CC BY
150
Климатические условия Беларуси
за период инструментальных наблюдений
Температурный режим
Величина положительного тренда среднегодовой температуры в Беларуси за период инструментальных наблюдений 1981-2015 гг. достигла 1,3 °С. Она оказалась несколько больше в северных и восточных районах страны, что не противоречит парниковой теории изменения климата.
Анализ температурного режима в южных областях показал, что температура в последние 20-25 лет по сравнению с периодом 18811990 гг. выросла более чем на 2,5 °С в январе и феврале и почти на 2 °С в марте. Второй максимум отмечается в июле - августе. В эти месяцы в Гомельской области он находится в интервале 1,3-1,4 °С, а в Брестской составляет около 1 °С. Зимой потепление более выражено
в Брестской обл., а летом - в Гомельской. В обоих случаях различия составляют 0,20,3 °С. В среднем в крупных южных городах (Гомель, Брест, Мозырь) температура на несколько десятых градуса выше, чем в сельской местности, что связано с эффектом урбанизации (наличием «островов тепла» в крупных городах).
Одним из важных вопросов для сельскохозяйственного производства является установление изменений границ агроклиматических областей, на что впервые было обращено внимание в работе [5]. На базе данных о среднесуточных температурах воздуха на метеостанциях Беларуси за период 1955-2013 гг. нами была проведена их детализация с использованием более точного вычисления дат перехода
1955-1987 гг.
1988-2013 гг.
2006-2013 гг.
1955-2013 гг.
1955-1987 гг.
1988-2013 гг.
2006-2013 гг.
1955-2013 гг.
Рис. 1.
Карты
распределения
сумм активных
температур
с учетом всех
метеостанций о
Сумма активных & ю
температур I
>10 градусов и УЗ
2000-2200
■ 2200-2400 СЛ тк
■ 2400-2600
■ 2600-2800
Рис. 2. < сс о
Карты I I
распределения <
сумм активных 1
температур
с учетом сельских
метеостанций
Область
Периоды, гг. первая вторая третья четвертая
Все метеостанции
1955-2013 5,7 117,3 78,3 6,5
1955-1987 70 88,9 48,7 -
1988-2013 - 49,1 95,8 62,8
2006-2013 - 4,5 112,4 90,8
Сельские метеостанции
1955-2013 15,7 113,4 78,7 -
1955-1987 82,1 93,4 32 -
1988-2013 - 65,7 96 45,9
2006-2013 - 5,2 118,1 84,4
температуры через 10 °С [4]. Для пространственного отображения результатов полученные сведения, обработанные в программе Агс01810.1, интерполированы на территорию Беларуси. Построены карты и выделены районы с суммой активных температур 2000-2200°, 2200-2400°, 2400-2600° и >2600°.
Карты распределения сумм активных температур составлялись с учетом всех метеостанций, по которым имелись данные (рис. 1). Среди них наиболее близкой к карте распределения агроклиматических областей, выделенных А.Х. Шкляром [1], оказалась карта за период, предшествующий современному потеплению климата (1955-1987 гг.).
Для того чтобы исключить влияние урбанизации на рост температуры, отдельно созданы карты с использованием данных на станциях, приуроченных к малым городам (рис. 2).
Изменения в размере площадей, занимаемых той или иной агроклиматической областью в разные периоды, отражены в табл. 1 и на рис. 3.
Изменения осадков на территории Беларуси
С 1891 по 1910 г. на севере страны выпадало осадков больше нормы, а на юге - меньше. Схематически эти явления можно разделить на две зоны: северо-восточная с ростом атмосферных осадков и юго-западная с их
Таблица 1. Динамика площадей агроклиматических областей,
Рис. 3. Изменение площадей агроклиматических зон,
I Первая I Вторая I Третья I Четвертая
тыс. км2
тыс. км2
снижением. Кроме того, выделяются аномальные районы - Лельчицкий, Житковичский и Костюковичский, где количество осадков увеличивается. Важной особенностью годового хода выпадения осадков представляется и то, что в июне их стало больше, в августе - меньше в среднем на 15-20%.
