Кандидат географических наук, доцент, заведующий кафедрой географии Института естественных наук Северо-Восточного федерального университета Юрий Данилов рассказал об изменениях климата в Якутии.
https://www.youtube.com/watch?v=skIuE1rK_RM
Кандидат географических наук, доцент, заведующий кафедрой географии Института естественных наук Северо-Восточного федерального университета Юрий Данилов рассказал об изменениях климата в Якутии.
https://www.youtube.com/watch?v=skIuE1rK_RM
За 25 лет получены эксклюзивные результаты исследований, начиная от изменений климата до проблем социологии, заявил один из главных организаторов IX Международного симпозиума «Баланс углерода, воды и энергии и климат бореальных и арктических регионов с особым акцентом на Восточную Евразию», проходящего в Якутске, ученый Трофим Максимов.
«Последствия изменения климата влияют как на население, проживающее в Сибири, так и на мировое сообщество. При поддержке 50 международных проектов в течение 25 лет на территории северо-востока России создана целая сеть экологических станций, не имеющих аналогов по инструментальному обеспечению и объёму исследуемых параметров. В процессе работы в рамках международной сети наблюдений за климатом, нами получены эксклюзивные результаты исследований, начиная от изменений климата до проблем социологии», – подчеркнул Трофим Максимов.
По словам профессора, в данное время перед учёными стоит задача освещения перед общественностью результатов 25-летних совместных исследований по глобальному потеплению климата. «Наука, в конечном счёте, должна выходить на практику. Об изменениях, которые способствуют глобальному потеплению климата, наше общество должно знать. К примеру, в последние годы проблема, связанная с заболачиванием территорий, сильно влияет на быт простых людей», – сказал он.
«Якутии нужна своя Экологическая доктрина, поскольку мы живём в области многолетней мерзлоты. Зона вечной мерзлоты в последнее время сильно деградирует. Эта деградация будет влиять не только на нашу республику, но и на климат всей планеты. Реализация больших мегапроектов, которые в последнее время осуществляются на территории Якутии, должна сопровождаться наукой», – уверен профессор Максимов.
В этой связи учёный отметил, что научное обоснование для Экологической доктрины Якутии есть. «У нас есть 25-летние результаты и мы – не только российские, но и зарубежные учёные – готовы предоставить полученные результаты для выработки и решения хозяйственных и политических вопросов», – подчеркнул Трофим Максимов.
Трофим Максимов — д.б.н., профессор, заведующий лабораторией биогеохимических циклов мерзлотных экосистем Института биологических проблем криолитозоны СО РАН, руководитель научных и образовательных проектов с российской стороны по климатическим, биогеохимическим, социологическим и биологическим исследованиям на Северо-Востоке России
На Международном симпозиуме по глобальным изменениям климата японский ученый Шансуке Тей из Центра арктических исследований Университета Хоккайдо озвучил результаты исследований чувствительности лесных экосистем на потепление климата на трех научных станциях в Якутии – Чокурдахе, Усть -Мае и Якутске. Несмотря на противоречивость данных различных методик, он склонен считать, что в Центральной Якутии рост деревьев в 21 веке сократится, а в Чокурдахе наоборот увеличится.
Первый метод, который использовал японский ученый Шансуке Тей, это анализ древесных колец в сравнении с данными других древесных колец из мировой базы. По этой методике ученый Тей получил результаты, по которым в Чокурдахе растительность экосистемы возрастет, а в Якутске – пойдет спад. Спад определен засушливостью и малым количеством осадков.
Согласно другим методикам, исследования по космическим снимкам, различным мировым индексам слежения роста растительности, прогноз по древесным кольцам совпадает только с Чокурдахом, а в Центральной Якутии рост будет таким же.
Ученый намерен продолжить свои исследования и разобраться в противоречиях результатов.
«На основании исследований лаборатории гидрометеорологии, климатологии и экологии атмосферы Северо-Восточного федерального университета можно сделать вывод, что климат в Якутии претерпевает некоторые изменения как в лучшую сторону, так и в худшую», — отмечает заведующая лабораторией Александра Петрова.
