Научная статья на тему 'Основные климатические тенденции на Кольском полуострове за период инструментальных метеорологических измерений'

Основные климатические тенденции на Кольском полуострове за период инструментальных метеорологических измерений Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
2339
339
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КЛИМАТ / ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТА / МУРМАНСКАЯ ОБЛАСТЬ / CLIMATE / CLIMATE CHANGES / THE MURMANSK REGION

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Демин Валерий Иванович

Рассмотрены основные климатические тенденции на Кольском п-ове за период инструментальных метеорологических наблюдений. Показан вековой тренд к потеплению, наблюдаемый с конца XIX века. Однако процесс потепления носит неоднозначный характер. Потепление 1920-1930-х гг. сменилось похолоданием 1950-1970-х гг., а современное потепление началось примерно со второй половины 1980-х гг. и проявляется в изменениях как среднегодовой температуры, так и среднесезонных температур. На всей территории области, включая горные районы, наблюдается значительное подобие картин межгодовых вариаций температуры воздуха, что указывает на единый механизм наблюдаемых изменений. Анализ долговременных изменений осадков представляет сложную задачу из-за неоднородности рядов вследствие смены методики измерения и смены измерительных приборов. Существенных изменений количества осадков за последние десятилетия на равнинной территории нет. С большей или меньшей уверенностью можно говорить лишь о небольшом вековом повышении годовой суммы осадков. Однако устойчивых тенденций к усилению засушливости или увлажненности климата не отмечается. Диапазон изменений сумм осадков в горных районах более широкий за счет вариаций орографической составляющей поля осадков.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Демин Валерий Иванович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

General climatic tendencies on the Kola Peninsula during the meteorological measurements period

The principal climatic tendencies on the Kola Peninsula during the period of meteorological measurements are considered. The long warming trend, observed from the end of the 19 th century is shown. However this process is ambiguous.The warming period of 1920-1930s was followed by a period of air cooling between the 1950s and the 1970s. The modern warming began from the second half of the 1980s and manifests itself as an increase of annual and seasonal temperatures. The temperature variations at the various places (mountains regions places inclusive) on the Kola Peninsula are similar the mountain regions. This suggests a unified mechanism for observed changes. Analysis of long-term tendencies of precipitation is connected with difficulties because of heterogeneity which is caused by changes of measurement techniques and instruments. Over the past several decades statistically significant changes of precipitation amount on the plains are not observed. The small long-term increase of annual amount of precipitation was found with some degree of certainty. Nevertheless, the stable tendencies for the aridization or humidization of the climate have not been recorded. Precipitation amount in the mountain regions varies over more wide limits because of fluctuations of their orographic contribution.

Текст научной работы на тему «Основные климатические тенденции на Кольском полуострове за период инструментальных метеорологических измерений»

Amundsen P.-A. Environmental monitoring of fish communities in the Paz watercourse / P.-A.Amundsen et al. // Современные экологические проблемы Севера (к 100-летию со дня рождения О.И.Семенова-Тян-Шаньского): материалы конф. (Апатиты, 10-12 октября). Апатиты: Изд. КНЦ РАН, Ч.2. 2006. С. 213-217.

Holtan H. En orienterende undersokelse / H.Holtan, B.P.Pasvikelva; Norsk institutt for vannforskning // NIVA-rapport, 0-68/75. 1976.

Kashulin N.A. Catalogue of Lakes in the Russian, Finnish and Norwegian Border Area / N.A.Kashulin et al. Kopijyva Oy, Jyvaskyla, 2008. 142 p.

Moiseenko Т.Т. Pasvik River Watercourse, Barents Region: Pollution Impacts and Ecological Responses / T.T.Moiseenko et al. // INEP-NIVA-REPORT. Oslo, 1994. 87 р.

State of the Environment in the Norwegian, Finnish and Russian Border Area / K.Stebel, G.Christensen, J.Derome, I.Grekela (ed.) // Finnish Environment. 2007. Vol.98.

