Особенности климата на территории Российской Федерации за 2014 год

В конце ноября - начале декабря на 14 дней раньше нормы появился лед на Нижней Волге и на 20 дней раньше на Нижнем Дону. В середине декабря на Нижней Волге и Нижнем Дону, на реках Калининградской области лед растаял.

В первой декаде декабря на 13-21 день раньше нормы, установился ледостав на Енисее, на участке г. Енисейск - пгт. Стрелка. Во второй декаде декабря, на 11 дней раньше нормы, установился ледостав в низовьях Ангары.

Выводы. На реках Европейской части России вскрытие рек произошло в основном раньше обычного до 3-4 недель, во многих случаях в сроки, близкие к наиболее ранним за время наблюдений, а на некоторых реках - раньше самых ранних сроков за период наблюдений (из крупных - на р. Кама у г. Сарапул). В Азиатской части страны, хотя в основном вскрытие также происходило раньше обычного, но отклонения от нормы преимущественно были не так велики. На Нижнем Амуре вскрытие проходило с затоплением поймы, подтоплением линий связи, дорог, населенных пунктов. На некоторых реках (в том числе, Колыме) вскрытие произошло на 2-7 суток позже нормы.

Ледообразование на большей части территории России происходило раньше обычного, но на ряде рек (Нева, Колыма, Белая, Иртыш) - позже. В некоторых случаях (Нижняя Волга, Нижний Дон) появившийся значительно, на 2-3 недели раньше нормы (в конце ноября - начале декабря) лед растаял в середине декабря.

5. СЕВЕРНАЯ ПОЛЯРНАЯ ОБЛАСТЬ

Мониторинг климата приземной атмосферы Северной полярной области (СПО) ведется как для области в целом, так и для отдельных ее частей (рис. 5.1) на основе постоянно пополняемой базы приземных метеорологических данных для полярных районов (http://www.aari.nw.ru). Ниже приводятся оценки изменения температуры воздуха и количества осадков СПО за период 1936-2014 гг.

Исходными данными послужили данные наблюдений 250 стационарных

Рисунок 5.1 - Положение метеорологических станций (красные точки), дрейфующих станций и буев (синие точки) в СПО и границы рассматриваемых районов:

Метеорологических станций, а также данные, поступающие с дрейфующих буев МПАБ.

1 - Атлантический; 2 - Североевропейский; 3 - Западносибирский; 4 - Восточносибирский;

5 - Чукотский; 6 - Аляскинский; 7 - Канадский

Температура воздуха. Для расчета аномалий температуры воздуха, осредненных по территории СПО и территориям климатических районов использован метод оптимального осреднения. Оценки аномалий получены относительно рекомендованного ВМО стандартного базового периода 1961-1990 гг. В качестве сезонов рассматривались: зима (декабрь-февраль), весна (март-май), лето (июнь-август) и осень (сентябрь-ноябрь). За год принимался период с декабря предыдущего года по ноябрь рассматриваемого.

Оценки аномалий средних сезонных и годовой температуры воздуха за 2014 г. по отдельным широтным зонам (70-85, 60-70 и 60-85° с.ш.) представлены в таблице 5.1.

Значение пространственно осредненной аномалии среднегодовой температуры воздуха СПО составило 2.2°С, и 2014 г. стал третьим из самых теплых лет за период с 1936 г. Наиболее теплым был 2011 г. с аномалией температуры 2.3°С. Аномалия среднегодовой температуры воздуха в широтной зоне 70-85° с.ш. оказалась равной 2.6°С, а в зоне 60-70° с.ш. 1.7°С. Соответственно эти значения оказались четвертым и первым среди самых теплых лет.

Таблица 5.1 - Аномалии температуры воздуха в 2014 г., осредненные по территории СПО и по широтным зонам, в среднем за год (декабрь 2013 - ноябрь 2014) и за сезоны: ДT, °C - отклонения от средних за 1961-1990; R - ранг в ряду убывающих температур за 1936-2014 гг.

Пространственное распределение аномалий среднегодовой и средних сезонных температур воздуха на территории СПО приведено на рис. 5.2. Числовые значения регионально осредненных аномалий температуры, наблюдавшихся в 2014 году, по отдельным климатическим районам СПО приведены в таблице 5.2. Более подробные данные для северных и южных частей районов см. на сайте

Рисунок 5.2 - Аномалии среднегодовой и средних сезонных температур воздуха на станциях СПО, °С.

В 2014 г. году области крупных положительных аномалий температуры располагались преимущественно в приатлантическом и притихоокеанском секторах, на территории Атлантического, Чукотского и Аляскинского районов. Самые крупные аномалии наблюдались в районе Чукотского моря.

Временные ряды пространственно осредненных аномалий среднегодовой температуры воздуха для районов широтной зоны 60-85° с.ш. и районов арктических морей (70-85° с.ш.) и их линейные тренды за весь период с 1936 года, за последние тридцать и десять лет, представлены на рис. 5.3. Характеристики линейного тренда, оцененные по этим рядам за 1936-2014 гг., приведены в таблице 5.3.

