Изменение продолжительности залегания снежного покрова

Глобальные тренды снежного покрова и
их проявление в Украине
Сергей Снежко,
Киевский национальный университет
имени Тараса Шевченко
1
Снежный покров & климатическая и
гидрологическая система
Снежный покров является одной из самых важных гидрологических
составляющих глобального круговорота воды. В большинстве регионов
мира он формирует доминирующую часть континентального стока.
1/6 часть населения Земли проживает в бассейнах рек со снеговым
питанием (Stern, 2007).
Он непосредственно
определяет динамику круговорота и контролирует
климат благодаря его влиянию на формирование энергетического бюджета
земной поверхности и нижнего слоя атмосферы.
2
Снежный покров – индикатор глобальных и
региональных климатических изменений на нашей
планете
98% сезонного снежного покрова расположено в Северном полушарии. Это самая
большая компонента криосферы Земли, средняя максимальная площадь которой
составляет 47 млн. км2., или 50% территории земной суши.
3
Глобальная тенденция к сокращению площади
снежного покрова
Данные супутникового мониторинга за период с 1966 по 2005 г. свидетельствуют,
что снежный покров (Brodzik M.J. et.al., 2006). в Северном полушарии
сокращается со скоростью 1,3% на десятилетие (рис.1).

В 2006 г. площадь снежного покрова составляла 24,9 млн. км2, что на 0,6 млн.
км2 меньше, чем средняя величина за последние 37 лет.

Отрицательные тренды снежного покрова проявляются практически для всех
месяцев года, исключая ноябрь и декабрь.
Rate of Decreasing is 1.3 per cent per
decade (Brodzik M.J. et.al., 2006).
4
Сокращение площади снежного покрова на
протяжении ХХ века в весенний период (мартапрель)
IPCC AR4 WG1 report, Chapter 4
Наблюдения за снежным покровом на протяжении ХХ века позволили
обнаружить существенное сокращения территории покрытой снегом в весенний
период (март-апрель) с 38 млн. km2 в 1930-ые годы до 35 млн. km2 в настоящее
время.
5
Изменение других характеристик снежного покрова
Ross D. Brown (2000) Высота снежного покрова: увеличение
(4,7% за десятилетие) – север России, Канада к северу от 60 ° с.ш.;
уменьшение – Россия, южнее 60 ° с.ш..
М.Falarz (2004) слабое уменьшение всех характеристик снежного
покрова в Польше на протяжении ХХ столетия
O N Bulygina, V N Razuvaev and N N Korshunova (2009 ):
уменьшение продолжительности залегания снежного
покрова в северных районах европейской части России и в горных
районах южной Сибири; увеличение в в Якутии и на Дальнем
Востоке. Увеличение высоты снежного покрова в западной
части России.
6
Изменение продолжительности залегания
снежного покрова (http://www.socc.ca)
Среднее изменение (день/год) продолжительности залегания снежного
покрова во второй половине снежного года на протяжении 1972-2000. NOAA
weekly satellite snow cover dataset
7
Потепление - снежный покров: сложная зависимость
А.В.Кислов с соавторами (2009) замечает, что увеличение температуры
воздуха не всегда сопровождается сокращением снежного покрова:
во-первых, снег не тает, если температура не преходит 0° С,
во-вторых, повышение температуры вызывает рост насыщающей
величины парциального давления водяного пара , что приводит к
увеличению запасов влаги в воздухе и осадков в зимний период,
в третьих, повышение температуры воздуха зимой зимой является
признаком увеличения частоты вторжения теплых фронтов, что также
сопровождается увеличением осадков и величины снегозапасов.