Сведения об авторе

Сандимиров Сергей Степанович,

кандидат географических наук, старший научный сотрудник Института проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра РАН

Sandimirov Sergey Stepanovich,

PhD(Geo), Senior Research Fellow of Institute of North Industrial Ecology Problems, Kola Science Centre, Russian Academy of Sciences

УДК 551.58

В.И.Демин

ОСНОВНЫЕ КЛИМАТИЧЕСКИЕ ТЕНДЕНЦИИ НА КОЛЬСКОМ ПОЛУОСТРОВЕ ЗА ПЕРИОД ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

Аннотация

Рассмотрены основные климатические тенденции на Кольском п-ове за период инструментальных метеорологических наблюдений. Показан вековой тренд к потеплению, наблюдаемый с конца XIX века. Однако процесс потепления носит неоднозначный характер. Потепление 1920-1930-х гг. сменилось похолоданием 1950-1970-х гг., а современное потепление началось примерно со второй половины 1980-х гг. и проявляется в изменениях как среднегодовой температуры, так и среднесезонных температур. На всей территории области, включая горные районы, наблюдается значительное подобие картин межгодовых вариаций температуры воздуха, что указывает на единый механизм наблюдаемых изменений. Анализ долговременных изменений осадков представляет сложную задачу из-за неоднородности рядов вследствие смены методики измерения и смены измерительных приборов. Существенных изменений количества осадков за последние десятилетия на равнинной территории нет. С большей или меньшей уверенностью можно говорить лишь о небольшом вековом повышении годовой суммы осадков. Однако устойчивых тенденций к усилению засушливости или увлажненности климата не отмечается. Диапазон изменений сумм осадков в горных районах более широкий за счет вариаций орографической составляющей поля осадков.

Ключевые слова:

климат, изменение климата, Мурманская область.

V.I.Demin

GENERAL CLIMATIC TENDENCIES ON THE KOLA PENINSULA DURING THE METEOROLOGICAL MEASUREMENTS PERIOD

Abstract

The principal climatic tendencies on the Kola Peninsula during the period of meteorological measurements are considered. The long warming trend, observed from the end of the 19th century is shown. However this process is ambiguous.The warming period of 1920-1930s was followed by a period of air cooling between the 1950s and the 1970s. The modern warming began from the second half of the 1980s and manifests itself as an increase of annual and seasonal temperatures. The temperature variations at the various places (mountains regions places inclusive) on the Kola Peninsula are similar the mountain regions. This suggests a unified mechanism for observed changes. Analysis of long-term tendencies of precipitation is connected with difficulties because of heterogeneity which is caused by changes of measurement techniques and instruments. Over the past several decades statistically significant changes of precipitation amount on the plains are not observed. The small long-term increase of annual amount of precipitation was found with some degree of certainty. Nevertheless, the stable tendencies for the aridization or humidization of the climate have not been recorded. Precipitation amount in the mountain regions varies over more wide limits because of fluctuations of their orographic contribution.

Key words:

climate, climate changes, the Murmansk region.

Введение

Изменения климата в последние годы являются предметом пристального изучения большого числа исследовательских групп, так как возможные экологические и социально-экономические последствия изменений климата могут оказаться чрезвычайно серьезными. В отношении задач гидроэкологии это можно продемонстрировать уже наблюдаемым откликом физических характеристик водных объектов на современное потепление. Так, например, по данным, полученным со спутников NASA, оценивавших в летние месяцы температуру поверхности 167 озер, площадь которых составляет не менее 500 км2, их температура с 1985 г. возрастала примерно на 1.1 C или в среднем на 0.45 C каждые 10 лет (рис.1), причем наибольшее повышение наблюдалось в умеренных и высоких широтах (Schneider, Hook, 2000). Между тем такие и даже меньшие изменения температуры уже имеют большое значение для озерных экосистем, например, тем, что вызывают бурное «цветение» водорослей или способствуют появлению в экосистеме новых видов.

Необходимость обсуждения проблемы климата обусловлена еще и обязательным использованием климатических характеристик при географическом описании изучаемого региона. Однако последние исследования по климату РФ в виде серии региональных «Справочников по климату СССР» относятся к 1970-м гг. и основываются на данных наблюдений, полученных, в лучшем случае, до 1960 г. Несмотря на то, что подобные издания по-прежнему широко используются в научной работе, в том числе для задач районирования, представленные в нем климатические характеристики за прошедший период существенно изменились.

