ТЕНДЕНЦИИ МЕЖГОДОВОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ КЛИМАТА ГОРНОГО КРЫМА И ПОВЕРХНОСТНЫХ ТЕМПЕРАТУР СРЕДИЗЕМНОГО И ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ЧЕРНОГО МОРЕЙ В 1960-2012 ГГ. ЗИМОЙ Холопцев А.В.,Парубец О.В.

Таврический национальный университет им. В.И. Вернадского


Номер: 8-1
Год: 2014
Страницы: 233-238
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

Горный Крым, Южный берег Крыма, термическая трансформация Средиземноморской воздушной массы, Западная часть Черного моря, Средиземное море, климатические нормы, месячные суммы атмосферных осадков в ноябре-марте, среднемесячные температуры в ноябре - марте, Mountain Crimea, southern coast of Crimea, thermal transformation of the Mediterranean air masses, Western Black Sea, Mediterranean Sea, climate normals, monthly total precipitation in November - March, average temperatures in November - March

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

Рассмотрены тенденции перемен характеристик климата Горного Крыма в зимний сезон, а также климатических норм аномалий поверхностных температур Средиземного моря и Западной части Черного моря в период 1960-2014 гг. Полученные результаты сопоставлены с аналогичными данными, соответствующими ЮБК.

Текст научной статьи

Климат Горного Крыма в зимние месяцы, определяющий характеристики образующегося здесь снежного покрова, во многом обуславливает интенсивность водного питания на протяжении всего года рек, водоносных слоев горных пород и лесов Крыма, а также протекающих здесь экзогенных процессов. Поэтому выявление современных тенденций изменения его характеристик, а также развитие представлений о факторах, вызывающих его перемены, представляет собой актуальную проблему физической географии, геофизики и геохимии ландшафтов. Наибольший интерес решение рассматриваемой проблемы представляет в отношении характеристик климата Горного Крыма, оказывающих преобладающее влияние на формирование его снежного покрова. К этим характеристикам относятся климатические нормы месячных сумм выпадающих в пунктах Горного Крыма зимой атмосферных осадков, а также среднемесячных температур их приземного слоя атмосферы. Ландшафтные комплексы Горного Крыма расположены в южной и юго-восточной части Крымского полуострова. Их особенности во многом обусловлены рельефом соответствующих территорий, который образуют три горные гряды, протянувшиеся субзонально от мыса Айя на западе, до мыса Св. Ильи на востоке [1, 42]. Вследствие географического положения Крымского полуострова, атмосферные осадки, выпадающие в Горном Крыму в зимние месяцы, составляют большую часть их общего годового количества. Зима здесь начинается в последней декаде октября и заканчивается в конце марта. Преобладающая часть снега накапливается на яйлах: Ай-Петринской, Никитской, Ялтинской, Чатыр-Даг, Демержи, Долгоруковской, Бабуган и Караби, а также их более пологих северных склонах. Мониторинг изменений рассматриваемых характеристик климата Горного Крыма ведется систематически с начала ХХ века. При этом с 1963 года он осуществляется метеостанциями, расположенными на Ай-Петри и Ангарском перевале. Ближайшие метеостанции Южного берега Крыма (далее ЮБК), где ведутся аналогичные наблюдения, расположены в Ялте, Алуште и Никитском саду. Анализ результатов мониторинга позволил установить, что за период наблюдений их значения существенно изменились. Непосредственно перед приходом в Горный Крым Средиземноморский воздух взаимодействует с акваторией Западней части Черного моря. Приход именно этого теплого воздуха чаще всего вызывает в Крымских горах зимние оттепели, значительно влияющие на состояние их снежного покрова. Это позволяет предположить, что на перемены рассматриваемых характеристик климата Горного Крыма способны влиять не только усиление парникового эффекта и изменения атмосферной циркуляции, но и вариации средних поверхностных температур Средиземного моря и Западной части Черного моря. Современные представления о причинах изменчивости распределений поверхностных температур Средиземного и Черного моря изложены в [2, 34; 3,29]. В Западную часть Чёрного моря поступают пресные воды крупнейшей реки Дуная [3, 28]. Эти воды, будучи пресными, при любой температуре имеют плотность существенно меньше, чем воды морские. По указанной причине они распространяются и трансформируются в приповерхностном