Сопроводительные слайды к выступлению
advertisement
ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТА КАЗАХСТАНА НИИ Проблем экологии КазНУ им. аль-Фараби. д.г.н., доцент Чередниченко Александр В к.г.н. Чередниченко Алексей В. д.г.н., проф. Чередниченко В.С. Временной ряд температуры, осредненный для территории Казахстана,. Для построения графика были выбраны восемь длиннорядных станций, равномерно расположенных по территории Казахстана. Интегральная разность средних годовых температур на станциях, относящихся к одному району (район 1). Интегральная разность средних годовых температур на станциях, относящихся к разным районам (районы 1 и 2). Усть-Каменогорск, Уральск 8,0 4,0 2,0 0,0 -2,0 -4,0 -6,0 Уральск Полиномиальный (Усть-Каменогорск) Усть-Каменогорск Полиномиальный (Уральск) 1996 1991 1986 1981 1976 1971 1966 1961 1956 1951 1946 1941 1936 1931 -8,0 1926 отклонения от средних годовых температур 6,0 года Жаркент 12,0 11,5 11,0 Температура, С 10,5 10,0 9,5 9,0 8,5 8,0 7,5 1999 1996 1993 1990 1987 1984 1981 1978 1975 1972 1969 1966 1963 1960 1957 1954 1951 1948 1945 1942 1939 1936 7,0 Годы Среднегодовая темепература Среднее многолетнее Полиномиальный (Среднегодовая темепература) Семипалатинск 6,0 4,0 3,0 2,0 1,0 Средняя годовая температура воздуха Среднее многолетнее Полиномиальный (Средняя годовая температура воздуха) 1999 1996 1993 1990 1987 1984 1981 1978 1975 1972 1969 1966 1963 1960 1957 1954 1951 1948 1945 1942 1939 0,0 1936 Температура, С 5,0 Года Пример временного хода средней годовой температуры по станциям Жаркент и Семипалатинск (район 1). Результаты районирования территории Казахстана по характеру изменения температуры в ХХ веке. о С Павлодар 6,0 5,0 1996 1991 1986 1981 1976 1971 1966 4,0 1961 -1,0 1936 0,0 5,0 1956 1,0 6,0 1951 2,0 7,0 1946 3,0 8,0 Годы 3,0 1999 1996 1993 1990 1987 1984 1981 1978 1975 1972 1969 1966 1963 1960 1957 1954 1951 1948 Годы Среняя годовая температура воздуха Средняя многолетняя температура воздуха Полиномиальный (Среняя годовая температура воздуха) Жаркент 12,0 11,5 11,0 10,5 о Температура, С Казалинск С 12,0 11,0 10,0 9,5 9,0 8,5 10,0 8,0 9,0 7,0 8,0 Среднегодовая темепература Среднее многолетнее Полиномиальный (Среднегодовая темепература) 7,0 2005 1996 1987 1978 1969 1960 1951 1942 1933 1924 1915 1906 1897 6,0 Годы 1999 1996 1993 1990 1987 1984 1981 1978 1975 1972 1969 1966 1963 1960 1957 1954 1951 1948 1945 1942 1939 1936 7,5 1888 1945 1942 1939 2,0 1936 Температура, С 9,0 1941 4,0 Уральск Годы • • • • Для характеристики колебаний атмосферной циркуляции авторы использовали три индекса. Первый из них, это индекс северо-атлантического колебания NAO (North Atlantic oscillation), второй и третий – индексы Багрова и Токарева соответственно. Индекс NAO характеризует интенсивность зональной циркуляции над Атлантическим океаном, регулируемую Исландским минимумом и Азорским антициклоном. Индекс NAO был подвержен сглаживанию и приведен к стандартной размерности индексов циркуляции Каца. Второй показатель iз характеризует степень зональности циркуляции атмосферы непосредственно над Европой он представляет собой средние сезонные значения индекса зональной циркуляции А.Л.Каца в широтной зоне Ни один из этих индексов не характеризует в полной мере циркуляцию над Атлантикой и Европой, кроме того, не учитывается влияние Сибирского антициклона, что мы тоже постоянно отмечаем, и полярного центра действия. Поэтому авторы [12] предложили третий интегральный показатель зональности циркуляции, объединяющей два названных выше: • ЗОН = 0,5 (N АО + iз) • • Величина этого индекса рассчитана за период с 1898 г. по 2000 г., что дало возможность проанализировать причины климатических колебаний в течение ХХ века, как следствие особенностей зональной циркуляции. Временной ход индексов ЗОН, iз и средней по Казахстану температуры в течение ХХ века. 1-ЗОН; 2 - iз. Временной ход индексов ЗОН, iз и годового количества осадков на станциях Кокшетау и Темир. 1-ЗОН; 2 - iз. Для исследований циркуляций рекомендуется использовать параметрами или индексами аномальности: Н.А.Багрова и В.Г. Токарева [107]. Параметр аномальности Н.