Научная статья на тему 'Прогнозирование и последствия изменения климата Арктического региона'

Прогнозирование и последствия изменения климата Арктического региона Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
403
199
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АРКТИЧЕСКИЙ РЕГИОН / ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТА / МОДЕЛИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ / ARCTIC REGION / CLIMATIC CHANGES / FORECASTING MODELS

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Зеленина Лариса Ивановна, Федькушова Светлана Ивановна

В статье определена роль Арктического региона. Рассмотрены причины изменения климата. Приведена статистика изменений основных климатических показателей. Разработана математическая модель полиномиального тренда минимальной площади арктических льдов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Зеленина Лариса Ивановна, Федькушова Светлана Ивановна

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

Forecasting and the results of climatic changes in the Arctic region

The article defines the role of the Arctic region. The causes of climatic changes have been studied. The statistics of changes in key climate indicators is written. A mathematical model of a polynomial trend of the minimum area of Arctic sea ice is created.

Текст научной работы на тему «Прогнозирование и последствия изменения климата Арктического региона»

УДК [551.588.7(985)+005.521](045)

Прогнозирование и последствия изменения климата

Арктического региона

© Зеленина Лариса Ивановна, кандидат технических наук, доцент, Всероссийский заочный финансово-экономический институт (г. Архангельск). Количество научных публикаций - 38, монографий - 1.

© Федькушова Светлана Ивановна, Всероссийский заочный финансовоэкономический институт (г. Архангельск). Количество научных публикаций - 6, монографий - 1. E-mail: [email protected].

E-mail: [email protected].

В статье определена роль Арктического региона. Рассмотрены причины изменения климата. Приведена статистика изменений основных климатических показателей. Разработана математическая модель полиномиального тренда минимальной площади арктических льдов. Ключевые слова: Арктический регион, изменение климата, модели прогнозирования.

Forecasting and the results of climatic changes in the Arctic region

© Zelenina Larisa, Ph.D. of Technical Sciences, Associate Professor, Russian Correspondence Financial and Economic Institute (Arkhangelsk). Quantity of scientific publications - 38, monogra-phies - 1. E-mail: [email protected].

© Fedkyshova Svetlana, Russian Correspondence Financial and Economic Institute (Arkhangelsk). Quantity of scientific publications - 6, monographies - 1. E-mail: [email protected].

The article defines the role of the Arctic region. The causes of climatic changes have been studied. The statistics of changes in key climate indicators is written. A mathematical model of a polynomial trend of the minimum area of Arctic sea ice is created.

Keywords: Arctic region, climatic changes, forecasting models.

Природа Арктики в высшей степени чувствительна к антропогенному воздействию и очень медленно восстанавливается после неразумного вмешательства. В Арктике сходятся основные атмосферные потоки, речные и морские течения, которые издалека приносят сюда загрязняющие вещества.

В Арктической зоне России выделено 27 районов (11 - на суше, 16 - в морях и прибрежной зоне), где произошли сильнейшая трансформация естественного геохимического

фона, загрязнение атмосферы, деградация растительного покрова, почвы и грунтов, внедрение вредных веществ в цепи питания, повышение заболеваемости населения.

Распределение районов крайне неравномерно. Четыре главных очага напряжённости - это Мурманская область (10 % суммарного выброса загрязняющих веществ), Норильская агломерация (более 30 %), районы освоения нефтяных и газовых месторождений Западной Сибири (более 30 %) и Архангельская область (высокая степень загрязнения специфическими веществами).

Арктика чрезвычайно уязвима перед такими воздействиями в силу экстремальности природно-климатических условий, хрупкости экосистем, обособленности полярных регионов от крупных экономических и политических центров страны и слабой развитости их транспортных коммуникаций и других инфраструктур.

Российская Арктика является важным источником ископаемого топлива. С учетом планов по увеличению объемов добычи природных ресурсов и развития промышленного производства в полярных регионах представляется важным рассмотреть возможности как для адаптации арктических территорий к климатическим изменениям, так и для смягчения воздействия на климат через снижение выбросов парниковых газов.

По данным наблюдений, температура воздуха в Арктике за последнее столетие увеличивалась почти вдвое быстрее, чем средняя температура Земли. С 1980-х гг. температура в холодное время года на большей части Арктического пояса увеличивалась примерно на 1 °С за десятилетие. Потепление здесь наиболее заметно зимой. 2007 год был самым теплым для региона за весь период наблюдений с 1921 года. В 2008 году аномалия среднегодовой температуры воздуха в полярной области составила 1,4 °С.

По данным Росгидромета, картина аномальных отклонений среднегодовой температуры воздуха в Арктике и в Северном полушарии в 1901-2007 гг. имеет следующий вид:

Аномальные отклонения среднегодовой температуры воздуха в Арктике и в Северном полушарии в 1901-2007

1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010

Рис. 1. Аномальные отклонения среднегодовой температуры воздуха в Арктике и в Северном полушарии в 1901-2007 гг.

За последние сто лет количество осадков в Арктике выросло в среднем примерно на 8 %. Больше всего увеличились осадки в виде дождя с максимальным ростом осенью и зимой. Примерно на 10 % уменьшилась площадь снежного покрова за последние 30 лет.

Значительное сокращение площади оледенения за последние 30 лет (на 15-20 %) подтверждают инструментальные наблюдения за арктическими льдами со спутников. Спутниковые данные показывают, что в среднем на 2,7 % за десятилетие уменьшалась среднегодовая площадь льдов в Арктике. Особенно заметна динамика летнего льда. За последнее десятилетие площадь морских льдов в сентябре сократилась на 7,4 %. Начиная с 2002 года один за другим регистрировались все более глубокие минимумы летней площади льда, а в 2007 году был достигнут абсолютный минимум за период спутниковых наблюдений с 1979 года - 4,3 млн. км2 (рис. 2).