В течение 1936-2014 гг. наблюдается статистически значимый (на 5-% уровне значимости) положительный линейный тренд среднегодовой температуры в целом для СПО и для отдельных широтных зон (60-70 и 70-85° с.ш.). Линейное (по тренду) повышение температуры воздуха за 79 лет в этих широтных зонах составило 1.18, 1.11 и 1.11°С соответственно. Значимый годовой тренд потепления прослеживается во всех районах, за исключением Североевропейского и Западносибирского. Потепление за 79 лет составляет в районах от 0.71 до 1.74°С. Для СПО в целом значимый тренд обнаруживается во все сезоны; линейное повышение температуры составило за 79 лет около 0.95 (зима), 1.58 (весна), 0.95 (лето) и 0.87 °С (осень).

Таблица 5.2 - Аномалии температуры воздуха в 2014 г. (отклонение от нормы за 1961- 1990 гг.) для отдельных районов СПО (в среднем за год и сезоны), °С

Таблица 5.3 - Коэффициенты линейного тренда средней за сезон и за год (декабрь-ноябрь) температуры воздуха за период 1936-2014 гг. по регионам СПО, b, °С/10 лет - коэффициент линейного тренда, D% - вклад тренда в дисперсию

Прим ечан ие . Жирным шрифтом выделены значения, статистически значимые на уровне значимости 5%

В течение последних тридцати лет (1985-2014 гг.) температура росла во всех регионах СПО. В целом для СПО линейный рост среднегодовой температуры составил около 2.0°С за 30 лет (или 0.66°С/10 лет).

В районах арктических морей в течение 1936-2014 гг. всюду знак тренда положительный. В последнем 30-ти летнем периоде наиболее высокими темпами повышение температуры происходит в районе Карского моря и на севере Канадского Арктического архипелага. Линейное повышение среднегодовой температуры воздуха здесь составило около 3.9 и 3.1°С за 30 лет.

Атмосферные осадки. Оценка многолетних изменений количества осадков в СПО проводится по тем же климатическим районам, что и для температуры воздуха. За холодный сезон принимается период с октября по май, а за теплый - с июня по сентябрь. В таблице 5.4 представлены относительные аномалии сезонных и годовых сумм осадков в 2013/14 г. для СПО и для отдельных климатических районов.

Рисунок 5.3 - Временные ряды аномалий среднегодовой температуры воздуха для отдельных районов широтной зоны 60-85° с.ш. и районов арктических морей (70-85° с.ш.).

Наибольшее количество осадков за год выпало в Западносибирском районе (на 19.5% выше нормы). Наименьшее - в Канадском районе (на 9.4% ниже нормы) вследствие более сухого холодного периода (осадков выпало на 29.2% ниже нормы).

На рис. 5.4 приведены временные ряды годовых сумм осадков для районов арктических морей. В таблице 5.5 представлены оценки трендов в изменении сезонных и годовых сумм осадков с 1936 по 2014 г. по северным (70-85° с.ш.), южным (60-70° с.ш.) частям климатических районов, а также для районов в целом.

Таблица 5.4 - Относительные аномалии (%) сезонных и годовых сумм осадков в 2013/14 г. (в % от нормы 1961-1990 гг.)

Таблица 5.5 - Оценки линейного тренда регионально осредненных сезонных и годовых сумм осадков за период 1936-2014 гг., b, мм/10 лет - коэффициент линейного тренда, D,% - вклад тренда в полную дисперсию

Прим ечан ие . Жирным шрифтом выделены значения, статистически значимые на уровне значимости 5%

В многолетних изменениях годовых сумм осадков за период 1936-2014 гг. в СПО наблюдается тенденция их статистически значимого их увеличения со средней скоростью около 3 мм/10 лет. При этом рост осадков преимущественно отмечается в канадско- европейском секторе, включая Атлантику, и, в основном, в холодный период года.

Тенденция к убыванию осадков уверенно обнаруживается в Чукотском районе в течение всего года и в районах арктических морей азиатского сектора СПО в теплый период года. Более всего рост осадков выражен в южной части Североевропейского района (15.3 мм/10 лет для осадков холодного периода и 18.0 мм/10 лет для годовых сумм), а уменьшение - в Восточно-Сибирском и Чукотском морях (11.6 и 13.6 мм/10 лет для годовых сумм осадков).

Рисунок 5.4 - Временные ряды регионально осредненных годовых сумм осадков

В заключение отметим, что результаты мониторинга состояния приземной атмосферы в Северной полярной области позволяют сделать вывод о сохранении в последние годы тенденции к потеплению в высоких широтах.

