К вопросу изменения климата Западного Предкавказья

ВНИИ масличных культур

К ВОПРОСУ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА ЗАПАДНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ

Рост глобальных температур приземного воздуха в последние годы стал неоспоримым фактом и все больше и больше превращается из сугубо научной в экономическую и даже в политическую проблему, которая в недалёком будущем может усугубить и продовольственную проблему. Для целого ряда государств грядущие климатические изменения – это уже не вопросы геополитики, а проблема выживания. Поэтому ошибки в прогнозировании динамики изменения климата или просто не принятие во внимание климатических изменений чреваты крупными экономическими последствиями [4, 8, 12, 13, 17, 18, 23, 26, 27].

Данная проблема возникла не сегодня, а постепенно формировалась в течение достаточно длительного времени. Самые ранние сведения о возможном потеплении климата обнаруживаются в фундаментальной работе «Климаты земного шара, в особенности России», опубликованной основоположником русской климатологии и агрометеорологии А. И. Воейковым в 1884 г. Позже, уже в начале 20-го столетия, вслед за Воейковым академик В. И. Вернадский подчеркивал, что человечество живёт в конце последней ледниковой эпохи и только выходит из него (цит. по: [18]).

И действительно, в последней четверти XX в. началось резкое потепление глобального климата, которое в бореальных областях сказывается уменьшением количества морозных зим. По данным академика А. Л. Яншина, средняя температура приземного слоя воздуха за последние 25 лет возросла на 0,7 °С. В экваториальной зоне она не изменилась, но чем ближе к полюсам, тем потепление заметнее. Температура подлёдной воды в районе Северного полюса возросла почти на два градуса, вследствие чего началось подтаивание льда снизу [18].

Наземные наблюдения за 1981-1998 гг. показали увеличение среднегодовой глобальной температуры на 0,34 °С за десятилетие. Национальный центр климатических прогнозов США (US National Center for Environmental Prediction) за аналогичный период показывал тенденцию роста температур со скоростью 0,28 °С. Использование космических спутников, начиная с 1981 г., для глобального мониторинга температур позволило получить дополнительные доказательства увеличения средних температур планеты. Причём за этот же период средние глобальные температуры возрастали ещё быстрее – на 0,43 °С за десятилетие [19].

Это потепление вызвало большой переполох в мире после появления в 1986 г. сразу на шести языках книги «Наше общее будущее», подготовленной Комиссией ООН во главе с премьер-министром Норвегии Гру Харлем Брундтланд [4]. В книге подчеркивалось, что потепление вызовет бурное таяние льдов Антарктиды и Гренландии, резкий подъём уровня Мирового океана, затопление прибрежных территорий, которые будут сопровождаться экономическими и социальными потрясениями [18].

В 1980-1990 гг. группа учёных из США и Великобритании под руководством Ф. Д. Джоунса и Т. М. Уигли собрала и проанализировала все существующие архивные данные наблюдений температуры за период с 1850 по 1990 гг. по 1584 метеостанциям в Северном полушарии и 293 – в Южном. В результате полученной базы данных было установлено, что глобальный климат существенно меняется от года к году, при этом с начала ХХ-го столетия до 1990 г. климат на Земле потеплел на 0,5 °C [7, 24].

По данным международных организаций Oxfam, Фонда новой экономики (NEF) и Рабочей группы по проблемам изменения климата и развития (Working Group on Climate Change and Development), уже сейчас засушливые районы в северной, западной, восточ-79

ной и в частях Южной Африки становятся все суше, а районы возле экватора и в других частях Южной Африки становятся все влажнее. Средняя температура на Африканском континенте выросла на 0,5 °С за последние 100 лет. Однако в некоторых районах температура поднялась гораздо сильнее. Например, среднегодовая температура в Кении за последние 20 лет стала выше на 3,5 °С [10].

Окончательно парадигма о глобальном потеплении сложилась после работ Майкла Манна с коллегами из отдела геофизических исследований университета штата Массачусетс, США [26, 27]. Главным результатом этих исследований явилось опубликование знаменитой «хоккейной клюшки» – почти горизонтальной динамики температуры в течение предыдущих 600 лет и стремительного роста в XX веке (рис. 1).

Рисунок 1 – Реконструкция глобальной температуры северного полушария с 1000 г. до настоящего времени, цит. по: [27] (с 1000 по 1949 гг. – реконструкция; с 1850 по 1998 гг. – прямые замеры температуры)

Более детальные изменения глобальной температуры приземного воздуха в XX веке, выполненные группой американских и французских исследователей в 2003 г. [21], представлены на рис. 2.

