Научный журнал

Успехи современного естествознания

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

• Авторы
• Резюме
• Рецензия
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Киреева-Гененко И.А. 1 Новикова Е.П. 1 Чумейкина А.С. 1

---

1 ФГАОУ ВО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет»

В работе проведен анализ изменения индекса континентальности климата по данным 12 метеорологических станций за последние 30 лет с 1981 по 2010 г. на территории Центрально-Черноземного района. Методологической основой данной работы послужили расчетные методы индекса континентальности, предложенные Л. Горчинским, С.П. Хромовым, Ц.А. Швер. Анализ индексов континентальности за исследуемый период по выбранным методам показал, что величины К на всех метеостанциях варьируют в пределах 25–30 % от средних значений. Выявлена тенденция уменьшения индекса континентальности К на всей территории по сравнению со средними многолетними данными – «нормой 80» – с 44 % до 39 % в связи с глобальными процессами изменения климата. В целом на территории ЦЧР сохраняется многолетний умеренно континентальный тип климата с небольшими отклонениями от среднемноголетних норм. Наши результаты рекомендованы для учета при разработке географических прогнозов по оценке устойчивого развития экосистем или их трансформации в будущем.

Рецензия № 1

133 KB

Рецензия № 2

134 KB

Статья в формате PDF

0 KB

индекс континентальности климата

амплитуда температуры воздуха

сумма осадков зимой и летом

широта и долгота местности

1. Григорьев Г.Н., Крымская О.В., Лебедева М.Г. Крупномасштабные атмосферные процессы Северного полушария и аномалии климатических параметров Центрально-Черноземного региона // География и природные ресурсы. – 2001. – № 4. – С. 135–138.

2. Алисов Б.П. Курс климатологии. – Ч. 1, 2 / Б.П. Алисов, О.А. Дроздов, Е.С. Рубинштейн. – Л.: Гидрометеоиздат, 1952. – 430 с.

3. Petin A.N., Lebedeva M.G., Krymskaya O.V., Chendev Y.G., Lupo A.R. Regional Manifestations of Changes in Atmospheric Circulation in the Central Black Earth Region (Bu the Example of Belgorod Region) // Advances in Environmental Biology, 8(10), June 2014, Р. 544–547.

4. Lebedeva M.G., Krymskaya O.V., Lupo A.R., Chendev Y.G., Petin A.N., Solovyev A.B. Trends in Summer Season Climate for Eastern Europe and Southern Russia in the Early 21 st Centuty. Hindaws Publshing Corporation // Advances in Meteorology. – 2016. – Vol. 2016, Article ID 5035086, 10 p. http://dx.doi.org/10.1155/2016/5035086.

5. Новикова Е.П., Чумейкина А.С. Особенности формирования осадков над ЦЧР в конце 20 – начале 21 веков // Географические проблемы сбалансированного развития староосвоенных регионов: материалы IV Международной заочной научно-практической конференции (Брянск, 20 декабря 2016 г.). – Брянск: изд-во «Курсив», 2017. – С. 177–181.

За последние десятилетия усилились колебания климатических характеристик как в планетарном масштабе, так и в отдельных регионах. Это вызывает повышенный интерес не только у ученых и специалистов, но и у широкого круга населения. Климатологи эти процессы объясняют прежде всего изменением формы циркуляции атмосферы с субширотной до 1980-х гг. на субмеридиональную за последние десятилетия [1]. Другой причиной называют глобальное потепление в северном полушарии. Резкое изменение теплового режима сказывается на самочувствии людей, а также влияет на жизнь и деятельность человека в целом.

Для количественной оценки климатических изменений в Центрально-Черноземном районе (ЦЧР) нами проведено исследование одного из комплексных показателей, а именно индекса континентальности климата, учитывающего амплитуды температуры воздуха, атмосферные осадки и широту места. В этом проявляется актуальность нашего исследования.

Целью исследования настоящей работы является анализ средних многолетних данных индекса континентальности климата ЦЧР за 80 лет (норма-80) и их сравнение с вариациями этого показателя за последние 30 лет по материалам 12 метеорологических станций, размещенных равномерно по всей исследуемой территории.

Выполнение поставленной цели потребовало формулирования следующих задач:

1) изучить физико-географическое положение метеорологических станций;

2) освоить наиболее известные методы определения индекса континентальности климата;

3) произвести анализ особенностей циркуляции атмосферы в рассматриваемом регионе за исследуемый период;

4) выявить широтное и долготное изменения индекса континентальности за период исследования;

5) разработать рекомендации по использованию результатов исследования на практике.

Методологической основой данной работы послужили расчетные методы индекса континентальности, предложенные Л. Горчинским, С.П. Хромовым, Ц.А. Швер, выбранные на основе анализа литературных источников, как наиболее широко распространенные методы [2]. В работах Л. Горчинского и С.П. Хромова учитываются сезонные и годовые амплитуды температуры воздуха и широта местности. Ц.А. Швер, в свою очередь, рекомендует в формуле расчета отдельно учитывать сумму осадков в холодный и теплый периоды года.

