Фильтр

Итоги моделирования макропогоды в Калининграде и Калининградской области на холодное полугодие 2012-2013 гг. и предварительные результаты моделирования на теплое полугодие 2013 г.

Опубликовано: 16.07.2018

Комментарий метеоролога

инженер-метеоролог Будовый Виктор Иванович,

(контакты:     vbudovi@yandex.ru, «гостевая книга сайта»)

Представленные в комментариях долгосрочные прогнозы не являются официальными и носят экспериментальный исследовательский характер.

Итак, в целом, прогноз развития макропогоды  на холодное полугодие 2012-2013 г.г. можно вполне считать удачным, несмотря на смещение акцентов хода среднемесячной температуры в январе - феврале (Рис. 1). Общая оценка прошедшей зимы, как довольно холодной и затяжной оказалась абсолютно правильной.

рис 1

Рисунок 1

Предварительные результаты моделирования на теплое полугодие 2013 г. (рис. 2) показывают высокую вероятность того, что предстоящее лето может оказаться ранним, по сравнению с поздней весной, и высокие температуры могут появиться уже во второй половине мая, в котором ожидается превышение среднемесячной нормы (1971-2000 г.г.) на 2-3 градуса. На 1-2 градуса среднемесячная температура может превысить норму в июле - августе. При этом, в апреле-мае, а также в июле-августе месячные суммы осадков, вероятно, не достигнут даже половины нормы (1971-2000 г.г.) (рис. 3). И только, возможно, в июне и в сентябре месячные суммы осадков даже немного превысят норму для этих месяцев.

рис 2

Рисунок 2

рис 3

Рисунок 3

Таким образом, нынешнее лето в Калининградской области может оказаться довольно ранним, преимущественно жарким со сравнительно небольшим количеством осадков.

И, если предварительный выбор формального аналога на предстоящее теплое полугодие, 1971 год, окажется верным, то можно заключить, что существенный дефицит количества осадков, вероятно, будет характерен и для некоторых регионов восточной Европы, в том числе для центральных регионов России (см. графики 4-8).

рис 4

Рисунок 4

рис 5

Рисунок 5

рис 6

Рисунок 6

рис 7

Рисунок 7

рис 8

Рисунок 8

В заключение необходимо отметить, что в дальнейшем, ежемесячно, будет производиться уточнение представленного прогноза.

Более подробно о предполагаемых физических причинах такого развития синоптических процессов и макропогоды читайте в статье «климат».

Результаты моделирования макропогоды на теплое полугодие 2015 гг.

Опубликовано: 16.07.2018

Комментарии метеоролога

инженер-метеоролог Будовый Виктор Иванович,

(контакты:vbudovi@yandex.ru, «гостевая книга сайта»)

 

Представленные в комментариях долгосрочные прогнозы не являются официальными и носят экспериментальный исследовательский характер.

 

По-прежнему, в целом, подтверждается долгосрочный прогноз на теплое полугодие 2015 года по Калининградской области. В июле среднемесячная температура воздуха оказалась близкой к норме (рис 1), а месячное количество осадков, как и ожидалось, превысило норму почти в два раза (рис 2) . В августе и сентябре обещает быть более устойчивая и теплая погода, когда среднемесячная температура может превысить норму на 2-3 градуса. Месячное количество осадков же в эти месяцы ожидается ниже нормы.

 

 

 

Рисунок 1

 

 

 

 

Рисунок 2

 

В последующем, при необходимости, будет представляться уточнение прогноза на последующие месяцы теплого полугодия 2015 г.

 

Более подробно о предполагаемых физических причинах такого развития синоптических процессов и макропогоды читайте в разделе «климат»

Поздравляем с днем метеоролога!

Опубликовано: 16.07.2018

23 мар23та отмечается Всемирный день метеоролога. Он установлен в честь того, что именно 23 марта 1950 года вступила в силу конвенция Всемирной метеорологической организации (ВМО) взамен бывшей Международной метеорологической организации (ММО), созданной еще в 1873 году. ВМО является специализированной межправительственной структурой ООН, объединяющей 185 государств. В послании генерального секретаря ВМО г-на Жарро говорится, что для метеорологического дня 2013 года выбрана тема  «Наблюдения за погодой для защиты жизни и имущества», а также «Празднование 50-летия Всемирной службы погоды».

Донесение об ОЯ № 3

Опубликовано: 16.07.2018

113.03.13 в 11.00 было составлено штормовое предупреждение  об аномально-холодной погоде  по Калининградской области  в период с 13 по 18 марта 2013 года - среднесуточная температура воздуха  ожидалась на 7-9 градусов  ниже средних многолетних значений, ночные  температуры воздуха - до минус 10…минус 15 градусов,  дневные - минус 1…минус 6 градусов.
Фактически по области 13-15 марта 2013 года  наблюдались средние суточные температуры воздуха от минус 6,2 до минус 9,1 градусов, что на 7-9 градусов ниже средних многолетних значений.

