CC BY
82
УДК 551.524.3
МНОГОЛЕТНЯЯ ДИНАМИКА ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА В ТАГАНРОГЕ
© 2010 г. О.В. Ивлиева, Н.В. Хованова, О.А. Ромаданова
Южный федеральный университет, Southern Federal University,
ул. Зорге, 40, г. Ростов-на-Дону, 344090, Zorge St., 40, Rostov-on-Don, 344090,
dek_geo@sfedu.ru dek_geo@sfedu.ru
Проведен статистический анализ среднемесячных, среднегодовых и среднесезонных значений температуры воздуха в Таганроге с 1882 по 2005 г. Выделены периоды теплых и холодных лет и сезонов. Показан вековой ход аномалий воздуха для января. Представленное исследование согласуется с данными о глобальном потеплении.
Ключевые слова: климат, температура воздуха, глобальное потепление, аномалии температуры.
The statistical analysis of month, year and season average values of the air temperature in Taganrog for the period since 1882 is carried out. The periods of warm and cold years and seasons are singled out. The long-term course of abnormities of the air in January is shown. The present research is co-ordinated with the global warming data.
Keywords: climate, air temperature, global warming, abnormity of temperature.
Изучение температуры, закономерностей ее изменения и возможное прогнозирование дальнейшего ее хода позволяют судить о степени комфортности проживания людей в данной местности, предупреждать людей, страдающих некоторыми видами заболеваний, о возможном физическом дискомфорте в определенное время года или же во все сезоны года на данной территории.
Главной чертой изменчивости климата в ХХ в. и в наступившем XXI в. является глобальный процесс потепления со средней скоростью в Северном полушарии 0,5 °С в 100 лет. При таком темпе роста к началу XXI в. средняя глобальная температура увеличилась на 1,4 °С по сравнению с концом XIX в., что соответствует оптимуму голоцена 5-6 тыс. лет назад [1]. По другим оценкам [2], средний тренд приземной температуры воздуха Северного полушария за 1904-1978 гг., по разным источникам, составил 0,03 - 0,06 °С в 10 лет.
Изменение температуры воздуха становится более резким при движении от низких широт к умеренным и от умеренных к высоким. Глобальное потепление отчетливее выражено в холодное полугодие по сравнению с теплым. Средний меридиональный градиент температуры воздуха при росте средней температуры падает, при снижении - растет [1].
Изменения хода основных метеоэлементов и в целом климатических условий отмечаются во многих региональных исследованиях. В целом для юга ЕТР (45-55° с. ш. и 30-50° в. д.) периодами похолодания за последнее столетие были: зимой - 1891-1900 и 19281954 гг., летом - 1898-1928 и 1973-1990 гг.; потепления: зимой - 1909-1927 и 1955-1990 гг., летом - 18911897 и 1929-1972 гг. [3]. По мнению Л.В. Клименко [3], современное потепление на Русской равнине определяется не только влиянием парникового эффекта, но и изменениями естественных синоптических процессов.
Климатические изменения в г. Таганроге в целом определяются теми же процессами и имеют ту же направленность, что и на остальной территории юга Европейской России.
За исследуемый период (1882-2005 гг.) положительный тренд среднегодовой температуры воздуха в Таганроге составил 0,89 °С за 100 лет, и за 123 года температура повысилась на 1,07 °С. При этом, как и в других регионах [4-6], наиболее интенсивно теплеет холодное полугодие, период с ноября по апрель. Так, максимальный положительный тренд в январе составил 2,77 °С в 100 лет (табл. 1).
С июля по октябрь в вековом ходе температуры воздуха отмечается слабая тенденция к похолоданию с максимальным отрицательным трендом в июле (-0,29 °С в 100 лет). Изменчивость сезонных и среднемесячных температур воздуха, выраженная стандартным отклонением, за все сезоны и месяцы года превышает величину векового изменения температуры воздуха за исследуемый период в данном регионе (рис. 1).
Самым холодным годом за исследуемый период был 1945 (7,4 °С), самым теплым - 1966 (11,4 °С). Начавшееся в конце XIX в. глобальное потепление в Северном полушарии было прервано периодом похолодания с 40-х до 60-х гг. ХХ в., после которого с середины 60-х гг. начался новый этап потепления [1]. В исследуемом регионе в 40 - 50-х гг. ХХ в. также отмечался период похолодания, но устойчивый рост среднегодовой температуры воздуха в Таганроге начался несколько раньше, в конце 50-х - начале 60-х гг. (рис. 1).
