Введение к работе
Актуальность темы. Климат является одной из важнейших и определяющих компонент окружающей среды. Климатические факторы -температура, осадки, солнечная радиация и другие - оказывают существенное влияние па географическое распределение природных зон, ландшафтов, экосистем. Общеизвестно, что выявление долговременных климатических и экологических изменений в регионе и их своевременный прогноз является актуальным для долгосрочной программы социально-экономического развития любого региона. Прогноз природно-климатических изменений в Западной Сибири, безусловно, относится к наиболее приоритетным направлениям научных исследований в науках о Земле. Исследование циклических колебаний климата обусловлено необходимостью составления фонового сверхдолгосрочного прогноза, так как, несмотря на определенный прогресс в области технологий, роль природно-климатического фактора в развитии отраслей природопользования остается весьма заметной.
Поскольку существует проблема предела предсказуемости при численном прогнозе погоды, необходимо вести поиск физически обоснованных связей с такими факторами, которые возможно прогнозировать на много лет вперед с большой точностью. Например -приливные силы Луны. Изменение геометрии Солнечной планетной системы, влекущее за собой изменение межпланетных физических полей и условий поступления потоков радиации и корпускулярного излучения на Землю периодично, также может быть одной из причин циклических изменений климата. В свою очередь, колебания и изменения климата могут вызвать смещение географических границ природных зон, а это может осложнить режим природопользования.
Проблеме изменения климата в глобальном масштабе посвящено большое количество работ. Цикличности климата в Западно-Сибирском
4 регионе посвящены работы А.П.Сляднева, В.А.Понько, на Алтае -М.В.Тронова. Увеличение длительности ряда наблюдений и явные изменения климата в последние десятилетия приводят к необходимости продолжения исследований в этом направлении не только в глобальном, но и в региональном масштабе.
Целью диссертационной работы является определение цикличности и возможных причин ее появления в циркуляции атмосферы, временном ходе температуры и осадков на территории юго-востока Западной Сибири.
Задачи исследования:
-
Изучение возможности описания цикличности климата исследуемого региона с использованием данных реперной станции;
-
Исследование и анализ цикличности в рядах температуры, осадков и форм циркуляции;
-
Определение связей между изменением внешних (космических) факторов и атмосферными процессами.
Исходный материал и методика. Для решения данных задач использовались методы корреляционного и спектрального анализа, скользящего осреднения, интегрально-разностных кривых. Исходной информацией явились ряды среднемесячных значений температуры и осадков по ряду станции юго-востока Западной Сибири, среднемесячное число дней с формами циркуляции W, С и Е по Г.Я. Вангенгейму за период 1891-1996 гг., данные о скорости суточного вращения Земли (1956-1986 гг.).
Научная новизна работы заключается в следующем: выявлена цикличность для естественно-синоптических сезонов
(е.с.с.) в атмосферных процессах, во временном ходе температуры и
осадков па юго-востоке Западной Сибири за период 1891-1996 гг.;
5 выявлены переломные точки, при прохождении которых наблюдается изменение состояния атмосферы по сравнению с предыдущими периодами;
проведено сопоставление между фазовыми углами планет-гигантов (Юпитер, Сатурн) и годами экстремумов Солнечной активности и впервые выявлена неоднозначная зависимость Солнечной активности от гелиоцентрического положения планет-гигантов; исследована зависимость между пространственным положением планет, скоростью вращения Земли и изменением атмосферной циркуляции для зимнего сезона;
показано изменение границ сезонов года на фоне текущей циркуляционной эпохи. Положения, выносимые на защиту
Цикличность во временном ходе форм циркуляции атмосферы, температуры и количества осадков.
Наличие переломных моментов в атмосферных процессах, обусловленное влиянием внешних факторов (положение планет-гигантов, среднегодовое изменение расстояния от Земли до Солнца). Фоновый прогноз климатических тенденций с использованием данных по цикличности и переломным моментам. Практическое значение работы
Результаты, полученные при исследовании сроков начала сезонов года в связи со сменой циркуляционных эпох, представляют интерес для ряда отраслей, прежде всего, для сельского хозяйства, поскольку оно базируется на использовании естественных почвенно-климатнческих ресурсов. Выявлено увеличение продолжительности фаз и сезонов вегетационного периода, что благоприятствует росту и развитию растений.
Приведенные данные о цикличности климата могут быть
использованы при планировании и проведении инженерно-
гидрометеорологических и инженерно-экологических изысканий.
Показана целесообразность учета цикличности климатических
колебаний на природно - технические комплексы на примере нефтегазовой промышленности.
Полученные результаты о цикличности изменения климатических
параметров могут быть использованы при изучении закономерностей пространственно-временного распределения компонентов природных и техногенных ландшафтов.
Результаты исследований позволяют предвидеть тенденции
изменения климатической системы, и могут использоваться при планировании и организации работ по мониторингу. Апробация работы. Содержание работы и ее основные положения докладывались на Втором и Третьем Сибирском совещаниях по климато-экологическому мониторингу (г.Томск, 16.04-18.04.1997г., 21.04-23.04.1999 г.); на научных конференциях'. "Гидрологические исследования в Сибири" (г.Томск, 14.11.1997 г.), посвященной 40-летию кафедры гидрологии ТГУ; "Актуальные проблемы геологии и географии Сибири " (г.Томск, 1.04-4.04, 1998 г.), посвященной 120-летию ТГУ; "Проблемы географии на рубеже 21 века" (г.Томск, 24.02-26.02.2000 г.); на научных семинарах кафедры метеорологии и климатологии ТГУ (г.Томск, 1997, 1998, 1999 гг.).
По теме диссертации опубликовано 11 работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, насчитывающего I 12 папмепонанпп. Работа изложена на 116 стр., в пей 51 рис., 9 таблиц, 2 приложения.