Анализ многолетней изменчивости температурного режима вод открытой части Азовского моря с использованием геоинформационных технологий и математического моделирования

Дашкевич, Людмила Владимировна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Анализ многолетней изменчивости температурного режима вод открытой части Азовского моря с использованием геоинформационных технологий и математического моделирования
ВАК РФ 25.00.28, Океанология

Автореферат диссертации по теме "Анализ многолетней изменчивости температурного режима вод открытой части Азовского моря с использованием геоинформационных технологий и математического моделирования"

На правах рукописи УДК 551.46.062.5:51-7(262.54)

003457613

ДАШКЕВИЧ ЛЮДМИЛА ВЛАДИМИРОВНА

АНАЛИЗ МНОГОЛЕТНЕЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ ТЕМПЕРАТУРНОГО

РЕЖИМА ВОД ОТКРЫТОЙ ЧАСТИ АЗОВСКОГО МОРЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Специальность 25.00.28 - Океанология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

7 2 ПЕНЯМ

Мурманск 2008

003457613

Работа выполнена в Южном научном центре Российской академии наук

Научный руководитель: доктор географических наук

Бердников Сергей Владимирович

Официальные оппоненты: доктор географических наук, профессор

Денисов Владимир Васильевич

Защита состоится " 22 " декабря 2008 г. в 13 час. на заседании диссертационного совета Д 002.140.01 при Мурманском морском биологическом институте Кольского научного центра Российской академии наук по адресу: 183010, г. Мурманск, ул. Владимирская, 17

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ММБИ КНЦ РАН.

Автореферат разослан " 20 " ноября 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат географических наук, Здоровенное Роман Эдуардович

Ведущая организация: Санкт-Петербургский государственный

университет (СПбГУ)

кандидат географических наук

Е.Э. Кириллова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Тепловое состояние деятельного слоя океанов и морей сильно влияет на погоду и климат не только над обширными водными просторами, но и далеко в глубь континентов, что делает изучение поля температуры воды важной составной частью в решении основных проблем комплекса современных наук о Земле.

В настоящее время считается общепризнанным, что гидрометеорологические условия представляют собой фактор первостепенной важности, всесторонний учет которого является обязательным для рационального проведения работ в море, их правильного планирования и безаварийного осуществления.

Общей чертой южных морей России является полная или почти полная изолированность от Мирового океана, особенно ярко это проявляется в отношении Азовского моря. Это обуславливает повышенную зависимость изменчивости, в том числе крупномасштабной, режимов и биопродуктивности от периодических колебаний климатообразующих процессов и стока рек.

Высокая временная и пространственная изменчивость термического режима Азовского моря всецело определяется его географическим положением и мелководностью. Термические условия определяют начало и скорость прохождения всех жизненно важных процессов у шдробионтов и хозяйственную деятельность человека, например, судоходство и промысел. При резких изменениях температуры воды в море неоднократно наблюдалась массовая гибель промысловых видов рыб - хамсы, судака, тарани и даже осетровых. Термический режим зимы в значительной мере определяет химический и биологический режим Азовского моря весной, и частично летом. После суровых зим уменьшается концентрация органических веществ, возрастает содержание минеральных солей, на базе которых весной активно развивается фитопланктон. Обратная зависимость наблюдается после мягких зим. С 1960-х годов в условиях повышения температурного фона и ослабления ветровой активности наблюдается резкое ухудшение кислородного режима Азовского моря, что приводит к заморам рыбы.

Для того чтобы оценить современные изменения факторов среды, прогнозировать аномальные климатические явления, необходимо создать и использовать вековые мегабазы термохалинных данных (Матишов и др., 2008).

Цель и задачи работы. В связи с неоднозначностью климатических изменений в азовском регионе в современный период целью диссертационных исследований является оценка тенденций в изменениях температуры вод Азовского моря с помощью новых информационных технологий, а также проверка возможности применения математической модели для восстановления и прогнозирования теплового и ледового режима водоема.

Для достижения цели решались следующие задачи:

1. Анализ гидрометеорологических условий формирования температурного режима вод Азовского моря.

2. Создание общедоступной наиболее полной океанографической базы данных по Азовскому морю.

3. Анализ тенденций изменения температурного режима открытой части вод Азовского моря на основе сформированной базы данных.

4. Моделирование температурного режима и теплового баланса Азовского моря.

Материалы и методы исследований. Объектом исследования является Азовское море. В основу работы положены результаты исследований, проведенных в ЮНЦ РАН, в том числе и экспедиционных, полученные автором в качестве исполнителя отдельных тем и разделов, связанных с формированием базы данных и анализом современного состояния и изменения режима Азовского моря. Помимо этого использовались опубликованные результаты исследований научных учреждений Госкомгидромета, Академии наук, Госкомрыболовства, а также фондовые материалы ММБИ КНЦ РАН и ЮНЦ РАН. Автор принимал непосредственное участие в сборе, формализации, контроле качества данных и их последующей обработке.

Для решения поставленных задач в работе использованы как стандартные, так и оригинальные подходы: методы статистической обработки информации, геоинформационные технологии, математическое моделирование. Работы проводились в соответствии с действующими наставлениями, руководствами и методическими указаниями. Научная новизна работы:

• создана наиболее полная из общедоступных база океанографических данных Азовского моря;

• предложены новые подходы с применением ГИС-технологий к формированию базы океанографических данных;

• проанализированы тенденции изменения температурного режима вод открытой части Азовского моря за период 1920-2006 гг.;

• впервые построены среднемноголетние месячные разрезы вертикального распределения температуры воды вдоль линии, проходящей по наиболее глубоководной части Азовского моря от устья р. Дон до Керченского пролива;

• построены среднемноголетние месячные поля распределения температуры воды на поверхности, горизонтах 5 и 10 м, которые обновляют имеющиеся представления о распределении данного параметра, опубликованные более 20 лет назад;

• на основе методов математического моделирования предложен оригинальный подход для изучения закономерностей изменения температурного и ледового режима Азовского моря;

• впервые рассчитана многолетняя динамика элементов теплового баланса Азовского моря за период 1920-2008 гг. для разных районов моря.

Практическое значение. Общедоступная база данных по Азовскому морю и прилегающей территории включена в Международный банк данных по Мировому океану (представлена на интернет-сайте http://nodc.noaa.gov/OC5/AZOV2008). Разработанные в диссертации подходы и полученные результаты могут быть использованы при оценке климатических изменений в экосистемном мониторинге водоема, выполнения сценарных прогнозов при изменении климатических факторов с помощью адаптированной к условиям Азовского моря балансовой модели. Результаты исследований могут быть использованы для целей планирования, разработки схем рационального природопользования и охраны природных ресурсов.

Результаты работы используются в лекционных курсах и на практических занятиях в рамках учебных дисциплин «Гидрометеорологические базы

данных», «Практическая океанология», «Основы моделирования морских экосистем» на кафедре Океанологии геолого-географического факультета Южного федерального университета.

Личный вклад автора:

• Создание океанографической базы данных (БД) Азовского моря, содержащей наблюдения на более чем 120 тыс. станциях (34517 морских и 89203 наблюдений на береговых гидрометеорологических станциях (ГМС). Изучение по этим данным тенденций в изменениях температуры воды Азовского моря.

• Построение среднемноголетних полей пространственного распределения и вертикальных разрезов температуры воды Азовского моря.

• Верификация балансовой математической модели (Бердников, 2004) для условий Азовского моря.

• Расчет температурного, ледового и теплового режимов Азовского моря за многолетний период с помощью адаптированной модели.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Создана наиболее полная из общедоступных океанографическая база данных (БД) по Азовскому морю на основе принципов полноты, стандартизации, простоты и качества данных - необходимое информационное обеспечение для исследований климата Азовского моря.

2. Построенные карты среднемноголетних температур Азовского моря на основе созданной БД за период 1891-2006 гг. свидетельствуют, что по сравнению с картами 1962 г. и 1986 г. в распределении изотерм прослеживается увеличение площади «теплых» полей для зимнего и весеннего сезонов и увеличение «холодных» - для осеннего.

3. Анализ созданной БД и результаты модельных расчетов показывают, что наблюдаемый рост температуры воды Азовского моря наряду с повышением температуры воздуха, связан с понижением солености и уменьшением затрат тепла на испарение.

4. Проведенная адаптация балансовой математической модели температурного режима к условиям Азовского моря позволяет использовать ее для исследований климатических изменений в азовском регионе.

Апробация работы. Основные положения и выводы, содержащиеся в диссертации, докладывались автором на ежегодных конференциях студентов и аспирантов базовых кафедр ЮНЦ РАН (г. Ростов н/Д, 2005-2007), Международной научной конференции «Современные климатические и экосистемные процессы в уязвимых природных зонах (арктических, аридных, горных)» (г. Азов, 2006), Всероссийской XXXIII-XXXVI школе-семинаре Экология. Экономика. Информатика. «Математическое моделирование и проблемы рационального природопользования» (г. Новороссийск, 2005-2008), Международной научной конференции «Большие морские экосистемы России в эпоху глобальных изменений (климат, ресурсы, управление)» (г. Ростов н/Д, 2007), Международной научной конференции «Современные проблемы морской инженерной экологии (изыскания, ОВОС, социально-экономические аспекты)» (г. Ростов н/Д, 2008).

Результаты работы являются составной частью монографий «Климатический атлас Азовского моря» 2006г. и 2008 г. (Climatic Atlas of the Sea of Azov, 2006,

Climatic Atlas of the Sea of Azov, 2008), подготовленных в рамках Программы «Климат и глобальные изменения» (США), а также проектов «Спасение и архивация глобальных океанографических данных» (GODAR) и «База данных Мирового океана», поддержанных Межгосударственной океанографической комиссией (ЮС) ЮНЕСКО. Сложившиеся в процессе работы над диссертацией теоретические представления и методические подходы реализованы в ходе научных исследований в рамках программы фундаментальных исследований ОНЗ РАН «Развитие технологий мониторинга, экосистемное моделирование и прогнозирование при изучении природных ресурсов в условиях аридного климата», а также работах по грантам РФФИ: 1) № 06-05-96700-р_юг_а: «Экологическое картирование акватории Азовского моря и береговой зоны на основе комплексного зкосистемного мониторинга и современных информационных технологий»; 2) № 09-05-96535: «Оценка воздействия аварийных разливов нефтепродуктов на морскую среду и береговую зону Керченского пролива».

Результаты работы отражены в 17 публикациях, в том числе в 4 коллективных монографиях и 3 статьях в рецензируемых журналах, одна из них в издании, рекомендованном ВАК РФ. Ряд положений диссертации изложен в 7 научно-исследовательских отчетах, 2 международных совместно реализуемых проектах ЮНЕСКО/МОК/ГОДАР (ЮНЦ-ММБИ-NOAA (США)), при составлении которых автор являлся исполнителем. Отчеты хранятся в фондах ЮНЦ РАН.

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения и содержит 164 страницы, включая 9 таблиц, 93 рисунка, из них 59 в приложении, в списке литературы 192 наименования.

Благодарности. Автор выражает глубокую признательность Председателю ЮНЦ РАН, академику Г.Г. Матишову и директору Института аридных зон, д.г.н. чл.-корр. РАН Д.Г. Матишову за предоставление возможности и условий проводить исследования, послужившие основой для написания настоящей работы. Автор благодарен за всестороннюю помощь и поддержку научному руководителю д.г.н. C.B. Бердникову. Плодотворным и полезным для выполнения настоящей работы было сотрудничество с д.г.н. Ю.М. Гаргопой, д.г.н. О.В. Ивлиевой, д.г.н. JI.A. Беспаловой, В.В. Кулыгиным, к.т.н. O.E. Архиповой и другими специалистами Института аридных зон ЮНЦ РАН, а также сотрудниками ММБИ КНЦ РАН В.А. Голубевым и |А.Н. Зуевым). Всем им выражается благодарность.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы, определены цель и задачи исследования, дана оценка научной новизны и практической значимости полученных результатов и сведения об их апробации. Кратко изложена история исследования Азовского моря.

Глава 1. Гидрометеорологические условия Азовского моря и климатические изменения

В первой главе представлен краткий физико-географический очерк региона исследования. Дается оценка географического положения, берегов, рельефа

дна, фунтов, климатообразующих и гидрометеорологических факторов, водного баланса и солености, режима уровня, течений, волнения, процессов перемешивания, радиационных факторов и теплового баланса Азовского моря по литературным данным. Особое внимание уделяется климатическим изменениям, наблюдаемым в современный период. Проводится взаимосвязь между колебаниями, наблюдаемыми в азовском регионе, и глобальными изменениями климата.

