ИЗМЕНЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА И КОЛИЧЕСТВА ОСАДКОВ НА ТЕРРИТОРИИ КР С 1980 ПО 2021 ГОДЫ: АНАЛИЗ И ПРОГНОЗ

В рамках проекта ПРООН «Продвижение процесса разработки Национального адаптационного плана (НАП) для среднесрочного и долгосрочного планирования и реализации адаптационных мер к изменению климата в Кыргызской Республике» и климатических исследований ЦАИИЗ были выполнены исследования по изменению современного климата КР и его прогноз до конца текущего столетия на основе двух выбранных сценариев эмиссии парниковых газов SSP5-8.5 и SSP2-4.5.

В данной работе для оценки современных климатических трендов были использованы однородные гомогенизированные данные месячного разрешения по температуре и осадкам 22 метеостанций Кыргызстана за период 1980-2021 гг., предоставленные Кыргызгидрометом. Рассматривается территория Кыргызстана в целом, а также его основные административные единицы – области. Была проведена проверка территории Кыргызстана на климатическую однородность и рассчитаны коэффициенты парной корреляции между рядами температуры и осадков для 22 метеостанций страны, а также между рядами метеостанций и средним рядом по территории Кыргызстана. В таблице 1 представлены коэффициенты линейного тренда температуры воздуха и количества осадков по сезонам года и областям Кыргызстана за период 1981-2021 гг., на рисунках 1 и 2 показан их годовой ход и отклонение от климатической нормы 1980-2000 гг..

Полученные результаты по изменению температуры воздуха:

• Рост среднегодовой температуры воздуха происходит на всей территории Кыргызстана во все сезоны и составляет 0,28°С/10 лет, варьируясь по отдельным областям от 0,25 (Иссык-Кульская и Жалал-Абадская) до 0,32°С/10 лет (Таласская и Нарынская).
• Максимальный рост температуры воздуха наблюдается в весенний период – 0,59°С/10 лет для всей территории страны, а по областям  от 0,54°С/10 лет в Иссык-Кульской области до 0,74°С/10 лет в Таласской, по другим областям он составляет 0,57-0,61°С/10 лет.
• Зима по потеплению стоит на втором месте – 0,21°С/10 лет для всей территории республики, 0,13°С/10 лет в Иссык-Кульской области и 0,29°С/10 лет в Таласской и Ошской областях.
• Рост сезонных летних и осенних температур воздуха для всей территории КР составляет 0,15°С/10 лет, но летом потепление наиболее выражено в Таласской и Иссык-Кульской областях (0,23 и 0,2°С/10 лет соответственно), а осенью – в Нарынской области 0,24°С/10 лет.
• В годовом ходе для всей республики максимальный рост температуры приходится на март и апрель (0,87°С/10 лет – 0,5°С/10 лет соответственно), по областям в марте он колеблется от 1,14°С/10 лет в Таласской и Баткенской областях до 0,86°С/10 лет в Иссык-Кульской. Лидером по потеплению в мае является тоже Таласская область – 0,65°С/10 лет.
• Минимальный рост температуры по всей территории республики наблюдается в августе и ноябре – 00,5 и 006 °С/10 лет, летом в Жалал-Абадской области – 0,06°С/10 лет, а в ноябре по всем областям, за исключением Нарынской, где он достигает 0,42°С/10 лет.

Таблица 1 –Коэффициенты линейного тренда (величина роста) температуры воздуха и количества осадков за по метеостанциям КР.

Что касается осадков, их тренды за период 1981-2021 гг. незначительны по величине, разнонаправлены и все незначимы.

• В целом по Кыргызстану наблюдается небольшой рост количества осадков– около 4 мм/10 лет, в Таласской и Ошской областях – их небольшое снижение – около 5 мм/10 лет.
• Несколько отличается от прочих Жалал-Абадская область, где годовой тренд осадков составил более 20 мм/10 лет, правда, при высокой их среднегодовой норме – около 600 мм/год, тогда как для страны в целом эта норма составляет около 400 мм/год.
• В сезонном распределении осадков отмечается их небольшое увеличение в зимний период – 3,6 мм/10 лет и сокращение весной и летом приблизительно до нулевых значений.
• Относительно устойчивый рост осадков практически во все сезоны года наблюдается в Жалал-Абадской и Нарынской областях, но следует учитывать, что в Нарынской области есть данные только по двум метеостанциям. 

На рисунке 4.2 можно видеть, что годовой ход трендов по областям в целом имеет сходный характер, за исключением Нарынской области, где он заметно отличается (но надо учесть, что там данные только 2-х метеостанций). Кроме того, имеет место тенденция к некоторому уменьшению межгодовой изменчивости осадков в большинстве областей Кыргызстана с начала 1980-х гг.

Рисунок 1 – Графики годового хода коэффициентов линейного тренда температуры воздуха (°С/10 лет) за 1981-2021гг.

КЛИМАТИЧЕСКИЕ ПРОДУКТЫ ДЛЯ ТЕРРИТОРИИ КЫРГЫЗСТАНА: АНАЛИЗ И ПРОГНОЗ

Климатические продукты – термин, получивший широкое распространение в последнее время в виду происходящих климатических изменений, в тоже время имеющий довольно широкий спектр интерпретаций. В данный статье представлен научный анализ климатических продуктов, разработанных для территории КР. Основой для разработки послужили климатические индексы, на основе которых в результате совместной работы международных (российских) и национальных экспертов, специалистов ПРООН Кыргызстана и Кыргызгидромета, а также представителей приоритетных секторов Кыргызстана был сформирован список из одиннадцати климатических продуктов.

