих режимов, с возрастанием экстремальности климата Москвы в районе Петровско-Разумовского. Все эти вопросы анализируются на основании 125-летнего ряда непрерывных наблюдений метеорологической обсерватории МСХА им. ВА.Михельсона.
Для получения климатической нормы непременно нужны несколько условий: наличие длинного ряда наблюдений за погодой при соблюдении их однородности и непрерывность самих наблюдений в одном месте. Всем этим условиям удовлетворяют данные метеорологической обсерватории МСХА им. В.А.Михельсона. В северной части Москвы, в' Петровско-Разумовском 1 января 1879 г. начались регулярные метеорологические наблюдения и продолжаются 125 лет по настоящее время. Климатические нормы, или средние многолетние величины, основных двух элементов температуры воздуха и сумм осадков рассчитывали несколько раз за многолетнюю историю обсерватории (табл. 1).
Первые климатические нормы были получены по 35-летнему ряду с 1881 по 1915 гг. и вошли в «Климатический справочник по СССР», вып. 1, 1932 г. По мере накопления данных о погоде менялись и климатические нормы.
В Агроклиматическом справочнике по Московской области, 1954 г.
были обобщены сведения о температуре и осадках уже за 73 года с 1881 по 1953 гг. Нормы за 80 лет с 1881 по 1960 гг. представлены в Справочнике по климату СССР, вып. 8, 1964 г. 100-летние нормы опубликованы в Научно-прикладном справочнике по климату СССР, серия 3, вып. 8, 1990 г. И, наконец, в данной работе впервые выведены климатические нормы по температуре воздуха и осадкам за 125 лет с 1879 по 2003 гг.
Изменение температурного режима
В табл. 1 представлены месячные и годовые нормы температуры воздуха за указанные выше временные ряды. Налицо общая тенденция к возрастанию температуры воздуха по мере увеличения ряда наблюдений. Это относится и к средним месячным значениям в холодный и теплый периоды года и средней годовой температуре. Но если годовая норма за 125-летний ряд (4,4°С) по сравнению с нормой за 35-летний ряд (3,6°С) выросла на 0,8°С, то изменение средних значений тем-
Таблица 1
Месячные и годовые нормы температуры воздуха, °С
Период Кол-во лет Январь Февраль Март Апрель Май Июнь Июль Август Сентябрь Октябрь Ноябрь Декабрь Годовая норма
1879-
2003 125 -9,5 -8,6 -3,8 4,9 12,2 16,2 18,3 16,4 10,7 4,6 -1,9 -7,0 4,4
1881-
1980 100 -10,2 -9,2 -4,3 4,4 11,9 16,0 18,1 16,3 10,7 4,3 -1,9 -7,3 4,1
1881-
1960 80 -10,2 -9,6 -4,7 4,0 11,6 15,8 18,1 16,2 10,6 4,2 -2,2 -7,6 3,8
1881-
1953 73 -10,4 -9,6 -4,7 4,0 11,6 15,7 18,0 16,2 10,6 4,1 -2,1 -7,7 3,8
1881-
1915 35 -10,8 -9,1 -4,8 3,4 11,8 15,6 18,0 15,8 10,1 3,7 -2,8 -8,0 3,6
пературы за отдельные месяцы более заметны. Так, например, апрельская норма выросла с 3,4°С для короткого ряда до 4,9°С для длинного, т.е. на полтора градуса. Учитывая, что каждый период осреднения (35, 73, 80, 100, 125 лет) включал все предшествующие годы, этот рост средних месячных и годовых температур можно считать достоверным.
Особенно заметно увеличение средней годовой температуры в последние 25 лет (табл. 2).