На графике векового хода температуры воздуха до середины ХХ в. можно выделить длинноволновые колебания температуры воздуха продолжительностью от 12 до 20 лет.
Таблица 1
Показатели среднемесячных, среднесезонных и среднегодовых значений температуры воздуха
в г. Таганроге (1882 - 1997 и 2001-2005 гг.)
Месяц Средняя температура, °С Самый холодный месяц/сезон Самый теплый месяц/сезон Тренд, °С/100 лет Стандартное отклонение, °С
°С Год °С Год
Январь -4,6 -14,6 1950 1,9 1915 2,77 3,48
Февраль -4,2 -16,4 1954 2,0 2002 1,44 3,39
Март 0,7 -5,6 1929 5,8 1989 1,31 2,37
Апрель 9,5 3,3 1987 14,1 1950 1,93 2,12
Май 16,9 13,1 1912 21,0 1979 0,65 1,68
Июнь 20,9 17,8 1894, 1913 25,3 1924 0,38 1,53
Июль 23,6 19,8 1912 28,3 1938 -0,29 1,50
Август 22,6 20,0 1915, 1944 26,3 1920 -0,09 1,39
Сентябрь 17,0 13,0 1884 21,6 1909,1937 0,19 1,79
Октябрь 9,8 4,5 1976 14,3 1918 -0,17 2,09
Ноябрь 3,0 -4,4 1920 7,1 1917 1,32 2,33
Декабрь -2 -7,9 1890 3,7 1886 1,25 2,31
Зима -3,6 -11 1953/54 1,3 1964/66 1,72 2,29
Весна 9,0 5 1987 12,3 1975 1,39 1,48
Лето 22,4 20,3 1978 25,3 1938 0,01 1,02
Осень 9,9 6,1 1920 13,3 1909 0,46 1,42
Год 9,4 7,4 1945 11,4 1966 0,87 0,89
t, °С
Рис. 1. Многолетний ход среднегодовой температуры воздуха в Таганроге (показан линейный тренд)
В каждом периоде наблюдаются однотипные по ходу флуктуации температуры. Например, в первую половину отмечается повышение температуры, а во вторую - понижение. В Таганроге, например, можно выделить пять периодов длинноволновых колебаний температуры воздуха в первой половине предыдущего столетия (рис. 1). 1882 - 1895 гг.; 1896 - 1907; 1908 -1927; 1928 - 1945; 1946 - 1957 гг.
Во второй половине ХХ в. на первый план выходят короткопериодные колебания температуры воздуха продолжительностью 5-7 лет. После резкого потепления 60-х - начала 70-х гг. ХХ в. с середины 70-х наблюдалось некоторое понижение годовой температуры воздуха в среднем на 0,3 °С по сравнению с предыдущим периодом (табл. 2).
Характерной чертой современного глобального потепления в умеренных широтах [7] является то, что особенно резко изменяется температура воздуха хо-
лодного времени года, что подтверждают региональные исследования. Так, в Таганроге средняя температура воздуха зимы с конца XIX в. возросла примерно на 1 °С. Увеличение среднегодовой температуры обусловлено потеплением зимнего сезона. Размах колебаний температуры воздуха зимой наиболее значителен по сравнению с другими сезонами. Амплитуда температур между самой теплой и самой холодной зимами в г. Таганроге, например, достигает 12,3 °С.
В табл. 2 вековой ход зимней температуры воздуха в Таганроге разделен на периоды холодных и теплых сезонов продолжительностью 6 - 15 лет. Наиболее холодными были зимы 1926/27-1934/35 гг., когда средняя температура сезона составляла -5,7 °С в основном за счет холодных февраля и декабря (соответственно 4 и 3 аномально холодных месяца).
Период самых теплых зим начался в 1981 г. и, возможно, продолжается и в настоящее время, хотя
единичные зимы 1995/96, 1996/97 и 2005/06 гг. выпадают из этого ряда. Средняя температура сезона в 1981-1995 гг. составила - 2,4 °С.
После зимы весна - второй по интенсивности потепления сезон (табл. 1). Ее вклад в среднегодовое
В 20-60-х гг. ХХ в. этот процесс приостановился и продолжился особенно бурно в 60 - 70-е гг. (рис. 1).
