Том 147, кн. 3

естествени науки

УДК 551.584.5

ДЪЛГОСРОЧНИ ПРОМЕНИ В ТЕМПЕРАТУРАТА НА ВЪЗДУХА И АТМОСФЕРНИ ВАЛЖИ В КАЗАН

M.A. Верещагин, Ю.П. Переведенцев, Е.П. Наумов, К.М. Шанталински, Ф.В. Гогол

анотация

Статията анализира дългосрочните промени в температурата на въздуха и валежите в Казан и техните прояви в промените в други климатични показатели, които имат приложно значение и са довели до определени промени в градската екологична система.

Интересът към изследването на градския климат остава постоянно висок. Голямо внимание, което се обръща на проблема с градския климат, се определя от редица обстоятелства. Сред тях на първо място трябва да се откроят все по-очевидните промени в климата на градовете в зависимост от техния растеж. Много проучвания сочат близки отношения климатични условияна града по неговото разположение, плътност и етажност на градоустройство, условия за настаняване индустриални зонии т.н.

Климатът на Казан в неговото квазистабилно („средно“) проявление е обект на подробен анализ на учените от Катедрата по метеорология, климатология и атмосферна екология на Казан. държавен университет. В същото време в тези подробни проучвания не бяха засегнати въпросите за дългосрочните (вътре-секуларни) промени в климата на града. Настоящата работа, като развитие на предишното изследване, частично компенсира този недостатък. Анализът се основава на резултатите от продължителни непрекъснати наблюдения, проведени в метеорологичната обсерватория на Казанския университет (наричана по-нататък съкратено като станция Казан, университет).

Гара Казан, университетът се намира в центъра на града (в двора на основната сграда на университета), сред гъсто градско развитие, което придава специална стойност на резултатите от нейните наблюдения, които дават възможност за изследване на въздействието на градската среда при дългосрочни промени в метеорологичния режим в града.

През 19-20 век климатичните условия на Казан непрекъснато се променят. Тези промени трябва да се разглеждат като резултат от много сложни, нестационарни въздействия върху градската климатична система на множество фактори от различно физическо естество и различни процеси.

странни мащаби на тяхното проявление: глобални, регионални. Сред последните може да се отдели група от чисто градски фактори. Той включва всички онези многобройни промени в градската среда, които водят до адекватни промени в условията за формиране на нейния радиационен и топлинен баланс, баланс на влага и аеродинамични свойства. Това са исторически промени в площта на градската територия, плътността и етажността на градското развитие, промишлено производство, енергийните и транспортните системи на града, свойствата на използвания строителен материал и пътните настилки и много други.

Нека се опитаме да проследим промените в климатичните условия в града през 19-20 век, като се ограничим до анализа само на двата най-важни климатични индикатора, които са температурата на повърхностния въздушен слой и атмосферните валежи, въз основа на резултатите на наблюдения при ул. Казан, университет.

Дългосрочни промени в температурата на повърхностния въздушен слой. Започнете систематично метеорологични наблюденияв Казанския университет е положен през 1805 г., малко след откриването му. Поради различни обстоятелства непрекъснати серии от стойности на годишната температура на въздуха са запазени едва от 1828 г. Някои от тях са представени графично на фиг. един.

Още при първото, най-бегло разглеждане на фиг. 1, може да се установи, че на фона на хаотични, назъбени междугодишни колебания на температурата на въздуха (прекъснати прави линии) през последните 176 години (1828-2003), макар и неправилна, но в същото време, ясно изразена тенденция на затопляне (тенденция) се състоя в Казан. Горното е добре подкрепено и от данните в табл. един.

Средни дългосрочни () и екстремни (max, t) температури на въздуха (°С) при ст. Казан, университет

Периоди на осредняване Екстремни температури на въздуха

^mm Години ^макс Години

Година 3,5 0,7 1862 6,8 1995

Януари -12.9 -21.9 1848, 1850 -4.6 2001

Юли 19.9 15.7 1837 24.0 1931

Както се вижда от табл. 1, изключително ниските температури на въздуха в Казан са регистрирани не по-късно от 1940-1960-те години. XIX век. След суровите зими на 1848, 1850г. средните януарски температури на въздуха никога повече не достигнаха или паднаха под ¿mm = -21,9°С. Напротив, най-много високи температуривъздух (max) в Казан са наблюдавани едва през 20-ти или в самото начало на 21-ви век. Както се вижда, 1995 г. е белязана от рекордно висока стойност на средната годишна температура на въздуха.

Много интересно съдържа и раздел. 2. От неговите данни следва, че затоплянето на климата в Казан се проявява през всички месеци на годината. В същото време ясно се вижда, че той се развива най-интензивно през зимния период.

15 I I Аз, аз, аз, аз, аз, аз, аз, аз, аз, аз, аз, аз, аз, аз, аз, аз, аз, аз, аз, аз, аз, аз, аз, аз

Ориз. Фиг. 1. Дългосрочна динамика на средногодишните (а), януари (б) и юлски (в) температури на въздуха (°С) при ст. Казански университет: резултати от наблюдения (1), линейно изглаждане (2) и изглаждане с нискочестотен филтър на Потър (3) за b >30 години

(декември - февруари). Температурите на въздуха през последното десетилетие (1988-1997) от тези месеци надвишават с повече от 4-5°C сходните средни стойности от първото десетилетие (1828-1837) от периода на изследване. Също така ясно се вижда, че процесът на затопляне в климата на Казан се развива много неравномерно, често се прекъсва от периоди на сравнително слабо охлаждане (виж съответните данни през февруари - април, ноември).

Промени в температурите на въздуха (°C) през десетилетия без припокриване при ул. Казан, университет

по отношение на десетилетието 1828-1837 г.

Десетилетия януари февруари март април май юни юли август септември октомври октомври ноември декември Година

1988-1997 5.25 4.22 2.93 3.39 3.16 3.36 2.15 1.27 2.23 2.02 0.22 4.83 2.92

1978-1987 4.78 2.16 1.54 1.79 3.19 1.40 1.85 1.43 1.95 1.06 0.63 5.18 2.25

1968-1977 1.42 1.19 1.68 3.27 2.74 1.88 2.05 1.91 2.25 0.87 1.50 4.81 2.13

1958-1967 4.16 1.95 0.76 1.75 3.39 1.92 2.65 1.79 1.70 1.25 0.30 4.70 2.19

1948-1957 3.02 -0.04 -0.42 1.34 3.29 1.72 1.31 2.11 2.79 1.41 0.65 4.61 1.98

1938-1947 1.66 0.94 0.50 0.72 1.08 1.25 1.98 2.49 2.70 0.00 0.15 2.85 1.36

1928-1937 3.96 -0.61 0.03 1.40 2.07 1.39 2.82 2.36 2.08 2.18 2.07 2.37 1.84

1918-1927 3.38 0.46 0.55 1.61 2.33 2.79 1.54 1.34 2.49 0.73 0.31 2.76 1.69

1908-1917 3.26 0.43 -0.50 1.11 1.00 1.71 1.80 1.02 1.83 -0.76 1.01 4.70 1.38

1898-1907 2.87 1.84 -0.54 0.99 2.70 1.68 2.18 1.55 0.72 0.47 -0.90 2.41 1.33

1888-1897 0.11 1.20 0.19 0.23 2.84 1.26 2.14 2.02 1.42 1.43 -2.36 0.90 0.95

1878-1887 1.47 1.57 -0.90 -0.48 2.46 0.94 1.74 0.88 1.08 0.12 0.19 4.65 1.14

1868-1877 1.45 -1.01 -0.80 0.00 0.67 1.47 1.67 1.96 0.88 0.86 0.86 1.99 0.83

1858-1867 2.53 -0.07 -0.92 0.53 1.25 1.25 2.40 0.85 1.59 0.36 -0.62 1.35 0.86

1848-1857 0.47 0.71 -0.92 0.05 2.43 1.02 1.86 1.68 1.20 0.39 0.25 2.86 1.00

1838-1847 2.90 0.85 -1.98 -0.97 1.55 1.65 2.45 1.86 1.81 0.49 -0.44 0.92 0.92

1828-1837 -15.54 -12.82 -5.93 3.06 10.69 16.02 17.94 16.02 9.70 3.22 -3.62 -13.33 2.12

Жителите на Казан от по-старото поколение (чиято възраст вече е най-малко 70 години) започнаха да свикват с необичайно топлите зими от последните години, запазвайки обаче спомените за сурови зимидетството му (1930-1940-те) и разцвета на трудовата дейност (1960-те). За по-младото поколение казанци топлите зими от последните години очевидно вече не се възприемат като аномалия, а по-скоро като „климатичен стандарт“.

Дългосрочната тенденция на затопляне на климата на Казан, която се обсъжда тук, се наблюдава най-добре при изследване на хода на изгладените (систематични) компоненти на температурните промени на въздуха (фиг. 1), дефинирани в климатологията като тенденция на неговото поведение.

Идентифицирането на тенденция в климатичните серии обикновено се постига чрез изглаждането им и (по този начин) потискането на краткопериодичните колебания в тях. По отношение на дългосрочните (1828-2003 г.) серии от температурата на въздуха при Св. Казанския университет са използвани два метода за тяхното изглаждане: линеен и криволинеен (фиг. 1).