Азовское море до недавнего прошлого являлось самым продуктивным в мире рыбопромысловым водоемом, что главным образом определялось исключительно благоприятными физико-географическими и, в частности, гидрометеорологическими условиями его формирования. К ним относятся: внутриконтинентальное расположение Азовского моря в умеренных широтах на южной окраине Русской равнины; малые размеры и мелководье (площадь около 39 тыс.км; объем - 323 км3; средняя глубина - 8.5 м; максимальная - 13 м), большой приток суммарной солнечной радиации (от 4.9 до 5.3 тыс. МДж/м2), положительный за год радиационный баланс, обусловливающий относительно высокую температуру воды характер циркуляции атмосферы

определяющий, в частности, интенсивное ветровое перемешивание вод; большой, относительно объема моря, приток речных вод (около 41 в естественный период и 34-35 км3/год в последние 50 лет), что обусловливает положительный пресный баланс, пониженную, по сравнению с водами океана, соленость (10.6 в естественный период и 11.6%о в современный при колебаниях от 9 в 1932 г. до 13.8%о в 1976 г.). Для Азовского моря характерна малая инерционность и быстрая реакция на изменчивость речного стока и атмосферных процессов, определяющие большую пространственно-временную изменчивость гидрофизических, гидрохимических и биологических характеристик.

Тезис В.И Вернадского о том, что облик каждого морского водоема в значительной части является продуктом климата, относится к Азовскому морю в особенно большой степени. Несмотря на рост антропогенных воздействий ключевыми факторами для Азовского моря остаются климатообразующие процессы и сток. В настоящее время в азовском регионе наблюдается изменение атмосферной циркуляции с восточной на западную составляющую ветров со снижением их скорости (особенно зимой) (рис.1), изменение структуры водного баланса Азовского моря: рост атмосферных осадков, несколько повышенная водность рек (главным образом Кубани) особенно в осенне-зимнее время, уменьшение испарения, изменение характера водообмена с Черным морем, высокое стояние уровня воды. Одновременно можно отметить усиление циклонической деятельности, повышение температуры воздуха (рис.2) и относительное потепление вод, а также увеличение контрастности климата (изменчивости температуры). В связи с понижением солености Азовского моря в современный период температура замерзания воды повысилась, что дает статистически более высокую среднегодовую температуру воды.

Пространственно-временным колебаниям речного стока, метеорологических элементов, гидрофизических, океанографических, биологических параметров экосистемы Азовского моря и климатообразующих процессов характерна квазицикличность, неустойчивая по продолжительности и величинам

аномальностей периодичность, в том числе долговременная (от 2-3 до 15-20 и 8090 лет) (Гаргопа, 2003). Изложенное в первой главе позволяет предположить, что даже в случае продолжения глобального потепления вероятное повышение среднегодовой температуры воздуха в азовском регионе по причинам как природного так и антропогенного характера в ближайшие 15-20 лет вряд ли составит более 1.2-1.3°С по сравнению с концом XIX века и 0.4-0.5°С по отношению к концу XX века, а среднегодовой температуры воды Азовского моря в его прибрежных и поверхностных слоях соответственно более 0.5-0.6°С и 0.2-0.3°С (Гаргопа, 2003).

---- \ /"'» ""—

1010 1615 1920 1925

Данные Линейный тренд

930 1935 1940 1945 1950 1955 1960 1965 Годы

•—Таганрог •• •• Прнморска-Аетаре» ---Тамрюк

- - -Таганрог • • • -Приморсио-Ахтврсх — • • Тяириж #«053 «"-084 #-044

1970 1975 1990 1985 1990 1995 2000 2005 2010

----ЕЙСХ

-- Ейск #•057

- Б»рдж*ж —Бердянск Я1-043

Рис. 1 Среднегодовая скорость ветра Азовского моря по данным 6 ГМС

Годы

Данные - - - Таганрог -Геничесх •• • Приморско-Ахтарск - — Темрюк ----Ейск —Керчь

Линейный -•-Таганрог -Геническ ■ • • • Приморско-Астарск —••Темрюк --Ейск -Керчь

■фвВД да х о 11 ^ ■ 0 04 - 0 10 - 0 04 Я1« 0 07 ^ ■ 0 001

Рис. 2 Среднегодовая температура воздуха Азовского моря по данным 6 ГМС

Глава 2. База данных океанографических характеристик по Азовскому морю за период 1891-2006 гг.

Во второй главе дан краткий обзор существующих баз данных по Азовскому морю. Представлена сформированная при непосредственном участии автора база данных (БД) океанографических наблюдений Южного научного центра Российской академии наук (ЮНЦ РАН), обоснованы принципы организации БД, структура и используемые форматы, предложены новые подходы с применением ГИС-технологий к формированию базы океанографических данных. Описаны процессы сбора и обработки получаемой информации, формализация данных, принципы и приемы контроля качества данных, в том числе дубликатов. Автор является администратором океанографической БД, принимает участие в ее разработке и наполнении информацией, проводит контроль качества данных (Кулыгин, Дашкевич, 2006; Архипова, Дашкевич, Кулыгин, 2006; Дашкевич, 2007; Архипова и др., 2007; Бердников, Дашкевич, 2007). Представлена реализованная ЮНЦ РАН вместе с коллегами из Лаборатории морского климата Национального центра океанографических данных (NODC/NOAA, USA) общедоступная БД Азовского моря (http://nodc.noaa.gov/OC5/AZOV2008) в форме Климатического атласа Азовского моря (Climatic Atlas..., 2008). Дано описание полученного продукта.

БД содержит более 120 тыс. океанографических и гидрологических станций за период с 1891 года по настоящее время (литературные данные, Интернет-ресурсы и материалы экспедиционных исследований ЮНЦ РАН и Азовского филиала ММБИ КНЦ РАН) с информацией по гидрологии, гидрохимии и метеорологии (табл.1), а также численности, биомассе и видовом составе гидробионтов (всего почти 100 параметров). Все данные можно разделить на две большие категории: регулярные наблюдения на прибрежных ГМС и экспедиционные материалы.

БД формируется на основе принципов полноты, стандартизации, простоты, надежности и качества. Основным требованием к информации, поступающей в БД является полнота и неизменность заносимых данных, для реализации этого предусмотрена возможность хранения данных в разных единицах измерения с возможностью автоматического пересчета и комплексное формирование информации в виде традиционных порейсовых массивов («in situ»). Принцип стандартизации предполагает, что должен использоваться фиксированный перечень ключевых слов и таксономических кодов, для которых определены все возможные дополнительные характеристики и область применимости. В основу предлагаемого подхода к формализации данных для морских экосистемных исследований положен международный формат NOAA (для внешнего доступа) и линейный формат ЮНЦ РАН (для внутреннего пользования) (Матишов и др., 2005; Кулыгин, Дашкевич, 2006; Архипова и др., 2007). Разнообразные справочники (более 50), в том числе разработанные специалистами Всемирной метеорологической организации (WMO) и Национальной администрацией по океану и атмосфере США (NOAA), позволяют производить контроль качества вводимых данных, согласуясь с мировыми стандартами, и постоянно поддерживать базу в непротиворечивом состоянии. Принцип простоты определяется включением

в БД в первую очередь первичных наблюденных, а не расчетных величин. Надежность и качество - важный элемент при формировании любой БД.

Таблица 1

Перечень гидрометеорологических и гидрохимических параметров в океанографической базе данных Азовского моря за период 1891-2006 гт.

Характеристики водной среды Число измерений

температура 34517/89203"

соленость 16724

хлорность 6711

давление 545

электропроводность 499

абсолютное содержание растворённого кислорода 8142

относительное содержание растворённого кислорода 2694

рн 3523

окисляемость кислорода 1110

фосфаты 4180

общее содержание фосфора 370

нитраты 624

нитриты 1699

аммонийный азот 258

силикаты 2090

щелочность 3315

состояние моря 10453/415

тип волнения 2653

направление волнения 9259

прозрачность 16841/39

ледовитость 24

тип льда 65

толщина льда 172/6

сплоченность льда 34

Характеристики воздушной среды Число измерений

абсолютная влажность 3221

относительная влажность 3166/25008

атмосферное давление 2412

температура воздуха 11221/31421

общая облачность 10020/25400

тип облачности 2181

скорость ветра 18010/29926

направление ветра 18785/28348

видимость 3428

погода 321/1435

Примечание: *- все показатели относятся к воде;

** - в знаменателе указано количество измерений на береговых постах.

При участии автора для БД ЮНЦ РАН разработана многоуровневая система с двойным контролем качества данных, позволяющая эффективно проверять информацию и отсеивать дубликаты (Кулыгин, Дашкевич, 2006; Дашкевич, 2007; Бердников, Дашкевич, 2007). Данные принципы были разработаны в ММБИ КНЦ РАН совместно с коллегами из Лаборатории морского климата Национального центра океанографических данных (NOAA, USA), и модифицированы в ЮНЦ РАН. Пространственная привязка осуществляется на новой батиметрической карте Азовского моря (Матишов, 2006) с помощью геоинформационной системы ArcGIS 9.2, что позволяет использовать для анализа данных широкий набор инструментов ГИС. Автор является администратором представленной БД, его роль отражена на организационной схеме от «источника данных» до «общедоступной базы данных» представленной ниже (рис.3).

Рейсовый отчет

Литература

Другие БД

Администратор БД

Общедс Б ступная д

П 1С

Актуальная БД

Рис.3 Организационная схема БД ЮНЦ РАН

Для работы с БД с применением современного программного обеспечения разработана компьютерная система, включающая три взаимосвязанных блока: 1) собственно океанографическую базу данных; 2) комплекс программ для работы с табличной информацией; 3) ориентированный на современные географические информационные системы (ГИС) комплекс программ для обработки пространственно-распределенной информации. Программа, обеспечивающая работу с БД реализована в среде Access 2000 специалистом ЮНЦ РАН Кулыгиным В.В.. Автор принимал непосредственное участие в разработке форм интерфейса программы, структуры пользовательских файлов, формировании справочников (Кулыгин, Дашкевич, 2006; Архипова, Дашкевич, Кулыгин, 2006).

Основываясь на разработанной океанографической БД ЮНЦ РАН, Мурманским морским биологическим институтом с Азовским филиалом и с привлечением данных мирового центра данных (NODC/NOAA (США)) в рамках проекта GODAR в 2006 году был издан «Climatic Atlas of the Sea of Azov 2006», a в 2008 году- «Climatic Atlas of the Sea of Azov 2008» - его вторая расширенная версия (рис. 4) (Climatic Atlas...,2006; Climatic Atlas..., 2008). Автор является соавтором обеих монографий. Атласы содержат первичные океанографические данные представленные на CD-диске, собранные в Азовском море, Керченском проливе и прилегающей части Чёрного моря в период 1891-2006 годов. Построены месячные климатические вертикальные разрезы и карты распределения температуры и солёности на поверхности и горизонтах 5 и 10

метров. В состав Атласа включены редкие книги и статьи в электронном формате по истории освоения Азовского моря, изучению его климата, а также фотографии, дающие представление о природе региона и его истории.

Southern Scientific Center Russian Academy of Sciences, RUSSIA; Murmansk Marine Biological Institute, RUSSIA; Ocean Climate Laboratory, NODC/NOAA, USA

Атлас содержит первичныв океанографические данные, представленные на CD-ROM, собранные в Азовской море и Керченском пролива в период 1891-2006 годов специалистами Академии наук, Министерства по рыболовству и Гидрометеорологической службы России. Приводятся ежегодные месячные карты распределения данных, месячные климатические вертикальные разрезы температуры и солёности и климатические карты температуры и солёности на поверхности и горизонтах 5 и 10 метров. Рассматривается трехмерная гидродинамическая модель Азовского моря. Для оцвнки её адекватности проводится сравнение климатических полей солёности, построенных по данным измерений, с климатическими полями, которые рассчитаны на основе модели. Обсуждаются межгодовые изменения температуры воздуха в прилегающих к Азовскому морю районах за период 1885-2006 годов с точки зрения описания тенденций изменения климата в регионе, в состав настоящего Атласа включены редкие книги и статьи в электронном формата па истории освоения Азовского моря, изучению его климата, а также фотографии, дающие представление о природе региона и его истории.