Цель данной работы - показать основные тенденции изменений климата на Кольском п-ове за период инструментальных метеорологических измерений.

В работе использованы результаты наблюдений на метеорологических станциях Мурманской области, представленных в базе данных ВНИИ Гидрометеорологической информации и Европейского климатического центра, а также данные Центра лавинной безопасности ОАО «Апатит».

Рис.1. Изменение ночной температуры поверхности озер в июле-сентябре 1985-2009 гг. по спутниковым данным

Изменение термического режима

Для оценки состояния современного климата Всемирной метеорологической организацией рекомендован в качестве базового период 1961-1990 гг. Так как минимальный интервал, необходимый для выявления долговременных тенденций температуры на Кольском п-ове, составляет примерно 20-25 лет (Демин, 2010а), то судить о современных изменениях климата лучше не по коэффициентам в уравнениях соответствующих трендов, а путем сравнения средних многолетних значений за последние 20 лет (с 1991 по 2010 гг.) с нормами, вычисленными для периода 1961-1990 гг. Представленные в табл. 1 данные об изменениях термических ресурсов ряда станций наглядно иллюстрируют масштаб потепления последнего 50-летнего интервала.

Несмотря на то, что 20-летний интервал считается коротким для получения устойчивых характеристик, общая картина современного изменения климата сводится к потеплению относительно базового периода 1961-1990 гг., которое проявляется как в динамике среднегодовой температуры, так и в изменениях среднесезонных температур (сезоны для Кольского полуострова выделены в соответствии с классификацией, предложенной Б.А.Яковлевым (1961): зима - ноябрь-март, весна - апрель-май, лето - июнь-август, осень - сентябрь-октябрь). Наиболее выражено современное потепление зимой, главным образом в декабре и январе, где увеличение температуры достигает 2 С, и наименее заметно в летние месяцы. Весеннее потепление нашло свое отражение в более ранних сроках весеннего начала и пиков половодья на реках Мурманской области: тренд даты начала половодья на реках за последние 48 лет составляет 1.8-1.9 дня на каждые 10 лет, а даты пика половодья - на 1.0-2.5 дней/10 лет (Семенов, 2008).

Изменения среднегодовой и сезонной температуры по территории Мурманской области за последние 50 лет

Станция наблюдения Изменение температуры, С

среднегодов. зима весна лето осень

Вайда губа 1.3 -4.5 0.7 9.2 4.5

2.0 -3.5 1.4 9.4 5.1

0.7 1.0 0.7 0.2 0.6

Мурманск 0.1 -8.5 1.1 10.9 3.8

0.8 -7.2 1.7 11.1 4.2

0.7 1.3 0.6 0.2 0.4

Териберка 0.5 -6.5 0.2 9.8 4.3

1.2 -5.4 0.9 9.9 4.8

0.7 1.1 0.7 0.1 0.5

Краснощелье -1.5 -11.6 -0.6 11.1 2.6

-0.7 -10.0 0.2 11.5 3.2

0.8 1.3 0.8 0.4 0.6

Каневка -2.1 -11.6 -1.3 10.4 2.4

-1.1 -10.4 -0.4 10.8 3.2

1.0 1.2 0.9 0.4 0.8

Мончегорск -0.5 -9.9 0.6 11.7 3.4

0.4 -8.5 1.3 12.3 4.3

0.9 1.4 0.7 0.6 0.9

Умба 0.3 -9.0 1.3 12.3 4.3

1.3 -7.5 2.0 12.8 4.9

1.0 1.5 0.7 0.5 0.6

Кандалакша -0.2 -10.1 1.4 12.4 3.8

0.7 -8.6 2.0 12.8 4.2

0.9 1.5 0.6 0.4 0.4

г.Ловчорр -5.0 -11.9 -5.3 5.3 -2.6

(1091 м, Хибины) -4.3 -11.0 -4.9 5.9 -1.9

0.7 0.9 0.4 0.6 0.7

ПРИМЕЧАНИЕ. Верхняя строка - для периода 1961-1990, средняя - для периода 1990-2010 гг. Нижняя - разность. Для Мончегорска, в связи с переносом станции в 1991 г. и нарушением однородности, данные скорректированы.

