РОЛЬ СОВРЕМЕННЫХ КЛИМАТИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ В ФОРМИРОВАНИИ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ КАЗАХСТАНА

Тип работы: Дипломная работа
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 64 страниц
В избранное:

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Казахский национальный университет им. аль-Фараби

Ногайбаева Ф.М.

РОЛЬ СВРЕМЕННЫХ КЛИМАТИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ В ФОРМИРОВАНИИ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ КАЗАХСТАНА
ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

специальность 5В061200 - Метеорология

Алматы 2014
Министерство образования и науки Республики Казахстан
Казахский национальный университет им. аль-Фараби

Допущена к защите
___________ Заведующей кафедрой ________ Д.К. Джусупбеков

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

На тему: РОЛЬ СВРЕМЕННЫХ КЛИМАТИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ В ФОРМИРОВАНИИ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ КАЗАХСТАНА

по специальности 5В061200 - Метеорология

Выполнила студентка 4 курса Ф.М. Ногайбаева

Научный руководитель
к.г.н., ст. преподаватель А.А. Скакова

Нормоконтролер Т.П. Шишкина

Алматы 2014
РЕФЕРАТ

Данная дипломная работа состоит из 64 страниц, 2 таблиц, 16 рисунков и 26 источников.
В данной работе рассматривается климатическое проявление изменения климата на фоне естественной пространственно-временной изменчивости температуры.
Так как метеорологические наблюдения ведутся за каждым метеорологическим элементом в отдельности, то и изучение изменения климата производится путем исследования изменения отдельных метеорологических элементов, и лишь впоследствии данные иногда синтезируются. Поскольку наиболее существенными характеристиками климата являются количество тепла и влаги, а также их соотношение, обычно при исследовании изменения климата пользуются данными о температуре воздуха и об атмосферных осадках.
Целью дипломной работы является выявление закономерностей изменения термического режима, режима осадков и уровня воды в зависимости от характера циркуляционных процессов.

СОДЕРЖАНИЕ

с.
Введение 4
1. Обзор литературы 7
2. Физико-географическое описание станций 28
2.1. Станция Петропавловск 29
2.3. Станция Костанай 30
2.4. Станция Астана 31
2.5. Станция Караганда 32
2.6. Станция Актобе 33
2.7. Станция Уральск 34
2.8. Станция Семей 36
2.9. Станция Шымкент 38
2.10. Станция Алматы 40
3. Сравнительный анализ средней месячной температуры января, июля, средней годовой температуры 42
4. Средняя месячная температура воздуха за период с 1971
по 2000 год 48
5. Краткая характеристика водных проблем Казахстана
на примере Каспийского моря и озера Балхаш 49
5.1. Многолетние изменения годовой повторяемости
макропроцессов W, E и С 50
5.2. Колебания уровня Каспийского моря 54
5.3. Колебания уровня озера Балхаш 56
Заключение 60
Список использованной литературы 62

