Изменчивость температуры приземного воздуха на территории

Изменчивость температуры приземного
воздуха на территории Западной Сибири
в последние десятилетия
Е.В. Харюткина, С.В. Логинов, И.И. Ипполитов
Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН
634055, Томск, 10/3, пр.Академический,
e-mail: [email protected]
Цель работы: исследование темпов регионального потепления для территории
Западной Сибири (50−70º с.ш., 60−90ºв.д.) в период с 1975 по 2011 гг.
Межгодовой ход приземной температуры по данным инструментальных
наблюдений за 1975-2011 гг.
1975-2005гг.
Тренд = 0,40±0,15
°С/10лет
1981-2011гг.
Тренд = 0,26±0,16°С/10лет
1975-2005гг.
Тренд = 0,23±0,28
°С/10лет
1981-2011гг.
Тренд = 0,11±0,21°С/10лет
АТР
Ежесуточные данные наблюдений
со 169 станций за 1975- 2011 гг.
ftp://ftp.cdc.noaa.gov/pub/data/gsod/
Западная Сибирь
2
Внутригодовой ход разности трендов
dTr = Tr1981-2011 – Tr1975-2005
δTtr,°С/10 лет
δPtr, гПа/10лет
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Месяцы
мес
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Ttr, ºС/10лет Ttr, ºС/10лет Ptr, гПа/10лет Ptr, гПа/10лет
мес
δTtr,
δPtr,
(1975-2005гг.)
(1981-2011гг.)
(1975-2005гг.)
(1981-2011гг.)
ºС/10лет
гПа/10лет
Декабрь
0,04
-0,21
0,86
1,29
-0,25
0,43
Январь
-0,11
-1,24
-0,25
2,60
-1,13
2,85
Февраль
0,68
-1,26
-0,65
0,17
-1,94
0,82
Жирным шрифтом выделены значимые оценки (α = 0,05)
3
Временные ряды исходных и отфильтрованных величин для
Западной Сибири в феврале за 1975-2011 гг.
Температура
Давление
сплошная линия – результат адаптивной фильтрации
пунктир – результат ФНЧ
4
Распределение разности трендов в феврале:
температуры δTtr и давления δPtr
δTtr,°С/10 лет
δPtr, гПа/10 лет
Изменение скорости потепления для среднегодовых температур происходит
неравномерно по территории Западной Сибири и носит, в основном, очаговый
характер. Наличие областей роста давления воздуха на западе территории (над
Уралом) создает препятствие для западного переноса и способствует затоку
арктического воздуха из северных широт, что приводит к понижению
температуры воздуха в Западной Сибири
5
Изменение температуры в рассматриваемом регионе за 1979–
2008 гг. связана с изменчивостью крупномасштабной
циркуляции атмосферы – сильно с индексами SCAND и АО;
с индексом NAO – в зимние месяцы, и слабо связана с
изменчивостью SOI.
Коэффициенты корреляции между температурой воздуха и отдельными
телеконнекционными индексами
Месяцы
декабрь
SCAND
NAO
AO
SOI
-0,55
0,23
0,31
0,48
январь
-0,61
0,48
0,41
-0,39
февраль
-0,58
0,50
0,49
0,06
Жирным шрифтом выделены значимые оценки (α = 0,05).
Данные реанализа JRA-25 за 1979-2011 гг.
Сетка 1.25ox1.25o с 6-часовым шагом по времени http://ds.data.jma.go.jp/gmd/jra/
Временной ход индексов циркуляции
в феврале
NAO
SCAND
NAO
Со второй половины 90-х годов для NAO обозначился переход от положительной
фазы индекса к отрицательной, а для SCAND – переход от отрицательной к
положительной. С этим переходом связано развитие блокирующих процессов,
ослабляющих западный перенос.
7
Распределение трендов на поверхности 500 гПа в
феврале по данным реанализа JRA-25 за 2002–2011 гг.
Высота геопотенциала
(H, гм/10 лет)
Зональная составляющая
скорости ветра
(u, м/с/10 лет)
8
Ротор скорости
(rotV, 10-6с-1/10 лет)
В феврале отмечается наличие области повышенных
значений высоты геопотенциала над Уралом и области
пониженных значений над восточной частью Западной
Сибири. В центральной и восточной частях территории
наблюдается
уменьшение
зональной
составляющей
скорости ветра и ротора скорости, отвечающего за
антициклонический тип циркуляции. В то же время, в
западной части формируется область повышенных
значений ротора скорости, что говорит об усилении
антициклонической циркуляции
Выводы
 По результатам анализа данных инструментальных
наблюдений за 1975–2011 гг. выявлено, что в Западной
Сибири в зимние месяцы в начале XXI века тренды
среднемесячных приземных температур изменились от
положительных
к
отрицательным
величинам
при
положительном
изменении
тренда
среднемесячного
давления.
 Установлено, что в изменении температурного режима в
Западной Сибири доминирующую роль играют атмосферные
циркуляционные процессы, описываемые индексом SCAND.
С начала XXI века наблюдается смена отрицательной фазы
индекса на положительную, которая соответствует развитию
процессов блокирования.