Проекции климата на Кавказе (результаты эксперимента CORDEX)

от

И.А. Корнева1,2, О.О. Рыбак2,3,4

1Институт географии РАН, г. Москва, Старомонетный переулок, 29, стр. 4

E-mail: comissa@mail.ru

2Филиал Института природно-технических систем, г. Сочи, Курортный просп., 99/18

3ФИЦ СНЦ РАН, г. Сочи, ул. Театральная, 8а

4Институт водных проблем РАН, г. Москва, ул. Губкина, 3

DOI: 10.33075/2220-5861-2020-4-5-12

УДК 551.583

Реферат:

   Деградация горных ледников по всему миру вследствие потепления климата подтверждается данными многочисленных наблюдений. Прогноз их состояния критически важен для хозяйственного планирования и для минимизации рисков опасных гидрологических явлений вследствие увеличения ледникового стока на первом этапе потепления.

   Для оценки будущих изменений ледников Кавказа методами математического моделирования нужны качественные прогностические метеорологические данные с высоким пространственным разрешением. Наиболее перспективными в этом отношении представляются результаты прогностических экспериментов CORDEX (Coordinated Regional Climate Downscaling Experiment) в рамках международной программы климатических исследований (WCRP). CORDEX призван объединить расчетные данные различных мезомасштабных моделей, полученные с помощью динамического даунскейлинга результатов глобального климатического моделирования в рамках проектов CMIP5 и CMIP6, для разных регионов мира. Всего насчитывается 14 регионов, охватывающих весь Земной шар.

   Кавказский регион входит в модельные границы нескольких регионов CORDEX. Для первоначального анализа был выбран ближневосточный регион (MENA — Middle East Central Asia). Нами были рассмотрены среднемесячная приземная температура воздуха и месячные суммы количества осадков, полученные на региональной модели SMHI RCA4 для исторического периода (1971-2000 гг.), для середины (2021-2050 гг.) и конца (2071-2100 гг.) XXI века согласно сценарию RCP8.5. В целом модель SMHI RCA4 адекватно воспроизводит пространственную структуру температуры и осадков в Кавказском регионе за период 1971-2000 гг., но существенно занижает среднегодовую приземную температуру воздуха в горных районах и завышает количество осадков. К середине XXI века на территории Главного Кавказского хребта согласно модельным оценкам ожидается повышение летней температуры в среднем на 1.5-2.0°С, а к концу XXI века – на 5-7°С, а также прогнозируется небольшое увеличение зимних осадков (до 50-70 мм/месяц).

Ключевые слова: региональная климатическая модель, даунскейлинг, проекции климата, CORDEX.

Для цитирования: Корнева И.А., Рыбак О.О. Проекции климата на Кавказе (результаты эксперимента CORDEX) // Системы контроля окружающей среды. 2020. Вып. 4 (42). C. 5–12.