Морская Арктика

Присутствие океана и морского льда в центре Арктики влияет на формирование арктического климата и определяет его влияние на глобальный климат. Поэтому изменениям климата в этой части Арктики, названной морской Арктикой, уделяется особое внимание. К морской Арктике здесь относятся морская часть Арктической зоны Российской Федерации (арктические моря от Баренцева на западе до Чукотского на востоке и прилегающая часть Арктического бассейна в пределах 200-мильной экономической зоны), а также остальные акватории Северного Ледовитого океана (СЛО), покрываемые льдом в зимний период.

Для оценки изменений приповерхностной температуры воздуха (ПТВ) в этой области использованы данные 41 метеорологической станции на островах и побережье Северного Ледовитого океана (рис. 5.6). Средняя за летние месяцы (июнь-август) температура воздуха достигла наибольшего значения (5.9°С) за весь период наблюдений в 2012 году. В летние сезоны с 2005 по 2012 гг. средняя ПТВ составляла 5°С и более в 6 случаях из 9. Такие средние температуры летом не отмечались ни разу до этого с начала рассматриваемого периода. Летом 2013 года температура понизилась до 4.8°С и незначительно (до 4.9°С) возросла в 2014 году.

Средняя приповерхностная температура воздуха за зимний сезон (декабрь - февраль) превышала значение -21°С в период с 2006 по 2014 гг. 7 раз из 9, чего не отмечалось ни в один год с 1951 по 2005 гг. Самые теплые зимние сезоны отмечены в 2011 г. (-19.6°С) и в 2012 г. (-19.7°С). Зимой 2014 года средняя ПТВ составила -20.6°С, что соответствует 6-му месту в ряду самых теплых зимних сезонов за 1951-2014 гг. Из рис. 5.5 видно, что рост средних зимних и летних температур в морской Арктике начался после 1990 года и достиг максимума в 2011-2012 гг.

Рисунок 5.5 - Средняя за декабрь-февраль (слева) и за июнь-август (справа) месяцы приповерхностная температура воздуха на 41 станции в морской Арктике в 1951-2014 гг. Положение станций показано в центре.

Морские льды. Морской ледяной покров играет важную роль во взаимодействии между Арктикой и остальной частью глобальной климатической системы и, в то же время, является индикатором изменений арктического климата. В результате усиления потепления с конца 1990-х годов сентябрьская площадь арктического морского льда к 2012 году сократилась почти в два раза по сравнению с 1980-ми годами. В сентябре 2012 года средняя площадь льда в Арктике составила 3.61 млн. кв. км с минимальным значением 3.37 млн. кв. км 22-25 сентября. В сентябре 2013 года средняя площадь льда увеличилась до 5.35 млн. кв. км, а сентябре 2014 года несколько уменьшилась до 5.28 млн. кв. км (рис. 5.6 и 5.7). При этом последовательно углубляющимся сентябрьским минимумам площади льда с самым глубоким минимумом в сентябре 2012 года, соответствуют максимумы летней температуры с абсолютным максимумом в 2012 году. В целом за период спутниковых наблюдений за морским льдом изменения сентябрьской площади льда и летней ПТВ тесно связаны между собой с коэффициентом корреляции -

0.93 (рис. 5.6). При этом зависимость сохраняется и для межгодовых колебаний сентябрьской площади льда и летней ПТВ (коэффициент корреляции - 0.78).

В Сибирских арктических морях (Карское, Лаптевых, Восточно-Сибирское и Чукотское моря) сентябрьская площадь льда после 1998 года сокращалась еще более быстрыми темпами до 2005 года (рис. 5.7). В последующие годы площадь льда в Сибирских морях колебалась около 250 тыс. кв. км в пределах от 360 до 130 тыс. кв. км. В сентябре 2014 года ее значение составило 279 тыс. кв. км.

Рисунок 5.6 Средняя площадь морского льда в сентябре по данным NSIDC

и летняя приповерхностная температура воздуха в морской Арктике (слева) в 1979-2014 гг. Справа - средняя площадь морского льда в сентябрев Сибирских арктических морях по данным ААНИИ в 1924-2014 гг. Пунктирные кривые - аппроксимация ортогональными полиномами 3 степени. R - коэффициент корреляции между площадью льда и температурой воздуха. В скобках - тоже для отклонений от полинома.

Рисунок 5.7 - распределение сплоченности льда во второй половине сентября в 2012, 2013 и 2014 гг. (Данные сайта ААНИИ

Северный Ледовитый океан. Для мониторинга изменений климата в морской Арктике особое значение имеет слежение за атлантической водой, поступающей в Арктический бассейн - конечное звено североатлантической части глобального океанического «конвейера». Данные о температуре в слое атлантической воды в Арктическом бассейне, полученные в ходе экспедиционных исследований по 2014 год включительно (рис. 5.8) показывают сохранение повышенных ее значений, установившихся с середины 1990-х годов.

