Тема: ОСОБЕННОСТИ КОЛЕБАНИЙ КЛИМАТА В ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

Вопрос меняющегося климата на Земле обостряется в настоящее время все сильнее. Данный вопрос охватывает одну из основных глобальных проблем двадцать первого века, а, именно, изменение климатического режима и его отражение на окружающую среду. В данной работе нас будет интересовать изменения температурного режима в определенном регионе России, а именно в Западной Сибири.
Западная Сибирь, обширный регион, охватывающий значительную часть России, прежде всего известен своим разнообразием природных ландшафтов, от горных юго-восточных районов и зон лесостепей до обширных площадей, занимаемой тайгой и тундрой, что делает её важной зоной для изучения климатических изменений. В последние годы наблюдаются тенденции к потеплению, которые в значительной степени влияют на экосистемы региона. Изменения температуры оказывают влияние на атмосферные условия, гидрологические процессы и почвенные характеристики, что, в свою очередь, могут привести к значительным последствиям для флоры и фауны, а также для местного населения, которое зависит от природных ресурсов.
В последние десятилетия особо усилилось внимание мирового научного сообщества к современным изменениям климата. Проблеме, затрагивающая меняющийся климат на Земле, в настоящее время посвящено достаточно много научных работ: рассматривающие как глобальные изменения климата в целом [4, 5, 11, 13, 14], так и региональные, оценивающие темпы изменения климата и его последствия в пределах какого-либо одного региона РФ, а именно, интересующей нас Западной Сибири [2, 6, 10, 17, 21]. Несмотря на то, что сам факт повышения температуры воздуха в целом на Земле, либо в определённых его районах является научно доказанным, то причины, которые вызывают эти изменения, являются объектом научных споров. Одни специалисты склоняются к выводу, что происходящие климатические
изменения являются результатом антропогенной составляющей деятельности человека, влекущий к существенным выбросам и увеличению в атмосфере парниковых газов в результате сжигания ископаемого топлива, а, другие, что современное изменение климата является продуктом длительных природных процессов, которые происходили и раньше, а вызваны они с изменениями базовых климаторегулирующих механизмов: приходом солнечного
излучения, трансформациями общей циркуляции атмосферы и влагооборота.
На государственном уровне в настоящее время особое внимание привлечено к арктической зоне Российской Федерации. [29] Так, был
утвержден единый план мероприятий по реализации стратегии развития Арктической зоны Российской Федерации, включающий в себя пункты по социально-экономическому развитию, развитию инфраструктуры и развитию науки и технологий, а, также по разработке программы научных исследований опасных природных и природно-техногенных явлений в Арктике, разработки и внедрения современных методов и технологий прогнозирования таких явлений в условиях меняющегося климата, воздействия гелиогеофизических факторов, а также методов и технологий снижения угроз жизнедеятельности человека.
Изучение динамики и причин ускорения потепления на территории Западной Сибири необходимы для разработки научно обоснованных адаптационных стратегий для минимизации негативных последствий и обеспечения устойчивого развития территорий.
Целью исследования в данной выпускной квалификационной работе является изучение региональных изменений (колебаний) климата в пределах Западно-Сибирской равнины за период с 1901 по 2020 год.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1) Изучить и проанализировать современную научную литературу, посвященной теме изменения климата, систематизировав основные тезисы и выводы данных работ, проведёнными учеными.
2) Собрать базу данных, включающие значения среднегодовых и
среднемесячных температур воздуха с официальных источников климатической информации [30, 31] по метеорологическим станциям,
расположенных на территории Западной Сибири.
3) Провести статистический анализ полученных данных, включающий линейно-регрессионный метод, и изучить динамику изменений температур в различных природных зонах.
4) Выявить региональные особенности изменения современных климатических условий на территории Западной Сибири.
Объектом исследования выступает территория Западной Сибири, а предметом особенности колебаний климата в Западной Сибири.
В работе использовались следующие методы исследования: в основу исследования климатических изменений легла методика рекомендованная ВМО, заключающаяся в использовании 30-летних периодов. Для анализа метеорологических параметров, а именно температуры воздуха, применялись статистические методы. Используя современную программу для работы с электронными таблицами «Excel» были проведены статистические расчеты средних арифметических стандартных погрешностей, стандартных (среднеквадратических) отклонений, значений t-критерия Стьюдента для определения статистической значимости и тренд-анализы. Карты пространственного распределения коэффициентов наклона в уравнениях линейного тренда создавались в среде программирования Python.

Купить

Анализ динамики и факторов, способствующих усилению температурных изменений на территории Западной Сибири, играет ключевую роль в формировании научно обоснованных подходов к адаптации. Это позволяет не только минимизировать негативные последствия климатических изменений, но и создать условия для устойчивого социально -экономического развития региона. Учитывая значимость Западной Сибири с точки зрения экологии, природных ресурсов и экономики, своевременное внедрение адаптационных мер становится особенно актуальным для снижения рисков и повышения устойчивости территорий к будущим изменениям.
В рамках данной выпускной квалификационной работы было проведено исследование региональных изменений климата на территории Западной Сибири за продолжительный период с 1901 по 2020 год с акцентом на анализ изменений многолетних среднегодовых и средних сезонных температур воздуха.
Проведенный анализ изменения среднегодовых температур за 120 лет на территории Западной Сибири демонстрирует, что их тенденции носят разнонаправленный характер: во втором климатическом периоде (1931-1960) наблюдалось понижение температур преимущественно в южных районах региона — от подтаежной зоны до степей. В третьем периоде (1961-1990) картина изменилась: на севере зафиксировано интенсивное похолодание, тогда как на юге отмечалось слабое потепление. Четвертый период (1991-2020) характеризуется общим повышением температур, охватывающим весь регион. Наиболее значительные темпы потепления наблюдаются в северных областях, особенно в зонах тундры и лесотундры. Именно в этот период происходят наиболее выраженные изменения температурного режима, которые становятся особенно заметными в высоких широтах. Эти тенденции подчеркивают усиление арктического потепления и его влияние на климатические процессы в регионе.
Проводя изучение изменений многолетних средних сезонных температур воздуха были получены такие выводы: основной вклад в изменения среднегодовой температуры приходится на зимний сезон, что обусловлено наиболее значительными трендами повышения температур в этот период. Весна и осень демонстрируют умеренные изменения, несколько меньшие по сравнению с зимой, но все же существенные для влияния на годовые темпы. Летний сезон, напротив, отличается наименьшими температурными трендами, что связано с относительно стабильным температурным режимом в летнее время на территории Западной Сибири. Такая динамика подчеркивает ключевую роль холодного периода года в формировании современных климатических изменений региона.
В результате анализа темпов потепления в последнем периоде установлено, что в целом по региону наблюдается устойчивая тенденция к потеплению, которая наиболее выражена в зимний период, особенно в северных районах. Наиболее значительные темпы роста температур отмечаются зимой и осенью, что согласуется с общемировыми тенденциями арктического усиления. Однако на юге Западной Сибири выявлены локальные аномалии в виде похолодания зимой, что может быть связано с влиянием крупномасштабных атмосферных процессов, естественной изменчивостью климата и антропогенными факторами.
Практическая значимость проведенного исследования заключается в возможности использования полученных данных для прогнозирования изменений климата, разработки адаптационных стратегий в сельском хозяйстве, строительстве и экологическом планировании. Результаты работы могут быть полезны для научного сообщества при изучении региональных особенностей глобального изменения климата.

Купить