sergeogrИзвестия Российской академии наук. Серия географическаяIzvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya2587-55662658-697510.31857/S2587556622010137sergeogr-1489Research ArticleПроблемы деградации земель и устойчивого землепользованияLand Degradation and Sustainable Land ManagementРоль весенне-летних засух в динамике аридизации засушливых земель Европейской территории РоссииRole of Spring–Summer Drought in the Dynamics of Aridization of Arid Lands in European RussiaЗолотокрылинА. Н.ZolotokrylinA. N.

 Москва 

Moscow

zolotokrylin@igras.ruЧеренковаЕ. А.CherenkovaE. A.

 Москва 

Moscow

cherenkova@igras.ruТитковаТ. Б.TitkovaT. B.

 Москва 

Moscow

titkova@igras.ruИнститут географии РАНРоссияInstitute of Geography, Russian Academy of SciencesRussian Federation202209022022861Специальный выпуск: Проблемы деградации земель и устойчивого землепользования98108Copyright © Золотокрылин А.Н., Черенкова Е.А., Титкова Т.Б., 20222022Золотокрылин А.Н., Черенкова Е.А., Титкова Т.Б.Zolotokrylin A.N., Cherenkova E.A., Titkova T.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestia.igras.ru/jour/article/view/1489

По данным стандартизированного индекса осадков и эвапотранспирации исследована связь изменений годового увлажнения и весенне-летнего, а также летнего увлажнения в 12 субъектах РФ на юге Европейской территории России в 1901–2018 гг. Применение стандартизированного индекса осадков и эвапотранспирации для оценки изменений годового увлажнения обосновано установленной его тесной связью с индексом аридности. Выявлено, что изменения увлажнения в мае-июле более существенные, чем изменения увлажнения за летний сезон, были связаны с изменениями годового увлажнения. Изменения сезонного увлажнения в регионах Поволжья, Заволжья и Северо-Западного Прикаспия объяснили от половины до 65% изменчивости годового увлажнения, а в остальных субъектах юга Европейской территории России вклад сезонного увлажнения варьировал от 30 до 60%. Сравнение выделенных в каждом субъекте фаз аридизации и их систематизация по продолжительности показали, что изменение повторяемости весенне-летних и летних засух оказывает влияние на формирование чередующихся мультидекадных периодов усиления/ослабления аридизации климата на исследуемой территории. Для большинства рассмотренных субъектов характерно два-четыре сухих периода и два-три влажных периода. Установлено, что в начале и середине XX в. на юге Европейской территории России наблюдались более сухие условия весенне-летнего и летнего периодов. Условия повышенного сезонного увлажнения во второй половине XX в. сменились в начале XXI в. более сухой фазой. Показано, что сезонные засухи в сухие периоды являются надежным индикатором засушливого года: весенне-летние засухи – для Ставропольского края и летние засухи – для Волгоградской области и Краснодарского края.

The relationship of changes in annual moisture with spring-summer and summer moisture in twelve federal subjects in the south of European Russia in 1901–2018 was analyzed using the Standardized-Precipitation Evapotranspiration Index (SPEI). The revealed close relationship between the annual SPEI and the aridity index justifies the usage of the SPEI to assess changes in annual moisture conditions. It was found that changes in moisture in May–July were associated with fluctuations in annual moisture more significantly than those in summer moisture. Changes in the seasonal moisture in the Volga, Trans-Volga and Northwestern Caspian regions explained 50–65% of the variability of annual moisture, while the contribution of the seasonal moisture varied from 30 to 60% in other federal subjects of the south of European Russia. The comparison of the aridization phases identified in each federal subject and their systematization by the duration showed that the change in the frequency of spring-summer and summer droughts affects the formation of alternating multi-decadal periods of increasing/decreasing climate aridization in the study area. Two-four dry periods and two-three wet periods are typical for most of the considered federal subjects. It was revealed that drier conditions of the spring-summer and summer periods were observed at the beginning and middle of the 20th century in the south of European Russia. The increasing seasonal moisture in the second half of the 20th century was replaced by a drier phase at the beginning of the 21st century. It was shown that droughts during dry periods are a reliable indicator of a dry year: spring-summer droughts in Stavropol krai and summer droughts in Volgograd oblast and Krasnodar krai.

