Современные климатические изменения в южных районах Нижнего Приамурья

Обсуждаем тезисы докладов VII Международной конференции «Реки Сибири и Дальнего Востока», посвящённая делу сохранения сибирских и дальневосточных рек и рек других регионов мира. Конференция пройдет 30–31 мая 2012 года в Хабаровске.

В последние десятилетия происходят значительные изменения климата как в глобальном, так и в региональном масштабе.

 В Четвёртом рамочном отчёте Межправительственной группы экспертов по изменениям климата (МГЭИК) подчёркивается, что скорость изменений климата в последние десятилетия не имеет аналогов по крайней мере несколько столетий [7]. В глобальном осреднении значительно повышается приземная темпера­тура воздуха; существенно изменяются и другие климатические параметры.

Изменения климата и вызванные этим последствия весьма неоднородны в пространстве и по сезонам; велика также межгодовая изменчивость климатических характери­стик. Поэтому часто трудно однозначно оценить, насколько и в какую сторону меняются климатические показатели.

Запросы практики требуют оценки временной изменчивости основных параметров климата температуры и осадков. Особенно актуальны такие задачи для южных районов Хабаровского края, наиболее освоенных и заселенных областей нижнего Приамурья. В этих районах, начиная с 1990-х и особенно в последние годы, резко обострились  экологические проблемы, многие из которых непосредственно связаны с климатическими условиями. Среди них выделяются наводнения на реках Хор, Бикин, в 1999, 2000, 2003 гг., максимально низкие летние уровни воды в Амуре у Хабаровска в 1992, 2000 - 2002 гг., массовое отравление и гибель рыбы на нижнем Амуре в зимние сезоны 1996-2001 гг., бензольное и нитробензольное химическое загрязнение р. Сунгари и нижнего течения Амура в ноябре-декабре 2005 г., высокие температура и мутность воды летом 1995 и 1998 гг.  Пыльные весенние бури 2001, 2002, 2005 гг.  Длительные засушливые периоды неоднократно вызывали в 1998, 2000 и 2001 гг. обширные пожары  в лесах и на торфяниках Приамурья [2-4].

Исходными данными для статистических оценок климатических тенденций в 20-м столетии являются проверенные временные ряды наблюдений над приземной температурой воздуха, атмосферными осадками на основных метеорологических станциях сети наблюдений в южной части Хабаровского края. Анализу подвергались многолетние среднемесячные ряды температуры и атмосферных осадков за период с 1891 по 2010 гг.  Для выполнения исследований были использованы климатологические справочники, фондовые материалы Дальневосточного управления гидрометслужбы, а также базы данных Национального управления по океану и атмосфере США (NOAA Global History Climatic Network, Global Daily Climatology Network).

 Корреляционный анализ показал достаточно значимое соответствие изменений годовой температуры воздуха на метеостанциях в бассейне Амура. Средние годовые температуры воздуха в континентальной части бассейна Амура характеризуются  статистически значимыми коэффициентами парной корреляции (>0.80) между метеостанциями, удаленными на расстояние до 800 км, что указывает на достаточно высокую степень согласованности межгодовых изменений по территории бассейна [5].

Под югом нижнего Приамурья в данном сообщении понимается Амуро-Уссурийский климатический район по классификации климатов Е.С.Петрова [6].Он занимает южную часть Среднеамурской равнины. Линейные размеры данного климатического района не превышают 200-300 км. Климатические условия района относительно однородны. Самый длинный и представительный ряд метеонаблюдений здесь имеется по метеостанции г. Хабаровска. Долговременные тенденции температуры воздуха метеостанции Хабаровска могут быть приняты как фоновые для всего Амуро-Уссурийского климатического района, южных районов нижнего Приамурья.

По климатическому районированию Б.П.Алисова [1] район исследований входит в муссонную лесную климатическую область. Циркуляция воздушных масс в изучаемом районе имеет муссонные черты, с четким чередованием зимнего и летнего муссона. Муссонность обусловливает суровую малоснежную зиму, теплое избыточно влажное лето и относительно теплую и сухую осень и прохладную весну.

Особенность Амуро-Уссурийского района - высокая континентальность климата: коэффициенты континентальности по Ценкеру [6]  из-за суровой холодной зимы и теплого лета составляют 80-85%, что соответствует ультра - и резкоконтинентальному климату. Умеренно континентальный климат на этих широтах в Хабаровском крае наблюдается только в узкой прибрежной морской полосе Татарского пролива. 