ВВЕДЕНИЕ

Современные изменения окружающей среды вызваны ростом промышленного и сельскохозяйственного производства и усилением антропогенного воздействия на природу и все более приобретают глобальный характер.
Изменения климата являются частью глобальных изменений природной среды и проявляются на различных уровнях от глобальных до региональных (ландшафтные зоны, бассейны рек, страны и регионы). Одной из наиболее уязвимых к изменениям климата отраслей является сельскохозяйственное производство, продуктивность которого зависит от многих факторов, в том числе обусловленных климатом - режимом увлажнения, температурой воздуха и почвы, особенностями снегозалегания, экстремальными погодными явлениями (заморозки, град, туманы и др.), распространением болезней и вредителей.
Прежде всего, уточним определения понятий климат, климатическая переменная и изменение климата.
Погода определяется как физическое состояние атмосферы в заданной точке земного шара в заданный момент времени. Характеристиками состояния атмосферы являются, в частности, температура воздуха, давление, скорость ветра, влажность, осадки, солнечное сияние и облачность, а также такие явления, как туман, иней, град и другие погодные переменные (элементы погоды).
Климат в узком, но широко распространенном смысле, есть обобщение изменений погоды, и представляется набором условий погоды в заданной области пространства в заданный интервал времени. Для характеристики климата используется статистическое описание в терминах средних, экстремумов, показателей изменчивости соответствующих величин и повторяемостей явлений за выбранный период времени. Все эти дескриптивные статистики называются климатическими переменными.
Наиболее важными и популярными климатическими переменными, часто используемыми как индикаторы состояния и изменения климата, являются температура воздуха у поверхности земли и атмосферные осадки.
В современных исследованиях термин климат используется также вместо термина глобальный климат, который характеризуется набором состояний глобальной климатической системы в течение заданного интервала времени. Глобальная климатическая система состоит из пяти основных компонентов: атмосферы, гидросферы, криосферы, поверхности континентов и биосферы, взаимодействие которых существенно влияет на колебания погоды за длительные промежутки времени.
Спектр изменений метеорологических и океанологических величин является непрерывным; как для большинства непериодических процессов, плотность его стремится к бесконечности лишь для периодических составляющих и их гармоник - годовой и суточной компонент.
Опираясь на предложенную академиком А.С. Мониным наиболее полную классификацию колебаний метеорологических и океанографических параметров в зависимости от их масштабов, полезно принять следующую практическую классификацию масштабов изменчивости характеристик климатической системы:
1) микрометеорологическая изменчивость - от долей секунды до минут;
2) мезометеорологическая изменчивость - от нескольких минут до часов;
3) изменчивость, соответствующая синоптическим процессам - от нескольких часов до двух-трех недель; внутри этого интервала масштабов возможно индивидуальное прогнозирование и описание основных синоптических объектов, которые характеризуют погоду и ее изменения. За верхнюю границу интервала часто принимают масштаб предсказуемости индивидуальных синоптических процессов, который оценивается в две-три недели;
4) климатическая изменчивость - от трех недель до нескольких десятилетий. Изменчивость этого масштаба, принятого нами за внутренний временной масштаб климатической системы, характеризует внутриклиматические колебания, или климатическую изменчивость, или флуктуации климата;
5) межвековая изменчивость;
6) изменчивость в масштабах тысячелетий;
7) изменчивость, соответствующая ледниковым периодам.
Предложенное выше определение климата позволяет использовать в качестве климатических переменных любые статистические характеристики любых параметров состояния климатической системы для некоторого заданного интервала времени. Необходимо только точно указывать, какая характеристика и для какого интервала рассматривается.
Изменение климата для заданной области или для земного шара в целом характеризуется разностью между некоторыми климатическими переменными для двух заданных интервалов времени. Это изменение может считаться реальным, если оно превосходит вероятную ошибку вычисления соответствующих климатических переменных.
Изменения климата могут быть следствием как естественных внутренних и внешних причин, так и следствием человеческой деятельности. В Статье 1 Рамочной Конвенции по Изменению Климата (РКИК) ООН "изменение климата" определяется более узко как "изменение климата, которое прямо или косвенно приписывается человеческой деятельности, меняющей состав глобальной атмосферы, и является добавкой к естественной климатической изменчивости для сравниваемых периодов времени". Таким образом, РКИК ООН делает различие между "изменениями климата", приписываемыми человеческой деятельности, меняющей состав атмосферы, и "климатической изменчивостью", приписываемой влиянию естественных причин. Данные наблюдений позволяют оценивать только суммарные изменения климата вследствие как естественных, так и антропогенных причин. Выявление этих причин является сложной задачей, решаемой в настоящее время с помощью климатических моделей. Мы рекомендуем использовать данное выше более общее определение изменений климата, как это делается в научных исследованиях.
