Зміни великомасштабної атмосферної циркуляції повітря протягом ХХ століття і перетворення погодних умов на території України - Автореферат

Для досягнення цієї мети були сформульовані такі основні наукові задачі: Дослідження і виявлення основних особливостей стану та зміни великомасштабної атмосферної циркуляції повітря в Атлантико-Європейському регіоні та сформованих нею регіональної атмосферної циркуляції і погодних умов на території України в тридцятилітні періоди з різним характером зміни глобальної температури протягом ХХ століття. В роботі вперше встановлено, що зміна великомасштабної атмосферної циркуляції повітря від десятиліття до десятиліття в другій половині ХХ століття визначається поступовим зміщенням на схід кліматичних центрів дії атмосфери в усі сезони року, що виявляється в зміні як середніх, так і еталонних баричних полів. На основі виявлених особливостей зміни великомасштабної атмосферної циркуляції повітря протягом ХХ століття і з урахуванням тенденції зміни атмосферної циркуляції останнього десятиліття відносно двох попередніх вперше визначено можливе перетворення атмосферної циркуляції на території Атлантико-Європейського регіону і повязані з ним погодні умови на території України в найближчі десятиліття. Проведено аналіз стану великомасштабної атмосферної циркуляції повітря на території Атлантико-Європейського регіону, сформованих нею регіональної атмосферної циркуляції і погодних умов на території України в періоди з різним характером зміни глобальної температури протягом ХХ століття: в періоди первинного (1908-1944 рр.) і вторинного (1977-2000 рр.) глобального потепління та в період стабілізації в ході глобальної температури (1945-1976рр.) Встановлено, що зміна великомасштабної атмосферної циркуляції повітря від десятиліття до десятиліття в другій половині ХХ століття визначається поступовим зміщенням на схід кліматичних центрів дії атмосфери в усі сезони року, що виявляється в зміні як середніх, так і еталонних баричних полів.На кінець ХХ століття відмічається підвищення середньорічної температури повітря і збільшення річної кількості опадів практично по всій території України. Розрахунок відхилень середніх місячних полів приземного тиску періодів первинного і вторинного глобального потепління (1908-1944 і 1977-2000 рр.) від середніх полів періоду стабілізації в ході глобальної температури (1945-1976рр.) вперше дозволив встановити, що тенденція зміни великомасштабної атмосферної циркуляції повітря зберігалася протягом століття, а її величина в останні десятиліття зросла вдвічі порівняно з початком століття. Аналіз стану центрів дії атмосфери, які впливають на погодні умови на території України, дозволив виявити важливу відмінність в положенні ЦДА останнього десятиліття. В результаті погодні умови на території України взимку на кінець століття помінялися на теплі з опадами переважно у вигляді дощу і мокрого снігу, а влітку - на більш прохолодні зі значною мінливістю температури повітря і зростанням частоти внутрішньомасових опадів і гроз. Зміна великомасштабної атмосферної циркуляції повітря від десятиліття до десятиліття в другій половині ХХ століття визначається поступовим зміщенням на схід кліматичних центрів дії атмосфери в усі сезони року, що виявляється в зміні як середніх, так і еталонних баричних полів.

На кінець ХХ століття відмічається підвищення середньорічної температури повітря і збільшення річної кількості опадів практично по всій території України. Зміни вказаних кліматологічних величин мають певні сезонні особливості. Взимку підвищення температури повітря в центральних районах України досягає 2ОС. Влітку відмічається зниження температури до 1ОС в південних і західних районах країни.

Розрахунок відхилень середніх місячних полів приземного тиску періодів первинного і вторинного глобального потепління (1908-1944 і 1977-2000 рр.) від середніх полів періоду стабілізації в ході глобальної температури (1945-1976рр.) вперше дозволив встановити, що тенденція зміни великомасштабної атмосферної циркуляції повітря зберігалася протягом століття, а її величина в останні десятиліття зросла вдвічі порівняно з початком століття.

Аналіз стану центрів дії атмосфери, які впливають на погодні умови на території України, дозволив виявити важливу відмінність в положенні ЦДА останнього десятиліття. ЦДА останнього десятиліття розташовуються східніше відносно їх положення в більш ранні роки на 20 градусів. В результаті погодні умови на території України взимку на кінець століття помінялися на теплі з опадами переважно у вигляді дощу і мокрого снігу, а влітку - на більш прохолодні зі значною мінливістю температури повітря і зростанням частоти внутрішньомасових опадів і гроз.

