1. Введение
На протяжении всей истории нашей планеты климат циклично менялся, и с течением времени на Земле чередовались ледниковые и теплые периоды [1]. Изменение климата, особенно отчетливо наблюдаемое в последние десятилетия, оказывает существенное влияние на эколого-географические условия, а значит на жизнь человека. Важным негативным аспектом современного изменения климата является его большая скорость. В среднем за последние 50 лет средняя температура на планете выросла более чем на 1 градус [2]. Это очень большой рост, так как в предыдущие климатические циклы периоды потепления или похолодания длились десятки тысяч лет. Быстрые климатические изменения негативно сказываются на условиях проживания как животных и растений, так и человека, вследствие возрастания непредсказуемости погоды, увеличения количества неблагоприятных погодных явлений и природных катастроф.
Проблема глобального изменения климата актуальна для всей планеты, однако на отдельных ее участках эти изменения проявляются по-разному. По данным NASA [3], увеличение температуры на поверхности земли происходит неравномерно. Так, северное полушарие нагрелось намного сильнее южного, а максимальный рост температуры за последние 50 лет произошел в Азиатской части России, где среднегодовая температура увеличилась более чем на 4 градуса. В то же время в восточной Сахаре, на побережье Антарктиды и в западной части Канады среднегодовая температура напротив уменьшилась. Наблюдаемые климатические изменения выражаются в трансформации соотношения количества тепла и влаги, что напрямую влияет на формирование подземного и речного стоков, на распределение растительности и животного мира.
Ученые десятилетиями спорят о причинах глобального изменения климата и последствиях для дальнейшего существования человечества [4]. Одни исследователи считают [6], что основной вклад в глобальное потепление климата вносит антропогенная деятельность (промышленное производство, коммунальное и сельское хозяйство), в процессе которой в атмосферу выбрасывается большое количество парниковых газов (СО2, СН4, N2O и др.). Другие считают (например, [8]), что климатические изменения в большей степени обусловлены природными процессами. Большинство исследователей оценивают последствия глобального потепления в целом как негативные для окружающей среды и жизнедеятельности человека [5], главным образом вследствие расширения территорий непригодных для жизни и снижения биологического разнообразия.
Современные исследования показывают, что ускорение климатических изменений связано с комплексным взаимодействием природных и антропогенных факторов, что усложняет прогнозирование их долгосрочных последствий. Например, таяние арктических льдов, зафиксированное спутниковыми наблюдениями
[4]
В настоящей статье проанализирована динамика температуры и количества атмосферных осадков в городе Сочи за период с 1966 по 2022 год.
2. Район исследования, материалы и методы
Город Сочи является одним из основных курортных центров в России, климатические условия и инфраструктура которого считаются очень благоприятными для жизни, что обуславливает неиссякаемые потоки туристов и частый переезд жителей северных районов страны на побережье Черного моря. Протяженность города более 90 километров вдоль гор Западного Кавказа. Население центрального района Сочи 445 тыс. человек, городского округа порядка 600 тыс. человек [7].
Работа основана на архивных данных ФГБУ «Всероссийский научно-исследовательский институт гидрометеорологической информации — Мировой центр данных» (ВНИИГМИ-МЦД), включающих сведения о среднемесячной температуре воздуха и суммах месячных атмосферных осадков, зафиксированных на метеостанции в Сочи за период с 1966 по 2022 годы. На основе этих данных авторами были созданы графики и проведён анализ изменений среднемесячной и среднегодовой температуры воздуха, а также сумм среднемесячных и среднегодовых атмосферных осадков за последние 56 лет
[9][11]
3. Результаты исследования и их обсуждение
На рисунке 1 приведена динамика изменения месячных сумм осадков за рассматриваемый период на метеостанции в г. Сочи. Месячные значения сумм осадков на графике за рассматриваемый период варьируются от 2 до 525 мм. Минимальное количество атмосферных осадков (2 мм) за весь период наблюдений отмечалось в июле 2006 года. Максимальное количество осадков характерно для конца осени или начала зимы (ноябрь — декабрь). Наблюдается цикличность максимальных пиковых значений с интервалом раз в два года, между которыми количество осадков заметно снижается. Отмечается тенденция уменьшения значений амплитуд месячных осадков между самым сухим месяцем и самым влажным в течение года. Так, с 1966 по 2005 гг. годовая амплитуда варьировалась от 350 до 400 миллиметров, а после 2005 г. амплитуда снизилась до 250–300 мм. В целом, линия тренда, построенная для периода с 1966 по 2022 гг. показывает, отсутствие значимой тенденции в изменении сумм месячных осадков за указанный период.
Динамика изменения месячных сумм осадков за рассматриваемый период на метеостанции г. Сочи
На рисунке 2 представлена динамика среднемесячной температуры воздуха в Сочи, варьирующаяся в диапазоне от 2 °C до 27 °C за анализируемый период. График демонстрирует равномерное чередование повышенных и пониженных значений, что обусловлено сезонными колебаниями температур. В первой половине графика прослеживается цикличность длительностью 4–5 лет, проявляющаяся в наступлении наиболее холодных зим с указанной периодичностью. Во второй половине, начиная примерно с 2000 г., различия между зимними температурами становятся менее значительными. С 1993 г. отмечается сокращение числа экстремально низких температур и увеличение доли относительно тёплых зим.