По данным сети метеорологических наблюдений, средняя годовая температура за последние десятилетия неуклонно повышается, причем происходит это в основном за счет зимних и весенних температур. Значительно увеличилась продолжительность теплого периода. Летняя температура повысилась не так сильно, как зимняя, но все же и летом отмечается положительный тренд, особенно на севере Якутии.
Что касается осадков, то их количество изменилось не сильно, но поменялся характер выпадения, а именно стало больше ливней. Изменение климата имеет как положительные, так и отрицательные последствия. В центральной части Якутии появились новые теплолюбивые виды растений, и теперь дачники могут выращивать вишню, яблоню, рябину, малину, розы.
Отрицательное последствие потепления – деградация вечной мерзлоты, и связанное с этим разрушение дорожного полотна, мостов, берегов рек и озер.
Климат Якутии характеризуется как резко-континентальный и формируется под влиянием многих факторов: приход солнечной радиации, количество которой зависит от угла падения солнечных лучей (кстати, слово «климат» с древнегреческого переводится как «наклон»), большие пространства суши, удаленность от океанов, океанических течений, особенности атмосферной циркуляции, рельеф, растительный, снежный и ледяной покров, наличие многолетнемерзлых пород, или, как говорят в обиходе, вечной мерзлоты. К примеру, только наличие мерзлоты спасает территорию Якутии, с ее жарким и очень сухим летом, от превращения в пустыню или степь.
За последние 30 лет в якутской Арктике увеличилась длительность вегетационного сезона более чем на 20 дней. Как выяснилось, в условиях малого количества осадков на рост растительного покрова повлияло повышение среднегодовой температуры воздуха. Данные с космических спутников исследовала младший научный сотрудник Института космофизических исследований и аэрономии им. Ю.Г. Шафера СО РАН Евгения Варламова.
По данным спутниковых наблюдений за период с 1982 по 2014 годы проведены исследования вариаций индекса NDVI – растительности мерзлотного региона Восточной Сибири. Показано, что в течение последних 30 лет наблюдается увеличение длительности сезона вегетации тундровой растительности на 22-28 дней и хвойных листопадных лесов на 14 дней. Такое увеличение произошло в основном за счет повышения среднегодовой температуры воздуха в этом регионе. На севере Якутии, по данным исследований Евгении Варламовой, наблюдается существенное увеличение среднегодовой температуры воздуха на 2,8 градуса по Цельсию и его высокий коэффициент корреляции (~0,7-0,8) с длительностью вегетационного периода тундровой растительности.
Растения начинают произрастать в более ранние сроки, чем это было раньше. Начало сезона вегетации происходит на 18 и 10 дней раньше для тундровой растительности и хвойных листопадных лесов. Также передвинуто завершение сезона в более поздние сроки.
Между тем, как сказала ЯСИА ученый, изменения в показателях атмосферных осадков в целом незначительные, а их уровень соотносит территорию Якутии к зоне полупустынь. Отсюда можно заключить, что заметное увеличение продолжительности вегетационного периода растительности произошло вследствие потепления климата.
Ученые пока не знают, как это повлияет на всю экосистему. Очевидно, что тренд потепления в тундровой зоне наиболее ярко выражен и имеет положительную динамику.
Мониторинг паводка, растительного покрова, облачности и пожаров ведется в Якутии с 1995 года. Этим занимается Институт космофизических исследований и аэрономии им Ю.Г. Шафера СО РАН. В интервью ЯСИА руководитель рабочей группы, кандидат физико-математических наук Владимир Соловьев рассказал, какие исследования в области дистанционного зондирования сегодня ведутся.
— Владимир Степанович, откуда вы получаете данные?