Рисунок 2 – Различные оценки изменения глобальной температуры приземного воздуха в XX веке. За нуль шкалы принята температура в середине века (цит. по: [21])

Если на протяжении всего XIX века фиксировалось незначительное понижение глобальной температуры, то начиная с 1900 г., началось быстрое потепление глобально-80

го климата. В 1940 г. это потепление снова сменилось кратковременным похолоданием, наиболее выраженным в 60-е годы. Но с 1979 г. начался заметный рост глобальной температуры, продолжающийся до сих пор.

Справедливости ради необходимо отметить, что продолжают появляться заключения компетентных специалистов, по тем или иным позициям сомневающихся в достаточности и однозначной трактовке собранных доказательств по проблеме изменения климата. В ряду их основных аргументов стоят: слишком короткий в геологических масштабах период повышения температуры; отсутствие полной гарантии достоверности реконструированных климатических данных в предыдущие века; недостаточность знаний о механизмах формирования климата на планете; неоднозначность трактовки самого понятия «глобальная температура»; очевидная политизированность вопроса и связанная с ней излишняя эмоциональность освещения в печати и т. п. [3, 13, 28].

Тем не менее, следует признать, что аргументация сторонников роста глобальной температуры более убедительна и подтверждается не только инструментальными данными мировой службы погоды, но и очевидным уменьшением на 40 % толщины льдов Северного Ледовитого океана за последние 50 лет [25]. Быстро сокращаются ледники в Антарктиде [17].

В целом, к концу XX века большинство климатологов и экологов пришли к единому мнению о состоявшемся факте повышения глобальной температуры (особенно это относится к последней четверти XX века) и продолжающегося дальнейшего потепления климата. В то же время отношение специалистов к причинам данного явления не столь однозначно и остаётся предметом острых дискуссий.

Наиболее популярной и всесторонне изученной является антропогенная гипотеза глобального изменения климата. Аномально высокая скорость потепления на фоне демографического взрыва, одновременная научно-техническая революция и связанный с этими факторами бурный рост промышленности заставляют признать роль антропогенного фактора в этом явлении.

По подсчётам академика А. Л. Яншина человечество сейчас сжигает ежегодно 4,5 млрд. т угля, 3,2 млрд. т нефти и нефтепродуктов, а также природный газ, торф, горючие сланцы и дрова. Все это превращается в углекислый газ, содержание которого в атмосфере возросло с 0,031% в 1956 г. до 0,035% в 1992 г. и продолжает расти. Кроме этого, резко увеличились выбросы в атмосферу метана [18].

Еще в 1827 г. французский физик Жозеф Фурье впервые предположил, что водяные испарения и углекислый газ, выделяемые в атмосферу могут вызывать парниковый эффект [16]. Спустя столетие, в 1927 г. академик В. И. Вернадский прямо указывал на то, что сжигание больших количеств каменного угля должно привести к изменению химического состава атмосферы и климата [6].

Вот уже более века в атмосфере фиксируется неуклонный рост количества СО 2 из-за того, что в качестве источника энергии широко применяются различные виды ископаемого топлива (уголь и нефть). Кроме того, как результат человеческой деятельности в атмосферу попадают и другие парниковые газы, например метан, закись азота и целый ряд хлоросодержащих веществ. Несмотря на то, что они производятся в меньших объёмах, некоторые из этих газов куда более опасны с точки зрения глобального потепления, чем углекислый газ.

По мнению Межправительственной комиссии по изменению климата, «увеличение концентрации парниковых газов приведёт к разогреву нижних слоёв атмосферы и поверхности земли... Любое изменение в способности Земли отражать и поглощать тепло, в том числе вызванное увеличением содержания в атмосфере тепличных газов и аэрозолей, приведёт к изменению температуры атмосферы и мировых океанов и нарушит устойчивые типы циркуляции и погоды» [23].

Именно эти соображения привели к созданию в 1992 г. рамочной Конвенции ООН об изменении климата, РКИК (Framework Convention on Climate Change, UN FCCC) – соглашения, подписанного более чем 180 странами, включая Россию. Позже, в 1997 г., как дополнение к Конвенции был разработан Киотский Протокол, согласно которому страны, его подписавшие, берут на себя обязательства ограничить выбросы в атмосферу парниковых газов [11].