Гидрометеорологическая обстановка в феврале 2013 года по Калининградской области

Опубликовано: 16.07.2018

1В первой половине февраля по Калининградской области температура воздуха была выше нормы, ежедневно наблюдались осадки от небольших до умеренных. Это было связано с влиянием циклонов и ложбин, перемещающихся через Скандинавию на восток.
Во  второй половине месяца происходило чередование циклонов и антициклонов. 18-20 февраля область находилась под влиянием циклона, смещающегося с Ботнического залива на нашу область. Наблюдался сильный снег, метель, налипание мокрого снега. В тылу этого циклона произошел заток холода и температура  воздуха стала понижаться. Минимальная температура воздуха, равная минус 15,2°С наблюдалась на метеостанции  Железнодорожный  22 февраля.

Экологическое состояние по Калининграду в феврале 2013 года

Опубликовано: 16.07.2018

1По данным Калининградского Центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды в феврале общий уровень загрязнения воздуха по сравнению с прошлым месяцем практически не изменился.  Среднемесячные концентрации  превышают  ПДК  по диоксиду азота (как в целом по городу, так и на всех пяти постах вследствие интенсивного движения автотранспорта) и формальдегиду.  Среднемесячная концентрация диоксида азота в целом по городу в феврале  составила 1,6 ПДК, взвешенных веществ 0,9 ПДК, формальдегида - 1,7 ПДК, оксида углерода 0,3 ПДК.  Уровень загрязнения воздуха  характеризуется  в феврале как  повышенный.

Гидрологический обзор за январь 2014 года

Опубликовано: 16.07.2018

1

 Январь 2014 г. характеризовался большой амплитудой температуры воздуха. В первой декаде среднесуточные температуры воздуха превышали норму на 4-9°С, максимальная температура достигала 9.5°С, осадки выпадали в виде дождя, за первую декаду января – больше половины месячной нормы. С середины второй декады температура понижалась, среднесуточные были ниже нормы на 5-12. Осадки выпадали в виде снега. В начале января, в период без осадков, уровни воды на всех реках области в основном понижались. С 5-8 января с выпадением дождей началось повышение уровней воды на реках.

Уровни воды р. Преголя (ГП-1 Черняховск) (ГП-1 Гвардейск) с 6 по 16 января повысились на 258 и 115 см соответственно, были выше нормы на 251 и 98 см. Подъёму уровня воды на р. Дейма (ГП-2 Полесск) 11-13 января способствовал нагон воды из Куршского залива, за три дня повышение составило 79 см, максимальный уровень достиг 618 см, выше среднего на 78 см, ниже многолетнего максимального уровня января на 22 см. На р. Неман (ГП-2 Советск) с 8 по 16 января уровень воды поднялся на 206 см, превысил средний уровень января на 97 см. На р. Матросовка (ГП-1 Мостовое) с 10 по 16 января повышение уровня составило 105 см, максимальный уровень был выше среднего на 27 см.

С 17 января началось снижение уровней воды, на реках началось ледобразование.

На р. Преголя (ГП-1 Черняховск) с 17 января наблюдался шугоход, с 18 января - вместе с заберегами, с 26 января - неполный ледостав.  На р. Преголя (ГП-1 Гвардейск) с 18 января - шугоход, к 22 января - ледостав, ровный ледяной покров. На р. Дейма (ГП-2 Полесск) ледообразование началось 17 января с заберегов, с 19 января - неполный ледостав, с 23 января - ледостав с торосами. Максимальная измеренная толщина льда 31 января составляла 29 см. На р. Неман (ГП-2 Советск) шугоход отмечался с 18 января, 24 января на р. Неман образовался ледостав, ровный ледяной покров, толщина льда 31 января составила 29 см. Выше гидропоста чисто, в связи со строительством нового моста через р. Неман - в 1 км выше по течению. Перед новым мостом отмечались скопления шуги. На р. Матросовка (ГП-1 Мостовое) шугоход начался 19 января, неполный ледостав – 22 января.

Среднемесячные уровни воды в январе на реках Преголя и Дейма - выше средних за многолетие, на реках Неман и Матросовка – ниже среднемноголетних уровней января.

Опасные гидрологические явления в январе 2014 г. не наблюдались.


