Динамика экстремальных климатических показателей на территории Иркутской области

• Автор: Кошкин, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 25.00.30
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 237 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. Современные тенденции изменений экстремальных климатических показателей и

их пространственные обобщения

1.1. Виды экстремумов и производные климатических индексов экстремальности

1.2. Пространственно-временная структура экстремальных климатических показателей в XX веке

1.2.1. Характерные черты наблюдаемых изменений глобального климата

1.2.2. Основные закономерности динамики индексов экстремальности температуры воздуха на земном шаре
1.2.3. Особенности пространственно-временного распределения индексов экстремальности температуры воздуха на территории Российской Федерации
1.2.4. Современные представления о динамике индексов экстремальности, характеризующих режим увлажнения на земном шаре
1.2.5. Особенности пространственно-временной динамики и повторяемости экстремальных значений осадков на территории Российской Федерации
2. Материалы информационного обеспечения и методы решения задач
2.1. Материалы информационного обеспечения
2.1.1. Исходные данные для анализа
2.1.2. Описание климатических индексов экстремальности
2.2. Методы статистического анализа временных рядов
2.2.1. Выявление скрытой периодичности ряда
2.2.2. Методы оценки динамики изменения климата
2.2.2.1. Линейная модель
2.2.2.2. Метод Манна-Кендалла
2.2.2.3. Робастная локально-взвешенная регрессия
2.2.3. Методология оценки связи
2.2.3.1. Параметрический коэффициент парной линейной корреляции
2.2.3.2. Автокорреляционная функция
2.3. Метод интегральной вероятности (обеспеченности)
2.4. Описание отдельных синоптических параметров
2.4.1. Арктическая осцилляция
2.4.2. Северо-Атлантическое колебание
2.4.3. Полярная/Евроазиатская дальняя корреляционная связь
2.4.4. Азиатский антициклон
3. Результаты анализа динамики экстремальных климатических показателей на территории Иркутской области
3.1. Сопоставление данных наблюдений и архива МСЕР/ХСАК РеапаКыз по экстремальным температурам приземного воздуха
3.2. Термический режим Иркутской области в терминах индексов экстремальности температуры воздуха
3.2.1. Пространственно-временное распределение индексов экстремальности температуры воздуха, ассоциируемых с холодом
3.2.1.1. Минимальные температуры
3.2.1.2. Индекс продолжительности экстремально холодных периодов
3.2.1.3. Число дней со льдом; число дней с морозом
3.2.1.4. Расчет холодных дней/ночей в году
3.2.1.5. Обобщенные результаты по индексам экстремальности, ассо-