Рис. 4 Интернет-версия Климатического атласа Азовского моря 2008

Глава 3. Анализ тенденций изменения температурного режима вод открытой части Азовского моря

В третьей главе на основе сформированной БД проанализированы тенденции изменения температурного режима открытой части вод Азовского моря за период 1920-2006 гг.: многолетняя, сезонная и суточная динамика для Таганрогского залива (ТЗ) и собственно моря (СМ). Выполнена статистическая обработка данных, выявлена высокая изменчивость температуры воды Азовского моря. Проведен сравнительный анализ пространственного среднемноголетнего распределения температуры воды Азовского моря по сезонам на основе построенных автором карт (Climatic Atlas..., 2008) и фундаментальных справочных изданий (Гидрометеорологический справочник Азовского моря, 1962; Гидрометеорологические условия шельфовой зоны морей СССР т.З Азовское море, 1986; Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР т.5 Азовское море, 1991).

Температура воды - самый многочисленный параметр в БД. Недостатком имеющихся данных является их не регулярное распределение во времени и пространстве, что затрудняет необходимое для климатологического анализа осреднение. Имеются значительные разрывы во временном ряде наблюдений, которые пока не удалось заполнить. Наиболее обеспечены данными периоды 1926-1935 гг., 1946-1960 гг., 1970-1980 гг. и 1998-2007 гг. Для прибрежных ГМС есть данные только для отдельных лет (1937-1939 гг., 1950-1954 гг., 1958 г., 19691971 гг., 1974-1975 гг.), в основном это температура поверхностного слоя и метеорологические параметры. В данной работе анализировались данные для открытой части Азовского моря.

При анализе временных рядов с постоянной цикличностью возможны два подхода. В первом случае определяется средний для цикла ход параметра и затем анализируются отклонения от полученного среднего хода. Второй подход предполагает проведение анализа изменений параметра во времени отдельно для каждого элемента цикла. Для рассматриваемого параметра цикл равен году, а его элементами являются 12 месяцев. Второй подход, как обладающий большей гибкостью, использован в данной работе для оценки климатических изменений. Сезонные изменения температуры воды Азовского моря, как и других мелководных территорий умеренных широт, выражены очень резко. Месячные значения температуры воды имеют значительно большую изменчивость, чем средние годовые. В связи с вышеизложенным, для корректности проведения анализа был применен графический метод обработки наблюдений (Гидрологический..., 1962), который заключается в построении среднемноголетних кривых годового хода температуры воды для основных квадратов моря. В качестве кривых годового хода были использованы среднемноголетние данные из работы (Гидрометеорологические..., 1986), все имеющиеся данные для открытой части моря были приведены к 15 числу для каждого месяца.

Были выделены поверхностный и придонный слои для ТЗ и поверхность, слои 5 и 10 м для СМ. При анализе месячных графиков многолетнего распределения температуры воды отмечено, что межгодовая динамика температуры воды Азовского моря отличается большой изменчивостью. В отдельные годы наблюдаются значительные отклонения температуры воды от среднемноголетней. Выявлена слабая тенденция к увеличению среднегодовых значений температуры воды. Незначительное повышение среднемноголетней температуры, вероятно, является примером внутривековых колебаний климата и обусловлено сменой циркуляционных процессов с восточной на западную составляющую ветров, увеличением повторяемости циклонов, облачности и количества осадков, а также со снижением скорости ветра и испарения в азовском регионе. Наряду с большой изменчивостью температуры воды показано, что тенденции в многолетней динамике среднемесячной температуры воды для многих месяцев схожи, а для января, февраля и сентября соответствуют колебаниям среднегодовых значений для большинства лет.

В многолетних колебаниях среднегодовой температуры воды Азовского моря выделяется фаза с повышенным температурным фоном с начала 60-х до середины 80-х годов и с конца 80-х - начала 90-х до конца XX века, а между ними фаза с пониженным. В среднем для всего Азовского моря фаза преимущественно пониженных среднегодовых температур воды приходится на период с середины 40-х до конца 50-х годов. Далее следует фаза с повышенным температурным фоном с начала 60-х до середины 80-х годов и с конца 80-х - начала 90-х до настоящего времени, прерываемая кратковременными (1-3 года) похолоданиями. В многолетних колебаниях весенней температуры воды выделяется период пониженных температур с начала 50-х до середины 60-х и повышенных в последующие 15 лет. Далее следует нечеткое 10-летнее похолодание. В последующее время температурный фон в весеннее время повышен. В летний сезон с середины 40-х по середину 60-х отмечаются чередующиеся

кратковременные периоды как резко так и слабо выраженных похолоданий и потеплений. Далее выделяется почти 20 лет с несколько пониженным температурным фоном. Последующие годы до настоящего момента можно охарактеризовать как преимущественно теплые с немногочисленными прохладными годами (1994, 2004, 2008). В многолетних колебаниях осенних температур воды в среднем для всего Азовского моря можно выделить с середины 1940-х гг. 15-летний период похолодания, с отдельными теплыми годами (1952, 1954, 1955). Наиболее четко выделяется период повышенных значений с начала 1960-х по середину 1970-х гт. Последующее время представлено чередующимися кратковременными (2-3 года) похолоданиями и потеплениями. Зимний период конца 1940-х - начала 1960-х гг. характеризуется значениями близкими к норме. С конца 1960-х до начала 1980-х гт. термический режим зим был слабо пониженным. Повышенный температурный фон был свойственен 1960-м и началу 1980-х гг. В последнее время наблюдается чередование как очень теплых, так и относительно холодных зим (1995/96, 1996/97, 2005/06, 2007/08 гт.) при общем несколько повышенном температурном фоне.

Несмотря на достаточно большой объем имеющейся информации о гидрологическом режиме Азовского моря, пространственное распределение температуры воды в научной литературе иллюстрировано достаточно скупо. Чаще всего это карты и схемы, освещающие конкретные условия во время проведения экспедиционных работ. Среднемноголетние карты, дающие общую климатическую характеристику Азовского моря, есть только в некоторых фундаментальных работах по изучению его гидрометеорологического режима. Был проведен сравнительный анализ среднемноголетнего распределения температуры воды в январе, апреле, июле и октябре на поверхностности (рис. 5-6) и в придонном горизонте, основанный на материалах обобщающих работ (Гидрометеорологический..., 1962; Гидрометеорологические..., 1986; Гидрометеорология..., 1991) и сформированной БД.

Для построения полей распределения температуры в работах (Гидрометеорологический..., 1962; Гидрометеорологические..., 1986) применялся графический метод обработки материалов. Можно предположить, что в работе (Гидрометеорология..., 1991) применялся аналогичный метод, т.к. поля распределения (Гидрометеорологические..., 1986) и (Гидрометеорология..., 1991) идентичны. Нами для построения температурных полей использовался следующий подход: Азовское море было разделено на квадраты размером 10x10 км. Для сглаживания неравномерностей в распределении станций открытой части моря в пределах месяца так же был применен графический метод обработки наблюдений (Гидрологический..., 1962; Гидрометеорологические..., 1986). В качестве кривых годового хода были использованы среднемноголетние данные из работы (Гидрометеорологические..., 1986). Для каждого месяца рассчитывалось значение температуры в узлах регулярной сетки (середина квадрата). Среднемесячные значения для каждого узла сетки рассчитывались по всем измерениям, находящимся в радиусе 20 км от этого узла, если число океанографических станций было больше трех. Отсутствие данных помечалось специальным кодом. Были построенные карты пространственного распределения температуры воды для поверхности, горизонтов 5 и 10 м.

Рис. 5. Пространственное распределение температуры воды в январе и апреле на поверхности: а - январь, г - апрель (Гидрометеорологический..., 1962); б - январь, д - апрель (Гидрометеорологические..., 1986); в - январь, е - апрель (данная работа; Climatic Atlas..2008)

Осреднение по пространству проводилось по формуле (1) Хер = [Zj(X/(R¡+d)Y ]/[Z¡(l/(Ri+d)4, R¡ < Rmax, (1)

где: Xcp - среднее значение в рассматриваемом узле сеточной области; X¡ -значение рассматриваемой характеристики на i-й станции; R¡ - расстояние от узла сеточной области до i-й станции, км; Rnlax - радиус влияния, км; d, у - параметры, d=5 км, у = 1.4.

Общая тенденция, выявленная при сравнении карт в работах (Гидрометеорологический..., 1962; Гидрометеорологические..., 1986; Гидрометеорология..., 1991) и (Climatic Atlas..., 2008) — в распределении изотерм на картах от 1962 к 2008 году прослеживается увеличение площади «теплых» полей для зимнего и весеннего сезонов и увеличение «холодных» - для осеннего

(рис.5-6). Для лета выраженная тенденция не прослеживается. Эта же закономерность сохраняется и при сравнении кривых годового хода температуры воды для ТЗ и СМ. В наибольшей степени наблюдаемая тенденция сказывается на увеличении вариабельности (контрастности) в пространственно-временном распределении температуры воды. Вероятно, изменение среднемноголетней температуры воды обусловлено сменой циркуляционных процессов с восточной на западную составляющую ветров и является примером внутривековых колебаний климата.

Рис. 6. Пространственное распределение температуры воды в июле и октябре на поверхности: а - июль, г - октябрь (Гидрометеорологический..., 1962); б - июль, д - октябрь (Гидрометеорологические..., 1986; Гидрометеорология..1991); в - июль, е - октябрь (данная работа; Climatic Atlas..., 2008)

Вертикальное распределение температуры воды для Азовского моря иллюстрировано еще более скудно, чем пространственное, в основном это конкретные условия во время проведения экспедиционных работ на вековых или

произвольных разрезах. В нашей работе (Climatic Atlas..., 2008) впервые были построены среднемноголетние вертикальные океанографические разрезы (рис.7) для всех 12 месяцев вдоль линии, проходящей по наиболее глубоководной части Азовского моря от устья р. Дон до Керченского пролива общей длинной 350 км. Процедура построения климатических разрезов подобна процедуре построения климатических полей с осреднением значений температуры и солёности воды в узлах регулярной сетки с шагом 5 км вдоль линии профиля и 1 м по глубине. При осреднении рассматривались все станции, расположенные в радиусе 20 км от расчетного узла сетки. Вертикальное распределение температуры воды хорошо согласуется с пространственным. При анализе профилей вертикального распределения отмечено, что влияние донских и черноморских вод отчетливо прослеживается для всех сезонов года, наиболее ярко в холодный период.

Рис. 7. Среднемноголетние разрезы от устья р. Дон до Керченского пролива (а - январь, б - апрель, в — июль, г — октябрь)

Высказана и на основе статистического анализа частоты распределения температуры воды подтверждена гипотеза об увеличении ее контрастности. Построены графики для ТЗ (поверхность, дно) и СМ (поверхность, 5 и 10 м), проведен сравнительный анализ сезонных изменений температуры воды по плотности ее распределения в открытой части Азовского моря. Для сравнения были выделены 3 временных периода: 1913-1945 гг., 1946-1984 гг. и 1985-2006 гг. Основным критерием для разделения на первый и второй периоды было распределение информации в БД и масштабное изменение в гидрологическом режиме Азовского моря, а именно построение Цимлянского гидроузла (1952 г.). Выделение третьего периода приурочено к наблюдению ярко выраженного тренда снижения ветровой активности в азовском регионе (с середины 1980-х гг.). В

результате проведенного анализа отмечено увеличение контрастности в распределении температур Азовского моря с течением времени, «нормальная» кривая в распределении температуры воды в современный период для большинства месяцев года трансформирована.

Наблюдаемые тенденции изменений температуры воды в Азовском море не однозначны, бесспорно, лишь незначительное повышение среднемноголетней температуры, что вероятно является примером внутривековых колебаний климата. Тенденции, отмеченные нами в азовском регионе для выделенных периодов, обеспеченных данными, очень схожи с тенденциями, наблюдаемыми для юга европейской территории России в целом. Это может являться дополнительным фактом в пользу необходимости и важности изучения климатических изменений на региональном уровне для понимания глобальных процессов.

Глава 4. Математическое моделирование температурного режима и тепловой баланс Азовского моря

В главе 4 на основе сформированной автором базы данных и математической балансовой модели, разработанной научным руководителем C.B. Бердниковым (Бердников, 2004), проведено моделирование температурного и ледового режимов, а также теплового баланса Азовского моря для периода 1920-2008 гг. Автором проведена адаптация модели к условиям Азовского моря, выполнен расчет и сравнение полученных результатов с литературными источниками и первичными данными из БД ЮНЦ РАН.