Более детальные сведения о происходящих изменениях климата в Северном Ледовитом океане можно найти в ежеквартальном и годовом «Обзоре гидрометеорологических процессов в Северном Ледовитом океане» на сайте

6. ВЕЧНАЯ МЕРЗЛОТА

Мощность сезонно-талого слоя (СТС) является одним из основных параметров, характеризующих изменения состояния многолетнемерзлых грунтов (ММГ) за счет климатических и иных факторов, в числе которых следует указать техногенное воздействие и изменения растительного покрова. Источником наиболее репрезентативных данных о мощности СТС на территории России в настоящее время являются измерения, проводимые в рамках международного проекта циркумполярного мониторинга (CALM). Они осуществляются на площадках, характеризующих типичные ландшафтно- топографические условия различных участков криолитозоны. Расположение площадок исключает техногенное воздействие. Что касается растительности, то на большинстве площадок приводятся ее характеристики, отслеживаются и фиксируются ее естественные изменения с тем, чтобы их можно было учесть при интерпретации наблюдений. На Российских площадках CALM за все время наблюдений не было отмечено значительных изменений растительности, выходящих за рамки межгодовой изменчивости по биомассе, что позволяет говорить о наличии однородных по этому показателю рядов наблюдений. Измерения проводятся в конце теплого периода в соответствии со стандартным протоколом в 121 узле регулярной сетки с шагом 100 метров на площадках размером 1Ч1 км или с шагом 10 м на площадках размером 100Ч100 м погружением щупа в грунт до упора о мерзлый слой. температура воздух осадок агроклиматический

На рис. 6.1 приведена карта расположения российских площадок CALM и данные измерений за 2014 г. Ежегодная мощность СТС на площадках CALM, ее среднее значение (СР, см) и тренд (ТР, см/10 лет) за период наблюдений 1999-2014 гг. показаны в таблице

Рисунок 6.1 - Мощность СТС за 2014 г. (показаны только площадки приславшие данные до 15 декабря 2014 г.)

При анализе данных нужно принимать во внимание экспедиционный характер измерений. Притом, что максимальной мощности СТС достигает в конце теплого периода года, сроки измерений заметно рознятся. Так, в 2009 году на всех трех площадках Западной Сибири измерения были проведены 1 августа, более чем за месяц до окончания теплого периода. Очевидно, эти данные занижают фактически достигнутую к сентябрю мощность СТС. Некоторые особенности связаны и с применяемой техникой измерений. Так, в 2012 году на площадке R24 в ЕЧР измерения проводились щупом длиной 135 см и не выявили упорного слоя при полном погружении в грунт, поскольку он находился на большей глубине.

Табица 6.1 - Ежегодная мощность СТС (см) на площадках CALM, среднее значение (СР, см) и тренд (ТР, см/10 лет) за весь период наблюдений 1999-2014 гг.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 6.2. - А - средний многолетний СТС (см); Б - продолжительность ряда наблюдений (годы); В - тренд СТС за весь период наблюдений (см/10 лет); Г - изменение СТС в 2014 г. по сравнению с предыдущим годом (см)

Особенности состояния СТС в 2014 году. Из 64 российских площадок, на которых когда-либо проводились измерения, в 2014 году были задействованы 36. Сравнение многолетних данных с данными 2014 г. показывает, что на большей части криолитозоны СТС был в пределах климатической нормы (рис. 6.2а). При этом стоит отметить сравнительно небольшую продолжительность рядов измерений, которые редко превышают 10-15 лет (рис 6.2б), что затрудняет объективную оценку многолетних изменений. Вместе с тем, используя отрывочные данные за более ранние годы, в том числе и по другим площадкам, можно констатировать продолжающуюся тенденцию к увеличению мощности на большей части криолитозоны по сравнению с серединой 1990х годов. Наибольшая тенденция проявляется на Европейском Севере, где, несмотря на замедление темпов роста СТС, тренд достигал 47 см/10 лет (см. таблицу 6.1, рис. 6.2в). Вместе с тем, в 2014 г. на севере ЕЧР произошло заметное уменьшение СТС по сравнению с предыдущим годом, составившее от 2 до 22 см (рис. 6.2г). Существенное уменьшение СТС в 2014 г. по сравнению с предыдущим годом произошло и на площадках Западной Сибири (8-15 см), кроме двух, расположенных в южной части региона в районе Надыма и Уренгоя. На этих двух площадках изменения водного режима (подтопление) привели к заметному увеличению СТС.

В центральной Сибири изменения СТС в северной и южной частях были различны. На севере региона произошло повсеместное увеличение СТС на 7-9 см, при этом центральный район (Якутск) не показал существенных изменений, а в Забайкалье (Чара) произошло существенное уменьшение СТС на 10-13 см.

В Восточной Сибири мощность СТС увеличилась на большинстве площадок на 4-

12 см, при этом на двух площадкам мощность осталась неизменной, а на двух уменьшилась по сравнению с предыдущим годом на 4-6 см. На Дальнем Востоке также отмечено небольшое увеличение СТС от 2 до 7 см.