При линейно изглаждане всичките му циклични флуктуации с дължини на периоди L, по-малки от или равна на дължинатаанализирани серии (в нашия случай b > 176 години). Поведението на линейния тренд на температурата на въздуха се дава от уравнението на правата линия

g(t) = при + (1)

където r(t) е изгладената стойност на температурата на въздуха в момент t (години), a е наклонът (скорост на тенденцията), r0 е свободният член, равен на изгладената температура в момент t = 0 (начало на периода) .

Положителна стойносткоефициент a показва затопляне на климата и обратно, ако a< 0. Если параметры тренда а и (0 известны, то несложно оценить величину повышения (если а >0) температура на въздуха за период от време t

Ar(t) = r(t) - r0 = am, (2)

постигнато благодарение на линейния компонент на тренда.

Важни качествени показатели за линейна тенденция са нейният коефициент на детерминация R2, ​​който показва каква част от общата дисперсия u2(r) се възпроизвежда чрез уравнение (1), както и надеждността на откриването на тренда от архивирани данни. По-долу (табл. 3) са представени резултатите от линеен тренд анализ на температурния ред на въздуха, получен в резултат на дългогодишните му измервания при ст. Казан, университет.

Анализ на таблицата. 3 води до следните изводи.

1. Наличието на линейна тенденция на затопляне (a > 0) в цялата серия (1828-2003) и в отделните им части се потвърждава с много висока надеждност ^ > 92,3%.

2. Затоплянето на климата в Казан се прояви както в динамиката на зимните, така и през летните температури на въздуха. Въпреки това скоростта на зимното затопляне беше няколко пъти по-бърза от скоростта на затопляне през лятото. Резултатът от дългото (1828-2003) затопляне на климата в Казан е натрупаното увеличение на средния януари

Резултатите от линеен тренд анализ на дългосрочната динамика на температурата на въздуха (AT) при ст. Казан, университет

Състав на серии от средни телевизори Параметри на тенденцията и нейните качествени показатели Увеличение на TV [A/(t)] През интервала на изглаждане t

a, °С / 10 години "с, °С К2, % ^, %

t = 176 години (1828-2003)

Годишна телевизия 0,139 2,4 37,3 > 99,9 2,44

Януарска телевизия 0,247 -15,0 10,0 > 99,9 4,37

Юлска телевизия 0,054 14,4 1,7 97,3 1,05

t = 63 години (1941-2003)

Годишна телевизия 0,295 3,4 22,0 > 99,9 1,82

Януарска телевизия 0,696 -13,8 6,0 98,5 4,31

Юлска телевизия 0,301 19,1 5,7 98,1 1,88

t = 28 години (1976-2003)

Годишна телевизия 0,494 4,0 9,1 96,4 1,33

Януарска телевизия 1.402 -12.3 4.4 92.3 3.78

Юлска телевизия 0,936 19,0 9,2 96,5 2,52

температури на въздуха с почти A/(t = 176) = 4,4°C, средните за юли с 1°C, а средногодишните с 2,4°C (табл. 3).

3. Затоплянето на климата в Казан се развива неравномерно (с ускорение): най-високите му темпове се наблюдават през последните три десетилетия.

Съществен недостатък на описаната по-горе процедура за линейно изглаждане на температурните серии на въздуха е пълното потискане на всички характеристики на вътрешната структура на процеса на затопляне в целия диапазон на неговото приложение. За да се преодолее този недостатък, изследваните температурни серии бяха едновременно изгладени с помощта на криволинеен (нискочестотен) филтър на Потър (фиг. 1).

Капацитетът на предаване на филтъра Potter е настроен по такъв начин, че само тези циклични температурни колебания са почти напълно потиснати, продължителността на периодите (b) на които не достига 30 години и следователно са по-кратки от продължителността на Цикъл на Брикнър. Резултатите от прилагането на нискочестотния филтър Potter (фиг. 1) позволяват още веднъж да се уверим, че затоплянето на климата в Казан исторически се развива много неравномерно: дълги (няколко десетилетия) периоди на бързо повишаване на температурата на въздуха (+) се редуват с периоди на лекото му намаляване (-). В резултат на това преобладава тенденцията за затопляне.

В табл. Фигура 4 показва резултатите от анализ на линеен тренд на периоди на дългосрочни недвусмислени промени в средните годишни температури на въздуха (открити с помощта на филтъра Potter) от втория половината на XIX v. като за ул. Казан, университет, и за същите стойности, получени чрез осредняването им за цялото северно полукълбо.

Данни от таблицата. 4 показват, че затоплянето на климата в Казан се развива с по-висока скорост, отколкото (в средното си проявление) в северната

Хронология на дългосрочните промени в средните годишни температури на въздуха в Казан и Северното полукълбо и резултатите от техния линеен тренд анализ

Периоди на дълги характеристики на линейните тенденции

недвусмислено

промени средно a, °С / 10 години R2, % R, %

годишна телевизия (години)

1. Динамика на средногодишната телевизия при ул. Казан, университет

1869-1896 (-) -0.045 0.2 17.2

1896-1925 (+) 0.458 19.2 98.9

1925-1941 (-) -0.039 0.03 5.5

1941-2003 (+) 0.295 22.0 99.9

2. Динамика на средногодишната телевизия,

получено чрез усредняване по Северното полукълбо

1878-1917 (-) -0.048 14.2 98.4

1917-1944 (+) 0.190 69.8 > 99.99

1944-1976 (-) -0.065 23.1 99.5

1976-2003 (+) 0.248 74.3 > 99.99

шериатите. В същото време хронологията и продължителността на дългосрочните недвусмислени промени в температурата на въздуха се различаваха значително. Първият период на продължително повишаване на температурата на въздуха в Казан започва по-рано (1896-1925 г.), много по-рано (от 1941 г.) започва съвременната вълна на продължително повишаване на средната годишна температура на въздуха, белязана от постигането на най-високата й (в цялата история на наблюденията) ниво (6,8° C) през 1995 г. (tabKak). По-горе вече беше отбелязано, че посоченото затопляне е резултат от много комплексно въздействие върху топлинния режим на града на голям брой променливи фактори от различен произход. В тази връзка може да бъде от известен интерес да се оцени приносът за цялостното затопляне на климата на Казан на неговия „градски компонент“, поради исторически особеностирастежа на града и развитието на неговата икономика.

Резултатите от изследването показват, че при повишаването на средната годишна температура на въздуха, натрупана за 176 години (гара Казан, университет), по-голямата част от него се пада на „градския компонент“ (58,3% или 2,4 x 0,583 = 1,4°C). Останалата част от натрупаното затопляне (около 1°C) се дължи на действието на природни и глобални антропогенни (емисии в атмосферата на термодинамично активни газови компоненти, аерозолни) фактори.

Читателят, имайки предвид показателите за натрупаното (1828-2003 г.) затопляне на климата на града (Таблица 3), може да има въпрос: колко са големи и с какво биха могли да се сравнят? Нека се опитаме да отговорим на този въпрос въз основа на таблицата. 5.

Данни от таблицата. 5 показват добре известно повишаване на температурата на въздуха с намаляване на географската ширина и обратно. Може също да се установи, че скоростта на повишаване на температурата на въздуха с намаляване

Средни температури на въздуха (°С) на кръговете на географската ширина на морското равнище

Географска ширина (, юли година

град. NL

географските ширини са различни. Ако през януари е c1 =D^ / D(= = [-7 - (-16)]/10 = 0,9 °C / град. ширина, то през юли те са много по-малко -c2 ~ 0,4 °C / град. географска ширина .

Ако нарастването на средната януарска температура, постигнато за 176 години (Таблица 3), се раздели на зоналната средна скорост на нейната промяна в географската ширина (c1), тогава ще получим оценка на стойността на виртуалното изместване на позицията на града към юг (=D^(r = 176)/c1 =4,4/ 0,9 = 4,9 градуса ширина,

да постигне приблизително същото повишаване на температурата на въздуха през януари, което се случи през целия период (1828-2003 г.) на неговите измервания.

Географска ширинаКазан е близо до (= 56 градуса северна ширина. Като се извадим от него

получената стойност на климатичния еквивалент на затопляне (= 4,9 градуса.

ширина, ще намерим друга стойност на географска ширина ((= 51 градуса северна ширина, което е близко до

географска ширина на град Саратов), към който условното прехвърляне на града трябваше да се извърши с инвариантността на състоянията на глобалната климатична система и градската среда.

Изчисляването на числените стойности (характеризиращи нивото на затопляне, постигнато за 176 години в града през юли и средно за година, води до следните (приблизителни) оценки: съответно 2,5 и 4,0 градуса ширина.

Със затоплянето на климата в Казан се наблюдават забележими промени в редица други важни показатели за топлинния режим на града. По-високите темпове на зимно (януарско) затопляне (с по-ниски през лятото (табл. 2, 3) доведоха до постепенно намаляване на годишната амплитуда на температурата на въздуха в града (фиг. 2) и в резултат на това до отслабване на континенталност на градския климат.

Средната дългогодишна (1828-2003 г.) стойност на годишната амплитуда на температурата на въздуха при ст. Казан, университет е 32,8°C (Таблица 1). Както се вижда от фиг. 2, поради линейния компонент на тренда, годишната амплитуда на температурата на въздуха за 176 години е намаляла с почти 2,4°C. Колко голяма е тази оценка и с какво може да бъде свързана?