А. Багрова, КБ рассчитывается по формуле: где – аномалия температуры в точке i; – среднее квадратическое отклонение температуры в той же типе i; N – число точек. Можно видеть из (9), что параметр аномальности Багрова учитывает только величину аномальности и он всегда положительный. Параметр аномальности Токарева, однако, позволяет учитывать и величину и знак аномальности, потому что он рассчитывается по формуле: Где N – число точек с положительной аномалией; М – число точек с отрицательной аномалией; Для Атлантико-Европейского региона были рассчитаны величины и построен временной ход обоих параметров аномальности за период с 1958 по 2001 гг. Многолетние изменения индексов Токарева (1) и Багрова (2) и временной ход температуры для станций Темир, Казалинск, Семипалатинск Многолетние изменения индексов Токарева (1) и Багрова (2) и временной ход осадков для станций Темир, Казалинск, Семипалатинск • • • • • • • По результатам работы было выполнено районирование территории, по характеру изменения климата в прошедшее столетие и показано, что нельзя однозначно говорить о однозначно - направленном изменении климата на территории Казахстана, в разных регионах, он изменяется по разному. Показано, что такие изменения могут происходить только под воздействием общей циркуляции атмосферы. Были изучены генеральные параметры характеризующие интенсивность циркуляции в первом естественном синоптическом районе, такие как параметр NAO и критерий Каца, которые объеденные в один критерий ЗОН для территории Казахстана, дает хорошую зависимость с ходом температуры и осадков. Показано наличие синхронного хода температуры в Атлантико –Европейском секторе и на всем Северном полушарии при весьма сложной пространственно-временной изменчивости температуры воздуха не только у земли, но и на высотах. Показано, что не только температура, но и осадки над территорией Казахстана тоже находятся в синхронной, а иногда противофазой зависимости с процессами в Атлантико – Европейском секторе. Отклик на тот или иной тип циркуляции не обязательно следует мгновенно. Особенности циркуляции одного сезона могут сказаться через несколько месяцев. Естественно предположить, что связи, например, через температуру океанической поверхности, могут быть и более дальними. Это и нарушает синхронность в изменении индексов циркуляции и во временных рядах температуры и осадков СОВРЕМЕННЫЕ КЛИМАТИЧЕСКИЕ ЦИКЛЫ ВО ВРЕМЕННЫХ РЯДАХ ТЕМПЕРАТУРЫ НАД КАЗАХСТАНОМ. НАЧАЛО ЦИКЛА ПОХОЛОДАНИЯ НИИ Проблем экологии КазНУ им. аль-Фараби. д.г.н., доцент Чередниченко Александр В. к.г.н. Чередниченко Алексей В. д.г.н., проф. Чередниченко В.С. • Распространение по территории Казахстана климатического понижения температуры в сороковые-шестидесятые годы прошлого века. 0,7 0,3 0,3 0,6 1,0 1,2 min 4050г 0,8 0,5 0,4 0,6 1,0 1,0 max 6575г 0,3 0,1 0,4 0,2 0,1 0,3 Экстремумы min max Вековая 0,5 80- 2003г гармоника веков.гарм., 90г годы 0,3 1,2 2,3 60 0,3 0,7 2,0 54 0,4 1,1 2,1 51 0,3 0,1 2,4 53 0,1 1,5 2,4 51 0,2 1,0 1,8 50 0,9 0,6 0,9 0,5 0,1 0,1 0,2 0,1 0,3 1,0 2,9 2,7 50 50 0,2 0,3 0,8 0,2 0,4 1,0 1,0 0,3 0,9 0,3 0,5 0,6 0,9 0,1 0,3 0,3 0,2 0,3 03 04 0,1 0,3 0,3 0,2 04 0,6 1,3 0,1 0,7 0,8 0,7 0,3 0,3 1,9 1,4 2,8 2,6 2,6 1,8 1,7 42 54 54 52 50 60 Станции max 30-40г Уральск Иргиз Караганда Джезказган Семипалатинск УстьКаменгорск Кзылорда Аральское море Павлодар Балхаш Кустанай Астана Талдыкурган Чимкент Форт Шевченко Амплитуды климатических колебаний температуры (0С) Распространение по территории Казахстана климатического понижения температуры в восьмидесятые-девяностые годы прошлого века Распространение по территории Казахстана похолодания, начавшегося в первой декаде нынешнего века и сменившего глобальное потепление Распространение по территории Казахстана потепления в тридцатые-сороковые годы прошлого века Распространение по территории Казахстана потепления в шестидесятые-семидесятые годы прошлого века Амплитуда вековой гармоники во временных рядах температуры Гармонический анализ индекса W. Гармонический анализ индекса С. Гармонический анализ индекса Е • Понижение температуры имеет место при ослабленных или близких к норме гармониках W и Е, но при выше нормы гармониках типа С. • Повышение температуры наблюдаются при ослабленных или близких к норме величинах гармоник индексов W и С, но при максимумах гармоник индекса Е. • Полученные нами закономерности могут служить основной для построения сценариев климатических колебаний температуры на основе ожидаемого изменения индексов макроциркуляции атмосферы. Время наступления и величина похолодания, 0С (цифра рядом с точкой). Знаком (+) отмечено потепление Период, годы месяцы 1 2 3 3 4 + + 5 6 7 + + + + + + + 10 + 28 + + 12 + + + + + + + + + 43 + 73 + + + + 33 11 + 23 >50 9 + 18 38 8 + 8 13 год 100 103 93 + 58 93 + 68 53 93(103) Гармоники в рядах средней месячной температуры • Процесс нынешнего похолодания, представленный на рис, ясно указывает, что оно обусловлено в первую очередь зимними процессами. • Возможно и временные ряды температуры следует конструировать не по среднегодовым величинам, а отдельно, по крайней мере для зимнего и летнего периодов. Это существенно сблизило бы условия формирования таких сезонных рядов и повысило бы их чувствительность к макропроцессам, сделав более предсказуемыми.