Таким образом, для научного анализа климатической изменчивости и изменений климата могут использоваться любые климатические переменные, а для оценки отклонений от средних любые базовые периоды. Поэтому в данной работе рассматривается климатическое проявление изменения климата на фоне естественной пространственно-временной изменчивости температуры.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Все явления и процессы, происходящие в органическом и неорганическом мире, непосредственно обусловливаются термическими условиями среды. В той же мере температура воздуха как один из важнейших элементов климата предопределяет характер и режим типов погоды.
Термический режим Казахстана в основном определяется радиационными факторами, которые резко изменяются в силу большой широтной протяженности и физико-географической неоднородности республики. Значительно также в данном случае и влияние циркуляции атмосферы, проявляющееся в сложном чередовании выноса холодных и теплых масс воздуха и взаимодействия их в различных сезонных барических условиях. Сочетание этих факторов приводит к большому разнообразию температурных условий Казахстана. Однако общим и типичным для климатов республики является материковый режим температуры воздуха, который характеризуется большой контрастностью и резкостью сезонных и межгодовых колебаний, значительной суточной и годовой амплитудой.
Благодаря быстро возрастающей к югу засушливости, своеобразию барико-циркуляционных условий и преобладанию в течение большей части года положительных значений радиационного баланса территория Казахстана отличается трансформационными свойствами, что приводит к сравнительно большой термической устойчивости двух основных сезонов - зимнего и летнего. Характерным в температурном отношении для Казахстана является преобладание теплого периода над холодным, последовательно возрастающее с севера на юг. Так, в крайних южных районах республики продолжительность теплого периода года (со средней суточной температурой выше 0 °С) составляет примерно 10 месяцев.
Снежная зима на севере Казахстана продолжительная и холодная, а в некоторые годы суровая с жестокими морозами, доходящими до 45-50 °С. Наряду с этим зимой, хотя и редко, возможны оттепели, иногда до 5 °С, преимущественно обусловленные выносом теплых масс из Средней Азии. Лето в северных областях умеренно жаркое, но сравнительно непродолжительное с возможными повышениями температуры воздуха в отдельные дни до 35-40 °С. Последние весенние заморозки могут иметь место даже в июне, а наиболее ранние осенние в конце августа.
Зима на юге республики неустойчивая и мягкая. В зимний период часто отмечаются оттепели с температурами иногда до 15-20 °С. В то же время здесь могут отмечаться достаточно холодные зимы с морозами в отдельные дни -30, -35 °С, а по некоторым районам даже ниже -40 °С, что вызывается вторжением холодных арктических и сибирских масс воздуха умеренных широт и последующим радиационным их выхолаживанием Весенние заморозки на крайнем юге могут наблюдаться даже в конце апреля, а первые осенние - во второй половине сентября В южных районах Казахстана, за исключением гор, лето знойное и продолжительное. Здесь в отдельные дни температура воздуха может повышаться до 45-47 °С, а почва нагреваться до 70 °С и выше. В некоторые годы высокие температуры держатся длительные периоды. Типичной для пустынной зоны Казахстана является сухая и очень жаркая погода.
Предгорные и горные районы Казахстана по термическому режиму резко отличаются от прилегающих к ним равнин. Температура в горах обычно ниже, чем в условиях равнин, причем с высотой амплитуда температуры уменьшается. Вместе с тем в зоне гор зимой сильно развиты в основном радиационно-орографические инверсии, обусловливающие рост температуры до некоторой высоты. Часто инверсии возникают в связи с гравитационным оттоком с гор более холодных и тяжелых масс воздуха. Горно - долинная циркуляция и теплые фёнообразные ветры в горах вносят своеобразие в суточный режим температуры воздуха. Высота и экспозиция горных склонов, характер изрезанности рельефа, глубина и ширина горных долин, их взаимное расположение и ряд других факторов создают особые условия для формирования здесь разнообразных климатов, в частности своеобразие местных термических условий.
Влияние на режим температуры воздуха таких больших водных объектов, как Каспийское и Аральское моря, Балхаш, Зайсан, Тенгиз и ряд других озер, проявляется в основном в теплое время года. Ограничивается оно преимущественно полем деятельности бризовой циркуляции.