слое моря, существенно влияя на его температуру. Предметом исследования являются современные тенденции межгодовых изменений климатических норм месячных сумм атмосферных осадков, выпадающих в Горном Крыму, среднемесячных температур его приземного слоя атмосферы, а также аномалий средних поверхностных температур Средиземного и Западной части Черного моря в зимние месяцы. Целью работы является выявление современных тенденций межгодовых изменений изучаемых характеристик климата Горного Крыма, Средиземного и Западной части Черного моря, а также проверка наличия качественного соответствия между ними. Методика исследования и фактический материал Как количественная мера тенденции изучаемого процесса использовано значение углового коэффициента линейного тренда временного ряда, образованного соответствующими рассматриваемому месяцу значениями климатических норм той или иной изучаемой характеристики. При этом значение климатической нормы рассчитывалось как среднее арифметическое членов соответствующего временного ряда месячных значений этой характеристики, вычисленное в скользящем окне продолжительностью 30 лет. В качестве фактического материала о температурах и атмосферных осадках в Горном Крыму использованы временные ряды их среднемесячных значений и месячных сумм, которые получены на метеостанциях Ай-Петри и Ангарский перевал, Ялта и Алушта за период с 1960 по 2008 гг. [4] и с 2009 по 2014 гг. [5]. Как фактический материал о поверхностных температурах рассматриваемых морских регионов использованы временные ряды аномалий среднемесячных значений этих характеристик, представленные в [6; 7]. Каждый временной ряд описывает изменения упомянутой характеристики, соответствующих одному из зимних месяцев и некоторой морской акватории, ограниченной параллелями и меридианами, различающимися между собой на 5о. Координаты центров упомянутых акваторий, учитываемых при проведении исследований, выбраны, учитывая [3,78; 4,56]. Для Средиземного моря учитывались практически все участки его поверхности, участвующие в формировании Средиземноморской воздушной массы. Для Черного моря учитывался квадрат, включающий большую часть акваторий, соответствующих его Западной части. Средняя аномалия среднемесячной температуры поверхности всего Средиземного моря рассчитывалась как среднее арифметическое аномалий среднемесячных поверхностных температур всех рассматриваемых его квадратов. Полученные результаты и их анализ С использованием описанной методики и указанного фактического материала для каждого зимнего месяца получены зависимости климатических норм среднемесячных температур и месячных сумм атмосферных осадков на метеостанциях Горного Крыма и ЮБК, а также аномалий среднемесячных поверхностных температур Средиземного и Западной части Черного моря от года начала 30-летнего временного интервала, для которого они вычислены. Анализируя ход атмосферных осадков за зимние месяцы, можно сделать вывод, что в ноябре динамика климатических норм атмосферных осадков не была устойчивой. На 30-летних временных интервалах начинающихся с 1965-1994 гг. наблюдалось снижение, а на интервале с 1970-1999 гг. - увеличение значений месячных сумм атмосферных осадков. В декабре климатические нормы месячных сумм атмосферных осадков устойчиво снижались для Ялты, Алушты, Ай-Петри на всём временном интервале. Что нельзя сказать об Ангарском перевале, где на интервале с 1978-2007 гг. наблюдалась тенденция к повышению значений изучаемой характеристики. Январь отличается положительной динамикой климатических норм месячных сумм атмосферных осадков на интервале начиная с 1969-1998 гг. для всех станций. В феврале в среднем за весь рассматриваемый период наблюдалась незначительная тенденция к повышению значений месячных сумм атмосферных осадков. В марте на всем временном интервале значения изучаемой характеристики устойчиво росли. График, демонстрирующий динамику нормированной к максимумам суммы атмосферных осадков за месяцы ноябрь-март на метеостанциях Ялта, Алушта, Ай Петри и Ангарский перевал приведен на рисунке 1. Рис. 1. Динамика значений климатических норм месячных сумм атмосферных осадков (P, мм) в Горном Крыму и на ЮБК от года начала временного интервала, продолжительностью 30 лет (нормированная к максимуму сумма за месяцы ноябрь-март). Из рисунка 1 видно, что во всех рассматриваемых пунктах Горного Крыма и ЮБК климатические нормы