Температура воздуха
Изменения температуры воздуха за период 1936 — 2009 гг. рассматриваются на основе данных стандартных метеорологических наблюдений на территории северной полярной области (СПО) [3, 20, 22].
Основным методом получения пространственно осред- ненных аномалий температуры воздуха является метод оптимальной интерполяции и оптимального осреднения [8, 9].Оценки аномалий средних за сезон и год температур воздуха были получены относительно стандартного периода 1961 — 1990 гг. В качестве сезонов рассматривались календарные сезоны, за год принимался период с декабря предыдущего года по ноябрь последующего.
На рис. 1 показаны временные ряды пространственно осред- ненных аномалий среднегодовой температуры воздуха широтных зон: 60 — 85, 70 — 85 и 60 — 70° с.ш. Как видно из рис. 1, с середины 1960-х годов температура в СПО повышалась. При этом повышение среднегодовой температуры вплоть до конца прошлого столетия было обусловлено, главным образом, изменениями температуры зимнего и весеннего сезонов. В конце прошлого и начале нынешнего столетия существенный вклад в повышение среднегодовой температуры воздуха был внесен изменениями температуры летнего и осеннего сезонов [1].
В середине 2000-х годов значения аномалий среднегодовой температуры воздуха СПО достигли наибольших величин из всего временного ряда. Наиболее теплыми годами стали 2005 и 2007 гг. с аномалией температуры 1,8 °С [3, 6]. Надо отметить, что в 2005 и 2007 гг. положительные аномалии среднегодовой температуры воздуха наблюдались почти на всех станциях земного шара. В Северном полушарии эти годы оказались также наиболее теплыми с аномалиями температуры соответственно 0,72 и 0,71 °С [21].
Величина положительного линейного тренда среднегодовой температуры воздуха СПО за период 1936 — 2009 гг. статистически значима в целом для СПО и для широтной зоны 60 — 70° с.ш. Повышение температуры воздуха за 74 года соответственно составило 0,6 и 0,8 °С.
Рис. 1. Временные ряды пространственно осредненных аномалий среднегодовой температуры воздуха
За последние 30 лет (1980 — 2009 гг.) статистически значимые положительные тренды температуры наблюдались практически везде в СПО во все сезоны и в целом за год (табл. 1). Повышение среднегодовой температуры воздуха за 30 лет на территории северной полярной области составило около 1,3 °С. При этом скорость потепления в широтной зоне к северу от 70° с.ш. (0,72 °С/10 лет) была больше, чем в широтной зоне 60 — 70° с.ш. (0,35 °С/10 лет). Повышение температуры за 30 лет в этих зонах составило 2,2 и 1,1°С соответственно.
В последнем десятилетии (2000 — 2009 гг.) отмечены наиболее высокие температуры воздуха как на территории Северного полушария, так и северной полярной области. Вместе с тем тенденции изменений аномалий температуры к северу и югу от 70° с.ш. в текущем десятилетии стали противоположными: к северу от 70° с.ш. температурный тренд положителен, а к югу от 70° с.ш. весной, летом и в целом за год появилась отрицательная тенденция изменения температуры (табл. 1).
Таблица 1
Коэффициенты линейного тренда средней за сезон и среднегодовой температуры воздуха отдельных широтных зон
Примечание. Значение линейного тренда в °С/10 лет; жирным шрифтом выделены статистически значимые тренды.
Таблица 2
Аномалии (Т) и нормированные аномалии (Т/) среднемесячной температуры воздуха на дрейфующих станциях СП-1, СП-32 — СП-37 и судне «Фрам»
Окончание табл. 2
Примечание. Выделены нормированные аномалии, превышающие удвоенное стандартное отклонение.
Новые данные метеорологических наблюдений на дрейфующих станциях СП-32 — СП-37 позволяют уточнить современные параметры метеорологического режима в околополюсном районе и сравнить их с наблюдавшимися более 70 лет назад на СП-1 и более 100 лет назад на находившемся в дрейфе судне «Фрам».
Величины аномалий среднемесячной температуры воздуха относительно нормы за 1954—1988 гг. [2, 11] и их нормированные на стандартное отклонение значения на дрейфовавших в 2003 — 2009 гг. станциях «Северный полюс» приведены в табл. 2. Аномалии в большинстве случаев положительны. Наиболее крупные аномалии (более 3) были отмечены в мае 2005 г. на СП-33, в январе 2006 г. на СП-34 и октябре 2007 г. на СП-35. Надо отметить, что для северной полярной области 2005 г. стал наиболее теплым годом в широтной зоне 60 — 85° с.ш. за весь период инструментальных наблюдений. Здесь же в табл. 2 приведены аномалии среднемесячных температур воздуха в период дрейфа судна «Фрам» в 1895 г. относительно месячных норм за тот же самый период 1954—1988 гг. в пределах той же околополюсной области севернее 85° с.ш. Видно, что, за исключением мая —июля, они отрицательны. Нормированные значения как отрицательных, так и положительных аномалий невелики — около или менее 1. Сопоставление результатов наблюдений на «Фраме» с результатами на дрейфующих станциях в 1950—1990-х и в 2000-х годах [10] позволяет сделать вывод о большей устойчивости термического режима в околополюсном районе по сравнению с остальной частью северной полярной области. Увеличение температуры здесь происходит, однако эти изменения протекают медленнее, чем ожидалось по оценкам различных моделей климата [20]. Вместе с тем следует отметить появление новых, существенно увеличенных относительно нормы значений среднемесячных температур воздуха в околополюсном районе в осеннем сезоне.