6. Формирование сценариев изменения климата. Построение кривых распределения для сценариев изменения климата.

Широкое разнообразие природных и антропогенных факторов, влияющих на изменение климата делают крайне сложным, а даже невозможным проведение однозначных долгосрочных прогнозов природно-климатических условий на определенных территориях. Одним из возможных вариантов выхода из данной ситуации при оценке природно- хозяйственного риска и для других практических задач является рассмотрение нескольких возможных сценариев изменения климата.

    Поскольку факторы природной среды, которые являются вероятностными по своему происхождению, описываются кривыми распределения, то в результате изменения фактора изменяется и его кривая распределения, т.е. кривые распределения водного и теплового режимов. В общем случае может изменяться как математическое ожидание, так и среднеквадратическое отклонение. Для предварительных расчетов в экспертизе можно предположить, что изменяется только математическое ожидание, а среднеквадратическое отклонение остается постоянным.

    В связи с тем, что мы не можем точно спрогнозировать изменения математического ожидания, мы можем задать определенный шаг этим изменениям и таким образом наметить ряд сценариев. Сценарием будем называть такое сочетание водного и теплового режимов, при котором могут происходить изменения продуктивности. Для того, чтобы инсценировать все сценарии запишем матрицу, где центральная зона является сценарием неизменного (существующего) климата. Далее необходимо задаться шагом, с которым будет изменяться математическое ожидание продуктивных влагозапасов и температур почвы, и для этих значений произвести расчеты.

    Матрицу, где продуктивные влагозапасы и температуры изменяются на 50 % с шагом + - 0,1 можно представить в следующем виде (табл.3):

Табл. 3. Пример матрицы сценариев изменения климата для гидротермических условий.

Пример расчета

    Для проведения дальнейших расчетов необходимо в исходных данных изменить значения математического ожидания по водному и тепловому режимам (tср, Wср) на заданный шаг. В работе рассматриваются сценарии + 10%, + 20%, + 30%, + 40%, + 50%. и - 10%, - 20%, - 30%, - 40%, - 50%.

    Расчет новых кривых распределения продуктивных влагозапасов и температур проводится в таблицах 2.1.2-2.1.11 и 3.1.2-3.1.11 приложения 4, для продуктивных влагозапасов и температур соответственно, которые представляют собой аналоги таблиц 2.1.1 и 3.1.1 приложения 4.

    В качестве примера рассмотрим расчет сценария -10%W, то есть изменение продуктивных влагозапасов на 10% в сторону понижения. Расчет сценария "0,9Wср" проводится в таблице 2.1.6 приложения 4.

    Пример таблицы 2.1.6 приложения 4 показан на рис. 20.

    В исходных данных таблицы 1 приложения 4 (рис. 4) значение Wср было равно 160,923 мм.

    При понижении Wср на 10% новое значение (0,9Wср будет равно 144,83 мм.). Это значение пересчитывается автоматически и показано в таблице 2.1.6.1 приложения 4 (рис. 20).

    Далее расчет новой кривой распределения аналогичен расчету, рассмотренному в теме "Стохастический анализ условий среды. Построение интегральных кривых распределения для водного и теплового режимов почв".

Рис. 20. Пример таблицы 2.1.6 приложения 4

    По результатам расчетов всех сценариев строятся графики – рисунки 2.3 и 3.3 приложения 4, на которые наносятся кривые распределения сценариев изменения климата для влагозапасов и температур соответственно. Пример рисунков 2.3 и 3.3 приложения 4 показан на рис. 21.

Рис. 21. Пример рисунков 2.3 и 3.3 приложения 4