Изменения атмосферных осадков

Количество осадков – это высота слоя воды в миллиметрах, образовавшегося на горизонтальной поверхности от выпавшего дождя, мороси, обильных рос, тумана, растаявшего снега, града, крупы и других гидрометеоров за указанный интервал времени при отсутствии стока, просачивания и испарения. Измерение количества осадков, выпавших за ночную и дневную половину суток, производится в сроки 9 и 21 ч местного времени.

Многолетнее, среднемесячное, сезонное, годовое количество осадков, их распределение по земной поверхности, годовой и суточный ход, повторяемость, интенсивность являются определяющими характеристиками климата, имеющими существенное значение для сельского хозяйства и многих других отраслей экономики. В целом атмосферные осадки являются одним из важнейших абиотических факторов, существенно влияющих на условия существования живых организмов. Кроме того, атмосферные осадки определяют миграцию и распространение различных, в том числе и загрязняющих веществ в окружающей среде.

Оценка изменения выпадения атмосферных осадков на территории Кыргызстана проведена, также, как и для температуры воздуха, начиная с 1976 года. В качестве показателя изменения осадков для Кыргызстана использовалась не абсолютная величина осадков в мм, а отклонение их от нормы в % (норма – среднее значение за 1981-2010 гг.). Для анализа сезонных осадков, в отличие от температуры воздуха, использовано не средняя величина за сезон, а сумма осадков за три месяца каждого сезона.

Временные ряды аномалий годовых сумм осадков за период 1976-2018 гг., рассчитанных относительно базового периода 1981 - 2010 гг. и пространственно осреднённых по территории КР дают общее представление о характере современных изменений режима атмосферных осадков. За последние десятилетия наблюдалось чередование коротких периодов с незначительными положительными и отрицательными аномалиями количества осадков (рисунок 2.7).

Рисунок 2.7. Временные ряды аномалий годовых сумм осадков (в %) за период 1976-2018 гг., пространственно осредненных по территории КР. Аномалии рассчитаны относительно базового периода 1981-2010 гг. Линейный тренд за период выделен черным цветом.
Источник: экспертные расчеты по данным Кыргызгидромета (http://www.meteo.kg/)

В целом, недостаток осадков в определенные месяцы компенсируется избытком осадков в другие месяца, в следствии чего, годовое количество осадков соответствует норме – в пределах ±20 %. За последние 43 года переувлажненными были только 5 лет: 1986 год – осадков больше нормы на 35 %, 1992 год – на 29 %, 1997 год – на 22 %, 2002 год – на 28 %, 2015 – на 29 %. Еще реже – дважды, отмечался дефицит осадков по Кыргызстану – в 1994 году с дефицитом увлажнения на 31 %, и в 1996 году – на 26 %.

В среднем по Кыргызстану за период 1976-2018 гг. наблюдалась слабая тенденция увеличения годового количества атмосферных осадков на 1,8 % каждые 10 лет. Анализ изменения годовой суммы осадков по отдельным станциям не выявил статистически значимых изменений за последние 43 года (Рисунок 2.8). На большей части метеостанций отмечается незначительный рост осадков, на нескольких станциях незначительное сокращение. Статистически значимый рост осадков отмечается только в урочище Чычкан (метеостанция Ит-Агар) – на 6 % за каждые 10 лет.

В зимний период практически на всей территории Кыргызстана за 1976-2018 гг. выявлена статистически незначимая тенденция увеличения осадков (в среднем на 4 % каждые 10 лет). Статистически значимый рост отмечается в нескольких зонах: на западном склоне Ферганского хребта (МС Ак-Терек) – на 20 % за каждые 10 лет, на МС Гульча – 14 % / 10 лет, в восточной части Прииссыкулья на МС Каракол и МС Чон-Ашу Панфиловского района – на 12 % / 10 лет, в высокогорной зоне Аламудунского района Чуйской области (МС Ала-Арча) – на 8 % / 10 лет.

Рисунок 2.8. Пространственное распределение коэффициентов линейных трендов аномалий годовых сумм осадков (% за 10 лет) на территории Кыргызстана за 1976-2018 гг. (отклонения от средней годовой суммы осадков за 1981-2010 гг.)
Источник: Кыргызгидромет (http://www.meteo.kg/)

Сумма весенних осадков практически не меняется по территории Кыргызстана, также не отмечено статистически значимых трендов по отдельным станциям. В северной и центральной частях Кыргызстана отмечается незначительная тенденция сокращения осадков, на остальной территории тенденция увеличения.