8
Регион исследований, исходные данные
◊ Северо-восточный регион Украины (146 тыс.км2)
– 5 адм. областей
◊ 21 метеорологическая станция
◊ Период наблюдений - 40 лет
№
Meteorolog
ical station
Height
above
a sea
level
(m)
Location
Meteorological
station
№
158
52°11’
32°35’
12
Kupyansk
137
49°39’
37°39’
111
124
50°57’
51°03’
30°53’
31°54’
13
14
Komsomolske
Kyjiv
102
175
49°36’
50°24’
36°32’
30°32’
113
51°23’
31°18’
15
Bila Zerkva
174
49°50’
30°07’
172
144
167
50°53’
51°14’
50°46’
34°47’
33°12’
33°27’
16
17
18
212
132
219
49°39’
50°42’
50°16’
31°05’
29°35’
28°40’
216
50°36’
27°37’
168
51°19’
28°47’
181
51°13’
27°38’
8
Drushba
190
52°03’
33°57’
19
9
Kharkiv
Prikolotn
e
Lozova
147
49°56’
36°17’
20
Myronivka
Teteriv
Shytomyr
NovogradVolynski
Ovruch
213
50°04’
37°23’
21
Olevsk
156
48°54’
36°19’
4
10
11
Longi
tude
Latitude
5
6
7
2
3
Latitude
Location
Longi
tude
Semeniv
ka
Oster
Nishyn
Chernigi
v
Sumy
Konotop
Romny
1
Height
above
a sea
level
(m)
9
Даты установления устойчивого снежного
покрова и его схождения
Установление: 1-2 декада ноября
Схождение: 3 декада марта, северные станции- начало апреля.
По сравнению с данными И.М.Щербань (1990) за период с 1991г. по
1985 г. снежный покров в Восточной Украине устанавливается на 5
дней раньше.
10
Продолжительность залегания снежного покрова
Meteorological
station
Mean
(days)
Minimum
(days)
Maximum
(days)
Std.Dev.
(days)
Shytomyr
84,8
32,0
132,0
26,2
Novograd
92,4
50,0
140,0
21,6
Ovruch
94,1
50,0
133,0
24,4
Bila Zerkva
79,6
32,0
122,0
26,8
Kyjiv
95,2
56,0
130,0
22,5
Drushba
117,1
78,0
151,0
17,9
Konotop
97,8
58,0
132,0
21,3
110,4
58,0
230,0
27,4
95,9
63,0
146,0
21,5
100,7
54,0
141,0
21,6
94,1
53,0
131,0
21,7
Prykolotne
Kharkiv
Semenivka
Chernigiv
Харьковская область: 80-120 дней
Сумская область:110 days.
Киевская, Житомирская область : от 30-40 до 135 дней
11
Высота снежного покрова
Максимальная среднегодовая высота снежного покрова составляет 25 см
на северо-востоке территории (МС Ромны, Дружба, Семеновка) и 20 см
на юге региона (МС Житомир, Мироновка)
На протяжении данного периода наблюдений максимальные высоты
снежного покрова наблюдались в зимние сезоны 1971-1972 гг. и 19941995 гг.
12
Плотность снежного покрова
В начале зимы 150-200 кg/м3, весной 350-400 кg/м3.
Иногда может достигать 600 кg/м3 (МС Тетерев, 1977-1978).
Средние значения: (южная часть) 200 кг/м3 северная и
восточная - 240-250 кg/м3.
Запас воды
Декабрь – 30 мм, Январь - 40 мм,
март - 60 мм.
Средние значения за сезон 50-70 мм.
Максимальное значение 160-170 мм.
13
Временное изменение характеристи снежного покрова
Исследование временной динамики характеристик снежного покрова
имеет не только теоретическое, но и прикладное значение.
Знание долговременных тенденций развития характеристик снежного
покрова необходимо для стратегического планирования
промышленного и аграрного комплекса с учетом возможных
количественных изменений параметров водных ресурсов.