Однако в последние годы усиливаются голоса тех, кто считает центральную идею Киотского Протокола об определяющей роли парниковых газов в потеплении климата ошибочной. Хотя до сих пор в этих оценках сохраняется доминирование антропо-81

генной концепции глобального потепления, о чем свидетельствует Третий отчет Межправительственной группы экспертов по проблеме изменений климата (МГЭИК) [23]. По мнению академиков К. Я. Кондратьева и К. С. Демирчяна, следует полагать, что это не более чем инерция развивавшихся ранее спекулятивных представлений [13].

Даже сейчас трудно с полной уверенностью сказать, происходит глобальное потепление или нет, так как наблюдаемый рост температуры всё ещё находится в пределах естественных температурных колебаний. В этой связи симптоматично, что авторы МГЭИК-2001 отказались от определения понятия изменения климата, обусловленного лишь антропогенными факторами, и согласовали адекватное определение с учётом как природных, так и антропогенных причин такого изменения [23]. Следует добавить, что нельзя забывать и традиционного определения климата как явления, характеризуемого значениями его параметров, осреднёнными за 30 лет [13]. Не исключено, что это потепление частично имеет естественный природный характер [12, 13, 14, 17, 18, 29].

Возможные причины изменения климата, помимо антропогенного фактора, были подробно исследованы академиком К. Я. Кондратьевым в монографии «Глобальный климат». Наиболее очевидные из них следующие: изменения интенсивности солнечной радиации, вызванные орбитальным движением Земли; изменения в циркуляции мирового океана за счёт накопления в глубинах океана огромной отрицательной тепловой энергии; кратковременные вариации (в шкале десятков и сотен лет) в солнечной энергетической освещённости, которые коррелируют с вариациями солнечной активности; могут также существовать некоторые, пока ещё неясные циклические процессы в системе космос (взаимодействие Солнца и планет) - гидросфера – атмосфера [12].

Эти положения в настоящее время подтверждаются исследованиями других авторов. Так, в работе группы физиков университета штата Северная Каролина, США, установлено, что около 50% наблюдаемого глобального потепления может определяться увеличенной активностью солнечного излучения [29].

По данным известного отечественного океанолога и географа академика В. М. Котлякова, климатическая система – одна из сложнейших на Земле, требующая взаимосвязанного изучения глобальных изменений в океане, атмосфере, криосфере, почве, лесах и других системах. По его мнению, критической для климата европейской части России оказывается глобальная циркуляция вод мирового океана [14].

В свете всего вышеизложенного можно заключить, что главная проблема, которая в настоящее время вызывает наибольший интерес и тревогу у мирового сообщества – это потепление климата, независимо от долевого участия в этом процессе антропогенного фактора и природных явлений. Насколько значительно оно еще увеличится, как долго будет продолжаться этот период? Что делать, чтобы сохранить устойчивое развитие мировой экономики, в том числе и её сельскохозяйственной отрасли, в условиях изменяющегося климата?

К началу XXI века накопилось достаточно большое количество различных прогностических сценариев развития температурных изменений. Однако чрезвычайная сложность моделей климата и многочисленность используемых в них схем эмпирической параметризации различных процессов затрудняют анализ адекватности моделей, особенно с точки зрения их применения для прогноза климата. До последнего времени сравнение результатов численного моделирования климата с данными наблюдений оставалось весьма схематичным и неубедительным [13].

В октябре 2006 г. большая группа учёных из США и Франции опубликовала детали разработанной ими уникальной климатической модели GISS ModelE, основанной на многослойном (до 20 слоев) моделировании атмосферы поверхности Земли, разбитой на участки размером 4 градуса по широте и 5 градусов по долготе. Результаты моделирования глобальных изменений климата с 1880 по 2003 гг. с прямыми глобальными инструментальными замерами за этот же период показали высокую сходимость результатов [21].

Построенную модель GISS ModelE авторы применили для предсказания климатических изменений в XXI-XXII веках. Предсказания делаются для целого ряда сценариев экономической деятельности будущего: сценарии «бизнес как обычно» (A2 и A1B), ряд сценариев с пониженным выбросом парниковых газов (B1) и, наконец, так называемый «альтернативный сценарий», отличающийся резким смещением экономики в сторону природоохранных технологий [22].

На рисунке 3 приведён один из результатов моделирования – эволюция среднегодовой температуры в ближайшие два века для указанных выше сценариев экономической деятельности.