Как видно из табл.1, изменения среднегодовой и сезонной температуры носят порядок градуса и даже десятых долей градуса. Однако они не могут быть игнорированы, что можно продемонстрировать следующим примером. Согласно «Справочнику по климату СССР» (1968), среднегодовая температура воздуха ^г в г.Мурманске для периода 1881-1960 гг. составляла 0 С, для периода 1961-1990 гг. - также около 0 С. В то же время для периода 1991-2010 гг. tcг уже 0.8 С, а для последнего десятилетия (2001-2010 гг.) tсг - +1.1 С. Если оперировать старыми нормами, то за последние 20 лет положительная аномалия ^г наблюдалась 18 лет.

О масштабе такого потепления на Кольском п-ове наглядно свидетельствует, в частности, рис.2, из которого следует, что современная среднегодовая температура г.Мурманска примерно соответствуют регионам средней Карелии (Климат России, 2001). Такие изменения, безусловно, должны быть отражены при современных описаниях географических объектов и в задачах прикладной климатологии.

Для детального рассмотрения структуры произошедших изменений воспользуемся данными измерений в Кандалакше для периода 1961-1990 и 1990-2010 гг. (ряд однороден). На рис.3 представлен годовой ход температуры, полученный осреднением ежедневных данных для периодов 1961-1990 и 1991-2010 гг., который наглядно демонстрирует тенденции к потеплению практически для всего годового интервала. В табл.2 представлены основные показатели, используемые при описании термических ресурсов территории для периодов 1961-1990 и 1991-2010 гг., полученные в соответствии с методикой (Кельчевская, 1971).

Рис.3. Годовой ход среднесуточной температуры в г.Кандалакша в 1961-1990 и 1991-2010 гг.

Изменение ряда термических показателей в г.Кандалакша за периоды 1961-1990 и 1991-2010 гг.

Показатели 1991-2010 гг. 1961-1990 гг.

Ш>0°С 178 173

Ш>5°С 132 128

п1>10 С 84 75

п1>15 С 12 -

£!>0°С 1603 1525

!1>5°С 1463 1396

£!>10°С 1105 988

£!>15°С 198 -

£К0°С -1346 -1587

ПРИМЕЧАНИЕ. п1>0°С, Ш>5°С, п1>10°С, п1>15°С - продолжительность периодов со среднесуточной температурой выше 0, 5, 10 и 15°С; Х1>0°С, £1>5°С, ^>10°С, £1>15 С - суммы температур за соответствующие периоды, ^<0 С - сумма температур за холодное полугодие.

Таким образом, за прошедшие 20 лет наблюдается заметное изменение характеристик термического режима в регионе, по сравнению с периодом 1961-1990 гг. Примечательно появление в Кандалакше периода со среднесуточной температурой выше 15 С, играющего роль одного из важнейших показателей в агроклиматическом районировании и оценке биопродуктивности климата, но который не проявлялся четко в предыдущие десятилетия и отсутствовал в климатических и агроклиматических справочниках области (Агроклиматический спровочник ..., 1961; Агроклиматические ресурсы ..., 1971).

Получить представление о характере долговременных вариаций температуры на Кольском п-ове можно из рис.4, где представлены изменения среднегодовой температуры воздуха на нескольких станциях Кольского п-ова, имеющих длинный период наблюдений.

2.5 х

Рис.4. Вариации среднегодовой температуры (5-летнее сглаживание):

1 - Кола; 2 - Мурманск; 3 - Териберка; 4 - Умба; 5 - Краснощелье

Так как коэффициент корреляции г среднегодовых температур в Коле и в Мурманске составляет 0.99, то со среднеквадратичной ошибкой, равной 0.13 С, ряд по Мурманску можно продлить до 1878 г. Аналогично поступим со среднегодовой температурой на г.Ловчорр: продлим ряд до 1937 г., используя данные измерений на вершине г.Юкспор и их сильную корреляцию (г=0.99). Этот технический прием позволяет показать значительную синхронность многолетнего хода температуры на всей территории области (рис.5), включая станции, расположенные в горах (г.Ловчорр, Хибины, 1095), что наглядно указывает на единый механизм наблюдаемых долговременных вариаций (например, нельзя объяснить положительный тренд в г.Мурманске антропогенным городским теплом, так как аналогичный тренд имеет место и в горах (Демин, 2010б)).