К тому же возросла контрастность осадков. Если по многолетним данным годовые суммы более 700 мм наблюдались только на возвышенностях в районе Лынтуп, Воложина и Новогрудка, то за период потепления климата это явление стало распространенным и на северо-востоке (Полоцк, Витебск, Езерище), в районе Борисова, Березинского заповедника и юге страны (Житковичский и Лельчицкий районы).
Существенная особенность изменения климата - уменьшение скорости ветра, составившее около 0,5 м/с.
Опасные метеорологические явления (ОМЯ)
Весь период наблюдений за ними (19752008 гг.) был разбит на пятилетние интервалы (табл. 2). За последние годы стало больше гололедов, ливневых дождей, дней со шквалами и инеем, зато уменьшилось число дней с изморозью, градом, метелями и туманами. Количество дней с грозами было максимальным в конце 80-х и конце 90-х гг. прошлого столетия - начале текущего столетия. Число дней с сильными морозами уменьшилось, а с сильной жарой и заморозками - возросло. Таким образом, установлены разнонаправленные, в большинстве случаев статистически незначимые, тренды ОМЯ [1, 2].
Ежегодно в стране регистрируется от 9 до 30 опасных гидрометеорологических явлений, суммарный ущерб от которых составляет несколько сотен миллиардов белорусских рублей. Большинство из них носят локальный характер, однако заморозки, сильный ветер, дожди, снегопады, чрезвычайная пожарная опасность в отдельные годы охватывают значительную часть территории страны. Временное распределение числа дней ОМЯ по данным Белгидрометцентра приводится на рис. 4.
Засухи и заморозки
Во время потепления климата растет повторяемость засух (рис. 5, 6). Результаты исследований позволяют сделать следующий вывод: крупным засухам (1979, 1992, 1994, 1999, 2002, 2010 гг.) предшествовал влажный и холодный период года (октябрь - март).
Явление 1975-1979 1980-1984 1985-1989 1990-1994 1995-1999 2000-2004 2005-2008 1975-2008
Гололед 9,8 7,1 8,7 9,6 10,6 10,7 10 9,5
Изморозь 13,9 15 16,6 8,9 12,5 12,1 11 13
Град 0,8 0,7 0,7 0,4 0,7 0,8 0,7 0,7
Грозы 22,7 24,5 25,7 20,7 25,4 24,9 22,5 23,8
Дожди ливневые 75,3 80 80,5 95 84,1 88,7 90,1 84,8
Иней 68,4 64 83,2 72,7 72,9 74,6 63,9 71,4
Метели 11,7 11,4 7,2 2,7 3,5 4,3 2,8 6,2
Туман 54,3 51,4 51,3 42,2 36,2 42,4 44,3 46
Шквал 0,2 0,2 0,2 0,2 0,3 0,3 0,3 0,2
Заморозки - это понижение температуры в приземном слое воздуха и на поверхности почвы до 0 °С и ниже в период активной вегетации растений на фоне положительных температур. На территории Беларуси чаще всего они наблюдаются в мае и сентябре. Анализ временного изменения их повторяемости в регионах по десятилетиям с 1967 по 2006 гг. демонстрирует увеличение в последние два периода показателей поздних весенних заморозков (май) во всех областях, особенно в Витебской, Гродненской, Минской и Могилевской (рис. 7). По данным Белгидрометцентра, с 2007 по 2012 г. заморозков на территории страны не зафиксировано.
Анализ повторяемости заморозков северной, центральной и южной частей Беларуси показал, что число заморозков в последние десятилетия выросло по сравнению с домелиоративным периодом. Если в период с 1946 по 1964 г. соотношение числа заморозков на севере и юге страны составляло 2,2, то в период с 1965 по 2006 г. оно уменьшилось до 1,5.
