ИЗМЕНЕНИЯ В РАСПРЕДЕЛЕНИИ РЕГИОНАЛЬНЫХ ОСАДКОВ В ОТВЕТ НА ГЛОБАЛЬНОЕ ПОТЕПЛЕНИЕ

Изменение осадков в ответ на потепление происходит более неравномерно, чем ранее, и происходит это в основном во время событий, которые считаются экстремальными. В отличие от температуры, где изменение климата можно рассматривать как простой сдвиг распределения, форма распределения осадков меняется с потеплением, так что ливневые дожди составляют большую долю общего количества осадков. Материалы и методы исследований. Результаты данной работы основаны на анализе данных осадков и температуры двадцати метеорологических станций, расположенных на юге европейской части России, в период с 1961 по 2018 г., и предоставленные Северо-Кавказским управлением по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. Для проведения исследований режима осадков использовалась «базовая триада» осадков: сумма осадков (P), суточный максимум осадков (P_max) и число дней с осадками не менее 20 мм (NR20) и средние температуры (T). Для исследования были рассчитаны регрессионные статистики сезонных и годовых рядов сумм осадков, суточных максимумов, числа дней с осадками не менее 20 мм и средних температур. Линейные тренды, характеризующие тенденцию рассматриваемой величины за весь период наблюдений с 1961 по 2018 г. были построены с помощью функции рабочего листа Excel ЛИНЕЙН, которая возвращает значения угловых коэффициентов, погрешности их вычисления, коэффициент детерминации модели R² (D, %), F-тест Фишера для определения значимости коэффициента детерминации R². Результаты исследований и их обсуждение. На всей территории юга России в 1961-2018 гг., за исключением отрицательного тренда летних сумм осадков, наблюдалось увеличение сезонных и годовых сумм осадков, суточных максимумов осадков и NR20, в основном, статистически незначимое. Во всех климатических зонах юга России, за исключением высокогорной, имело место статистически значимое увеличение средних годовых температур. В высокогорной зоне рост годовой температуры статистически незначим (Терскол, a = 0,08 °С/10 лет, D = 4 %). В динамике сезонных средних температур, в том числе в высокогорной зоне, наблюдалась общая закономерность - наибольшая скорость роста температур в летний сезон с максимальным вкладом объясненной дисперсии. Несмотря на одинаковую положительную направленность трендов как среднегодовой температуры, так и осадков на юге ЕТР, коэффициенты корреляции пар рядов «температура-сумма осадков», «температура-максимум осадков», «температура^20» статистически незначимы на 5 %-ном уровне. На фоне значимого роста аномалий среднегодовой температуры аномалии сумм осадков и числа дней с интенсивными осадками увеличиваются, но статистически незначимо. Вклад тренда в объясненную дисперсию наибольший для суточных максимумов осадков, D = 5,2%, что наиболее близко к статистически значимому D = 6,5 %. При превышении климатической нормы среднегодовой температуры на 1 °С аномалия суточных максимумов осадков растет на = 159% от аномалий суточных максимумов осадков при климатической норме температуры (дТ = 0 °С), в отличие от роста аномалий сумм осадков на 3 %. Выводы. Выявленные тенденции характеризуют изменение режима осадков - количество осадков, выпавших за месяц, значительно не увеличивается, но если раньше это были равномерные дожди, то теперь короткие, ливневые. В более теплом климате значительно больше влаги содержится в атмосфере из-за почти постоянной высокой относительной влажности, что приводит к усилению опасных конвективных явлений. Таким образом, можно прогнозировать, что количество осадков не изменится, но экстремальных осадков станет больше.

суммы осадков, суточные максимумы, число дней с осадками не менее 20 мм, средние температуры, водность, корреляция, регрессия, критерий Фишера, юг России

1. МГЭИК. 2012 г: Резюме для политиков Специального доклада по управлению рисками экстремальных явлений и бедствий для содействия адаптации к изменению климата. К. Б. Филд, В. Баррос, Т. Ф. Стокер и др. (ред.). Спец. Доклад Рабочих I и II Межправительственной группы экспертов по изменению климата. Кембридж. Нью-Йорк. США. 19 с.

2. Collins M., Knutti R., Arblaster J. M., Dufresne J. -L., Fichefet T., Friedlingstein P., et al. (2013). Long-term climate change: Projections, commitments and irreversibility. In T. F. Stocker, et al. (Eds.), Climate change. 2013: The physical science basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (pp. 1029-1136). Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA: Cambridge University Press. URL: https://doi.org/10.1017/CBO9781107415324.024

3. Матвеева Т. А., Гущина Д. Ю., Золина О. Г. Крупномасштабные индикаторы экстремальных осадков в прибрежных природно-экономических зонах европейской территории России // Метеорология и гидрология. 2015. Т. 11. С. 20-32.

4. Pendergrass, A. G. What precipitation is extreme? // Science. 2018.360(6393), 1072-1073. https://doi.org/10.1126/science.aat1871

5. Pendergrass A. G., Knutti R. The uneven nature of daily precipitation and its change // Geophysical Research Letters. 2018. Vol. 45. No 21. Р 11980-11988. URL: https://doi.org/10.1029/

6. Ashabokov B. A., Tashilova A. A., Kesheva L. A., Taubekova Z. A. Trends in Precipitation Parameters in the Climate Zones of Southern Russia (1961-2011) // Russian Meteorology and Hydrology, 2017. Vol. 42, No. 3. Р. 150-158.

7. Ташилова А. А. Results of regression analysis of seasonal precipitation in southern Russia over the past 60 years // Proceedings of the International Conference "Scientific research of the SCO countries: synergy and integration". Part 2. (October 28, 2020 Beijing, PRC), рр. 229-238.

8. www.ccl-16.wmo.int

9. Карлберг Конрад Регрессионный анализ в Microsoft Excel: пер. c англ. / Под ред. А. Г. Гузикевича. СПб.: Диалектика, 2019. 400 с.

10. Ашабоков Б. А., Ташилова А. А., Кешева Л. А., Теунова Н. В., Таубекова З. А. Климатические изменения средних значений и экстремумов приповерхностной температуры воздуха на юге европейской территории России // Фундаментальная и прикладная климатология. 2017. № 1. С. 5-19.

11. Матвеев Л. Т. Основы общей метеорологии: физика атмосферы: учеб. пособие для ун-тов и гидромет. вузов. Ленинград: Гидрометеорологическое издательство, 1965. 876 с.

12. Клименко В. В. Климат: непрочитанная глава истории. Москва : Издательский дом МЭИ, 2009. 408 с.