Проведенные J. Hansen с соавторами исследования позволили прогнозировать увеличение глобальной температуры на 1 °С уже к 2050 г., при условии сохранения мировой экономической ситуации. К 2100 г. в отдельных регионах температура может повыситься по сравнению с сегодняшним днём на 5-10 стандартных отклонений (под стандартным отклонением можно в данном случае понимать типичную вариацию температуры в данном регионе из года в год), что, безусловно, является катастрофическим изменением.

Рисунок 3 – Прогноз эволюции среднегодовой глобальной температуры вплоть до 2200 г. в различных сценариях экономической деятельности

(цит. по: [22])

На основании результатов моделирования авторы утверждают, что глобальные изменения климата в ближайший век уже неизбежны: «точка, за которой нет возврата», уже пройдена. Однако пока что сохраняется возможность удержать эти изменения в умеренных рамках.

Наличие климатических моделей подобного или иного типа позволяет заранее определить стратегию экономического развития государства или региона. Первые варианты стратегии устойчивого развития мировой экономики в изменяющихся климатических условиях предлагались еще в 1991 г. М. И. Будыко, Ю. А. Израэлем и А. Л Яншиным [5].

По их мнению, необходимо значительное повышение научного уровня исследований всех проблем, связанных с глобальным потеплением; особенно проблем изменения солнечной активности и роста парниковых газов. А также желательно обосновать наиболее безопасные и экономически доступные пути приспособления хозяйственной деятельности к глобальному потеплению. Последний тезис полностью справедлив и для сельскохозяйственного производства. При этом следует подчеркнуть, что проблемы сельского хозяйства, вызванные происходящим потеплением, специфичны для каждого региона.

Такого же мнения придерживается академик В. М. Котляков, утверждая, что в основу развития человечества должна быть положена стратегия адаптации к меняющемуся климату. В числе ключевых проблем должны быть: эффективное использование земель и изменение растительного и почвенного покрова, доступность воды, здоровье человечества, «устойчивое развитие» природы и общества.

По мнению К. Я. Кондратьева и К. С. Демирчяна, прогнозируемое потепление для России – скорее благо, чем опасность [12]. Установлено, что в государствах бывшего СССР в последние 30-40 лет выпадает осадков на 10 процентов больше, чем в прошлом. Дальнейшее изменение в системе выпадения осадков окажет огромное воздействие на сельское хозяйство, смещая зоны возделывания культур в более северные районы Евразии. Наиболее благоприятные условия для выращивания культур сложатся в сельскохозяйственных регионах России. Кроме того, предполагается, что повышение температуры увеличит испарение влаги с поверхности океана. Это приведёт к увеличению выпадения осадков ещё в среднем на 11%. На значительной площади южной части северных территорий вечная мерзлота летом уже оттаивает на метр. Лишь за счёт одного этого фактора земледельческая зона России может расшириться в ближайшие сто лет в полтора раза. А продолжительность вегетационного периода растений каждые десять лет может удлиняться на три с половиной дня.

Определённый положительный результат вносит и увеличение в атмосфере концентрации двуокиси углерода. Подсчитано, что за индустриальный период в атмосферу Земли дополнительно выброшено около 30% всего имеющегося СО 2 . А увеличение его концентрации вдвое, что по отдельным прогнозам может случиться через 200-250 лет, повысит продуктивность зерновых и овощных культур на 20-30% [9, 16].

Западное Предкавказье, куда территориально входит Краснодарский край, является наиболее развитым сельскохозяйственным регионом России. В связи с этим сохранение стабильности сельскохозяйственного производства на Кубани в условиях изменяющегося климата представляет стратегическое значение для России.

Климат Западного Предкавказья формируется под воздействием комплекса физико-географических условий. Благодаря своему положению территория региона получает большое количество солнечного тепла (суммарная радиация в летний период составляет 48, а зимой 12 ккал/см2). Значительное влияние на климат оказывает Чёрное море, которое является дополнительным источником влаги.

В формировании регионального климата важную роль играют горы Большого Кавказа, которые препятствуют проникновению холодных слоёв воздуха и выпадению осадков. Климат Западного Предкавказья в целом характеризуется жарким летом, мягкой зимой; залегание снежного покрова неустойчиво, смена сезонов года слабо выражена [2].