Летние температуры, в отличие от зимних, отличаются большей стабильностью и меньшими межгодовыми отклонениями. В первой половине периода также наблюдается 4–5-летняя цикличность, при которой годы с наиболее холодными зимами сопровождались более тёплым летом, что указывает на максимальную годовую амплитуду температур. С начала 2000-х годов летние месяцы стабильно характеризуются высокими температурами, за исключением отдельных эпизодов в 2012 и 2014 гг., когда в июле температура воздуха снижалась до 23,8 °C и 23,2 °C соответственно. В целом, среднемесячные температуры как зимой, так и летом в последние десятилетия превышают значения, характерные для более раннего периода.
Изменение среднемесячной температуры воздуха за рассматриваемый период на метеостанции г. Сочи
На рисунке 3 представлена графическая зависимость изменения суммы годовых атмосферных осадков, зафиксированных на метеостанции г. Сочи за период с 1966 по 2022 гг. Наименьшие годовые суммы осадков, что является аномалией для данного региона, зарегистрированы в 1986 и 2020 гг. — 1013 и 1019 мм соответственно. В интервалах 1976–1979 гг. и 1984–1986 гг. суммы осадков оставались на относительно низком уровне без резких изменений. Наибольшие значения годовых осадков зафиксированы в 1988 и 1995 гг. — 2260 и 2255 мм соответственно.
Анализ динамики годовых атмосферных осадков за период 1966–2022 гг. (см. рис. 3) свидетельствует о том, что до 1999 г. межгодовые вариации осадков были значительно более выраженными, чем в последующий период, когда различия между годами стали менее заметными. В целом выявлено чередование повышенных и пониженных значений, что указывает на циклическую природу годовых сумм осадков в г. Сочи.
Динамика количества суммы годовых атмосферных осадков за рассматриваемый период на метеостанции г. Сочи
Линия тренда, построенная для рисунка 3, отражает небольшую тенденцию к увеличению осадков. В среднем количество осадков с 1966 по 2022 годы возросло с 1590 мм до 1660 мм, то есть на 70 мм, при этом вариативность значений между годами уменьшилась в последние десятилетия. Следствием этого стало то, что сумма годовых осадков не опускалась ниже 1300 мм, начиная с 1999 года, за исключением 2020 года, когда сумма осадков была 1019 мм. На рисунке 4 представлена динамика среднегодовой температуры воздуха за рассматриваемый период на метеостанции Сочи. Минимальные среднегодовые значения составили 12,7℃, максимальные — 16,5℃, которые наблюдались в 1992 и 2010 гг., соответственно. Как и с годовыми суммами осадков наблюдается значительная амплитуда изменения среднегодовых значений между соседними годами.
Динамика среднегодовой температуры воздуха за рассматриваемый период на метеостанции г. Сочи
Анализ графика (см. рис. 4) показывает, что с 1982 по 1993 гг. наблюдается заметное снижение среднегодовых температур воздуха, причем с абсолютными минимумами в 1992 и 1993 (соответственно 12,7 и 12,8℃). С 1994 г. по 2022 гг. отмечается значительное возрастание среднегодовых значений, с относительно небольшим уровнем колебаний между соседними годами, за исключением 2010 и 2011 года, когда наблюдалась максимальная межгодовая амплитуда.
4. Заключение
По данным метеостанции г. Сочи, за период с 1966 по 2022 гг. годовая сумма осадков увеличилась с 1590 мм до 1660 мм, что составляет прирост на 70 мм, при этом межгодовая изменчивость осадков в последние десятилетия снизилась. Месячные суммы осадков за указанный период колеблются в диапазоне от 2 до 525 мм. Наименьшие значения атмосферных осадков обычно фиксируются в летние месяцы, тогда как максимальные характерны для конца осени и начала зимы (ноябрь – декабрь).
Среднегодовые температуры варьируются в диапазоне от 12,7 °C (1992 г.) до 16,5 °C (2010 г.). В период с 1982 по 1993 гг. зафиксировано заметное снижение среднегодовых температур воздуха, с наименьшими показателями в 1992 и 1993 гг. (12,7 °C и 12,8 °C соответственно). С 1994 г. по 2022 г. прослеживается стабильное повышение среднегодовых температур с незначительными колебаниями между соседними годами. За последние 30 лет среднегодовые значения выросли с 13,7 °C (1994 г.) до 14,9 °C.
В Сочи среднемесячные температуры воздуха за анализируемый период колеблются от 2 °C до 27 °C, демонстрируя отчетливую сезонность в годовом ходе температур. До 2000 г. наблюдалась цикличность продолжительностью 4–5 лет, проявляющаяся в том, что наиболее холодные зимы повторялись с таким интервалом. В эти же годы с суровыми зимами фиксировались и самые теплые летние периоды. После 2000 г. различия между среднемесячными температурами зимних месяцев сглаживаются. В целом за последние три десятилетия (с 1993 г.) минимальные среднемесячные температуры января и июля увеличились, при этом летние температуры стали более устойчивыми по сравнению с зимними, а межгодовые вариации уменьшились.