Моделирование климатических изменений стало едва ли не основным исследовательским методом в XXI веке. При этом далеко не всегда для оценки реальных эффектов используется база данных, собранная в экспедициях за длительный период времени. Целью работы была верификация модели температурного режима для периода, наиболее обеспеченного данными (19202006 гг.) и совместный анализ (данных наблюдений и модельных траекторий) многолетних тенденций изменения температурного и ледового режимов, а также элементов теплового баланса моря. Для расчета температурного и ледового режимов в качестве внешних факторов используются суммарная солнечная радиация, температура и относительная влажность воздуха, облачность, скорость ветра, температура речных и черноморских вод. В качестве основы использовались материалы наблюдений прибрежных ГМС, а также информация из БД (табл.1). Верификация модели температурного режима заключалась в подборе эмпирических коэффициентов для ряда параметров, в частности затрат тепла на испарение, теплового излучения водной поверхности и противоизлучения атмосферы. Для сравнения результатов использовались оценки среднегодовой температуры воды по 6 ГМС из работы (Гаргопа, 2003), коэффициент корреляции между расчетной температурой воды и этими данными равен 0.86 (рис. 8). Кроме этого, полученные результаты сравнивались со справочной информацией из литературных источников и первичными данными из БД, обобщенными в работе (Climatic Atlas..., 2008) (рис. 9-10). Показано хорошее соответствие расчетной и наблюденной температуры воды. Сделан вывод, что модель является адекватной для условий Азовского моря и может быть применена для исследований климатических изменений в азовском регионе.

1920 1925 1930 1935 1940 1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 19S0 1985 1990 1995 2000 2005 2010

Годы

Рис. 8 Динамика среднегодовой температуры воды Азовского моря (А) и диаграмма соответствия (Б); 1 - расчет, 2 - оценка по данным 6 ГМС (Гаргопа, 2003).

* • Is«

1920 1930 1940 1950 1960 1970 1850 1990 2000 2010 1920 1930 1940 1950 1660 1970 1980 1990 2000 2010

ГОЛЫ ГОДЫ

20 -SSA^xyVs-üjVv-

« • .».. ♦ ......

£ • ♦ • .

» ♦

1930 1940 1950 1960 1970 I960 ГОДЫ

2000 2010 1920 1930 1940 1950 1900 1970 19В0 1990 20» 2010

ГОДЫ

Va-/.4 > V

1920 1930 1940 1950

) 1970 1990 1990 2000 2010 1920 1930 1940 1950 1S60 1970 19в0

годы гады ■-«1 ♦ •-»1

2000 2010

♦ ♦ * ♦ ♦ û.

Рис. 9. Сравнение результатов расчета (al) динамики температуры воды Азовского моря с осредненными натурными данными (a) (Climatic Atlas..., 2008)

В рамках модельных расчетов была восстановлена динамика ледового режима Азовского моря (рис. 10). Так как данных о ледовой ситуации еще

меньше, чем наблюдений за температурой воды в холодный сезон, ориентироваться приходится на немногочисленные публикации. Однако, при сравнении результатов расчета с исследованиями работ (Гидрометеорологический..., 1962; Гидрометеорологические..., 1986; Матишов и др., 2008) можно отметить, что модель адекватно рассчитывает ледовую обстановку как для суровых (1927-1928, 1941-1942, 1953-1954, 2005-2006 г. и др.) так и для мягких (1935-1936, 1937-1938, 1947-1948, 1954-1955, 2006-2007 г. и др.) зим (рис.10). По результатам расчета отмечено снижение ледовитости в Азовском

море в современный период.

декабрь

:-:Ñ у'.уу"'''1" У.' .....У ■■•

1930 1940 1950 1969 1970 I960 ГОДЫ

2000 ЗОЮ

19Э0 1940 1950 1960 1970 I960 1990 2000 ГОДЫ

япва^в

1920 19Э0 1940 1950 I960 1970 I960 1990 2000 ГОДЫ

февраль

Февраль

hito годы

L :МШ*]Ыт

Рис. 10 Сравнение результатов расчета (al) динамики температуры воды Азовского моря по месяцам с натурными данными (a) (Climatic Atlas..., 2008), осредненньми в пределах месяца, оценка ледовитости (б) и толщины льда (в)(%)

Короткопериодные колебания в рядах составляющих радиационного баланса, а также метеорологических величин (температура воздуха, аномалии атмосферного давления, осадки) показывают наличие связи между атмосферными факторами и изменениями составляющих радиационного баланса (Покровский и др., 2004). Связь долговременных колебаний потоков тепла и осадков с глобальным изменением климата также отмечена в ряде исследований (Sellers et al.,1986;

Покровский и др., 2004 и др.), было интересно проверить ее наличие для Азовского моря. Был проведен расчет элементов теплового баланса для периода 1920-2008 гт. Линейная аппроксимация многолетней динамики элементов теплового баланса показывает общую тенденцию изменений за рассматриваемый период (рис. 11).

3800 -

3700 3600 3500 3400 3300 2ЁОО' 2500 2400 2300 ■ 2200 2100 2000 1900 1800 1700 2 1600 1500 1400 1300 1200 1100 100

(Г = 0.11

(Г = 0.41

(Г =0.55

Я = 0.46

Я2 = 0.22

(Г =0.11

-*- а -*-б в -*-г -*-д —е Рис. 11 Многолетняя динамика составляющих теплового баланса в Азовском море: а - поглощенная радиация, б - эффективное излучение, в - радиационный баланс, г - расход тепла на испарение, д - контактный теплообмен, е - тепловой баланс.

Показано статистически значимое снижение затрат на испарение, увеличение эффективного излучения и уменьшение радиационного баланса с течением времени. Первое вероятно связано с наблюдаемым снижением скорости ветра в азовском регионе, второе и третье - с усилением циклонической деятельности. Кроме этого, отмечен некоторый рост поглощенной радиации, что вероятно связано с наблюдаемым в последней четверти XX в. по данным многих актинометрических станций России отрицательным трендом альбедо в зимний период (Покровский и др., 2004), в случае Азовского моря это может быть связано с большим количеством мягких зим относительно суровых (Шишкин и др., 20012002; Дьяков, Иванов, Горбач, 2002; Матишов и др, 2008; Боровская, Ломакин, 2008). Сравнение среднемноголетней годовой величины элементов теплового

баланса по результатам нашего расчета с информацией, приведенной в литературе, представлено в таблице 2.

Таблица 2

Среднемноголетние годовые значения элементов теплового баланса (МДж/м2)

Параметр район Источник

расчет автора Гидрометеоро -логия..., 1991 Гидрометеорологический...,1962 Спичак, 1963

Период расчета (годы)

1920-2008 до 1986 1891-1958 1946-1960

Тепло на образование/ таяние льда СМ - ±40-60 - -

ТЗ - ±80-100 - -

АМ ±70 - ±58.6

Суммарная радиация СМ - 5250 - -

ТЗ - 4850 - -

АМ 3350-3750 - 3559-3978 4773-5192

Радиационный баланс СМ 1250-1650 2700-2750 - -

ТЗ 1400-1700 2400 - -

АМ 1300-1650 - - 2805

Эффективное излучение СМ 1850-2400 1590 - -

13 1700-2200 1460 - -

АМ 1750-2200 - 1256 1465-1758

Поглощенная радиация СМ 3350-3750 4200-4300 - -

ТЗ 3300-3700 3800-4000 - -

АМ 3350-3750 - - 4480

Затраты тепла на испарение СМ 2100-2500 2000 2512 -

ТЗ 2150-2550 2200-2500 1465 -

АМ 2170-2540 - 1884-2303 1968-2554

Турбулентный теплообмен между водой и атмосферой СМ -70...-300 -150...-200 - -

ТЗ -150...-370 -520 - -

АМ ■160...-370 - -126...-293 -360...-611

Примечание: СМ - собственно море; ТЗ - Таганрогский залив; АМ - Азовское море

В заключении по результатам выполненных в диссертационной работе исследований сформулированы следующие выводы:

1. В результате работы получен принципиально новый конечный продукт — общедоступная комплексная мегабаза океанологических данных по Азовскому морю за период более 100 лет. Ключевым элементом создания БД для экологических исследований является формализация процедур описания первичной информации, контроль ее качества и исключение дубликатов. Создание общедоступных БД за многолетний период на основе принципов полноты, стандартизации, простоты, надежности и качества заносимых данных, формирует полноценное информационное обеспечение для исследований климата морских систем. Объединение в одной базе на единых методических позициях всей совокупности данных, получаемых в море, открывает новые перспективы для

палеоэкологических реконструкций, прогнозирования климата, морской деловитости, биопродуктивности и рыбопромысловой урожайности, вычленения антропогенной составляющей в глобальной изменчивости.

2. На основе полученной базы данных был проанализирован температурный режим открытой части Азовского моря с помощью новых информационных технологий. Выявлены следующие особенности.

Термическая структура вод Азовского моря характеризуется ярко выраженной сезонной перестройкой, что обусловлено годовым циклом теплообменом между атмосферой и поверхностью моря. На общем фоне незначительного увеличения среднегодовой температуры воды отмечено некоторое потепление для весеннего и зимнего сезонов, и похолодание для осеннего при колебаниях в ту или другую сторону для отдельных месяцев и районов. Для лета выраженная тенденция не прослеживается. Выявлено увеличение контрастности в пространно-временном распределении температуры воды для всех сезонов. Температурный режим Азовского моря отличается большой изменчивостью. В отдельные годы отмечаются значительные отклонения температуры воды от среднемноголетней. Вместе с тем тенденции в изменениях среднемесячной температуры воды для января, февраля и сентября соответствуют колебаниям среднегодовых значений для большинства лет. Незначительное повышение среднемноголетней температуры, вероятно, является примером внутривековых колебаний климата и обусловлено сменой циркуляционных процессов с восточной на западную составляющую ветров, с увеличением повторяемости циклонов, облачности и количества осадков, а также со снижением скорости ветра и испарения в азовском регионе. Выявленные тенденции согласуются с данными многочисленных исследователей, как азовского региона, так и климата планеты в целом, что может являться дополнительным фактом в пользу необходимости и важности изучения климатических изменений на региональном уровне для понимания глобальных процессов.

3. Представленная балансовая модель, адаптированная автором для условий Азовского моря, адекватно отражает изменения температурного режима и теплового баланса, поддерживает наблюдаемые тенденции снижения солености, потепления климата, усиления циклонической деятельности, увеличение количества осадков и снижение ветровой активности в азовском регионе в современный период и может быть применена для исследований климатических изменений в азовском регионе.

4. В результате анализа данных наблюдений и результатов расчета сделан вывод о влиянии на наблюдаемый рост температуры воды Азовского моря (кроме зафиксированного повышения температуры воздуха) дополнительных факторов:

- в связи с понижением солености в современный период температура замерзания воды повысилась, что дает статистически более высокую среднегодовую температуру воды;

- уменьшение скорости ветра приводит к некоторому снижению затрат тепла на испарение, что также может способствовать повышению температуры;

- в свою очередь усиление циркуляции в азовском регионе и рост температуры воды могут влиять на снижение радиационного баланса и рост эффективного излучения.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Дашкевич Л.В., Кулыгин В.В. Сравнительный анализ среднемноголетнего распределения температуры воды Азовского моря по сезонам // Вестник ЮНЦ РАН, Т.4, № 3,2008. С. 64-71.

2. Дашкевич Л.В. Применение ГИС для создания электронного атласа Азовского моря // 1-я ежегодная научная конференция студентов и аспирантов базовых кафедр ЮНЦ РАН. Материалы молодежной конференции (Ростов н/Д, 15-21 апреля 2005 г.) Ростов-на-Дону: изд. ЮНЦ. 2005. С. 277-279.

3. Матишов Г.Г., Смоляр И.В., Зуев А.Н., Голубев В.А., Дашкевич Л.В., Бердников C.B. Новые технологии архивирования данных и построения компьютерных морских климатических и биологических атласов // Современные информационные и биологические технологии в освоении ресурсов шельфовых морей, М.: Наука. 2005. С. 9-35.

4. Матишов Г.Г., Дашкевич Л.В., Бердников C.B., Голубев В.А. Разработка электронного климатического атласа Азовского моря // Экология, экономика, информатика. XXXIII школа-семинар «Математическое моделирование в проблемах рационального природопользования» Тез. Докладов (Новороссийск, 12-17 сентября 2005 г.), Ростов н/Д. 2005. С. 142-144.