Сумма положительных температур воздуха на территории региона достигает 4000-4050 ºС. Сумма температур выше 10 ºС равна примерно 3600 ºС, что позволяет выращивать все полевые культуры. Почти ежегодно бывают понижения температур до – 22 ºС, а в летние месяцы температура воздуха иногда достигает +38-40 ºС.

С целью определения возможных региональных изменений климата нами был предпринят ретроспективный анализ динамики температуры воздуха и суммы осадков за период с 1916 по 2005 гг. по результатам инструментальных метеонаблюдений в г. Краснодаре.

Территориально г. Краснодар входит во второй агроклиматический район Краснодарского края. Климат этого района умеренный. Лето жаркое, зима малоснежная с частыми оттепелями. Среднегодовая температура +10,7 ºС; средний максимум +23,2 ºС (июль) до +38 ºС; средний минимум –2,3 ºС (январь). Продолжительность безморозного периода – 191-193 дня. Первые заморозки бывают в третьей декаде октября, последние – в первой декаде апреля. Средняя глубина промерзания почвы – 13 см, максимальная – 27 см. Среднегодовое количество осадков – 643 мм, за холодный период (ноябрь-март) – 273 мм, за тёплый (апрель-октябрь) – 370 мм. Годовая сумма осадков в среднем распределяется равномерно. В летние месяцы их выпадает около 175 мм. В период вегетации растений часто наблюдаются летние засухи. Средняя относительная влажность воздуха за тёплый период 48-78%. Суховеи бывают в марте, но возможны и в другие месяцы [2].

Весна ранняя, но весенние заморозки возможны до начала мая. Лето с суточной температурой воздуха 20,9-23,5 ºС и относительной влажностью воздуха около 65%, довольно часто наблюдаются суховеи. Осень часто сухая в первой половине и богата осадками во второй. Теплый и безморозный период часто продолжается до декабря, однако первые заморозки наступают в третьей декаде октября. Зима мягкая с неустойчивым снежным покровом и частыми оттепелями, количество тёплых дней зимы достигает 65-70.

Для стандартного определения климата как явления, характеризующегося значениями его параметров, необходимо их осреднение за 30 лет [13]. Имеющиеся в нашем распоряжении агроклиматические справочники различных лет издания дают несколько различающиеся значения среднегодовых температур по г. Краснодару.

Так, в агроклиматическом справочнике 1937 г. издания среднее годовое значение температуры приземного воздуха, исчисленное за период 1881-1915 гг. составило 11,1 ºС [15]. В агроклиматическом справочнике, опубликованном в 1961 г., этот показатель составил 10,9 ºС [1], в издании 1975 г. – 10,8 ºС [2].

Некоторое варьирование среднегодовых температур воздуха на протяжении ХХ-го столетия определяется, в первую очередь, различными историческими периодами, которые брались для расчёта данного параметра. Кроме этого, согласно опубликованным данным прослеживается незначительная обратная динамика среднегодовых температур. Примерно за 90-летний период, начиная с 1881 г., среднегодовая температура в г. Краснодаре снизилась на 0,3 ºС. В целом, представленные данные совершенно не указывают на складывающиеся в современном мире тенденции увеличения среднегодовых температур воздуха.

Рассчитанная нами на основании 90-летних инструментальных данных метеостанции «Круглик» г. Краснодара средняя годовая температура воздуха составила 11,3 ºС. Для определения климатических отклонений этого показателя в XX веке была взята средняя годовая температура эмпирически выбранного стандартного 30-летнего временного промежутка за период с 1946 по 1975 гг., составившая 11,2 ºС. Динамика изменений средней годовой температуры относительно вычисленного среднего за весь период с 1916 по 2005 гг. представлена на рис 4.

ΔT

Год

♦— Средняя температура за год

^^^^^^™ Сглаживание по 5 годам

Рисунок 4 – Динамика изменений приземной температуры воздуха в центральной зоне Краснодарского края (г. Краснодар)

за период 1916-2005 гг.

Как следует из представленных на рисунке 4 данных, аномальные по температурным режимам годы встречались практически на всем протяжении XX века. С 1916 по 1941 г. варьирование этого показателя, в среднем было незначительным, и лишь изредка отклонялось более чем на 0,5 ºС в обе стороны. Временной отрезок с 1942 по 1956 гг. характеризовался заметным похолоданием. В течение этих 15 лет только 4 года характеризовались температурами, близкими к среднемноголетним, а 1945 г. оказался самым холодным за все 90 лет наблюдений – среднегодовая температура воздуха составила всего 9,2 ºС. По всей вероятности, именно этот период кратковременного похолодания оказал влияние на среднемноголетнюю температуру в версии агроклиматического справочника 1975 г. издания.