4.0 и °С

3.0

1 -------------2 3 --------------4 --------------5 -------------6 7

Рис.5. Среднегодовая температура:

1 - Кола, 2 - Мурманск; 3 - ряд по г.Мурманску, продленный до 1878 г. (по данным Колы); 4 - скользящее 10-летнее сглаживание по Мурманску; 5 - г.Ловчорр (1091 м, Хибины); 6 - г.Юкспор (910 м, Хибины); 7 - ряд для г.Ловчорр, продленный до 1937 г. (по данным г. Юкспор)

В целом за период инструментальных наблюдений на территории области наблюдалось потепление с начала прошлого века до 1930-х гг., похолодание в 1960-1970-х гг. и новое потепление, начавшееся со второй половины 1980-х гг.

Темпы современного потепления выглядят завышенными, если в качестве базового брать период 1961-1990 гг., так как на данный период пришлось похолодание 1950-1970-х гг., и средние температуры, вычисленные за эти годы, будут занижены, чем за более длительный срок (например, 1930-1990 гг.). В действительности современные летние температуры не превосходят летние температуры предыдущего потепления 1930-х гг., а вековой тренд в значительной степени держится на более низких температурах конца XIX - начала ХХ века (рис.6). Вместе с тем, современные среднегодовые температуры уже превышают как нормы 1881-1960 и 1961-1990 гг., так и температуры 1930-х.

Рис. 6. Изменение средней летней температуры:

1 - Кола; 2 - Мурманск; 3 - Кандалакша

На вековой тренд потепления в регионе указывают не только данные измерений на длиннорядных станциях, но и, например, отмечаемое в Хибинах продвижение лесотундры на тундровую зону (рис.7) и подъем верхней границы леса (Природные условия ..., 1986; Демин, Зюзин, 2008).

Рис. 7. Долинар.Юмьегорр в июне 1891 г. (слева) и в июне 2007 г. (справа)

В пользу более высоких современных температур в регионе говорят и материалы и гляциологических исследований, свидетельствующие о большей суровости климата в XIX в. (на аэрофотоснимках хорошо опознаются следы совсем недавно исчезнувших ледников и крупных снежников, существовавших в Хибинах еще в середине XIX в. (Тушинский, 1963).

Изменение количества осадков и режима увлажнения территории

По данным наблюдений на Кольском п-ове, в последние 30 лет проявляется сезонная изменчивость в режиме осадков: небольшое увеличение их количества в зимний период и близкое к норме с незначительным уменьшением в летнее. В научной печати нередко можно встретить и иные оценки об изменениях количества осадков. Однако причина таких различных оценок, как правило, не имеет физических оснований, а определяется длиной отобранного ряда и спецификой метеорологических рядов.

Существующая единая методика измерения количества осадков была принята в 1891 г. Однако в последующие годы однородность ряда была, по крайней мере, дважды нарушена. В первом случае неоднородность появилась в связи с переходом от дождемерных измерений к измерениям с помощью осадкомера, обладающего лучшей защитой осадков от выдувания ветром. По этой причине произошло «увеличение» осадков на десятки процентов (в зимние месяцы по ряду станций превышает 100%). Вторая причина неоднородности вызвана введением с 1966 г. поправки на смачивание непосредственно в текущие измерения. Указанные инструментальные и методические изменения привели к тому ряды измерений, хранящиеся в известных климатических центрах, в первоначальном виде непригодны для анализа долговременных климатических изменений.

