References

sergeogr

Известия Российской академии наук. Серия географическая

Izvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya

2587-55662658-6975

10.1134/S2587556618060080

sergeogr-782

Research Article

Теория и социальные функции географии

Theory and Social Functions of Geography

ПОВТОРЯЕМОСТЬ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЦИРКУЛЯЦИОННЫХ МЕХАНИЗМОВ В АТМОСФЕРЕ СЕВЕРНОГО ПОЛУШАРИЯ

Reiteration of the Elementary Circulation Mechanisms in the Atmosphere of the Northern Hemisphere

Кононова

Н. К.

Kononova

N. K.

NinaKononova@yandex.ru

Черенкова

Е. А.

Cherenkova

E. A.

Институт географии РАНРоссияInstitute of Geography, Russian Academy of SciencesRussian Federation

2018

19122018

061725

2018

Кононова Н.К., Черенкова Е.А.

Kononova N.K., Cherenkova E.A.

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/782

В статье исследованы колебания атмосферной циркуляции Северного полушария на основе типизации Б.Л. Дзердзеевского, В.М. Курганской и З.М. Витвицкой в период 1899–2016 гг. Проанализирована повторяемость переходов элементарных циркуляционных механизмов (ЭЦМ) друг в друга в течение всего периода и определены различия в чередовании ЭЦМ по трем циркуляционным эпохам. В ходе исследования выявлены наиболее часто встречающиеся, а также вовсе не встречающиеся переходы. Кроме того, установлено, что при переходе от меридиональной эпохи к зональной произошло не только общее уменьшение продолжительности меридиональных процессов, но и наблюдались изменения в структуре самой меридиональной группы: уменьшение повторяемости ЭЦМ с тремя и двумя далеко отстоящими друг от друга блокирующими процессами (на Сибирь и Америку или Европу и Америку) сопровождалось ростом повторяемости ЭЦМ с двумя близко расположенными блокирующими процессами (например, на Атлантику и Европу). Результаты проведенного нами анализа свидетельствуют о росте неустойчивости атмосферных процессов в течение второй половины ХХ в. и, особенно, в ее последнее 19-летие. Существенное уменьшение доли переходов ЭЦМ с блокирующими процессами с сохранением элементов предыдущего процесса более чем в два раза в период от первой до третьей циркуляционной эпохи также говорит об увеличении неустойчивости атмосферы, что приводит к росту повторяемости экстремальных погодных явлений на территории России.

The oscillations of the atmospheric circulation of the Northern Hemisphere in the period 1899–2016 according to the classification of B.L. Dzerdzeevskii, V.M. Kurganskaya, Z.M. Vitvitskaya were studied in the paper. The reiteration of switches of the elementary circulation mechanisms (ECMs) into each other during the study period was analyzed and the differences in the alternation of the ECMs in the three circulation epochs were determined. During the study the most common, as well as not occurring switches were identified. In addition, it was found that in the transition from the meridional epoch to the zonal there was not only a general decrease in the duration of meridional processes, but also changes in the structure of the meridional group were observed. Reduction of the reiteration of the ECMs with three and two far removed from each other blocking processes (on Siberia and America or on Europe and America) was accompanied by the growth of the reiteration of the ECMs with two closely spaced blocking processes (for example, on the Atlantic and Europe). The results of the analysis show the increase in the instability of atmospheric processes during the second half of the 20th century, and especially in the last 19 years. The significant decrease in the share of the ECM switches with blocking processes with preservation of the previous process elements more than twice during the period from the first to the third circulating epoch also indicates an increase in the instability of the atmosphere, which leads to an increase in the reiteration of extreme weather events in Russia.

крупномасштабная атмосферная циркуляцияповторяемость элементарных циркуляционных механизмовизменение климатаСеверное полушарие

global atmospheric circulationreiteration of elementary circulation mechanismsclimate changeNorthern Hemisphere

Анализ циркуляционных режимов в высоких широтах выполнен при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект 14-17-00647), а исследование переходов ЭЦМ, приводящих к повышенной повторяемости экстремальных погодно-климатических явлений в субарктических регионах, осуществлено при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект 118-05-60216), а на юге ЕТР и на Дальнем Востоке – в рамках Программы Президиума РАН №51.