Отличительной чертой является термическая неоднородность сезонов года на территории Казахстана. Летние средние месячные температуры воздуха выделяются наибольшей устойчивостью, причем особенно в зоне пустынь. Наиболее неустойчивы в этом отношении зимние месяцы. Для Казахстана, особенно для южной части характерна короткая и дружная весна, осень, наоборот, затяжная.
Температура воздуха - крайне изменчивый метеорологический элемент как в пространстве, так и во времени. В отдельные годы месячные температуры воздуха могут резко отличаться от средней многолетней, причем в различных районах Казахстана по -различному. Ход (1880-1957 гг.) средней месячной температуры декабря, апреля, июля и октября по Астане и Кзыл-Орде в различные годы дают представление об устойчивости и пределах колебания температуры по сезонам года в основных природных зонах Казахстана - степной и пустынной. Интересно отметить, что аномально теплые и холодные месяцы могут отмечаться несколько лет подряд, причем положительные аномалии в этом отношении более устойчивы, чем отрицательные. Эта особенность термических условий Казахстана находит свое отражение и в чередовании аномально влажных и засушливых лет. Об этом можно судить и по урожайности хлебов. Неурожайные годы могут повторяться иногда 2-3 и даже четыре года подряд, а высокоурожайные, как правило, бывают одногодичными и чрезвычайно редко двухгодичными.
Крайние значения положительных отклонений зимней средней месячной температуры воздуха от нормы несколько меньше указанных выше отрицательных отклонений, но они также значительны и достигают иногда 8-9 °С.
В летние месяцы предельные положительные и отрицательные отклонения температуры от нормы значительно меньше зимних отклонений и составляют 3-6 °С в северных областях республики и 2-4 °С - в южных [1].
Изменения в климатической системе происходили на протяжении миллионов лет, то есть климат Земли менялся в прошлом и будет меняться в будущем. Однако современные изменения климата связывают не только с естественными колебаниями климата различного временного масштаба, но и с антропогенными факторами.
Среди основных факторов, относящихся к факторам, ответственным за естественную составляющую изменений климата, следует назвать:
1) астрономические факторы - изменения приходящей солнечной радиации в результате изменения излучения Солнца; изменения орбитальных параметров Земли;
2) геофизические факторы - мощные вулканические извержения, приводящие к изменению прозрачности атмосферы, тектонические процессы на суше и в океанах; изменения циркуляции атмосферы и океана (Эль- Ниньо);
3) изменения альбедо поверхности Земли;
4) изменение химического состава атмосферы: углекислый газ, метан, окислы азота, озон.
Антропогенные факторы изменения природной среды и климата имеют разную продолжительность, распространение и степень воздействия. Некоторые носят локальный характер, хотя по степени воздействия бывают даже опасными, другие приводят к крупномасштабным глобальным изменениям. Такие изменения мы наблюдаем в последние десятилетия - это изменения газового состава атмосферы, которые, по мнению геофизиков и климатологов, привели к эффекту глобального потепления.
Предположение о возможном глобальном потеплении было высказано более 40 лет назад российским ученым - академиком М.И. Будыко. Его гипотеза подтверждала идею Аррениуса (1896 г.) о том, что увеличение масштабов сжигания ископаемого топлива для удовлетворения потребностей человечества может привести к значительному росту концентрации углекислого газа в атмосфере, который усиливает так называемый парниковый эффект. К парниковым газам кроме углекислого газа относятся: водяной пар, метан, окислы азота, озон, фреоны.
Парниковые газы оказывают непосредственное радиационное воздействие на климат, пропуская ультрафиолетовую солнечную радиацию и поглощая инфракрасное излучение поверхности Земли, что приводит к повышению температуры нижнего слоя атмосферного воздуха.
В 90-е годы прошлого столетия главное внимание уделялось углекислому газу, как основному парниковому газу. Однако расчеты радиационно-конвективных моделей климата позволили прийти к заключению, что вклад других парниковых газов (метана, окиси углерода, закиси азота, фреонов) сравним с вкладом в парниковый эффект углекислого газа.
Помимо непосредственного радиационного воздействия на климат, парниковые газы оказывают косвенное воздействие, приводящее к изменению химических процессов в атмосфере. Так, в тропосфере, некоторые парниковые газы вступают в реакцию с ионом гидроксила (ОН). Увеличение концентрации в атмосфере метана и оксида углерода может привести к уменьшению концентрации ОН, что приводит к увеличению периода жизни метана и оксида углерода.
Глобальная температура воздуха.
Основной характеристикой современных изменений климата является средняя глобальная температура воздуха - это средняя годовая осредненная для всей планеты или для северного полушария температура приземного слоя воздуха. Средняя глобальная температура воздуха уже выросла на 0,6 С по сравнению с концом 19 века.
Согласно косвенным данным, включающим как письменные источники, так и данные дендрохронологии, археологии, палеоклиматические и палеогидрологические данные, 20 столетие оказалось самым теплым за последние 1000 лет.