– Мы принимаем данные в режиме реального времени с четырех космических метеорологических спутников NOAA, это американское Национальное управление океанических и атмосферных исследований. У нас есть приемная станция, которая ранее размещалась в институте, но из-за помех была перенесена на 5-й км Покровского тракта, в обсерваторию «Якутский спектрограф космических лучей им. А.И. Кузьмина». Хотя и там качество идет с помехами, но намного лучше, чем было здесь. Уже в институте мы получаем данные со станции по локальной сети и обрабатываем их. В день спутники пролетают над Якутией около 5-6 раз. Снимок со спутника охватывает всю территорию. Кроме того, в работе мы используем данные и с других спутников — TERRA и AQUA (NASA — Национальное управление США по аэронавтике и исследованию космического пространства) уже с разрешением 250 метров.
– Получается, мы можем наблюдать за ходом паводка?
– Да, это может сделать любой желающий на сайте нашего института. Данные по облачности, пожарам и паводку обновляются несколько раз в течение дня. С 15 апреля у нас начался мониторинг паводка, продлится он до 15 июня, пока не вскроются северные реки. У нас есть своя технология обработки данных. Раньше мы очень эффективно работали с МЧС по Якутии, но сейчас, после реструктуризации, они самостоятельно не вправе запрашивать эти данные. Несколько последних лет мы работаем по договору со Службой спасения республики и передаем данные по паводку им.
– Значит, у вас есть данные по пожарам в республике за много лет. Какая-то определенная системность в них есть?
– Мы проследили данные с 2001 по 2014 годы. Проведен анализ лесопожарной активности. Он показал, что пожарная активность на территории республики хорошо коррелирует с солнечной активностью. Максимальное количество пожаров пришлось на 2002 и 2012 годы. Общие выбросы продуктов горения (аэрозоль, различные газы) от пожаров в эти годы составили примерно 1% от общемировых. Сейчас идет спад солнечной активности, но утверждать, что пожаров в связи с этим будет меньше, не будем. Все-таки человеческий фактор в возникновении пожаров достаточно велик, в европейской части он может достигать до 90%. И даже если смотреть по снимкам с космоса, то можно увидеть, что они происходят вдоль дорог и вблизи населенных пунктов. Другое дело, о возникновении пожаров мы можем сообщать сразу, как только он будет обнаружен на снимках.
– Владимир Степанович, вы сказали, что ведете наблюдение за выбросами в воздух от пожаров и всего, что висит в воздухе.
– Это аэрозоли, то, что висит в воздухе – мелкие частицы, пыль микронных размеров. Выбросы от лесных пожаров, промышленных объектов переносятся ветрами очень далеко. Все это загрязняет воздух. Например, выбросы от «якутских» пожаров доходят до Японии, а в некоторых случаях — до берегов Северной Америки. Кроме того, мы проводим исследования вариаций метана в арктической зоне.
– Метана?
– Да, метана. Метан занимает важное место среди малых газовых компонентов атмосферы, влияющих на ее температурный баланс. По вкладу в «парниковый эффект» глобального потепления климата метан находится на втором месте после углекислого газа. Если степень воздействия углекислого газа на климат условно принять за единицу, то парниковая активность метана составит 21 единицу. По разным оценкам, в вечной мерзлоте «заморожено» колоссальное количество метана (не менее 2,7х106 Мт). Таким образом, разрушение вечной мерзлоты в результате глобального потепления может привести к резкой эмиссии метана в атмосферу и, соответственно, к усилению «парникового эффекта». Поэтому задачи исследования атмосферного метана крайне актуальны.
– А кому же интересна облачность?
– В первую очередь текущей облачностью интересуется Авиалесоохрана при решении своих оперативных задач, связанных с борьбой с лесными пожарами. Построенная по спутниковым данным карта облачного покрова обновляется несколько раз за день, позволяя оценивать текущую облачность, динамику и перемещение облачных фронтов. Известно, что солнечная активность сложным образом оказывает влияние на облачность, атмосферные циркуляции. С изменением уровня солнечной активности происходит широтное смещение путей движения западных циклонов, определяющих режим осадков в Якутии. кроме того, мы занимаемся исследованиями возмущений в облачном покрове, вызванных выбросами или вспышками на Солнце.