Analysis of circulation regimes at high latitudes was fulfilled with financial support of the Russian Science Foundation, project no. 14-17- 00647; the study of transitions of ECM in subarctic regions, leading to increased frequency of extreme weather and climate events was supported by the Russian Foundation for Basic Research, project no. 18- 05-60216, and by RAS Presidium program № 51 – in the south of European Russia and in the Russian Far East.

References1

Бардин М.Ю., Платова Т.В., Самохина О.Ф. Особенности изменчивости циклонической активности умеренных широт Северного полушария, связанные с ведущими модами атмосферной циркуляции в Атлантико-Европейском секторе // Фундаментальная и прикладная климатология. 2015. Т. 2. С. 14–40.

Bardin M.Yu., Platova T.V., Samokhina O.F. Specific features of variability of cyclone activity in Northern Extratropics, associated with leading atmospheric circulation modes in Atlantic-European sector. Fundamental’naya i Prikladnaya Klimatologiya, 2015, no. 2, pp. 14–40. (In Russ.).

Вальчук Т.Е., Кононова Н.К. Экстремальные события на Солнце в проявлениях тропосферной циркуляции на Земле // Тр. IX Пулковской Международной конференции по физике Солнца “Солнечная активность как фактор космической погоды” (4–9 июля 2005 г. Санкт-Петербург). 2006. С. 5–10.

Val’chuk T.E., Kononova N.K. Extreme events on the Sun in manifestations of tropospheric circulation on the Earth. In Trudy IX Pulkovskoi mezhdunarodnoi konferentsii po fizike Solntsa “Solnechnaya aktivnost' kak faktor kosmicheskoi pogody”, 4–9 iyulya 2005 [Proceedings of the 9th Pulkovo International Conference on Sun Physics “Solar Activity as a Factor of Space Weather”, 4-9 July 2005]. St. Petersburg, 2006, pp. 5–10. (In Russ.).

Второй оценочный доклад Росгидромета об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации / ред. Г.В. Алексеев и др. Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. СПб.: Государственный научный центр Российской Федерации “Арктический и антарктический научно-исследовательский институт” Федеральной службы России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, 2014. 1009 с.

Vtoroi otsenochnyi doklad Rosgidrometa ob izmeneniyakh klimata i ikh posledstviyakh na territorii Rossiiskoi Federatsii [Second Assessment Report of Roshydromet on Climate Changes and Their Impact on the Territory of the Russian Federation]. Moscow: Rosgidromet Publ., 2014. 1009 p.

Гирс А.А. Макроциркуляционный метод долгосрочных метеорологических прогнозов. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. 488 с.

Girs A.A. Makrotsirkulyatsionnyi metod dolgosrochnykh meteorologicheskikh prognozov [Macrocirculation Method of Long-term Meteorological Forecasts]. Leningrad: Gidrometeoizdat Publ., 1974. 488 p.

Груза Г.В., Ранькова Э.Я., Клещенко Л.К., Аристова Л.Н. Статистический анализ сезонных индексов блокирования в северном полушарии // Тр. ВНИИГМИ-МЦД. 2003. Вып. 171. С. 127–150.

Gruza G.V., Ran’kova E.Ya., Kleshchenko L.K., Aristova L.N. Statistical analysis of seasonal blocking indices in the Northern Hemisphere. Trudy VNIIGMIMTsD, 2003, no. 171, pp. 127–150. (In Russ.).

Дзердзеевский Б.Л. Циркуляционные механизмы в атмосфере северного полушария в ХХ столетии // Междувед. Геофиз. Комитет. Матер. метеорол. исслед. М.: Институт географии АН СССР, 1968. 240 с.

