Файл: srrf2014web.pdf

Для повторяемости дней с переменной облачностью
(0,1 ≤ 

n 

≤ 0,5) и пасмурных дней (

n 

> 0,9) выявлены

существенные региональные и сезонные различия. В
целом же преобладает отрицательный тренд повто-
ряемости дней с переменной облачностью и положи-
тельный тренд пасмурных дней (в основном для
осенне-зимнего периода). Изменения функции рас-
пределения облачности связаны с перераспределе-
нием облачности по типам (Sun et al., 2001; Хлебни-
кова, Салль, 2009; Chernokulsky et al., 2011). На рис.
24 представлены линейные тренды повторяемости
различных типов нижней облачности и облаков вер-
тикального развития летом. Отмечен статистически
значимый положительный тренд повторяемости ку-
чево-дождевых облаков и отрицательный тренд дру-
гих рассматриваемых форм облачности (за исключе-
нием прибрежных регионов Дальнего Востока, где
отмечается рост повторяемости слоистых и слоисто-
дождевых форм облачности).

Наряду с облачностью для оценки влияния кли-

матических изменений на гелиоэнергетические ре-
сурсы анализировались тренды продолжительности
солнечного сияния (ПСС) по данным наземных на-
блюдений в последние десятилетия, в частности в
1961–2010 гг. На рис. 25 приведены соответствую-
щие оценки трендов ПСС для летних месяцев. Суще-
ственным отличием от оценок трендов облачности

служит меньшая статистическая значимость оценок
трендов ПСС. Тем не менее можно сделать опреде-
ленные выводы для юга и центра Европейской тер-
ритории России, а также для юга Восточной Сибири,
где отмечается положительный тренд ПСС (до
10–15 час. за 10 лет). Для регионов Дальнего Восто-
ка практически везде изменения ПСС незначимы (с
преобладанием отрицательных значений тренда). В
северных регионах России отмечено сокращение
ПСС, особенно существенное в июне в северо-за-
падном районе. 

Анализ связи ПСС и различных характеристик

облачности для различных сезонов по данным для
периода 1965–2010 гг. выявил ряд особенностей. В
летние месяцы с ростом доли общей и нижней облач-
ности, а также ростом повторяемости пасмурных
дней статистически значимо связано сокращение
ПСС (слабее связь на Урале, в Приморье и на Саха-
лине). Наиболее слабая связь летом отмечена меж-
ду ПСС и повторяемостью дней с разорванной об-
лачностью. В целом для юга Европейской террито-
рии и Западной Сибири с ростом повторяемости та-
ких дней связано сокращение ПСС, в остальных ре-
гионах – рост, особенно сильный на Камчатке и в
районе Байкала. С ростом повторяемости ясных
дней и дней с переменной облачностью связан рост
ПСС. При этом более тесная связь отмечена для

51

Рис. 24.

Значения линейного тренда изменений летней повторяемости различных форм облаков нижнего яруса по данным

станционных наблюдений для периода 1966–2010 гг.: а) кучево-дождевых, б) кучевых, в) слоисто-дождевых,

г) слоистых и слоисто-кучевых.

Глава 4. Климатические ресурсы российских регионов и их изменения

дней с переменной облачностью – см. также (Абаку-
мова, Горбаренко, 2008).

Согласно результатам расчетов с ансамблем кли-

матических моделей CMIP3 зимой в среднем как на
Европейской территории России (ЕТР), так и на Ази-
атской (АТР), к концу XXI в. при умеренном сценарии
антропогенных воздействий ожидается сравнитель-
но слабый рост количества облаков по сравнению с
концом ХХ в. Над арктическими регионами количест-
во облаков в конце XXI в. также может увеличиться
(рис. 26). Уменьшение количества облаков зимой
ожидается только на юге ЕТР и в Приморье. Летом
над российскими регионами проявляется тенденция
уменьшения количества облаков и на АТР, и на ЕТР.
Слабый рост ожидается только на арктическом побе-
режье АТР. В связи с отмеченными различными тен-
денциями для зимы и лета изменения среднегодовых
значений облачности проявляют зональный харак-
тер. В северных российских регионах доминируют
изменения зимой и к концу XXI в. здесь проявляется
рост количества облаков, а в более южных регионах
(южнее 55° с.ш.) ожидается уменьшение облачного
покрова. Подобные изменения могут быть связаны с
изменением циклонической активности, в частности
с ожидаемым сдвигом к северу основных путей дви-
жения атлантических циклонов (Мохов и др., 2009). 