На осушенных торфяниках повторяемость весенних и осенних заморозков более чем в 2 раза выше, чем на супесчаных почвах юга республики. Даже в июне заморозки на торфяниках наблюдались каждые 2-3 года, в то время как на минеральных почвах юга они регистрируются в среднем один раз в 20-50 лет. В июле возможны заморозки на торфяниках, тогда как на минеральных почвах за последние 50 лет они не регистрировались. Средняя продолжительность безморозного периода на осушенных торфяниках на 15-20 дней меньше, чем на минеральных почвах юга республики. В отдельные годы заморозки на почве в южных районах даже интенсивнее, чем на севере.
Таким образом, мелиорация южных районов страны привела к увеличению площади морозоопасных территорий, которые вызывают
определенное охлаждение и соседних территорий с минеральными почвами. Это яркий пример влияния хозяйственной деятельности на климат в локальном и региональном масштабах.
Шквалы
Разрушительные шквалы наблюдаются при повышенном температурном режиме в теплый период года в предгрозовой обстановке при скоростях ветра 25 м/с и более.
45 -
40
35 —
в
л 30 - -
I 25 - -
и
о 20 - -
и
-15 - -
10 - -5
0
50 45 40 35 30 25 20
15 10 5 0
Таблица 2. Среднее число опасных метеорологических явлений по пятилетним периодам
■ Ниже нормы И Около нормы И Выше нормы
Рис. 4.
Распределение общего числа случаев опасных явлений по годам
Брестская Витебская Гомельская Гродненская Минская Могилевская
Апрель Май-Июнь
Брестская Витебская Гомельская Гродненская Минская Могилевская
Рис. 5.
Повторяемость засух в регионах Беларуси до потепления (1960-1987 гг.) и в период потепления климата (1988-2011 гг.).
Рис. 6.
Внутригодовая структура повторяемости засух в регионах Беларуси в период потепления климата (1988-2011 гг.)
Рис. 7.
Временные
изменения
повторяемости
заморозков
в регионах
Беларуси
(май - сентябрь)
■ 1967-1976
■ 1977-1986
■ 1987-1996 I 1997-2006
Таблица 3. Число дней с разрушительными шквалами по 5-летиям
Таблица 4. Температура зимних месяцев и зимы в целом (в случае холодных зим) за период инструментальных наблюдений
Брестская Витебская Гомельская Гродненская Минская Могилевская
В последнее время уменьшение их повторяемости сопровождается снижением разрушений. Ущерб от шквалов в республике регистрируется практически ежегодно. В целом по стране за теплый период на явление, от которого страдают отдельные хозяйства 5-10 административных районов, приходится 3 дня. В конце прошлого века, когда значительно повысилась температура летних месяцев, возросло количество влаги в атмосфере, увеличилась фронтальная
Годы Ранг зимы Температура зимних месяцев Средняя
по степени суровости декабрь январь февраль температура зимы, °С
1939-1940 1 -5,3 -15,0 -12,5 -10,8
1928-1929 2 -4,7 -10,5 -17,1 -10,7
1941-1942 3 -5,1 -15,9 -10,5 -10,5
1984-1985 4 -4,7 -12,0 -14,5 -10,4
1892-1893 5 -6,8 -16,5 -7,5 -9,9
1953-1954 6 -4,3 -12,0 -13,2 -9,8
1962-1963 7 -6,0 -14,1 -9,1 -9,7
1923-1924 8 -4,8 -12,7 -8,4 -8,6
1995-1996 9 -7,8 -9,5 -8,5 -8,6
1968-1969 10 -4,2 -12,7 -8,4 -8,4
1940-1941 11 -6,4 -13,1 -5,6 -8,3
1986-1987 12 -4,2 -16,3 -4,3 -8,3
1890-1891 13 -11,2 -8,7 -4,8 -8,2
1963-1964 14 -7,8 -6,2 -9,2 -7,7
1906-1907 15 -6,0 -9,3 -7,6 -7,6
1967-1968 16 -6,0 -11,8 -6,0 -7,6
1911-1912 17 -3,4 -11,7 -7,6 -7,6
1966-1967 18 -5,2 -11,4 -6,0 -7,5
Средняя температура зимних месяцев и зимы в целом -5,8 -11,7 -8,9 -8,8
грозовая деятельность, несколько возросло, особенно в период с 1996 по 2000 г., и число разрушительных шквалов (табл. 3).
