Блок 3. «Антропогенное изменение климата»

Одним из важнейших компонентов, определяющих экономический потенциал региона, являются климатические ресурсы.

В зависимости от географического расположения и рельефа подстилающей поверхности под влиянием таких факторов, как солнечная радиация и циркуляция атмосферы, создаются определенные климатические особенности, присущие данной территории. В настоящее время к климатообразующим факторам относят и деятельность человека, так как его вмешательство в природную среду оказывает заметное воздействие на климат.

По своим физико-географическим и климатическим характеристикам Курская область находится в условиях, благоприятных для успешного развития промышленности и сельского хозяйства.

Изменение климата — колебания климата Земли в целом или отдельных её регионов с течением времени, выражающиеся в статистически достоверных отклонениях параметров погоды от многолетних значений за период времени от десятилетий до миллионов лет. Учитываются изменения, как средних значений погодных параметров, так и изменения частоты экстремальных погодных явлений. Изучением изменений климата занимается наука палеоклиматология. Причиной изменения климата являются динамические процессы на Земле, внешние воздействия, такие как колебания интенсивности солнечного излучения, и, по одной из версий, с недавних пор, деятельность человека. В последнее время термин «изменение климата» используется, как правило (особенно в контексте экологической политики) для обозначения изменения в современном климате.

Антропогенные факторы включают в себя деятельность человека, которая изменяет окружающую среду и влияет на климат. В некоторых случаях причинно-следственная связь прямая и недвусмысленная, как, например, при влиянии орошения на температуру и влажность, в других случаях эта связь менее очевидна. Различные гипотезы влияния человека на климат обсуждались на протяжении многих лет.

История метеорологических наблюдений в Курской губернии насчитывает более 200 лет. Регулярные инструментальные метеорологические наблюдения были начаты в 1802-1803 гг. учителем Щигровского народного училища Каплинским по инициативе Императорского Вольного экономического общества, в адрес которого и высылались полученные данные.

В 1836 г. по инициативе Академии наук метеорологические наблюдения начали проводиться при уездных училищах. В период 1836-1840 гг. в Курской губернии наблюдения за погодой были организованы в 14 уездах из 15.

В 1880-х годах стали появляться сельскохозяйственно-метеорологические станции, задача которых заключалась в изучении влияния климатических условий на рост и развитие сельскохозяйственных растений.

Бурное развитие российской экономики в конце ХIХ – начале ХХ вв. нуждалось в научных рекомендациях в области метеорологии. С середины ХIХ в. в России началась прокладка и строительство железных дорог. Большой ущерб, наносимый им неблагоприятными метеорологическими условиями (заносы снегом, повреждения путей и сооружений при быстром весеннем таянии снега), вызвал необходимость создания Министерством путей сообщения своей ведомственной сети метеорологических станций. В Курской губернии первая такая станция появилась в ноябре 1883 г. при ст. Льгов Курско-Киевской железной дороги, а в 1891 г. были созданы метеорологические станции при железнодорожных станциях Поныри и Коренево.

К 1894 г. сеть метеорологических станций достигла значительного развития: кроме дождемерных станций 3-го разряда в губернии устойчиво начали работать станции 2-го разряда – сельскохозяйственно-метеорологические, железнодорожные. Многие результаты метеорологических наблюдений курян использовались не только для прикладных прогнозов местного значения, но и для изучения климата России в целом.

Конец ХIХ в. в истории метеорологической службы Курской губернии был ознаменован созданием центрального метеорологического учреждения – Семеновской метеорологической обсерватории. Уже в первый год работы ее посетили видные ученые России. Семеновская обсерватория, помимо выполнения своих непосредственных обязанностей, стала активно участвовать в магнитных и гидрологических изысканиях на территории Курской губернии, а также в астрономических наблюдениях, чем заслужила признание Курского земства и российской науки.

В 1925 г. для изучения распределения скорости и направления ветра по высотам для метеорологического обслуживания полетов самолетов военной и гражданской авиации в обсерватории был начат выпуск шаров-пилотов. С 1950-х годов на гидрометслужбу был дополнительно возложен контроль фактического состояния загрязнения природных сред (воздух, вода, почва), а также осадков и снежного покрова.

Сейчас на территории Курской области регулярные наблюдения проводят 7 метеорологических станций (Рыльск, Железногорск, Курчатов, Поныри, Фатеж, Тим, Обоянь), 1 аэрологическая станция (Курск), 2 метеорологических поста (Льгов, Ново-Касторное), 1 агрометеорологический пост «Петринка», и 13 гидрологических постов. Состояние воздушного бассейна областного центра контролируют 5 пунктов наблюдений за загрязнением атмосферы (ПНЗ), расположенных в разных районах города. Метеостанции Обоянь, Рыльск, Поныри, Тим и Льгов проводят наблюдения в течение 100 лет и более, а самая «молодая» специализированная метеорологическая станция «Курчатов» была организована 1 октября 1991 года.