С середины 1990-х годов современное потепление климата стало наиболее заметным: самым теплым десятилетием были 90-е годы прошлого столетия и шесть лет текущего столетия. 1998 и 2005 гг. - два самых теплых года этого периода. 1998 г. превысил норму 1961-1990 гг. на 0,58 °C , наиболее теплые годы за период инструментальных наблюдений: 1998, 2005, 2003, 2002 и 2004 (одинаковые аномалии), 2006, 2001, 1997, 1995, 1990 и 1999 (одинаковые аномалии), 1991 и 2000 (одинаковые аномалии).
Изменения осадков северного полушария.
Анализ осадков в северном полушарии (8300 станций и дождемерных постов) показал, что 80-90-е годы были не только самыми теплыми, но и самыми влажными за период инструментальных наблюдений. Причем высокий уровень увлажнения обеспечивался за счет увеличения осадков в северных широтах (севернее 50°с.ш.), а также за счет роста количества ливневых осадков во внутриконтинентальных районах [2].
Поэтому в данной работе рассматривается климатическое проявление изменения климата на фоне естественной пространственно-временной изменчивости температуры.
Так как метеорологические наблюдения ведутся за каждым метеорологическим элементом в отдельности, то и изучение изменения климата производится путем исследования изменения отдельных метеорологических элементов, и лишь впоследствии данные иногда синтезируются. Поскольку наиболее существенными характеристиками климата являются количество тепла и влаги, а также их соотношение, обычно при исследовании изменения климата пользуются данными о температуре воздуха и об атмосферных осадках.
Имеется, однако, немало работ и в отношении других метеорологических элементов. Для Казахстана наблюдающееся изменение климата, отслеживание тенденций и прогноз возможных последствий особенно актуальны, т.к. подавляющая часть сельскохозяйственной деятельности расположена в зоне рискованного земледелия. И поэтому сравнительно небольшое повышение температуры, сопровождающееся уменьшением количества осадков, может существенно снизить эффективность сельскохозяйственного производства и даже сдвинуть границы климатических зон. Согласно исследованиям [3, 4, 5], для равнинных районов Казахстана такая тенденция имеет место.
Межправительственная группа экспертов по изменению климата отмечает дальнейший рост глобальной среднегодовой температуры воздуха за прошедшие столетие. Если за период 1901-2000 годы наблюдалось повышение температуры воздуха на 0,6 °С, то откорректированный линейный тренд за 1906-2005 годы показал уже повышение температуры на 0,7 °С. Эксперты также отмечают рост атмосферных осадков до середины 50-х годов прошлого века и последующее их убывание. Наиболее интенсивно процесс потепления в тропосфере наблюдался с конца 70-х годов. Для северного полушария основные закономерности изменения средней температуры воздуха и осадков повторяют указанные для Земного шара. Эксперты прогнозируют, что в ближайшие годы сохранится тенденция потепления глобального и регионального климата, и Казахстан определяется ими как страна, для которой обеспечение населения продовольствием может стать серьезной проблемой. Поскольку изменения климата серьезно повлияет на хозяйственную деятельность человека в самых разных отраслях [6]. На региональном уровне потепление весьма неоднородно. Оценка региональных климатических условий прошлых лет поможет оценить серьезность текущих изменений, спрогнозировать максимально риски будущего климата и адаптироваться к его изменению. В связи с этим особое значение приобретают надежные оценки, основанные на высококачественных региональных базах климатических данных. Ранее в Казахском научно - исследовательском институте экологии и климата проводились подобные работы, но они касались исследований тенденций в рядах температуры приземного воздуха и атмосферных осадков за предшествующий вековой период. В качестве исходной информации для этих исследований были использованы данные по среднемесячной температуре воздуха и месячным суммам осадков для 11 метеорологических станций Казахстана, выбранные с учетом климатологической однородности рядов. В результате этих исследований выявлено, что за период 1984-2003 гг. летом и осенью в среднем по региону потепление происходило со скоростью 0,09 °С10 лет, зимой и весной - 0,20-0,23 °С10 лет. Годовое количество осадков в регионе практически не изменялось, лишь в северных, северо-западных и некоторых южных районах отмечался незначительный рост [7]. Для территории Казахстана за период после 1990 года по сравнению с тремя предыдущими десятилетиями отмечается дальнейший рост температуры воздуха во всех сезонах года с максимумом зимой. Летние температуры воздуха повысились незначительно, а среднемесячная температура июля даже снизилась. Значения относительной влажности в целом для года практически не изменились, так как летом и зимой наблюдалось повышение значений относительной влажности, а в промежуточные сезоны - снижение. Соответственно максимальному снижению среднемесячной температуры воздуха в июле, значения относительной влажности в этом месяце максимально поднялись. Самые существенные изменения после 1990 года произошли со скоростью ветра во всех сезонах года. Она снизилась практически на всех станциях на 10...27%. Для атмосферных осадков наблюдалась тенденция к росту летом, зимой и весной и уменьшение - осенью.