Dzerdzeevskii B.L. Tsirkulyatsionnye mekhanizmy v atmosfere severnogo polushariya v XX stoletii [Circulation Mechanisms in the Atmosphere of the Northern Hemisphere in the 20th Century]. Moscow: Inst. Geogr. Akad. Nauk SSSR, 1968. 240 p.

Дзердзеевский Б.Л., Курганская В.М., Витвицкая З.М. Типизация циркуляционных механизмов в Северном полушарии и характеристика синоптических сезонов // Тр. науч.-исслед. учреждений Гл. упр. гидрометеорол. службы при Совете Министров СССР. Сер. 2. Синоптическая метеорология. Вып. 21. М.–Л.: Гидрометиздат, 1946. 80 с.

Dzerdzeevskii B.L., Kurganskaya V.M., Vitvitskaya Z.M. Tipizatsiya tsirkulyatsionnykh mekhanizmov v Severnom polusharii i kharakteristika sinopticheskikh sezonov [Classification of the Circulation Mechanisms in the Northern Hemisphere and the Characteristics of the Synoptic Seasons]. Moscow-Leningrad: Gidrometizdat Publ., 1946. 80 p.

Добровольский С.Г., Истомина М.Н. Наводнения мира. М.: ГЕОС, 2006. 262 с.

Dobrovolsky S.G., Istomina M.N. Navodneniya mira [The Floods of the World]. Moscow: GEOS Publ., 2006. 262 p.

Доклад об особенностях климата на территории Российской Федерации за 2015 г. М.: Росгидромет, 2016. 68 с. URL. http://meteorf.ru.

Doklad ob osobennostyakh klimata na territorii Rossiiskoi Federatsii za 2015 god [Report on the Climate Features on the Territory of the Russian Federation in 2015]. Moscow: Rosgidromet Publ., 2016. 68 p.

Доклад об особенностях климата на территории Российской Федерации за 2016 г. М.: Росгидромет, 2017. 63 с. URL. http://meteorf.ru.

Doklad ob osobennostyakh klimata na territorii Rossiiskoi Federatsii za 2016 god [Report on the Climate Features on the Territory of the Russian Federation in 2016]. Moscow: Rosgidromet Publ., 2017. 63 p.

Каталог макросиноптических процессов по классификации Г.Я. Вангенгейма 1891–1962 гг. ААНИИ. Л.: Гидрометеоиздат, 1962.

Katalog makrosinopticheskikh protsessov po klassifikatsii G.Ya. Vangengeima 1891–1962 [Catalog of Macrosynoptic Processes According to the Classification of G.Ya. Wangengeim in 1891–1962]. Leningrad: Gidrometeoizdat Publ., 1962.

Кононова Н.К. Классификация циркуляционных механизмов Северного полушария по Б.Л. Дзердзеевскому. М.: Воентехиниздат, 2009. 372 с.

Kononova N.K. Klassifikatsiya tsirkulyatsionnykh mekhanizmov Severnogo polushariya po B.L. Dzerdzeevskomu [Classification of the Circulation Mechanisms of the Northern Hemisphere According to B.L. Dzerdzeevskii]. Moscow: Voentekhinizdat Publ., 2009. 372 p.

Кононова Н.К. Изменения циркуляции атмосферы Северного полушария в ХХ–XXI столетиях и их последствия для климата // Фундаментальная и прикладная климатология. 2015. № 1. С. 127–156.

Kononova N.K. Changes in the Atmospheric circulation in the Northern Hemisphere in the 20th–21st centuries and their consequences for the climate. Fundamental’naya i Prikladnaya Klimatologiya, 2015, no. 1, pp. 127–156. (In Russ.).

Котляков В.М. и др. Особенности катастрофических природных процессов на Северном Кавказе на рубеже ХХ–XXI вв. Изменение окружающей среды и климата: природные и связанные с ними техногенные катастрофы (в восьми томах). Т. 3. Опасные природные явления на поверхности суши: механизм и катастрофические следствия. М.: ИГ РАН, ИФЗ РАН, 2008. С. 190–209.

