Многолетние колебания осадков на востоке Казахстана в XX — начале XXI в.

В данной работе рассматриваются многолетние колебания годового количества осадков теплого (апрель-октябрь) и холодного (ноябрь-март) периода в восточных территориях Казахстана. Для анализа в работе использованы данные 15 метеорологических станции Казахстанского Алтая. Рассматриваемый регион относится к высокогорному району, который отличается избыточным увлажнением. Проведен анализ данных о количестве осадков в период с 1936 по 2010 г.г., составлен каталог месяцев с дефицитом и избытком, нормой осадков.

Ключевые слова: атмосферные осадки, колебания, теплый период, холодный период, дефицит, избыток, норма осадков

Одним из наиболее изменчивым во времени и пространстве метеорологическим явлением являются осадки. Так как осадки на поверхности земли распределяются очень неравномерно, изучение режима многолетних его колебаний представляют собой одну из важнейших задач в изменении климата. Как и другие элементы климата, атмосферные осадки, испытывают пространственные и временные изменения. Главным образом эти изменения связаны с особенностями атмосферной циркуляции, физико-географическими особенностями и временем года.

Исследованию режима многолетних колебаний осадков посвящены ряд работ [1–4]. В этих работах анализируются пространственно-временные изменения годовых и месячных сумм осадков, влияние синоптических процессов, особенности образования осадков в засушливые и увлажненные периоды.

Разнообразие климатических и орографических условий Казахстана предопределяет неравномерное распределение осадков по его территории. Среднее многолетнее количество годовых сумм осадков изменяется в основном от 100 мм и менее до 1000 мм и более.

В зависимости от высоты, формы рельефа и экспозиции склонов в восточных горных системах Казахстана в среднем за год выпадает 400–1000 мм, а на западных склонах Алтая, открытых западно-восточному переносу воздушных масс, до 1500 мм. Восточные склоны Алтая, наоборот, бедны осадками. В центре горной котловины, в которой расположено оз. Зайсан, выпадает в среднем за год менее 150 мм.

Характер изменения количества выпадающих осадков с высотой местности, как известно, имеет определенные закономерности, зависящие от экспозиции горных склонов относительно проходящих фронтальных разделов, крутизны склонов, высоты гор и т. д. [5]

В данной работе рассматриваются многолетние колебания годового количества осадков теплого и холодного периода на территории восточного Казахстана. В качестве стандартного периода для вычисления климатических характеристик текущего или современного климата Всемирная метеорологическая организация рекомендует период в три десятилетия. В связи с этим были выбраны данные двух тридесятилетий с 1936 по 1972 гг. и с 1972 по 2010 гг., для того чтобы анализировать изменения колебания осадков. Для статистических оценок использованы данные 15 метеорологических станций за 1936–2010 гг.

Таблица 1

Характеристика многолетней динамики осадков за период 1936–2010гг. в Восточном Казахстане

** Данные с 1972 по 1982 гг. были восстановлены по методу аналогов

Годовые суммы осадков (в результате осреднения за период 1936–2010 гг.) на рассматриваемых станциях изменяются в пределах от 208 мм (МС Баршатас) до 489 мм (Усть-Каменогорск). В их распределении проявляется общегеографическая закономерность — зональность. Наблюдается уменьшение годовой суммы осадков с востока на запад, что связано с возрастанием континентальности климата в этом направлении. Значения стандартного отклонения повышаются с востока на запад. В период 1936–2010 гг. в целом отмечается тенденция увеличения осадков (на 11 станциях из 15). Анализируя изменения осадков было выявлено, что в последние три десятилетия (1972–2010) выпало больше осадков, чем в период 1936–1972 гг. Нужно отметить, что на МС Большенарымское, Катон-Карагай, Кокпекты, Семипалатинск отмечается значительное увеличение количества осадков (табл 1).

В Восточном Казахстане на всех рассматриваемых станциях большое количество осадков выпадает в теплый период года и изменяются в пределах от 139 мм (МС Баршатас) до 363 (МС Маркакольский заповедник), в среднем выпадает 50–80 %, так как барико-циркуляционные условия теплого полугодия благоприятствуют на большей части Казахстана значительному выпадению осадков.

Рис. 1. Колебания атмосферных осадков в теплый период года с 1936 по 2010 гг.

В холодный период года осадки изменяются в пределах от 49 мм (МС Карауыл) до 224 мм (МС Уржар), в среднем выпадают осадки 21–50 %. На большей части территории в холодный период года с 1936 по 2010 гг. в колебаниях осадков наблюдается тенденция к повышению. Анализируя данные атмосферных осадков за холодный период отмечается, что на восточной части Восточного Казахстана, т. е. на высокогорных районах территории по сравнению с 1936–1972 гг. в период 1972–2010 гг. наблюдается тенденция к увеличению (рис.2).

Рис. 2. Колебания атмосферных осадков в холодный период года с 1936 по 2010 гг.

Рис. 3. Количество осадков в 2010 г., выраженное в % нормы, расчитанной за период 1971–2000 гг. [6]

Были выделены годы с дефицитом, нормой и избытком осадков по общепринятой классификации в период с 1936 по 2010 гг. (таблица 2). Значения менее 80 % оценивались как месяцы с дефицитом осадков, значения в пределах 80–120 % — норма, а более 120 % — месяцы с избыточным количеством осадков.

Таблица 2

Повторяемость влажных и сухих периодов на рассматриваемой территории Восточного Казахстана в 1936–2010гг.

*данные с 1972 по 2010 гг.

В период 1936–2010 гг. число случаев с избытком осадков на рассматриваемых станциях колеблется от 9 до 18 случаев, а число случаев дефицитом осадков колеблется от 14 до 39 случаев.

На исследуемой территории влажными периодами были 1946, 1960, 1966, 1987, 2009, 2010 гг., а сухие периоды отмечались в 1945, 1955, 1974, 1975, 1997 гг.

В результате исследования было выявлено, что атмосферные осадки теплого периода уменьшились в среднем на 1–47 мм, за исключением МС Большенарымское и Карауыл, где осадки теплого периода увеличились на 10 и 3 мм соответственно. Атмосферные осадки холодного периода, 1972–2010 гг., увеличились в среднем на 8–54 мм, за исключением МС Катон-Карагай (16 мм), Курчум (3 мм), Уржар (10 мм), где отмечалось уменьшение количества осадков.

Нужно отметить, что большое количество осадков выпадает в летний период года, колеблясь в пределах от 139 мм до 363 мм/год, что составляет до 80 % выпадающих осадков.

1. Дроздов О. А., Григорьева А. С. Многолетние циклические колебания атмосферных осадков на территории СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. — 158 с.
2. Батталов Ф. З. Многолетние колебания атмосферных осадков и вычисление норм осадков. Л.: Гидрометеоиздат, 1968. 183 с.
3. Швер Ц. А. Атмосферные осадки на территории СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. — 302 с.
4. Чередниченко А. В. Динамика климата Казахстана начало эпохи похолодания. Алматы, 2015. — 240 с.
5. Климат Казахстана / под ред. А. С. Утешева. — Л.: Гидрометеоиздат, 1959. — 366с.
6. Ежегодный бюллетень мониторинга изменения климата Казахстана: 2010 год, РГП «Казгидромет», Астана, 2011, с.25