В целом, наиболее высоким потенциалом для

развития гелиоэнергетики обладают южные регионы
Европейской территории России и Приморье с высо-
кими значениями приходящей солнечной радиации и
продолжительности солнечного сияния при совре-
менном климате. При сокращении облачности можно
ожидать соответствующий рост продолжительности
солнечного сияния в XXI в. Общее сокращение сред-
негодовых значений облачности следует ожидать во
всех южных районах России (южнее 55° с.ш.) и рост –
в северных районах (севернее 55° с.ш.), при этом ос-
новной рост облачности ожидается в зимний период
(когда наблюдается годовой минимум значений при-
ходящей солнечной радиации), а сокращение облач-
ности – в летний период (даже в северных районах,
что ведет к росту продолжительности солнечного си-
яния и приходящей энергии в условиях полярного
дня). В целом, климатические изменения будут спо-
собствовать общему росту обеспеченности россий-
ских регионов гелиоэнергетическими ресурсами в
XXI в. Это указывает на благоприятный прогноз ис-
пользования в России солнечной энергии. 

От режима облачности существенно зависит

температурный режим и использование топливно-
энергетических ресурсов в российских регионах. Зи-
мой эффект облаков в целом утепляющий, а летом –

52

Рис. 25.

Линейный тренд изменения общей продолжительности солнечного сияния (час/10 лет) в июле (а), июне (б) и августе (в)

по данным наземных актинометрических измерений для периода 1961–2010 гг. 

Размер кружков соответствует статистической значимости тренда.

Глава 4. Климатические ресурсы российских регионов и их изменения

охлаждающий. Существенно зависит использование
топливно-энергетических ресурсов в российских ре-
гионах зимой от динамики сибирского антициклона.
Согласно данным наблюдений и модельным расче-
там (Мохов, Хон, 2005; Хон, Мохов, 2006), ослабление
зимнего сибирского антициклона способствует реги-
ональному потеплению, а с другой стороны глобаль-
ное потепление способствует ослаблению этого цен-
тра действия атмосферы. В результате подобная
тенденция приводит к меньшему использованию топ-

ливно-энергетических ресурсов в зимние сезоны. Со-
гласно (Chernokulsky et al., 2013), изменения сибир-
ского антициклона могут существенно влиять на ре-
гиональные гелиоэнергетические ресурсы.

Согласно мультимодельным расчётам, следует

ожидать увеличения среднегодового стока сибир-
ских рек к концу XXI в. и изменения гидроэнергетиче-
ского потенциала России (Хон, Мохов, 2012, см. так-
же Мелешко и др., 2004). Это в основном связано с
ростом весеннего стока за счет увеличения зимних

53

Рис. 26.

Средние изменения облачности (%) зимой (а) и летом (б) над российскими регионами в 2070–2099 гг. относительно

1970–1999 гг. по расчетам с ансамблем климатических моделей CMIP3 при сценарии SRES-A1B. (Пунктиром отмечено

отношение (%) этих изменений к средним значениям в 1970–1999 гг.).

