Второе рождение
Регулярные метеорологические наблюдения в Барнауле начались с 1 января 1838 года и продолжались на одном месте (современный адрес: Барнаул, ул. Анатолия, дом 136) до 1 июля 1964 года. Наблюдения прекращены из-за плотной городской застройки и перенесены в район поселка Докучаева, где с 1928 года проводила наблюдения агрометеорологическая станция.
По этой же причине 12 сентября 1970 года агрометеорологическая станция, а соответственно и метеорологические наблюдения были перемещены в Научный городок.
У многих специалистов, да и населения, активно интересующегося погодными процессами, регулярно возникают вопросы о расхождении фиксируемых значений на территории города (1838-1964), пригорода (1928-1964-1970) и Научного городка, а также об изменении температурного режима на протяжении всего длинного ряда наблюдений (более 170 лет).
Для объективного ответа на эти вопросы как исходный материал было использовано несколько источников:
- научно-исследовательская статья первого Алтайского климатолога Е.П. Березовского под названием «Климат и гидрография Алтайского края» опубликованная в ХII томе «Алтайского сборника» изданного в 1930 году. В ней обработаны, обобщены и приведены к единому стандарту данные за период с 1838 по 1918 год.
- «Справочник по климату СССР» выпуск 20, Гидрометиздат – 1965г. с климатическими данными, приведенными к периоду 1881 – 1960гг.
- 30-летние нормы по территории Алтайского края за период 1961 – 1990гг., выведенные специалистами климатологами Западно-Сибирского УГМС;
Дополнительно к этому использованы таблицы и расчеты Заслуженного метеоролога России, начальника отдела наблюдений ГУ «Алтайский ЦГМС» Б.А. Леконцева за период с 1838 по 2010 год по городу Барнаулу.
Изменение климата в крае – это реальность
 Первый этап
Первым этапом стала сравнение исходных данных таблиц среднемесячных и среднегодовых значений температуры приземного воздуха, предоставленных Б.А. Леконцевым, с официальными изданиями на предмет совпадения, так как подлинники наблюдений хранятся в архиве Западно-Сибирского УГМС и их копирование трудно осуществимо.
Для этой цели проведено сравнение среднего значения среднегодовых температур за период 1838-1918 годы со значениями, определеннымы Е.П. Березовским за тот же период по подлинным материалам наблюдений. У Е.П. Березовского: «…годовая средняя температура Барнаула… равна + 0,7 градуса Цельсия», а результат по таблицам - +0,73. Значение за другой период (1881–1960 гг.) из «Справочника по климату СССР» для Барнаула и по таблицам тоже совпали. С достаточной точностью совпали и средние значения среднемесячных температур за обозначенные периоды.
Создание графиков
После проверки данные таблиц были обработаны и выведены средние значения среднегодовых температур приземного воздуха с интервалами по 5 и 10 лет за весь период наблюдений. Исключены только самые первые годы (1838-1840), так как в первые годы наблюдений проходило обучение наблюдателей и отработка методик. Кроме того, эти годы самые холодные за всю историю наблюдений (среднего значения среднегодовых температур близко к – 1,2°С). Природу этой аномалии не отражает и статья Е.П. Березовского, который работал с подлинниками наблюдений.
Для визуализации обработанных материалов был построен график изменения среднегодовых температур с нанесенными на него средними значениями среднегодовых температур с интервалами по 5 и 10 лет за весь период наблюдений.
Но, как видно из данного графика, выявить зависимости и периодичность в таком виде сложно. Для упрощения задачи отдельно построен график изменения среднегодовых температур с интервалами по 5 и 10 лет.
Этот график позволил определить несколько явно выраженных периодов изменения исследуемого параметра во времени, так или иначе отклоняющихся от линейной зависимости, но в целом, неуклонно стремящейся к потеплению.
Шесть периодов
Анализируя изменения среднегодовых температур приземного воздуха, отраженных на графике, удалось выделить шесть периодов, согласующихся с периодами, использованными в исходных материалах. Они представлены на следующем графике.
На данном графике наглядно представлено то изменение средних годовых температур приземного воздуха, которое происходило в разные периоды метеорологических наблюдений. Но интересно не только зафиксировать линейные изменения данного параметра, но и понять, за счет каких факторов происходит обозначенное изменение.
Для решения этой задачи были выделены значения среднемесячных температур приземного воздуха за определенные периоды и рассчитаны значения приращений от периода к периоду, которое позволило понять изменение метеорологических параметров каких месяцев положительно или отрицательно повлияло на изменение среднегодовых температур между периодами наблюдения.
В какие месяцы теплее?