Континентальность - одна из важнейших характеристик климата. Ее можно определить, как совокупность характерных особенностей климата, обусловленных воздействиями материка на процессы климатообразования. Сюда следует отнести: увеличенные по сравнению с приморскими районами годовые и суточные амплитуды температуры воздуха, пониженная относительная влажность и облачность в летний период и в дневное время, непостоянство в выпадении осадков, общее их уменьшение и др.
В связи с потеплением климата на земном шаре встает вопрос об изменении его континентальности в различных районах планеты. Решение данного вопроса имеет не только научно-познавательный, но и практический интерес. Изменение этой величины во времени позволит судить о процессах климатообразования, что в свою очередь важно для оценки экологических условий и процессов, протекающих в том или ином регионе. Сведения о континентальности необходимы для характеристики климата, его классификации по регионам. Они могут быть полезны и для составления различного вида прогнозов. Поэтому работа посвящена поискам способов оптимальной оценки континентальности климата и анализа его временного хода на примере Алматинской области, где на сравнительно небольшой территории представлены почти все ландшафтные и природно-климатические зоны, что представляет собой ценность в методологическом плане. Также в пользу выбора района исследований указывает и то, что здесь наиболее развита система наблюдений (метеостанции и посты расположены довольно плотно, в том числе и в горных районах), что создает необходимую базу исходных данных. По результатам исследований по Алматинской области континентальность климата возрастает от гор Тянь-Шаня к оз. Балхаш от 56 до 70 % и более. В горных районах климат заметно смягчается. На северном склоне хребта Заилийский Алатау степень континентальности изменяется от 56 % на высоте 847 м до 28 % в зоне альпийских лугов. А в зоне горного оледенения до 22-24 %.принимая во внимание градации континентальности климата можно отметить, что климат на территории области в целом континентальный (50,1-70,0 %), на севере - в районе оз. Балхаш он принимает черты резко континентального (свыше 70 %). На юге области с увеличением абсолютной высоты в горах климат становится умеренно континентальным (30,1-50,0 %), а на больших высотах сменяется чертами морского умеренного (20,1-30,0 %). В основе этих градаций также лежат значения годовой амплитуды температуры воздуха, которые увеличиваются при движении от горных районов юга области на север - в район оз. Балхаш с 21-27 °С до 45-55 °С. Применяя метод трендов нами была выявлена тенденция изменения континентальности климата по стации Алматы за 1921-1933 гг. в среднем равная 0,1 % в год. Построенная модель тренда и оценка его параметров показала, что величина индекса континентальности климата имеет тенденцию к уменьшению. Так как годовая амплитуда колебаний температуры воздуха лежит в основе индекса контенентальности, а также является одним из главных показателей степени континентальности климата, автором работы выяснена тенденция изменения этой величины по станции Алматы, за такой же период времени. Изменения индекса континентальности повторяется ходом годовой амплитуды температуры воздуха, а тренды их совпадают. Исходя из этого, нами предлагается рассматривать в качестве основного показателя изменения континентальности климата именно амплитуду температуры воздуха. Наименьшим значениям годовой амплитуды соответствуют, как правило, наибольшие значения выпадающих осадков в 1958-1965 гг., 1975-1980 гг. Правда, надо отметить, что на возрастание выпадающих осадков по станции Алматы, расположенной в черте города, накладывает свой отпечаток и другой фактор - возрастание количества ядер конденсации за счет загрязненности воздуха. И все же это не противоречит полученным ранее выводам: факт уменьшения континентальности климата Алматинской области присутствует. Одной из причин этого может быть циркуляция атмосферы [8].
По данным ВМО, 1998 г., является самым теплым за период наблюдений с 1861 г., в этот год средняя годовая глобальная температура призменного воздуха была на 0,54 °С выше средней многолетней за период 1961-1990 гг. Вторым в ряду самых теплых лет стал прошедший 2005 г. с аномалией температуры плюс 0,48 °С. Последние десять лет (1996-2005 гг.), за исключением 1996 г., были самыми теплыми с 1861 г. [9]. В глобальном масштабе в 20 веке выделяются два периода, когда происходило значительное потепление: с 1910 г. по 1945 г. и с 1976 г. по 2003 г. В Казахстане первый период менее продолжительный, чем в ходе глобальной температуры - до 1925 г., и менее выраженной по величине.
