Климатические волнения: чем отличилась погода в прошлом году

Жители России начинают привыкать к зимам без снега, аномальной жаре летом и в целом к тому, что в любой момент погода может выкинуть нечто экстраординарное. В отчете Росгидромета об особенностях климата в России за 2021 год зафиксировано 1205 опасных погодных явлений. Продолжает таять вечная мерзлота. Сокращается толщина льдов в Арктике. Опять, после некоторого снижения во время пандемии, растут выбросы СО2. Самое интересное из доклада — ​в нашем материале.

Лето жарче нормы, зима — ​холоднее

Минувший год в России был теплее своего предшественника, но ненамного. Среднегодовая аномалия (отклонение от среднего значения за 1961–1990 годы, далее — ​аномалия) составила +1,35 °C. Лето было жарким: в европейской части России аномалия составила +2,92 °C, +2 °C — ​по стране. Лето уравновесила холодная зима, выдавшая температуры ниже нормы в центре и на востоке европейской части России, а также в центре азиатской части. В некоторых районах Западной Сибири аномалия составила –2,38 °C. В целом по стране январь был самым холодным за последнее десятилетие.

Тропосфера теплеет, стратосфера остывает

В докладе Росгидромета представлены данные не только о температуре воздуха, которую специалисты называют приземной, но и о ситуации в свободной атмосфере — ​на высоте до 30 км. Такую информацию получают с помощью радиозондов.

Минувший год подтвердил тенденцию последних лет: тропосфера теплеет, а нижняя стратосфера остывает. Летом 2021 года температура в тропосфере поставила рекорд, теплее нормы были и другие сезоны, а аномалия составила +0,88 °C. В целом 2015–2021 годы стали самыми теплыми в истории наблюдений за тропосферой северного полушария, которые ведут с 1958 года. В стратосфере обратная ситуация: хотя прошедший год в топ‑10 самых холодных не вошел, в высоких широтах холодную десятку пополнили три сезона — ​весна, лето и осень, причем весенняя аномалия составила –2,26 °C. Все это вполне укладывается в контекст глобального потепления и является одним из последствий парникового эффекта.

Дождь, ветер и другие неприятности

1205 опасных гидрометеорологических явлений зарегистрировано в прошлом году на территории России — ​на 205 больше, чем годом раньше, 417 нанесли серьезный ущерб. Многие из них, например наводнения в Крыму, долго оставались в топе новостей. 65 % опасных событий составили сильные осадки (снег, дождь), ветер (в том числе шквалистый), заморозки и то, что специалисты называют комплексными метеорологическими явлениями: ​сочетание двух или больше явлений, каждое из которых может нанести экономический ущерб.

За год учреждения Росгидромета выпустили 2833 штормовых предупреждения — ​с оправдываемостью 96,8 %.

Сколько воды в снеге

Зима 2020/21 года показала серьезные отклонения от климатической нормы и в том, что касается продолжительности залегания снежного покрова, особенно в северных районах России. В азиатской части страны снег начал таять раньше обычного. А вот высота снежного покрова была намного выше нормы: год попал в десятку рекордных (статистика с 1976 года).

Эксперты оценивают и запас воды в снеге. По данным снегосъемки, запас был ниже нормы в лесу, однако превысил ее в поле. «Сугробы одной и той же высоты могут содержать разное количество воды, — ​объясняет кандидат географических наук, доцент кафедры метеорологии и климатологии географического факультета МГУ Павел Константинов. — ​Обычно водозапас в снеге доходит до максимума к концу зимы: снег уплотняется, подтаивая и подвергаясь воздействию ветров. Влагосодержание снежного покрова показывает, сколько воды освободится при таянии, что важно там, где есть угроза половодья. В горах это отражает лавинную опасность, а на горнолыжных курортах, например, показывает, есть ли необходимость использовать искусственный снег».

Если говорить вообще об осадках, их в прошлом году было больше нормы — ​107 %, это поставило 2021 год на седьмое место в ряду лидеров по осадкам (статистика с 1936 года).

Сезонные льды прирастают

В последние годы много говорят о глобальном потеплении в Арктике и беспрецедентной скорости таяния льдов. В докладе Росгидромета представлены результаты наблюдения за температурой воздуха над морской Арктикой, в частности акваторией Северного Ледовитого океана, с ноября до июня покрытой сплоченными льдами. С середины 1990‑х по 2020 год летняя температура там выросла на 2,5 °C, зимняя — ​больше чем на 4 °C.

За десятилетие с 1996 года площадь, которую к сентябрю занимали сезонные льды в акватории арктических морей, сократилась с 1892 тыс. до 234 тыс. км². С тех пор площадь льда колебалась, минимальное значение (26,3 тыс. км²) отмечено в 2016 году. Однако в минувшем году воздух над арктическим побережьем и островами был на 0,7 °C холоднее, чем в 2020‑м, а площадь, покрытая сезонными льдами, в сентябре увеличилась на 26 %. Эксперты объясняют это особенностями года — ​нет оснований предполагать, что тенденция потепления Арктики меняется. Например, прошлогодняя аномалия температуры воздуха в Восточно-Сибирском районе составила +2,9 °C — ​самое большое значение с 1936 года. Для Северного морского пути такие колебания могут представлять проблему: узкие места, скажем пролив Вилькицкого, могут быть закрыты льдом даже в период навигации. При активном движении по СМП это означает серьезные дополнительные расходы, вот почему важна оценка состояния не только постоянного ледяного покрова, но и сезонной ледовитости.