сумм атмосферных осадков за весь зимний период на интервалах до 1970-1999 гг. снижались, а в последующем увеличивались. Совпадение выявленных закономерностей свидетельствует о том, что они носят не локальный, а региональный характер и свойственны как минимум центральным участкам Горного Крыма и ЮБК. Расчёт значений угловых коэффициентов линейных трендов для значений атмосферных осадков как для всего периода 1963-2014 гг., так и для периода 1970-2014 гг. позволяет предполагать, что во всем Горном Крыму, равно как и на ЮБК, рассчитанные для 30-летних интервалов времени, следующих после 1970-1999 гг., климатические нормы месячных сумм атмосферных осадков значимо возросли. Анализируя ход среднемесячных температур за зимние месяцы, можно сделать следующий вывод: в ноябре в среднем за весь рассматриваемый период в Ялте, Алуште, Ай-Петри и Ангарском перевале наблюдалась незначительная тенденция к понижению до интервала 1970-1999 гг., а затем слабое увеличение среднемесячных температур. Аналогичная ситуация характерна для января и марта, в декабре и феврале же динамика была устойчивой относительно средней без хорошо выраженных колебаний. На рисунке 2 представлены зависимости от времени климатических норм среднемесячных температур приземного слоя атмосферы за ноябрь-март над теми же пунктами Горного Крыма и ЮБК, соответствующие периоду 1960-2014 гг. Рис. 2. Динамика значений климатических норм среднемесячных температур (Т,°С) в Горном Крыму и на ЮБК от года начала временного интервала, продолжительностью 30 лет (средние температуры за ноябрь-март). Из рисунка 2 следует, что климатические нормы средних температур зимнего периода во всех рассматриваемых пунктах Горного Крыма и на ЮБК, рассчитанные для интервалов с 1960-1989гг. по 1979-2008 гг., снижались. Данный результат представляется неожиданным, поскольку изветно, что в это время содержание в земной атмосфере парниковых газов увеличивалось. Он свидетельствует о том, что средняя температура воздушных масс, приходящих в рассматриваемый регион в зимние месяцы, в период до 1979-2008 гг. снижалась. Лишь на интервалах следующих за 1980-2009 гг. рассматриваемые характеристики начали возрастать, что, по-видимому, отражает влияние усиления парникового эффекта. Расчёт значений угловых коэффициентов линейных трендов изменения среднемесячных температур приземного слоя атмосферы над пунктами Горного Крыма и ЮБК в периоды 1960-2014 гг. и 1970-2014 гг. свидетельствует о том, что на воздух, приходящий зимой на ЮБК и в Горный Крым действует значимый охлаждающий фактор. В пунктах Горного Крыма рассчитанные для 30-летних периодов, начинающихся с интервала 1970-1999 гг., климатические нормы среднемесячных температур снижались лишь для февраля. Для прочих месяцев происходило их незначительное повышение, либо значимых изменений не происходило. Несколько повысились, либо практически не изменились и климатические нормы средних температур зимних сезонов. Это показывает, что упомянутый охлаждающий фактор действовал и в рассматриваемый период, но влияние усиления парникового эффекта над ним преобладало. Влияние усиления парникового эффекта значимо проявлялось на всех участках суши, встречающихся на пути распространения любых воздушных масс приходящих зимой в Крым [8,110; 9, 68]. Усиливался парниковый эффект и над Средиземным морем, что должно было приводить к повышению его средних поверхностных температур. Последнее подтверждает рисунок 3, на котором представлены зависимости от времени климатических норм аномалий его средних поверхностных температур в декабре-марте. Рис. 3. Зависимости климатических норм аномалий среднемесячных температур (АТ, °С) всей поверхности Средиземного моря, от года начала временного интервала продолжительностью 30 лет, для которого они вычислены. Как следует из рисунка 3, рассматриваемые зависимости для всех зимних месяцев во многом подобны. Для всех зависимостей в период после 1970 года свойственно практически монотонное возрастание значений изучаемых характеристик. Последнее означает, что воздушные массы, образующиеся над Средиземным морем в зимние месяцы, в период после 1970 года, постепенно становились теплее, а значения их средней абсолютной влажности неуклонно возрастали. В подобных условиях единственно возможным механизмом компенсации усиления парникового эффекта в Горном Крыму и на ЮБК в рассматриваемый период может быть