Краткая гидрологическая характеристика реки Преголя

Речная сеть в окрестностях Калининграда представлена р. Преголя, ее притоками и несколькими малыми речками (Нельма, Прохладная и др.), впадающими непосредственно в Приморскую бухту и Калининградский залив. Река Преголя начинается от слияния рек Инструч (101 км) и Анграпы (169 км); площадь ее водосбора 14 700 квадратных км, длина 123 км. Ширина русла в среднем течении составляет 40-80 м, в устьевой части – 200-300 м. В черте города практически скорость течения не превышает 0,1 м/с. Годовая амплитуда уровней в ее низовьях составляет 153 км.
В среднем 38% годового стока приходится на весну, 33% - на лето и осень и 29% - на зиму.
Весеннее половодье начинается во второй половине марта и длится 40-50 суток. В поздние весны его начало затягивается до апреля. Ранние половодья иногда сливаются с зимними (январскими) паводками, их общая продолжительность в такие годы увеличивается до 70-90 суток. Летняя межень устанавливается в начале июня и продолжается до сентября. Минимальный сток приурочен к середине лета.
Для водного режима реки Преголя характерны летне-осенние многопиковые паводки после длительных обложных дождей. Нередко отмечаются и зимние оттепельно-дождевые паводки. В отдельные годы такие паводки могут превысить (по своей высоте) весеннее половодье.
На водный режим реки Преголя большое влияние оказывает ветер, вызывающий сгонно-нагонные явления. (Климат Калининграда. Под ред. К. А. Каушилы и Ц. А. Швер. Л., 1983)

pregola

 река Преголя

 

Современное глобальное потепление, как предвестник очередного малого ледникового периода

Опубликовано: 16.07.2018

Инженер-метеоролог Будовый Виктор Иванович

 (контакты: vbudovi@yandex.ru, «гостевая книга сайта»)

 (Частное мнение, представленные в статье долгосрочные и сверхдолгосрочные прогнозы не являются официальными и носят экспериментальный, исследовательский характер)

 Содержание глав:

 Глава 1: Глобальное потепление – катастрофа или закономерность?

-        Суть и величина глобального потепления;

-        Его последствия;

-        Его физика и вероятные причины;

-        «Антропогенный фактор», модели климата построенные с его учетом и мнимая мировая катастрофа;

-        Влияние солнечной активности на «парниковый эффект»;

-        Тепло-балансовая модель, построенная с учетом солнечной активности;

-        Глобальное потепление – естественный процесс;

-        Рост концентрации углекислого газа – не причина, а следствие глобального потепления;

-        Прогноз развития глобального климата.

 Глава 2: Климатические катаклизмы – предсказуемо ли «непредсказуемое»?

-        Климатические катаклизмы, происходившие на территории Европы в прошедшем тысячелетии, в периоды потепления (11-13 века) и похолодания (14-17 века) по материалам русских летописей;

-        Можно ли было предсказать погодные катаклизмы, происходившие в 2003-2011 годах в Западной Европе, России и Калининградской области.

-        Какие климатические катаклизмы и почему грозят Европе в ближайшем будущем;

-        Использование формального метода аналогов и тепло-балансовой модели, построенной с учетом солнечной активности для моделирования региональных климатических аномалий;

-        Возможный экономический эффект от правильного использования долгосрочных прогнозов погодных аномалий;

-        Перспективы развития моделирования погоды и климата, значение долгосрочных прогнозов для обеспечения жизнедеятельности населения и экономики;


Глава 1: Глобальное потепление – катастрофа или закономерность?

 Во второй половине 20-го столетия ученые отметили устойчивую тенденцию в повышении глобальной температуры - среднегодовое значение температуры воздуха, измеренной на высоте 2-х метров в соответствии с международными метеорологическими стандартами (Рис.1). По данным Национального агентства США по аэронавтике и исследованию космического пространства, за 30 лет с 1965 по 1995 гг., на планете стало теплее, в среднем, на 0,4°C, а за столетие – на 0,8°С. В Северном полушарии средний рост температуры приземного слоя воздуха оказался на 0,3°С больше, чем в Южном, над континентами он достиг 1,6°С, а над океаном – 0,8°C. Следует отметить, что это довольно существенный рост температуры, который соответствует повышению средних температур в зимние месяцы в средних широтах на несколько градусов (Рис. 2).

рис 1

Рис 1.

В конце 20-го столетия стали очевидны изменения климата и во многих регионах Европы. Особенно заметно потеплели зимы. Во многих районах, где в зимнее время наблюдались устойчивые морозы и снежный покров, зимы стали мягкими и малоснежными.

Стали нередкими такие погодные катаклизмы, как наводнения и сильные ветра, жаркая погода и засухи – летом, являющиеся причиной сильных и продолжительных пожаров. Многие такие погодные катаклизмы приводят не только к огромному экономическому ущербу, но и к гибели людей.

рис 2

Рис 2. 

Произошедшие в 20-м веке глобальные и региональные климатические изменения ставят перед человечеством, и в первую очередь перед учёными, много различных вопросов. Среди них - следующие:

-      Какие факторы оказали решающее влияние на произошедшие изменения климата?