–Вы ведете еще и мониторинг растительности.
– В условиях глобального потепления климата мониторинг изменений природной среды является одной из наиболее актуальных задач экологии, особенно Арктики, как региона с низким восстановительным потенциалом. Растительный покров является чувствительным «индикатором» изменений в биосфере и климате. В мерзлотных регионах состояние растительности зависит от изменений климатических факторов и гидротермического режима мерзлотных почв. В качестве количественной оценки состояния растительности используется вегетационный индекс NDVI, рассчитываемый по спутниковым данным. По этой тематике работает член нашей группы дистанционного зондирования Евгения Варламова. Она исследует поведение индекса NDVI растительности с использованием наших данных, полученных на станции спутникового приема, и данных, находящихся в свободном доступе. Ею построены карты трендов NDVI на территорию Сибири, карты корреляций NDVI с температурой воздуха и атмосферными осадками. Показано, что в течение последних трех десятилетий наблюдается общая тенденция роста NDVI, причем наиболее высокие положительные изменения наблюдаются на севере Якутии. Корреляционный анализ показал, что температурный фактор оказывает доминирующее влияние на динамику поведения растительного покрова.
Нынешний год начался с рекордно высоких температур, что во многом связано с усилившимся влиянием Эль-Ниньо. Однако мощность этого природного явления начинает снижаться. Эксперты Национального управления океанических и атмосферных исследований (НУОАИ) США прогнозируют, что это ослабление эффекта Эль-Ниньо может привести к некоторому падению температур уже в текущем году. Об этом пишет сегодня газета «Уолл-стрит джорнэл».
Жаркая аномалия
Последние 11 месяцев стали самыми теплыми за все время научных наблюдений за уровнем мировых температур, начиная с 19 века. Ученые уверены, что во многом этим рекордом мы обязаны эффекту Эль-Ниньо, цитирует издание ТАСС.
Это циклическое природное явление представляет собой аномальное потепление поверхностных вод Тихого океана, из-за которого значительно прогревается атмосфера, что и вызывает изменения погоды по всему земному шару. Происходит подобный климатический феномен с интервалом в 2-7 лет. Эль-Ниньо обычно сопутствуют экологические катастрофы: засухи, пожары, ливневые дожди, вызывающие затопление огромных территорий густонаселенных районов, что приводит к гибели людей и уничтожению скота и урожая в разных районах Земли.
Беспрецедентная жара в Африке и Южной Азии уже привела к гибели нескольких сотен человек. Еще раньше Эль-Ниньо уничтожил более половины урожая в странах Центральной Америки. Пока засуха изводит юг Африки, Индию и Бразилию, в Аргентине и Техасе проливные дожди затапливают улицы и дома.
Арктика в опасности
«Последствия Эль-Ниньо в нынешнем сезоне усугубились глобальным потеплением, наступившим в результате выбросов парниковых газов и человеческой деятельности», — отмечает климатолог НУОАИ Джессика Блунден.
По данным исследователей, аномальные погодные условия очень серьезно сказались на Арктике, так как средние температурные показатели Земли оказались на несколько градусов выше обычных. «Эти максимумы могут привести к рекордно быстрому таянию арктического морского льда уже летом этого года, — предупреждают ученые. — А ледяной покров будет находиться на самом низком уровне с конца 70-х годов прошлого века».
Эль-Ниньо ослабевает
И все же, по данным эксперта НУОАИ Кевина Тренберта, в настоящее время мощность Эль-Ниньо ослабевает. Пиковые значения температуры океана были зафиксированы в ноябре прошлого года. Рекордные для этого времени года значения температур в нынешнем марте могут означать «последний вздох Эль-Ниньо», уверен ученый.