На территории Казахстана насчитывалось около 30 метеорологических станций и постов. За 75 лет существования гидрометеорологической службы сеть значительно расширилась, укрепилась ее материально-техническая база, наблюдения стали вестись на единой методической основе. Это позволило получить материалы, обобщенные в научно-прикладных климатологических справочниках, которые являются базой многочисленных исследований по климату Казахстана. Первые научные обобщения по климату региона относятся к концу 20 - х началу 30-х годов [10]. После создания в 1951 г. Казахского научно-исследовательского гидрометеорологического института исследовательские работы по климату Казахстана заметно активизировались. Первым крупным итогом был выход в 1959 г. монографии Климат Казахстана под редакцией А.С. Утешева, в которой авторы постарались наиболее полно отразить основные закономерности климата региона. Задачи, решаемые климатологами разных стран, в том числе и Республики Казахстан, постепенно менялись. В первой половине 20-го столетия большое место в климатологии занимали работы по определению климатических условий и ресурсов различных регионов. В последующие годы исследования были направлены на углубление знаний по отдельным характеристикам климата региона, на определение степени засушливости климата, условий и закономерностей возникновения опасных явлений погоды. Длительный период времени этими исследованиями занималась и руководила Л.П. Тулина. В дальнейшем центр тяжести постепенно переместился в направлении работ, связанных с изучением закономерностей формирования и колебаний климата различного временного масштаба с целью усовершенствования методов долгосрочных прогнозов погоды и климата. Это глубокие, разносторонние исследования научных сотрудников института, университета, специалистов различных подразделений Гидрометслужбы: М.Х. Байдала, А.П. Агарковой, Л.Н. Комиссаровой, Г.Н. Чичасова, Е.Н. Пановой и многих др. значителен вклад И.И. Прохорова и Л.П. Тулиной в создание и развитие еще одного важного направления научных работ - прикладной климатологии Казахстана. Конечная цель всех этих исследований - обеспечение необходимой климатической информацией таких важных секторов экономики, как сельское хозяйство, энергетика, транспорт, строительная индустрия и др. С конца 50-х - начала 60-х годов, резко возросли антропогенные нагрузки на окружающую среду, что стало причиной разделения хронологических рядов климатических характеристик в ряде регионов республики на два периода: естественный и нарушенный хозяйственной деятельностью. Сегодня можно говорить о целом ряде экологических катастроф в нашем регионе. Исследованиям изменений климатических условий Приаралья, где они приобрели угрожающий характер для существования человека, посвящены работы Х.А. Ахмеджанова, О.Е. Семенова, Г.Н. Чичасова, Л.П. Тулиной, О.В. Пилифосовой. За период инструментальных наблюдений, за который мы можем количественно оценить тенденции изменения климата Казахстана, он изменился, в основном, не в нашу пользу: на большей части территории региона произошло заметное повышение среднемесячных температур приземного воздуха при том же режиме осадков. Малоутешительны и разработанные по моделям общей циркуляции атмосферы сценарии будущего изменения регионального климата, которые предсказывают и в дальнейшем значительный рост температуры воздуха при, в лучшем случае, некотором увеличении количества осадков. Такое развитие событий крайне неблагоприятно скажется на нашем регионе: две трети территории его занимают полупустынная и пустынная ландшафтные зоны, увлажненность которых характеризуется как умеренно-засушливая, сухая и очень сухая, поэтому сельское хозяйство и животноводство ведется, в основном в зоне риска. Условия проживания и многие виды деятельности сильно зависят от возможности обеспечения водой. И если некоторые регионы еще могут раздумывать, заденут ли эти проблемы ближайшие 2-3 поколения, то нам раздумывать некогда. Априори можно предположить, что произойдет перемещение природных зон и подзон Казахстана в северном направлении, т.е. может значительно увеличиться площадь пустынных и полупустынных зон. В лаборатории исследований климата КазНИИМОСК ведутся работы по оценке этих площадей с учетом существующих сценариев изменения регионального климата. Подобные оценки необходимы для определения степени уязвимости и возможности адаптации к новым климатическим условиям наиболее природоёмких и, в то же время, наиболее важных для человека, отраслей экономики. Рамочная Конвенция ООН об Изменении Климата, уже подписанная более чем 150 странами мира, является одним из наиболее серьезных международных соглашений последнего времени. Конечная цель соглашения - стабилизация концентрации парниковых газов на уровне, который предотвратит опасное антропогенное вмешательство в климатическую систему. В мае 1995 г. Казахстан ратифицировал Рамочную Конвенцию и ученые КазНИИМОСК в сотрудничестве со специалистами во многих других областях знаний должны определить и подготовить условия выполнения обязательств, принятых Республикой. Результаты исследований наших специалистов вошли в международные отчеты, позволяющие составить общую картину изменения климата [11].