Kotlyakov V.M. et al. Osobennosti katastroficheskikh prirodnykh protsessov na Severnom Kavkaze na rubezhe XX – XXI vekov. Izmenenie okruzhayushchei sredy i klimata: prirodnye i svyazannye s nimi tekhnogennye katastrofy (v vos’mi tomakh). T. 3. Opasnye prirodnye yavleniya na poverkhnosti sushi: mekhanizm i katastroficheskie sledstviya [Features of the Catastrophic Natural Processes in the Northern Caucasus at the Turn of the 20th–21st Centuries. Environmental and Climate Change: Natural and Technogenic Catastrophes (in Eight Volumes). Vol. 3. Dangerous Natural Phenomena on the Land Surface: Mechanism and Catastrophic Consequences]. Moscow: Inst. Geogr. Ross. Akad. Nauk. Inst. Fiziki Zemli Ross. Akad. Nauk Publ., 2008, pp. 190–209.

Мещерская А.В., Маргасов В.Г., Образцова М.З., Григор О.Ю. Снижение антициклоничности (рост циклоничности) на севере Евразии в связи с глобальным потеплением климата // Изв. РАН. Сер. геогр. 2001. № 6. С. 15–24.

Meshcherskaya A.V., Margasov V.G., Obraztsova M.Z., Grigor O.Yu. Reduction of anticyclone activity (growth of cyclone activity) in the North of Eurasia due to global warming. Izv. Ross. Akad. Nauk, Ser. Geogr., 2001, no. 6, pp. 15–24. (In Russ.).

Мордвинов В.И., Тихомолов Е.М., Караханян А.А. Закономерности чередования форм атмосферной циркуляции над Северным полушарием в XX веке в связи с проблемой солнечно-земных связей // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. 2001. Вып. 113. С. 192–201.

Mordvinov V.I., Tikhomolov E.M., Karakhanyan A.A. Regularities in the alternation of atmospheric circulation patterns over the Northern Hemisphere in the 20th century in connection with the problem of solarterrestrial relations. Issledovaniya po Geomagnetizmu, Aeronomii i Fizike Solntsa, 2001, no. 113, pp. 192–201. (In Russ.).

Мохов И.И. Диагностика и структура климатической системы. Л.: Гидрометеоиздат, 1993. 268 с.

Mokhov I.I. Diagnostika i struktura klimaticheskoi sistemy [Diagnosis and Structure of Climate System]. Leningrad: Gidrometeoizdat Publ., 1993. 268 p.

Попова В.В., Шмакин А.Б. Влияние Северо-Атлантического колебания на многолетний гидротермический режим Северной Евразии. I. Статистический анализ данных наблюдений // Метеорология и гидрология. 2003. № 5. С. 62–74.

Popova V.V., Shmakin A.B. Influence of the North Atlantic Oscillation on multiyear hydrological and thermal regime of northern Eurasia. I. Statistical analysis of observational data. Meteorologiya i Gidrologiya, 2003, no. 5, pp. 62–74. (In Russ.).

Природные опасности России. Монография в шести томах. Т. 5. Гидрометеорологические опасности. М: Крук, 2001. 295 с.

Prirodnye opasnosti Rossii. Tom 5. Gidrometeorologicheskie opasnosti [Natural Hazards of Russia. Vol. 5. Hydrometeorological Hazards]. Moscow: Kruk Publ., 2001. 295 p.

Сейнова И.Б., Золотарев Е.А. Ледники и сели Приэльбрусья. (Эволюция оледенения и селевой активности). М.: МГУ, Научный мир. 2001. 203 с.

Seinova I.B., Zolotarev E.A. Ledniki i seli Priel’brus’ya. (Evolyutsiya oledeneniya i selevoi aktivnosti) [Glaciers and Mudflows of the Elbrus Region. (Evolution of Glaciation and Mudflow Activity)]. Moscow: Mosk. Gos. Univ., Nauchnyi Mir Publ., 2001. 203 p.

Чаплыгина А.С. Статистический анализ чередования типов циркуляции атмосферы // Изв. АН СССР. Сер. геофиз. 1961. № 12. С. 1832–1843.