14
1966-1967
20
больше;
Северо-восточная часть - увеличение
130
110
2002-2003
1
2001-2002
2000-2001
1999-2000
1998-1999
1997-1998
1996-1997
1995-1996
1994-1995
1993-1994
1992-1993
1991-1992
1990-1991
1989-1990
1988-1989
1987-1988
1986-1987
1985-1986
1984-1985
1983-1984
А
1982-1983
1981-1982
1980-1981
1979-1980
1978-1979
1977-1978
1976-1977
1975-1976
1974-1975
1973-1974
1972-1973
40
1971-1972
4
1970-1971
2
1969-1970
100
1968-1969
140
1967-1968
160
1966-1967
3
2001-2002
60
1999-2000
5
2000-2001
80
1998-1999
1997-1998
1996-1997
1995-1996
1994-1995
1993-1994
1992-1993
1991-1992
1990-1991
1989-1990
1988-1989
1987-1988
1986-1987
1985-1986
1984-1985
1983-1984
1982-1983
1981-1982
1980-1981
1979-1980
1978-1979
1977-1978
1976-1977
1975-1976
1974-1975
1973-1974
1972-1973
1971-1972
1970-1971
1969-1970
1968-1969
1967-1968
Тривалість залягання, дні
Изменение продолжительности залегания снежного
покрова в Украине
А)по МС Житомир (1), Новоград-Волинський (2), Овруч (3), Біла Церква (4), Київ (5);
Б) по МС Харків (1), Приколотне (2), Суми (3).
Б
250
230
210
120
190
170
150
3
2
90
1
70
50
Западная и южная части исследуемой территории – сокращение ( 5 дн. и
Пространственное распределение коэффициентов
трендов продолжительности залегания снежного
покрова в Украине
Розподіл трендів числа днiв з сніговим покривом
52
51
50
49
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
28
29
30
31
32
33
50
40
30
20
10
0
34
35
36
37
Розподіл трендів часового ходу запасів води в сніговому покриві
52
51
50
49
38
1999-2000
1996-1997
1993-1994
1990-1991
1987-1988
1984-1985
1981-1982
1978-1979
1975-1976
1972-1973
1969-1970
2000-2001
1997-1998
1994-1995
1991-1992
1988-1989
1985-1986
1982-1983
1979-1980
1976-1977
1973-1974
0
1970-1971
20
1967-1968
40
1964-1965
1961-1962
60
Water reserve,mm
1997-1998
Ovruch
1966-1967
Kupyansk
1993-1994
1989-1990
1985-1986
1981-1982
1977-1978
1973-1974
1969-1970
80
Water reserve,mm
1999-2000
1996-1997
1993-1994
1990-1991
1987-1988
1984-1985
1981-1982
1978-1979
1975-1976
1972-1973
1969-1970
1966-1967
Water reserve,mm
1965-1966
1961-1962
Water reserve,mm
Изменение запасов воды в снеге южной и северной
части региона исследований
Bila Zerkva
60
50
40
30
20
10
0
Drushba
60
50
40
30
20
10
0
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Исследование целого комплекса характеристик снежного покрова северовосточной части Украины не позволило сделать заключение об однонаправленном
развитии формирования снежного покрова в условиях глобального потепления.
В южной и западной частях территории обнаруживаются тенденции к
снижению количественных показателей характеристик снежного покрова, которые
согласуются с их глобальной динамикой. В то же время северо-восточная часть
территории характеризуется стабильностью временных процессов и, даже
обнаруживаются тенденции к возрастанию количественных характеристик
исследуемых величин.
Обе тенденции можно попытаться объяснить особенностями современной
трансформации циркуляционных процессов в атмосфере.
Климатические условия в южной и западной части территории
формируются под влиянием циклональных процессов и воздушных масс, которые
поступают в Украину со стороны Атлантики и Средиземноморья. Именно этими
процессами эксперты МГЭИК (Climate Change, 2001) объясняют теплые зимы в
Европе.
В восточной части региона, отдаленной на 500 км от юго-западной, климат
более континентальный. Здесь формируются более холодные зимы, в определенной
степени благодаря развитию отрога азиатского циклона в западном направлении.
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!
THANKS FOR YOUR ATTENTION!
19