В Хабаровске кривая годового хода температуры воздуха не совсем точно воспроизводит изменение вековой температуры в целом для Северного полушария. В городе отмечается общий фон повышения среднегодовых температур воздуха с конца позапрошлого века  до современного периода. На этом фоне наблюдаются относительно короткие периоды похолоданий и потеплений.

В целом для Земного шара самыми теплыми были 1998, 2003 и 2005 годы, отклонение от нормы составило соответственно +0,58°С, +0,47°С и +0.48°С (www.climate.mecom.ru). Для Хабаровска самыми теплыми были 1989-1990, 2007-2008 годы, отклонение от нормы составило 1,4-2,1°С. В последние годы в Хабаровске продолжается повышение среднегодовой температуры воздуха, в период 2001-2008 гг. она превысила норму на 0,7°С.

 За весь период наблюдений 1891-2008 гг. среднегодовая температура воздуха в Хабаровске составила 1,6°С и изменялась от 3,9°С в теплые годы,  до -0,7°С – в холодные, что равноценно климатическому смещению города по широте на ±2-2,5 град. севернее или южнее.

Тенденции изменения климата в южных районах Хабаровского края в целом синхронны глобаль­ным климатическим изменениям. За прошедшее столетие среднегодовая температура воздуха здесь увеличивалась со скоростью 0,12 °С/10 лет, почти в два раза выше, чем в среднем по земному шару. За последнее тридцатилетие 1976-2008 гг. скорость потепления в среднем за год по сравнению со столетним периодом возросла  более чем в три раза и составила 0,38 °С/ 10 лет.

 Зима - самый продолжительный сезон, длящийся более 4,5 месяцев. Зимой наблюдается большая изменчивость температурного режима. Амплитуда температур между холодной и теплой зимами составляет 9°С, а в январе – 14,5°С.  В среднем за период 1981-2010 гг. продолжительность зимы в Хабаровске уменьшилась по сравнению с периодом 1891-1960 гг. на 6 дней.

За начало весны принято устойчивое повышение дневных температур воздуха выше 0°С, что совпадает с началом интенсивного снеготаяния, переходом средней суточной температуры воздуха через минус 5-7 °С. Весной различия в температуре аномальных сезонов в среднем несколь­ко меньше, чем зимой, хотя аномалии наблюдаются чаще. Различия в температуре теплой и хо­лодной весен составляют 6,2°С, а в апреле – 9,5°С. В среднем за период 1981-2010 гг. продолжительность весенних сезонов в Хабаровске не изменилась по сравнению с периодом 1891-1960 гг., но в то же время  весны стали начинаться и заканчиваться раньше в среднем на 5 дней.

За период наблюдений 1891-2008 гг. в г. Хабаровске выявлен статистически значимый  положительный линейный тренд  роста средней весенней температуры воздуха со скоростью 0,16 ^оС за 10 лет. За период с 1976 по 2008 гг. скорость потепления весенних сезонов в Хабаровске возросла почти  в два раза и составила 0,31^оС за 10 лет.

В г. Хабаровске средняя продолжительность отопительного периода до 1960 г. составляла 211 дней. В последние десятилетия  в связи с повышением температур в зимне-весенний период продолжительность отопительного периода в среднем сократилась на неделю и составила 205 дней. До 1960 г. средняя температура воздуха отопительного периода была минус 10,1^оС, в последние десятилетия – минус 9,3 ^оС.

Лето начинается при переходе средней суточной температуры воздуха через +15°С и пре­кращении заморозков на поверхности почвы и в воздухе. Летом наблюдаются значительные колебания сезонных и месячных температур от года к го­ду. Средняя июльская температура менялась в Хабаровске за период 1891-2008 тт. от 18,5° до 24,0°С при норме 21,2°С, а средняя летняя температура колебалась от 16,4°С до 21,5°С при норме 19,5°С. Различие в температуре теплых и холодных летних сезонов составляет 5,1°С. что меньше, чем соответствующие величины весной. В среднем за период 1981-2010 гг. продолжительность летних сезонов в Хабаровске увеличилась по сравнению с периодом 1891-1960 гг. на 4 дня, лето в среднем стало начинаться на 5 дней и заканчиваться на 1 день  раньше.