Таким образом, в 2014 г. по сравнению с предыдущим годом в ЕЧР и в Западной Сибири произошло уменьшение СТС, а в восточных регионах - увеличение. При этом в 62% случаев СТС в 2014 г. был выше средних многолетних значений, что может свидетельствовать о продолжении тенденции его увеличения в 21 веке, особенно выраженной в Западных и южных районах криолитозоны.

7. АГРОКЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ 2014 ГОДА

Мониторинг агрометеорологической составляющей климата за 2014 г. осуществляется на основании станционных данных по температуре и осадкам месячного разрешения для 455 станций на территории России и стран СНГ за период с 1951 г. по 2014 г., содержащихся в базе данных «Климат», поддерживаемой ИГКЭ.

Расчет агроклиматических показателей, характеризующих условия роста и развития сельскохозяйственных культур, выполняется с помощью системы «Климат- Почва-Урожай» (ФГБУ «ВНИИСХМ»). Показатели продуктивности - биоклиматический потенциал и климатически обусловленная урожайность - для всей земледельческой территории России также рассчитываются в рамках этой системы.

Анализ текущих значений агроклиматических показателей.

Расчет агроклиматических показателей выполнялся по станционным данным сети наблюдений на территории земледельческой зоны России. Аномалии этих показателей определялись относительно климатической нормы 1961-1990 гг. (базовый период) и относительно предшествующего десятилетия 2004-2013 гг. Показатели теплообеспеченности и влагообеспеченности сельскохозяйственных культур в 2014 г., осредненные по федеральным округам, представлены в таблице 7.1 и таблице 7.2. Следует отметить, что осреднение проводилось не по всей территории федерального округа или России в целом, а лишь в пределах условной земледельческой зоны южнее 66.5° с.ш. (до 90° в.д.), 60° с.ш. (до 130° в.д.), 55° с.ш. восточнее: поэтому некоторые цифры могут отличаться от приведенных в главах 1 и 2 (таким образом, например, «в среднем по России» означает «в среднем по земледельческой зоне России»).

Таблица 7.1 - Аномалии показателей термического режима в 2014 г. относительно средних за 2004-2013 гг. и 1961-1990 гг., осредненные по территории РФ и федеральных округов в пределах земледельческой зоны

Теплообеспеченность сельскохозяйственных культур. Агрометеорологические условия весны 2014 г. на территории земледельческой зоны России оценивались по показателям тепло- и влагообеспеченности. В среднем по земледельческой зоне России по сравнению с периодом 2004-2013 гг. температуры весны 2014 г. были выше на 1.7°С (таблица 7.1). По федеральным округам отклонения составили от 0.9 до 2.2°С. Вследствие положительных отклонений температуры на большей части земледельческой зоны возобновление вегетации наблюдалось на 3-9 суток раньше, чем в среднем за предшествующее десятилетие и на 5-14 суток раньше, чем в среднем за период 1961- 1990 гг. Но в то же время, на части территории Приволжского, Уральского и Дальневосточного ФО возобновление вегетации было зафиксировано позже на 4-10 суток.

Относительно средних величин последнего десятилетия летние температуры в 2014 г. были ниже на 0.2°С в среднем по территории земледельческой зоны РФ. Максимальные положительные отклонения от средних за 2004-2013 гг. отмечены в Северо-Кавказском (+0.8°С) ФО; максимальные отрицательные - на территории Уральского (?1.2°С) и Приволжского (?0.9°С) федеральных округов.

В 2014 г. относительно средних за период 2004-2013 гг. средняя температура воздуха за период вегетации яровых зерновых культур от даты всходов до даты уборки ( T зерн. ) практически на территории всей земледельческой зоны была на 0.2-1.8°С ниже (положительная аномалия 0.1°С отмечена лишь в ЦФО). Отклонения средней температуры теплого периода года между датами устойчивого перехода через 5°С весной и осенью ( TБКП ) в Европейской и Азиатской частях России были разного знака и изменялись от 0.3…0.7°С (ЕЧР) до ?0.1…?0.4°С (АЧР). Отклонение средней за вегетацию температуры по территории земледельческих регионов положительна и составляет 0.1°С. В целом по России отклонение сумм активных температур относительно предыдущего десятилетия отрицательно и составило ?51°С (?21°С в 2013 г.): отрицательные отклонения в диапазоне от ?25°С до ?200°С наблюдались в пяти федеральных округах (Южный, Северо-Кавказский, Приволжский, Уральский и Сибирский).

По сравнению с климатической нормой аномалия сумм активных температур (превышающих 10°С) составила +195°С (для сравнения: в 2013 г. +217°С) по земледельческой зоне России в целом. Максимальная величина аномалии составила

+336°С в Центральном ФО.