Расчетная формула Л. Горчинского имеет вид

К = 1,7А/sinφ – 20,4, (1)

где А – годовая амплитуда температуры воздуха;

Sinφ – синус широты места φ. Значения индексов континентальности по Л. Горчинскому выражаются двузначными числами, возрастающими с увеличением континентальности.

Конечная расчетная формула С.П. Хромова представлена в виде

К = (А – 5,4 sinφ)/А, (2)

где А – годовая амплитуда температуры воздуха;

5,4 sinφ – годовая амплитуда в океаническом типе климата, где материковое влияние практически отсутствует.

Физический смысл метода С.П. Хромова заключается в том, что доля годовой амплитуды температуры воздуха в данном месте создается за счет наличия суши на земном шаре, каков континентальный вклад в годовую амплитуду температуры. Индекс С.П. Хромова имеет обычно положительные значения и составляет доли единицы, а их предельные максимальные величины равны единице (что возможно на экваторе). А в случае морского климата К может иметь даже отрицательные значения [2].

Ц.А. Швер для расчета коэффициента К предложила использовать данные месячных сумм осадков. Формула расчета имеет вид

К = ΣХ_{III – VIII}/ΣX _{IХ – II}, (3)

где ΣХ _{III – VIII} – сумма осадков в весенне-летний период;

ΣX _{IХ – II} – сумма осадков в осенне-зимний период.

В зависимости от отношения осадков в весенне-летнее (март – август) и осенне-зимнее (сентябрь – февраль) полугодия, она выделила четыре типа годового хода осадков, отражающих степень континентальности климата:

1) не континентальный – К < 1;

2) полуконтинентальный – 1 < К < 1,75;

3) континентальный – 1,75 < К < 3,5;

4) резко континентальный – К > 3,5.

Гипотезой работы, принятой в настоящем исследовании, является то, что глобальное потепление климата сказывается на изменении таких основных характеристик, как температура воздуха и осадки в отдельные годы, что позволяет выявить тенденцию уменьшения континентальности климата.

Работа относится к теоретическим исследованиям, выводы которой имеют практическую значимость для разработки географического прогноза по оценке устойчивого развития экосистем или их трансформации в будущем. В частности, изменение структуры баланса тепла и влаги нужно учитывать при проведении мелиоративных работ в южных районах ЦЧР.

Широтное изменение индекса континентальности климата (К) по всем трем методам можно рассмотреть на примере метеостанций, расположенных в северной части ЦЧР (Моршанск, Мичуринск, Елец), в центральной части ЦЧР (Воронеж, Конь-Колодезь, Богородицкое Фенино (Б. Фенино) и метеостанции, находящиеся в южных районах ЦЧР (Богучар, Валуйки) (таблица).

Из таблицы видно, что за 30-летний период исследования практически все методы расчета отражают тенденцию уменьшения индекса континентальности К по сравнению со средними многолетними данными всей территории – «нормой 80» с 44 % до 39 %. Необходимо отметить, что изменение индекса К за отдельные годы достигает от 17 до 60 %, что объясняется неустойчивым характером изменения циркуляции атмосферы над регионом, вызванным глобальными процессами колебания климата [3]. При этом колебания К практически на всех станциях синхронные. Это свидетельствует о том, что на территории ЦЧР за исследуемый период на формирование климата оказывали влияние одни и те же факторы. Прежде всего такими факторами являются повышение зимних температур в среднем на 2–3 °С, и лишь небольшое увеличение среднемесячных температур воздуха в летние месяцы. Соответственно, амплитуды температуры воздуха уменьшались на 2–3 °С [4].

Индексы континентальности, рассчитанные по методу С.П. Хромова, практически не отличаются от расчетов по первому методу и повторяют его вариации во все годы.

Индекс К, рассчитанный по методике Ц.А. Швер, также указывает на уменьшение континентальности за исследованный период. Это объясняется, прежде всего, тенденцией увеличения сумм осадков в холодный период года [5]. При этом колебания индекса К почти на всех станциях синхронные. Таким образом, широтное изменение индексов К практически не наблюдается.

Изменение индекса К с запада на восток по мере увеличения долготы станций представлено на примере метеостанции Курск (западная часть ЦЧР), Воронеж (центральная часть ЦЧР) и Жердевка (восточная часть ЦЧР) по данным за 30 лет и средним многолетним данным (см. таблицу). Из таблицы видно, наиболее ярко изменение индекса К c запада на восток за исследуемые периоды проявляется по данным, рассчитанным методом Л. Горчинского. Динамика распределения индекса континентальности по годам, а именно вариации годовых значений индекса континентальности по Горчинскому с 1981 по 2010 г. на станциях Курск, Воронеж и Жердевка показаны на рис. 1–3.

Индекс континентальности климата (К) на метеостанциях ЦЧР по данным за 30 лет (А) и средним многолетним данным (Б) (норма-80)

Библиографическая ссылка