Влияние современного изменения климата на температуру воздуха в Гвинея- Бисау
|
Введение 3
Глава 1. Физическое-географическое положение республики
Гвинея-Бисау 5
1.1. Административное деление 5
1.2. Рельеф 7
1.3. Климат 8
Глава 2. Формирование базы данных 12
2.1. Пункты и продолжительность рядов наблюдений 12
2.2. Анализ однородности температур теплого периода года 14
2.3. Анализ однородности температур холодного периода года 18
2.4. Восстановление пропусков и удлинение рядов наблюдений 23
2.5. Определение температур воздуха редкой повторяемости 26
Глава 3. Оценка современных изменений температуры воздуха
теплого периода года 35
3.1. Теоретические положения 35
3.2. Оценка эффективности нестационарных моделей температур
Апреля 36
3.3. Оценка климатических изменений температур апреля 39
3.4. Оценка эффективности нестационарных моделей температур
Июля 41
3.5. Оценка климатических изменений температур июля 44
Глава 4. Оценка современных изменений температуры воздуха
холодного периода года 46
4.1. Оценка эффективности нестационарных моделей температур
Октября 46
4.2. Оценка климатических изменений температур октября 51
4.3. Оценка эффективности нестационарных моделей температур
Января 53
4.4. Оценка климатических изменений температур января 54
Заключение 56
Список литературы 58
Глава 1. Физическое-географическое положение республики
Гвинея-Бисау 5
1.1. Административное деление 5
1.2. Рельеф 7
1.3. Климат 8
Глава 2. Формирование базы данных 12
2.1. Пункты и продолжительность рядов наблюдений 12
2.2. Анализ однородности температур теплого периода года 14
2.3. Анализ однородности температур холодного периода года 18
2.4. Восстановление пропусков и удлинение рядов наблюдений 23
2.5. Определение температур воздуха редкой повторяемости 26
Глава 3. Оценка современных изменений температуры воздуха
теплого периода года 35
3.1. Теоретические положения 35
3.2. Оценка эффективности нестационарных моделей температур
Апреля 36
3.3. Оценка климатических изменений температур апреля 39
3.4. Оценка эффективности нестационарных моделей температур
Июля 41
3.5. Оценка климатических изменений температур июля 44
Глава 4. Оценка современных изменений температуры воздуха
холодного периода года 46
4.1. Оценка эффективности нестационарных моделей температур
Октября 46
4.2. Оценка климатических изменений температур октября 51
4.3. Оценка эффективности нестационарных моделей температур
Января 53
4.4. Оценка климатических изменений температур января 54
Заключение 56
Список литературы 58
Изменение климата представляет собой неотложную глобальную проблему, которая несет серьезную угрозу экосистемам, средствам существования и благополучию людей. Гвинея-Бисау особенно уязвима к последствиям изменения климата. По мере повышения температуры, изменения характера осадков и продолжающегося повышения уровня моря Гвинея-Бисау сталкивается с целым рядом проблем, включая деградацию окружающей среды, отсутствие продовольственной безопасности, эрозию берегов и утрату биоразнообразия.
В проведенных ранее исследованиях рассматриваются последствия изменения климата в Гвинее-Бисау, подчеркивая различные последствия для окружающей среды, здоровья человека, сельского хозяйства, инфраструктуры и социально-экономических секторов [1,2]. В нем также исследуется необходимость в стратегиях адаптации, усилиях по смягчению последствий и международном сотрудничестве для решения острого климатического кризиса в Гвинее-Бисау.
Причины изменения климата в Гвинее-Бисау такие же, как и причины изменения климата во всем мире. Этими причинами являются деятельность человека, приводящая к выбросу парниковых газов в атмосферу. Эти газы действуют как одеяло вокруг Земли, удерживая тепло и вызывая повышение температуры. К основным источникам выбросов парниковых газов в Гвинее - Бисау относятся: сжигание ископаемого топлива, такого как нефть, уголь и природный газ, для производства энергии; вырубка лесов, приводящая к высвобождению углерода, хранящегося в деревьях; сельское хозяйство, которое выбрасывает в атмосферу метан и закись азота. Гвинея-Бисау уязвима к последствиям изменения климата. Страна расположена в тропическом поясе, где температура уже высокая, а осадки нерегулярны. Эти климатические условия делают страну более восприимчивой к последствиям изменения климата, таким как засухи, наводнения и повышение уровня моря.