В данной работе все данные до 1966 г. для приведения к единому сопоставимому ряду были скорректированы с помощью коэффициентов, представленных в «Справочнике по климату СССР» (1968), в предположении о неизменности типа защищенности метеорологической площадки, малой временной изменчивости среднемесячной скорости ветра и средней месячной температуры воздуха, т.е. соответствия вида осадков конкретных месяцев многолетним. Правомерность такого предположения показана Г.К.Тушинским (1963). Кроме того, приведенные в «Справочнике по климату СССР» (1968), коэффициенты устойчивы для интервалов более 5-7 лет (Тушинский, 1963), а значит, введение поправок хоть и может некорректно отразить значение осадков в конкретный год, но не изменит тренд на масштабах десятилетий.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

На рис.8 представлены вариации среднегодового количества осадков по нескольким станциям Кольского п-ова с длительным периодом наблюдения.

Рис. 8. Среднегодовое количество осадков:

1 - Кола; 2 - Кандалакша; 3 - Ловозеро; 4 - Краснощелье (проведено 5-летнее сглаживание)

Несмотря на довольно неравномерное распределение осадков по территории в каждый конкретный год, осредненные по нескольким годам значения среднегодовых сумм осадков демонстрируют примерно одинаковые тренды, отражающие, главным образом, характер изменения циркуляционных условий.

Небольшое снижение количества осадков наблюдалось с начала ХХ в. примерно до середины 1940-х гг., 1950-60-е гг. отличаются заметным увеличением количества осадков. Далее произошло их уменьшение, но в последние десятилетия вновь заметен некоторый тренд на повышение. На фоне указанных колебаний заметен небольшой вековой тренд на увеличение среднегодового количества осадков в регионе, о масштабе которого можно судить сравнением норм за длительные периоды времени (табл.3). Отметим также, что незначительный прирост количества осадков за последние 50 лет подтверждается также отсутствием существенного тренда в годовом стоке рек Кольского п-ова (Семенов, 2008).

Таблица 3

Изменение среднегодового количества осадков (мм) на ряде станций Кольского п-ова

Станции наблюдения Осадки (период) Осадки (1981-2010 гг.)

Мурманск 488(1936-1980) 493

Териберка 472 (1936-1980) 482

Краснощелье 496 (1912-1980) 517

Ловозеро 449 (1924-1980) 492

Мончегорск 465 (1935-1980) 489

Кандалакша 489 (1912-1980) 537

Умба 498 (1932-1980) 524

Представленная выше картина характерна для станций, расположенных преимущественно в равнинных условиях. В горных регионах (например, в Хибинах) значительная часть осадков (до половины) имеет орографическое происхождение. Так как орографическая интенсификация осадков тесным образом связана с термодинамическими процессами в атмосфере, включая характер циркуляции, тип воздушных масс, вертикальное распределение температуры и влажности, то даже небольшое изменение циркуляционных процессов непременно найдет отражение в динамике осадков. По этой причине вариации осадков внутри горных массивов выражены много сильнее. Рассмотрение физики данного явления выходит за рамки данной работы. Однако отметим для иллюстрации такой момент: с 1960-х гг. к середине 1980-х количество осадков на вершине г.Ловчорр (1091 м) заметно снизилось (рис.9), причем наиболее заметное уменьшение произошло в осенне-зимний период - от 30 до 40% (!). И этот процесс уже нашел свое отражение в динамике гляциологических образований в Хибинах (сокращение периода залегания снежного покрова, сокращение площади снежно-ледовых образований и переход перелетывающих снежников в позднелетние) (Демин, Мороз, 2010). Такие мезоклиматические особенности поля осадков, когда вариации его орографической составляющей могут превысить вариации, ожидаемые в связи с глобальными и региональными изменениями климата, безусловно, должны быть учтены при оценке долговременных тенденций в сложном рельефе.

Рис.9. Изменения среднегодовой суммы осадков:

1 - Хибины (Опытное поле); 2 - Апатиты; 3 - г.Юкспор (910 м); 4 - гЛовчорр (1091 м); 5 - ряд осадков по гЛовчорр, продленный до 1937 г по данным измерений на гЮкспор (пунктиром отмечена среднеквадратичная ошибка)

Так как изменение количества осадков, строго говоря, нельзя рассматривать как однозначную характеристику условий увлажнения, рассмотрим динамику безразмерного показателя засушливости, предложенного Д.А.Педем:

