Особенности климата на территории Российской Федерации за 2014 год

Весна. Сезон в целом по России был умеренно влажным: 110% нормы, что бывает раз в 4 года. Хотя, как и зимой, положительные аномалии наблюдались на большей части территории, но избыток осадков выше 120% отмечен, в основном, лишь на севере и юге ЕЧР (в СКФО - 135% нормы, что случается раз в 25 лет) и в Западной Сибири (129% нормы: частота раз в 25 лет).

Очень мало осадков (местами экстремально - менее 5-го процентиля) выпало в центральных областях ЕЧР (Центральный и Приволжский ФО - 85% нормы). Дефицит осадков наблюдался также в Забайкалье и Приамурье.

Влажными в Западной Сибири были все три весенних месяца, но в марте в основном на юге, а в апреле - мае на севере. В апреле экстремальные осадки выпали на арктическом побережье: на Таймыре (ГМО им. Федорова - 358% нормы) и побережье Восточно-Сибирского моря (Чокурдах - 304%); очень влажно было и в Средней Сибири. В марте в Тюмени выпало 351% нормы осадков. Также все три месяца сохранялся дефицит осадков в центре ЕЧР. Избыточное увлажнение весеннего сезона на севере и юге ЕЧР сформировалось за счет марта и мая. В марте и апреле было исключительно сухо в Забайкалье и Приамурье (на огромных территориях вдоль Амура менее 20% нормы; в апреле на станциях Нерчинский Завод Забайкальского края и Екатерино-Никольское Еврейской АО осадков не выпало совсем), но в мае в этих регионах выпало значительное избыточное количество осадков. В мае экстремальные осадки выпали на Алтае и вызвали сильнейшие паводки в Алтайском крае (см. подробнее Главу 8).

Лет о.

Летом в целом по России режим осадков был близок к норме.

Дефицит осадков (менее 80% нормы) сформировался вдоль арктического побережья и в южной половине России в ЕЧР и на востоке от Саян до слияния Аргуни с Шилкой. Избыток - в полосе между 60-65ос.ш. от верховьев Волги до Верхоянского хребта, а также на побережье Охотского моря.

Наиболее выраженно аномальным летним месяцем был июль, когда сформировалось несколько областей экстремальных аномалий обоих знаков. Практически на всей ЕЧР наблюдался дефицит осадков, южнее 60ос.ш. - менее 40% нормы, в ряде областей на западе ЦФО, юге Приволжского ФО - менее 20%: здесь на большинстве станций осадки были ниже 5-го процентиля (в Балашове Саратовской области месячная

сумма осадков оказалась нулевой; в Воронеже выпало 3% нормы). В ЦФО выпало 37% нормы - вторая минимальная величина с 1936 г. Напротив, на Дальнем Востоке сформировалась область избыточного увлажнения с максимумом на западном побережье Охотского моря - более 2 норм осадков (в Магадане - 446%). Дефицит осадков (местами экстремальный) наблюдался вдоль арктического побережья, в Якутии, При- и Забайкалье, на Камчатке. Избыток осадков выпал в Западной и местами Средней Сибири. В июне следует отметить избыток осадков в ЕЧР и также на побережье Охотского моря, дефицит

– вдоль арктического побережья АЧР, на юге Западной Сибири, юге Якутии и Приамурье. В августе наиболее значительная область избытка осадков сложилась в Средней и

Западной Сибири, также на Урале; весь Дальний Восток, а также юг АЧР были охвачены дефицитом осадков. Необходимо упомянуть серьезный дефицит осадков на юге ЕЧР, особенно сильный на побережьях Черного и Каспийского морей (до 20% нормы; в Махачкале и Краснодаре зафиксированы нулевые суммы осадков).

Дефицит осадков в разные месяцы в течение лета в центре и на юге ЕЧР вызвал ряд засух сильной и средней интенсивностей в ряде областей ЦФО, а также Приволжского и Южного ФО и в Ставропольском крае СКФО.