Для дослідження клімату в дисертаційній роботі вперше використано новий еталонний підхід розпізнавання найбільш імовірного поля атмосферної циркуляції, при якому прийнято, що баричне поле-еталон характеризує переважаючий тип просторового розподілу тиску, і, отже, атмосферний процес з найбільшою частотою формування. В результаті визначені еталонні баричні поля кожного місяця окремих послідовних десятиліть другої половини ХХ століття.

Перетворення еталонних баричних полів розглядається в роботі як Марковський процес. Встановлено, що в зимовий сезон перетворення еталонного поля триває протягом 5-6 днів. В період перетворення формується додатня аномалія температури повітря і дефіцит опадів на всій території України. В літній сезон період перетворення еталонного поля становить 7-10 днів. В період реалізації еталонного процесу відмічається нестійкість в ході температури повітря.

Зміна великомасштабної атмосферної циркуляції повітря від десятиліття до десятиліття в другій половині ХХ століття визначається поступовим зміщенням на схід кліматичних центрів дії атмосфери в усі сезони року, що виявляється в зміні як середніх, так і еталонних баричних полів. Найбільше зміщення ЦДА і зміна в звязку з цим середніх і еталонних баричних полів відмічаються в останнє десятиліття. В результаті зміщення на схід субтропічного максимуму погодні умови на території України визначаються переважно областю підвищеного тиску субтропічного походження в усі сезони року.

Зміщення ЦДА підтверджено за допомогою розкладу в ряд Фурє меридіонально осереднених еталонних полів геопотенціалу на рівні 500 ГПА окремих послідовних десятиліть другої половини ХХ століття. Аналіз амплітуд і фаз гармонік показав, що зміщення на схід ЦДА в зимовий сезон визначають гармоніки А1, А2, А3, А4, а в літній - гармоніки А1, А4.

Перетворення середніх і еталонних баричних полів останнього десятиліття показало, що в найближчі роки над територією України потрібно чекати посилення області підвищеного тиску, яка змістилася з Атлантики на схід, в усі сезони року. Характерною особливістю погодних умов при такому розподілі тиску буде малосніжна і тепла зима і посушливе на більшій частині території України з зливовими опадами в окремі дні - літо.

Реальність стану атмосферної циркуляції повітря, який прогнозується на найближчі роки, підтверджено розрахунком еталонних баричних полів незалежної вибірки 1996-2000 рр. Отримані еталонні поля добре узгоджуються з тими, що прогнозуються на 1996-2005 рр., і за станом баричних утворень і за погодними умовами.

Визначено можливі середні і еталонні поля атмосферної циркуляції очікуваного періоду стабілізації 2005-2025 рр., протягом якого слід чекати зниження середнього тиску повітря над Європою влітку і підвищення взимку, а також поширення на південь ісландського мінімуму. Баричні утворення взимку збережуть своє географічне положення, а влітку будуть зміщені на схід при зменшенні градієнтів тиску між центрами. Положення прогностичних еталонних баричних полів вказує на збереження в період стабілізації існуючих погодних умов взимку. Влітку можливе незначне зниження температури повітря, зменшення кількості опадів на заході і збільшення їх на решті території України.

1. Свердлик Т. Мінливість у масштабах десятиріч атмосферної циркуляції повітря північної півкулі: Зб. наук. праць “ Україна та глобальні процеси: географічний вимір”. - Київ-Луцьк: Вежа, 2000.- том 2. - С.308-311.

2. Свердлик Т.А. Эволюция крупномасштабной атмосферной циркуляции воздуха Северного полушария во второй период современного потепления климата // Наукові праці УКРНДГМІ. - 1999. - Вип.247. - С.63-75.

3. Свердлик Т.О. Сучасні зміни великомасштабної атмосферної циркуляції в Атлантико-Європейському регіоні в холодний період року та виявлення особливостей синоптичних процесів останнього десятиріччя // Вісник Київського університету ім. Тараса Шевченка. Сер. географія. - 1999. - Вип.44. - С.78-80.

4. Мартазинова В.Ф., Свердлик Т.А. Крупномасштабная атмосферная циркуляция ХХ столетия, ее изменения и современное состояние // Труды УКРНИГМИ.- 1998 - Вып.246. - С.21-27.

5. Sverdlik T. Evolution of the large-scale atmosphere circulation over the central-eastern Europe at recent decades // Proc. Second Conference on Applied Climatology - Norrkoping (Sweden). - 1996. - P.24.

6. Свердлик Т.А. Влияние крупномасштабной атмосферной циркуляции воздуха на изменение регионального климата Украины // Тр. конференции молодых ученых национальных гидрометслужб стран СНГ. - Москва, Россия. - 1999. - С. 6-7.

Размещено на .ru