Въз основа на наличните картографски данни за разпределението на годишните амплитуди на температурата на въздуха в европейската територия на Русия по широчинния кръг (= 56 градуса ширина, натрупаното смекчаване на климатичната континенталност може да се постигне с виртуално прехвърляне на позицията на града към на запад с приблизително 7-9 градуса дължина или почти 440-560 км в същата посока, което е малко повече от половината от разстоянието между Казан и Москва.

oooooooooooooooooools^s^s^slsls^sls^s^o

Ориз. Фиг. 2. Дългосрочна динамика на годишната амплитуда на температурата на въздуха (°С) при ст. Казан, Университет: резултати от наблюдения (1), линейно изглаждане (2) и изглаждане с нискочестотен филтър на Потър (3) за b > 30 години

Ориз. 3. Продължителност на безмразовия период (дни) на ул. Казан, Университет: действителни стойности (1) и тяхното линейно изглаждане (2)

Друг, не по-малко важен показател за топлинния режим на града, в чието поведение намери своето отражение и наблюдаваното затопляне на климата, е продължителността на безмразовия период. В климатологията периодът без замръзване се определя като интервал от време между датата

Ориз. 4. Продължителност на отоплителния период (дни) на ст. Казан, Университет: действителни стойности (1) и тяхното линейно изглаждане (2)

последна слана (замръзване) през пролетта и първата дата на есенна слана (замръзване). Средната дългосрочна продължителност на безмразовия период при Св. Казан, университет е 153 дни.

Както е показано на фиг. 3, в дългосрочната динамика на продължителността на безмразовия период при ст. Казан, университетът има ясно изразена дългосрочна тенденция на постепенното му нарастване. През последните 54 години (1950-2003 г.), поради линейния компонент, той вече се е увеличил с 8,5 дни.

Няма съмнение, че увеличаването на продължителността на периода без замръзване е оказало благоприятен ефект върху увеличаването на продължителността на вегетационния период на градските растителна общност. Поради липсата на дългосрочни данни за продължителността на вегетационния период в града, за съжаление нямаме възможност да дадем поне един пример в подкрепа на тази очевидна ситуация.

Със затоплянето на климата в Казан и последващото увеличаване на продължителността на периода без замръзване се наблюдава естествено намаляване на продължителността на отоплителния период в града (фиг. 4). Климатичните характеристики на отоплителния период се използват широко в жилищния и комуналния и промишления сектор за разработване на стандарти за резерви и разход на гориво. В приложната климатология за продължителността на отоплителния период се приема частта от годината, когато среднодневната температура на въздуха се поддържа постоянно под +8°C. През този период да се поддържа нормална температуравъздух в жилищни и промишлени помещенияте трябва да се нагреят.

Средната продължителност на отоплителния период в началото на 20-ти век е (според резултатите от наблюдения на гара Казан, университет) 208 дни.

1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9

>50 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000

Y 1 "y y = 0,0391 x - 5,6748 R2 = 0,17

Ориз. 5. Средна температура на отоплителния период (°C) при ст. Казан, Университет: действителни стойности (1) и тяхното линейно изглаждане (2)

Поради затоплянето на климата на града само през последните 54 години (1950-2003 г.) той намалява с 6 дни (фиг. 4).

Важен допълнителен показател за отоплителния период е неговата средна температура на въздуха. От фиг. Фигура 5 показва, че заедно със скъсяването на продължителността на отоплителния период през последните 54 години (1950–2003 г.), той се е увеличил с 2,1°C.

По този начин затоплянето на климата в Казан не само доведе до съответните промени в екологичната ситуация в града, но и създаде определени положителни предпоставки за спестяване на енергийни разходи в промишлените и по-специално в жилищните и комуналните райони на града.

Валежи. Възможностите за анализ на дългосрочни промени в режима на валежите (наричани по-долу валежи) в града са много ограничени, което се обяснява с редица причини.

Мястото, където се намират валежите на метеорологичната обсерватория на Казанския университет, исторически винаги се е намирало в двора на основната му сграда и поради това е затворено (в различни степени) от всички посоки с многоетажни сгради. До есента на 2004 г. в този двор растяха доста високи дървета. Тези обстоятелства неминуемо доведоха до значителни изкривявания на ветровия режим във вътрешното пространство на посочения двор, а с това и на условията за измерване на валежите.

Местоположението на метеорологичния обект вътре в двора се променя неколкократно, което се отразява и в нарушаването на еднородността на валежните поредици по ст. Казан, университет. Така, например, O.A. Дроздов откри надценяване на количеството зимни валежи на посочената станция

lodny период XI - III (по-долу)

чрез издухване на сняг от покривите на най-близките сгради в годините, когато метеорологичният обект е бил най-близо до тях.

Изключително негативно влияние върху качеството на дълготрайните валежи на ул. Казан, университетът осигури и обща подмяна (1961 г.) на дъждомери с уреди за валежи, което не беше предвидено в методически смисъл.

С оглед на гореизложеното сме принудени да се ограничим до разглеждане само на съкратени валежи (1961–2003 г.), когато инструментите, използвани за измерването им (валежомер) и положението на метеорологичния обект в двора на университета, останаха непроменени.

Най-важният показател за режима на валежите е тяхното количество, определено от височината на водния слой (mm), който може да се образува върху хоризонтална повърхност от течни (дъжд, дъжд и др.) и твърди (сняг, снежни пелети, градушка и др.) след като се стопят ) валежи при липса на отток, просмукване и изпаряване. Количеството на валежите обикновено се приписва на определен интервал от време на тяхното събиране (ден, месец, сезон, година).

От фиг. 6 следва, че по чл. Казан, университет, годишните количества на валежите се формират с решаващия принос на валежите от топлия (април-октомври) период. Според резултатите от измерванията, извършени през 1961–2003 г., през топлия сезон се падат средно 364,8 мм, а през студения сезон (ноември–март) по-малко (228,6 мм).

За дългосрочната динамика на годишните валежи при ул. Казанския университет, най-характерни са две присъщи характеристики: голяма временна променливост на режима на влага и почти пълно отсъствиеима линеен компонент на тренда (фиг. 6).

Систематичният компонент (тенденцията) в дългосрочната динамика на годишните количества на валежите е представен само от нискочестотни циклични колебания с различна продължителност (от 8-10 до 13 години) и амплитуда, което следва от поведението на 5-годишните пълзящи средни (фиг. 6).

От втората половина на 1980 г. В поведението на този систематичен компонент на годишната динамика на валежите доминира 8-годишната цикличност. След дълбок минимум на годишните количества на валежите, който се прояви в поведението на системния компонент през 1993 г., те бързо нарастват до 1998 г., след което се наблюдава обратна тенденция. Ако посочената (8-годишна) цикличност се запази, тогава, започвайки (приблизително) от 2001 г., може да се предположи последващо увеличение на годишните количества на валежите (ординати на движещи се 5-годишни средни).

Наличието на слабо изразен линеен компонент на тренда в дългосрочната динамика на валежите се разкрива само в поведението на техните полугодишни суми (фиг. 6). В разглеждания исторически период (1961-2003 г.) валежите през топлия период на годината (април-октомври) има тенденция да се увеличават. Обратна тенденция се наблюдава при поведението на валежите през студения период на годината.

Поради линейния компонент на тенденцията количеството на валежите през топлия период през последните 43 години се е увеличило с 25 mm, докато количеството на валежите през студения сезон е намаляло с 13 mm.

Тук може да възникне въпросът: има ли „градски компонент“ в посочените системни компоненти на промените в режима на валежите и как той корелира с природния компонент? За съжаление, авторите все още нямат отговор на този въпрос, който ще бъде разгледан по-долу.

Градските фактори на дългосрочните промени в режима на валежите включват всички онези промени в градската среда, които водят до адекватни промени в облачността, кондензационни и валежни процеси над града и непосредствените му околности. Най-значимите сред тях са, разбира се, дългосрочните колебания във вертикалните профили.

0.25 -0.23 -0.21 -0.19 -0.17 -0.15 0.13 0.11 0.09 0.07 0.05

Ориз. Фиг. 7. Дългосрочна динамика на относителните годишни амплитуди на валежите Ah (фракции от единица) при ст. Казан, Университет: действителни стойности (1) и тяхното линейно изглаждане (2)

леи температура и влажност в граничния слой на атмосферата, грапавостта на градската подстилаща повърхност и замърсяване на въздушния басейн на града с хигроскопични вещества (кондензационни ядра). Влиянието на големите градове върху промените в режима на валежите е подробно анализирано в редица статии.

Оценката на приноса на градския компонент към дългосрочните промени в режима на валежите в Казан е доста реалистична. За това обаче освен данните за валежите на ул. Казан, университет, е необходимо да се включат подобни (синхронни) резултати от техните измервания в мрежа от станции, разположени в непосредствена (до 20-50 км) околност на града. За съжаление все още не разполагаме с тази информация.

Стойността на относителната годишна амплитуда на валежите

Брадва \u003d (R ^ - D ^) / R-100% (3)

се счита за един от индикаторите за континенталност на климата. Във формула (3) Yamax и Yam1P са най-голямото и най-малкото (съответно) вътрешногодишно месечно количество на валежите, R е годишното количество на валежите.

Дългосрочната динамика на годишните амплитуди на валежите Ax е показана на фиг. 7.

Средната дългосрочна стойност (Ax) за st. Казан, университет (1961-2003) е около 15%, което отговаря на условията на полуконтинентален климат. В дългосрочната динамика на амплитудите на валежите Ah се наблюдава слабо изразена, но стабилна тенденция на тяхното намаляване, което показва, че отслабването на континенталността на климата на Казан се проявява най-ясно.