Рисунок 2.3 - См. рис. 2.2, но для среднемесячных аномалий (с декабря 2013 г. по ноябрь 2014 г.).

Осень. В целом по территории России осень была сухой: относительная аномалия осадков 92% нормы, частота такой аномалии около 1 раза в 7-8 лет. Чрезвычайно сухим сезон был в ЕЧР: 68% нормы - самая сухая осень с 1936 г. Экстремальные сезонные аномалии ниже 5-го процентиля отмечены на севере в Архангельской, Ленинградской, Вологодской областях и на юге: в ЮФО, южных областях ЦФО и Приволжского ФО. Сухо, местами экстремально, было в При- и Забайкалье, в нижнем течении Амура. Избыток осадков наблюдался в Западной и местами в Средней Сибири, на юге Якутии и Чукотки.

Экстремально сухие условия в ЕЧР сложились в основном за счет сентября и ноября. Осредненные по ЕЧР осадки сентября составили 62% нормы - минимальная величина в ряду; самые значительные аномалии наблюдались на станциях Приволжского ФО (Оренбург - 6% нормы). В ноябре осредненные по ЕЧР осадки 53% нормы - третья минимальная величина в ряду. Наиболее сильный дефицит осадков наблюдался в Центральном и Приволжском ФО, на многих станциях количество выпавших осадков было меньше 5-го процентиля. Наименьшее количество осадков наблюдалось на станциях Елец, Павелец, Мичуринск, Тамбов - выпало 4% нормы. Эти же два месяца определили сухую осень в Байкальском регионе и нижнем течении Амура.

Влажную осень в Западной Сибири определили условия сентября и октября.

Избыток осадков на Чукотке наблюдался все три осенних месяца.

(темно зеленым выделены значения, попавшие в число трех наибольших (ранг 1, 2 или 3), светло-зеленым - попавшие в число пяти наибольших (ранг 4 или 5), желтым - попавшие в число трех наименьших за период с 1936 г.).

Таблица 2.1 Средние годовые (январь - декабрь) и сезонные осадки (в % от нормы 1961-90 гг.) для физико-географических регионов России и федеральных округов РФ в 2014 году

Декабрь 2014 г. был малоснежным на Дальнем Востоке, в особенности на побережьях Охотского и Восточно-Сибирского морей, в Якутии, Забайкалье (менее 40% месячной нормы осадков). Так же мало осадков выпало на Алтае. Наиболее значительный избыток осадков выпал в низовьях Амура, на ряде станций экстремальный; наибольшее количество осадков зафиксировано на станции им. Полины Осипенко: 333%. В ЕЧР значительный избыток осадков наблюдался на северо-западе и востоке, в Западной

Сибири на юге и в низовьях Енисея. Чрезвычайно значительная аномалия осадков в Саянах объясняется очень малыми нормами осадков на некоторых горных станциях.

:вероятности непревышения рассчитаны по данным за 1936-2013 гг. и выражены в % (темно зеленым выделены значения, попавшие в число трех наибольших (ранг 1, 2 или 3), светло-зеленым - попавшие в число пяти наибольших (ранг 4 или 5), желтым - попавшие в число трех наименьших).

Таблица 2.2 Вероятности непревышения средней годовой (январь - декабрь) и средних сезонных осадков для физико-географических регионов России и федеральных округов РФ в 2014 году

Тенденции современных изменений режима осадков

На рис. 2.5 представлено пространственное распределение коэффициентов линейных трендов атмосферных осадков на территории России для 2014 года в целом и для сезонов года. Оценки получены по станционным временным рядам годовых и сезонных аномалий осадков за 1976-2014 гг. в точках расположения станций.

Численные оценки трендов (значения коэффициентов линейного тренда и доля объясненной им дисперсии ряда) для регионально осредненных значений количества выпавших осадков приведены в таблице 2.3 в % нормы / 10 лет (для краткости в этом разделе часто будем писать просто % /10 лет). Временные ряды средних за год и за каждый сезон аномалий месячных сумм осадков (мм/месяц) представлены на рис. 2.1 для России и на рис. 2.6, 2.7 для физико-географических регионов и Федеральных округов России (среднегодовые аномалии). На всех временных рядах показаны 11-летние скользящие средние, линейные тренды за 1976 - 2013 гг. с 95%-й доверительной полосой, оцененные методом наименьших квадратов.

