Климат зональных ландшафтов равнин России при современном глобальном потеплении в летний период

Изучены изменения климатических параметров в летний сезон между периодами 1961–1990 и 1991–2020 гг. в природных зонах равнинной части Европейской территории России и Западной Сибири. Для последнего тридцатилетия выявлены ландшафты со значимыми изменениями климатических параметров. Исследованы связи температуры воздуха и осадков с испарением и влажностью почвы. Установлено, что в суббореальных ландшафтах Европейской территории России отмечается ярко выраженное потепление, уменьшение суммарных осадков, испарения и влажности почвы. Показано, что статистически значимое потепление в июне и августе в арктических и бореальных ландшафтах Западной Сибири привело к росту испарения и иссушению почвы. На испарение и влажность верхнего слоя почвы наибольшее влияние оказывает температура: положительное в арктической и бореальной зонах и отрицательное в суббореальной. Влияние осадков на эти же параметры наиболее заметнo в суббореальных ландшафтах. Оценка трендов температуры воздуха и испарения показала, что они были значимыми в последнее тридцатилетие в суббореальной зоне Европейской территории России и арктических ландшафтах Западной Сибири. В суббореальной зоне значительный рост температуры приводит к заметному падению испарения, что не наблюдается в бореальных ландшафтах.

1. Бардин М.Ю., Ранькова Э.Я., Самохина О.Ф. Температурные экстремумы июня и июля 2016 года // Фундаментальная и прикладная климатология. 2016. № 2. С. 143–148.

2. Бокучава Д.Д., Семенов В.А. Анализ аномалий приземной температуры воздуха в северном полушарии в течение XX века по данным наблюдений и реанализов // Фундаментальная и прикладная климатология. 2018. Т. 1. С. 28–51. https://doi.org/10.21513/2410-8758-2018-1-28-51

3. Второй оценочный доклад Росгидромета об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации. Гл.: 1.2.3.; 1.3.2. М.: Изд-во Росгидромета, 2014. 1009 с.

4. Глобальный климат и почвенный покров России: проявления засухи, меры предупреждения, борьбы, ликвидация последствий и адаптационные мероприятия (сельское и лесное хозяйство) // Национальный докл. М., 2021. Т. 3. 700 с. https://doi.org/10.52479/978-5-6045103-9-1

5. Головинов Е.Э., Васильева Н.А. Сравнение многолетних метеорологических характеристик по данным реанализа и наземных наблюдений на территории Московской области // Мелиорация, водное хозяйство и агрофизика. 2022. Т. 12. № 3. С. 92–105. https://doi.org/10.31774/2712-9357-2022-12-3-92-105

6. Григорьев В.Ю., Фролова Н.Л., Киреева М.Б., Степаненко В.М. Оценка точности данных реанализа ERA-5 / В сб.: Труды IX Международ. науч.-практ. конф. “Морские исследования и образование (MARESEDU-2020)”. Сборник. М., 2020. Т. 2. С. 47–50.

7. Груза Г.В., Ранькова Э.Я. Динамические климатические нормы температуры воздуха // Метеорология и гидрология. 2012а. № 12. С. 5–18.

8. Груза Г.В., Ранькова Э.Я. Наблюдаемые и ожидаемые изменения климата России: температура воздуха. Обнинск: ФГБУ “ВНИИГМИ-МЦД”, 2012б. 194 с.

9. Демченко П.Ф., Семенов В.А. Оценка неопределенности климатических трендов приповерхностной температуры, связанной с внутренней динамикой атмосферы // ДАН. 2017. Т. 476. № 3. С. 339–342. https://doi.org/10.7868/S0869565217270202

10. Золотокрылин А.Н., Титкова Т.Б. Климатический фактор динамики растительности засушливых земель Европейской территории России // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. М.: ИГКЭ, 2009. Т. XXII. С. 79–91.

11. Золотокрылин А.Н., Титкова Т.Б., Черенкова Е.А. Увлажнение засушливых земель Европейской территории России: настоящее и будущее // Аридные экосистемы. 2014. Т. 20. № 2 (59). С. 5–11.

12. Золотокрылин А.Н., Черенкова Е.А., Титкова Т.Б. Биоклиматическая субгумидная зона на равнинах России: засухи, опустынивание/деградация // Аридные экосистемы. 2018. Т. 24. № 1 (74). С. 13–20.

13. Киктев Д.В., Сизе Д., Александер Л. Сравнение многолетних средних и тенденций изменения ежегодных экстремумов температуры и осадков по данным моделирования и наблюдений // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2009. Т. 45. № 3. С. 305–315.

14. Национальный Атлас России. Ландшафтная карта. 2007. Т. 2 / М-б: 1:30000000. С. 331. https://nationalatlas.ru/tom2/331.html

15. Павленко В.А., Сергеев А.А. Потепление климата Западной Сибири и возможные эколого-экономические последствия // СГГА Новосибирск. 2006. С. 1–7.

16. Переведенцев Ю.П., Васильев А.А., Шерстюков Б.Г., Шанталинский К.М. Климатические изменения на территории России в конце ХХ – начале ХХI века // Метеорология и гидрология. 2021. № 10. С. 14–26.