което се проявява в намаляване на годишните амплитуди на температурата на въздуха (фиг. 2), се отразява и в динамиката на валежния режим.

1. Климатичните условия на Казан през 19 - 20 век претърпяват значителни промени, които са резултат от много сложни, нестационарни въздействия върху местния климат на много различни фактори, сред които значителна роля принадлежи на ефектите на комплекс на градските фактори.

2. Промените в климатичните условия на града най-ясно се проявиха в затоплянето на климата на Казан и смекчаването на неговата континенталност. Резултатът от затоплянето на климата в Казан през последните 176 години (1828-2003) е повишаване на средната годишна температура на въздуха с 2,4°С, докато по-голямата част от това затопляне (58,3% или 1,4°С) се свързва с нарастването на града, развитието на неговото промишлено производство, енергийните и транспортните системи, промените в строителните технологии, свойствата на използваните строителни материали и други антропогенни фактори.

3. Затоплянето на климата на Казан и известно смекчаване на неговите континентални свойства доведоха до адекватни промени в екологичната обстановка в града. В същото време продължителността на периода без замръзване (растителност) се увеличава, продължителността на отоплителния период намалява, като едновременно с това се повишава средната му температура. По този начин се появиха предпоставки за по-икономично използване на горивото, изразходвано в жилищно-битовия и промишления сектор, и за намаляване нивото на вредните емисии в атмосферата.

Работата е подкрепена от научната програма "Руските университети - фундаментални изследвания“, направление „География”.

M.A. Верешагин, Ю.П. Переведенцев, Е.П. Наумов, К.М. Шанталински, Ф.В. Гогол. Дългосрочни промени в температурата на въздуха и атмосферните валежи в Казан.

Анализирани са дългосрочните промени на температурата на въздуха и атмосферните валежи в Казан и техните прояви в измененията на други параметри на климата, които имат приложна стойност и са довели до определени промени в градската екологична система.

литература

1. Адаменко В.Н. Климатът на големите градове (преглед). - Обнинск: ВНИИГМИ-МЦД, 1975. - 70 с.

2. Берлянд М. Е., Кондратиев К. Я. Градовете и климатът на планетата. - Л.: Гидрометеоиздат, 1972. - 39 с.

3. Верещагин М.А. За мезоклиматичните различия на територията на Казан // Проблеми на мезоклимата, циркулацията и замърсяването на атмосферата. Междууниверситетски. сб. научен tr. - Перм, 1988. - С. 94-99.

4. Дроздов О.А. Колебания на валежите в басейна на реката. Волга и промени в нивото на Каспийско море // 150 години от метеорологичната обсерватория на Казанския орден на труда.

на Червеното знаме на Държавния университет. В И. Улянов-Ленин. Докладвай научен конф. - Казан: Издателство Казан. ун-та, 1963. - С. 95-100.

5. Климатът на град Казан / Изд. Н.В. Колобов. - Казан: Издателство Казан. ун-та, 1976. - 210 с.

6. Климатът на Казан / Изд. Н.В. Колобова, Ц.А. Швер, Е.П. Наумов. - Л.: Гидро-метеоиздат, 1990. - 137 с.

7. Н. В. Колобов, М. А. Верещагин, Ю. П. Переведенцев и К.М. Оценка на влиянието на растежа на Казан върху промените в топлинния режим в града// Тр. Za-pSibNII. - 1983. - Бр. 57. - С. 37-41.

8. Кондратиев К.Я., Матвеев Л.Т. Основните фактори за образуването на топлинен остров в голям град // Докл. RAN. - 1999. - Т. 367, бр. 2. - С. 253-256.

9. Крацер П. Градски климат. - М.: Изд-во иностр. лит., 1958. - 239 с.

10. Переведенцев Ю.П., Верещагин М.А., Шанталински К.М. За дългосрочните колебания на температурата на въздуха според метеорологичната обсерватория на Казанския университет // Метеорология и хидрология. - 1994. - бр. 7. - С. 59-67.

11. Переведенцев Ю.П., Верещагин М.А., Шанталински К.М., Наумов Е.П., Тудрий В.Д. Съвременни глобални и регионални промени заобикаляща средаи климат. – Казан: УНИПРЕС, 1999. – 97 с.

12. Переведенцев Ю.П., Верещагин М.А., Наумов Е.П., Николаев А.А., Шанталински К.М. Съвременните климатични промени в северното полукълбо на Земята // Уч. ап. Казан. университет Сер. естествено Науки. - 2005. - Т. 147, кн. 1. - С. 90-106.

13. Хромов С.П. Метеорология и климатология за географски факултети. - Л.: Гидрометеоиздат, 1983. - 456 с.

14. Швер Ц.А. Атмосферни валежи на територията на СССР. - Л.: Гидрометеоиздат, 1976. - 302 с.

15. Екологични и хидрометеорологични проблеми на големите градове и индустриални зони. Материали, междун. научен конф., 15-17 окт. 2002 - Санкт Петербург: Издателство на Руския държавен хуманитарен университет, 2002. - 195 с.

Постъпила на 27.10.05

Верещагин Михаил Алексеевич - кандидат географски науки, доцент, катедра по метеорология, климатология и атмосферна екология, Казански държавен университет.

Переведенцев Юрий Петрович - доктор по география, професор, декан на Географско-геоекологичния факултет на Казанския държавен университет.

Електронна поща: [защитен с имейл]

Наумов Едуард Петрович - кандидат географски науки, доцент в катедрата по метеорология, климатология и атмосферна екология на Казанския държавен университет.

Шанталински Константин Михайлович - кандидат географски науки, доцент, катедра по метеорология, климатология и атмосферна екология, Казански държавен университет.

Електронна поща: [защитен с имейл]

Гогол Феликс Виталиевич - асистент на катедрата по метеорология, климатология и атмосферна екология на Казанския държавен университет.

Въз основа на данните за температурата на въздуха, получени от метеорологичните станции, се показват следните индикатори топлинен режимвъздух:

1. Средната температура за деня.
2. Средна дневна температура по месеци. В Ленинград средната дневна температура през януари е -7,5°C, през юли 17,5°C. Тези средни стойности са необходими, за да се определи колко всеки ден е по-студен или по-топъл от средното.
3. Средната температура за всеки месец. Така в Ленинград най-студеният е януари 1942 г. (-18,7°C), най-топлият януари 1925 г. (-5°C). Юли беше най-топлият през 1972 г г.(21,5°С), най-студено - през 1956 г. (15°С). В Москва най-студеният е януари 1893 г. (-21,6°C), а най-топъл през 1925 г. (-3,3°C). Юли беше най-топлият през 1936 г. (23,7°C).
4. Средна дългосрочна температура за месеца. Всички средни дългосрочни данни са получени за дълги (поне 35) серии от години. Най-често използваните данни са януари и юли. Най-високи дългосрочни месечни температури се наблюдават в Сахара - до 36,5°C в Ин-Салах и до 39,0°C в Долината на смъртта. Най-ниските са на станция Восток в Антарктида (-70°C). В Москва температурите през януари са -10,2 ° C, през юли 18,1 ° C, в Ленинград съответно -7,7 и 17,8 ° C. Най-студеният в Ленинград е февруари, средната му дългосрочна температура е -7,9 ° C, в Москва февруари е по-топъл от януари - (-) 9,0 ° С.
5. Средната температура за всяка година. Средните годишни температури са необходими, за да се установи дали климатът се затопля или охлажда в продължение на няколко години. Например в Свалбард от 1910 до 1940 г. средната годишна температура се е увеличила с 2 ° C.
6. Средна дългосрочна температура за годината. Най-високата средна годишна температура е получена за метеорологичната станция Dallol в Етиопия - 34,4 ° C. В южната част на Сахара много точки имат средна годишна температура от 29-30 ° C. Най-ниската средна годишна температура, разбира се, е в Антарктида; на станционното плато, според данни от няколко години, е -56,6 ° C. В Москва средната дългосрочна температура на годината е 3,6 ° C, в Ленинград 4,3 ° C.
7. Абсолютни минимуми и максимуми на температурата за всеки период на наблюдение - ден, месец, година, редица години. Абсолютният минимум за цялата земна повърхност е отбелязан на станция Восток в Антарктида през август 1960 г. -88,3°C, за северното полукълбо - в Оймякон през февруари 1933 г. -67,7°C.

V Северна Америкарегистрирана температура -62,8 ° C (метеостанция Snag в Юкон). В Гренландия, на гара Норсей, минимумът е -66 ° C. В Москва температурата падна до -42 ° C, а в Ленинград до -41,5 ° C (през 1940 г.).

Прави впечатление, че най-студените райони на Земята съвпадат с магнитните полюси. Физическата същност на явлението все още не е напълно ясна. Предполага се, че кислородните молекули реагират на магнитното поле, а озоновият екран предава топлинно излъчване.

Най-високата температура за цялата Земя е наблюдавана през септември 1922 г. в Ел-Азия в Либия (57,8 ° C). Вторият топлинен рекорд от 56,7 ° C е регистриран в Долината на смъртта; това е най-високата температура в западното полукълбо. На трето място е пустинята Тар, където топлината достига 53°C'.

На територията на СССР абсолютният максимум от 50 ° C е отбелязан в южната част на Централна Азия. В Москва жегата достигна 37°C, в Ленинград 33°C.