С 1966 по 1970 г. наблюдалось более 50 шквалов, тогда как температура летом в этот период была близка к норме, что свидетельствует о нелинейном характере связи этих показателей. Однако в среднем повышение температуры и влажности атмосферы сопровождается увеличением повторяемости разрушительных шквалов.
Холодные зимы
Рассмотрим повторяемость и причины формирования суровых зим на территории Беларуси за период инструментальных наблюдений (1881-2010 гг.) [1]. Значения температуры для каждого из месяцев 18 суровых зим, которые как минимум на два градуса были холоднее «нормальных», приведены в табл. 4. Средняя температура за период инструментальных наблюдений составила -8,8 °С.
Исследование показало, что подавляющее число холодных зим совпало с низкими значениями индекса Северо-Атлантического колебания (САК) в декабре - марте. Эти результаты вполне объяснимы: низкие значения индекса САК отвечают слабому переносу теплого и влажного воздуха с Северной Атлантики на территорию Беларуси зимой, а следовательно, способствуют формированию холодных зим. Исключение составляли зимы 1906-1907 и 1911-1912 гг., когда значение индекса САК было существенно выше нормы.
Теплые зимы
Каталог таких зим приведен в табл. 5.
Приведенные результаты свидетельствуют о неслучайном распределении зим в эпоху текущего потепления климата. При случайном распределении должно быть не более 4 теплых зим, а в реальности их наблюдалось почти в 3 раза больше.
Как и в случае холодных, основным предиктором теплых зим является интенсивность САК. Подавляющее число последних за период с 1881 по 2005 г. отмечалось при высокой интенсивности данного показателя, исключение составляет зима 1960-1961 гг.
Проблемы,
требующие первоочередного решения
Пока не создана совершенная система управления климатическими данными,
4
включая сведения об изменении климатообра-зующих факторов. Неполнота информации о состоянии климатической системы сдерживает дальнейшее развитие теории климата.
Усовершенствования требуют климатические модели. Необходим более полный и корректный учет обратных связей в климатической системе интерактивного взаимодействия океана, био-, крио- и атмосферы; «малых» кли-матообразующих факторов и др.
Эффективное инженерное управление климатом через регулирование источников и стоков парниковых газов пока проблематично, поскольку общество продолжает развиваться в сторону безудержного роста потребления энерго- и природных ресурсов. В ближайшие два - три десятилетия содержание парниковых газов будет увеличиваться, несмотря на громкие заявления о необходимости охраны климата. Планы стран-гигантов - Китая и Индии -связаны с увеличением сжигания угля к 2030 г. более чем в 2 раза [6]. Темпы экономического развития сильно возрастут и в таких крупных странах, как Бразилия, Индонезия, Россия, Нигерия и др. Это также приведет к дополнительному росту содержания парниковых газов в атмосфере.