Из 25 последних лет в 22 годах средняя годовая температура воздуха была выше нормы (4,4°С), достигнув рекордной отметки в 1989 г. (7,3°С). Анализ табл. 1 показывает, что основной вклад в увеличение средней годовой температуры воздуха вносят теплые зимы. Сравнивая климатические нормы 100-летнего и 125-летнего ряда необходимо особенно выделить значительное возрастание температуры в январе (на 0,7°С) и феврале (на 0,6°С). Такое заметное увеличение произошло за 25 последних лет. Совершенно очевидно, что в дальнейшем по мере
Таблица 2
Средние годовые температуры воздуха (1979 - 2003 гг.), "С
Год Температура Год Температура
1979 5,1 1992 6,1
1980 4,0 1993 4,7
1981 6,5 1994 4,8
1982 5,2 1995 6,7
1983 6,3 1996 5,6
1984 5,1 1997 5,3
1985 4,1 1998 5,3
1986 4,9 1999 6,8
1987 3,3 2000 6,7
1988 5,7 2001 6,1
1989 7,3 2002 6,4
1990 6,3 2003 5,9
1991 6,3
увеличения ряда наблюдений стоит задача чаще, чем один раз в 25 лет, пересчитывать климатические нормы.
Результаты трендового анализа 125-летнего ряда наблюдений за температурой воздуха, представленного по скользящим 10-летиям (рис. 1), подтверждают тенденцию к потеплению климата Москвы. От 3,5°С в конце XIX в. средняя годовая температура выросла до 6,0°С
1879- 1889- 1899- 1909- 1919- 1929- 1939- 1949- 1959- 1969- 1979- 19891888 1898 1908 1918 1928 1938 1948 1958 1968 1978 1988 1998
Год
Рис. 1. Тренд годовых сумм температур воздуха по скользящим десятилетиям
в конце XX — начале XXI вв. На рис. 1 отчетливо проявляется волнообразный характер колебания климата, в частности его температурного режима. Так можно выделить относительно холодный период в начале XX в., всплеск тепла в 30-е годы и бурный подъем в последние десятилетия.
Возрастает и экстремальность климата (табл. 3). Так, за последний 40-летний период чаще стали наблюдаться случаи наступления максимальных температур за сутки, превышающих прежние пределы (65%), а минимальные температуры по-прежнему сосредоточены преимущественно в первом 40-летнем периоде (69%). Это же характерно и для теплого времени года (78%).
Особенно показательны изменения в тепловом режиме при рассмотрении динамики сумм активных
температур выше 10°С , которые характеризуют ресурсы тепла территории, потребности сельскохозяйственных культур в тепле и обеспеченности им растений. За все 125 лет наблюдений наименьшая сумма отмечена в 1904 г. (1276°С), наибольшая — в 1999 г. (>2700°С). В географическом аспекте это соответствует перемещению от широты Петрозаводска до Саратова.
Наглядное представление о характере колебаний в поступлении тепла за период активной вегетации дает рис. 2, на котором показана динамика сумм активных температур выше 10°С, осредненная по скользящим 10-летиям. В колебаниях температурного режима можно выделить также закономерности:
— низкий уровень тепла в начале XX в. (1900-1915 гг), когда сумма температур составляла 1840-1880°С;
Таблица 3
Повторяемость лет с экстремальными значениями температуры воздуха
Период Холодный период (ноябрь - март) Теплый период (апрель - октябрь) Год
число случаев % число случаев % число случаев %
1879-1918 1919-1958 1959-1998
1879-1918 1919-1958 1959-1998
19 34
104 39
Максимальная температура 13 62 29
22 69 32
65 83 39
Минимальная температура 69 164 78
26 37 17
5 13 5
81 103 181
268 76 21
22 28 50
73 21 6
0
о
О
01 3
о
а.
>>
се а, и
с §
ф
н св
а
2400
2300
2200
2100
2000
1900
.........-ш
1800
...........Г
1881- 1891- 1901- 1911- 1921- 1931- 1941- 1951- 1961- 1971- 19811890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990
Год
Рис. 2. Тренд сумм активных температур воздуха по скользящим десятилетиям
— довольно резкое возрастание количества тепла в 30-е годы, где суммы температур достигали 2240-2290°С;
— падение уровня сумм тепла в последующие десятилетия с резки-
ми их колебаниями от года к году. Суммы температур в этот период были на уровне 2100°С, несколько отклоняясь вверх и вниз;
— резкий подъем уровня тепло-обеспеченности в конце XX в. и на-
чале XXI в. Так , если норма сумм температур за 1881-1998 гг. составила 2112°С, то за последние 25 лет она возросла до 2350°С.