-      Какими будут глобальные и региональные изменения климата в ближайшие десятилетия?

-      Каковы возможные последствия этих изменений?

Для того, чтобы попытаться найти ответы на эти вопросы, необходимо представить физическую картину происходящего.

Под "изменением климата" в последнее время часто понимается антропогенное изменение, однако, не ясно, насколько оно значимо.

Ведущие российские учёные (заключение совета-семинара РАН от 14 мая 2004 «Суждение совета-семинара РАН о возможном антропогенном изменении климата и проблеме Киотского протокола») признают факт потепления, но отмечают «высокую степень неопределённости того, что потепление происходит только за счёт антропогенного воздействия». Современные знания о климате свидетельствуют о неоднократных, подобных современному потеплению, относительно быстрых климатических изменениях. Поэтому принятие антропогенного воздействия как основной причины современного глобального потепления не является бесспорным.

Климат формируется под влиянием ряда естественных факторов. По отношению к климатической системе их можно разделить на внутренние и внешние.

К внутренним факторам относятся геофизические - параметры Земли как планеты с циркуляцией атмосферы и океана. К внешним факторам относятся процессы, происходящие на Солнце и в Солнечной системе в целом, а также изменения геометрии земной орбиты. В долгопериодные (десятки и сотни тысяч лет) колебания климата наибольший вклад вносят, по-видимому, факторы, связанные с изменениями параметров орбиты Земли (теория М. Миланковича (1)).

Расчёты Миланковича касаются климата следующим образом. Угол наклона земной оси к эклиптике изменяется с периодом около 41 тыс. лет; прецессия земной оси имеет средний период около 21 тыс. лет; эксцентриситет земной орбиты имеет два периода: "стотысячелетний" (от 93 до 136 тысяч лет) и около 41З тысяч лет. Эпохи оледенения начинаются при минимуме инсоляции. Это происходит при максимальном экцентриситете и минимальном наклоне земной оси, а в силу прецессии оси, лёд, образовавшийся зимой, не успевает растаять летом.

Долгое время (астрономическая теория колебаний климата М. Миланковича была разработана в 1913 г.) климатологи считали, что вариации инсоляции, вызываемые возмущениями земной орбиты, слишком слабы, чтобы быть причиной возникновения и прекращения ледниковых эпох, однако названные выше периоды были в общем подтверждены данными палеоокеанологии (2,3,4-6). Несколько позже были получены доказательства влияния изменений в орбитальном движении Земли на климатические условия в тропиках (в частности на муссоны (7,8,9) и, даже, зависимости количества атмосферных газов СО2 и СН4 от астрономических циклов в колонках ледникового льда, добытых бурением в Гренландии и Антарктиде (10,11).

С другой стороны, теория Миланковича не объясняет сравнительно короткопериодных колебаний климата: в прошедшем тысячелетии это были два значительных потепления - 11-13 веков и в конце тысячелетия и похолодание 14-17 веков (малый ледниковый период). На интервалах 1000 лет и менее приобретают значение факторы соответствующих периодов: изменения инсоляции, солнечная активность, а также непериодические факторы - вулканическая деятельность и аэрозоли вообще, антропогенные воздействия и т.п.

рис 3

Рис 3. Реконструированные и фактические (сглаженные по 45 годам) температуры Центральной Англии, Китая (аномалии) и реконструированное число Вольфа.

Изменения инсоляции для объяснения названных колебаний климата, по-видимому, недостаточны (12). По некоторым оценкам (13) их энергетический вклад не превышает 0,5 w/м2, от вулканической деятельности на порядок больше. Однако корреляционная связь между индексом вулканической деятельности и различными реконструкциями глобальной температуры (-0,15 - -0,28) значительно слабее, чем в случае солнечной активности (0,65-0,90), см. также рис. 3, где показаны средние значения солнечной активности и реконст­руированных температур Центральной Англии (14) и Китая .(15) за последнее тысячелетие.

На Рис. 4 показана также тесная связь между солнечной активностью и количеством осадков в Англии.

рис 4

Рис 4. Скользящее среднее по [i-22; i+22]-годам солнечной активности (Wa) и годового количества осадков в Англии (Ra). Показаны соответствующие линейные тренды.

Несмотря на то, что прямой суммарный энергетический вклад изменений солнечной активности мал (13), между солнечной активностью и температурой имеется достаточно тесная связь (Рис. 3, (16)). Уместно предположить, что существует механизм влияния солнечной активности на эффективное излучение Земли, приводящий к усилению «парникового эффекта».

