ИЗМЕНЕНИЕ ГИДРОКЛИМАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК НА ТЕРРИТОРИИ ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ
Аннотация. Изменения в гидроклиматических процессах тесно связаны с климатическими изменениями. Реакция стока на изменение климата на водосборе выражается в неоднородности соответствующих рядов наблюдений, которая может проявляться не только в математическом ожидании, но и в моментах распределения более высокого порядка, например, в дисперсии. Возможность именно этой взаимосвязи была рассмотрена в данной статье.
Ключевые слова: Гидроклиматические характеристики, воднобалансовые показатели, осадки, сток, изменения.
Одной из наиболее актуальных проблем, стоящих перед гидрологами, является выявление закономерностей изменений водного режима рек в меняющихся климатических условиях. В качестве параметров, характеризующих климатические условия в сравниваемых периодах были использованы усредненные за эти периоды характеристики климатических процессов [3,6]. Таким образом, реакция стока и других гидроклиматических процессов на изменение климата на водосборе может проявляться в неоднородности соответствующих рядов наблюдений, то есть в изменении соответствующих данных наблюдений для различных временных интервалов [2].
Для того чтобы судить об изменении климатической ситуации в бассейне реки необходимо проведение анализа особенностей режима стока, основных стокоформирующих факторов (осадков и температуры воздуха, как характеристики, влияющие на испарение с водосбора) в комплексе с климатическими процессами глобального характера.
Для анализа были взяты многолетние (1968-2017 гг.) ряды годовых величин речного стока р.Самары, годовых слоев осадков и среднегодовая температура воздуха, усредненные по трем метеостанциям (МС Бузулук, МС Шарлык, МС Новосергиевка) [1]. Сток р.Самары в рассматриваемом створе не зарегулирован, поэтому его можно считать практически не искаженным прямым техногенным воздействием. Расчет испарения был произведен методом водного баланса. Так как взят достаточно длинный временной промежуток влагозапасами почвы, присутствующими в уравнении, можно пренебречь. Поэтому испарение было рассчитано как разность между осадками и стоком (табл. 1).
Таблица 1
Изменение гидроклиматических характеристик за период
с 1968 по 2017 гг. (рассчитана автором по данным БашУГМС)
| Показатель | Объем стока | Слой стока | Испарение | |||
| Изменения | ∆ | % | ∆ | % | ∆ | % |
| Среднее | 77,0 | 72,6 | 24,9 | 31,5 | 11,7 | 3,6 |
| Макс. значение | 160,0 | 95,2 | 104,4 | 83,5 | 14,8 | 2,9 |
| Мин. значание | 7,4 | 15,1 | 6,0 | 16,7 | -6,0 | -2,7 |
| Коэф. вариации | 14,5 | 52,3 | 16,2 | 58,3 | 2,3 | 11,3 |
Анализируя характер колебаний гидроклиматических параметров, можно отметить следующие закономерности [4]. Первый период (с 1968 по 1990 гг.) имеет характер постепенного роста как климатических (осадки, температура) так и гидрологических (объем, модуль и слой стока) характеристик. Второй период (с 1991 по 2017 гг.) также имеет рост климатических составляющих, но отличается высокой амплитудой колебаний объема стока, имея положительную направленность.
Далее было проанализировано значение коэффициента наклона линии тренда для воднобалансовых и гидрологических характеристик. Как известно, КНЛТ показывает интенсивность изменения того или иного показателя. По рис. 1 видно, что наиболее значимыми являются КНЛТ первого периода (1968-1990 гг.) для осадков, объема, модуля и слоя стока, а также для значений температуры второго периода является значимым, но небольшим – 0,52.
Согласно методам ИВП были построены графики дисперсии стока и осадков скользящими 10-летними интервалами. В качестве параметра стока были взяты значения слоя стока.
Анализ графика свидетельствует о синхронном ходе дисперсий осадков и стока до 1992-2002 гг.
Рис. 1. КНЛТ рассматриваемых показателей в периоды
1968-1990 и 1991-2017 гг. (рассчитаны автором)
Характерной чертой увлажнения данной территории является выпадение атмосферных осадков при прохождении циклонов из разных зон образования. В качестве показателей активности зональной циркуляции приняты индексы Арктической и Северо-Атлантической осцилляции [2,5]. Они являются одной из основных характеристик крупномасштабной циркуляции атмосферы в Северном полушарии.
Библиографический список
1. Архивные материалы Оренбургского ЦГМС.
2. Атлас Республики Башкортостан. Уфа: ГРИ «Башкортостан», 2005. 420 с.
2. Богданов Р.Р. Особенности формирования селей // Геосфера: сборник научных статей студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых. Вып. 11. 2019. С.172.
3. Переведенцев Ю.П. Изменения климатических условий и ресурсов Среднего Поволжья: учебное пособие по региональной климатологии. Казань: Центр инновационных технологий, 2011. 296 с.
4. Природные и антропогенные причины наводнений [Электронный ресурс]. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/prirodnye-i-antropogennye-prichiny-navodneniy (дата обращения 12.04.2020 г.).
5. Соломонова И.В., Фролов А.В. Неоднородности в многолетних колебаниях речного стока и основных гидроклиматических процессов в бассейне Северной Двины в условиях изменения климата // Сборник докладов международной научной конференции памяти Ю.Б. Виноградова. 2018. С. 646-650.
7. Явдатов Л.К., Дмитриев А.Ф., Канкин Ж.Г. Общая теория статистики. М.: «Наука», 1985. 126 с.
© Иванов И.И., 2020