5 = *,

°і Ср

где Дґ, АР - аномалии среднемесячной температуры и осадков; О, ор - среднеквадратичные отклонения среднемесячных температур и осадков. Положительное значение индекса £ соответствует усилению засушливости (либо за счет увеличения испаряемости при положительной аномалии температуры, либо за счет уменьшения количества осадков; оба процесса могут работать одновременно, создавая засушливые условия). Значения -1 < £ <1 - условия, близкие к нормальным; 8 >1 - засушливые условия (£ > 2 - средняя засуха, £ > 3 - сильная засуха), £ < -1 - избыточное увлажнение (£ < -2 и £ < -3 - среднее и сильное избыточное увлажнение соответственно).

На рис. 10 представлены вариации индекса £ для Кандалакши и Мурманска, из которых видно, что трендов за прошедшее столетие на заметное изменение условий засушливости или, наоборот, усиление увлажнения не отмечается.

4 3 2 -1 -0 -1

-219

-3

-4

1 2

Э

Рис. 10. Динамика индекса засушливости £ для Кандалакши и Мурманска Прогнозы изменений климата к середине XXI века

В Оценочном докладе Росгидромета (2008) приводятся результаты модельных расчетов (по ансамблю моделей) динамики основных метеорологических характеристик к середине XXI в. (2040-2060 гг.) на территории России, включая арктическую зону. Все существующие климатические модели предсказывают продолжение потепления, хотя и с различной скоростью в зависимости от сценария. В соответствии с прогнозами, к середине столетия температура воздуха на Кольском п-ове зимой будет выше, чем в среднем в 1980-1999 гг. (по некоторым сценариям до 6-8 С). Летом потепление останется менее выраженным. Заметные тенденции в изменении режима осадков проявятся лишь к середине XXI века. Ожидается, что для Мурманской области увеличение количества осадков в холодное время года может составить 15-20% по сравнению с 1980-1999 гг., а в летнее время - 5-10%. Прогнозируется также сокращение периода с устойчивым снежным покровом, которое к середине XXI в. может достичь 20-25 дней по сравнению с периодом 1980-1999.

Результаты моделирования месячного распределения температуры и осадков, на основе которых проводится классификация климата по Кеппену, не предсказывают на предстоящие десятилетия существенного изменения границ геоботанических зон в регионе, по крайней мере, в его равнинной части (ЯиЬе1, КоАек, 2010).

Рассмотрена динамика температурного и влажностного режима Кольского п-ова за период инструментальных метеорологических наблюдений. Показан вековой тренд к потеплению, наблюдаемый с конца XIX в. Процесс потепления носит неравномерный характер: потепление 1920-1930-х гг.

сменилось похолоданием 1960-1970-х гг., а современное потепление началось примерно со второй половины 1980-х гг. Последнее потепление проявляется как в изменениях среднегодовой температуры, так и среднесезонных температур. При этом если современные летние температуры практически не превосходят температуры предыдущего потепления (1920-1930-х гг.), то среднегодовые являются наиболее высокими за весь период наблюдений.

На всей территории области, включая горные районы, наблюдается значительное подобие картин межгодовых вариаций температуры воздуха, что указывает на единый механизм наблюдаемых изменений.

Существенных изменений количества осадков за последние 50 лет на равнинной территории нет. В вековом ходе наблюдается небольшая положительная тенденция к увеличению среднегодового количества осадков. Диапазон изменений сумм осадков в горных районах более широкий за счет вариаций орографической составляющей, возникающих вследствие изменений макроциркуляционных условий.

Устойчивых тенденций к усилению засушливости или повышению увлажнения региона не отмечается.

Литература

Агроклиматический справочник Мурманской области. Л.: Гидрометеоиздат, 1961. 89 с.

Агроклиматические ресурсы Мурманской области. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. 92 с.

Демин В.И. О реакции лесотундровых и тундровых ландшафтов на климатические изменения в Арктике / В.И.Демин, Ю.Л.Зюзин // Природа шельфа и архипелагов европейской Арктики: материалы междунар. конф. Мурманск, 9-11 ноября 2008. М.: Геос, 2008. С. 104-107.

