Изменение температуры воздуха

Климатические изменения, наблюдаемые на Земном шаре, имеют тенденцию к повышению среднегодовой температуры воздуха, при этом наибольший рост отмечается с середины 1970-х гг. (начало современного потепления). Принимая это во внимание, для характеристики интенсивности изменения климата (температуры воздуха и атмосферных осадков) используется значение величины наклона линейного тренда за период 1976 – 2018 гг.

На рисунке 2.3 приведен график изменения аномалий (отклонений от нормы за период 1981-2010 гг.) средней годовой температуры воздуха для 32-х метеостанций Кыргызстана с 1976 по 2018 гг. В исторических рядах использованных метеостанций была устранена климатическая неоднородность (гомогенизация), проведен этап проверки качества данных и заполнены пробелы с использованием специализированного программного приложения. Если долгосрочные временные ряды являются однородными, то вся наблюдаемая изменчивость и изменение климата обусловлены исключительно поведением атмосферы, а изменения на метеорологических станциях, такие как перенос станции, перерыв в наблюдениях, смена приборов наблюдения, вклад в тренд не вносят.

Рисунок 2.3. Временные ряды аномалий годовых и сезонных температур воздуха (ºС), осредненных по территории Кыргызстана за период 1976-2018 гг. Аномалии рассчитаны относительно периода 1981 - 2010 гг. Черная линия- линейный тренд.
Источник: экспертные расчеты по данным Кыргызгидромета (http://www.meteo.kg/)

В целом для Кыргызстана, последние 20 лет были самыми жаркими за всю историю наблюдений. Начиная с 1997 года средняя температура по Кыргызстану только три раза оказывалась незначительно ниже нормы: в 2003, 2012 и 2014 годах. Самым жарким годом за период с 1976 года является 2016 год, когда годовая температура по Кыргызстану была выше нормы на 1,19°С. В ранге самым теплых лет на втором месте остается 1997 год с температурной аномалией 0,81°С, на третьем месте 2015 год с превышением нормы на 0,77°С. В 2017 году средняя годовая аномалия была 0,45°С, в 2018 году 0,29°С.

За последние 43 года на территории Кыргызстана наблюдался повсеместный рост средней годовой температуры приземного воздуха – в среднем на 0,22°С за каждые 10 лет (оценка линейного тренда). Данный рост согласуется с ростом глобальной температуры воздуха за тот же период на 0,17°С за каждые 10 лет .

Изменение температуры воздуха в Кыргызстане имеет как территориальные, так и сезонные особенности. Средняя годовая температура воздуха увеличивается по данным всех метеостанций на 0,1…0,4°C/10 лет (для большинства станций рост статистически значимый) (рисунок 2.4). Очагами наибольшего роста температуры (на 0,4°C/10 лет) являются места расположений метеостанций Бишкек, Жалал-Абад и Узген.

Рисунок 2.4. Пространственное распределение скорости изменения годовой температуры воздуха в °С за каждые 10 лет (коэффициентов линейных трендов) в точках расположения метеостанций
Источник: Кыргызгидромет (http://www.meteo.kg/)

В весенний период отмечается наиболее интенсивные темпы потепления: от 0,3ºС/10 лет до 0,6ºС/10 лет (в среднем на 0,4°C за каждые 10 лет). Для большинства станций тренды статистически значимые на уровне доверительной вероятности 95 % (рисунок 2.5). Наибольшие темпы потепления (до 0,6°C/10 лет) отмечаются в долинной и предгорной зонах Чуйской области и долинной зоне Таласской области.

В зимний и осенний сезоны темпы роста температуры воздуха несколько ниже весенних, и составляют в среднем, для зимы 0,2°C, для осени 0,1°C за каждые 10 лет (статистически незначимы), при этом в зимний период в южных областях Кыргызстана теплеет несколько большими темпами.

Летом тенденции изменения температуры неоднородные по территории республики, как в другие сезоны. В целом по стране отмечается слабая тенденция потепления (на 0,1°C за каждые 10 лет). В долинных зонах Таласской, Чуйской, Ошской, Жалал-Абадской областей, а также на юго-востоке Иссык-Кульской области отмечается статистически достоверный рост температуры на 0,2…0,3°C за каждые 10 лет. Однако в центральной части Кыргызстана (преимущественно горная часть) отмечается слабая тенденция похолодания (статистически не значимая).