циируемым с холодом
3.2.2. Пространственно-временное распределение индексов экстремальности температуры воздуха, ассоциируемых с теплом
3.2.2.1. Максимальные температуры
3.2.2.2. Число жарких дней
3.2.2.3. Расчет теплых дней/ночей в году
3.2.2.4. Обобщенные результаты по индексам экстремальности, ассоциируемым с теплом
3.3. Изменение продолжительности сезонов года и вегетационного периода в Иркутской области
3.3.1. Агроклиматические особенности Иркутской области
3.3.1.1. Зимний сезон
3.3.1.2. Весенний сезон
3.3.1.3. Летний сезон
3.3.1.4. Осенний сезон
3.3.2. Изменение продолжительности зимнего сезона
3.3.3. Изменение продолжительности весеннего сезона
3.3.4. Изменение продолжительности летнего сезона
3.3.5. Изменение продолжительности осеннего сезона
3.3.6. Изменение продолжительности вегетационного периода
3.3.7. Обобщенные результаты по изменениям продолжительности сезонов года и вегетационного периода в Иркутской области
3.4. Режим атмосферного увлажнения Иркутской области в терминах индексов экстремальности
3.4.1. Пространственное и сезонное распределение количества осадков на 5
территории Иркутской области
3.4.2. Пространственное и сезонное распределение суточного максимума 7
осадков на территории Иркутской области
3.4.3. Временная изменчивость индексов экстремальности, характеризую-
щих режим увлажнения региона
3.4.3.1. Максимальная продолжительность сухих и влажных периодов; интенсивность осадков
3.4.3.2. Годовое количество осадков; многоводные годы
3.4.3.3. Суточный максимум осадков
3.4.3.4. Сравнительный анализ повторяемости суточных максимумов осадков
3.4.3.5. Сумма сильных осадков
3.4.3.6. Количество дней с обильными осадками
3.4.4. Многолетняя цикличность максимальных суточных сумм осадков
3.4.5. Обобщенные результаты по изменениям индексов экстремальности, характеризущих режим атмосферного увлажнения
3.5. Связь отдельных экстремальных климатических показателей с изменениями атмосферной циркуляции
Заключение
Список использованных источников
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы
Современный мир характеризуется наиболее быстрыми темпами глобальных изменений, чем когда-либо. Растет обеспокоенность по поводу чувствительности экономики к климату, погоде, водным проблемам, влияющим практически на все виды деятельности человека. В решении новых задач, связанных с устойчивым развитием жизнеобеспечения населения, в таких областях, как смягчение последствий экстремальных гидрометеорологических явлений, продовольственная безопасность, управление водными ресурсами, ключевой стала проблема изменения климата, которая в настоящее время вышла за рамки сугубо научной. Климатические изменения - вопрос развития, затрагивающий экономические, политические, социальные и прочие интересы любого государства.
Особенность естественных климатических изменений заключается в том, что даже небольшие изменения параметров климата вызывают существенные последствия в его колебаниях. Следовательно, и динамика глобального климата в большей степени зависит от количества экстремальных климатических ситуаций. В связи с этим изучение климатических изменений целесообразно проводить и для экстремальных явлений погоды, и даже для аномальных лет и сезонов, которые в итоге можно рассматривать как естественные модели климатических ситуаций. Погодные и климатические экстремумы, кроме того, являются более информативными, чем средние характеристики, поскольку последние нуждаются в дополнительной интерпретации: в учете соотношения периода осреднения, оценке дисперсий и т.п. Хотя экстремальные явления погоды и связаны с малыми вероятностями (т.е. обладают меньшей повторяемостью в отличие от средних состояний погоды), они обладают большей изменчивостью, и нередко с ними связан ощутимый социально-экономический ущерб.
Воздействие низких температур ведет к негативным последствиям не только для организма человека, повышая заболеваемость и смертность населения, но и для обеспечения жизнедеятельности в целом: это и большие энергозатраты, со-

зон года, когда суточная температура воздуха была выше или ниже некоторого предельного значения (предельным значением считалась величина, соответствующая границе 95 % или 5 % интервала), были рассчитаны коэффициенты линейного тренда, которые отразили пространственно-временную изменчивость повторяемости экстремальных значений температуры воздуха.
Оказалось, что количество дней с экстремально высокими температурами возросло на юго-востоке России во все сезоны года и па большей части территории России зимой. Наибольшие значения коэффициента линейного тренда получены в Европейской части России и в Сибири для зимы (1951-2006 гг.) (рис. 1.10, a) (Bulygina cl al., 2007).
Рис. 1.10. Коэффициенты линейного тренда (дн./10 лет, уровень статистической значимости 1-5 %) в рядах числа дней с аномально высокой температурой воздуха для различных регионов России. Зима, а) 1951-2006 гг.; б) 1977-2006 гг.
(Bulygina et al., 2007)
В летний период года коэффициенты линейных трендов необычно высоких температур оказались отрицательными только в центральной полосе России и на востоке Европейской территории за весь рассматриваемый период, а для остальной территории России — положительными и очевидно связанными с увеличивающимися случаями пожаров, особенно характерными для юга Дальнего Востока и Сибирских регионов (рис. 1.11, а, б).