В морето най-високата температура на водата от 35,6 ° C е регистрирана в Персийския залив. Водата на езерото се нагрява най-много в Каспийско море (до 37,2 °). В река Танрсу, приток на Амударя, температурата на водата се повиши до 45,2 ° C.

Температурните колебания (амплитуди) могат да бъдат изчислени за всеки период от време. Най-показателни са дневните амплитуди, които характеризират изменчивостта на времето през деня, и годишните, които показват разликата между най-топлите и най-студените месеци в годината.

ФЕДЕРАЛНА СЛУЖБА ПО ХИДРОМЕТЕОРОЛОГИЯ И МОНИТОРИНГ НА ОКОЛНАТА СРЕДА

(РОШИДРОМЕТ)

ДОКЛАД

ЗА ОСОБЕНОСТИ НА КЛИМАТА В ТЕРИТОРИЯТА

РУСКА ФЕДЕРАЦИЯ

ЗА 2006г.

Москва, 2007 г

Климатични особености през 2006г на територията Руска федерация

ВЪВЕДЕНИЕ

Докладът за климатичните особености на територията на Руската федерация е официално издание на Федералната служба по хидрометеорология и мониторинг на околната среда.

Докладът предоставя информация за състоянието на климата на Руската федерация и нейните региони за 2006 г. като цяло и по сезони, аномалии климатични характеристики, информация за екстремни метеорологични и климатични явления.

Оценките на климатичните особености и друга информация, дадена в Доклада, са получени въз основа на данни от държавната мрежа за наблюдение на Росхидромет.

За сравнение и оценки изменението на климатаса дадени времеви редове от пространствено осреднени средни годишни и сезонни аномалии на температурата на въздуха и валежите надпериод от 1951 до 2006 г както за Русия като цяло, така и за нейните физически и географски региони, както и за съставните образувания на Руската федерация.

Фиг. 1. Физико-географски региони, използвани в доклада:
1 - европейската част на Русия (включително северните острови на европейската част на Русия),
2 - Западен Сибир,
3 - Централен Сибир,
4 - Байкал и Забайкалия,
5 - Източен Сибир (включително Чукотка и Камчатка),
6 - Амурска област и Приморие (включително Сахалин).

Подготвен доклад държавна агенцияИнститут за глобален климат и екология ( Росхидромет и RAS)”, Държавна институция „Всеруски изследователски институт за хидрометеорологична информация - Световен център за данни“, Държавна институция „Хидрометеорологичен изследователски център на Руската федерация“ с участието и координацията на Отдела за научни програми, интернационална кооперацияи информационни ресурси на Росхидромет.

Отчетите за минали години могат да бъдат намерени на уебсайта на Росхидромет: .

Допълнителна информация за състоянието на климата в Руската федерация и бюлетини за мониторинг на климата са публикувани на уебсайтовете IGKE:и VNIIGMI-MTsD: .

1.ТЕМПЕРАТУРА НА ВЪЗДУХА

Средната годишна температура на въздуха, осреднена за територията на Русия през 2006 г., беше близка до нормата (аномалията беше 0,38°C), но на фона на топлите години от последните 10 години годината беше сравнително студена, като се нареди на 21-во място в период на наблюдение° С 1951. Най-топлата година в тази серия е 1995. Следват 2005 и 2002 г.

Дългосрочни промени в температурата на въздуха . Общ изглед за естеството на температурните промени на територията на Руската федерация през втората половина на 20-ти и началото на 10-ти XI векове се поддават времеви серии от пространствено осреднени средни годишни и сезонни температурни аномалии на фиг. 1.1 - 1.2 (на територията на Руската федерация) и на фиг. 1.3 (по физически и географски региони на Русия). Всички редове са запериод от 1951 до 2006 г

Ориз. 1.1. Аномалии на средногодишната (януари-декември) температура повърхностен въздух(o C), осреднено за територията на Руската федерация, 1951 - 2006 г Извитата линия съответства на 5-годишна пълзяща средна. Правата линия показва линейната тенденция за 1976-2006 г. Аномалиите се изчисляват като отклонения от средното за 1961-1990 г.

От цифрите се вижда, че след 70-те години на ХХ в Като цяло в цялата територия на Русия и във всички региони затоплянето продължава, въпреки че интензивността му е в последните годинисе забави (за всички времеви редове права линия показва линейна тенденция, изчислена по метода на най-малките квадрати въз основа на наблюдения на станция за 1976-2006 г.). В доклада температурната тенденция се оценява в градуси на десетилетие (около C/10 години).

Най-подробна картина на текущите тенденции в промените в температурата на повърхността се предоставя от географското разпределение на коефициентите на линейния тренд на територията на Русия.за 1976-2006 г., показани на фиг. 1.4 като цяло за годината и за всички сезони. Вижда се, че средно годишно затоплянето се случва почти на цялата територия и освен това много незначително по интензитет. През зимата в източната, а през есента в Западен СибирУстановено е захлаждане.Най-интензивно затопляне е в европейската част през зимата, в Западен и Централен Сибир - през пролетта, в Източен Сибир - през пролетта и есента.

За 100-годишен период от 1901 до 2000 г. общото затопляне е 0,6 o C средно за земното кълбо и 1,0 o C за Русия. През последните 31 години (1976-2006 г.) това

Фиг.1.2. Средни сезонни аномалии на приземната температура на въздуха (о С), осреднени за територията на Руската федерация.
Аномалиите се изчисляват като отклонения от средното за 1961-1990 г. Кривите линии съответстват на 5-годишна пълзяща средна. Правата линия показва линейната тенденция за 1976-2006 г.

Ориз. 1.3. Средногодишни аномалии на приземната температура на въздуха (о С) за руските региони за 1951-2006 г.

средната стойност за Русия е около 1,3 o C. Съответно скоростта на затопляне през последните 31 години е много по-висока, отколкото за един век като цяло; за територията на Русия това е 0,43 o C / 10 години спрямо 0,10 o C / 10 години, съответно. Най-интензивното затопляне на средните годишни температури през 1976-2006 г. беше в европейската част на Русия (0,48 o C / 10 години), в Централен Сибир и в района на Байкал - Забайкалия (0,46 o C / 10 години).

Ориз. 1.4. Среден темп на промянатемпература земен въздух ( о° С /10 години) на територията на Русия по наблюдения за 1976-2006 г.

През зимата и пролетта интензивността на затопляне в европейската част на Русия достига 0,68 o C/10 години, а през есента в Източен Сибир дори достига 0,85 o C/10 години.

Особености температурен режимпрез 2006г През 2006 г. средната годишна температура на въздуха в Русия като цяло беше близка до нормата (средната за 1961-1990 г.) - превишението беше само 0,38 o C. Най-топлият средно заРусия остава с 1995 и 2005 г.

Като цяло за Русия най-забележимата характеристика на 2006 г. е топло лято(шестото най-топло лято след 1998, 2001, 1991, 2005, 2000 г. за целия период на наблюдение), когато температурата надвишава нормата с 0,94 o C.

Рекордно топла есен е регистрирана в Източен Сибир (втората най-топла след 1995 г., за периода 1951-2006 г.), където е регистрирана средна аномалия от +3,25 o C за региона.

По-подробно регионалните особености на температурния режим през 2006 г. на територията на Русия са представени на фиг. 1.5.

зиматасе оказа студено в почти цялата европейска част, Чукотка и по-голямата част от Сибир.

Основният принос принадлежи на януари, когато огромната територия на Русия, от западните граници (с изключение на крайния северозапад) до Приморския край (с изключение на арктическото крайбрежие на Западен Сибир) беше покрита от един студен център с център в Западен Сибир (фиг. 1.6).

Тук през януари бяха регистрирани рекордни средни месечни температури и няколко рекордни аномалии, включително:

На територията на Ямало-Ненецкия автономен окръг и в някои селища от Красноярския крайминималната температура на въздуха падна под -50 o C. На 30 януари най-много ниска температурав Русия - 58,5 o C.

На север Томска областрегистрирана е рекордна продължителност на студове под -25 o C (24 дни, от които 23 дни под -30 o C), а на шест метеорологични станции абсолютната минимална температура е блокирана с 0,1-1,4 o C за целия период на наблюдение .

В източната част на Централен Чернозем в средата на януари бяха регистрирани рекордно ниски минимални температури на въздуха (до -37,4 ° C), а до края на януари тежки студове достигнаха до най-южните райони, до Черноморието, където в района на Анапа-Новоросийск температурата на въздуха падна до -20 …-25 o C.

пролеткато цяло беше по-студено от обикновено в повечето части на Русия. През март студеният център с аномалии под -6 o C покри значителна част от европейската територия на Русия (с изключение на Воронежката, Белгородската и Курска области), през април - територията на изток от Урал . В по-голямата част от Сибир апрел беше включен 10% от най-студените април за последните 56 години.

лятоза територията на Русия като цяло, както вече беше отбелязано, беше топло и беше на 6-то място в поредицата от наблюдения за 1951-2006 г., след 1998, 2001, 1991, 2005, 2000 г. температури до 35-40 градуса по Целзий) беше заменен от студен юли с отрицателни температурни аномалии. През август силни горещини бяха отбелязани в южните (до 40-42°C в отделни дни) и централните (до 33-37°C) райони на европейската част на Русия.

Ориз. 1.5. Полета на аномалии на приземната температура на въздуха (о С) на територията на Русия, осреднени за 2006 г. (януари-декември) и сезони: зима (декември 2005-февруари 2006 г.), пролет, лято, есен 2006 г.