17. Попова В.В. Современные изменения климата на севере Евразии как проявление вариаций крупномасштабной атмосферной циркуляции // Фундаментальная и прикладная климатология. 2018. № 1. С. 84–111. https://doi.org/10.21513/2410-8758-2018-1-84-111

18. Титкова Т.Б., Золотокрылин А.Н. Региональная неравномерность летнего потепления материковой Арктики // Арктика: экология и экономика. 2021. № 3. С. 374–384.

19. Титкова Т.Б., Виноградова В.В. Отклик растительности на изменение климатических условий в бореальных и субарктических ландшафтах в начале XXI века // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 3. С. 75–86.

20. Титкова Т.Б., Золотокрылин А.Н. Летние климатические изменения на юге европейской России // Фундаментальная и прикладная климатология. 2022. Т. 8. № 1. С. 107–121. https://doi.org/10.21513/2410-8758-2022-1-107-121

21. Тишков А.А., Белоновская Е.А., Вайсфельд М.А., Глазов П.М., Лаппо Е.Г., Морозова О.В., Покровская И.В., Тертицкий Г.М., Титова С.В., Царевская Н.Г. Региональные биогеографические эффекты “быстрых” изменений климата в Российской Арктике в XXI в. // Арктика: экология и экономика. 2020. № 2 (38). С. 31–44. https://doi.org/10.25283/2223-4594-2020-2-31-44

22. Третий оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации / под ред. В.М. Катцова. СПб.: Росгидромет. Наукоемкие технологии, 2022. 676 с.

23. Черенкова Е.А. Влияние изменений крупномасштабной атмосферной циркуляции и температуры поверхности океана на тренды летних осадков на европейском севере России по наземным и спутниковым данным // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 5. С. 229–238.

24. Черенкова Е.А. Сезонные осадки на территории Восточно-Европейской равнины в периоды теплых и холодных аномалий температуры поверхности северной Атлантики // Изв. РАН. Сер. геогр. 2017. № 5. С. 72–81. https://doi.org/10.7868/s0373244417050061

25. Черенкова Е.А. Тренды изменений атмосферного и почвенного увлажнения в начале XXI-го века на европейской территории России по спутниковым и наземным данным / В кн.: Материалы 19-й Международ. конф. “Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса”. М.: Институт космических исследований РАН, 2021. С. 390.

26. Bouwer L.M. Observed and projected impacts from extreme weather events: Implications for loss and damage. In: Loss and Damage from Climate Change. Switzerland, Cham: Springer, 2019. P. 63–82.

27. IPCC. Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (AR5). Cambridge, United Kingdom; New York, USA: Cambridge Univ. Press, 2013.

28. Klein C., Bliefernicht J., Heinzeller D., Gessner U., Klein I., Kunstmann H. Feedback of observed interannual vegetation change: A regional climate model analysis for the West African monsoon // Clim. Dyn. 2017. Vol. 48. P. 2837–2858.

29. Munang R., Thiaw I., Alverson K., Liu J., Han Z. The role of ecosystem services in climate change adaptation and disaster risk reduction // Current Opinion in Environ. Sustainability. 2013. № 5. P. 1–6. https://doi.org/10.1016/j.cosust.2013.02.002

30. Muñoz-Sabater J., Dutra E., Agustí-Panareda A., Albergel C., Arduini G., Balsamo G., Boussetta S., Choulga M., Harrigan S., Hersbach H., Martens B., Miralles D., Piles M., Rodríguez-Fernández J., Zsoter E., Buontempo C., Thépaut J. ERA5-Land: a state-of-the-art global reanalysis dataset for land applications // Earth Syst. Sci. Data. 2021. № 13. P. 4349–4383. https://doi.org/10.5194/essd-13-4349-2021

31. Overland J., Dethloff K., Francis J., Hall R., Hanna E., Kim S.J., Screen J., Shepherd T.G., Vihma T. Nonlinear response of midlatitude weather to the changing Arctic // Nature Climate Change. 2016. Vol. 6. P. 992–999. https://doi.org/10.1038/NCLIMATE3121

32. Semenov V.A., Latif M., Dommenget D., Keenlyside N.S., Strehz A., Martin T., Park W. The impact of North Atlantic-Arctic multidecadal variability on Northern Hemisphere surface air temperature // J. Climate. 2010. Vol. 23 (21). P. 5668–5677. https://doi.org/10.1175/2010JCLI3347.1

33. Singh R.P., Roy S., Kogan F. Vegetation and temperature condition indices from NOAA AVHRR data for drought monitoring over India // Int. J. Remote Sens. 2003. № 24. P. 4393–4402. https://doi.org/10.1080/0143116031000084323

34. Ting M., Kushnir Y., Seager R., Li C. Forced and internal twentieth-century SST trends in the North Atlantic // J. Climate. 2009. № 22. P. 1469–1481. https://doi.org/10.1175/2008JCLI2561.1

35. Wang X., Wu C., Peng D., Gonsamo A., Liu Z. Snow cover phenology affects alpine vegetation growth dynamics on the Tibetan Plateau: Satellite observed evidence, impacts of different biomes, and climate drivers // Agric. For. Meteorol. 2018. № 256. P. 61–74.

36. Wu M., Schurgers G., Rummukainen M., Smith B., Samuelsson P., Jansson C., Siltberg J., May W. Vegetation–climate feedbacks modulate rainfall patterns in Africa under future climate change // Earth Syst. Dyn. 2016. № 7. P. 627–647. https://doi.org/10.5194/esd-7-627-2016