Суть «парникового эффекта» заключается в присутствии в верхних слоях атмосферы парниковых газов, основными составляющими которых является водяной пар (около 2-4%) и углекислый газ (около 0,04%), которые почти беспрепятственно пропускают к поверхности Земли коротковолновое видимое солнечное излучение и задерживают часть теплового длинноволнового излучения, направленного от Земли в космос. По мнению большинства исследователей, водяной пар не может быть первопричиной усиления «парникового эффекта», так как для увеличения его концентрации, требуется, в свою очередь, повышение температуры. На этом основании делается вывод – основной причиной усиления «парникового эффекта» может являться рост концентрации углекислого газа, который обусловлен  «антропогенным фактором». Технологическая революция, которая произошла в конце 19-го столетия, привела к резкому увеличению выбросов углекислого газа в составе промышленного загрязнения атмосферы. Измерения и имеющиеся реконструкции (17) показывают, что рост концентрации углекислого газа действительно наблюдался и в 19-м и, особенно сильно, в 20-м столетиях. Значит вот она причина глобального потепления! Остается только смоделировать этот процесс с учетом обратных связей и можно рассчитать, дальнейшее повышение глобальной температуры. Нетрудно понять что, если вышеизложенная гипотеза верна, то человечество быстро приближается к глобальной катастрофе. Следуя этой логике большинство промышленно развитых стран, в свое время, подписали Киотсткий протокол, согласно которому они принимают на себя обязательства ограничить выброс в атмосферу «парниковых» газов и, прежде всего, углекислого газа. Однако, даже некоторое уменьшение количества выбросов лишь оттянет наступление вышеупомянутой катастрофы. Наиболее пессимистичное моделирование показывает, что уже примерно через 50 лет растают полярные «шапки», а еще через 50 лет почти вся вода на Земле испарится.

Но так ли это? Ведь, как показывают различные исследования  и анализ исторических летописей (12), в прошлом, колебания температуры происходили неоднократно. Мало того, даже в 11–13-х веках отмечалось значительное потепление климата, а в течение 14–17 веков - похолодание (малый ледниковый период). Эти колебания температуры абсолютно необъяснимы с точки зрения теории антропогенного воздействия на атмосферу. Невозможно также объяснить эти изменения и незначительными изменениями светимости Солнца, тем более, что периоды повышения светимости соответствовали периодам похолодания. Но вот что интересно, периодам потеплений климата соответствовали периоды повышения солнечной активности (количество солнечных пятен, характеризуемое числом Вольфа), и наоборот – периодам похолодания соответствовали периоды понижения солнечной активности.

Этот факт  и позволяет допустить существование некого физического механизма, связывающего изменения «парникового эффекта» с изменениями солнечной активности.

Но что это за механизм? Еще в 60-е годы японский ученый Обаяши заметил, что с усилением солнечной активности в спектре солнечного излучения доля ультрафиолета увеличивается в 30-50 раз (21).

А при чем, скажете вы, здесь ультрафиолет? Увеличение ультрафиолета приводит к увеличению, в верхних слоях атмосферы, концентрации ионов (заряженных частиц), являющимися ядрами конденсации водяного пара и усиливающими процесс образования там капелек воды или ледяных кристаллов, другими словами облаков. Подобный эффект был продемонстрирован русским ученым А.А. Дмитриевым в специальных камерах Вильсона, в которых воздух, с концентрацией паров воды близкой к насыщению, облучался ультрафиолетом (12). При этом в камере происходила конденсация водяного пара и образовывался туман.

Таким образом, в качестве вышеупомянутого физического механизма, можно предположить, например, увеличение перистой, перламутровой и серебристой облачности в верхних слоях атмосферы при увеличении солнечной активности, что воспринимается человеческим глазом как изменение оттенка небосвода от синего к голубому. Это приводит к изменению «парникового эффекта», к изменению теплосодержания и циркуляции атмосферы и океана и, как следствие, к изменению приземной температуры.

На основе большого количества данных наблюдений за перистой облачностью, А.А. Дмитриев и др. показали, что в периоды высокой солнечной активности действительно увеличивается количество перистых облаков.

На рис. 5 приведена схема связи процессов, приводящая к изменению климата, которая и была реализована в математической глобальной тепло-балансовой физико-статистической модели развития климата (23).

рис 5

Рис 5. 

Результаты моделирования глобальной температуры показаны на рис. 6.

рис 6

Рис 6.

Видно, что эта модель глобальной температуры хорошо имитирует ход фактически наблюдавшейся глобальной температуры и, кроме того, в отличии от модели, основанной на изменении концентрации углекислого газа, объясняет основные климатические события прошедшего тысячелетия (потепление в 11–13-х веках и малый ледниковый период в 14–17 веках).

Поэтому вполне резонно предположить, что антропогенный фактор лишь усиливает процесс естественного современного потепления климата. Этот вывод подкрепляется еще одним интересным результатом, полученный нами в результате моделирования. Так оказалось, что скорость изменения концентрации углекислого газа тесно связана с моделируемой эффективной температурой мирового океана (рис. 7).