Ориз. 1.6. Аномалии на температурата на въздуха през януари 2006 г. (спрямо базовия период 1961-1990 г.). Вложките показват поредицата от средномесечна януарска температура на въздуха и хода на средната дневна температура през януари 2006 г. в метеорологичните станции Александровское и Колпашево.

есентавъв всички региони на Русия, с изключение на Централен Сибир, беше топло: съответната средна температура за региона беше над нормата. В Източен Сибир есента на 2006 г. беше втората (след 1995 г.) най-топла есен за последните 56 години. Температурните аномалии бяха отбелязани на много станции и бяха сред най-високите 10%. Този режим се формира основно благодарение на ноември (фиг. 1.7).

През по-голямата частНа европейска територия на Русия септември и октомври бяха топли, докато на азиатската територия топлият септември беше заменен от студен октомври (слани до -18 o, ..., -23 o в северната част на Иркутска област и рязко охлаждане от 12-17 o C в Забайкалия).

Фигура 1.7. Аномалии на температурата на въздуха през ноември 2006 г Вмъкванията показват сериите от средната месечна температура на въздуха през ноември и средната дневна температура на въздуха през ноември 2006 г. в метеорологичните станции Susuman и сериите от средната месечна температура на въздуха, осреднени за територията на квазихомогенни региони.

През ноември над територията на Русия се образуваха три големи топлинни джоба , разделени от доста интензивна зона на студ. Най-мощният от тях се намираше над континенталните райони на Магаданска област и Чукотския автономен окръг. Аномалиите в средната месечна температура на въздуха в центъра достигнаха 13-15 o C. В резултат на това ноември беше много топъл по арктическия бряг и островите, както и в източната част на Русия. Вторият, по-малко мощен топлинен център, образуван над републиките Алтай и Тива (с аномалии на средната месечна температура в центъра на центъра до 5-6 o C), а третият - в западните райони на европейската част на Русия (средномесечна аномалия до +2 o C). В същото време студената зона обхващаше обширна територия от източните райони на европейската част на Русия на запад до северните райони на Забайкалия - на изток. В централните райони автономни райониВ Западен Сибир средната месечна температура на въздуха през ноември е 5-6 ° C под нормата, в северната част на Иркутска област - 3-4 ° C.

декември 2006 г (фиг. 1.8) в по-голямата част от територията на Русия се оказа ненормално топло. V центрове на положителни аномалии в редица станции (вижте вставките на фиг.. 1.8)са поставени климатични рекорди на средномесечни и среднодневни температури на въздуха. По-специално, v Москвадекемврийската средна месечна температура от +1,2 0 С е регистрирана като рекордно висока. Средната дневна температура на въздуха в Москва беше над нормата през целия месец, с изключение на 26 декември, а максималната температура беше единадесет пъти по-висока от абсолютния си максимум и на 15 декември достигна +9 ° C.

Ориз. 1.8. Аномалии на температурата на въздуха през декември 2006 г
Вмъквания: а) поредица от средна месечна температура на въздуха през декември и средна дневна температуравъздух през декември 2006 г. на метеорологичните станции Кострома и Колпашево; б) средномесечна температура на въздуха, осреднена за територията на квазихомогенни райони.

(продължение на доклада в следващите статии)

И сега нека разгледаме всичко това ... а именно температурата на въздуха

!!! ВНИМАНИЕ!!!

Статия за анализа на първата част на доклада „Сега нека разгледаме всичко това...“ е в процес на разработка. Приблизителна дата на пускане август 2007 г

Средногодишните многогодишни температури за този период на гара Котельниково варират от 8,3 до 9,1 ̊С, тоест средногодишната температура се повишава с 0,8 ̊С.

Средните месечни многогодишни температури на най-горещия месец на гара Котельниково са от 24 до 24,3 ̊С, на най-студения от минус 7,2 до минус 7,8 ̊С. Продължителността на периода без замръзване е средно от 231 до 234 дни. Минималният брой дни без замръзване варира от 209 до 218, максималният от 243 до 254 дни. Средното начало и край на този период са от 3 март до 8 април и от 3 септември до 10 октомври. Продължителността на студения период с температури под 0 ̊С варира от 106-117 до 142-151 дни. През пролетта има бързо повишаване на температурата. Продължителността на периода с положителни температури допринася за дълъг вегетационен период, което прави възможно засаждането на различни култури в района. Средните месечни валежи са представени в Таблица 3.2.

Таблица 3.2

Средни месечни валежи (mm) за периодите (1891-1964 и 1965-1973) .

Както се вижда от таблицата, средните годишни дългосрочни валежи за този период се променят от 399 на 366 mm, намаляват с 33 mm.

Средно месечно дългосрочно относителна влажноствъздухът е представен в таблица 3.3

Таблица 3.3

Средна месечна многогодишна относителна влажност за периода (1891-1964 и 1965-1973), в%,.

През разглеждания период средногодишната влажност на въздуха намалява от 70 на 67%. Дефицитът на влажност пада през пролетта и летни месеци. Това се обяснява с факта, че с настъпването на високи температури, придружени от сухи източни ветрове, изпарението рязко се увеличава.

Среден дългогодишен дефицит на влажност (mb) за периода 1965-1975 г. представени в таблица 3.4

Таблица 3.4

Среден дългогодишен дефицит на влажност (mb) за периода 1965-1975 г. .

Най-голям дефицит на влажност се наблюдава през юли-август, а най-малък през декември-февруари.

Вятър.Откритият равнинен характер на района допринася за развитието на силни ветрове в различни посоки. Според метеорологичната станция в Котельниково през цялата година преобладават източните и югоизточните ветрове. През летните месеци те изсушават почвата и всички живи същества загиват; през зимата тези ветрове носят студени въздушни маси и често са придружени от прашни бури, като по този начин причиняват големи щети. селско стопанство. Има и ветрове западна посока, които носят валежи под формата на кратки дъждове и топъл влажен въздух през лятото, размразяване през зимата. Средната годишна скорост на вятъра варира от 2,6 до 5,6 m/s, средната дългосрочна за периода 1965-1975 г. е 3,6 - 4,8 m/s.

Зимата на територията на район Котельниковски е предимно с малко сняг. Първият сняг пада през ноември - декември, но не се задържа дълго. По-стабилна снежна покривка настъпва през януари-февруари. Средните дати за поява на сняг са от 25 до 30 декември, спускането е 22 - 27 март. Средната дълбочина на замръзване на почвата достига 0,8 м. Стойностите на замръзване на почвата в метеорологична станция Котельниково са представени в Таблица 3.5

Таблица 3.5

Стойностите на замръзване на почвата за периода 1981 - 1964 г., cm,.

3.4.2 Съвременни климатични данни за южната част на Волгоградска област

Крайният юг от администрацията на село Попереченск има най-кратката зима в региона. Средно дати от 2 декември до 15 март. Зимата е студена, но с чести размразявания казаците ги наричат ​​"прозорци". По данни на климатологията средната януарска температура е от -6,7˚С до -7˚С; за юли температурата е 25˚С. Сумата от температури над 10˚С е 3450˚С. Минималната температура за тази зона е 35˚С, максималната е 43,7˚С. Периодът без замръзване е 195 дни. Продължителността на снежната покривка е средно 70 дни. Изпарението е средно от 1000 mm/година до 1100 mm/година. Климатът на тази област се характеризира с прашни бури и мъгла, както и торнадо с височина на колона до 25 м и ширина на колона до 5 м. Скоростта на вятъра може да достигне 70 m/s при пориви . Особено континенталността се увеличава след неуспехите на студа въздушни масикъм този южен район. Тази територия е покрита от северни ветрове от Доно-Салския хребет (максимална височина 152 m) и тераси на река Кара-Сал с южно изложение, така че тук е по-топло.

На изследваната територия валежите падат средно от 250 до 350 mm с колебания през годините. Повечето от валежите падат в края на есента и началото на зимата и през втората половина на пролетта. Тук е малко по-влажно, отколкото в x. Напречно това се дължи на факта, че фермата се намира на водосбора на хребета Доно-Салская и има склонове към река Кара-Сал. Границата между Котельниковския район на Волгоградска област и Заветнеските райони на Ростовска област от Република Калмикия в тези места на река Кара-Сал минава по началото на склона на левия бряг на река Кара-Сала до устието на Сухия лъч, в средата, водното течение и десния и левия бряг на река Кара-Сал на 12 км минава на територията на Котельниковски район на Волгоградска област. Водораздел със своеобразен релеф разрязва облачността и затова валежите през зимно-пролетното време падат малко повече над терасите и долината на река Кара-Сал, отколкото над останалата част от Попереченска селска администрация. Тази част от квартал Котельниковски се намира на почти 100 км южно от град Котельниково. . Прогнозните климатични данни за най-южната точка са представени в Таблица 3.6

Таблица 3.6

Приблизителни климатични данни за най-южната точка на Волгоградска област.