Влагообеспеченность сельскохозяйственных культур. Комплекс показателей для характеристики увлажненности территории включает следующие агрометеорологические величины: сезонные аномалии суммы осадков (выраженные в % от среднего за соответствующий период минус 100%); индекс сухости М.И. Будыко (ИС - безразмерная величина, равная отношению испаряемости к годовой сумме осадков); гидротермический коэффициент Г.Т. Селянинова (ГТК) для теплого периода года (май- август); суммарное количество осадков за период вегетации яровых зерновых культур от даты всходов до уборки яровых зерновых культур УRзерн. и суммарное количество осадков за теплый период года УRБКП (последние выражены в тех же единицах, что и сезонные аномалии).

Суммарное количество атмосферных осадков за период роста и развития яровых зерновых (УRзерн.) в 2014 г., выпавшее в отдельных земледельческих регионах, было ниже соответствующих величин за предшествующее десятилетие. Максимальные отклонения, рассчитанные относительно периода 2004-2013 гг., отмечены в Южном (?13%) и Центральном (?19%) ФО (таблица 7.2). Данные таблицы 7.2 показывают, что на территории Дальневосточного и Уральского ФО, где основные сельскохозяйственные площади заняты под яровыми культурами, за период от всходов до уборки зерновых в 2014 г. осадков выпало на 6-46% больше, чем в среднем за последнее десятилетие.

Отклонения оценок увлажненности сельскохозяйственного года в целом (УRБКП) от средних показателей за 2004-2013 гг. отрицательны на территории практически всех ФО и составляют по России в целом ?13%.

Количество осадков, выпавших весной 2014 г. на территории земледельческой зоны РФ, в целом на 8% меньше, чем за 2004-2013 гг. Максимальные отрицательные аномалии отмечены в Центральном, Приволжском и Дальневосточном ФО (?23%, ?26% и?17%). В то же время, оценки продуктивных запасов влаги в метровом и пахотном слоях почвы на дату возобновления вегетации, выполненные с помощью системы Климат- Почва-Урожай (таблица 7.3), были выше соответствующих средних значений за предшествующее десятилетие. По-видимому, аккумулированные за осенний и зимний период осадки способствовали сохранению удовлетворительных запасов влаги в почве к началу вегетации озимых зерновых культур. Но уже в мае наблюдаются отрицательные аномалии увлажненности практически во всех федеральных округах на 2-6 мм в пахотном слое почвы, что могло быть признаком развития засухи в отдельных регионах.

Таблица 7.2 - Показатели влажностного режима в 2014 г. и их отклонения от средних значений за периоды 2004-2013 гг. и 1961-1990 гг.

Аномалии летних осадков относительно 2004-2013 гг. отрицательны во всех земледельческих регионах, за исключением Уральского (31%) и Северо-Западного ФО (7%).

Наметившаяся за последние годы тенденция к росту осенних осадков на территории возделывания озимых зерновых культур в 2014 г. не сохранилась. Осенью 2014 г. в целом по земледельческой зоне России выпало осадков на 18% меньше, чем в среднем за 2004-2013 гг. (в ЦФО, ПФО и ЮФО - на 53%, 37% и 31%, соответственно).

На рис. 7.1 представлено пространственное распределение сумм осадков (мм) за вегетационный период 2014 г. и предшествующего 2013 г., и их средние значения за десять предыдущих лет (2004-2013 гг.) на территории земледельческой зоны РФ.

Оценки гидротермического коэффициента за период с мая по август, основной для производства большинства сельскохозяйственных культур, показывают, что уровень увлажненности в 2014 г. был ниже, чем в среднем за 2004-2013 гг. в Центральном, Приволжском, Южном, Северо-Кавказском и Дальневосточном ФО (таблица 7.2). Индекс сухости, характеризующий условия увлажненности за теплый период года, показывает, что влагообеспеченность практически на всей рассматриваемой территории была ниже, чем в среднем за предшествующее десятилетие. Показатели режима увлажненности по основным сельскохозяйственным регионам РФ представлены на рис. 7.1-7.3.

Распределение гидротермического коэффициента (ГТК) в течение вегетационного периода и за май-июнь в 2014 г. и 2013 г. и его средние значения за 2009-2013 гг. на территории земледельческой зоны РФ

В таблице 7.3 представлена динамика увлажненности, начиная с даты возобновления вегетации озимых зерновых культур, а затем за каждую вторую декаду месяца с мая по сентябрь. Расчеты показали, что запасы влаги на дату возобновления вегетации озимых зерновых культур на большей части рассматриваемой территории были удовлетворительными, но положительные аномалии были незначительны и составляли

1-3 мм в пахотном слое почвы. Данные таблицы 7.3 дополнены иллюстрациями рис. 7.3, где представлена динамика запасов влаги пахотного и метрового слоев почвы. В течение вегетационного периода 2014 г. на большей части рассматриваемой территории преобладала отрицательная динамика запасов влаги почвы в пахотном слое. На критическом уровне сохранялись запасы продуктивной влаги в почве с июня по август на территории Южного и Северо-Кавказского ФО; в июле и августе - Центрального и Приволжского ФО (выделено серым цветом в таблице 7.3). За период с июля по сентябрь 2014 г. запасы влаги в метровом слое почвы опускались ниже критической величины 50 мм на территории Южного и Северо-Кавказского ФО (серый цвет в таблице 7.3).