На территории России в целом преобладает тенденция к росту годовых сумм осадков (рис. 2.5). Скорость роста превышает 5%/10 лет лишь в ряде областей Сибири и Дальнего Востока и на юго-востоке Северо-Кавказского ФО. Незначительное убывание годовых осадков (менее 5%/10 лет) наблюдается на большей части ЕЧР и на Южном

Урале. Годовые осадки также убывают в полосе вдоль южной границы Дальневосточного ФО и на севере Чукотского АО.

Рисунок 2.5 Пространственные распределения локальных коэффициентов линейного тренда годовых и сезонных сумм атмосферных осадков за 1976-2014 гг. на территории РФ (% от нормы за 10 лет).

Тренд среднегодовых осадков, осредненных по территории РФ, составляет 2.0% нормы/10 лет при вкладе в дисперсию 27%, т.е. тренд значим на уровне 1%. Рис. 2.6 показывает, что выраженный рост годовых осадков наблюдается со второй половины 1980-х гг. Наибольший вклад в общую изменчивость годовых осадков дают тренды для физико-географических регионов: Средняя Сибирь (3.6% /10 лет, вклад в дисперсию 28%), Восточная Сибирь (3.6% /10 лет; 16%), а также Сибирском (2.4% /10 лет, 24%) и Дальневосточном ФО 2.9% /10 лет, 19%). Отрицательный, очень малый и незначимый тренд - лишь в Приволжском ФО. В Средней Сибири положительный значимый на 5%- ном уровне тренд отмечается во все сезоны, кроме зимы.

Очень значительные межгодовые колебания региональных осадков, в особенности для относительно небольших регионов, в ряде случаев могут приводить к существенной нестабильности оценок от года к году даже тренда среднегодовых осадков. Так, в Прибайкалье и Забайкалье для периода 1976-2013 гг. оценки составляли 3.2% /10 лет, 15% объясненной дисперсии. Очень сухой для региона год (85% нормы, второе минимальное значение в ряду) привел к тому, что для периода 1976-2014 гг. оценки значительно изменились: 2.1% нормы/10 лет, 7% объясненной дисперсии.

Следует иметь в виду, что региональные тренды выявляются на фоне изменений с периодом нескольких десятилетий, так что нельзя с уверенностью утверждать именно о наличии тренда, а не определенной фазы таких колебаний, хотя для некоторых регионов после середины 1980-х гг. наблюдается явный рост годовых осадков (рис. 2.6, 2.7): Средняя и Восточная Сибирь, Прибайкалье и Забайкалье (исключая 2014 г.), Северо- Западный, Сибирский и Дальневосточный ФО.

Наиболее значительный рост сезонных сумм осадков в целом по территории РФ наблюдается весной (5.7% нормы / 10 лет, вклад в дисперсию 29%). Рост осадков происходит практически по всей России, особенно значительный в Восточной Сибири (до 15-20% нормы / 10 лет). За счет очень сухой осени 2014 г. (в особенности в ЕЧР и Байкальском регионе) значительно уменьшился тренд осеннего сезона: 1.9% нормы / 10 лет, вклад в дисперсию 8% для 1976-2014 гг. по сравнению с 2.4% / 10 лет, 13% вклад в дисперсию для 1976-2013 гг. Зимой рост осадков происходит в основном на севере и юге страны, а летом - на АЧР.

b, % /10 лет - коэффициент линейного тренда, D% - вклад тренда в дисперсию. Выделены значения тренда, значимые на 1%-м уровне

Таблица 2.3 Оценки линейного тренда осредненных за год (январь - декабрь) и по сезонам регионально осредненных месячных сумм атмосферных осадков для регионов России за 1976-2014 гг

Зимой и летом осадки уменьшаются в ряде областей: зимой на севере Дальневосточного ФО и в Средней Сибири. Летом убывают осадки в ЕЧР (кроме севера): отрицательные тренды наблюдаются как для ЕЧР в целом, так и для всех ФО, кроме Северо-Западного, а также в районе Обской губы, на Арктическом побережье (Таймыр и восточнее), на Камчатке. В эти два сезона значимый тренд отмечен только для Средней Сибири.