Месеци	януари	февруари	Март	април	Може	юни	Юли	Август	Септември	октомври	ноември	декември.
Температура˚С	-5,5	-5,3	-0,5	9,8		21,8	25,0	23,2	16,7	9,0	2,3	-2,2
Среден минимум, ˚С	-8,4	-8,5	-3,7	4,7	11,4	15,8	18,4	17,4	11,4	5,0	-0,4	-4,5
Среден максимум, ˚С	-2,3	-1,9	3,4	15,1	23,2	28,2	30,7	29,2	22,3	13,7	5,5	0,4
Валежи, мм

През 2006 г. големи торнадо бяха отбелязани в районите Котельниковски и Октябрски на региона. Фигура 2.3 показва розата на ветровете за селската администрация Попереченск, взета от материали, разработени за администрацията на Попереченск от VolgogradNIPIgiprozem LLC през 2008 г. Роза на вятъра на територията на Попереченска селска администрация, вижте фиг. 3.3.

Ориз. 3.3. Роза на вятъра за територията на Попереченска селска администрация [ 45].

Замърсяване атмосферен въздухна територията на Мирната администрация е възможно само от МПС и селскостопанска техника. Тези замърсявания са минимални, тъй като трафикът е незначителен. Фоновите концентрации на замърсители в атмосферата се изчисляват в съответствие с РД 52.04.186-89 (М., 1991 г.) и Временните препоръки „Фонови концентрации на вредни (замърсители) вещества за градове и селищакъдето няма редовни наблюдения на замърсяването на въздуха” (Санкт Петербург, 2009) .

Фоновите концентрации се приемат за населени места с население под 10 000 души и са представени в Таблица 3.7.

Таблица 3.7

Фонови концентрации се приемат за населени места с население под 10 000 души.

3.4.2 Характеристики на климата на Мирната селска администрация

Най-северната територия принадлежи на селската администрация Мирная, граничи с Воронежска област. Координатите на най-северната точка на Волгоградска област са 51˚15"58,5"" N.Sh. 42̊ 42"18,9"" E.D.

Климатични данни за 1946-1956 г.

Докладът за резултатите от хидрогеоложко проучване в мащаб 1:200000, лист М-38-UII (1962 г.) на Волжско-донското териториално геоложко управление на Главното управление по геология и опазване на недрата към Министерския съвет на RSRSR предоставя климатични данни за метеорологичната станция Урюпинск.

Климатът на описаната територия е континентален и се характеризира с малко сняг, студена зима и горещо сухо лято.

Районът се характеризира с преобладаване на високото атмосферно налягане над ниското. През зимата над района дълго време се задържат студените континентални въздушни маси на Сибирския антициклон. През лятото, поради силното нагряване на въздушните маси, зоната на високо налягане се срива и Азорският антициклон започва да действа, внасяйки маси от нагрят въздух.

Зимата е придружена от остри студени ветрове, предимно източни посоки с чести снежни бури. Снежната покривка е стабилна. Пролетта идва в края на март, характеризира се с увеличаване на броя на ясни дни и намаляване на относителната влажност. Летните залези през първото десетилетие на май, за това време са характерни засушавания. Валежите са редки и имат пороен характер. Максимумът им пада през юни-юли.

Континенталният климат причинява високи температури през лятото и ниски през зимата.

Данните за температурата на въздуха са представени в таблици 3.8-3.9.

Таблица 3.8

Средна месечна и годишна температура на въздуха [ 48]

аз	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	х	XI	XII	Година
-9,7	-9,4	-8,5	-6,7	15,5	19,1	21,6	19,7	13,7	6,6	-0,8	-6,9	-6,0

Абсолютните минимални и абсолютни максимални температури на въздуха по дългосрочни данни са дадени в Таблица 3.9.

Таблица 3.9

Абсолютните минимални и абсолютни максимални температури на въздуха по дългосрочни данни за средата на ХХ век [ 48]

	аз	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	х	XI	XII	Година
макс
мин	-37	-38	-28	-14	-5				-6	-14	-24	-33	-38

През първата и втората десетдневка на април започва период с температури над 0 ̊С Продължителността на пролетния период със среднодневна температура от 0 до 10 ̊С е приблизително 20-30 дни. Броят на най-горещите дни със средна температура над 20 ̊С е 50-70 дни. Стойността на дневните въздушни амплитуди е 11 - 12,5 ̊С. През септември започва значителен спад на температурата, а през първото десетилетие на октомври започват първите слани. Средният период без замръзване е 150-160 дни.

Валежи.В пряка връзка с общо кръвообращениевъздушни маси и разстояние от Атлантически океанса количеството на валежите. А валежите идват при нас от по-северни ширини.

Данните за месечните и годишните валежи са представени в Таблица 3.10.

Таблица 3.10

Средни месечни и годишни валежи, mm (по дългосрочни данни) [ 48]

Валежи на станция Урюпинская по години (1946-1955), мм

1946 – 276; 1947 – 447; 1948 – 367; 1951 – 294; 1954 – 349; 1955 – 429.

Средно за 6 години 360 мм годишно.

Данните за шестгодишен период ясно показват неравномерното разпределение на валежите през годините

Дългосрочните данни показват това най-голямото числовалежите падат през топлия сезон. Максимумът е през юни-юли. Валежите през летния период имат пороен характер. Понякога 25% от средногодишните валежи падат за един ден, докато в някои години през топлия период валежи изобщо няма за цели месеци. Неравномерността на валежите се наблюдава не само по сезони, но и по години. Така през сухата 1949 г. (според метеорологичната станция Урюпинск) са паднали 124 мм, през влажната 1915 г. - 715 мм валежи. През топлия период, от април до октомври, количеството на валежите е от 225 до 300 mm; брой дни с валежи 7-10, валежи 5 mm и повече 2-4 дни в месеца. През студения период падат 150-190 мм, броят на дните с валежи е 12-14. В студения период на годината, от октомври до март, се наблюдават мъгли. Общо в годината има 30-45 дни с мъгла.

Влажност на въздуханяма изразена ежедневен курс. През студения сезон, от ноември до март, относителната влажност е над 70%, а в зимни месецинадхвърля 80%.

Данните за влажността на въздуха са представени в таблици 3.11 - 3.12.

Таблица 3.11

Средна относителна влажност в %

(по дългосрочни данни) [ 48]

аз

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

х

XI

XII

Година

През октомври се наблюдава повишаване на дневната относителна влажност до 55 - 61%. Ниска влажност се наблюдава от май до август, при сухи ветрове относителната влажност пада под 10%. Средната абсолютна влажност на въздуха е дадена в таблица 3.12.

Таблица 3.12

Средна абсолютна влажност на въздуха mb (по дългосрочни данни) [ 48]

аз	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	х	XI	XII	Година
2,8	2,9	4,4	6,9	10,3	14,0	15,1	14,4	10,7	7,9	5,5	3,3	-

Абсолютната влажност се повишава през лятото. Достига максималната си стойност през юли-август, понижена през януари-февруари до 3 mb. Дефицитът на влага се увеличава бързо с настъпването на пролетта. Пролетно-летните валежи не са в състояние да възстановят загубата на влага от изпаряване, което води до засушаване и сухи ветрове. През топлия период броят на сухите дни е 55-65, а броят на прекомерно влажните не надвишава 15-20 дни. Изпарението по месеци (по дългосрочни данни) е показано в Таблица 3.13.

Таблица 3.13

Изпарение по месеци (по дългосрочни данни) [ 48 ]

аз

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

х

XI

XII

Година

-

ветровеДанните за средните месечни и годишни скорости на вятъра са представени в Таблица 3.14.

Наблюденията на температурата на въздуха за периода 1975-2007 г. показват, че в Беларус, поради малката територия, има предимно синхронни температурни колебания през всички месеци на годината. Синхронността е особено изразена в студено време.

Средните дългосрочни температурни стойности, получени през последните 30 години, не са достатъчно стабилни. Това се дължи на голямата вариабилност на средните стойности. В Беларус стандартното отклонение през годината варира от 1,3C през лятото до 4,1C през зимата (Таблица 3), което при нормално разпределение на елемента дава възможност да се получат средни дългосрочни стойности за 30 години с грешка в отделни месеци до 0,7С.

Средноквадратичното отклонение на годишната температура на въздуха през последните 30 години не надвишава 1,1C (Таблица 3) и бавно нараства на североизток с нарастването на континенталния климат.

Таблица 3 - Стандартно отклонение на средната месечна и годишна температура на въздуха

Максималното стандартно отклонение настъпва през януари и февруари (в повечето части на републиката през февруари е ±3,9С). А минималните стойности се срещат през летните месеци, главно през юли (= ±1,4С), което е свързано с минималната времева променливост на температурата на въздуха.

Най-високата температура като цяло за годината е отбелязана в преобладаващата част от територията на републиката през 1989 г., която се характеризира с необичайно високи температури на студения период. И само в западните и северозападните райони на републиката от Линтуп до Волковиск през 1989 г. не бяха обхванати най-високите температури, регистрирани тук през 1975 г. (положителна аномалия беше отбелязана през всички сезони на годината). Така отклонението е 2,5.

От 1988 г. до 2007 г. средната годишна температура е над нормата (с изключение на 1996 г.). Това последно положително температурно колебание беше най-мощното в историята на инструменталните наблюдения. Вероятността за случайност на две 7-годишни серии от положителни температурни аномалии е по-малка от 5%. От 7-те най-големи положителни температурни аномалии (?t > 1,5°C), 5 са ​​настъпили през последните 14 години.

Средногодишна температура на въздуха за периода 1975-2007г имаше нарастващ характер, което се свързва с модерното затопляне, започнало през 1988г. Помислете за дългосрочния ход на годишната температура на въздуха по региони.