Временной период с 1957 по 1976 гг. характеризовался восстановлением и даже некоторым превышением средних годовых температур относительно среднемноголетних значений. Однако при этом увеличилось варьирование этого показателя в отдельные годы. В этот же период была достигнута наибольшая в ХХ столетии среднегодовая температура, составившая в 1966 г. 13,4 ºС.

Отрезок времени с 1977 по 2005 гг. отличался, в целом, устойчивым увеличением температур воздуха. В пределах этого периода 20 лет характеризовались повышенными, относительно средних, среднегодовыми температурами, а последние 8 лет превышали средние значения на 0,5-1,9 ºС.

В целом, весь 90-летний период наблюдений за температурой на метеостанции «Круглик», систематически разбитый на три 30-летних временных отрезка подтвердил увеличение как среднегодовых, так и среднемесячных температур в зоне г. Краснодара (табл. 1).

Таблица 1 – Климатические изменения по показателям среднемесячных и среднегодовых температур приземного воздуха, ºС г. Краснодар, 1916-2005 гг.

Период наблюдения		Месяц												Среднегодовая
период	годы	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
I	1916-1945	-1,4	-1,3	3,9	11,2	17,0	20,7	23,4	22,7	17,8	12,3	6,0	0,2	11,0
II	1946-1975	-1,5	-0,1	3,9	11,7	16,8	21,2	23,5	22,8	17,5	11,0	6,2	1,8	11,2
III	1976-2005	0,4	0,9	5,2	12,1	17,1	20,8	23,7	23,0	18,1	11,6	5,9	1,9	11,7
III*	1996-2005	1,1	2,3	5,7	12,4	17,7	21,1	24,9	23,9	18,3	12,4	6,4	2,3	12,4

* - тенденция климатических изменений за последние 10 лет III периода наблюдения

Как следует из табл. 1 последний 30-летний период (1976-2005 гг.) характеризовался заметным увеличением среднемесячных и среднегодовых температур. Впервые за всю историю инструментальных наблюдений с 1881 г. в Екатеринодаре-Краснодаре среднемесячные температуры воздуха в зимние месяцы оказались выше нуля.

Обращает на себя внимание значительное увеличение среднемесячных температур за период 1996-2005 гг. Безусловно, десятилетнего периода метеорологических наблюдений недостаточно для принципиальных заключений, поэтому в этом случае можно говорить только о тенденциях. Тем не менее, в этот отрезок времени продолжились и даже усилились тенденции потепления климата, развившиеся в предыдущий 30-летний цикл. Среднегодовая температура только за этот период возросла до 12,4 ºС, превысив этот же показатель за все 30 лет на 0,7 ºС, а среднемноголетнюю температуру второго 30-летнего цикла (1946-1975 гг.) – уже на 1,2 ºС.

Анализ средних температур по месяцам за 90-летний период показал, что увеличение средних годовых температур обеспечивалось, в основном, за счёт повышения температур в зимние месяцы (рис. 5).

Как следует из рисунка 5, прирост температуры января ежегодно в среднем составлял 0,027 ºС. Температуры воздуха в июле также постепенно увеличивались, однако их ежегодный прирост составлял всего 0,01 ºС.

1916 1926 1936 1946 1956 1966 1976 1986 1996

—♦— Средняя температура января            Год

—I— Средняя температура июля

Рисунок 5 – Динамика среднемесячных температур в тёплый (июль) и холодный (январь) периоды, 1916-2005 гг.

В период 1996-2005 гг. усилилась тенденция увеличения среднемесячной температуры января, достигнув ежегодной скорости прироста 0,58 ºС (рис. 6). При этом среднемесячные температуры июля, в целом, сохранялись неизменными, а в последние три года даже несколько понизились.

Средняя температура января

Год

Средняя температура июля

Рисунок 6 – Динамика среднемесячных температур в январе и июле за период 1996-2005 гг.

Следует отметить, что определённое модифицирующее влияние на динамику суточных температурных режимов оказывает местоположение станций метеорологических наблюдений. Считается, что особенности местных условий в сравнении с открытыми местами могут влиять на изменение интенсивности весенних и осенних заморозков в воздухе. Местные условия влияют также на изменение сроков наступления заморозков и продолжительности безморозного периода в сравнении с открытыми местами [1].