усиление охлаждающего действия на Средиземноморские воздушные массы Западной части Черного моря, обусловленное снижением его поверхностной температуры. Справедливость этих представлений подтверждают рассчитанные зависимости от времени климатических норм аномалий среднемесячных поверхностных температур Западной части Черного моря, приведенные на рисунке 4. Рис. 4. Зависимости климатических норм аномалий среднемесячных температур (АТ, °С) поверхности Западной части Черного моря, от года начала временного интервала продолжительностью 30 лет, для которого они вычислены. Из рисунка 4 видно, что в период после 1950 года климатические нормы аномалий среднемесячных поверхностных температур Западной части Черного моря во все зимние месяцы действительно заметно снижались. Сравнивая между собой рисунки 3 и 4 легко заметить, что разность температур подстилающей поверхности Средиземного и Западной части Черного моря в рассматриваеый период существенно возростала. Увеличивалось и значение модуля температурного градиента на пути следования Средиземноморского воздуха, вследствие чего интенсивность его термической трансформации на пути в Крым становилось больше. Последнее качественно объясняет выявленное для периода после 1970 года и описанное выше увеличение климатических норм зимних атмосферных осадков. Вопрос о причинах похолодания поверхности Западной части Черного моря в период потепления глобального климата нуждается в специальном изучении. Одной из возможных могла бы быть активизация в зимние месяцы подъема к поверхности Западной части Черного моря вод его холодного промежуточного слоя, который происходит в центре западного его циклонического круговорота. Другой причиной могло бы явиться изменение распределения по поверхности рассматриваемой акватрии холодных речных вод, вызванное соответствующими вариациями характеристик поля скорости ветра. Несмотря на то, что гидрофизические исследования Черного моря ведутся уже многие десятилетия, данные, которые могли бы подтвердить или опровергнуть подобные предположения, до сих пор не получены. Тенденция увеличения зимних осадков в Горном Крыму и ЮБК в зимние месяцы способствует повышению линии снега. А при его таянии - повышению уровня воды в реках и образованию паводков. При своём движении паводки освобождают массы воды и грязи, тем самым, формируют грязекаменные потоки. Прохождение селей в свою очередь вызывает подмыв нижней части горных склонов, что снижает прочность тела оползня и активизирует оползневой процесс. Увлажнение склонов также приводит к абразии. Учитывая это актуальным представяется продолжить гидрофизические исследования Черного моря не только в летние месяцы, но и в зимний период. Таким образом, можно сделать следующие выводы: 1. За период современного потепления климата значимых тенденций к повышению климатических норм средних температур зимой в Горном Крыму, на ЮБК и средних поверхностных температур Западной части Черного моря не выявлено, в то время как аналогичные характеристики Средиземного моря в это время заметно возрастали. Вследствие этого интенсивность термической трансформации Средиземноморского воздуха, следующего над Западной частью Черного моря в Крым, увеличивалась. 2. В период после 1970 года в изучаемом регионе преобладала тенденция к повышению климатических норм зимних атмосферных осадков как в отдельные зимние месяцы, так и в целом за зиму, что качественно соответствует представлениям о возможных последствиях активизации термической трансформации Средиземноморской воздушной массы. 3. Выявленные тенденции изменений климата Горного Крыма способствуют повышению интенсивности накопления в нем запасов снега, что способствует более бурному снеготаянию в весенние месяцы, а также более обильному питанию талыми водами водоносных слоев горных пород, рек и лесов Крыма, активизации оползневых и других экзогенных геологических процессов. 4. Выявленные тенденции именения климата Горного Крыма в зимние месяцы сохранятся до тех пор пока Западная часть Черного моря будет оказывать на Средиземноморский воздух значимое охлаждающее действие. Поэтому актуальной проблемой физической географии и климатологии является выявление причин этого явления.

Научные конференции

 

(c) Архив публикаций научного журнала. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации, а также с указанием прямой активной ссылки на источник.