В Брест средната годишна температура на въздуха е 8.0C (Таблица 1). Топлият период започва от 1988 г. (Фигура 8). Най-високата годишна температура е наблюдавана през 1989 г. и е била 9.5C, най-студената - през 1980 г. и е била 6.1C. Топли години: 1975, 1983, 1989, 1995, 2000 г. Студените години са 1976, 1980, 1986, 1988, 1996, 2002 г. (Фигура 8).

В Гомел средната годишна температура е 7,2C (Таблица 1). Дългосрочният ход на годишната температура е подобен на Брест. Топлият период започва през 1989 г. Най-високата годишна температура е регистрирана през 2007 г. и възлиза на 9.4C. Най-ниската - през 1987 г. и възлиза на 4,8С. Топли години: 1975, 1984, 1990, 2000, 2007. Студени години - 1977, 1979, 1985, 1987, 1994 (Фигура 9).

В Гродно средната годишна температура е 6,9C (Таблица 1). Дългосрочният ход на годишните температури има нарастващ характер. Топлият период започва през 1988 г. Най-високата годишна температура е през 2000 г. и е 8.4C. Най-студеният - 1987 г., 4.7C. Топли години: 1975, 1984, 1990, 2000. Студени години - 1976, 1979, 1980, 1987, 1996. (Фигура 10).

Във Витебск средната годишна температура за този период е 5,8C. Годишните температури се повишават. Най-високата годишна температура е била през 1989 г. и е била 7,7C. Най-ниската е била през 1987 г. и е била 3,5C) (Фигура 11).

В Минск средната годишна температура е 6,4C (Таблица 1). Най-високата годишна температура е през 2007 г. и е 8.0C. Най-ниската е била през 1987 г. и е била 4,2C. Топли години: 1975, 1984, 1990, 2000, 2007. Студени години - 1976, 1980, 1987, 1994, 1997, 2003 (Фигура 12).

В Могилев средната годишна температура за периода 1975-2007г. е 5,8C, както във Витебск (Таблица 1). Най-високата годишна температура е била през 1989 г. и е била 7,5C. Най-ниската през 1987 г. - 3.3C. Топли години: 1975, 1983, 1989, 1995, 2001, 2007 г. Студени години - 1977, 1981, 1986, 1988, 1994, 1997 г. (Фигура 13).

Дългосрочният ход на температурата на въздуха през януари се характеризира със средноквадратично отклонение, което е ±3,8С (табл. 3). Средните месечни температури през януари са най-променливи. Средната месечна температура през януари през най-топлите и най-студените години се различаваше с 16-18C.

Ако средните дългосрочни стойности на януарските температури са по-ниски от декемврийските с 2,5-3,0С, тогава разликите в най-студените години са много значителни. По този начин средната температура на студените януари с 5% вероятност е с 5-6C по-ниска от температурата на студените декември със същата вероятност и е -12 ... -16C или по-малко. През най-студения януари 1987 г., когато се наблюдават чести нахлувания на въздушни маси от атлантическия басейн, средното t на въздуха за месеца е -15 ... -18C. През най-топлите години януарската температура е малко, с 1-2C, по-ниска от декемврийската. Необичайно топлите януари се празнуват в Беларус няколко години подред, от 1989 г. През 1989г В цяла Беларус, с изключение на крайния запад, средната месечна температура през януари е най-висока за целия период на инструментални наблюдения: от 1C на изток до +2C в крайния запад, което е с 6-8C по-високо от дългото -средни стойности. Януари 1990 г. изоставаше само с 1-2C от предишния.

Положителната януарска аномалия през следващите години беше малко по-малка и въпреки това възлизаше на 3-6C. Този период се характеризира с преобладаване на зоналния тип циркулация. През зимата и главно през втората й половина територията на Беларус е почти непрекъснато повлияна от топлия и влажен въздух на Атлантика. Преобладава синоптичната ситуация, когато циклоните се движат през Скандинавия с по-нататъшно напредване на изток и след тях се развиват топлите разклонения на Азорските острови.

През този период най-студеният месец в по-голямата част от Беларус е февруари, а не януари (Таблица 4). Това се отнася за източните и североизточните райони (Гомел, Могилев, Витебск и др.) (Таблица 4). Но например в Брест, Гродно и Вилейка, които са разположени на запад и югозапад, най-студеният за този период е януари (при 40% от годините) (Таблица 3). Средно в републиката, 39% от годините, февруари е най-студеният месец в годината. В 32% от годините януари е най-студен, в 23% от годините - декември, в 4% от годините - ноември (Таблица 4).

Таблица 4 - Честота на най-студените месеци за периода 1975-2007г

Времевите температурни колебания са минимални през лятото. Стандартното отклонение е ±1,4C (Таблица 3). Само за 5% от годините температурата на летния месец може да падне до 13.0C и по-ниско. И също толкова рядко, само за 5% от годините през юли се покачва над 20.0C. През юни и август това е характерно само за южните райони на републиката.

През най-студените летни месеци температурата на въздуха през юли 1979 г. е 14,0-15,5С (аномалия над 3,0С), а през август 1987 г. - 13,5-15,5С (аномалия - 2,0-2,0С). 5С). Колкото по-редки са циклоничните нахлувания, толкова по-топло е през лятото. В най-топлите години положителните аномалии достигаха 3-4C, а в цялата република температурата се поддържаше в рамките на 19.0-20.0C и повече.

В 62% от годините най-топлият месец в годината в Беларус е юли. Въпреки това, в 13% от годините този месец е юни, в 27% - август, а в 3% от годините - май (Таблица 5). Средно веднъж на 10 години юни е по-студен от май, а в западната част на републиката през 1993 г. юли е по-студен от септември. През 100-годишния период на наблюдения на температурата на въздуха нито май, нито септември са най-топлите месеци в годината. Изключение обаче беше лятото на 1993 г., когато май се оказа най-топлият за западните райони на републиката (Брест, Волковиск, Лида). В по-голямата част от месеците на годината, с изключение на декември, май и септември, се забелязва повишаване на температурата от средата на 60-те години на миналия век. Той се оказа най-значим през януари-април. Повишаване на температурата през лятото е регистрирано едва през 80-те години на миналия век, тоест почти двадесет години по-късно, отколкото през януари-април. Оказа се, че е най-силно изразен през юли на последното десетилетие (1990-2000 г.).

Таблица 5 - Честота на най-топлите месеци за периода 1975-2007г

Последното положително температурно колебание (1997-2002 г.) през юли е съизмеримо по амплитуда с положителното колебание на температурата от същия месец през 1936-1939 г. Летните температури са малко по-кратки по времетраене, но близки по величина в края на 19 век (особено през юли).

През есента се наблюдава леко понижение на температурата от 60-те до средата на 1990-те години. През последните години през октомври, ноември и есента като цяло се наблюдава леко повишаване на температурата. През септември не са регистрирани забележими температурни промени.

Така общата характеристика на температурните промени е наличието на двете най-значителни затопляния през миналия век. Първото затопляне, известно като затоплянето на Арктика, се наблюдава главно през топлия сезон от 1910 до 1939 г. След това е последвано от мощна отрицателна температурна аномалия през януари-март 1940-1942 г. Тези години са най-студените в историята на инструментални наблюдения. Средногодишната температурна аномалия през тези години е около -3,0°C, а през януари и март 1942 г. средната месечна температурна аномалия е съответно около -10°C и -8°C. Сегашното затопляне е най-силно изразено през повечето месеци от студения сезон, оказа се по-мощно от предишното; в някои месеци от студения период на годината температурата се е повишила с няколко градуса за 30 години. Затоплянето беше особено силно през януари (около 6°С). През последните 14 години (1988-2001) само една зима беше студена (1996). Други подробности за изменението на климата в Беларус през последните години са както следва.

Най-важната характеристика на изменението на климата в Беларус е промяната в годишния температурен ход (I-IV месец) през 1999-2001 г.

Съвременното затопляне започва през 1988 г. и се характеризира с много топла зима през 1989 г., когато температурата през януари и февруари е 7,0-7,5°C над нормата. Средната годишна температура през 1989 г. е най-високата в историята на инструменталните наблюдения. положителна аномалия средна годишна температурабеше 2,2°С. Средно за периода от 1988 до 2002 г. температурата е над нормата с 1,1°C. Затоплянето е по-изразено в северната част на републиката, което е в съответствие с основния извод от численото температурно моделиране, което показва по-голямо повишаване на температурата във високите географски ширини.

При промяната на температурата в Беларус през последните няколко години се наблюдава тенденция за повишаване на температурата не само в студено време, но и през лятото, особено през втората половина на лятото. 1999, 2000 и 2002 бяха много топли. Ако вземем предвид, че стандартното отклонение на температурата през зимата е почти 2,5 пъти по-високо, отколкото през лятото, тогава температурните аномалии, нормализирани към стандартните отклонения през юли и август, са близки по величина до зимните. В преходните сезони на годината има няколко месеца (май, октомври, ноември), когато е имало леко понижение на температурата (около 0,5C). Най-забележителната особеност е промяната в температурата през януари и в резултат на това изместването на ядрото на зимата до декември, а понякога и до края на ноември. През зимата (2002/2003 г.) температурата през декември беше значително под нормата; запазена е посочената особеност на температурната промяна през зимните месеци.

Положителните аномалии през март и април доведоха до ранно топене на снежната покривка и преход на температурата до 0 средно две седмици по-рано. В някои години преминаването на температурата през 0 в най-топлите години (1989, 1990, 2002) се наблюдава още през януари.