Рисунок 2.6. Осредненные за год и по территории регионов РФ аномалии месячных сумм осадков (мм/месяц) за 1936-2014 гг. Сглаженная кривая соответствует 11-летнему скользящему осреднению. Линейный тренд показан за 1976-2014 гг. с 95%-й доверительной полосой.

Рисунок 2.7. - То же, что на рис. 2.6., но для ФО РФ.

Тенденции изменений режима осадков горных районов Кавказа

В разделе анализируются временные ряды климатических переменных, характеризующих режим осадков, для трех горных станций: Ахты, Теберда, Терскол (высота > 1000 м над уровнем моря), и для сравнения данные по двум м/станциям, расположенным в предгорном районе - Нальчик (500 м н.у.м) и степном - Прохладная (198 м н.у.м.). Более подробная географическая характеристика приведена в разделе 1.

Изменение режима осадков не столь очевидно, как изменение температурного режима. На всех станциях наблюдается рост годовых сумм осадков, но статистически незначимый (таблица 2.4). В разные сезоны наблюдаются как увеличение, так и уменьшение сезонных сумм осадков.

Средняя годовая сумма осадков в Ахты (393 мм) меньше суммы осадков в Теберде (797 мм) примерно в 2 раза, и абсолютная величина скорости роста в Теберде также примерно вдвое выше: таким образом, нормированные на среднее величины тренда примерно равны: 3.2% (нормы)/10 лет и 2.7%/10 лет. Однако тенденции изменения сезонных сумм осадков и показателей средних (не менее 5 мм), интенсивных (не менее 20 мм) и экстремальных осадков на обеих станциях имеют, так же, как в случае с температурой, общие черты и некоторые различия (рис. 2.8).

Следует отметить значимый рост осадков средней интенсивности в Теберде (D=20%); интенсивные осадки здесь формально убывают, но отношение сигнал/шум D=0; зимние и летние осадки, в том числе интенсивные, убывают, но статистически незначимо. В Ахты быстрее всего растут годовые максимумы.

R - сумма осадков, Max -максимум суточных осадков, NR5 - число дней с осадками не менее 5 мм, NR20 - то же не менее 20 мм; b - значение коэффициента линейного тренда (мм/10 лет или число дней/10 лет); D (%)-вклад тренда в суммарную дисперсию.

Таблица 2.4 - Характеристики линейного тренда b (D) за 1976-2014 гг. некоторых показателей среднегодового и среднесезонного режима осадков на станциях Кавказского региона

*серым цветом выделены отрицательные тенденции изменения переменной

Рисунок 2.8 -Ход годовых сумм осадков и линейный тренд 1976-2013 гг. горных станций Ахты, Теберда, высокогорной станции Терскол, предгорной станции Нальчик и степной станции Прохладная, 1961-2013 гг.( b - значение углового коэффициента линейного тренда (мм/10 лет); D (%)- вклад тренда в суммарную дисперсию за 1976-2013 гг.).

Значимый на 1%-м уровне рост сумм осадков и осадков разной интенсивности наблюдается осенью на степной станции Прохладная. Летом же здесь происходит близкое к значимому убывание осадков. Для Нальчика уменьшение сумм осадков наблюдается весной (за счет снижения максимальных осадков) и летом (из-за уменьшения числа дождливых дней). В Прохладной сумма весенних осадков уменьшается за счет числа дней, как со средними, так и ливневыми осадками. Общая тенденция для всех станций - увеличение осенних сумм осадков, особенно выраженное (D=13%) для Нальчика (при очень существенном тренде числа дней со средними осадками: D=32%).