Таблица 7.3 - Продуктивные запасы влаги в пахотном и метровом слоях почвы (мм) на территории земледельческой зоны России в 2014 г. (система Климат-Почва-Урожай)

В разделе рассмотрены тенденции тепло- и влагообеспеченности территории земледельческой зоны России за период глобального потепления (1976-2014 гг.).

Оценки линейного тренда сумм температур воздуха выше 10°С представлены на рис. 7.4. В таблице 7.4 тренды представлены по федеральным округам РФ за период 1976- 2014 гг., а также 1995-2014 гг. Сравнение трендов за эти периоды позволяет сделать вывод, что положительная тенденция к росту этого показателя в последние десятилетия замедлилась, но сохраняется (кроме Сибирского ФО, где тренд за 1995-2014 гг. отрицателен). За период с 1976 по 2014 гг. скорость его роста колеблется в диапазоне от 45°С/10 лет в Сибирском ФО до 149°С/10 лет в Южном ФО. В среднем для территории России оценка тренда сумм активных температур воздуха за 1976-2014 гг. составляет 90°С/10 лет.

Линейные тренды продолжительности вегетационного периода (>5°C) и периода активной вегетации ( >10°C) с 1976 по 2014 гг. положительны и изменяются для отдельных федеральных округов от 2.8 до 5.6 сут. и от 1.9 до 5.3 сут. соответственно. В среднем по России соответствующие оценки линейного тренда составляют 3.6 сут./10 лет

Запасы продуктивной влаги в пахотном (0-20 см) и метровом (0-100 см) слоях почвы на момент возобновления вегетации, за май-июль 2014 г. и средние значения за 1961-1990 гг. за июль на территории земледельческой зоны РФ

Направленность и величина тенденций за период 1976-2014 гг. в изменении сезонных сумм осадков приведены в таблице 7.5 (аномалии сезонных осадков представлены как средние за один месяц сезона, так что размерность тренда сезонных осадков мм/мес/10 лет) и рис. 2.5. Положительная тенденция к росту весенних осадков на всей территории земледельческой зоны РФ сохраняется и для 1995-2014 гг. (исключая

ПФО). Тренды летних осадков за 1976-2014 гг. отрицательны во всех федеральных округах, за исключением Сибирского и Дальневосточного ФО, где скорости роста составляют 1.3 и 1.5 мм/мес/10 лет. Тренд осенних осадков положителен везде, кроме ПФО за 1976-2014 гг., а за 1995-2014 гг. - ЦФО, ЮФО и СКФО. Оценки линейного тренда ГТК для периода с мая по август, отрицательны, за исключением территории Сибири и Дальнего Востока (где они малы). Тренд ИС положителен везде, кроме СКФО.

Таблица 7.4 - Оценки трендов показателей термического режима на территории земледельческой зоны России

На рис. 7.5 представлено пространственное распределении оценок линейного тренда запасов влаги в пахотном слое почвы на дату возобновления вегетации и на вторую декаду мая. При построении карт использованы расчетные данные за период с 1976 по 2014 гг. (система Климат-Почва-Урожай). Отрицательные тенденции этого показателя характерны для ЕЧР, особенно ее центральных регионов. В то же время на территории Западной Сибири и Дальнего Востока прослеживается положительный тренд уровня увлажненности территории в весенние месяцы.

Таблица 7.5 - Оценки трендов показателей влажностного режима на территории земледельческой зоны России (ИС - отношение испаряемости к осадкам за год, ГТК - гидротермический коэффициент Г.Т. Селянинова)

Средняя скорость изменения (тренд) запасов продуктивной влаги в пахотном слое почвы (в мм/10 лет) за период с 1976 по 2014 гг.

Продуктивность сельскохозяйственных культур

В качестве показателя продуктивности основных сельскохозяйственных культур используется климатически обусловленная урожайность ( Y ), рассчитанная в системе Климат-Почва-Урожай при наблюдаемых агрометеорологических условиях и современном уровне земледелия.

Важный агроклиматический показатель - биоклиматический потенциал (БКП), который рассчитывается как суммарный урожай посева (агроценоза) за год в тоннах сухой биомассы. Биоклиматический потенциал характеризует первичную биологическую продуктивность агроэкосистем и достаточно тесно связан с урожайностью многоукосных трав, вегетирующих в течение периода с температурой воздуха выше 5°С.