рис 7

Рис 7.

А это значит, что изменение концентрации углекислого газа, является не столько причиной, сколько следствием потепления.

Действительно, около 90 процентов углекислого газа растворено в мировом океане и при нагревании он выделяет углекислый газ в атмосферу. Наоборот, в случае похолодания океан поглощает углекислый газ. Например, величина ледниковой шапки, покрывающей Северный Ледовитый океан, определяется средней температурой в полярной области. Малейшее потепление приводит к уменьшению шапки, увеличивается площадь открытой воды, отдающей углекислый газ в атмосферу.

Таким образом, вместо дальнейшего прогрессирующего потепления мы, вероятнее всего, уже в ближайшие десятилетия, получим глобальное похолодание со всеми вытекающими последствиями и это, не смотря на то, что концентрация углекислого газа в атмосфере будет еще некоторое время повышаться (рис 8).

рис 8

Рис 8.

Давайте вернемся к изменениям глобальной температуры (рис. 1) и региональной среднегодовой температуры Калининграда (рис. 2). На рис. 1 показано сглаженное число Вольфа, мы видим, что в последнем столетии наблюдался беспрецедентный рост солнечной активности, а в последние два десятилетия начинается ее общее понижение. Находит ли этот факт отражение на ходе глобальной и региональных температур? И здесь можно вполне определенно сказать, что да. Рост глобальной и региональной температур прекратился и, судя по всему, достиг своего максимума, а в последние годы, возможно, уже начинается формирование трендов понижения вышеупомянутых температур (см. на этих же рисунках – тенденции за последние годы).


Глава 2: Климатические катаклизмы – предсказуемо ли «непредсказуемое»?

 Итак, в предыдущей главе мы выяснили, что современное потепление, скорее всего, является звеном в периодических колебаниях глобальной температуры, которые в масштабах тысячелетия, вероятно, обусловлены изменениями солнечной активности. Этот факт как раз не исключает влияния антропогенного фактора на климат, но его влияние, в этом случае, будет заключаться лишь в усилении или ослаблении влияния основного климатообразующего фактора – длиннопериодических колебаний солнечной активности. Мы так же пришли к заключению, что в настоящее время мы, по-видимому, находимся на пике глобального потепления и в течение ближайших десятилетий глобальное потепление, вероятно, сменится глобальным похолоданием. Так как в прошедшем тысячелетии подобная ситуация уже встречалась (в 13-м столетии), то разумно будет обратиться к историческим летописям (12), чтобы выяснить какие же климатические катаклизмы были характерны для этого периода.

В 13-м столетии для климата Европы было характерно увеличение межсезонных температурных контрастов, другими словами, в летнее время нередко наблюдались зной жара и засуха, а в зимнее – довольно сильные морозы. Так, например, в русских летописях упоминается, что в 1231 году в Западной Европе наблюдалось «знойное жаркое лето», а зимой 1231-1232 гг. «суровая зима, когда даже замерзал Босфор». Но в 1232 году, в Германии, «в июле и августе стояла столь сильная жара, что в песке можно было печь яйца» и, снова, в 1232-1233 гг. – «зима была холодной, ездили по льду в Венецию». И далее, в 1236 году – «зима очень холодная, а лето очень жаркое». В этот же период – в 1235 году наводнения на Дунае и на Майне, а в 1236 -  в Бресте и Нареве высокое половодье, реки сильно «наводнились», в 1252 – наводнения в Польше и Чехии.

Хотя, встречались и очень теплые зимы: в 1237 году, в Западной Европе, наблюдалась «мягкая зима с оттепелями, сильными ветрами, дождями, снегом и градом», а в 1247 году, в Англии, «зимой ходили в летней одежде».

В межсезонье для этого периода, в отдельные годы, характерны позднее наступление весны и поздние заморозки. Так в 1242 году, битва Александра Невского на Чудском озере (5 апреля) свидетельствует о том, что к этому времени еще не наступило весеннее половодье. В 1252 году, в Западной Европе, частые «отзимки» поздней весной, потом засуха до июля, 1259 год, Новгородская земля – возврат холодов 2 мая, сильные морозы.