За период наблюдений 1891-2008 гг. в Хабаровске выявлен статистически значимый  положительный линейный тренд  роста средней летней температуры воздуха со скоростью 0,035^оС за 10 лет. За период с 1976 по 2008 гг. скорость потепления летних сезонов в Хабаровске возросла более чем в три  раза и составила 0,115^оС за 10 лет.

Осень начинается при переходе температуры воздуха через +15°С, что соответствует ин­тенсивному понижению температуры воздуха, первым заморозкам на поверхности почвы. В первую половину осени отмечается некоторое увеличение пасмурной и дождливой погоды и начало заморозков в воздухе. Для второй половины осени характерны наступление устойчивых отрицательных температур воздуха и переход средней суточной температуры воздуха через + 5°С.

Разности температур между теплой и холодной осенью составляют 5,0°С, что примерно также как летом, но меньше, чем зимой и весной. Различия температуры в холодную осень и средней ве­личиной составляет 3,1°С, а в теплую осень - 1,9°С, что также меньше, чем соответствующие величины зимой и весной. В среднем за период 1981-2010 гг. продолжительность осенних сезонов в Хабаровске увеличилась по сравнению с периодом 1891-1960 гг. на 2 дня, осень стала начинаться раньше в среднем на 1 день.

За период наблюдений 1891-2008 гг. в Хабаровске выявлен статистически значимый  положительный линейный тренд  роста средней осенней температуры воздуха со скоростью 0,007^оС за 10 лет. За период с 1976 по 2008 гг. скорость потепления осенних сезонов в Хабаровске возросла почти в 60 раз и составила 0,397^оС за 10 лет.

Для оценки вклада отдельных месяцев в среднегодовую температуру воздуха выполнено сравнение средних месячных температур воздуха за последние 28 лет со средними температурами в начале ХХ века (период 1891-1920 гг.) (Рис.). Наибольшее потепление за столетний период в Хабаровске произошло  в холодный период года, особенно с декабря  по март от 1,8 до 2,6^оС. Меньше всего тенденция к потеплению выражена  в летний период от 0,4 до 0,9^оС, в августе и сентябре отмечается небольшое похолодание на 0,1^оС. В весенние месяцы (апрель-май) рост температуры составляет от 1,3-1,7^оС. В октябре-ноябре скорость потепления составляет от 0,6 до 1,0^оС (рис.).

Рис. Годовой ход отклонений среднемесячных температур воздуха в  г. Хабаровске  за период 1981-2008 гг. от температур за период 1891-1920 гг.

За сто лет средний рост годовых  и осадков за теплый период в южных районах Хабаровского края составил 10-12 мм/10 лет. Осадки в холодный период года увеличиваются со скоростью 2 мм/10 лет. Годовые  суммы осадков за период 1976-2008 гг. в среднем  уменьшаются со скоростью 5 мм/ 10 лет, осадки в холодный период увеличиваются со скоростью 3 мм/10 лет.

Выявлена отрицательная корреляция между   величинами осадков за теплый период года и температурой  воздуха в данном районе. В случае осуществления прогнозируемого в 21 веке потепления и сохранения выявленных климатических тенденций имеется вероятность  усиления засушливости в теплый период года, уменьшения водности рек.

П.В. Новороцкий
Институт водных и экологических проблем ДВО РАН, Хабаровск

 
Литература
1.    Алисов Б. П. Климат СССР. - М., Высшая школа, 1956, 104 с.
2.    Водно-экологические проблемы бассейна реки Амур. /Под  ред. Махинова А.Н. – Владивосток: ДВО РАН, 2003. 187 с.
3.    Воронов Б.А. Экокризис в бассейне Амура //  Сибирь и Восток России. 2005. №1-2(14-15). С.60-70.
4.    Ким  В.И. Влияние антропогенных факторов на гидрологический режим  нижнего Амура: автореф. дис. … канд. геогр. наук. Хабаровск: ИВЭП ДВО РАН, 2005. 24 с.
5.       Новороцкий П.В. Изменение климата в бассейне  Амура // Влияние изменения климата на экосистемы бассейна реки Амур.  – М.: WWF  России, 2006, с. 22-41.
6.    Петров Е. С., Новороцкий П. В., Леншин В. Т. Климат Хабаровского края и Еврейской автономной области.- Владивосток – Хабаровск, Дальнаука, 2000, 174 с.
7.    IPCC 2007. Climate Change, 2007. The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / S. Solomon, D. Quin, M. Manning et al., eds. — Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 996 pp.