Изменения характеристик осадков на территории России в XX-XXI вв. по данным ансамбля моделей CMIP6

Авторы

  • М.А. Алешина Институт географии РАН, Россия, 119017, Москва, Старомонетный пер., 29
  • В.А. Семенов Институт физики атмосферы имени А.М. Обухова РАН, Россия, 119017, Москва, Пыжевский пер., 3

DOI:

https://doi.org/10.21513/2410-8758-2022-4-424-440

Ключевые слова:

Изменения климата, режим осадков, экстремальные осадки, Россия, ERA5, CMIP6.

Аннотация

Проведено исследование изменений некоторых характеристик
суточных осадков на территории России для зимнего и летнего сезонов в XX
и XXI вв. с использованием климатических моделей проекта CMIP6. В совре-
менный период данные моделей сопоставляются с данными метеорологиче-
ских станций и реанализа ERA5. Для зимы и лета проанализированы
изменения среднесезонных сумм осадков, количества дней с осадками и
повторяемости экстремальных осадков. Для современного периода 1991-
2020 гг. по эмпирическим данным зимой на территории России получено зна-
чительное увеличение сезонных сумм осадков и повторяемости дней с экс-
тремальными осадками на побережье Дальнего Востока и в центральной
части Европейской территории России (ЕТР). Также отмечено уменьшение
повторяемости дней с осадками на большинстве метеорологических станций
России на 4-6 дней /10 лет. Летом увеличение сумм осадков и повторяемости
дней с осадками обнаружено в Западной Сибири и на побережье Охотского
моря и Тихого океана. Уменьшение сумм и повторяемости осадков получены
для юга ЕТР и юга Восточной Сибири.
Модели климата в среднем для ансамбля показывают рост относитель-
ных сумм осадков и повторяемости экстремальных осадков на большей части
территории России в зимний период, причем данные тенденции могут уси-
литься в ближайшие десятилетия. Летом, напротив, для юга ЕТР в целом
отмечается слабое уменьшение сезонных сумм осадков и количества дней с
осадками. Однако, сильные межмодельные различия, особенно в летний
сезон, не позволяют сделать однозначных выводов по поводу изменений
характеристик осадков на территории России в ближайшие 30 лет. К концу
XXI столетия изменения становятся более выраженными. Так, например, на
ЕТР и на севере Сибири может произойти заметное увеличение зимних сумм
осадков и повторяемости экстремальных осадков. Летом на ЕТР к концу XXI
столетия возможно небольшое уменьшение сумм осадков и количества дней с
осадками.

Библиографические ссылки

Бардин, М.Ю., Ранькова, Э.Я., Платова, Т.В., Самохина, О.Ф., Корнева,

И.А. (2020) Современные изменения приземного климата по результатам

регулярного мониторинга, Метеорология и гидрология, № 5, c. 29-45.

Елисеев, А.В., Семенов, В.А. (2016) Изменения климата Арктики в XXI

веке: ансамблевые модельные оценки с учетом реалистичности воспроизведе-

ния современного климата, Доклады Академии наук, Федеральное государ-

ственное унитарное предприятие Академический научно-издательский,

производственно-полиграфический и книгораспространительский центр

Наука, т. 471, № 2, c. 214-218.

Золина, О.Г., Булыгина, О.Н. (2016) Современная климатическая измен-

чивость характеристик экстремальных осадков в России, Фундаментальная и

прикладная климатология, т. 1, с. 84-103.

Кислов, А. В., Антипина, У. И., Корнева, И. А. (2021) Экстремальные

осадки Европейского сектора Арктики в летний период: статистика и синоп-

тические модели, Метеорология и гидрология, №. 7, с. 20-34.

Семенов, В.А., Алешина, М.А. (2022) Сценарные прогнозы изменений

температурного и гидрологического режима Крыма в XXI веке по данным мо

делей климата CMIP6, Водные ресурсы, т. 49, № 4, с. 506-516.

Aleshina, M.A., Semenov, V.A., Chernokulsky, A.V. (2021) A link between

surface air temperature and extreme precipitation over Russia from station and

reanalysis data, Environmental Research Letters, vol. 16, no. 10, p. 105004.

Berg, P., Haerter, J.O., Thejll, P., Piani, C., Hagemann, S., Christensen, J.H.

(2009) Seasonal characteristics of the relationship between daily precipitation

intensity and surface temperature, Journal of Geophysical Research: Atmospheres,

vol. 114, no. D18.

Chernokulsky, A., Kozlov, F., Zolina, O., Bulygina, O., Mokhov, I.I.,

Semenov, V.A. (2019) Observed changes in convective and stratiform precipitation

in Northern Eurasia over the last five decades, Environmental Research Letters,

vol. 14, no. 4, p. 045001, doi:10.1088/1748-9326/aafb82.

Christiansen, B. (2020) Understanding the Distribution of Multimodel

Ensembles, Journal of Climate, vol. 33, no. 21, pp. 9447-9465.

Donat, M.G., Lowry, A.L., Alexander, L.V., O’Gorman, P.A., Maher, N.

(2016) More extreme precipitation in the world’s dry and wet regions, Nature

Climate Change, vol. 6, no. 5, pp. 508-513.