Многие метеостанции в Западном Предкавказье изначально организовывались рядом с населенными пунктами на открытых местах с типичным рельефом местности. Однако по мере роста городов и посёлков метеостанции постепенно оказывались внутри городской черты. Аналогичная участь постигла и метеостанцию «Круглик», которая в результате бурного жилищного строительства в последние десятилетия оказалась в пределах г. Краснодара.

По расчётам И. А. Гольцберг (цит. по: [1]) в пределах городской черты интенсивность весенних и осенних заморозков в тихие, ясные ночи может снижаться на 2-3 ºС. Весенние заморозки в таких условиях могут прекращаться раньше на 5 дней, а наступление осенних заморозков может запаздывать на 10 дней, увеличивая суммарную продолжительность безморозного периода на 15 дней. Более детальные расчёты не проводились из-за уникальности местных условий для каждой метеостанции.

Наши расчёты модельных суточных ходов температуры на примере метеостанции «Круглик» в периоды наступления заморозков с учётом поправок И. А. Гольцберг показывают, что среднегодовая температура в местных условиях может быть завышена в среднем на 0,05 ºС, но не более чем на 0,1 ºС.

Таким образом, даже с учётом поправок на локализацию метеостанции в пределах городской черты, среднегодовая температура северо-восточных окрестностей г. Краснодара в среднем за период 1976-2005 гг. могла составлять 11,60-11,65 ºС, а этот же показатель за период 1996-2005 гг. – 12,30-12,35 ºС, сохранив, тем не менее, общую тенденцию повышения температуры приземного воздуха.

Определённые климатические изменения наблюдались и в динамике годовых сумм осадков. Так, по данным агроклиматического справочника 1937 г. издания среднемноголетняя сумма осадков за год в г. Краснодаре составила 649 мм [15], в издании 1961 г. – 610 мм [1], а в издании 1975 г. – 643 мм [2].

Анализ данных по осадкам на метеостанции «Круглик» позволил установить, что средняя годовая сумма осадков за 90-летний период составила 669 мм с ежегодным приростом этого показателя в среднем на 2,1 мм (рис. 7).

Год

Рисунок 7 – Динамика годовых сумм осадков в течение 1916-2005 гг.

При этом за I период (1916-1945 гг.) выпадало в среднем 619 мм. В период кратковременного похолодания (1942-1956 гг.) среднегодовая сумма осадков составила 610 мм, что совпало с данными агроклиматического справочника издания 1961 г. В целом же, за II период (1946-1975 гг.) выпадало в среднем уже 659 мм в год, а в III период (1976-2005 гг.) среднегодовая сумма осадков возросла до 737 мм.

В последние десять лет (1996-2005 гг.) этот показатель увеличился ещё и составил 809 мм, однако дальнейшее увеличение годовой суммы осадков приостановилось (рис. 8).

Рисунок 8 – Характер динамики годовых сумм осадков в период с 1996 по 2005 гг.

Таким образом, характеризуя все представленные выше данные по динамике среднемесячных и среднегодовых температур, а также среднегодовых сумм осадков за период с 1916 по 2005 гг., можно заключить, что в условиях г. Краснодара за последние 30 лет климат заметно потеплел и стал более влажным.

В целом, подобные климатические изменения должны быть благоприятны для сельскохозяйственного производства Западного Предкавказья, поскольку удлиняют безморозный период и увеличивают влагообеспеченность сельскохозяйственных растений.

С другой стороны, дальнейшее потепление климата, на основании большинства прогностических моделей, будет сопровождаться аномальными погодными событиями. Причем неизбежность их наступления прогнозируется как зарубежными, так и отечественными климатологами.

В частности, при сохранении имеющихся тенденций в повышении температур в умеренных широтах можно ожидать:

• –    аномальные максимумы летних температур и необычайно жаркие дни;

• –    аномально интенсивные осадки, в ряде случаев приближающиеся к тропическому типу выпадения, вызывающие наводнения, подтопления и сели;

• –    аномально низкие и высокие минимумы зимних температур на фоне общего сокращения числа холодных дней;

• –    уменьшение числа дней с заморозками;

• –    снижение амплитуды суточного хода температуры;

• –    усиление интенсивности летнего иссушения.