5. Дашкевич Л.В. Технология построения климатических карт электронного атласа Азовского моря // Материалы второй ежегодной научной конференции студентов и аспирантов базовых кафедр ЮНЦ РАН (Ростов-на-Дону, 5-26 апр. 2006 г.). Ростов н/Д: изд. ЮНЦ РАН. 2006. С. 56-57.

6. Кулыгин В.В., Дашкевич Л.В. Разработка и реализация океанографической базы данных ЮНЦ РАН и АФ ММБИ // Современные климатические и экосистемные процессы в уязвимых природных зонах (арктических, аридных, горных): Тезисы докл. Междун. Науч. Конф. (г. Азов, 5-8 сентября 2006 г.) Ростов н/Д: изд. ЮНЦРАН, 2006. С. 119-121.

7. Архипова O.E., Дашкевич Л.В., Кулыгин В.В. Принципы организации океанографической базы данных // Экология. Экономика. Информатика. XXXIV школа-семинар «Математическое моделирование в проблемах рационального природопользования» (11-16 сентября 2006 г.) Ростов н/Д: изд. СКНЦ ВШ, 2006. С. 129-133.

8. Matishov G., Matishov D., Gargopa Yu., Dashkevich L., Berdnikov S., Baranova O., Smolyar I. Climatic Atlas of the Sea of Azov 2006. G. Matishov, S. Levitus, Eds., NOAA Atlas NESDIS 59, U.S. Government Printing Office, Washington, D.C., 2006,103 pp., CD-ROM.

9. Дашкевич Л.В. Основные принципы и приемы контроля качества данных // Материалы третьей ежегодной научной конференции студентов и аспирантов базовых кафедр ЮНЦ РАН (Ростов-на-Дону, 5-24 апреля 2007 г.). Ростов-на-Дону: изд. ЮНЦ РАН, 2007. С. 46-47.

10. Архипова O.E., Бердников C.B., Дашкевич Л.В., Дженюк С.Л., Кулыгин В.В. Новые информационные технологии в задачах экосистемного мониторинга Азовского моря / Экосистемные исследования Азовского, Черного, Каспийского морей и их побережий. Т.9. - Апатиты: изд. КНЦРАН, 2007. С. 14-22.

11. Бердников C.B., Дашкевич JI.B. Анализ закономерностей годового климатического цикла изменения температуры и солености Азовского моря и контроль качества данных // Экология. Экономика. Информатика. XXXV школа-семинар «Математическое моделирование в проблемах рационального природопользования» Тез. докладов (п. Дюрсо, 10-15 сентября 2007 г.) Ростов н/Д: изд. СКНЦВШ, 2007. С. 159-162.

12. Матишов Г.Г., Матишов Д.Г., Гаргопа Ю.М., Бердников C.B., Дашкевич JI.B., Левитус С. (S.Levitus), Баранова О. (О. Baranova), Смоляр И. (I. Smolyar) Информационное обеспечение исследований климата морских систем (на примере Азовского моря) // Большие морские экосистемы России в эпоху глобальных изменений (климат, ресурсы, управление): Материалы междун. Науч. Конф. (г. Ростов н/Д, 10-13 октября 2007 г.). Ростов-на-Дону: изд. ЮНЦ РАН, 2007. С. 86-92.

13. Climatic Atlas of the Sea of Azov 2008. Matishov G., Matishov D., Gargopa Yu., Dashkevich L., Berdnikov S., Kulygin V., Archipova O., Chikin A., Shabas I., Baranova O., Smolyar I. Climatic Atlas of the Sea of Azov 2008. G. Matishov, S. Levitus, Eds., NOAA Atlas NESDIS 65, U.S. Government Printing Office, Washington, D.C., 2008, 148 pp., CD-ROM..

14. Матишов Г.Г., Матишов Д.Г., Гаргопа Ю.М., Дашкевич Л.В., Бердников С.В, Кулыгин В.В., Архипова O.E., Чикин А.Л., Шабас И.Н., Левитус С., Баранова О., Смоляр И. О Климатическом атласе Азовского моря 2008 // Современные проблемы морской инженерной экологии (изыскания, ОВОС, социально-экономические аспекты): Материалы междун., науч., конф. (г. Ростов н/Д, 9-11 июня 2008 г.), Ростов н/Д: изд. ЮНЦ РАН, 2008. С. 173-175.

15. Дашкевич Л.В., Бердников C.B. Анализ многолетней изменчивости температурного режима вод Азовского моря с использованием математического моделирования // Экология. Экономика. Информатика. XXXVI школа-семинар «Математическое моделирование в проблемах рационального природопользования» Тез. Докладов (п. Дюрсо, 8-14 сентября 2008 г.) Ростов н/Д: изд. ЦВВР, 2008. С. 55-56.

16. Матишов Г.Г., Бердников C.B., Степаньян О.В., Беспалова Л.А., Ковалева Г.В., Поважный В.В., Сёмин В.Л., Кренёва К.В., Польшин В.В., Дашкевич Л.В., Коваленко Е.П., Шохин И.В., Набоженко М.В., Лужняк В.А. Комплексный экосистемный подход с использованием современных информационных технологий при проведении экологического картирования акватории и береговой зоны Азовского моря // Наука Кубани, 2008. №3. С. 57-63.

17. Дашкевич Л.В., Бердников C.B. Математическое моделирование температурного режима и тепловой баланс Азовского моря // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2008. № 4. С. 24-30.

Печать цифровая. Бумага офсетная. Гарнитура «Тайме». Формат 60x84/16. Объем 1,0 уч.-изд.-л.

Заказ № 1056. Тираж 100 экз. Отпечатано в КМЦ «КОПИЦЕНТР» 344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Суворова, 19, тел. 247-34-88

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Дашкевич, Людмила Владимировна

Введение.

Глава 1. Гидрометеорологические условия Азовского моря и климатические изменения.

1.1 Географическое положение, берега, рельеф дна, грунты.

1.2 Радиационные факторы.

1.3. Тепловой баланс Азовского моря.

1.4. Циркуляция атмосферы.

1.5 Ветровой режим.

1.6. Температурный режим воздуха.

1.7. Влажность, облачность, осадки и испарение.

1.8. Речной сток, водообмен с Черным морем и соленость.

1.9. Режим уровня, течения, волнение, процессы перемешивания.

1.10. Температурный режим вод.

1.11. Ледовый режим.

1.12. Взаимосвязь с глобальными изменениями климата.

Глава 2. База данных (БД) океанографических характеристик по

Азовскому морю за период 1891-2006 гг.

2.1. Обзор БД с информацией по Азовскому морю.

2.2. Океанографическая БД ЮНЦ РАН.

2.2.1.Принципы формирования БД.

2.2.2. Структура БД.

2.2.3. Организация работы с БД.

2.2.3.1. Источники данных.

2.2.3.2. Формализация данных.

2.2.3.3. Пополнение БД и контроль качества данных.

2.3. Использование БД для создания Климатических атласов Азовского моря.

Глава 3. Анализ тенденций изменения температурного режима вод открытой части Азовского моря.

3.1. Многолетняя динамика температуры воды.

3.2. Сравнительный анализ пространственного среднемноголетнего распределения температуры воды Азовского моря по сезонам.

3.2.1. Материал и методы.

3.2.2. Пространственное распределение температуры воды.

3.2.3. Вертикальное распределение температуры воды.

3.3. Сравнительный анализ сезонных изменений температуры воды по плотности ее распределения.

3.4. Среднемноголетние суточные изменения температуры воды.

Глава 4. Математическое моделирование температурного режима ^ и тепловой баланс Азовского моря.

4.1. Компартментальная модель Азовского моря.

4.1.1. Описание гидрологического модуля.

4.1.2. Параметризация потоков тепла через границу «вода-лед- ^ атмосфера».

4.1.3. Модель ледового режима.

4.2. Внешние факторы, влияющие на температурный режим.

4.3. Анализ результатов расчета температуры воды и сопоставление с данными наблюдений.

4.4. Тепловой баланс поверхности моря.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Анализ многолетней изменчивости температурного режима вод открытой части Азовского моря с использованием геоинформационных технологий и математического моделирования"

Актуальность темы.

Тепловое состояние деятельного слоя океанов и морей сильно влияет на погоду и климат не только над обширными водными просторами, но и далеко в глубь континентов, что делает изучение поля температуры воды важной составной частью в решении основных проблем комплекса современных наук о Земле. Тенденции изменения многолетнего климатического фона за отрезки времени порядка нескольких десятков лет могут проявляться как в масштабах обширных областей климатической системы, так и в локальных пространственных масштабах (Smed, 1947-1967; Fieux, Stommel, 1975, 1976; Будыко, 1980; Paltridge, Woodruff, 1981). Результаты измерений всего комплекса физических параметров в любой точке Мирового океана в принципе должны содержать информацию о тенденциях долговременной изменчивости процессов в океане (Федоров, Островский, 1986).

В настоящее время считается общепризнанным, что гидрометеорологические условия, представляют собой фактор первостепенной важности, всесторонний учет которого является обязательным для рационального проведения работ в море, их правильного планирования и безаварийного осуществления.

Высокая временная и пространственная изменчивость термического режима Азовского моря всецело определяется его географическим положением и мелководностью. Термические условия определяют начало и скорость прохождения всех жизненно важных процессов у гидробионтов (начало и характер нерестового хода; сроки нереста и развития икры, личинок, молоди; начало кормовых миграций) и хозяйственную деятельность человека, например, судоходство и промысел. При резких изменениях температуры воды в море неоднократно наблюдалась массовая гибель промысловых видов рыб — хамсы, судака, тарани и даже осетровых (Аведикова и др., 1991). Термический режим зимы в значительной мере определяет химический и биологический режим Азовского моря весной, и частично летом. После суровых зим уменьшается концентрация органических веществ, возрастает содержание минеральных солей, на базе которых весной активно развивается фитопланктон. Обратная зависимость наблюдается после мягких зим (Спичак, Шеломов, 1960; Ковалева, 2008). С 1960-х годов в условиях повышения температурного фона и ослабления ветровой активности наблюдается резкое ухудшение кислородного режима Азовского моря, что приводит к заморам рыбы в Азовском море (Кукса, Гаргопа, 2004).

Развитие натурных исследований гидрометеорологического режима Азовского моря шло по пути организации гидрометеостанций (ГМС) и постов (ГМП) на побережье. Информация о гидрологических условиях открытой части моря поступала как попутная с судов различного назначения. Лишь в конце XIX - начале XX вв. Ф.Ф. Врангелем (1873г.) (Врангель, 1875), а позже Н.И. Андрусовым, И.Б. Шпиндлером (1890-1891 гг.) (Шпиндлер, Врангель, 1899) и JI.B. Антоновым (1913-1914 гг.) (Антонов, 1926) были организованы специальные экспедиционные исследования гидрологии открытой части моря. Однако эти исследования, несмотря на всю их ценность, носили эпизодический характер и позволяли осветить только конкретные условия во время проведения этих работ. Более планомерный характер носили исследования Азово-Черноморской научно-промысловой экспедиции (1922-1928 гг.) под руководством Н.М. Книповича (Книпович, 1932), результатом которых явилась фундаментальная оценка особенностей гидрометеорологических режимов Азовского и Черного морей.

Систематическое изучение температурного режима прибрежных вод Азовского моря началось с 1923 г., когда была организована сеть гидрометеорологических станций и постов. К концу 1980-х годов действовало свыше 20 прибрежных станций для сбора ежедневной гидрометеорологической информации (Гидрометеорологический., 1962;Гидрометеорологические., 1986).

В 1928-1932 гг. регулярные наблюдения проводились Азово-Черноморской рыбохозяйственной станцией. С 1932 г. эти работы были продолжены Азово-Черноморским научно-исследовательским институтом рыбного хозяйства и океанографии (АзЧерНИРО). В 1936 г. Государственным управлением гидрометеослужбы СССР была организована система стандартных гидрологических разрезов на Азовском море, состоящая из 60 «вековых» гидрологических станций, расположенных на шести гидрологических разрезах. Измерения на них выполнялись Государственным океанографическим институтом (ГОИН) один раз в сезон. В послевоенный период с 1947 г. АзЧерНИРО возобновил экспедиционные работы в открытом море. Материалы публиковались в Морских гидрометеорологических ежегодниках, а с 1961 г. и ежемесячниках Бассейновой гидрометеорологической обсерватории Чёрного и Азовского морей (БГМО ЧАМ), которая координировала все экспедиционные исследования в Азовском море. С 1958 г. большой объем исследований выполняется Азовским научно-исследовательским институтом рыбного хозяйства (АзНИИРХ) (Гидрометеорология., 1991).