В XX в. самые теплые весенние сезоны со средней температурой 9,8 °С (табл. 2) наблюдались в 1946 - 1951, 1961 - 1979 и в 1988 - 1995 гг. С 1980 г. наблюдается некоторое похолодание весенних сезонов на 0,5 °С по сравнению с предыдущим периодом, а в 2001-2005 гг. средняя температура этого сезона составила 10,4 °С.
Из летних месяцев в Таганроге за исследуемый период положительный тренд температуры воздуха имеет только июнь (табл. 1), остальные месяцы характеризуются слабой тенденцией к похолоданию. В вековом ходе температуры воздуха самые теплые летние сезоны наблюдался в 20 - 50-е гг. XX в. с самым теплым летом в 1938 г. (25,3 °С). В эти десятилетия средняя температура лета в Таганроге достигала 22,9 °С (табл. 2). В Таганроге в 1976 - 1997 гг. при средней температуре лета за этот период 22,0 °С был зафиксирован самый холодный летний сезон за все время наблюдений с конца XIX в. - в 1978, когда все три летних месяца были аномально холодными.
потепление составляет 40 %. При положительном тренде 1,39 °С в 100 лет ее среднее значение за исследуемый период (123 года) возросло на 1,7 °С. Период 90-х гг. XIX в. - начала 20-х XX в. характеризовался резким ростом весенней температуры воздуха.
Из осенних месяцев только ноябрь имеет выраженную тенденцию к потеплению на протяжении последнего столетия (табл. 1).
Для января были рассчитаны аномалии средних температур.
АТ = Т -Тс , где Т - температура воздуха за известный период; ТС - средняя многолетняя температура воздуха.
Средняя аномалия температуры воздуха января за последние пять лет для Таганрога составила 1,8 °С. В вековом ходе средней аномалии температуры воздуха января г. Таганрог для отклонений от нормы (ДТ) характерна разная амплитуда. В первой половине ХХ в. среднее отклонение составляло в среднем 2 °С, а максимальное - 4 °С; во второй половине среднее отклонение от нормы составляет 4 °С, а максимальное -10 °С (рис. 2). Причем в первой половине ХХ в. амплитуда колебания Л Т была значительно больше, чем во второй, что подтверждает выделенные коротко- и длинноволновые колебания температуры воздуха, о которых говорилось выше (рис. 2).
Таблица 2
Периоды теплых и холодных лет и сезонов в г. Таганроге (1882 - 1997 и 2001-2005 гг.)
Период Аномалия Средняя температура Продолжи- Период, Анома- Средняя температура Продолжи-
температуры воздуха за период, °С тельность, лет год лия темп. воздуха за период, °С тельность, лет
1883-1892 + 9,2 10 1934-1939 + 10,2 6
1893-1900 - 8,6 8 1945-1956 - 9,1 12
1901-1906 + 9,7 6 1957-1975 + 9,9 19
1907-1912 - 8,5 6 1976-1997 - 9,6 22
1913-1925 + 9,6 13 2001-2005 + 10,6 5
Зимний сезон (год зимы указан по ее второй части)
1889-1898 - -5,4 10
1899-1906 + -3,1 8 1945-1954 - -4,5 10
1907-1912 - -5,2 6 1955-1966 + -2,5 12
1913-1926 + -3,0 14 1967-1980 - -3,6 14
1927-1935 - -5,7 9 1981-1995 + -2,4 15
1936-1939 + -3,0 6 2001-2005 + -1,6 5
Весенний сезон
1888-1891 + 9,5 4 1946-1951 + 9,8 6
1892-1912 - 8,1 21 1952-1960 - 8,2 9
1913-1925 + 9,3 13 1961-1979 + 9,8 19
1926-1933 - 8,1 8 1980-1997 - 9,3 18
1934-1939 + 9,4 6 2001-2005 + 10,4 5
Летний сезон
1884-1888 - 21,8 5 1944-1952 - 22,2 9
1889-1892 + 23,5 4 1953-1963 + 22,9 11
1893-1900 - 21,9 8 1964-1970 - 22,2 7
1901-1905 + 22,9 5 1971-1975 + 23,0 5
1906-1919 - 21,7 14 1976-1997 - 22,0 22
1920-1940 + 22,9 21 2001-2005 + 22,7 5
Осенний сезон
1882-1893 + 10,0 12 1945-1961 - 9,4 17
1894-1916 - 9,3 23 1962-1974 + 10,7 13
1917-1938 + 10,5 22 1975-1997 - 9,6 23
2001-2005 + 11,0 5
-4
-10
-12 4
1 1 ■ I I .