Демин В.И. О выборе минимального периода для расчета климатических норм и диагностики климатических изменений // Математические методы в естественных науках. Апатиты: К&М, 2010а. С. 171-175.

Демин В.И. Оценка роли антропогенного тепла в задачах диагностики климатических изменений // Состояние и перспективы развития геофизических исследований в высоких широтах. 2010б. С. 168-170.

Демин В.И. О динамике зимних осадков и гляциосферы в Хибинах / ВИДемин, Н.В.Мороз // Уникальные геологические объекты Кольского п-ова: Хибины. Апатиты, 2010. С. 41-43.

Кельчевская Л.С. Методы обработки наблюдений в агроклиматологии. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. 216 с.

Климат России / под ред. Н.В.Кобышевой. СПб.: Гидрометеоиздат, 2001. 654 с.

Оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации. В 2 т. М.: Росгидромет, 2008.

Природные условия Хибинского учебного полигона. М.: Изд-во МГУ, 1986. 169 с.

Семенов А.В. Инструментальные климатические наблюдения на Кольском полуострове и особенности обслуживания региональных потребителей климатической информацией: докл. // Адаптация к изменению климата и ее роль в обеспечении устойчивого развития регионов: Междунар. конф. Мурманск, 2008.

Справочник по климату СССР. Вып.2: Мурманская область. 4.II: Температура воздуха и почвы. Л.: Гидрометеоиздат, 1965. 144 с.

Справочник по климату СССР. Вып.2. 4.IV: Влажность воздуха, атмосферные осадки, снежный покров. Л.: Гидрометеоиздат, 1968. 176 с.

Тушинский Г.К. Ледники, снежники, лавины Советского Союза. М.: Гос. изд-во географ. лит., 1963. 312 с.

Швер Ц.А. Атмосферные осадки на территории СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. 304 с.

Яковлев Б.А. Климат Мурманской области. Мурманск: Кн. изд-во, 1961. 200 с. Rubel F. Observed and projected climate shifts 1901-2100 depicted by world maps of the Koppen-Geiger climate classification / F.Rubel, M.Kottek // Meteorol. Z. 2010. Vol.19. P. 135-141. [doi: 10.1127/0941 -2948/2010/0430].

Schneider P. Space observations of inland water bodies show rapid surface warming since 1985 / P.Schneider, S.J.Hook, GRL. 2010. Vol.37. L22405. [doi:10.1029/2010GL045059].

Сведения об авторе

Демин Валерий Иванович,

научный сотрудник Полярного геофизического института КНЦ РАН Demin Valeriy Ivanovich,

Research follow of Polar Geophysical Institute of Kola Science Center, Russian Academy of Sciences УДК: 574.5

С.Ф.Комулайнен, А.Н.Круглова, И.А.Барышев

СТРУКТУРА И ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ СООБЩЕСТВ ВОДНЫХ ОРГАНИЗМОВ В РЕКАХ ЮЖНОГО (ПОМОРСКОГО) ПОБЕРЕЖЬЯ БЕЛОГО МОРЯ

Аннотация

Исследования сообществ гидробионтов, выполненные на 10 реках, включали анализ таксономического состава, экологии и пространственной динамики сообществ фитопланктона, зоопланктона и бентоса. В статье обсуждаются основные принципы изменения структуры и функционирования гидробиоценозов. Особое внимание уделено проблеме формирования речного континуума, влиянию проточных озер и урбанизации водосбора.

Ключевые слова:

фитопланктон, зоопланктон, бентос, реки бассейна Белого моря.

S.F.Komulainen, A.N.Kruglova, I.A.Baryshev

THE STRUCTURE AND FUNCTIONING OF THE HYDROBIONT COMMUNITIES OF SOME RIVERS OF THE WHITE SEA SOUTHERN (POMORSKI) COAST

Abstract

The study of hydrobiont communities of 10 rivers included the analysis of their taxonomy composition, ecology and space distribution such of phytoplankton, zooplankton and benthos communities. The main principles of structure and functioning changes of hydrobiont communities in the river are discussed. Special attention is paid to the river continuum developing, the influence of flowing lakes and watershed urbanisations.

Key words:

phytoplankton, zooplankton, benthos, rivers of the White Sea.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.