Аэрологическая станция Курск является постоянным корреспондентом Всемирной службы погоды. Результаты ее аэрологических и метеорологических наблюдений используются для построения математических моделей прогнозов погоды. Метеостанции Рыльск и Поныри входят в разряд реперных климатических станций сети Росгидромета. Далее приводятся результаты многолетних наблюдений по основным климатообразующим факторам.

Отдельные характеристики климата

Солнечная радиация.

Одним из важных климатообразующих факторов является интенсивность поступающей солнечной радиации, которая зависит от высоты солнца, продолжительности светового периода, режима облачности, прозрачности атмосферы, состояния погоды и других факторов. Для характеристики режима солнечной радиации на определенной территории используют такие показатели, как продолжительность солнечного сияния (в часах), световые ресурсы (Млк), радиационный баланс и его компоненты: суммарную радиацию, величину альбедо (отражательной способности деятельной поверхности).

Курская область находится в центре ЕТР, на юго-западных склонах Среднерусской возвышенности. От побережий Балтийского и южный морей, Северного Ледовитого и Атлантического океанов область удалена на расстояние от 600 до 2000 км, поэтому климат ее умеренно континентальный. Продолжительность солнечного сияния имеет хорошо выраженный годовой ход, постепенно увеличиваясь от 35-46 часов в ноябре-декабре до 280-290 часов в июле. Годовая сумма в среднем составляет 1700-1900 часов. Увеличение продолжительности солнечного сияния вызвано более частым проникновением на территорию области тропических воздушных масс и установлением сухой солнечной погоды. Этим вызвано и уменьшение количества осадков в мае и августе (таблица №1.)

Таблица.1. Продолжительность солнечного сияния, часов

Наибольшая продолжительность солнечного сияния (1200-1300 часов) приходится на теплый период с апреля по сентябрь, что составляет около 70-76% от общей суммы. В период с ноября по январь продолжительность солнечного сияния резко сокращается и не превышает 36-62 часов, что связано с уменьшением продолжительности дня с одной стороны, и наибольшим количеством облачности, характерной для теплых и влажных атлантических воздушных масс, - с другой. В среднем за год действительная сумма продолжительности солнечного сияния составляет 40-45% от возможной величины. В отдельные годы наблюдаются значительные отклонения продолжительности солнечного сияния от средних значений в связи с изменением условий образования облачности при прохождении через территорию области различных воздушных масс. В холодный период года, когда преобладает слоистая облачность, резко возрастает число пасмурных дней. В ноябре-январе оно достигает 18-22, а в теплый период, когда преобладают кучевые облака, в среднем не превышает 2-5.

Световые ресурсы представляют собой дневные суммы суммарной освещенности, выраженные в мегалюксах (Млк). Данные о световых ресурсах учитываются при выращивании посадочного материала в питомниках, в тепличном хозяйстве, при строительстве зданий для их ориентирования по сторонам света и других хозяйственных мероприятий. Значения дневных сумм освещенности для территории Курской области приведены в табл. №2

Из таблицы видно, что годовой ход освещенности практически повторяет годовой ход высоты солнца над горизонтом. В отдельные годы возможны отклонения от средних многолетних данных под влиянием различных синоптических процессов, определяющих повторяемость различных типов воздушных масс и связанной с ними облачности.

Таблица 2. Осредненные дневные суммы суммарной освещенности, Млк

Условия освещенности определяют характер поступления видов солнечной радиации на деятельную поверхность и ее интенсивность. Анализ данных актинометрических наблюдений аэрологической станции Курск и метеостанции Нижнедевицк (Воронежская обл.) показал, что средняя годовая сумма суммарной радиации, поступающей на горизонтальную поверхность, составляет 3856-3942 МДж/м², а прямой радиации на горизонтальную поверхность – 1822-1838 МДж/м².

Значения соответствующих сумм при безоблачном небе (возможные суммы) равны 6076 МДж/м² и 4593 МДж/м² . Наибольшие значения суммарной радиации при средней облачности наблюдаются в июне-июле и составляют 620-597 МДж/м², а наименьшие приходятся на декабрь – 54-63 МДж/м². Таким образом, в осеннее-зимний период над территорией области преобладает рассеянная радиация, в весеннее-летний – прямая радиация на горизонтальную поверхность.