На гистограмме 1 представлено приращение между первым и вторым исследуемым периодом и наглядно отражено то, что на общее положительное изменение средней температуры наибольшее влияние оказало потепление января, сентября, июня и июля. В меньшей степени октября и августа, незначительно весенних месяцев. И только общее понижение средних температур ноября и февраля оказывали отрицательное влияние.
На гистограмме 2 отражено приращение между вторым и третьим периодом и «вклад» отдельных месяцев в общее потепление. Видно, что наибольшие положительные изменения произошли в ноябре, феврале и январе, существенные в мае, апреле, июне и декабре, меньшие в августе и марте. Незначительное отрицательное влияние оказали снизившиеся значения в сентябре, октябре и июле.
На гистограмме 3 представлено отрицательное приращение между третьим и четвертым периодами. Оно является единственным общим похолоданием за весь рассматриваемый длинный ряд. На этой гистограмме просматривается определенная симметрия, совпадающая с климатическими временами года. Зимние и летние месяцы стабильно формируют общую отрицательную тенденцию, а весенние и осенние месяцы ее сглаживают.
На гистограмме 4 представлено положительное приращение, полученное от отношения четвертого к пятому периоду. Отчетливо просматривается основное влияние на это изменение «потеплевших» месяцев холодного времени года. Наибольший вклад внесли ноябрь, декабрь, январь, февраль и март, а летние месяцы ушли в минус.
Особый период
Вообще пятый период длинного ряда заслуживает отдельного и более тщательного рассмотрения. Это связано с наибольшими за весь исследуемый период отклонениями средних значений среднегодовых температур с интервалом по 5 лет, которые почти полностью теряются при осреднении в 10 лет. Этот период времени исторически совпадает с освоением целинных земель, и с активной фазой ядерных испытаний на Семипалатинском полигоне и с двойным переносом метеорологических наблюдений.
В рамках данной работы остановимся на последнем событии, так как это один из двух исходных вопросов.
Необходимо разобраться каким образом повлиял на точность исследуемого параметра перенос метеорологических наблюдений в ближний, а затем и в дальний пригород. Для этого использованы данные, любезно предоставленные Б.А. Леконцевым за период параллельных наблюдений городской и агрометеорологической станции (1928-1958 годы) всего за 31 год.
Сопоставление среднемесячных температур приземного воздуха за обозначенный период дало возможность уверенно говорить о том, что с момента начала индустриализации Барнаула, а конкретно с 1942 года началось устойчивое превышение среднемесячных температур воздуха регистрируемых городской станцией над значениями агрометеорологической. Исключение составляли только зимние месяцы, да и то очень незначительное. Отклонения наглядно представлены на гистограмме 5. Как видно отклонения в минус не превышают 0,3 градуса, а в плюс 0,9.
В некоторых источниках, описывающих климат Барнаула 70-х – 90-х годов, встречается информация о том, что температура в городе выше пригорода на 1,0 – 1,5 градуса. Все это дает возможность обоснованно утверждать, что если перенос станции и привел к изменениям в значениях температуры, то только к их занижению при добавлении в длинный ряд шестого периода.
На гистограмме 6 представлено положительное приращение, полученное от отношения пятого периода к шестому. Это самое большое за весь период и достаточно равномерное положительное изменение, даже без учета его занижения, допустимого вследствие изменения места расположения наблюдательного подразделения.
Наибольший «вклад» в это потепление вносят месяцы с февраля по май и с октября по ноябрь, к которым можно добавить и август. Наименьшую прибавку дают январь, июнь и июль. Отрицательное влияние на этот процесс оказывает только сентябрь, да и то незначительно.
Выводы
Анализируя всю представленную выше информацию можно сделать следующие выводы:
1. Средние годовые температуры увеличиваются, и это увеличение укладывается в линейную зависимость при осреднении за большие интервалы времени;
2. Весь длинный ряд уместно разбить на несколько характерных периодов, укладывающихся в общую тенденцию и обще принятые временные интервалы;
3. Перенос наблюдений из города в пригород не внес существенных искажений в общую тенденцию, а наоборот, позволил сгладить влияние «острова тепла» на общую линейную зависимость;
4. Положительное изменение среднегодовых температур в двух последних периодах наблюдений происходил в большей степени за счет зимних месяцев, весны и поздней осени;
5. Причины положительного изменения среднегодовых температур в конкретной точке наблюдений нужно искать в динамике изменении других климатических параметров в континентальном, а возможно и планетарном масштабе.