Полный текст в формате PDF

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. IPCC: IPCC Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate / H.-O. Pörtner, D.C. Roberts, V. Masson-Delmotte, P. Zhai, M. Tignor, E. Poloczanska, K. Mintenbeck, A. Alegría,M. Nicolai, A. Okem, J. Petzold, B. Rama, N.M. Weyer (eds.). 765 p.
  2. Zemp M., Huss M., Thibert E. et al. Global glacier mass changes and their contributions to sea-level rise from 1961 to2016 // Nature. 2019. Vol. 568. P. 382–386. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1071-0
  3. Лурье П.М., Панов В.Д. Изменение современного оледенения северного склона Большого Кавказа в XX в. и прогноз его деградации в XXI веке // Метеорология и гидрология. 2014. № 4. C. 68–76.
  4. Tielidze L.G., Wheate R.D. The Greater Caucasus Glacier Inventory (Russia, Georgia and Azerbaijan) // The Cryosphere. 2018. Vol. 12. P. 81–94.
  5. Shahgedanova M., Nosenko G., Kutuzov S. et al. Deglaciation of the Caucasus Mountains, Russia/Georgia, in the 21st century observed with ASTER satellite imagery and aerial photography // The Cryosphere. 2014. Vol. 8. P. 2367–2379. https://doi.org/10.5194/tc-8-2367-2014
  6. Михаленко В.Н., Кутузов С.С., Лаврентьев И.И. и др. Ледники и климат Эльбруса. СПб.: Изд-во Нестор-История, 2020.
  7. Kutuzov S., Lavrentiev I., Smirnov A. et al. Volume Changes of Elbrus Glaciers from 1997 to 2017 // Frontiers in Earth Science. 2019. Vol. 7. P. 1–16.
  8. Huss M., Bookhagen B., Huggel C. et al. Toward mountains without permanent snow and ice // Earth’s Future. 2017. Vol. 5. P. 418–435. doi:10.1002/2016EF000514
  9. Milner A.M., Khamis K., Battin T.J. et al. Glacier shrinkage driving global changes in downstream systems // Proc Natl Acad Sci. 2017. Vol. 114(37). P. 9770–9778. doi: 10.1073/pnas.1619807114. Epub 2017 Sep 5. PMID: 28874558; PMCID: PMC5603989.
  10. Warscher M., Wagner S., Marke T. et al. A 5 km Resolution Regional Climate Simulation for Central Europe: Performance in High Mountain Areas and Seasonal, Regional and Elevation-Dependent Variations // Atmosphere. 2019. Vol. 10. P.682.
  11. Торопов П.А., Михаленко В.Н., Кутузов С.С. и др. Температурный и радиационный режим ледников на склонах Эльбруса в период абляции за последние 65 лет // Лёд и Снег. 2016. Т. 56(1). P. 5–19. https://doi.org/10.15356/2076-6734-2016-1-5-19
  12. Кислов А.В., Торопов П.А., Платонов В.С. Региональное моделирование климата для географического анализа // Вестник Московского университета. Серия 5: География. 2019. № 5. С. 3–12.
  13. Школьник И.М., Ефимов С.В. Региональная модель нового поколения для территории северной Евразии // Труды ГГО. 2015. Вып. 576. С. 201–211.
  14. Морозова П.А., Рыбак О.О. Регионализация данных глобального климатического моделирования для расчёта баланса массы горных ледников // Лёд и Снег. 2017. Т. 57(4). P. 437–452. https://doi.org/10.15356/2076-6734-2017-4-437-452
  15. Кислов А.В., Ривин Г.С., Платонов В.С. и др. Мезомасштабное моделирование экстремальных ветров над Охотским морем и островом Сахалин // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2018. Т. 54. № 4. С. 381–385.
  16. Ozturk T., Turp M. Tufan, Türkeş M., Levent Kurn M. Projected changes in  temperature and precipitation climatology of Central Asia CORDEX Region 8 by using RegCM4.3.5. // Atmospheric Research. 2017. Vol. 183. P. 296–307.
  17. Zekollari H., Huss M., Farinotti D. Modelling the future evolution of glaciers in the European Alps under the EUROCORDEX RCM ensemble // The Cryosphere. 2019. Vol. 13. P. 1125–1146.
  18. CORDEX EXPERIMENT: https://cordex.org (дата обращения: 18.06.2020).
  19. Giorgi F., Jones C., Asrar G. Addressing climate information needs at the regional level: The CORDEX framework // WMO Bulletin. 2008. Vol. 53 (3). P. 175–183.
  20. CORDEX DATA: https://esgfdata.dkrz.de/search/cordex-dkrz/ (дата обращения: 23.07.2020).
  21. Jacob D., Teichmann C., Sobolowski S. et. al. Regional climate downscaling over Europe: perspectives from the EURO-CORDEX community // Reg Environ Change. 2020. Vol. 20. P. 51. DOI: https://doi.org/10.1007/s10113-020-01606-9
  22. Ciarlo J.M., Coppola E., Fantini A. et al. A new spatially distributed added value index for regional climate models: the EURO-CORDEX and the CORDEX-CORE highest resolution ensembles // Clim Dyn. 2020. P. 1–22. https://doi.org/10.1007/s00382-020-05400-5
  23. Remedio A.R., Teichmann C., Buntemeyer L. et al. Evaluation of New CORDEX Simulations Using an Updated Köppen–Trewartha Climate Classification // Atmosphere. 2019. Vol. 10: 726. P. 1–25.
  24. Riahi K., Vuuren D.P., Kriegler E. et al. The Shared Socioeconomic Pathways and their energy, land use, and greenhouse gas emissions implications: An overview // Global Environmental Change. 2017. Vol. 42. P. 153–168.
  25. CRU DATA: https://crudata.uea.ac.uk/cru/data/hrg/) (дата обращения: 15.07.2020).
  26. Harris I., Osborn T.J., Jones P. et al. Version 4 of the CRU TS monthly highresolution gridded multivariate climate dataset // Sci Data. 2020. Vol. 7. P. 109. https://doi.org/10.1038/s41597-020-0453-3
  27. MENA CORDEX: https://cordex.org/domains/cordexregionmena-cordex/) (дата обращения: 12.08.2020).
  28. Toropov P.A., Aleshina M.A, Grachev A.M. Large‐scale climatic factors driving glacier recession in the Greater Caucasus, 20th–21st century // International Journal of Climatology. 2019. Vol. 39 (12). P. 4703–4720.
  29. Russo E., Kirchner I., Pfahl S. et al. Sensitivity studies with the regional climate model COSMO-CLM 5.0 over the CORDEX Central Asia Domain // Geosci. Model Dev. 2019. Vol. 12. P. 5229–5249. https://doi.org/10.5194/gmd-12-5229-2019, 2019
  30. Smiatek G., Kunstmann H., Senatore A. EURO-CORDEX regional climate model analysis for the Greater Alpine Region: Performance and expected future change // J. Geophys. Res. Atmos. 2016. Vol. 121. P. 7710–7728. doi:10.1002/2015JD024727
  31. Huss M., Hock R. A new model for global glacier change and sea-level rise // Front. Earth Sci. Vol. 3:54. doi: 10.3389/feart.2015.00054

Loading