А уже начиная с 1269 года, начало сказываться общее похолодание и увеличение количества осадков: в Польше в 1269-1270 гг. из-за сильных дождей и наводнений утонуло 600 человек, а в западнорусских землях (Перемышль) - утонуло 200 человек. В эти же годы в Западной Европе так же наблюдались «обильные дожди и сильное наводнение, от которого пострадали дома и люди», а в 1270-1272 был «большой голод, вызванный дождями и холодом». Итальянские хроники свидетельствуют, что от большого голода умерло «бесконечное множество народа». В 1277-1280 гг. в России летом были «необычайно сильные ветры, ужасные бури, частые грозы, от которых пострадало много людей, порывами ветра срывало дома с оснований». При этом холодные и дождливые теплые полугодия чередовались с засушливыми, а преимущественно морозные зимы иногда чередовались с очень теплыми. Так, например, в 1290 году, в Западной Европе зима была на столько теплой, что «в январе цвели фиалки на Рейне и в Австрии, лето же было сырым и холодным», а уже в 1292 году зима была на столько суровой, что «пролив Каттегат покрылся крепким льдом». Летом же 1294 года была сильная засуха, «иссякли все ручьи и реки, бездождие началось с июня и продолжалось все лето».

В 14 веке похолодание продолжилось, об этом свидетельствуют необычайно суровые зимы. В 1321 году в Западной Европе с 25 февраля начались сильные морозы, «западная часть Балтийского моря покрылась льдом», а в 1323-1324 гг., там же, зима на столько была суровой, что «с 3 ноября замерзли Балтийское и Адриатическое моря».

Сразу же напрашиваются аналогии с климатическими событиями последних лет. Холодная зима 2002-2003. 2009-2010 гг. ассоциируется с зимами 1231-1232 и 1232-1233 гг. Жаркое и засушливое лето 2003 года в Европе и  2010 года в европейской России с летом 1231 года и особенно с летом 1232. Наводнения в Западной Европе, в Закавказье, в Крымске, недавнее в Новомихайловском ассоциируются с наводнениями в 1235, 1236 гг.

Анализируя все это и многое другое можно нарисовать следующий вероятный сценарий развития климата в Европе в ближайшие десятилетия. Нарастание межсезонных контрастов температуры, когда довольно морозные и продолжительные зимы будут переходить в жаркое и засушливое лето, а, иногда, и в лето с большим количеством осадков. В межсезонье, из-за поздней весны нередко может наблюдаться сильное половодье и наводнение, а с других случаях вероятны поздние заморозки в возвраты холодов вплоть до начала июня. Точно так же будут вероятны и ранние заморозки, уже в сентябре, а иногда и в конце августа. Таким образом, вегетативный период во многих регионах может сокращаться, что негативно скажется на развитии сельского хозяйства. Кроме того, весьма вероятно увеличение повторяемости шквальных и ураганных ветров.

Можно ли заранее предсказывать подобные климатические катаклизмы? Давайте рассмотрим этот вопрос. Все вышесказанное будет обусловлено уже начавшимся общим понижением солнечной активности, которое приведет к снижению «парникового эффекта» прежде всего в высоких широтах. Энергетические потери в этих широтах сильно увеличатся по сравнению с более низкими широтами, что, в свою очередь, увеличит меридиональный контраст температуры. Соответственно изменится и общая циркуляция атмосферы. Собственно на этом и основана методика моделирования так называемых макросиноптических процессов, другими словами, циркуляционных типов холодных и теплых полугодий. С помощью формального метода аналогов и предложенной тепло-балансовой физико-статистической климатической модели, моделируются макросиноптические процессы и, затем, они соотносятся с климатическими условиями, наблюдавшимися при аналогичных процессах в прошлом. Пример такого моделирования погодных условий на холодное полугодие 2011-2012 гг. показан на рисунке 9. Виден поразительно удачный первичный и, как оказалось, окончательный подбор аналога (2006-2007 гг.), который обеспечил довольно точный регрессивный прогноз и, далее, не менее точные его ежемесячные уточнения. Самое примечательное в этом моделировании, что удалось с большой заблаговременностью спрогнозировать аномально холодное развитие погоды в феврале 2012 г.

рис 9

Рис 9.

Таким образом, понятно, что существует возможность с достаточно большой заблаговременностью (несколько месяцев и даже лет) оценить вероятность возникновения многих ситуаций связанных с климатическими и погодными катаклизмами в определенном регионе. В число таких ситуаций входят: засухи, чрезмерно большое количество осадков, поздние и ранние заморозки, сильные морозы, сильные паводки и наводнения и др.

Достаточно вспомнить, в последние годы, размеры экономических убытков и количество человеческих жертв в Европе и России, понесенных из-за того, что не были вовремя предсказаны ситуации с сильными наводнениями, высокими температурами и засухой, которая в свою очередь способствовала сильным и продолжительным пожарам. Совершенно очевидно, что понесенные экономические потери на порядки величин превышают затраты на моделирование таких ситуаций и парирование соответствующей угрозы. Поэтому долгосрочное и сверхдолгосрочное прогнозирование погодных и климатических аномалий, особенно в свете тех климатических изменений, которые были описаны, имеет весьма важное значение для жизнедеятельности экономики и населения не только отдельных регионов, но и целых государств.

