Оценка тенденций изменения высоты снежного покрова на метеостанциях Северного Кавказа

Abstract

Введение. На фоне глобального потепления, наблюдаемого в последние десятилетия, происходят изменения всех климатических характеристик. В эпоху глобального потепления, по мере увеличения температуры воздуха растет и влагосодержание воздушных масс, поэтому в холодных районах возрастает количество выпадающего снега. Это свидетельствует о большой чувствительности снежного покрова к любым изменениям в составе атмосферы и ее циркуляции. Снежный покров является важным компонентом природной среды зимнего периода. В данной работе проведена оценка тенденций изменения высоты снежного покрова на трех метеорологических станциях Северного Кавказа, расположенных в различных климатических зонах. Для анализа были использованы данные наблюдений за снежным покровом за период 1961-2018 гг. Материалы и методы исследований. Для получения результатов изменения режима снежного покрова с 1960/1961 по 2017/2018 гг. на территории Северо-Кавказского региона были исследованы осредненные ряды характеристик снежного покрова по данным 3-х метеорологических станций: Прохладная, Нальчик и Теберда. С помощью статистического пакета программы! SPSS 13.0 были рассчитаны следующие статистики: среднее, стандартное отклонение, минимум, максимум, размах, коэффициент асимметрии, коэффициент эксцесса, экстремальные значения, климатическая норма, тест Колмогорова - Смирнова на нормальность кривой распределения, Т-тест на сравнение равенства среднего с климатической нормой. Получены линейные тренды, скорость изменения метеопараметра, произведена оценка устойчивости климатических изменений, выявлены аномалии для каждого исследуемого ряда. Результаты исследований и их обсуждение. Для оценки изменения характеристик снежного покрова использовались данные рядов высоты снежного покрова в холодные сезоны 1961-2018 гг. (с октября по апрель за 1960/61-2017/18 гг.). Сезоны с октября по апрель 1960/1961 гг., 1961/1962 гг., 2017/2018 гг. далее по тексту для краткости записаны как 1961, 1962, ., 2018 гг. Анализируя среднедекадную высоту снежного покрова, например 1961 года, использовались данные октября, ноября, декабря 1960 года и января, февраля, марта и апреля 1961 года. В ходе исследования произведена оценка устойчивости климатических изменений. В качестве ее интегральной характеристики использовали показатель Херста (Н), который показал трендоустойчивость и устойчивую тенденцию увеличения высоты снежного покрова на исследуемых м/станциях. Стандартное отклонение а использовалось в качестве меры типичной изменчивости высоты снежного покрова (СП) за период 1960/61-2017/18 гг. Для каждого ряда метеопараметров посчитаны минимальные и максимальные значения высоты СП. Для выявления аномалий исследовались отклонения текущих значений от многолетнего среднего за период 1961-1990 гг. (климатическая норма). Проведен анализ изменения высоты снежного покрова за весь период исследования 1961-2018 гг. и в период глобального потепления с 1976 по 2018 г. Исследования показали, что за период с 1961 года по 2018 г. на всех м/станциях имело место увеличение скорости роста среднедекадной высоты снежного покрова с последующим ее усилением в период с 1976 г. Выявлены экстремальные значения для всех исследуемых рядов. Проведен анализ среднедекадной высоты СП по месяцам (октябрь-апрель) с целью выявления среднеснежных и малоснежных месяцев. Выводы. Анализ изменений скорости роста среднедекадной высоты снежного покрова показал, что имело место ее увеличение, как в базовый (1961-2018 гг.), так и в период 1976-2018 гг. Для всех исследуемых рядов среднедекадной высоты снежного покрова показатель Херста демонстрирует высокую трендоустойчивость ряда. Выявлено, что за весь период исследований положительных аномалий меньше, чем отрицательных. За весь период наблюдений на рассматриваемых м/станциях было выявлено 9 экстремальных значений высоты снежного покрова. В современный период (1991-2018 гг.) отмечалось увеличение количества экстремальных значений среднедекадной высоты снежного покрова в 3,5 раза (7:2) по сравнению с базовым периодом