периоды усиления/ослабления аридизациииндекс аридностистандартизированный индекс осадков и эвапотранспирациизасухазасушливые землиЕвропейская территория Россииperiods of intensification/weakening of aridizationaridity indexstandardized precipitation evapotranspiration indexdroughtarid landsEuropean RussiaИсследование проведено в рамках научной темы № 0127-2019-0010 (АААА-А19-119102890091-1).The study was conducted within the framework of the scientific theme no. 0127-2019-0010 (AAAA-A19- 119102890091-1).ReferencesВторой оценочный доклад. Росгидромета об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации. Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. М.: Росгидромет, 2014. 1008 с.Allen R.G., Pereira L.S., Raes D., Smith M. Crop Evapotranspiration. Guidelines for Computing Crop Water Requirements. FAO Irrigation and Drainage Paper, no. 56. Rome: FAO, 1998. 300 p.Золотокрылин А.Н., Черенкова Е.А. Площадь засушливых земель равнин России // Аридные экосистемы. 2009. Т. 15. № 1 (37). С. 5–12.Briffa K.R., Van Der Schrier G., Jones P.D. Wet and dry summers in Europe since 1750: evidence of increasing drought. Int. J. Climatol., 2009, vol. 29, pp. 1894–1905. https://doi.org/10.1002/joc.1836Золотокрылин А.Н., Черенкова Е.А., Титкова Т.Б. Аридизация засушливых земель Европейской части России и связь с засухами // Изв. РАН. Сер. геогр. 2020а. Т. 84. № 2. С. 207–217. https://doi.org/10.31857/S258755662002017XCherenkova E.A., Shumova N.A. Potential evapotranspiration in quantity indicators of climate. Arid Ekosist., 2007, vol. 13, nos. 33–34, pp. 55–67. (In Russ.).Золотокрылин А.Н., Титкова Т.Б., Черенкова Е.А. Характеристики весенне-летних засух в сухие и влажные периоды на юге Европейской России // Арид. экосистемы. 2020б. Т. 26. № 4 (85). С. 76–83. https://doi.org/10.24411/1993-3916-2020-10121Cherenkova E.A., Sidorova M.V. On the impact of insufficient atmospheric moistening on the low annual discharge of large rivers in European Russia. Water Resour., 2021, vol. 48, pp. 351–360. https://doi.org/10.1134/S0097807821030064Черенкова Е.А., Шумова Н.А. Испаряемость в количественных показателях климата // Арид. экосистемы. 2007. Т. 13. № 33–34. С. 55–67.Cherenkova E.A., Zolotokrylin A.N. Model estimates of moistening conditions on the Russian plains by the middle of the 21st century. Russ. Meteorol. Hydrol., 2012, vol. 37, nos. 11–12, pp. 704–710. https://doi.org/10.3103/S1068373912110039Черенкова Е.А., Золотокрылин А.Н. Модельные оценки динамики увлажнения равнин России к середине XXI в. // Метеорология и гидрология. 2012. № 11. С. 29–37. https://doi.org/10.3103/S1068373912110039Cherenkova E.A., Zolotokrylin A.N. On the comparability of some quantitative drought indices. Fundamental’naya. i Prikladnaya Klimatologiya, 2016, vol. 2, pp. 79–94. (In Russ.). https://doi.org/10.21513/2410-8758-2016-2-79-94Черенкова Е.А., Золотокрылин А.Н. О сравнимости некоторых количественных показателей засухи // Фундаментальная и прикладная климатология. 2016. Т. 2. С. 79–94. https://doi.org/10.21513/2410-8758-2016-2-79-94Harris I., Jones P.D., Osborn T.J., Lister D.H. Updated high-resolution grids of monthly climatic observations– the CRU TS3.10 Dataset. Int. J. Climatol., 2014, vol. 34, pp. 623–642. https://doi.org/10.1002/joc.3711Черенкова Е.А., Сидорова М.В. Оценка современных условий недостаточного увлажнения, влияющих на маловодность в бассейнах крупных рек Европейской части России // Водные ресурсы. 2021. Т. 48. № 3. С. 260–269. https://doi.org/10.31857/S0321059621030068Penman H.L. Estimating evaporation. Eos, Trans. Am. Geophys. Union, 1956, vol. 37, no. 1, pp. 43–50.Allen R.G., Pereira L.S., Raes D., Smith M. Crop evapotranspiration-Guidelines for computing crop water requirements-FAO Irrigation and drainage paper 56. Rome: FAO, 1998. 