В целом, тенденция роста осадков летнего сезона наибольшая за год и составляет около 5 % каждые 10 лет (тренд незначимый). В изменении летних осадков статистически значимые положительные тренды, указывающие на достоверный рост осадков, отмечаются местами – в Ноокатском районе Ошской области (МС Ноокат) – на 15 % / 10 лет, в Жалал-Абадской области – на 11 % / 10 лет в урочище Чычкан (МС Ит-Агар), на 14 % / 10 лет на МС Токтогул. На востоке Прииссыкулья отмечается тенденция сокращения осадков, со значимым отрицательным трендом на МС Чон-Ашуу – на 6 % / 10 лет.

Осенью по Кыргызстану отмечается слабый статистически незначимый рост осадков – в среденем на 2 % каждые 10 лет. Однако, по территории отмечается значительный разброс знаков тенденций – на юге и в центральной части территории республики преобладает слабая тенденция сокращения, а в восточной части страны - слабая тенденция увеличения с единственной зоной статистически значимого роста МС Кызыл-Суу, Жети-Огузский район Иссык-Кульской области (на 11 % / 10 лет).

Характер изменения осадков характеризуется значительной межгодовой изменчивостью. Для выявления тенденций изменения осадков в различные временные периоды приведены графики изменения годовой и сезонной сумм осадков в миллиметрах слоя воды по метеостанции Бишкек (рисунок 2.10).

Рисунок 2.9. Пространственное распределение коэффициентов линейных трендов аномалий сезонных сумм осадков (% за 10 лет) на территории Кыргызстана за 1976-2018 гг. (отклонения от средней годовой суммы осадков за 1981-2010 гг.)
Источник: Кыргызгидромет (http://www.meteo.kg/)

Рисунок 2.10. Временной ряд годовой и сезонных сумм осадков в мм 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 суммы осадков 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/)

При рассмотрении изменения годовой суммы осадков на метеостанции Бишкек с начала наблюдений выявлен статистически значимый положительный тренд, указывающий на рост осадков на 11 мм за каждые 10 лет (таблица 2.2). Изменения осадков с 1951 и с 1976 года, также, указывают на рост, однако, тренды статистически незначимые. Нормы осадков за 3 климатических периода увеличиваются с каждым последующим 30-летием: 403,8 мм за 1931-1960 гг., 442,2 мм за 1961-1990 гг., 473 мм за 1991-2018 гг.

Таблица 2.2
Характеристики линейного тренда (мм/10 лет) сезонных и годовой сумм атмосферных осадков по метеостанции Бишкек за периоды 1928-2018 гг., 1951-2018 гг., 1976-2018 гг.

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

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

Изменение зимних осадков характеризуются статистически значимым ростом за все рассматриваемые временные диапазоны. В последний период отмечается усиление темпа роста осадков (на 6,2 мм / 10 лет) по сравнению с более ранними периодами. Также значительно увеличивается норма осадков с каждым новым климатическим 30-летним периодом: за 1931-1960 гг. норма составляет 72,3 мм, за 1961-1990 гг. – 83,7 мм, за 1991-2018 – 103,4 мм.

В изменении весенних и летних осадков за рассматриваемые периоды не выявлено статистически значимых изменений. Норма весенних осадков незначительно увеличивается: за 1931-1960 гг. – 173,6 мм, за 1961-1990 гг. – 189,5 мм, 1991-2018 гг. – 193,7 мм. В изменение норм летних осадков за базовые климатические периоды не прослеживается динамики: за первый климатический базовый период 1931-1960 гг. норма осадков составляет 73,3 мм, за период 1961-1990 гг. – 65,4 мм, и за последний вновь норма увеличилась и составляет 70,5 мм.

Изменение количества осенних осадков имеет статистический значимый рост только при рассмотрении всего периода наблюдений – на 4 мм / 10 лет. При рассмотрении более коротких периодов отмечается статистически незначимая положительная тенденция. Норма суммы осенних осадков за период 1931-1960 гг. составляет 85,2 мм, за последние 2 климатических периода норма практически не изменилась и составляет 103,6 и 105,2 мм соответственно.