Остается дискуссионным вопрос вклада городских «островов тепла» в современное потепление климата [3]. Оценки эффекта урбанизации, полученные с помощью статистического моделирования сумм положительных температур выше 0°, 5°, 10° и 15° за 19862005 гг., базировались на установленной нами близкой к функциональной зависимости термических показателей от широты, долготы и абсолютной высоты местности. Отклонения от расчетных значений (остатки регрессии) имеют положительные или отрицательные значения. Наибольшие отрицательные аномалии фиксировались на станциях Нарочь, Полесская, Брагин, Березинский заповедник и были приуро чены к крупным водоемам, массивам торфяников и лесов. Положительные аномалии чаще наблюдались в крупных городах, здесь средние значения температур воздуха больше, чем в сельской местности (малых городах), на 0,20,3 °С. То есть эффект урбанизации («островов тепла») в среднегодовом потеплении климата Беларуси (около 1,3 °С) за последние 20-30 лет весьма существенный. Остается высоким уровень научной неопределенности влияния на климат радиационных факторов, особенно аэрозолей и солнечной активности. До сих пор
Годы Ранг зимы Температура зимних месяцев Средняя
по степени суровости декабрь январь февраль температура зимы, °С
1989-1990 1 -2,1 -0,7 +2,6 -0,1
1974-1975 2 +0,2 -0,5 -2,5 -0,9
2007-2008 3 -1,0 -2,6 +0,5 -1,0
1999-2000 4 -1,2 -4,2 +1,1 -1,4
1960-1961 5 +1,8 -4,9 -1,3 -1,5
2006-2007 6 +2,6 +0,5 -7,8 -1,6
1924-1925 7 -4,7 -0,6 +0,2 -1,7
1982-1983 8 +0,3 -0,6 -5,0 -1,8
1988-1989 9 -4,3 +0,4 -1,5 -1,8
2000-2001 10 +0,2 -2,2 -4,1 -2,0
1913-1914 11 -0,8 -5,7 -0,2 -2,2
1951-1952 12 -0,3 -2,0 -4,7 -2,3
1991-1992 13 -2,8 -2,4 -2,0 -2,3
1956-1957 14 -3,4 -3,5 -0,2 -2,4
1909-1910 15 -1,2 -3,8 -2,3 -2,4
1997-1998 16 -5,4 -1,4 -0,6 -2,5
1992-1993 17 -2,5 -2,3 -2,7 -2,5
1994-1995 18 -3,9 -4,5 +0,8 -2,5
Средняя температура зимних месяцев и зимы в целом -1,6 -2,3 -1,6 -1,9
имеются существенные различия сценариев изменения концентрации парниковых газов в атмосфере и глобальной температуры к концу столетия. Рост Т составляет 1-4,5 °C, а средняя оценка - 2-3 °C.
Таким образом, несмотря на то, что доказательную базу Межправительственной группы экспертов по изменению климата создавали более 1,5 тыс. лучших ученых из разных стран мира, она требует дальнейшего развития. Главной причиной дискуссионности обсуждаемой проблемы остается ее чрезвычайная сложность, что не позволяет надеяться на ее скорое решение. СИ
Владимир Логинов,
главный научный сотрудник Института природопользования НАН Беларуси, академик
[5 See: http://innosfera.by/2016/09/climatic_conditions Литература
1. Логинов В.Ф. Изменения климата в Беларуси и их последствия для ключевых ситуаций экономики (сельское и водное хозяйство).- Минск, 2010.
2. Логинов В.Ф., Волчек А.И., Шпока И.Н.Опасные метеорологические явления на территории Беларуси.- Минск, 2010.
3. Логинов В.Ф., Коляда В.В. Влияние урбанизации на увеличение термических ресурсов юга Беларуси // Природопользование. 2010. № 18.
4. Логинов В.Ф., Табальчук Т.Г. Изменение площадей агроклиматических областей на территории Беларуси // Природопользование. № 25. 2014. С. 47-52.
5. Мельник В.И., Комаровская Е.В. Влияние современных изменений климата на ведение сельскохозяйственного производства в Белорусском Полесье // Прыроднае асяроддзе Палесся: асабл(васц( i перспектывы развщця: зб. навук. прац у 2 т. Т. I.- Брест, 2008. С. 51-53.
6. Argiri M. Energy Trends in China and India // International Journal of Environmental Consumerism. 2008. Vol. 4, N7-8. P. 27-36.
Таблица 5. Температура зимних месяцев и зимы в целом (в случае теплых зим) за период инструментальных наблюдений