В итоге изменения в температурном режиме за 125 лет привели к важным для сельского хозяйства последствиям:
— увеличилась продолжительность вегетационного периода;
— значительно выросли суммы активных температур;
— стали более мягкими зимы с большим числом оттепелей, что создает неблагоприятные условия перезимовки растений (выпревание, выпирание, ледяная корка, снижение закалки растений).
Общепризнанными причинами потепления следует считать:
— влияние городской застройки, колоссальный рост транспортных потоков, особенно автомобильных, рост промышленного производства и производства энергии и, как следствие, рост «теплового загрязнения» атмосферного воздуха;
— глобальное потепление атмосферы, связанное с парниковым эффектом.
Изменение режима осадков
Наряду с теплом, осадки являются основным и незаменимым фактором внешней среды при возделывании сельскохозяйственных культур.
Таблица 4
Месячные и годовые нормы сумм осадков, мм
Е-
Период 0) ч о и ч о л а, се а и л Ч ей а ш ш а св л ч <и а с « га л и л Ч 2 и >> и и л а. Ю к К л а ю « н м л Оч ю к о л а. ю га и К га и о ч; аз § а
и « е § < < О О К и к
18792003 125 38 34 36 40 53 73 83 78 62 58 49 46 650
18811980 100 35 33 37 40 55 70 83 77 60 55 48 44 636
18811960 80 47 47 47 42 56 71 84 78 64 58 55 55 654
18811915 35 35 35 39 36 52 66 82 74 58 53 49 39 620
В табл. 4 представлены месячные и годовые нормы сумм осадков за соответствующие временные ряды. Годовые нормы сумм осадков за 125-летний период наблюдений возрастают на 30 мм, но этот рост несущественен. Гораздо более показателен тренд годовых сумм осадков за все годы наблюдений (рис. 3). Осреднение проведено также по скользящим десятилетиям. От уровня 600 мм в год в конце XIX в. на-
блюдается увеличение годовых сумм осадков до уровня 740 мм к началу XXI в. Причем, если в конце XIX в. и начале XX в. ряд лет отмечен осадками менее 450 мм, то в конце XX в. годовая сумма осадков повысилась до уровня, превышающего 800 мм. За период с 1981 по 2003 г, который пока не опубликован ни в одном справочном издании, из 23 лет 17 были с годовой суммой осадков выше многолетней сред-
Рис. 3. Тренд годовых сумм осадков по скользящим десятилетиям
ней величины (650 мм), рассчитанной по 125-летнему ряду. При этом средняя сумма годовых осадков за эти 23 года составила 708 мм.
Выводы
1. К концу XX в. и началу XXI в. произошло значительное изменение климата г. Москвы в районе Петровско-Разумовского в сторону потепления, особенно в зимний период. Тенденция к росту температур воздуха сохраняется и настоящее время.
2. Изменения в режиме осадков наблюдаются, но не столь резко. Происходит увеличение количества осадков, особенно в последние два десятилетия.
3. Выявленные тенденции в изменении климата приводят к необходимости расчета новых климатических норм на основе данных 125-летних наблюдений метеорологической обсерватории МСХА им. В.А. Михельсона.
ЛИТЕРАТУРА
1. Агроклиматический справочник по Московской области. }Г: Гидрометеоиз-дат, 1954. — 2. Климатологический справочник по СССР. }Г: Издание Главной геофизической обсерватории, 1932, вып. 1. — 3. Научно-прикладной справочник по климату СССР. Д,: Гидроме-теоиздат, 1990, серия 3, вып. 8. — 4. Справочник по климату СССР. М.: Гид-рометеоиздат (отделение), 1964, вып. 8.
Статья поступила 4 марта 2004 г.
SUMMARY
Climatic fluctuation and changes of Petrovsko-Razumovskoe in the twentieth century. Some aspects connected with climatic norm changes under temperature conditions of both air and atmospheric precipitation changes in the conditions, increase of extremity of climate in Moscow in Petrovsko-Razumovskoe area are considered in the article. All these issues are being analysed on the basis of 125-year series of continuous observations by a ТА AM meteorological station named after V. A. Mikhelson.