Таблица 7.6 - Отклонения (%) биоклиматического потенциала и климатически обусловленной урожайности яровой пшеницы Y в 2014 г. от соответствующих величин в 2013 г. и средних за 2009-2013 гг. по федеральным округам РФ

Аномалии этих показателей продуктивности сельскохозяйственных культур в 2014 г. и их сравнительные оценки, приведены в таблице 7.6. Аномалии рассчитаны как отклонения от соответствующих значений в 2013 г. и от средних за предшествующие пять лет: 2009-2013 гг. и выражены в процентах от этих значений. Положительная аномалия продуктивности яровой пшеницы относительно прошлого года наблюдалась на преобладающей части сельскохозяйственных регионов ЕЧР: в Центральном, Приволжском, Южном и Северо-Кавказском ФО (таблица 7.6). Здесь положительные отклонения урожайности от значений 2013 г. достигали значительных величин (21.7- 58.6%). Климатически обусловленная урожайность яровой пшеницы в 2014 г. превысила урожайность 2013 г. на 58.6% в Южном и на 46.8% в Приволжском федеральных округах. Благоприятными были условия формирования урожая зерновых культур на Дальнем Востоке и в Сибири, где климатически обусловленная урожайность превысила уровень 2013 г. на 40.5% и 21.7% соответственно.

Сравнительные оценки показывают, что на большей части сельскохозяйственных площадей условия произрастания яровой пшеницы оказались лучше средних за 2009-2013 гг., в том числе в основных регионах ее возделывания - Приволжском и Центральном федеральных округах (рис. 7.6).

Климатически обусловленная урожайность яровой пшеницы (ц/га) в 2014 г. и соответствующие отклонения (%) от 2013 г. и средних значений за 2009-2013 гг.

В таблице 7.6 приведены отклонения (%) биоклиматического потенциала от соответствующих величин в 2013 г. и средних за 2009-2013 гг. по федеральным округам РФ. Величины аномалий на основных посевных площадях разнонаправлены по знаку и диапазон изменения оценок находится в интервале от ?14.5 до 18.2% относительно прошлого года. Для России в среднем величина аномалии биологической продуктивности пахотных земель незначительна и составила всего лишь 1.1%.

На рис. 7.7 представлено географическое распределение биоклиматического потенциала в 2014 г. и отклонения от величин 2013 г. и 2009-2013 гг. В целом, на территории земледельческой зоны России в 2014 г. условия формирования урожая (биомассы) многолетних трав следует оценить как более благоприятные, чем в среднем за предшествующее пятилетие. По сравнению с периодом 2009-2013 гг. наиболее благоприятные агроклиматические условия складывались на Северном Кавказе (18.2%); среднее значение аномалии БКП для всей земледельческой зоны составило 5.4%.

Агроклиматические условия произрастания озимых зерновых культур

Для расчета оценок условий перезимовки сельскохозяйственных культур выбраны классические агроклиматические показатели, характеризующие условия перезимовки озимых зерновых культур (таблица 7.7). Они включают оценки условий перезимовки, непосредственно влияющих на состояние и конечную продуктивность озимых культур и оценку осенних запасов влаги в почве. Представленные в таблице 7.7 параметры сформированы на основе декадных телеграмм за период с 2003 по 2014 гг. Выборка данных осуществлялась для основных районов возделывания озимых зерновых культур в европейской части России.

Получены осредненные оценки динамики температуры воздуха за зимний период года с декабря по февраль, высоты снежного покрова, глубины промерзания почвы за холодный период года и температуры почвы на глубине узла кущения по данным наблюдений на территории 12 областей ЕЧР (таблица 7.7). Перезимовка озимых культур проходила при неустойчивом снежном покрове и частых оттепелях, снижающих их зимостойкость. Весной к началу вегетации на большей части территории преобладало хорошее состояние озимых культур.

Таблица 7.7 - Агроклиматические показатели условий перезимовки озимой пшеницы в 2013-2014 гг. и соответствующие средние значения предыдущего пятилетия (2008-2013 гг.) и десятилетия (2003-2013 гг.)

На рис. 7.8 представлена сравнительная характеристика увлажненности пахотного слоя почвы (0-20 см) под озимыми зерновыми культурами в осенний период 2013 и 2014 гг. Карты построены на основе декадных телеграмм и представляют данные наблюдений на посевах озимых зерновых культур в 70-150 пунктах. На начало сева (последняя пятидневка августа - начало сентября) в южных регионах (Краснодарский и Ставропольский края, Ростовская область) в последнюю декаду августа и первую декаду сентября запасы влаги в пахотном слое почвы на большей части региона были недостаточными и не превышали величины 10-12 мм. В первой декаде сентября помимо названных территорий недостаточная увлажненность наблюдалась на посевных площадях Волгоградской, Саратовской и Оренбургской областей. Но начиная с третьей декады сентября, динамика увлажненности приобрела положительную направленность (таблица 7.7).