Chaplygina A.S. Statistical analysis of alternation of types of atmospheric circulation. Izv. Ross. Akad. Nauk, Ser. Geofiz., 1961, no. 12, pp. 1832–1843. (In Russ.).

Чаплыгина А.С. О повторяемости и порядке чередования элементарных циркуляционных механизмов в зимнем сезоне // Результаты исследований по международным геофиз. проектам. Метеорологические исследования. Циркуляционные и климатические эпохи северного полушария в первой половине XX века. Сб. статей № 13. Междувед. геофиз. комитет при Президиуме АН СССР. М.: Наука, 1968. С. 19–30.

Chaplygina A.S. On the frequency and order of alternation of elementary circulation mechanisms in winter season. In Rezul’taty issledovanii po mezhdunarodnym geofiz. proektam. Meteorologicheskie issledovaniya. Tsirkulyatsionnye i klimaticheskie epokhi severnogo polushariya v pervoi polovine XX veka. Sb. statei № 13. Mezhduved. geofiz. komitet pri Prezidiume AN SSSR [Results of International Geophysics Research Projects. Meteorological Researches. Circulation and Climatic Epochs in the Northern Hemispere in the first half of the 20th century. Vol. 13. Interdepart. Commettee on Geophisics at the Presidium of the USSR Acad. of Sci.]. Moscow: Nauka Publ., 1968, pp. 19–30. (In Russ.).

Черенкова Е.А. Региональные особенности изменения летней температуры в Западной Сибири во второй половине ХХ–начале XXI века // Изв. РАН. Сер. геогр. 2016. № 4. С. 52–61.

Cherenkova E.A. Regional peculiarities of summer temperature changes in Western Siberia in the second half of the 20th–early 21st centuries. Izv. Ross. Akad. Nauk, Ser. Geogr., 2016, no. 4, pp. 52–61. (In Russ.).

Черенкова Е.А., Семенов В.А. Связь зимних осадков на территории Европы с изменениями ледовитости арктического бассейна, температуры океана и атмосферной циркуляции // Метеорология и гидрология. 2017. № 42. С. 238–247.

Cherenkova E.A., Semenov V.A. A link between winter precipitation in Europe and the Arctic Sea ice cover, sea surface temperature, and atmospheric circulation. Russ. Meteorol. Hydrol., 2017, no. 42, pp. 238–247. (In Russ.).

Chernavskaya M.M., Kononova N.K., Val`chuk T.E. Correlation between atmospheric circulation processes over the northern hemisphere and parameter of solar variability during 1899–2003 // Advances in Space Research (JASR). 2006. V. 37. Issue 8. P. 1640–1645.

Chernavskaya M.M., Kononova N.K., Val’chuk T.E. Correlation between atmospheric circulation processes over the northern hemisphere and parameter of solar variability during 1899–2003. Adv. Space Res., 2006, no. 37 (8), pp. 1640–1645.

Kononova N.K. Fluctuations of Northern Hemisphere atmospheric circulation in 1899–2002 // Proceedings of the International Conference “Mathematical Methods in Geophysics”. Novosibirsk: Inst. of Comp. Math. and Math. Geoph. Publ., 2003. Part II. P. 405–408.

Kononova N.K. Fluctuations of Northern Hemisphere atmospheric circulation in 1899–2002. In Proceedings of the International Conference “Mathematical Methods in Geophysics”. Novosibirsk: IVMiMG SO RAN Publ. 2003, part II, pp. 405–408.

Valchuk T.E., Kononova N.K. Solar Cycles in Atmosphere Circulation. Proceedings of the International Conference “Problems of Geocosmos”. (May 24–28, 2004. St. Petersburg, Russia). P. 379–383.

Valchuk T.E., Kononova N.K. Solar Cycles in Atmosphere Circulation. In Proceedings of the International Conference “Problems of Geocosmos”. May 24–28, 2004. St. Petersburg, 2004, pp. 379–383.

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