Анализ и моделирование климатических изменений на Аравийском полуострове

• Автор: Омар Абдулхаким Али Шукри
• Шифр специальности: 25.00.30
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 186 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
ГЛАВА 1. ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ И БУДУЩИХ ОЦЕНОК КЛИМАТИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ НА АРАВИЙСКОМ ПОЛУОСТРОВЕ

1Л. Особенности климатических условий Аравийского полуострова

1.2. Краткий обзор результатов исследований современных климатических изменений на Земле и на Аравийском
полуострове
1.3. Оценки будущего климата на основе сценариев и моделей общей циркуляции атмосферы

1.4. Применяемая методика исследований и ее обоснование

ГЛАВА 2. ФОРМИРОВАНИЕ РЕГИОНАЛЬНОЙ БАЗЫ ДАННЫХ И АНАЛИЗ КАЧЕСТВА ИСХОДНОЙ ИНФОРМАЦИИ

2Л. Выбор пунктов наблюдений и формирование региональной базы

данных
2.2. Состав и информационные особенности региональной климатической базы данных
2.3. Методы оценки однородности и стационарности
2.4. Результаты оценки однородности и стационарности
2.5. Методика восстановления пропусков наблюдений и увеличения продолжительности рядов
2.6. Результаты восстановления данных и формирования многолетних рядов для моделирования
ГЛАВА 3. СТАТИСТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КЛИМАТИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ НА АРАВИЙСКОМ
'ПОЛУОСТРОВЕ
3.1. Методы статистического моделирования и основные виды
моделей

3.2. Моделирование климатических изменений в многолетних рядах среднемесячной температуры воздуха
3.3. Моделирование климатических изменений в многолетних рядах среднегодовой температуры воздуха
3.4. Моделирование климатических изменений в многолетних рядах параметров функции внутригодовых колебаний температуры
воздуха
3.5. Моделирование климатических изменений в многолетних рядах осадков
ГЛАВА 4. ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ КЛИМАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК НА АРАВИЙСКОМ ПОЛУОСТРОВЕ
4.1. Методика установления пространственных закономерностей
4.2. Пространственная изменчивость расчетных характеристик среднемесячной температуры воздуха на Аравийском
полуострове
4.3. Пространственная изменчивость расчетных характеристик среднегодовой температуры и параметров функции сезонных изменений на Аравийском полуострове
4.4. Пространственная изменчивость расчетных характеристик месячных сумм осадков на Аравийском полуострове
4.5. Пространственные статистические модели температур воздуха и осадков
Заключение
Литература

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования. Аравийский полуостров (от древнееврейского «араба» - пустыня) является самым большим в мире и одним из самых жарких и засушливых регионов нашей планеты, а его климат даже в современных условиях - одним из наиболее неблагоприятных для человека: континентальный жаркий сухой, на севере - субтропический, на юге - тропический. Ограниченное увлажнение, экстремально высокие температуры летнего периода и высокая испаряемость делают этот район наиболее непригодным для жизни человека, животных и растительности.
Вместе с тем Аравийский полуостров является в экономическом отношении одним из важнейших сырьевых регионов мира, Нефть и природный газ - главное богатство Аравийского полуострова, добыча которого вдохнула жизнь во многие его города. Целые страны, такие как Саудовская Аравия, Оман, Катар, ОАЭ живут доходами от продажи "чёрного золота" и имеют возможности регулирования мировых цен на нефть. Самые крупные месторождения нефти сосредоточены на побережье Персидского залива и на территории Саудовской Аравии ее запасы оцениваются в 264 млрд. баррелей или 24% от всех разведанных запасов на Земле. Согласно BP Statistical review of world energy в 2012 году Саудовская Аравия была на первом месте в мире по добыче нефти, составившем 3.6 млн. баррелей, что дало 45% валового внутреннего продукта государства при ВВП на душу населения в 24 200 $.
Современное потепление климата может привести к еще более неблагоприятным условиям на Аравийском полуострове, что скажется как на жизнедеятельности населения, так и на экономике и как следствие - на политической стабильности. Поэтому оценка современных тенденций климатических изменений на Аравийском полуострове актуальна и имеет первостепенное значений д¥я соврем^нЖй^будущей социально-экономической стратегии его развития. Главными климатическими характеристиками, которые подлежат исследованию, являются температуры воздуха и осадки, причем осадки уже сей-

Для оценки будущих значений температуры воздуха выбраны также два основных сценария:
- эксперимент по увеличению СОг на 1 % в год до удвоения.
- эксперимент по увеличению СО2 на 1 % в год до увеличения концентрации в 4 раза.
В первом сценарии моделируются среднемесячные температуры воздуха в течение 220 лет с начальным годом моделирования 1850 г. и окончанием моделирования - 2069 г. По второму сценарию моделируются среднемесячные температуры воздуха в течение 290 лет, из которых первые 150 лет представляют период до роста и последующие 140 лет после увеличения в 4 раза. В связи с тем, что начало инструментальных наблюдений относится к концу 19 века, то существует достаточно продолжительный совместный период за который имеют место и модельные данные и данные наблюдений на станциях для их сравнения.
Помимо моделей и сценариев была выбрана также территория исследования, которой является Аравийский полуостров, ограниченный по широте с севера 300 с.ш., с юга - 140 с.ш. и по долготе с запада - 350 в.д., с востока -570 в.д. В связи с тем, что модели имеют разное разрешение, то для единообразия все моделированные данные были проинтерполированы в узлы регулярной сетки с размером ячейки 10x10.
Прежде всего, было осуществлено сопоставление результатов моделирования с данными наблюдений за совместный период. Для этой цели выбраны 3 метеостанции в разных частях Аравийского полуострова [ 2 ]: метеостанция Иордания (30.17 с.ш.,35.78 в.д.), находящаяся на севере, метеостанция Эр-Риад (24.72 с.ш., 46.73 в.д.) - в центре и метеостанция Аден (12.50 с.ш., 44.50 в.д.,) - на юге полуострова, которые имеют наиболее продолжительные ряды наблюдений (Рис. 1.10). Средний коэффициент корреляции между среднемесячными температурами воздуха на метеостанциях Иордания-и Эр-Риад равен R=0.72, а средняя связанность между температурами в Эр-Риаде и Адене R=0.41 и между данными в Иордании и Адене R=0.28. Поэто-