Целью настоящей работы является количественная оценка изменения температур воздуха во все сезоны года на основе анализа многолетних рядов среднемесячных температур воздуха в месяцы, относящиеся к серединам этих сезонов: январь, апрель, июль и октябрь.
Для достижения этой цели необходимо было выполнить следующие виды работ:
- сформировать базу данных многолетних рядов среднемесячных температур на территории республики Гвинея-Бисау;
- осуществить оценку качества информации, включая оценку однородности экстремальных значений и стационарности дисперсий и средних значений многолетних рядов по статистическим критериям;
- выполнить восстановление пропусков и приведение рядов наблюдений к многолетнему периоду;
- получить пространственные распределения средних многолетних температур для всех сезонов года;
- определить расчетные климатические характеристики повторяемостью 1 раз в 100 и 200 лет и построить их пространственные модели для целей интерполяции расчетных значений в любую точку территории;
- оценить эффективность моделей нестационарного среднего и осуществить пространственные обобщения показателей нестационарности;
- определить количественные изменения температуры воздуха за многолетний период в разные сезоны года и оценить эти изменения по отношению к естественной изменчивости;
- построить карты пространственных распределений климатических изменений температуры воздуха разных сезонов года и градусах Цельсия и в долях естественной изменчивости.
В проведенных ранее исследованиях рассматриваются последствия изменения климата в Гвинее-Бисау, подчеркивая различные последствия для окружающей среды, здоровья человека, сельского хозяйства, инфраструктуры и социально-экономических секторов [1,2]. В нем также исследуется необходимость в стратегиях адаптации, усилиях по смягчению последствий и международном сотрудничестве для решения острого климатического кризиса в Гвинее-Бисау.
Причины изменения климата в Гвинее-Бисау такие же, как и причины изменения климата во всем мире. Этими причинами являются деятельность человека, приводящая к выбросу парниковых газов в атмосферу. Эти газы действуют как одеяло вокруг Земли, удерживая тепло и вызывая повышение температуры. К основным источникам выбросов парниковых газов в Гвинее - Бисау относятся: сжигание ископаемого топлива, такого как нефть, уголь и природный газ, для производства энергии; вырубка лесов, приводящая к высвобождению углерода, хранящегося в деревьях; сельское хозяйство, которое выбрасывает в атмосферу метан и закись азота. Гвинея-Бисау уязвима к последствиям изменения климата. Страна расположена в тропическом поясе, где температура уже высокая, а осадки нерегулярны. Эти климатические условия делают страну более восприимчивой к последствиям изменения климата, таким как засухи, наводнения и повышение уровня моря.
Целью настоящей работы является количественная оценка изменения температур воздуха во все сезоны года на основе анализа многолетних рядов среднемесячных температур воздуха в месяцы, относящиеся к серединам этих сезонов: январь, апрель, июль и октябрь.
Для достижения этой цели необходимо было выполнить следующие виды работ:
- сформировать базу данных многолетних рядов среднемесячных температур на территории республики Гвинея-Бисау;
- осуществить оценку качества информации, включая оценку однородности экстремальных значений и стационарности дисперсий и средних значений многолетних рядов по статистическим критериям;
- выполнить восстановление пропусков и приведение рядов наблюдений к многолетнему периоду;
- получить пространственные распределения средних многолетних температур для всех сезонов года;
- определить расчетные климатические характеристики повторяемостью 1 раз в 100 и 200 лет и построить их пространственные модели для целей интерполяции расчетных значений в любую точку территории;
- оценить эффективность моделей нестационарного среднего и осуществить пространственные обобщения показателей нестационарности;
- определить количественные изменения температуры воздуха за многолетний период в разные сезоны года и оценить эти изменения по отношению к естественной изменчивости;
- построить карты пространственных распределений климатических изменений температуры воздуха разных сезонов года и градусах Цельсия и в долях естественной изменчивости.
В выполненной работе получены следующие основные результаты при исследовании современных климатических изменений температуры воздуха на территории республики Гвинея-Бисау.
