Оценка реакции температуры воздуха Ферганской долины на глобальное потепление

Начавшееся в XX веке глобальное потепление признано не имеющим аналогов в течение последнего тысячелетия. Средняя годовая глобальная температура воздуха за 100 лет поднялась на 0,6±0,2⁰С. Однако, потепление в течении этих 100 лет шло неравномерно и ХХ век можно разделить на 3 части: 1) потепление в 1910-45 гг.; 2) слабое похолодание в 1946-75 гг. и 3) более резкое потепление после 1976 г. В результате 90-е годы были самым теплым десятилетием прошедшего века, 1998 год-самым теплым годом. Самые теплые 10 лет отмечены после 1983 г, 8 из них-после 1990 г. 2000 г. был двадцать вторым в непрерывной последовательности лет с глобальной средней температурой выше нормы 1961-1990 гг.[2].

По сообщению ВМО, при включении данных первого десятилетия ХХI века 2010 г. был самым теплым за всю историю наблюдений, на том же уровне, что и 1998 и 2005 гг., поскольку сравнительные отличия между тремя годами менее значительны, чем диапазон неопределенности, что только подтверждает наличие долгосрочной тенденции потепления, отмеченной в докладе МГЭИК для всех десяти самых теплых лет в ряду наблюдений за период с 1998 г. Кроме того, на протяжении десяти лет, прошедших с 2001 г., значения глобальных температур в среднем были почти на полградуса выше их среднего значения за 1961-1990 гг. и являются самыми высокими из наблюдавшихся за любой 10-летний период со времени начала проведения инструментальных климатических наблюдений.

На территории Республики Узбекистан, согласно исследований Т.Ю.Спекторман и С.Н.Никулиной [10], в 2000 г. температура воздуха была на 1,13⁰С выше среднего за период 1961-90 гг., и этот год вместе с 1941 г. был самым тёплым годом предыдущего века. Из 6 лет, имеющих аномалию температуры более 1⁰С, 4 (1995, 1997, 1999 и 2000 гг.) приходились на последнее десятилетие ХХ века. Вместе с этим, в летние месяцы в большинстве метеорологических станций отмечены понижение максимальных температур. Самые большие повышения температуры наблюдались в зимние месяцы. В последнее десятилетие (1991-2000 гг.) среднегодовая температура зимнего периода на всей территории Узбекистана была выше нормы; в отдельных районах эта разность составила 1,2-1,5⁰С.

В первом десятилетии температура воздуха в Узбекистане стало еще выше. Например, в Ферганской долине с 2000 по 2010 г, на метеорологической станции Наманган среднегодовая температура воздуха всегда была выше 15⁰С^. за исключением только 2002 г., когда, она была 14,7⁰С До 2000г. за весь период наблюдений с 1881 г. она только в 1990 г. была выше 15⁰С и составила 15,2^0СС

Для оценки реакции температуры воздуха в Ферганской долине на глобальное потепление использованы данные метеорологических станций Наманган, Андижан, Фергана, Коканд, Пап, Федченко имеющие самые длинные ряды наблюдений. Также использованы данные справочников по климату за периоды 1881-1960 гг.[8] и 1881-1980 гг.[6] и 1971-2000г.[7] Далее, на основе ежегодных данных, опубликованных в климатических справочниках [3,9] до 1965 г. и метеорологических ежемесячниках за последующие года были вычислены среднемесячные значения температуры воздуха за периоды непрерывных наблюдений до 2010 г., 1946-1975 гг. (годы слабого похолодания ) и 1976-2010 гг. ( годы потепления). Эти данные по метеорологической станции Наманган приведены в табл. 1 для примера. На их основе вычислены разности среднемесячных температур за эти периоды от среднемесячной температуры за период потепления (1976-2010). Они показывают, что самые большие повышения температуры отмечались в зимние месяцы-за период ноябрь-февраль, наименьшие-в апреле и мае когда они даже имели отрицательные значения, в мае месяцы в прохладный период 1946-1975 гг. температура была выше чем в период потепления появление отрицательных значений разности t_not-t_1971-2000 возможно, указывает на начало процесса понижения температуры в апреле-мае месяцах.