Глава 4. Климатические ресурсы российских регионов и их изменения

осадков и, соответственно, массы снега и более ин-
тенсивного снеготаяния в весенний период. Измене-
ния среднегодового стока с водосборов Волги и Аму-
ра в XXI в. более противоречивы и в целом статисти-
чески незначительны. Летом для бассейнов Енисея,
Оби и Волги проявляется общая тенденция уменьше-
ния стока. Отмеченные изменения летнего стока
связаны с соответствующими изменениями осадков
и испарения для различных бассейнов. В отличие от
температурных изменений зимой, при общем усиле-
нии потепления с ростом широты температурное
увеличение летом к концу XXI в. при сценарии уме-
ренных антропогенных воздействий максимально в
центре Евразии. В Северной Евразии, в российских
регионах это проявляется в более сильном летнем
потеплении в долготных поясах, где расположены
бассейны Енисея и Оби, с соответствующими более
сильным испарением и уменьшением стока.

Существенное значение имеют климатические

ресурсы, связанные с биопродуктивностью, в том
числе сельскохозяйственных культур. При климати-
ческих изменениях изменяются сезоны вегетацион-
ной активности. Надо отметить, что для многих рос-
сийских внутриконтинентальных регионов в средних
широтах в весеннее-летние месяцы проявляется эф-
фект иссушения при общем потеплении. В (Мохов и
др., 2005) получены модельные оценки возможных
изменений биопродуктивности наземных экосистем в
российских регионах в XXI в. при учете антропоген-
ных воздействий. В частности, анализ связи характе-
ристик углеродного обмена и биопродуктивности с
режимами засух выявил заметное уменьшение пер-
вичной биопродуктивности для Европейской части
России в средних широтах с увеличением индекса за-
сушливости в ХХ в., тогда как для XXI в. их значимой
связи не отмечено.

Следует также отметить необходимость адекват-

ного учета климатических ресурсов при формирова-
нии международных политико-экономических дого-
воров. Условия Киотского протокола (действовавше-
го в 2008–2012 гг.), которые ратифицировала Рос-
сия, не учитывали ряд особенностей, связанных с за-
пасающими углерод природными экосистемами, в
частности, с экосистемами на территории России –
прежде всего с лесными массивами и болотами.

С использованием глобальной климатической мо-

дели ИФА РАН проведены серии численных расче-
тов по оценке изменений характеристик климата и
углеродного цикла, в том числе разных природных
экосистем, при различных сценариях возможных ан-

тропогенных воздействий в XXI в. (Аржанов и др.,
2012, 2013; Елисеев и др., 2008; Мохов, Елисеев,
2012). В частности, согласно полученным модельным
оценкам при анализировавшихся сценариях антропо-
генных воздействий на земную климатическую сис-
тему лишь таёжные леса в целом поглощают угле-
род (Елисеев, 2011). Это их выделяет даже относи-
тельно тропических лесов, высокая продуктивность
которых компенсируется быстрым разложением ор-
ганики почвы с выделением углеродсодержащих
парниковых газов. Быстрое разложение органики
почвы связано с высокой температурой в течение
всего года в регионах распространения тропических
лесов, тогда как в регионах распространения таеж-
ных экосистем даже заметное среднегодовое потеп-
ление не приводит к уменьшению поглощения угле-
рода из атмосферы этими экосистемами. В тайге, в
отличие от тропических лесов, изменение климати-
ческих условий сказывается в большей степени на
росте продуктивности древесной растительности,
чем на разложении органики почвы. Следует иметь в
виду, что в теплый период года, когда активны био-
геохимические процессы в таежных экосистемах, в
соответствующих регионах потепление обычно
меньше среднегодового. Поглощение таежными эко-
системами углекислого газа из атмосферы, устойчи-
во происходящее при широком наборе сценариев
возможных антропогенных воздействий на климат,
должно учитываться при подготовке международ-
ных соглашений, подобных Киотскому протоколу.