Для оценки темпов и характера изменения температуры в различные временные периоды, рассмотрены ряды годовой и сезонных температур воздуха по метеостанции Бишкек, имеющей наиболее длинный период наблюдений без пробелов в наблюдениях (рисунок 2.6).

Рисунок 2.5. Пространственное распределение скорости изменения сезонной температуры воздуха в °С за каждые 10 лет (коэффициентов линейных трендов) в точках расположения метеостанций
Источник: Кыргызгидромет (http://www.meteo.kg/)

Рисунок 2.6. Временной ряд средней годовой и сезонной температуры воздуха по метеостанции Бишкек за период 1928-2018 гг. (синяя пунктирная наклонная линия - линия аппроксимации линейного тренда за период 1928-2018 гг., красная пунктирная наклонная линия - то же самое за период 1951-2018 гг., зеленая наклонная линия - то же самое за период 1976-2018 гг., синяя горизонтальная линия – норма температуры за 1-ый базовый климатический период 1931-1960 гг., красная – за период 1961-1990 гг., зеленая – за период 1991-2018 гг.).
Источник: экспертные расчеты по данным Кыргызгидромета (http://www.meteo.kg/)

Для оценки темпов изменения температуры рассмотрены линейные тренды за 3 периода: 1928-2018, 1951-2018, 1976-2018 гг., а также приведены нормы для 3-х базовых климатических периода: 1931-1960, 1961-1990, 1991-2018 гг. (средние значения температуры за 30 лет), на основе которых также можно судить о характере изменения температуры со временем (рисунок 2.6). Коэффициенты линейных трендов (a), коэффициенты детерминации (R2) и статистическая значимость, приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1
Характеристики линейного тренда (ºС / 10 лет) средней годовой и сезонных температуры воздуха по метеостанции Бишкек за периоды 1928-2018 гг., 1951-2018 гг., 1976-2018 гг.

* a – коэффициент линейного тренда, ºС/10 лет
** R2 – коэффициент детерминации, %
***«жирным» шрифтом выделены статистически значимые тренды

Источник: экспертные расчеты по данным Кыргызгидромета (http://www.meteo.kg/)

За 90-летний период наблюдений на метеостанции Бишкек, отмечается значительный рост температуры воздуха (рисунок 2.6, таблица 2.1). При рассмотрении различных временных интервалом темпы роста температуры не одинаковы. Годовая температура увеличивалась наибольшими темпами с середины прошлого столетия до настоящего времени, и за период с середины 70-х годов до 2018 года – на 0,34°C за каждые 10 лет (тренды статистически значимы). Величина нормы годовой температуры воздуха (среднее значение за 30 лет) значительно увеличивается каждые 30 лет: 10°C за период 1931-1960 гг., 10,7°C за 1961-1990 гг., 11,6°C за период 1991-2018 гг.

Наиболее значительный рост зимней температуры отмечается за весь период наблюдений и за период 1951-2018 гг. – на 0,37°C за каждые 10 лет, при этом тренды статистически значимые. За последние 43 года рост температуры замедлился и составил 0,17°C за каждые 10 лет (тренд статистически незначим). Нормы за 3 климатических периода составляют: -3.4, -2.5, -1.4°C соответственно.

В весенний период, в отличие от зимнего, рост температуры усилился в последнее время. Так, с 1928 года рост температуры составляет 0,2°C, с 1951 года 0,37°C, и значительный рост с 1976 года – на 0,6°C за каждые 10 лет. Все три тренда являются статистически значимыми. Нормы температуры также увеличиваются от каждого климатического периода и составляют 10.7, 11.2 и 12.2°C соответственно.

Характер изменения летней температуры аналогичен изменению среднегодовой температуры, когда наибольшие темпы роста отмечены с 50-х гг. прошлого столетия. Темпы увеличения температуры при рассмотрении всего периода наблюдений составляет 0,2°C за каждые 10 лет, с середины прошлого столетия и середины 70-х гг. – на 0,34°C за каждые 10 лет (все три тренда статистически значимы). Норма летней температуры также растет за каждого последующее 30-летие: 22.8°C, 23.2°C и 24.1°C соответственно.

В характере изменения осенней температуры воздуха, также, как и в зимний период, отмечается замедление темпов роста за последнее время. Если рост температуры с 1928 года по настоящее время составляет 0,24°C за каждые 10 лет, с 1951 года 0,32°C за каждые 10 лет, то с 1976 года темпы составили 0,27°C за каждые 10 лет. Нормы за три климатических периода составляют 10°C, 10.7°C и 11.6°C соответственно.