Помимо увеличения вероятности наступления аномальных метеорологических явлений прогнозируются изменения биоты, в частности:

• –    изменение видового соотношения дикорастущих, в том числе сорных растений в естественных и искусственных ценозах;

• –    расширение или изменение ареала распространения видов животных и растений, в том числе появление чужеродных для региона видов;

• –    появление чужеродных или повышение агрессивности известных болезней животных и растений [13, 20 23].

Безусловно, вероятность однозначного длительного потепления климата не абсолютна. И даже в случае продолжения роста средней глобальной температуры часть вышеизложенных прогнозов может так и не сбыться. Не исключено, что климатическая ситуация в регионе может в любой момент повернуть вспять.

Однако необходимо учитывать тот факт, что целый ряд метеорологических событий последнего десятилетия в Западном Предкавказье свидетельствует о начале реализации некоторых элементов прогнозов. Достаточно упомянуть участившиеся в последние годы ураганы и смерчи; наводнения в предгорных районах Краснодарского края в 2000 г., в Новороссийске в 2002 г. и в среднем течении р. Кубань в 2004 г.; аномальные температуры (38,9-40,7 ºС) в летние периоды 2000-2001 гг.; длительный, аномально холодный период (до -38 ºС) зимой и длительный период с аномально высокими температурами (до +40 ºС) летом 2006 г. и т. п.

К аномальным событиям, связанным с повышением температуры и смягчением зим, можно отнести миграцию в 90-е годы XX века из Закавказья на территорию Краснодарского края хлопковой совки, ранее здесь практически не встречающейся.

В связи с невозможностью непосредственного влияния на изменяющийся климат с возможным проявлением аномальных метеорологических событий сельскохозяйственное производство должно изыскать и задействовать наиболее безопасные и экономически доступные пути приспособления хозяйственной деятельности к глобальному потеплению. В решении этой проблемы должен быть задействован весь научный потенциал и опыт, накопленный за многие годы, дан широкий и обоснованный анализ относительно каждого звена сельскохозяйственного производства (растениеводство, плодоводство, овощеводство, животноводство и т. д.), разработаны планы дальнейших действий и непосредственная их реализация. И начинать необходимо со своевременной корректировки существующих программ научных исследований с сельскохозяйственными культурами в направлении стратегии климатической адаптации, в том числе и к возможным аномальным метеорологическим явлениям.

В области селекционно-генетического улучшения сельскохозяйственных культур необходимо развивать следующие адаптивные направления:

• –    повышение засухо- и термоустойчивости;

• –    повышение холодостойкости, в том числе выносливости к поздним весенним заморозкам;

• –    для фотопериодически чувствительных культур – снижение чувствительности к длине дня;

• –    повышение устойчивости к переувлажнению и длительному подтоплению;

• –    для озимых и зимующих однолетних и многолетних культур – повышение зимостойкости, в том числе при отсутствии снежного покрова;

• –    повышение различных типов устойчивости к патогенной микрофлоре и вредителям, в том числе к потенциальным мигрантам из южных регионов и т. д.

В области земледелия, необходимо чётко представлять возможные последствия происходящих изменений в климате и в связи с этим уже сейчас вести работу по следующим направлениям:

• –    ежегодный мониторинг изменений, происходящих в почве (агрохимические, агрофизические и биологические свойства почвы), обосновывая, с чем они связаны;

• –    корректировка способов основной обработки почвы в связи с перераспределением осадков в сторону увеличения их в осенне-зимний период. При этом остро стоит вопрос о целесообразности полупаровой обработки почвы из-за потерь влаги из пахотного и подпахотного горизонтов почвы вследствие высоких среднесуточных температур июля-августа, и отсутствия осадков в этот период.

• –    использование минимальной обработки почвы, как средства создания мульчирующего слоя почвы в жаркие месяцы для предотвращения испарения влаги из почвы. Однако здесь следует учесть интенсивное использование гербицидов, в связи с чем может возникнуть дополнительная пестицидная нагрузка;

• –    необходима корректировка сроков сева основных сельскохозяйственных культур, в том числе масличных (подсолнечник, соя, рапс, лен масличный) в связи с более ранним наступлением оптимальной для посева температуры почвы на глубине заделки семян;

• –    в весенне-летний период мероприятия по уходу за посевами широкорядных культур направлять не только на уничтожение сорной растительности, но и на создание

условий для аккумулирования и рационального использования растениями влаги выпадающей в этот период и т. д.