Рис. 2. Гистограмма минимальной площади арктических льдов (1972-2011 гг.)

Также уменьшается средняя толщина морских льдов в арктическом бассейне. Это происходит в основном за счет сокращения площади, занимаемой многолетними льдами и, в меньшей степени, за счет уменьшения их толщины.

Таяние арктических льдов приводит к усилению потепления в регионе вследствие так называемой положительной обратной связи: увеличение темпов сокращения ледового покрова ведет к уменьшению отражательной способности поверхности (темный океан лучше поглощает тепло, чем белый лед) и, следовательно, увеличению поступления солнечной радиации.

Статистическая обработка данных позволила построить полиномиальный тренд, определяющий с достаточной степенью вероятности прогнозные значения минимальной площади арктических льдов, например к 2016 году. Результаты: менее 3 млн. км2 (рис. 3).

Расчеты будущих изменений ледяного покрова Северного Ледовитого океана говорят об ускоряющемся сокращении его площади и массы. Расчеты показывают, что в течение XXI века максимальная площадь морского льда (март) будет сокращаться на 2 % за десятилетие, а минимальная площадь льда (сентябрь) - на 7 % за десятилетие по площади льда в конце XX столетия. При таких темпах сокращения льдов уже в течение ближайшего десятилетия можно ожидать их отступления к концу лета до приполюсного района Арктики, а через 30 лет в летний период Арктика может полностью освобождаться из-под ледового покрова.

Изменение климата может привести к необратимым последствиям экосистемы Арктики:

a) сокращение биоразнообразия;

b) обострение существующих проблем конкуренции видов;

c) усиление влияния ультрафиолетовой радиации на биологические процессы в морской среде;

ф сокращение среды обитания белых медведей, тюленей, некоторых видов птиц; е) нарушение кормовой базы и традиционных миграционных путей северных оленей и других видов животных.

Для окружающей среды:

1) будет продолжаться повышение среднегодовой температуры приземного воздуха. Наиболее заметным рост температуры будет в зимний период. При этом следует иметь в виду довольно высокий уровень неопределенности оценок, что объясняется недостаточно плотной сетью наблюдений, сравнительно короткими рядами многолетних инструментальных гидрометеорологических наблюдений (регулярные наблюдения в Арктике начались только во второй половине ХХ столетия) и ограничениями пространственного разрешения климатических моделей. Необходимы дополнительные исследования изменения климата в отдельных регионах российской Арктики;

2) ожидается сокращение периода с устойчивым снежным покровом, увеличение осадков (особенно зимних), стока рек и рост температуры воды в водоемах;

3) к середине столетия может сократиться период ледостава, увеличатся темпы деградации вечной мерзлоты. Уменьшение ледовитости арктических морей будет проходить преимущественно за счет сокращения площади и толщины многолетних льдов;

4) прогнозируется подъем уровня моря и увеличение частоты и интенсивности опасных погодных явлений;

5) повышение концентрации загрязняющих веществ в атмосфере;

6) повышение загрязнения водоемов, суши и морей;

7) увеличение эмиссии метана из-за таяния вечной мерзлоты.

Прогнозируемые потери экономики следующие:

1) увеличение высот ветровых волн и появления обломков айсбергов от деградирующих ледников на арктических островах, которые могут представлять опасность для добывающих сооружений и транспортных средств;

2) из-за резких перепадов температуры и усиления опасных гидрометеорологических явлений возможно увеличение нагрузки на объектах энергетической инфраструктуры, рост числа аварий;

3) сокращение возможностей и периода для доставки грузов в труднодоступные районы по зимним автомобильным трассам, проложенным по замерзшим руслам, из-за изменения в сроках и процессах замерзания и вскрытия рек и водоемов;

4) существует вероятность формирования сложных ледовых условий (повторяемость 10-20 %) в проливах Вилькицкого, Шокальского, Дмитрия Лаптева, Санникова и Лонга, ограничивающих безледокольное плавание по Северному морскому пути;

5) нарушение транспортного сообщения из-за увеличения частоты и интенсивности аномальных погодных явлений;

6) из-за подвижек грунта в зонах таяния вечной мерзлоты возможен рост рисков в эксплуатации зданий и сооружений, транспортной системы, включая магистральные трубопроводы;

7) нарушение инфраструктуры прибрежных территорий вследствие усиления штормовой активности, эрозии берегов и поднятия уровня моря.

Литература:

1. Арктика на пороге третьего тысячелетия: ресурсный потенциал и проблемы экологии / Под ред. Грамберга И. С., Лаверова Н. П. - СПб: Наука, 2000.

2. Бекетов Н. В. Экологизация инвестиционной политики в Арктике // Проблемы современной экономики. - 2002. - № 1 (5).

3. Воздействие изменения климата на российскую Арктику: анализ и пути решения проблемы. WWF России. М., 2008.

4. Доклад об особенностях климата на территории РФ. - М: Росгидромет, 2008.

5. Истомин А., Павлов К., Селин В. Экономика арктической зоны России // Общество и экономика. - 2008. - № 7. - С. 158-172.

6. Леонов Ю. Исследования Арктики продолжаются // Наука в России. - 2008. - № 3. -С. 104-112.

Рецензент - Н. М. Бызова, кандидат географических наук, профессор

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.