индекс аридности — Аридные экосистемы Arid ecosystems

ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЙ АНАЛИЗ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА, ОСАДКОВ И ИНДЕКСА АРИДНОСТИ НА ТЕРРИТОРИИ БАССЕЙНА ОЗЕРА БАЙКАЛ

Богданов Е.А., Хадбаатар С., Бажа С.Н. Пространственно-временной анализ температуры воздуха, осадков и индекса аридности на территории бассейна озера Байкал // Аридные экосистемы. 2024. Том 30. № 4 (101). С. 4-20. | PDF

Территория бассейна оз. Байкала представляет собой сложную мозаику ороэкосистем, для которых антропогенные и природные процессы приводят к значимым и зачастую труднопрогнозируемым изменениям в структуре как отдельных экосистем, так и всего комплекса. Целью данной работы был пространственно-временной анализ некоторых климатических параметров как первичного звена энерго-массобмена, задающего общей тренд развития экосистем: средних значений температуры воздуха, количества осадков и индекса аридности. За период с 1975 по 2019 гг. были получены климатические данные по среднесуточной температуре воздуха с 84 метеостанций, а по количеству осадков – с 72 метеостанций. Эти данные были разбиты на периоды по 5 лет и обработаны в ГИС ArcMap 10.7 и Qgis 3.16; статистическая подготовка проводилась в среде программирования Python 3.10. Построение растров распределения осадков и температуры было проведено с использованием Spline-метода интерполяции. Мы построили серии карт распределения средних значений температуры воздуха, суммарного количества осадков и индекса аридности по Мортону, а также серии крупномасштабных карт распределения средних значений температуры воздуха с учетом морфометрических особенностей земной поверхности.

Отмечено, что наиболее устойчиво-направленные изменения годовой температуры воздуха наблюдаются на российской части бассейна, а наибольшая скорость трансформации температурного поля по годовым значениям характерна для горных районов Монгольской части (отроги Хангая и Хэнтэй). Основная доля прироста значений годовой температуры воздуха приходится на теплый период, причем она сформирована за счет Монгольской части бассейна.

Наибольшая изменчивость количества осадков теплого периода соответствует горным районам Хангая (запад южной части бассейна – аймак Завхан, юго-западная часть аймака Хубсугул), а также долинному комплексу Орхон-Селенгинского междуречья. Наблюдаются сильные различия временной динамики осадков холодного периода между северной и южной частями бассейна. Так, за 1975-2019 гг. прирост осадков в российской части составил только 4%, в то время как в монгольской части – около 40% от среднего значения выпавших осадков за холодный период данных лет. Для территории характерны разнонаправленные изменения значений индекса аридности. Выделены два крупных очага усиления засушливости: южная и центральная части аймака Булган совместно с восточной оконечностью Архангайского аймака представляют монгольский очаг роста засушливости, а центральная часть Республики Бурятия – российский очаг аридности.

Детали методики построения растров и обработки исходных данных расположены в базе данных «ГИС Экосистемы бассейна оз. Байкал» (2024), где также представлен подробный анализ рассмотренных параметров климата как в масштабе всего бассейна, так и на уровне отдельных его административно-территориальных единиц.

Ключевые слова: температура воздуха, осадки, иссушение, климатические поля, индекс аридности, интерполяция, бассейн Байкала.

DOI: 10.24412/1993-3916-2024-4-4-20
EDN: YYGGKN

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ БУДУЩИХ ИЗМЕНЕНИЙ СУХИХ ТЕРРИТОРИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СТАТИСТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ МАСШТАБИРОВАНИЯ (SDSM) В ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ГОРГАНСКОЙ РАВНИНЫ, ИРАН

Джамали З., Хейдаризади З. Прогнозирование изменений на засушливых территориях с использованием статистической содели масштабирования (SDSM) в западной части Горганской равнины, Иран // Аридные экосистемы. 2022. Том 28. № 4 (93). С. 4-12. | PDF