Согласно результатам Четвертого отчетного доклада за 2007 г. Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) [12], глобальное потепление несомненно -- на это указывает наблюдаемое увеличение средних глобальных температур воздуха и мирового океана, повсеместное таяние снега и льда, а также повышение уровня моря (МГЭИК 2007). Весьма вероятно, что средние температуры в Северном полушарии на протяжении второй половины 20-го века, были выше, чем средние температуры на протяжении любого 50-летнего периода за последние 500 лет, а возможно и наиболее высокими по крайней мере за последние 1300 лет. Наблюдения, сделанные на всех континентах и в большинстве океанов и основывающиеся на данных, полученных, главным образом, начиная с 1970-х гг., показывают, что многие экосистемы пострадали от региональных климатических изменений, в частности, от повышения температуры.
Бассейн Каспийского моря играет важную роль в атмосферных процессах, региональном водном балансе и влияет на микроклимат. Кли - матические явления каспийского региона связаны с Североатлантическим колебанием (САК), колебания атмосферного давления в котором влияют на перепады температур, образование гроз и снежных бурь на территории всей Европы, включая бассейн Волги, а также на выпадение осадков над Каспийским морем.
На основании моделей и методик МГЭИК прогнозируется, что средняя годовая температура Каспийского моря возрастет до 3,7-4,9 С к середине следующего века, а количество осадков возрастет до 52 мм (модели Геофизической гидроаэродинамической лаборатории, Канадского климатического центра и Метеорологического управления Великобритании), либо уменьшится до 4-8 мм (Институт космических исследований Годдарда).
Как и в других регионах изменения климата в каспийском регионе связаны с выбросом парниковых газов от нефтяной и газовой промыш - ленности. Казахстан, выбросы парниковых газов которого составляют эквивалент более чем 200 млн. тонн CO2, является крупнейшим источником парниковых газов в Центральной Азии. Около 80 % всех парниковых газов страны производит энергетический сектор, 90 % из которых связанны со сгоранием топлива, а остальные 10 % -- с добычей, транспортировкой и обработкой топлива. В то же время, Туркменистан быстро раз - вивает свою энергетику. В 1994 г. выбросы парни - ковых газов составили эквивалент 52 млн. тонн CO2, почти все -- из энергетических источников. Предполагается, что уровень выбросов парнико - вых газов страны к 2010 г. возрастет на 62 %, в ос - новном, за счет увеличения производства нефти и газа.
Одной из уникальных особенностей Каспийского моря является относительная нестабильность уровня воды. В 1995 эксперты ЮНЕП отметили в региональном обозрении "Влияние климатических изменений на каспийский регион", что изменения уровня воды в Каспийском море, скорее всего, связаны с глобальными изменениями климата и отражают потенциальный рост уровня мирового океана в будущем.
Изменения уровня Каспийского моря начались с того момента, как море стало замкнутым бассейном около 5,5 млн. лет назад. В настоящее время Каспийское море лежит на 26-27 м ниже уровня мирового океана. Известно, что за последние 100 тыс. лет уровень воды в Каспийском море поднимался и опускался от плюс 50 м до минус 80 м, то есть колебание за этот период составило 130 метров. В настоящий момент ученые сходятся во мнении, что климатические изменения играют значительную роль в колебаниях уровня Каспийского моря, поскольку изменения температуры и количества осадков прямо влияют на весь водный баланс, регулируя соотношение притока вод и их испарения (Панин 2006). Поступление воды в Каспийское море определяется, главным образом, Волгой - крупней шей рекой каспийского бассейна, которая поставляет более 80% от общего стока. Уровень воды в Волге также колеблется, под влиянием изменений климата и водопотребления, а так- же количества построенных на реке водохранилищ и дамб. Минимальный уровень воды в Волге был отмечен в 1977 г. и 1937 г. -- 148 км3 и 161 км[3] соответственно; максимальный уровень был отмечен в 1926 г. и 1990 г. -- 382 км[3] и 356 км[3] соответственно. Средний объем стока из Волги за данный период составил 243 км[3]. Однако он не регулярен: 30 % годового стока происходит в течение трех весенних месяцев и только 11 % -- в зимние месяцы (с декабря по март). В Четвертом Национальном сообщении РФ отмечается, что прогнозируемые региональные повышения температуры и уровня осадков, а также годовой сток Волги могут вырасти на 30-45 % [13].
Изменения и быстрые колебания среднего уровня Каспийского моря произошли в 1970-х гг.; после долгого периода обильных осадков уровень моря стал резко расти. В 1977 уровень моря достиг наименьшей отметка на последние 400 лет -- минус 29 м. В последующие годы уровень моря возрастал и достиг отметки плюс 20,4 см в период с октября 1992 г. по июнь 1995 г. Затем, в се- редине 1995 г. уровень моря начал резко пони- жаться, и эта тенденция прослеживалась вплоть до 2001 г. В среднем сезонные колебания уровня моря не превышали 25 см в период с 1992 г. по 2003 г. (Лебедев 2005). Хотя среди ... продолжение

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.