Drobinski, P., Alonzo, B., Bastin, S., Silva, N.D., Muller, C. (2016) Scaling

of precipitation extremes with temperature in the French Mediterranean region:

What explains the hook shape? Journal of Geophysical Research: Atmospheres,

vol. 121, no. 7, pp. 3100-3119.

Eyring, V., Bony, S., Meeh,l G.A., Senior, C.A., Stevens, B., Stouffer, R.J.,

Taylor, K.E. (2016) Overview of the Coupled Model Intercomparison Project Phase

(CMIP6) experimental design and organization, Geoscientific Model

Development, vol. 9, no. 5, pp. 1937-1958.

Eyring, V., Gillett, N.P., Achuta Rao, K.M., Barimalala, R., Barreiro Parrillo,

M., Bellouin, N., Cassou, C., Durack, P.J., Kosaka, Y., McGregor, S., Min, S.,

Morgenstern, O., Sun, Y. (2021) Human influence on the climate system, In

Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group

I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate

Change//Climate change, pp. 1-202.

Frolova, N.L., Kireeva, M.B., Magrickiy, D.V., Bologov, M.B., Kopylov,

V.N., Hall, J., Belyakova, P.A. (2017) Hydrological hazards in Russia: origin,

classification, changes and risk assessment, Natural Hazards, vol. 88, no. 1, c. 103-

Gleckler, P.J., Taylor, K.E., Doutriaux, C. (2008) Performance metrics for

climate models, Journal of Geophysical Research: Atmospheres, vol. 113, no. D6,

doi:10.1029/2007jd008972.

Hersbach, H., Bell, B., Berrisford, P., Biavati, G., Horányi, A., Muñoz Sabater,

J., Thépaut, J.N. (2018) ERA5 hourly data on single levels from 1979 to present,

Copernicus Climate Change Service (C3S) Climate Data Store (CDS), vol. 10.

Kim, Y.H., Min, S.K., Zhang, X., Sillmann, J., Sandstad, M. (2020)

Evaluation of the CMIP6 multi-model ensemble for climate extreme indices,

Weather and Climate Extremes, vol. 29, p. 100269.

Kislov, A., Matveeva, T., Antipina, U. (2022) Precipitation Extremes and

Their Synoptic Models in the Northwest European Sector of the Arctic during the

Cold Season, Atmosphere, vol. 13, no. 7, pp 1116.

Meredith, E.P., Semenov, V.A., Maraun, D., Park, W., Chernokulsky, A.V.

(2015) Crucial role of Black Sea warming in amplifying the 2012 Krymsk

precipitation extreme, Nature Geoscience, vol. 8, no. 8, p. 615.

Min, S.K., Zhang, X., Zwiers, F.W., Hegerl, G.C. (2011) Human

contribution to more-intense precipitation extremes, Nature, vol. 470, no.

, p. 378-381.

Pierce, D.W., Barnett, T.P., Santer, B.D., Gleckler, P.J. (2009) Selecting

global climate models for regional climate change studies, Proceedings of the

National Academy of Sciences, vol. 106, no. 21, pp. 8441-8446, doi: 10.1073/

pnas.0900094106.

Semenov, V., Bengtsson, L. (2002) Secular trends in daily precipitation

characteristics: Greenhouse gas simulation with a coupled AOGCM, Climate

Dynamics, vol. 19, no. 2, pp. 123-140.

Sillmann, J., Thorarinsdottir, T., Keenlyside, N., Schaller, N., Alexander,

L.V., Hegerl, G., Zwiers, F.W. (2017) Understanding, modeling and predicting

weather and climate extremes: Challenges and opportunities, Weather and climate

extremes, vol. 18, pp. 65-74.

Van Vuuren, D.P., Kriegler, E., O’Neill, B.C., Ebi, K.L., Riahi, K., Carter,

T.R., Winkler, H. (2014) A new scenario framework for climate change research:

scenario matrix architecture, Climatic Change, vol. 122, no. 3, pp. 373-386,

available at: https://doi.org/10.1007/s10584-013-0906-1.

Vogel, M.M., Hauser, M., Seneviratne, S.I. (2020) Projected changes in

hot, dry and wet extreme events' clusters in CMIP6 multi-model ensemble,

Environmental Research Letters vol. 15, no. 9, p. 094021.

Wang, H., Sun, F., Liu, W. (2018) The dependence of daily and hourly

precipitation extremes on temperature and atmospheric humidity over China,

Journal of Climate, vol. 31, no. 21, pp. 8931-8944.

Zolotokrylin, A., Cherenkova, E. (2017) Seasonal changes in precipitation

extremes in Russia for the last several decades and their impact on vital activities of

the human population, Geography, Environment, Sustainability, vol. 10, no. 4, pp.

-82, doi: 10.24057/2071-9388-2017-10-4-69-82.

Загрузки

Опубликован

2022-12-01

Как цитировать

Алешина, М., & Семенов, В. . (2022). Изменения характеристик осадков на территории России в XX-XXI вв. по данным ансамбля моделей CMIP6. Фундаментальная и прикладная климатология, 8(4), 424–440. https://doi.org/10.21513/2410-8758-2022-4-424-440