После работ Н.М. Книповича было выполнено много исследований подобного направления, результатом которых стал ряд обобщающих монографий (Современный и., 1972; Гидрометеорологический., 1962; Гидрометеорологические., 1986; Гидрометеорология., 1991). Необходимо упомянуть и серию монографий, выпущенных Ростовским государственным университетом и посвященных проблемам рационального, комплексного использования и охраны водных и биологических ресурсов Северного Кавказа (в первую очередь Ресурсы живой., 1980; Водные., 1981; Природные и., 1986).

С 1997 г. Мурманский морской биологический институт (ММБИ) начал проводить экспедиционные исследования в Азовском море. В 1999 г. был организован Азовский филиал института, а в 2002 г. на его базе создан Южный научный центр Российской академии наук (ЮНЦ РАН). С созданием центра наблюдения приобрели более регулярный характер (за этот период было организовано свыше 60 научных экспедиций). Результаты исследований отражены в серии книг (Комплексные., 1998; Современное., 1999; Закономерности., 2000; Среда., 2001; Экосистемные., 2002; Матшпов и др., 2003; Комплексный., 2004; Экосистемные., 2005-2007).

В 2004 г. ЮНЦ РАН, ММБИ совместно с Лабораторией морского климата Национального центра океанографических данных НОАА (США) начали работу по формированию базы данных океанографических наблюдений в Азовском море. Результатом стало издание Климатического атласа Азовского моря 2006 (Climatic Atlas., 2006), который содержал первичные данные по 14289 станциям. В 2006-2007 гг. работа по поиску и архивации данных была продолжена, новая версия базы данных, представленная в Климатическом атласе Азовского моря 2008 (Climatic Atlas., 2008), содержит 34517 морских станций и 89203 наблюдения на береговых постах за период 1891-2006 гг. Цель и задачи работы.

В связи с неоднозначностью климатических изменений в азовском регионе в современный период целью диссертационных исследований является оценка тенденций в изменениях температуры вод Азовского моря с помощью новых информационных технологий, а также проверка возможности применения компартментальной модели для восстановления и прогнозирования теплового и ледового режима водоема.

Для достижения цели решались следующие задачи:

1. Анализ гидрометеорологических условий формирования температурного режима вод Азовского моря;

2. Создание общедоступной наиболее полной океанографической базы данных по Азовскому морю;

3. Анализ тенденций изменения температурного режима вод открытой части Азовского моря на основе сформированной базы данных;

4. Моделирование температурного режима и теплового баланса Азовского моря. Настоящая работа состоит из четырех частей, посвященных решению приведенных главных задач.

Материалы и методы исследований. Объектом исследования является Азовское море. В основу работы положены результаты исследований, проведенных в ЮНЦ РАН, в том числе и экспедиционных, полученные автором в качестве исполнителя отдельных тем и разделов, связанных с формированием базы данных ЮНЦ РАН и анализом современного состояния и изменения режима Азовского моря. Помимо этого использовались опубликованные результаты исследований научных учреждений Госкомгидромета, Академии наук СССР и РАН, Госкомрыболовства РФ, а также фондовые материалы ММБИ КНЦ РАН и ЮНЦ РАН. Все вышеперечисленные материалы были обобщены в базе данных ЮНЦ РАН, в сборе, формализации, контроле качества данных и последующей обработке которых автор принимал непосредственное участие.

Для решения поставленных задач в работе использованы как стандартные, так и оригинальные методы исследований. Работы проводились в соответствии с действующими наставлениями, руководствами и методическими указаниями. Диссертация подготовлена и завершена в ЮНЦРАН. Научная новизна работы

• создана наиболее полная из общедоступных база океанографических данных Азовского моря;

• предложены новые подходы с применением ГИС-технологий к формированию базы океанографических данных;

• проанализированы тенденции изменения температурного режима открытой части вод Азовского моря за период 1920-2006 гг.;

• построены среднемноголетние месячные поля распределения температуры воды на поверхности, горизонтах 5 и 10 м, обновляющие представления о распределении данного параметра, опубликованные более 20 лет назад;

Практическое значение

Общедоступная база данных по Азовскому морю и прилегающей территории включена в Международный банк данных по Мировому океану (представлена на интернет-сайте http://nodc.noaa.gov/OC5/AZOV2008). Разработанные в диссертации подходы и полученные результаты могут быть использованы при оценке климатических изменений в экосистемном мониторинге водоема, выполнения сценарных прогнозов при изменении климатических факторов с помощью адаптированной к условиям Азовского моря балансовой модели. Результаты исследований могут быть использованы для целей планирования, разработки схем рационального природопользования и охраны природных ресурсов.

Результаты работы используются в лекционных курсах и на практических занятиях в рамках учебных дисциплин «Гидрометеорологические базы данных», «Практическая океанология», «Основы моделирования морских экосистем» на кафедре Океанологии геолого-географического факультета Южного федерального университета.

Основные защищаемые положения

Апробация работы. Основные положения и выводы, содержащиеся в диссертации, докладывались автором на ежегодных конференциях студентов и аспирантов базовых кафедр ЮНЦ РАН (г. Ростов н/Д, 2005-2007), Международной научной конференции «Современные климатические и экосистемные процессы в уязвимых природных зонах (арктических, аридных, горных)» (г. Азов, 2006), Всероссийской XXXIII-XXXVT школе-семинаре Экология. Экономика. Информатика. «Математическое моделирование и проблемы рационального природопользования» (г. Новороссийск, 2005-2008), Международной научной конференции «Большие морские экосистемы России в эпоху глобальных изменений (климат, ресурсы, управление)» (г. Ростов н/Д, 2007), Международной научной конференции «Современные проблемы морской инженерной экологии (изыскания, ОВОС, социально-экономические аспекты)» (г. Ростов н/Д, 2008).

Результаты работы являются составной частью монографий «Климатический атлас Азовского моря» 2006г. и 2008 г. (Climatic Atlas of the Sea of Azov, 2006, Climatic Atlas of the Sea of Azov, 2008), подготовленных в рамках Программы «Климат и глобальные изменения» (США), а также проектов "Спасение и архивация глобальных океанографических данных" (GODAR) и "База данных Мирового океана", поддержанных Межгосударственной океанографической комиссией (ЮС) ЮНЕСКО. Сложившиеся в процессе работы над диссертацией теоретические представления и методические подходы реализованы в ходе научных исследований в рамках программы фундаментальных исследований ОНЗ РАН «Развитие технологий мониторинга, экосистемное моделирование и прогнозирование при изучении природных ресурсов в условиях аридного климата», а также работах по грантам РФФИ: 1) № 06-05-96700-рюга: «Экологическое картирование акватории Азовского моря и береговой зоны на основе комплексного экосистемного мониторинга и современных информационных технологий»; 2) № 09-05-96535: «Оценка воздействия аварийных разливов нефтепродуктов на морскую среду и береговую зону Керченского пролива».

Результаты работы отражены в 16 публикациях, в том числе в 4 коллективных монографиях и 2 статьях в рецензируемых журналах, одна из них в издании, рекомендованном ВАК РФ. Ряд положений диссертации изложен в 7 научно-исследовательских отчетах, 2 международных совместно реализуемых проектах ЮНЕСКО/МОК/ГОДАР (ЮНЦ - ММБИ - NOAA (США)) при составлении которых автор являлся исполнителем. Отчеты хранятся в фондах ЮНЦ РАН.

Заключение Диссертация по теме "Океанология", Дашкевич, Людмила Владимировна

Выводы:

Рассчитана динамика температуры воды и элементов теплового баланса Азовского моря за период 1920-2008 гг. Проведено сравнение полученных результатов с литературными источниками (Гидрометеорологический., 1962; Гидрометеорологические., 1986; Гидрометеорология., 1991) и первичными данными из БД ЮНЦ РАН, обобщенными в работе (Climatic atlas., 2008). Представленная балансовая модель адекватно отражает изменения температурного режима и теплового баланса, поддерживает наблюдаемые тенденции снижения солености, потепления климата, усиления циклонической деятельности, увеличение количества осадков и снижение ветровой активности в азовском регионе в современный период, и может быть применена для исследований климатических изменений в азовском регионе.

В результате анализа данных наблюдений и результатов расчета сделан вывод о влиянии на наблюдаемый рост температуры воды Азовского моря дополнительных факторов (кроме зафиксированного повышения температуры воздуха), а именно:

- уменьшение скорости ветра приводит к некоторому снижению затрат тепла на испарение, что также может способствовать повышению температуры.

- в свою очередь усиление циклогенеза в азовском регионе и рост температуры воды могут влиять на снижение радиационного баланса и рост эффективного излучения.

4оо.оо

300 00 200 00 100.00 ooo

•—a-«—б -*— в—*— r-Ж-д-6

Рис. 4.12 Многолетняя динамика составляющих теплового баланса в ТЗ: а - поглощенная радиация, б - эффективное излучение, в - радиационный баланс, г — расход тепла на испарение, д - контактный теплообмен, е - тепловой баланс.

3800.00 370000 3600 00 3500 00 3400.00 3300 00 320000 3100.00 3000.00 2900.00 2800.00 2700 00 260000 2500 00 2400.00 2300 00 2200.00 2100 00 j 2000.00 1900.00 1800 00 1700.00 -I 1600.00 1500 00 1400.00 -I 1300.00 1200.00 MOO.OO -1000.00 900 00 eoo.oo

700 00 eoo.oo

500.00 400 00 300.00 20000 too oo ooo -100.00 ■200.00 -300.00 ■400.00

R - 0.4081

ЬГ

1Й20 1925 1930 1935 1940 1945 1950 1955 ,„J960 1! r2 = 0.0324

Рис. 4.13 Многолетняя динамика составляющих теплового баланса в СМ: а - поглощенная радиация, б - эффективное излучение, в - радиационный баланс, г - расход тепла на испарение, д - контактный теплообмен, е - тепловой баланс.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате работы получен принципиально новый конечный продукт — общедоступная комплексная мегабаза океанологических данных по Азовскому морю за период более 100 лет. Ключевым элементом создания базы данных для экологических исследований является формализация процедур описания первичной информации, контроль ее качества и исключение дубликатов. Создание общедоступных БД за многолетний период на основе принципов полноты, стандартизации, простоты, надежности и качества заносимых данных, формирует полноценное информационное обеспечение для исследований климата морских систем.

Объединение в одной базе на единых методических позициях всей совокупности данных, получаемых в море, открывает новые перспективы для палеоэкологических реконструкций, краткосрочного и долгосрочного прогнозирования климата, морской ледовитости, биопродуктивности и рыбопромысловой урожайности, вычленения антропогенной составляющей в глобальной изменчивости.

На основе полученной базы данных был проанализирован температурный режим открытой части Азовского моря с помощью новых информационных технологий. Выявлены следующие особенности.

Термическая структура вод Азовского моря характеризуется ярко выраженной сезонной перестройкой, что обусловлено годовым циклом теплообмена между атмосферой и поверхностью моря. На общем фоне незначительного увеличения среднегодовой температуры воды отмечено некоторое потепление для весеннего и зимнего сезонов, и похолодание для осеннего при колебаниях в ту или другую сторону для отдельных месяцев и районов. Для лета выраженная тенденция не прослеживается. Выявлено увеличение вариабельности в пространственно-временном распределении температуры воды для всех сезонов. Температурный режим Азовского моря отличается большой изменчивостью. В отдельные годы отмечаются значительные отклонения температуры воды от среднемноголетней. Вместе с тем тенденции в изменениях среднемесячной температуры воды для января, февраля и сентября соответствуют колебаниям среднегодовых значений для большинства лет. Незначительное повышение среднемноголетней температуры, вероятно, является примером внутривековых колебаний климата. Повышение среднемноголетней температуры воды обусловлено сменой циркуляционных процессов с восточной на западную составляющую ветров, с увеличением повторяемости циклонов, облачности и количества осадков, а также со снижением скорости ветра и испарения в азовском регионе.

Выявленные автором тенденции согласуются с данными многочисленных исследователей, как азовского региона, так и климата планеты в целом, что может являться дополнительным фактом в пользу необходимости и важности изучения климатических изменений на региональном уровне для понимания глобальных процессов.