Расчет климатических продуктов был выполнен за период 1980-2022 гг. на основе данных 13-ти метеорологический станций, расположенных в различных климатических регионах Кыргызстана. Для расчета и анализа климатических продуктов Кыргызгидрометом были предоставлены данные по максимальным и минимальным суточным температурам воздуха (°С), атмосферным осадкам (мм) и относительной влажности (%). Описанные климатические продукты в 2023 г.  были включены Национальным статистическим комитетом КР в национальный набор показателей в области статистики изменения климата.

На начальном этапе проекта в ходе консультаций национальных экспертов и экспертов ПРООН Кыргызстана со специалистами Кыргызгидромета и представителями приоритетных секторов был сформирован перечень климатических продуктов, который представлял собой набор климатических индексов, рекомендованных группой экспертов по отраслевым климатическим индексам Всемирной Метеорологической Организацией (https://climpact-sci.org/indices). Предполагалось, что большинство индексов будет рассчитываться с помощью программы Climpact (https://github.com/ARCCSS-extremes/climpact/blob/master/www/user_guide/ Climpact_user_guide.md). В дальнейшем, в результате расчётов климатических продуктов на основе метеорологических данных, предоставленных Кыргызгидрометом, было выявлено, что в расчётные схемы некоторых климатических продуктов необходимо внести изменения, так как полученные результаты были нерепрезентативны для территории Кыргызской Республики. Также анализ рассчитанных значений и совместные обсуждения, показали, что помимо изменения схем расчета необходимо увеличить количество климатических продуктов с целью предоставления пользователям более полной и качественной климатической информации.

В таблице представлен принятый перечень климатических продуктов Кыргызстана, включая схемы расчета и необходимые исходные данные (более полная информация по перечню климпродуктов и методике их расчета приведена в Приложении 1.

Таблица  – Климатические продукты Кыргызстана и их схемы расчета.

* Tmin - минимальная суточная температура воздуха (°С), * Tmax - максимальная суточная температура воздуха (°С), Тсут=(Tmax+Tmin)/2 (°С), P - суточные осадки (мм), Rh - относительная влажность (%).

В Приложении 2 и Приложении 3 показаны характеристики линейных трендов значений климатических продуктов Кыргызстана, рассчитанные по данным 13 метеорологических станций за период 1980-2022 гг. В Приложении 4 представлены результаты расчетов по глобальным климатическим моделям вероятные изменения значений климатических продуктов в будущем (до 2080 г).

На основании представленных результатов можно сделать следующие выводы:

• связанные с холодным периодом и отрицательными температурами воздуха (климатическое продукты: число дней с заморозками, число морозных дней, число дней с волнами холода, начало вегетационного периода) имеют отрицательную тенденцию, причем эта тенденция характерна для всех метеорологических станций, т.е. для всей территории Кыргызской республики; при этом все тренды не являются статистически значимыми;   
• все тренды, связанные с положительными температурами и теплым периодом года (продолжительность вегетационного периода, сумма температур вегетационного периода, число дней с волнами жары), имеют положительные тенденции, которые характерны (аналогично климатическим продуктам, связанным с холодным периодом) для всех метеорологических станций Кыргызстана; большинство этих трендов статистически значимы;  
• на территории Кыргызской Республики в течение 1980-2022 годов произошли существенные климатические изменения, связанные с потеплением климата, из которых можно выделить статистически значимое потепление в течение вегетационного периода;
• выявленные тенденции могут иметь негативный эффект для приоритетных секторов Кыргызстана в будущем, поэтому требуют дальнейшего мониторинга и детального изучения.

Вышеперечисленные выводы сделаны на основе результатов расчета первых девяти климатических продуктов, представленных в таблице и Приложении 3. Отдельно осуществлялся анализ климатического продукта «Засуха атмосферная», так как расчет этого климатического продукта показал, что за исследуемый период засухи наблюдались только на шести из одиннадцати метеорологических станций. Наибольшее количество засух отмечалось на станции Жалал-Абад (25 засух за 1980-2022 гг.), данная тенденция положительная, и на станции Баткен (7 засух), тенденция отрицательная. На остальных четырех метеостанциях наблюдалось не более 5 засух за анализируемый период.

Что касается «Индекса горимости лесов», то из-за короткого периода наблюдений за относительной влажностью воздуха (2013-2022 гг.), выполнить статистический анализ не представляется возможным. Основная цель разработки климатических продуктов «Засуха атмосферная» и «Индекс горимости лесов» – осуществление текущего мониторинга значений продуктов.

Приложение 1

Таблица - Описание и принципы методологии расчета климатических информационных продуктов

Приложение 2

Основные характеристики линейных трендов климатических продуктов за период 1980-2022 гг.

Приложение 3

Основные характеристики линейных трендов климатических продуктов за период 1980-2022 гг.

Приложение 4

Вероятные изменения значений климатических продуктов в будущем (до 2080 г)