Это подтверждается совпадением нашего линейного изменения с ходом изменения среднегодовой температуры приземного воздуха, осредненной в масштабе России и Земного шара и опубликованном в Техническом резюме Оценочного доклада об изменениях климата и их последствиях на территории Российской федерации (Росгидромет, 2008г.).
А. ЛЮЦИГЕР, начальник Алтайского Центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды
Биотопливо остановит глобальное потепление?
Использование многолетних растений для производства биотоплива в центральных регионах США приведет к локальному похолоданию климата на 1 градус Цельсия, уверены авторы исследования, опубликованного в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Использование культурных растений, таких как кукуруза, для производства биотоплива, на сегодняшний день считается малоперспективным, так как неизбежно приведет к конкуренции за земли с индустрией продовольствия. Конкуренция ускорит темпы уничтожения лесов под пахотные земли, что неминуемо вызовет рост цен на продукты питания.
Ученые ищут альтернативные источники сырья для производства биотоплива (биоэтанола). Группа исследователей по главе с Матей Джеорджеску (Matei Georgescu) из Университета Аризоны, попыталась выяснить, насколько выгодным будет переход от однолетних сельскохозяйственных культур к многолетним травам, таким как гигантский веерник (Miscanthus giganteus) или прутьевидное просо (Panicum virgatum), довольно широко распространенным на территории Северной Америки.
Согласно результатам моделирования, дополнительные количества влаги, поставляемые в атмосферу многолетними долгорастущими растениями, способны заметно снизить локальные температуры.
«Мы показали, что выращивание многолетних растений может локально снизить температуры воздуха на 1 градус Цельсия в среднем по сезону, что является огромным эффектом, способным превзойти даже эффекты от ограничения парниковых выбросов, связанные с переходом на биотопливо вместо ископаемых углеводородов», - сказал Дэвид Лобелл (David Lobell), соавтор статьи из Стэнфордского университета.
Эффект вызван более интенсивным испарением влаги с поверхности почвы и побегов растений в случае использования многолетних видов растений. Именно дополнительные количества паров воды в воздухе могут локально сдержать рост температуры из-за роста
«Практически вся исследовательская работа, посвященная влиянию биотоплива на климат, до сих пор была сконцентрирована на изучении эффектов, связанных с циркуляцией углерода. Мы попытались взглянуть на проблему более широко. Мы показали, что не только парниковые газы, но и управление ландшафтом может оказать заметное влияние на климат», - сказал один из авторов статьи Джеорджеску, слова которого приводит пресс-служба Университета.
Теперь ученым предстоит оценить климатические эффекты от долговременного выращивания многолетних растений, использующихся для производства топлива и энергии.
Это интересно
Чудеса да и только
 Этот снимок сделан на реке Локтёвка в начале февраля, когда столбик термометра по ночам опускался до тридцатиградусной отметки. Как видно из фотографии, льда на этом речном участке нет. Не перемерзает Локтёвка здесь и при более низких температурах.
Лишь в январе, когда более недели стояла аномально холодная погода при ночных температурах ниже минус сорока градусов, ширина речной протоки суживалась до одного метра и на её поверхности, по словам жителей прибрежных домов, появлялось что-то похожее на натянутую паутину.
Но как только уличная температура поднялась до минус тридцати пяти, лёд растаял, и речка вновь вошла в свои берега.
Длина этого незамерзающего участка около километра. Наибольшая глубина – полтора метра, наименьшая на каменных перекатах 25-35 см. И именно здесь, на мелководье, речная акватория никогда не покрывается льдом.
В чём же секрет происходящего? Оказывается, на этом участке большое количество родников, которые своей деятельностью мешают возникновению ледового панциря.
Если хорошо присмотреться к фотографии, то на левом берегу речки можно увидеть цепочку следов, подходящих местами к самой воде. Это лисица, побывавшая здесь прошедшей ночью. Что же делала у речки рыжая плутовка, не боясь подходить к сельской окраине? Оказывается, на этом месте ежегодно зимуют дикие утки, вот она и решила поохотиться. Но, судя по тому, что утиных перьев на снегу не видно, полакомиться ей так и не удалось.
А что же утки? Глубокой осенью 2010 года жители прибрежных домов насчитали восемь особей, держащихся в одной стайке. Со временем они разделились на более мелкие группы, но и сейчас их можно увидеть на чистой воде, купающихся или ныряющих. И близость человеческого жилья их не смущает.
От редакции: Наш край действительно является уникальным не только в исторических и культурных сферах, но и в природных областях. И если кто-то из читателей сможет рассказать нам о подобных явлениях, мы с радостью опубликуем их на страницах нашей газеты. Ждём ваших звонков, писем и фотографий.
В. ТУРУЛИН.
Фото автора |