1 1 II . || III 1. . 1 . Ill 1, .1
1........ ш 1 II . ... П Тт М| Г '1.....
II 1 1 I1
1907 1912 1917 1922 1927 1932 1937 1942 1947 1952 1957 1962 1967 1972 1977 1982 1987 1992 1997 2002
Год
Рис. 2. Средняя аномалия температуры воздуха января, г. Таганрог
Температурный режим зимних сезонов непосредственно связан с циркуляцией атмосферы, как с ее циклическими колебаниями, так и с возникающими в отдельные годы аномалиями. Повторяемость холодных и теплых зимних месяцев и сезонов исследователями ставится в зависимость от циркуляционных эпох, от соотношения несущих тепло и холод атмосферных процессов и от аномального развития центров действия атмосферы в отдельные годы [8-10].
Так, понижение температурой воздуха в летние месяцы в 60-90-е гг. XX в. Л.В. Клименко связывает с существенными изменениями в циркуляции атмосферы Северного полушария, которые привели к активизации циклонической и штормовой деятельности в Атлантике, что сказалось на погодных условиях Европы. Согласно его подсчетам, в 1976-1990 гг. суммарная повторяемость типовых синоптических процессов теплого времени года, создающих отрицательные аномалии температуры воздуха над югом ЕТР, составила 118 % от нормы [10].
Таким образом, исследуемый регион испытывает действующее на протяжении последнего столетия глобальное потепление, обусловленное как антропогенными, так и естественными факторами. Наиболее ярко потепление в нашем регионе выражено в зимний и весенний сезоны. Вековые изменения температуры в регионе испытывают периодические колебания. В ходе зимних и годовых температур воздуха прослеживаются циклы, совпадающие с периодическими изменениями солнечной активности. Этапы интенсивного потепления приходятся на 20 - 30-е и 60-е гг. ХХ в., что согласуется с данными об этом процессе в масштабе всего Северного полушария. Начало XXI в. также характеризуется повышенным температурным фоном.
Литература
1. Антропогенные изменения климата / под ред. М.И. Бу-
дыко, Ю.А. Израэля. Л., 1988. 408 с.
2. Груза Г.В., Ранькова Э.Я., Рочева Э.В. Анализ глобаль-
ных данных об изменении приземной температуры воздуха за период инструментальных наблюдений // Метеорология и гидрология. 1989. № 1. С. 22-31.
3. Клименко Л.В. Колебания температуры воздуха на юж-
ной половине Европейской территории СССР в 18911990 гг. // Вестн. МГУ. Серия 5 - географическая. 1992. № 1. С. 25-30.
4. Васильев А.А., Педь Д.А., Чистякова Е.А. Аномально
теплые зимы 1988/89 и 1989/90 на территории СССР // Метеорология и гидрология. 1991. № 3. С. 25-30.
5. Верещагин М.А., Переведенцев Ю.П., Шанталинский К.М.
О многолетних колебаниях среднегодовой температуры воздуха в Казани // Изв. РГО. 1991. Т. 131, вып. 1. С. 55-59.
6. Ефимова Н.А., Строкина Л.А. Изменение аномалий
приземной температуры воздуха на территории России с 1981 по 1993 г. // Метеорология и гидрология. 1998. № 7. С. 114-119.
7. Будыко М.И., Гройсман П.Я. Потепление 80-х годов
// Метеорология и гидрология. 1989. № 3. С. 5-10.
8. Гройсман П.Я. Современные изменения атмосферных
процессов северного полушария // Изв. АН СССР. Серия географическая. 1990. № 3. С. 20-30.
9. Клименко Л.В. Об изменениях климата в центре и на юге
ЕТР в холодном полугодии текущего столетия // Метеорология и гидрология. 1998. № 1. С. 59-64.
10. Клименко Л.В. Циркуляция атмосферы над европейской
территорией бывшего СССР в теплое время года // Метеорология и гидрология. 1994. № 8. С. 44-51.
Поступила в редакцию
15 мая 2009 г.
6
2
0