Важными экосистемами, в настоящее время на-

капливающими заметные запасы углерода, служат
внетропические болота. По имеющимся оценкам, в
них содержится около 460 Гт углерода (Smith et al.,
2004), накопленного за последние примерно 10 тыс.
лет. Этот запас составляет около половины массы
углерода, находящегося в атмосфере в форме угле-
кислого газа и других парниковых газов. Климатиче-
ские изменения могут привести к разложению угле-
рода болот (торфа) с выделением ключевых парни-
ковых газов – углекислого газа или метана в зависи-
мости от влажностных условий. Согласно имеющим-
ся оценкам, при потеплении климата возможно за-
метное увеличение разложения торфа. При этом
осушение (искусственное или естественное) болот
приводит к выделению углекислого газа, а сохране-
ние в них влажных условий – в виде метана. Однако,
по имеющимся оценкам, такое выделение возможно
лишь при существенном потеплении климата (с из-
менением среднегодовой температуры суши средних

54

Глава 4. Климатические ресурсы российских регионов и их изменения

широт на несколько градусов), которое, в свою оче-
редь, согласно современным представлениям, в бли-
жайшие десятилетия возможно лишь при интенсив-
ных антропогенных воздействиях на систему. Как
следствие, дополнительный парниковый эффект,
вызываемый интенсификацией разложения торфа
при потеплении, оказывается относительно малым
(Елисеев и др., 2008). Таким образом, этот эффект
может не учитываться при разработке международ-
ных соглашений, подобных Киотскому протоколу.

Около тератонны углерода содержится в регио-

нах, в настоящее время покрытых вечной мерзлотой
и не занятых торфяными болотами (Hugelius et al.,
2013). При этом заметная часть этого запаса распо-
ложена ниже слоя сезонного протаивания грунта и не
участвует в активном углеродном цикле. Деградация
вечной мерзлоты, происходящая в настоящее время
и ожидаемая при дальнейшем потеплении климата,
способна вовлечь этот запас углерода в активный
биогеохимический обмен с выделением в виде угле-
кислого газа или метана. Однако, по имеющимся
оценкам, соответствующий дополнительный парнико-
вый эффект оказывается относительно малым.

Важной современной проблемой представляется

возможное выделение сильного парникового газа –
метана – при диссоциации субаквальных (в толще
донных отложений океана) газогидратов. По имею-
щимся оценкам, запас метана в газогидратах шель-
фа может достигать 11 тератонн углерода. Однако,
по нашим оценкам, потепление, при котором станет
существенным разложение газогидратов, маловеро-
ятно в ближайшее столетие даже для регионов
шельфа (Денисов и др., 2011). 

В последние годы c целью предотвращения гло-

бального потепления и стабилизации глобального
климата предлагаются активные методы воздейст-
вия на климатическую систему, не связанные с со-
кращением антропогенных выбросов парниковых га-
зов в атмосферу – «некиотские» методы. Широко
известным стал подход, основанный на предложе-
нии академика М.И. Будыко (четыре десятилетия на-
зад) уменьшать поток солнечного излучения искус-
ственным увеличением содержания сульфатного
аэрозоля в стратосфере, как после мощных вулкани-
ческих извержений. Естественно, что подобные воз-
действия должны влиять на климатические ресур-
сы. Численные модельные расчеты свидетельству-
ют (например, Елисеев, Мохов, 2009; Eliseev et al.,
2010) о том, что применение предлагаемых техноло-
гий контролируемого воздействия на климатиче-
скую систему, называемых геоинжинирингом, в ча-
стности с инжекцией в стратосферу сернистого аэ-
розоля, чревато значительными негативными пос-
ледствиями.

При оценке климатических ресурсов необходимо

учитывать значительные риски в связи с экстремаль-
ными погодно-климатическими явлениями. В России
в течение двух последних десятилетий значимо уве-
личилось количество опасных гидрометеорологиче-
ских явлений со значительным социально-экономи-
ческим ущербом и общее число метеорологических
опасных явлений. В последние пять лет количество
таких явлений в России было более чем вдвое боль-
ше, чем для последнего пятилетия ХХ в. При этом об-
щее число опасных метеорологических явлений в
России максимально в летние месяцы.

55

Глава 4. Климатические ресурсы российских регионов и их изменения