300 p.Penman H.L. Natural evaporation from open water, bare soil and grass. Proc. R. Soc. Lond., A Math. Phys. Sci., 1948, vol. 193, pp. 120–145.Briffa K.R., Van Der Schrier G., Jones P.D. Wet and dry summers in Europe since 1750: evidence of increasing drought // Int. J. Climatol. 2009. V. 29. P. 1894–1905. https://doi.org/10.1002/joc.1836Sheffield J., Andreadis K.M., Wood E.F., Lettenmaier D.P. Global and continental drought in the second half of the twentieth century: severity-area-duration analysis and temporal variability of large-scale events. J. Climate., 2009, vol. 22, pp. 1962–1981. https://doi.org/10.1175/2008JCLI2722.1Harris I., Jones P.D., Osborn T.J., Lister D.H. Updated highresolution grids of monthly climatic observations – the CRU TS3.10 Dataset // Int. J. Climatol. 2014. V. 34. P. 623–642. https://doi.org/10.1002/joc.3711Spinoni J., Naumann G., Vogt J.V. Pan-European seasonal trends and recent changes of drought frequency and severity. Glob. Planet. Change, 2017, vol. 148, pp. 113–130. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2016.11.013Penman H.L. Natural evaporation from open water, bare soil and grass // Proc. Roy. Soc. London: A193, 1948. P. 120–146.Vicente-Serrano S M, Beguería S., López-Moreno J.I. A multi-scalar drought index sensitive to global warming: The Standardized Precipitation Evapotranspiration Index – SPEI. J. Climate, vol. 23, pp. 1696–1718. https://doi.org/10.1175/2009JCLI2909.1Penman H.L. Estimating evaporation // Eos, Trans. Am. Geophys. Union. 1956. Vol. 37 (1). P. 43–50.Vtoroi otsenochnyi doklad Rosgidrometa ob izmeneniyakh klimata i ikh posledstviyakh na territorii Rossiiskoi Federatsii [The Second Assessment Report of Roshydromet on Climate Changes and Their Consequences on the Territory of the Russian Federation]. Moscow: Rosgidromet, 2014. 1009 p.Sheffield J., Andreadis K.M., Wood E.F., Lettenmaier D.P. Global and continental drought in the second half of the twentieth century: severity-area-duration analysis and temporal variability of large-scale events // J. Climate. 2009. V. 22. P. 1962–1981. https://doi.org/10.1175/2008JCLI2722.1World Atlas of Desertification. London: UNEP, Edward Arnold, 1992. 63 p.Spinoni J., Naumann G., Vogt J.V. Pan-European seasonal trends and recent changes of drought frequency and severity // Global and Planetary Change. 2017. V. 148. P. 113–130. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2016.11.013Zolotokrylin A.N., Cherenkova E.A. The area of the dry plain lands of Russia. Arid Ekosist., 2009, vol. 15, no. 1, pp. 5–12. (In Russ.).World Atlas of Desertification. UNEP. London: Edward Arnold, 1992. 63 p.Zolotokrylin A.N., Cherenkova E.A., Titkova T.B. Aridization of drylands in the European part of Russia: secular trends and links to droughts. Izv. Akad. Nauk, Ser. Geogr., 2020, vol. 84, no. 2, pp. 207–217. (In Russ.). https://doi.org/10.31857/S258755662002017XVicente-Serrano S.M., Beguería S., López-Moreno J.I. A multi-scalar drought index sensitive to global warming: The Standardized Precipitation Evapotranspiration Index – SPEI // J. Climate. 2010. V. 23. P. 1696–1718. https://doi.org/10.1175/2009JCLI2909.1Zolotokrylin A.N., Titkova T.B., Cherenkova E.A. Characteristics of spring–summer drought in dry and wet periods in the south of European Russia. Arid Ecosyst., 2020, vol. 10, pp. 322–328 https://doi.org/10.1134/S2079096120040216

The authors declare that there are no conflicts of interest present.