1. Сформирована региональная база данных, включающая многолетние ряды среднемесячных температур воздуха по 15 метеостанциям республики Гвинея-Бисау и сопредельным территориям (Сенегал) с начала наблюдений по 2022 - 2023 гг. включительно; выполнен анализ качества информации, включая оценку однородности, стационарности, восстановления пропусков и приведения рядов наблюдений к продолжительному периоду.
2. На основе полученной качественной информации и многолетних практически непрерывных рядов наблюдений средней продолжительностью в 70 лет рассчитаны средние многолетние значения температур воздуха характерных месяцев всех четырех сезонов года (январь, апрель, июль, октябрь) и построены их пространственные распределения. Установлено, что в среднем отличие температуры самого холодного месяца января от температуры самого жаркого месяца апреля составляет всего 3,4°С, а температура месяцев теплого периода года (весна - осень) отличается всего на 0,3-О,6°С. Во все месяцы температура на станциях внутри континента выше, чем на станциях вблизи побережья Атлантического океана. Вместе с тем изменения температуры по территории разные в разные сезоны года и их пространственный градиент варьирует от 4,0°С осенью до 11,7°С весной. Максимумы температур по территории изменяются внутри года от 26,5°С в январе до 33,6°С в апреле (на 7,1°С), а минимумы среднемесячных температур изменяются по территории от 21,3°С в январе до 27,0°С в октябре, практически при таком же градиенте (на 5,7°С).
3. На основе аппроксимации эмпирических распределений температур аналитическим распределением Пирсона 3 типа получены расчетные климатические характеристики редкой повторяемости 1 раз в 100 и 1 раз в 200 лет и построены их пространственные модели для целей будущего проектирования различных объектов и сооружений в любой точке территории. Для расчетных климатических характеристик сохраняются те же пространственные закономерности, что и для средних многолетних (климатических) температур: наименьшие значения у океана, наибольшие - в глубине континента. При этом расчетные температуры повторяемостью 1 раз в 100 лет для самого жаркого месяца апреля составляют 36,8°С, а повторяемостью 1 раз в 200 лет 37,6°С, а градиенты по пространству достигают 12,3°С.
4. Осуществлена аппроксимация многолетних рядов температур моделями нестационарного среднего (линейный тренд и модель ступенчатых изменений среднего), получены показатели эффективности нестационарных моделей. Построены их пространственные распределения, установлены количественные изменения средних температур за многолетний период Д (в °С) и в долях СКО и получены карты пространственных изменений этих показателей.
5. Для температуры апреля, как самого жаркого месяца, наибольший рост температур имеет место в глубине континента на северо-востоке, а наименьший - в прибрежной части территории на юго-западе. Максимальное увеличение температуры апреля достигает 1,9 - 2.2°С и даже 3,0°С в Матаме. Для этой же части территории превышение СКО составляет 1,7-2.0. Вероятнее всего, в северо-восточной части, которая ближе к Сахаре сказывается влияние ее расширения и продвижения на юг. Наименьший рост температур наблюдается у океанического побережья и составляет 0,2-0,3°С (Колда, Бисау).
6. Аналогичная пространственная закономерность роста температур
имеет место и в остальные сезоны года. Наибольший рост температур выше 1 °С и превышения этих изменений над СКО наблюдаются также в восточной континентальной части территории, а рост меньше 1°С - вблизи океана.
Наиболее существенные климатические изменения температур из всех месяцев, превышающие естественную изменчивость, имеют место в октябре - 73% всех случаев, а в другие месяцы от 47% (апрель) до 53% (июль, декабрь). В среднем по территории температура выросла на 1,2°С в апреле, на 1,1 °С в июле и на 1,0°С в октябре и январе. Наибольшее увеличение средней температуры примерно за 70 лет составило 3.0°С в апреле (Матам), 2,6°С в октябре (Матам) и 1,9°С в июле и январе (Тамбакунда).
7. Исключение из полученных закономерностей повсеместного роста температур составляет температура на метеостанции Болама, которая имеет падение во все сезоны года кроме осени, на 1,0 - 0.8°С за счет уменьшения температур в последние несколько лет, что может быть связано с локальными особенностями, т.к. метеостанция расположена на юго-западе территории на архипелаге и практически в океане.