Выводы. В целом по территории РФ среднегодовые осадки были близки к норме 1961-90 гг. - 101%: это значительно меньше ожидавшегося при сохранении наблюдающейся с конца 1980 гг. тенденции роста осадков. За последнее десятилетие лишь две годовые суммы осадков были меньше текущей; остальные - значительно больше. Дефицит осадков во все сезоны наблюдался в европейской части России (ЕЧР); в ЦФО за год выпало 80% нормы - третья минимальная величина с 1936 г. Из сезонов выделяется сухая осень (92% нормы: такая или большая по величине отрицательная аномалия за последние 20 лет наблюдалась еще лишь дважды) - в основном за счет ЕЧР (68% нормы - самая сухая осень с 1936 г.) и влажная зима (113% нормы). В азиатской части России (АЧР) во все сезоны выпало больше или около нормы осадков, в особенности в Западной Сибири: в Уральском ФО за год выпало 117% нормы осадков, больше за период наблюдений выпадало лишь дважды - в 2002 г. 122% и в 2001 г. 118% нормы. Выпавшие в Алтайском крае в мае экстремальные осадки привели к чрезвычайной ситуации: сильнейшему паводку с почти миллиардными убытками. Сухо в целом за год было на юге АЧР от Саян до Тихоокеанского побережья.

Тренд годовых осадков в целом по России за 1936 - 2014 гг. составил 2% нормы за 10 лет и значим на 1%-м уровне (вклад в общую изменчивость - 27%). В основном растут осадки весной: 5.7% нормы / 10 лет, вклад в дисперсию 29%. В остальные сезоны тренд также положителен, но статистически незначим. Зимой и летом на обширных территориях наблюдается убывание осадков, особенно заметное летом в ЕЧР (-2.6% нормы/ 10 лет; в ЦФО -5% и в ПФО -4.6% нормы/ 10 лет).

Годовые осадки растут на всех горных, предгорных и степных станциях Кавказа, однако линейный тренд незначим. Значимый рост осенних осадков наблюдается на степной станции Прохладная (растут осадки всех категорий, включая сезонные максимумы и число дней с интенсивными- выше 20 мм - осадками). Осенью сезонные суммы осадков растут во всех высотных зонах.

3. СНЕЖНЫЙ ПОКРОВ ЗИМОЙ 2013/2014 г

Анализ состояния снежного покрова каждого зимнего сезона осуществляется по данным с 1 июля прошедшего года по 30 июня текущего года.

Для описания состояния снежного покрова использовались следующие характеристики:

число дней с покрытием снегом более 50 % территории вокруг метеостанции по данным ежедневных наблюдений (для оценки продолжительности залегания снежного покрова);

дата появления первого снега;

максимальная за зимний сезон высота снежного покрова; запас воды в снеге по данным маршрутных снегосъемок.

Анализ изменений характеристик снежного покрова проводился по данным в точке и по рядам средних для 9 квази-однородых климатических регионов, выбранных на основании классификации Алисова (Алисов, 1956). Средние для регионов значения характеристик получены следующим способом. Аномалии на метеостанциях арифметически осреднялись по квадратам сетки (1?N x 2?E), а затем с весовыми

коэффициентами в зависимости от широты квадрата проводилось осреднение по регионам, показанным на рис. 3.1, и территории России. Методика наблюдений за характеристиками снежного покрова неоднократно изменялась. После 1965 г. нарушений однородности, вызванных изменением процедуры наблюдений, не было, поэтому исследование многолетних характеристик снежного покрова проведено по данным за период с 1966 г. Использованы нормы (средние многолетние значения) характеристик снежного покрова за период 1971-2000 гг.

В таблице 3.1 приведены значения пространственно осредненных аномалий характеристик снежного покрова зимой 2013- 2014 гг. для регионов России и их ранги по данным за 1966-2014 гг.

Особенности состояния снежного покрова зимой 2013-2014 гг.