Сценарии климатических изменений в Арктике и прогнозы экологических последствий В.М. Котляков, А.Б. Шмакин

Mean global air temperature has increased by about 0,75 C during the last 100 years. During the last 30 years, the temperature growth has accelerated. Observed global surface air temperature

Глобальная спутниковая альти- метрия (Leuliette et al. 2004) Реконструкции, основанные на измерении уровня моря (Church and White 2006) Прибрежные измерения приливов (Holgate and Woodworth 2004) : 1,8±0,5 mm/yr : 1,7±0,5 mm/yr : 3,1±0,7 mm/yr Рост уровня Мирового океана

Global air temperature modeling using natural forcing only Modeling the global air temperature using both natural and anthropogenic forcing

Global air temperature anomalies (black) and world fuel consumption (grey) during (Klyashtorin and Lyubushin, 2001)

Изменения потока солнечной энергии и средних годовых аномалий температуры воздуха в зоне севернее 62º с.ш. (слева); изменения содержания в атмосфере углекислого газа и температуры воздуха (справа) Вклад полной энергии Солнца в дисперсию температуры воздуха – 83,5%; вклад CO 2 – 2,4% [Soon W.W-H Geophysical Research Letters]

Угрозы глобального потепления в XXI веке: Значительное повышение температуры воздуха; Интенсивное таяние снежного покрова, морских льдов и ледников; Повышение уровня моря и затопление низменностей; Увеличение стока рек и наводнения; Разрушение вечной мерзлоты; Изменения границ лесов; Деградация биоты; Ухудшение условий проживания людей.

Arctic sea ice extent by the end of summer, 2008

During the last 10 years, the area of multi-annual Arctic ice has decreased by 40%. Mean October sea ice thickness has decreased from 2 m to 1.4 m since 1980, the ice area – from 7.3 to 4.2 mln sq. km, and the volume – from 14.6 to 7.6 thous. cub. km.

1. Климатические изменения ледяного покрова арктических морей в XX в. имели отрицательный линейный тренд, и на этом фоне происходили циклические колебания продолжительностью около 60, 20 и 10 лет. 2. В ходе температуры обнаружен сверхвековой цикл продолжительностью около 200 лет, создающий тренд изменений климата. Характерно уменьшение трендов и амплитуд циклов с удалением от Арктики и их возрастание над континентами. 3. Прогнозы температуры воздуха и ледовитости арктических морей на XXI в. указывают на колебательный характер их изменений.

Изменения аномалии среднегодовой температуры воздуха в широтной зоне 70-85º с.ш. в XX – начале XXI вв. и ее фоновый прогноз, а также предполагаемые изменения ледовитости арктических морей западного (а) и восточного (б) регионов в XXI в.

Изменения толщины и объема морских льдов в Арктике по данным ICESat-1 Толщина Объем Площадь Толщина и объём морских льдов убывают даже быстрее, чем их площадь. Площадь Толщина Убыль 50% убыль объёма льда в октябре

Anomalies of annual zonal surface air temperature related to norm

Change of Arctic ice caps: Franz Josef Land, Severnaya Zemlya, Novaya Zemlya,

Изменения среднегодовой температуры воздуха, осреднённой по территории России (отклонение от средней за гг.). Показаны два периода без заметных трендов, но со значительным изменением от одного к другому: гг. и после 1989 г. Разность средней температуры между ними составляет 1,2 градуса.

Аномалии среднегодовых температур по территории России относительно гг. (данные Росгидромета): северные регионы в числе наиболее быстро меняющихся по температурному режиму

Change of mean seasonal air temperature (ºC) in as compared to winter summer

Change of seasonal air temperature sums (ºC) within extreme deciles in as compared to norm Lowest 10%, winter Top 10%, summer

Change of seasonal precipitation (mm) in as compared to winter summer

Change of maximum precipitation during 5 consecutive days (mm) in as compared to winter summer

Изменение толщины снега в марте после 1989 г. по сравнению с гг. Изменение продолжитель- ности безморозного периода (дни) после 1989 г. по сравнению с гг.

Сочетание нескольких погодных факторов, приводящее к возникновению ледяной корки, вредной для оленеводства. Сумма дождей интенсивностью более 4 мм в сутки, выпадающих на поверхность снега толщиной не менее 3 см: а – средняя за 1951 – 1980 гг.; б – изменение после 1989 г. по сравнению с 1951 – 1980 гг.

Cross-correlation functions between soil temperature at 10 m for different types of ground (purple line indicates 95% confidence level) Sand field Mire Dry tundra Most important seasons are spring and summer, not winter! Regime of permafrost

Аномалии средних весенних температур воздуха по территории России относительно гг. (данные Росгидромета): в большинстве регионов Севера температура растет значительно, что важно для режима оттаивания мерзлоты.

Аномалии средних летних температур воздуха по территории России относительно гг. (данные Росгидромета): во многих регионах Севера температура растёт. Режим мерзлоты нуждается в постоянном мониторинге.

Корреляция между вариациями массы снега в марте и суммарным годовым стоком в бассейнах Северной Двины (слева, сильное влияние) и Лены (справа, слабое влияние). Северная Двина Лена

Изменения условных затрат на уборку снега в Петропавловске-Камчатском (вверху), Ханты-Мансийске (в середине) и Санкт- Петербурге (внизу) (Учтены изменения числа 5-мм снегопадов и длины улиц) Ханты-Мансийск Петропавловск-Камчатский Санкт-Петербург

Индекс потребления топлива (градусо-сутки) после 1989 г. (цветная шкала) и в гг. (сиреневые изолинии)

Thank you for attention