Таблица 1

Среднемесячные температуры воздуха за различные периоды t
на метеорологической станции Наманган и их разность от среднемесячной температура за период потепления 1976-2010 г. (t_not)

Для выявления характера современных колебаний среднемесячных температур t нами использован метод интегрально разностных кривых. В этом методе ряд t₁, t₂, t_3,…,t_n превращается в

К₁=t₁ /t‾-1,К₂=t₂/t‾-1,...,К_n=t₁/ t‾ -1,

и интегрально-разностные кривые, построенные по ординатом ∑К_п, представляют сумму отклонений модульных коэффициентов t_n/t от среднего. Период времени, для которого интегрально-разностная кривая имеет наклон вверх относительно горизонтальной линии, соответствует периоду потепления, а с наклоном вниз периоду похолодания. Если участок кривой параллелен горизонтальной линии, т.е. оси абцисс, то течение процесса равно или близко среднему многолетнему значению. Наличие в течении периода одного-двух лет не соответствующих его общему характеру, не могут нарушить общую тенденцию. В.Г. Андреянов [1], проверив применимость интегрально-разностных кривых по колебаниям чисел Вольфа за период 1754-1955гг., определил, что данный способ не нарушает циклические колебания, явно указывая на их наличие.

Интегрально разностные кривые месячных и годовой температур по метеостанции Наманган приведены на рисунке. Как видно, ни одна кривая не соответствует другой. Глобальное потепление началось с 1976 г., а в Намангане в марте месяце прохладный период продолжался вплоть до 2000-нного года. В мае месяце теплый период начался с середины 1930-ых годов и только с конца восьмидесятых сменился на прохладный. В июне и в декабре потепление началось с середины 1960 х годов. Такая же картина, наблюдается по всем метеостанциям Ферганской долины. Словом, интегрально-разностные кривые среднемесячных температур указывают на большую их асинхронность. А это дает основание для заключения о том, что увеличение концентрации СО₂ в атмосфере не является доминирующим фактором глобального потепления. В поддержку этому можно привести еще следующие факты. 

Рис. 1. Интегрально разностные кривые месячных и годовой температура
за период 1881-2010 гг. (мс. Наманган)

1. Увеличение концентрации СО₂ шло непрерывно с конца ХIX столетия до настоящего времени. При этом, сначала сороковых до середины семидесятых годов наблюдалось похолодание при увеличения концентрации СО₂.

2. Тренд температуры над океанами северного и южного полушарий на протяжении ряда десятилетий противоположен [4].

3. При общем глобальном потеплении имеются резкие региональные различия. Например, при общем повышении температуры в конце XIX-начале ХХ столетий обширной зоне южной Евразий отмечались более холодные зимы, на севере Канады отмечалось похолодание [4], в Арктике одновременно формировались регионы как потепления, так и похолодания [5].

4. Повышение температуры после 1976г. было более четко выраженным на континентах Северного полушария зимой и весной 5].

5. Подобное по амплитуде современного потепления происходили и в прошлом когда антропогенного увеличения содержания СО₂ не было.

В заключение отметим что повышение температуры главным образом в зимние месяцы является положительным факторам, приводящим к уменьшению расхода энергии в этот период.

Литература:

1. Андреянов В.Г. Циклические колебания годового стока и их учет при гидрологических расчетах// Тр.ГГИ.-1959.-вып.68.-с.3-49.

2. Груза Г.В., Ранькова Э.Я. Обнаружение изменений климата: состояние изменчивость и экстремальность климата// Метеорология и гидрология.-№4.2004.-с.50-66.

3. Климатологический справочник. Вып. 19, Узбекистан, ч.1, Температура воздуха . Ташкент.- 1965.-233 с.

4. Колебания климата за последнее тысячилетие. Л.: Гидрометеоиздат, 1988.-408с.

5. Кондратьев. К.А. Неопределенности данных наблюдений и численного моделирования климата// Метеорология и гидрология, 2004, №4, с.93-119.

6. Научно-прикладной справочник по климату СССР. Сер.3. Многолетние данные. Части 1-6. Вып.19. Узбекская ССР, Кн.-Л.: Гидрометеоиздат.-1989.-349с.

7. Нормы климатических параметров, рассчитанных по данным наблюдений за 1971-2000 год// Тр. НИГМИ.-вып. 6(281).-2006.-с.112-125.

8. Справочник по климату СССР. Вып.19, Узбекская ССР, часть II, Температура воздуха и почвы. Л.: Гидрометеоиздат, 1965.-292 с.

9. Справочник по климату СССР. Вып.19, Узбекистан, ч.1,Температура воздуха. Ташкент.-1973.-233с.

10. Спекторман Т.Ю., Никулина С.П. Мониторинг климата, оценка климатических изменений по территории Республики Узбекистан// Бюллетень №5 «Оценка изменений климата по территории Республики Узбекистан, развитие методических положений оценки уязвимости приходной среды ". Ташкент: НИГМИ, 2002.-с. П-25.