С помощью боксовой математической модели, основанной на уравнениях водного, солевого и теплового балансов, рассчитана динамика температуры воды и элементов теплового баланса, а также ледовый режим Азовского моря за период 1920-2008 гг. Проведено сравнение полученных результатов с литературными источниками и первичными данными из БД ЮНЦ РАН. Отмечено, что представленная балансовая модель адекватно отражает изменения температурного режима и теплового баланса, поддерживает наблюдаемые тенденции снижения солености, потепления климата, усиления циклонической деятельности, увеличение количества осадков и снижение ветровой активности в азовском регионе в современный период. Сделан вывод, что представленная балансовая модель может быть применена для исследований климатических изменений в азовском регионе.

В результате анализа данных наблюдений и результатов расчета сделан вывод о влиянии на наблюдаемый рост температуры воды Азовского моря кроме зафиксированного повышения температуры воздуха) дополнительных факторов, а именно:

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Дашкевич, Людмила Владимировна, Ростов-на-Дону

1. Адаменко В.Н., Кондратьев К.Я. Глобальные изменения климата и их эмперическая диагностика // Антропогенные воздействия на природу Севера и его экологические последствия. Апатиты, 1999. С. 17-35.

2. Алексеев Г.В., Священников П.Н. Естественная изменчивость характеристик климата северной полярной области и северного полушария. // Л.: Гидрометеоиздат, 1991.159 с.

3. Антонов А.Е. Крупномасштабная изменчивость элементов экосистемы Балтийского моря и ее прогнозирование // Автореф. дис. д. г. н. Л: 1982. 51 с.

4. Антонов А.Е. О гелио- и геофизической (климатической) обусловленности современного спада биопродуктивности Балтийского моря. // Тез. докл. 10 межд. конф. по промысл, океанол. СПб. 20-23 мая, 1997, М., 1997. С. 12-13.

5. Антонов А.Е. О современном климатическом тренде и ожидаемой естественной эволюции биопродуктивности морских экосистем // Тез. докл. УП Всесоюз. конф. по проблемам промыслового прогнозирования. Мурманск: ПИНРО, 1998. С. 30-33.

6. Антонов А.Е. Современные климатические изменения в Северной Атлантике и их влияние на режим Балтики и других морей ETC // Пленарные доклады VIII Всесоюз. конф. по пром. океанологии (г.Ленинград, 15-19 октября 1990 г.). М.: 1990. С. 107-118.

7. Антонов Л. Материалы по гидрологии Азовского моря // Записки по гидрографии Т.51.Л. 1926. с.195-224.

8. Антропогенные изменения климата / под ред. М.И. Будыко и А.Ю. Израэля. Л., Гидрометеоиздат, 1987.

9. Бабкин В.И., Будыко М.И., Соколов А.А. Водные ресурсы и водообеспеченность СССР в настоящем и будущем. // Генеральные докл. V Всесоюзного гидрологического съезда. Т.П, Гидрометеоиздат, JL, 1986, с. 84-118.

10. И.Бабкин В.И., Постников А.Н. О роли циклонической деятельности в формировании стока Волги, Дона и Днепра // Водные ресурсы. 2000. Т. 27, № 1. С. 106 -108.

11. Бабкин В.И., Шикломанов И.А. Водные ресурсы СССР в настоящем и будущем // Проблемы современной гидрологии, Л., Гидрометеоиздат, 1989, С. 124-134.

12. Бердников С.В. Разработка и применение компартментальных моделей для изучения пространственных характеристик морских экологических систем. Дисс. на соиск. учен. степ, доктора географ. Мурманск, 2004. —335 с.

13. Бердников С.В., Беспалова Л.А. Применение математических методов при исследовании пространствено-временной структуры береговой зоны Азовского моря в целях марикультуры //Сб. тр. 4- Всесоюз. конф. по географии Мирового Океана Л. 1989. С. 159.

14. Бердников С.В., Кузнецов А.В. Компартментальная модель гидрологических и гидрохимических характеристик Азовского моря //Среда, биота и моделирование экологических процессов в Азовском море/Коллектив авторов.-Апатиты: Изд-во ЮНЦ РАН, 2001. С. 263-281

15. Беспалова ЛА. Экологическая диагностика и оценка устойчивости ландшафтнойструктуры Азовского моря. Изд. ООО «ЦВВР», Ростов н/Д 2006. - 271 с.

16. Бомер-Кристенсен С. Кто и каким образом определяет политику, касающуюся изменений глобального климата? // Изв. РГО. 2000. Т. 132, вып. 3. С. 6-22.

17. Боровская Р.В., Ломакин П.Д. Особенности ледовых условий в Азовском море и Керченском проливе в зимний сезон 2005/06 г. // Метеорология и гидрология, 2008. №7. с. 67-72.

18. Бронфман А.М. Современный гидролого-гидрохимический режим Азовского моря и возможные его изменения // Рыбохозяйственные исследования Азовского моря, Тр. АзНИИРХ, вып. 10, г.Ростов н/Д 1972. с.20-41.ч

19. Бронфман А.М., Дубинина В.Г., Макарова Г.Д. Гидрологические и гидрохимические основы продуктивности Азовского моря. -М.: Пищ. Пром., 1979. 288 с.

20. Будыко М.И. Климат в прошлом и будущем. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. - 351 с.

21. Будыко М.И., Винников К.Я. Влияние изменений глобального климата на водные ресурсы. //Тез. докл. VВсесоюз. гидрол. съезда. Л., Гидрометеоиздат, 1986. С. 11-12.

22. Будыко М.И, Винников К.Я., Менжулин Г.В. Современное изменение климата // Проблемы современной гидрологии, Л, Гидрометеоиздат, 1989, с. 108-124.

23. Будыко М.И, Гройсман П.Я. Потепление 80-х годов // Метеорология и гидрология. 1989. №3. С. 5-10.

24. Будыко М.И., Ефимова Н.А., Лугина К.М. Современное потепление // Метеорология и гидрология. Моск. Отдел. Гидрометеоиздат, М:, 1993, №7. С.29-34.

25. Будыко М.И, Борзенкова И.И., Менжулин Г.В, Семенов К.И. Предстоящие изменения регионального климата//Изв.РАН. Сер. География. 1992. №4. с.36-53.

26. Будько М.И, Берлянд Т.Б., Зубенок Л.И. Методика климатологических расчетов составляющих теплового баланса. Тр. ГГО. Вып. 48,1954.

27. Верещагин М.А., Переведенцев Ю.П., Шантальский К.М. О многолетних колебаниях среднегодовой температуры воздуха в Казани // Известия РГО. 1991. Т.131. Вып. l.C. 55-59.

28. Винников КЛ. Закономерности современных изменений климата и режима увлажненности территории СССР // Тез.докл. V Всесоюз. гидрол. съезда. Секция водных ресурсов и водного баланса. JL, Гидрометеоиздат. 1986. С. 29-30.

29. Винников С.Д., Проскуряков Б.В. Гидрофизика. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. -247 с.

30. Водные ресурсы. Изд-во. Ростовского университета. 1981.248 с.

31. Врангель Ф.Ф. О физических исследованиях в Черном и Азовском морях // Мор. сб. 1875. №12. С. 9-29.

32. Гандин Л.С., Каган Р.Л. Статистические методы интерпритации метеорологических данных.—Гидрометеоиздат, Л., 1976.360 с.

33. Гаргопа Ю.М. Гидрометеорологические условия формирования режима биогенных веществ в Азовском море // Экосистемные исследования Азовского моря и побережья. Апатиты, Из-во КНЦРАН, 2002. С. 167-192.

34. Гаргопа Ю.М. Закономерности многолетней динамики океанографических процессов и компонентов биоты Азовского моря // Среда, биота и моделирование экологических процессов в Азовском море. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2001. С.44-71.

35. Гаргопа Ю.М. Климатические изменения экосистем южных морей // Экосистемные исследования Азовского, Черного, Каспийского морей. Т.УШ. — Апатиты: Изд. КНЦ РАН, 2006. с. 17-31

36. Гаргопа Ю.М. Крупномасштабные изменения гидрометеорологических условий формирования биопродуктивности Азовского моря. Дисс. Докт. Геогр. Наук., Мурманск. 2003.467 С.

37. Гаргопа Ю.М. Крупномасштабные колебания в системе Азовского моря // Новейшие экологические феномены в Азовском море (вторая половина XX века). T.V. Апатиты: изд. КНЦРАН, 2003. С. 14-220.

38. Гаргопа Ю.М. Сопряженность изменчивости структуры гидрофизических полей

39. Азовского моря с колебаниями характеристик его гидрометеорологического режима в современных условиях // Комплексный мониторинг среды и биоты Азовского бассейна, Т.VI- Апатиты: изд. КНЦРАН, 2004. с. 59-80.

40. Гидрологический справочник морей СССР. т. Ш Азовское море. вып. 2— Гидрометиздат, Л. -М., 1937. С. 227-465.

41. Гидрометеорологические условия шельфовой зоны морей СССР. Т. 3. Азовское море. Л:, 1986.218 с.

42. Гидрометеорологический справочник Азовского моря. Л.: Гидрометеоиздат. 1962. 853с.

43. Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Т. V. Азовское море. СПб.: Гидрометеоиздат. 1991.237 с.

44. Голицын Г.С. Изменения климата в настоящем и будущем // Метеорология и гидрология. 1987. №6. С. 116-121.

45. Гоптарев Н.П., Гаргопа Ю.М., Заклинский Г.В., Шишкин В.М. Температура воды // Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Азовское море, т.5. СПб, 1991. с.56.

46. Дашкевич Л.В. Основные принципы и приемы контроля качества данных // Материалы третьей ежегодн. науч. конф. студентов и аспирантов базовых кафедр ЮНЦ РАН (Ростов н/Д 5-24 апреля 2007). Ростов н/Д: изд. ЮНЦ РАН, 2007. С. 46-47.

47. Дашкевич Л.В. Применение ГИС для создания электронного атласа Азовского моря // 1-я ежегод. науч. конф. студентов и аспирантов базовых кафедр ЮНЦ РАН. Материалы молодеж. конф. (Ростов н/Д 15-21 апреля 2005) Ростов н/Д: изд. ЮНЦ РАН, 2005. с.277-279.

48. Дашкевич Л.В. Технология построения климатических карт электронного атласа Азовского моря // Материалы П-й ежегод. науч. конф. студентов и аспирантов базовых кафедр ЮНЦ РАН (Ростов н/Д 5-26.04.2006). Ростов н/Д: ЮНЦ РАН. 2006. С. 56-57.

49. Денисов В.В. Эколого-географические основы устойчивого природопользования вшельфовых морях (экологическая география моря). // Апатиты: Изд-во КНЦ РАН. 2002.502 с.

50. Дерюгина Н.П, Ларин Л.Г., Сенников В.А. и др. Вековой режим атмосферных осадков в Москве // Метеорология и гидрология. 1987. № 1. С. 56-60.

51. Дмитриев А.А. Изменчивость атмосферных процессов Арктики и её учёт в долгосрочных прогнозах. // СПб.: Гидрометеоиздат. 1994.207 с.

52. Добровольский С.Г. Простая динамико-стохастическая модель крупных аномалий поверхностной температуры воды в океане // Метеорология и гидрология, 1982. № 6. С. 68-75.

53. Доронин Ю.П. Тепловое взаимодействие атмосферы и гидосферы в Арктике. Л.: Гидрометеоиздат, 1969.298 с.

54. Дроздов О.А. Учет влияния ожидаемых изменений климата при обосновании переброски стока// Тез. докл. V Всесоюз. гидрол. съезда. Л. Гидромегиздат, 1986. С. 96-97.

55. Дьяков Н.Н., Горбач С.Б., Тимошенко Т.Ю. Тенденции многолетних изменений ледовых условий Азовского моря // Тр. УкрНИГМИ. 1999. 247 - с.244-249.

56. Дьяков Н.Н., Фомин В.В. Межгодовые колебания уровня Азовского моря // Тр. Укр.НИГМИ. -2000.- 248.- с. 248-253.

57. Дьяков Н.Н., Фомин В.В., Горбач С.Б. Ледовый режим Азовского моря в суровые зимы // Тр. Укр.НИГМИ. 2000.- 248.- с. 134-145.