В заключение хочется отметить, что несмотря на очевидность и необходимость такого моделирования, эти работы, к сожалению, в настоящее время не имеют никакого финансирования и проводятся исключительно на инициативной основе.

 О текущем экспериментальном долгосрочном прогнозировании по Калининградскому региону и об оценке текущей синоптической ситуации читайте в разделе «метеорология».

 

Список литературы:  

  1. Миланкович М. Математическая климатология и астрономическая теория колебаний климата. М.-Л.: ГОНТИ. 1939. 207 с.
  2. Hays, J.D. and Imbrie J. Variations in the Earth's Orbit: Pacemaker of the Ice Ages. Science, v. 194, N. 4270, 1976.
  3. HadCRUT2(v) monthly and annual regional averages from 1870 onwards, 2005. Data, (.
  4. Imbrie, J. and 17 others. On the structure and origin of major glaciation cycles. 1. Linear responses to Milankovitch forcing. Paleoceanography, 7, 701-738, 1992a.
  5. Imbrie, J. Editorial: A good year for Milankovitch. Paleoceanography, 7, 687-690, 1992b.
  6. Imbrie, J., Mix, A. C. and Martinson, D. G. Milankovitch theory viewed from Devils Hole. Nature, 363, 531-533, 1993.
  7. Anderson, D.M. and Prell, W.L. A 300 Kyr record of upwelling off Oman during the late Quaternary: evidence of the Asian Southwest Monsoon. Paleoceanography, 8, 193-208, 1993.
  8. Clemens, S., Prell, W., Murray, D., Shimmield, G. and Weedon, G. Forcing mechanisms of the Indian Ocean monsoon. Nature 353, 720-725, 1991.
  9. Jarvis, D. J. Pollen evidence of changing Holocene monsoon climate in SichuanProvince. China, Quaternary Research, 39, 325-337, 1993.
  10. Eddy, J., 1976. The Maunder Minimum. Science, 192, 1189-1202.
  11. Keeling, C. D. and Whorf, T.P., 2001. Atmospheric CO2 records from sites in the SIO air sampling network. Data for modeling, ().
  12. Борисенков Е.П., Пасецкий В.М. Тысячелетняя летопись необычайных явлений природы. – М: Мысль. 1988. 523 с. (Гл.II: Климатнашейэры. Естественные причины изменения климата и формирования климатических экстремумов. С. 31-119)
  13. Crowley, T. J., 2000. Causes of climate change over the past 1000 years. Science, 289, 270-277.
  14. Houghton, J., 1997. Global Warming. Cambridge university press, 3-61
  15. Ing, A., Johnson, K. R. and Yafeng, S., 2002. Temperature Variation in China During the Last Two Millennia. Data
  16. D'Aleo B. J. Quieter, longer solar cycle number 23 could signal significant climate shift. Chief WSI/Intellicast Meteorologist, 2000
  17. Etheridge, D.M., Steele, L.P., Langenfelds, R.L., Francey, R.J., Barnola, J.M. and Morgan, V.I. Historical CO2 records from the Law Dome DE08, DE08-2, and DSS ice cores. Data for modeling, (), 2001
  18. Damon, P.E., Jirikowic, J.L., 1992. The Sun as a low-frequency harmonic oscillator. Radiocarbon, 34, 199-205
  19. Gleissberg, W., 1944. A table of secular variations of the solar cycle. Terr. Magn. Atmos. Electr., 49, 243-244
  20. Usoskin I. G., Solanki S. K., Schuessler M., Mursula K., Alanko K. A Millennium Scale Sunspot Number Reconstruction: Evidence For an Unusually Active Sun Since the 1940's. Phys.Rev.Lett., V. 91, 211101, 2003
  21. Obayashi, T., 1962 Propagation of solar corpuscles and interplanetary magnetic fields. J. Geoph. Res, v. 67, N. 5, 463-485
  22. Svensmark, H., Friis-Christensen, E. Variation of cosmic ray flux and global cloud coverage: A missing link in solar-climate relationships. J.Atmos.Sol.Terr.Phys., 59, 1225-1232, 1997
  23. Budovy, V. I., Khorozov, S. V., Medvedev, V. A, Belogolov, V. S., 2004. Fluctuations of solar activity – main climate-formation factor on a millennium scale. Atmosphere Radiation International Symposium of UIS (ISAR-04), Materials of the report,(www.rrc.phys.spbu.ruwww.rrc.phys.spbu.ru/msar04.html), S.Petersburg, Russia

Калининградский ЦГМС - филиал ФГБУ "Северо-Западное УГМС". При публикации размещенных на сайте материалов ссылка на источник  обязательна. Представленная информация носит справочный характер и не может использоваться в коммерческих целях.