Уже в этом году атмосфера начнет постепенно охлаждаться, хотя какое-то время океан еще будет хранить тепло, оказывая влияние на погоду во всем мире. Однако 2016 год вряд ли станет таким же теплым как предыдущий. «Шоковой рекордной жары уже не будет точно», — считает Тренберт.
Похолодание отменяется
В переводе с испанского Эль-Ниньо означает «малыш» или «мальчик». В паре с ним обычно выступает другое природное явление — Ла-Нинья, что можно перевести как «девочка». Как видно из названия, Ла-Нинья — полная противоположность своего предшественника. Это природное явление характеризуется значительным охлаждением тропической зоны Тихого океана, что часто приводит к временному охлаждению климата, провоцирует природные катаклизмы и аномалии.
Однако, в нынешнем цикле Эль-Ниньо-Ла-Нинья существенного отступления жары ждать не приходится, отмечают исследователи. Это связано с тем, что в этот раз фаза потепления была рекордно долгой, включая жаркие годы — 2014 и 2015 и аномально теплые первые месяцы текущего года. В результате, убеждены ученые, фазы потепления климата будут отныне наступать значительно чаще и устанавливаться на более длительный период, чем в предыдущие десятилетия.
О том, что наша страна ежегодно уменьшается на площадь около 500 тыс. кв. км, что примерно равно площади государства Андорра, сообщил врио директора Института криосферы Земли Сибирского отделения РАН, доктор геолого-минералогических наук Дмитрий Дроздов.
«Мы в год теряем за счет оттаивания вечной мерзлоты в береговой зоне северных морей где-то с территорию Андорры. Берега и на юге тоже размываются, но на севере они размываются гораздо быстрее. Как это происходит? Волна ударяет в вечномерзлый грунт, передает тепло, и этот грунт оттаивает. На юге, если берег разрушился, лежит песок, «охраняет» берег от дальнейшего размывания. А здесь, поскольку в грунте много льда (до 80%), ничего не остается, и волна бьет уже в следующий участок грунта», — сказал Дроздов, передает ТАСС.
Остановить этот природный процесс невозможно.
По прогнозам Института криосферы Земли, повышение климатической нормы на 1-2 градуса приведет к массовому перераспределению родов деятельности человека по территории, а также к сильному загрязнению береговых и подземных вод и, как следствие, серьезному ухудшению экологии.
Другим следствием таяние мерзлоты является загрязнение подземных вод, в том числе появление в них вредоносных бактерий, избавиться от которых будет достаточно сложно.
«Семинар направлен на укрепление научного диалога с японскими партнерами в вопросах экологии и климатологии Севера. Необходимо отметить, что СВФУ планомерно укрепляет сотрудничество с японскими вузами и научными институтами. В качестве примера можно привести успешную реализацию программы подготовки экспертов с Университетом Хоккайдо – RJE3, в рамках которой более 30 студентов, магистрантов и преподавателей прошли переподготовку на базе Университета Хоккайдо», – отмечает председатель оргкомитета семинара, проректор по естественным наукам и международному сотрудничеству СВФУ Михаил Присяжный.
Ведущие исследователи агентства Рикие Сузуки и Хисаши Сато посвятили свои лекции важности экосистем Восточной Сибири в условиях глобального потепления, необходимости мониторинга и координации всеобщих усилий по сохранению биоразнообразия и изучению проблем глобального потепления.
Следующая сессия пройдет в ноябре в рамках Генеральной ассамблеи Северного Форума с участием группы американских исследователей из Университета Аляски Фэрбенкс (США). С лекциями выступят профессор геологии, вице-президент Университета Арктики Джон Эйхельбергер и профессор истории Терренс Коул.
Справка:
Международный междисциплинарный семинар «Холодные земли» – Cold Lands с участием ведущих российских и зарубежных специалистов по изучению Севера и Арктики проводится общеуниверситетской кафедрой североведения с 2008 года. Всего проведено 19 сессий семинара с участием ведущих исследователей из университетов Канады, Финляндии, Норвегии, США и коллег из ведущих научных центров России.