1. Сформирована региональная база данных, включающая многолетние ряды среднемесячных температур воздуха по 15 метеостанциям республики Гвинея-Бисау и сопредельным территориям (Сенегал) с начала наблюдений по 2022 - 2023 гг. включительно; выполнен анализ качества информации, включая оценку однородности, стационарности, восстановления пропусков и приведения рядов наблюдений к продолжительному периоду.
2. На основе полученной качественной информации и многолетних практически непрерывных рядов наблюдений средней продолжительностью в 70 лет рассчитаны средние многолетние значения температур воздуха характерных месяцев всех четырех сезонов года (январь, апрель, июль, октябрь) и построены их пространственные распределения. Установлено, что в среднем отличие температуры самого холодного месяца января от температуры самого жаркого месяца апреля составляет всего 3,4°С, а температура месяцев теплого периода года (весна - осень) отличается всего на 0,3-О,6°С. Во все месяцы температура на станциях внутри континента выше, чем на станциях вблизи побережья Атлантического океана. Вместе с тем изменения температуры по территории разные в разные сезоны года и их пространственный градиент варьирует от 4,0°С осенью до 11,7°С весной. Максимумы температур по территории изменяются внутри года от 26,5°С в январе до 33,6°С в апреле (на 7,1°С), а минимумы среднемесячных температур изменяются по территории от 21,3°С в январе до 27,0°С в октябре, практически при таком же градиенте (на 5,7°С).
3. На основе аппроксимации эмпирических распределений температур аналитическим распределением Пирсона 3 типа получены расчетные климатические характеристики редкой повторяемости 1 раз в 100 и 1 раз в 200 лет и построены их пространственные модели для целей будущего проектирования различных объектов и сооружений в любой точке территории. Для расчетных климатических характеристик сохраняются те же пространственные закономерности, что и для средних многолетних (климатических) температур: наименьшие значения у океана, наибольшие - в глубине континента. При этом расчетные температуры повторяемостью 1 раз в 100 лет для самого жаркого месяца апреля составляют 36,8°С, а повторяемостью 1 раз в 200 лет 37,6°С, а градиенты по пространству достигают 12,3°С.
4. Осуществлена аппроксимация многолетних рядов температур моделями нестационарного среднего (линейный тренд и модель ступенчатых изменений среднего), получены показатели эффективности нестационарных моделей. Построены их пространственные распределения, установлены количественные изменения средних температур за многолетний период Д (в °С) и в долях СКО и получены карты пространственных изменений этих показателей.
5. Для температуры апреля, как самого жаркого месяца, наибольший рост температур имеет место в глубине континента на северо-востоке, а наименьший - в прибрежной части территории на юго-западе. Максимальное увеличение температуры апреля достигает 1,9 - 2.2°С и даже 3,0°С в Матаме. Для этой же части территории превышение СКО составляет 1,7-2.0. Вероятнее всего, в северо-восточной части, которая ближе к Сахаре сказывается влияние ее расширения и продвижения на юг. Наименьший рост температур наблюдается у океанического побережья и составляет 0,2-0,3°С (Колда, Бисау).
6. Аналогичная пространственная закономерность роста температур
имеет место и в остальные сезоны года. Наибольший рост температур выше 1 °С и превышения этих изменений над СКО наблюдаются также в восточной континентальной части территории, а рост меньше 1°С - вблизи океана.
Наиболее существенные климатические изменения температур из всех месяцев, превышающие естественную изменчивость, имеют место в октябре - 73% всех случаев, а в другие месяцы от 47% (апрель) до 53% (июль, декабрь). В среднем по территории температура выросла на 1,2°С в апреле, на 1,1 °С в июле и на 1,0°С в октябре и январе. Наибольшее увеличение средней температуры примерно за 70 лет составило 3.0°С в апреле (Матам), 2,6°С в октябре (Матам) и 1,9°С в июле и январе (Тамбакунда).
7. Исключение из полученных закономерностей повсеместного роста температур составляет температура на метеостанции Болама, которая имеет падение во все сезоны года кроме осени, на 1,0 - 0.8°С за счет уменьшения температур в последние несколько лет, что может быть связано с локальными особенностями, т.к. метеостанция расположена на юго-западе территории на архипелаге и практически в океане.