Невечная мерзлота

Еще один объект пристального внимания в Арктике — ​вечная мерзлота. Ее характеризует такой показатель, как мощность сезонно-талого слоя (СТС). Наблюдения за параметрами вечной мерзлоты ведутся на 46 площадках (площадки CALM, circumpolar active layer monitoring — ​циркумполярные наблюдения за сезонно-талым слоем). Увеличение глубины оттаивания вечной мерзлоты ученые фиксируют уже десятилетиями. На большинстве площадок в Западной Сибири мощность СТС уменьшилась, такая же картина на северо-востоке Сибири. На Чукотке мощность стала меньше на 5–9 см. Аномалии прогрева почвы ученые наблюдают на всей территории страны.

Плюсы солнечного сияния

Во всех ежегодных докладах Росгидромета обязательно отмечается продолжительность солнечного сияния и теплообеспеченность периода вегетации. Павел Константинов объясняет: «Это очень важно для сельского и лесного хозяйства. Рост растений зависит не только от температуры воздуха, но и от количества приходящей солнечной энергии в разных диапазонах: видимый свет, ультрафиолетовое излучение и др. А с некоторых пор этот показатель, что вполне логично, очень важен и для гелиоэнергетики. Зачем нам знать, сколько, к примеру, солнца было в прошлом году? Учитывая высокую зависимость от собственного сельского хозяйства, в СССР таким данным придавали большое значение. В зоне рискованного земледелия важно понимать, какими будут следующие сезоны в плане солнечного сияния, времени начала цветения и плодоношения и проч., чтобы выбирать, что сажать. Причем лет десять назад сезонные прогнозы у нас, по сравнению с Европой например, были на довольно высоком уровне. Данные накапливались из года в год, и на основании этого потом устанавливались физические либо статистические взаимосвязи. Похожим образом, кстати, работает машинное обучение. Создавалась библиотека вариантов, где каждый отдельный показатель, может быть, и не особо важен, но вместе они приобретают достаточно мощное предсказательное значение».

СО₂ отыгрывается за пандемию

В 2020 году темп роста содержания СО₂ в атмосфере снизился — ​эксперты сочли это временным явлением и связали его с влиянием на транспорт и промышленность пандемии коронавируса. Предположение подтвердил прошлый год: концентрация СО₂ в атмосфере била рекорды. Среднегодовое значение, зафиксированное в России станциями, работающими в фоновом режиме, приблизилось к 419 частям на миллион* (в 2020 году — ​около 416), а в зимние месяцы концентрация превысила 425 частей на миллион.

Усиливается концентрация метана в атмосфере. По измерениям станций в Териберке и Тикси, например, рост за год составил соответственно 18,4 части на миллиард* и 20,5 части на миллиард. Среднегодовая концентрация метана в фоновых условиях приблизилась к 2000 частей на миллиард и превысила показатели 2020 года. Причина такого изменения в динамике не установлена, сообщается в докладе.

Игорь Шумаков
Руководитель Росгидромета

— Последние десятилетия прошли под знаком глобальной проблемы, вставшей перед человечеством в результате индустриальной революции, — ​потепления из-за изменения концентрации парниковых газов в атмосфере при сжигании ископаемого топлива. Важная особенность глобального потепления — ​пространственная и сезонная неоднородность. Так, скорость роста среднегодовой температуры на территории России после середины 1970‑х почти втрое превышает среднюю по земному шару, а весеннее потепление в Западной Сибири — ​втрое быстрее, чем зимнее. Изменения климата потенциально характеризуются как негативными последствиями (рост частоты и интенсивности опасных гидрометеорологических явлений, деградация вечной мерзлоты с последующим нарушением построенных на ней объектов, расширение ареала насекомых-вредителей и др.), так и позитивными (увеличение вегетационного периода и теплообеспеченности сельскохозяйственных культур, продолжительности навигации в районе Северного морского пути и др.).

ГДЕ ЧТО МОНИТОРЯТ

702 метеостанции на территории стран СНГ и Балтии собирают информацию о температуре воздуха. 577 из этих станций расположены в России.

455 станций Института глобального климата и экологии Росгидромета собирают данные о месячных суммах осадков. 315 из этих станций — ​на территории России.

Данные 41 станции на побережье и островах Северного Ледовитого океана используют для оценки влияния температуры воздуха на состояние льдов.

250 стационарных метеостанций, а также арктические дрейфующие буи собирают данные о климате Северной полярной области.

Источники данных для мониторинга состояния вечной мерзлоты: пять площадок CALM на европейской территории России, 36 — ​в Сибири, пять — ​на Дальнем Востоке.

Больше 100 российских станций входят в глобальную сеть, с помощью которой ведутся радиозондовые наблюдения за температурой атмосферы.

Пять станций измеряют концентрацию парниковых газов в приземном слое атмосферы: три в Арктике (в Териберке, Тикси и Новом Порте) и две в европейской части России (в Обнинске и Приокско-Террасном биосферном заповеднике).