Климатические индексы – важные инструменты, помогающие лучше понять последствия изменения климата, которые произойдут в будущем. Мы собрали с метеорологических станций Горгана среднесуточные значения температуры и осадков за 1961-1990 годы, а затем смоделировали сценарии изменения климата для трех временных интервалов (для 2020-х, 2050-х и 2080-х гг.) по сценариям выбросов парниковых газов RCP 26, RCP 45 и RCP 85, используя модель CANESM2. Были рассчитаны будущие изменения в индексе засушливости де Мартонна и индексе Эмбергера. Анализ показал, что, исходя из месячного диапазона значений индекса засушливости де Мартонна, с апреля по октябрь длятся засушливые месяцы, а остальные месяцы являются полузасушливыми. Отчасти это может быть связано с уменьшением количества осадков и повышением температуры с апреля по октябрь, поэтому сельскохозяйственные угодья в этот период нуждаются в орошении. Летом влажность уменьшится для всех трех временных периодов, но только для сценариев RCP 26 и RCP 45. То же относится к RCP 85, за исключением июня 2020-х гг., когда влажность будет постоянной. В целом прогнозируется увеличение влажности для большей части месяцев в течение всех трех периодов. Прогнозируемые значения индекса засушливости Эмбергера имеет ту же тенденцию, что и индекс засушливости де Мартонна. Значения R² указывают на высокую корреляцию между индексами, чем доказывают схожесть их тенденций для изменений территорий во время всех трех периодов.

Ключевые слова: индекс аридности, парниковые газы, IPCC AR5.

DOI: 10.24412/1993-3916-2022-4-4-12

EDN: YSNQNJ

ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЕСЕННЕ-ЛЕТНИХ ЗАСУХ В СУХИЕ И ВЛАЖНЫЕ ПЕРИОДЫ НА ЮГЕ ЕВРОПЕЙСКОЙ РОССИИ

Золотокрылин А.Н., Титкова Т.Б., Черенкова Е.А. Характеристики весенне-летних засух в сухие и влажные периоды на юге Европейской России // Аридные экосистемы. 2020. Том 26. № 4 (85). С. 76-83. | PDF

Изучаются закономерности распространения характеристик весенне-летних засух в периоды повышенного и пониженного годового увлажнения в 12 административных субъектах юга Европейской России за 1901-2018 гг. За это время четыре периода различных условий увлажнения (чередующиеся более влажный, сухой, влажный и опять сухой) разной длительности хорошо прослеживаются по данным аномалий индекса аридности в 7 регионах: Курской, Белгородской, Воронежской, Саратовской, Волгоградской, Ростовской областях и Республике Калмыкия. Период иссушения отмечен в Самарской и Астраханской областях с начала ХХ века вплоть до его середины. Затем период иссушения сменился более влажным. Наиболее частая смена периодов с различными условиями увлажнения наблюдалась в Ставропольском крае, где было выделено пять чередующихся периодов. Установлено, что частота весенне-летних засух согласуется с условиями долгопериодного увлажнения. Согласно данным стандартизированного индекса осадков, в сухой период она возрастает в среднем в 1.5 раза при незначительном росте интенсивности засух. Условия повышенного увлажнения, наблюдавшиеся во всех рассмотренных административных субъектах во второй половине XX века, сменились в начале XXI века более сухими условиями. Распространение более засушливых условий началось с восточных областей. Развитие сухого периода увлажнения в XXI веке подтверждено распространением на территории отрицательного тренда вегетационного индекса NDVI. При отсутствии статистически значимых трендов аридизации за более чем вековой период во всех рассмотренных областях юга Европейской России существуют длительные внутривековые периоды усиления и ослабления аридизации, которые характеризуются существенными различиями частоты и интенсивности весенне-летних засух.

Ключевые слова: периоды увлажнения, аридизация, индекс аридности, засухи, SPI, NDVI.

DOI: 10.24411/1993-3916-2020-10121