58. Елизаров А.А. Долгопериодные температурные колебания глобального характера // Тез докл. XI Всерос. конф. по промысловой океанологии. (Калининград, 14-18сентября 1999), М., 1999. С.20-21.

59. Ефимова Н.А., Строкина Л.А., Байкова И.М. и др. Изменения температуры воздуха и облачности в 1967-1990 гг. на территории бывшего СССР // Метеорология и гидрология. 1994. № 6. С. 6-69.

60. Жукова С.В., Куропаткин А.П., Шишкин В.М. и др. Гидрометеорологический режим Азовского моря в 2004 году // Проблемы гидрометеорологии и геоэкологии: Сб.науч.тр. Ростов н/Д: изд. СК НЦВШ АПСН, 2005.-е. 160-166.

61. Закономерности океанографических и биологических процессов в Азовском море. Ред. Г.Г. Матишов. Апатиты: Изд. КНЦРАН. 2000.436 с.

62. Захаров В.Ф. Похолодание Арктики. — Проблемы Арктики и Антарктики, 1974. № 45, с. 13-20.

63. Ивлиева О.В. Техногенная седиментация Таганрогского залива (Азовское море) // Автореф. дисс. к.г.н. Ростов-н/Д, 1997.23 с.

64. Ивлиева О.В., Сорокина В.В. Интенсивность абразии и ветровая активность на российском побережье Азовского моря // Современные технологии мониторинга и освоения природных ресурсов южных морей. Ростов н/Д. 2005.

65. Ивлиева О.В., Сорокина В.В. Поступление эолового материала на акваторию Азовского моря // Современные проблемы аридных и семиаридных экосистем юга России, Изд-во ЮНЦРАН, 2006. С.493-504.

66. Исаев А.А. Экологическая климатология // Научный мир, М., 2001. с.354-357.

67. Климатический режим Арктики на рубеже XX и XXI веков // СПб: Гидрометеоиздат. 1991.200 с.

68. Клименко Л.В. Об изменениях климата в центре и на юге ЕТР в холодном полугодии текущего столетия // Метеорология и гидрология. 1998. № 11. С. 59-64.

69. Клименко Л.В. Циркуляция атмосферы над европейской территорией СССР в теплое время года//Метеорология и гидрология. 1994. № 8. С. 44-51.

70. Книпович Н.М. Гидрологические исследования в Азовском море // Труды Азово-Черноморской научно-промысловой экспедиции. М.: 1932. вып. 5.495 с.

71. Книпович Н.М. Гидрология морей и солоноватых вод (в применении к промысловому делу). М., JL: Пищепромиздат, 1938. 510 с.

72. Комплексные экологические исследования Азовского моря (по итогам экспедиции ММБИ на э/с «Гидрофизик», сентябрь 1997 г.) Ред. Г.Г.Матишов. Мурманск: ООО «МИП-999». 1998.64 с.

73. Комплексный мониторинг среды и биоты Азовского бассейна. Т.6. Ред. Г.Г. Матишов. Апатиты: Изд. КНЦРАН. 2004.369с.

74. Кондратович К.В. Антропогенные геофизические и космические факторы изменения циркуляционных эпох и уровня Каспия // Водные ресурсы, 1994, Том 21, № 6. С. 623-630.

75. Косарев А.Н. Природно-хозяйственные проблемы южных морей. // Южные моря. М.: Знание. 1984. С. 5-46.

76. Краус Е. Взаимодействие атмосферы и океана. JL: Гидрометеоиздат. 1976. -295 с.

77. Кукса В.И., Гаргопа Ю.М. Современная оценка гидрологических условий формирования биопродуктивности Азовского моря // Водные ресурсы, 2004, т 31. №4. С489-497.

78. Куропаткин А.П. Закономерности формирования вертикальной устойчивости вод Азовского моря // Основные проблемы рыбного хозяйства и охраны рыбохозяйственных водоемов Азово-Черноморского бассейна: Сб. науч.тр. АзНИИРХ, Ростов н/Д, 1996. с. 136-137.

79. Лаппо С.С., Рева Ю.А. Сравнительный анализ долгопериодной изменчивости уровня Черного и Каспийского морей // Метеорология и гидрология. 1997. № 12. с. 63-75.

80. Лурье П.М., Панов В.Д. Влияние изменений климата на гидрологический режим р. Дон в начале XXI века. // Метеорология и гидрология, 1999. № 4. С. 90 — 97.

81. Лурье П.М., Панов В.Д., Ткаченко Ю.Ю. Река Кубань: гидрография и режим стока. — СПб.: Гидрометеоиздат, 2005. — 494 с.

82. Луц Н.В. Вековые изменения температуры воздуха на восточном побережье Азовского моря (на примере г. Таганрога) // Эколого-геогр. вестник Юга России. 2000. №3. С. 47-52.

83. Луц Н.В. Многолетняя изменчивость скорости ветра в восточном Приазовье. // Метеорология и гидрология, № 2.2001. С. 98-102.

84. Макштас А.П. Тепловой баланс арктических льдов в зимний период. JL: Гидрометеоиздат. 1984. -67 с.

85. Матишов Г.Г. Батиметрия и закономерности формирования рельефа дна Азовского моря // Экосистемные исследования Азовского, Черного, Каспийского морей. Т.УШ. Апатиты: изд. КНЦРАН, 2006. с. 31-42

86. Матишов Г.Г. Морские экосистемы Арктики в условиях глобальных климатических изменений // Вековые изменения морских экосистем Арктики: климат, морской перигляциал, биопродуктивность. Сб.науч.тр. ММБИ КНЦРАН, Апатиты, 2001. с.5-10.

87. Матишов Г.Г., Абраменко М.И., Гаргопа Ю.М., Буфетова М.В. // Новые экологические феномены в Азовском море второй половины 20 века. Т.5.-Апатиты: изд. Кольского научного центра РАН, 2003. 442 с.

88. Матишов Г.Г., Денисов В.В. Экосистемы и биоресурсы европейских морей России на рубеже XX и XXI веков: Препр. Мурманск: ООО "МИП-999", 2000.124 с.

89. Матишов Г.Г., Матишов Д.Г., Бердников С.В., Сорокина В.В., Левитус С., Смоляр И.В. Внутривековые флуктуации климата Азовского моря (по термохалинным данным за 120 лет) // Доклады академии наук, 2008, т. 422, № 1, с. 106-109.

90. Матишов Г.Г., Матишов Д.Г., Гаргопа Ю.М. Климатогенные изменения экосистем южных морей в условиях антропогенных воздействий // Известия РАН. Серия географическая, 2008. № 3, с. 26-34.

91. Матишов Г.Г., Матишов Д.Г., Ильин Г.В. Основные черты океанографии // Современное развитие эстуарных экосистем на примере Азовского моря, Апатиты,1999.С. 42-72.

92. Матишов Г.Г., Гаргопа Ю.М., Бердников С.В., Дженюк С.Л. Закономерности экосистемных процессов в Азовском море. М.: Наука. 2006.304 с.

93. Мелешко В.П., Катцов В.М., Говоркова В.А. и др. Антропогенныеизменения климата в 21 веке в Северной Евразии // Метеорология и гидрология. 2004. №7. с.5-26.

94. Метальников А.А., Осипенко М.В., Свиридов С.А., Соловьев В.А., Филипчук Ю.Б. Хранилище комплексных океанологических данных // Океанология. 2005. Т. 45. №4. с. 622-628.

95. Методические указания. Расчет турбулентных потоков тепла, влаги, количества движения над морем. Л, 1981. - 56 с.

96. Митчелл Дж. М. Изменяющийся климат. Пер. с англ. — В кн.: Энергия и климат. Л, Гидрометеоиздат, 1981, с. 80-97.

97. Николенко А.В. О долгопериодных изменениях уровня Каспийского моря // Водн. Ресурсы. 1997. т.24. №3. с.261-265.

98. Островский А.Г. Закономерности изменчивости аномалий температуры поверхности воды в Северной Атлантике. — Автореф. дисс. на соиск. уч. степ. канд. геогр. наук. М., МГУ, 1983.-23 с.

99. Панов В.Д, Лурье П.М., Ларионов Ю.А. Климат Ростовской области. Ростов н/Д 2006.487 с.

100. Покровский О.М., Махоткина Е.Л., Покровский И.О., Рябова JT.B. Тенденции межгодовых колебаний составляющих радиационного баланса и альбедо поверхности суши на территории России // Метеорология и гидрология, 2004, № 5. с. 37-46.

101. Природные условия и естественные ресурсы. Природные ресурсы и производительные силы Северного Кавказа. Изд-во Рост, ун-та, 1986.

102. Ресурсы живой фауны. Изд-во Рост, ун-та, 1980.

103. Самойленко B.C. Формирование температурного режима морей. Гидрометиздат, М., 1959.

104. Селютин В.В. Круговорот вещества и поток энергии в экологических системах: от модели системы к системе моделей //Обозрение прикладной и промышленной математики, 1994. Т.1, вып.6. С. 957-973.

105. Сидоренков Н.С., Швейкина В.И. Изменение климатического режима бассейна Волги и Каспийского моря за последние столетия //Водные ресурсы. 1996. Т. 23. №.4. С. 401-406.

106. Славин Л.Б. Тепловой баланс и теплооборот Азовского моря. Тр. БГМО ЧАМ, 1965,вып.З

107. Смирнов Н.П., Воробьев В.Н., Качалов С.Ю. Северо-Атлантическое колебание и климат. СПб.: Изд. РГГМУ, 1998.122 с.

108. Современное развитие эстуарных экосистем на примере Азовского моря. Ред. Г. Г. Матишов. Апатиты: изд-во КНЦ РАН. 1999.366 с.

109. Современный и перспективный водный и солевой баланс южных морей СССР. //Тр. ГОИН, вып. 108. 1972.236 с.

110. Солдатова И.И. Вековые изменения сроков вскрытия рек и их связь с изменениями климата // Метеорология и гидрология, 1993. №9.89-96 с.

111. Спичак М.К., Шеломов И.К. Влияние характера зимы на первичную продуктивность водоемов // Тр. АзНИИРХ, вып. 3,1960. с. 124-129.

112. Среда, биота и моделирование экологических процессов в Азовском море. Ред. Г. Г. Матишов. Апатиты: Изд. КНЦ РАН. 2001.415с.

113. Суховей В.Ф. Изменчивость гидрологических условий Атлантического океана. — Киев: Наукова думка, 1977. 216 с.

114. Терещенко В.В. Гидрометеорологические условия в Баренцевом море в 19851998 гг. Мурманск: Изд. ПИНРО, 1999.176 с.

115. Терещенко В.В. Сезонные и межгодовые изменения температуры и солености воды основных течений на разрезе «Кольский меридиан» в Баренцевом море. Мурманск: Изд. ПИНРО, 1997. 71 с.

116. Угрюмов А.И. Тепловой режим океана и долгосрочные прогнозы погоды. — Л.: Гидрометеоиздат, 1981. 176 с.

117. Федоров К.Н., Островский А.Г. Климатически значащие физические параметры океана, JL, Гидрометеоиздат, 1986.42 с.

118. Хрусталев Ю.П., Андреев С.С., Андриади Ю.Г. Биоклиматические условия Ростовской области. Ростов н/Д, 2002.151с.

119. Цурикова А.П., Шульгина Е.Ф. Гидрохимия Азовского моря. JL, 1964.258 с.

120. Шишкин В.М. Некоторые особенности температурного режима Азовского моря и их рыбопромысловая значимость// Основные проблемы рыбного хозяйства и охраны рыбохозяйственных водоемов Азово-Черноморского бассейна: Сб. науч.тр. Ростов н/Д 1996. с. 126-128.

121. Шнюков Е.Ф., Оловский Г.Н., Усенко В.П. и др. // Геология Азовского моря. Киев, 1974.246 с.

122. Шпиндлер И.Б., Врангель Ф.Ф. Материалы по гидрологии Черного и Азовского морей по экспедициям 1890-1891 // Приложение к выпуску XX записок по гидрографии, СПб, 1899, 80 с.

123. Экосистемные исследования Азовского моря и побережья. T.IV. Ред. Г.Г. Матишов. Апатиты: Изд. КНЦРАН. 2002.450с.

124. Экосистемные исследования Азовского, Черного, Каспийского морей и их побережий. Т. IX. Апатиты: изд-во КНЦ РАН, 2007. - 315 с.

125. Экосистемные исследования Азовского, Черного, Каспийского морей. Т.VIII. -Апатиты: изд. КНЦ РАН, 2006. 298 с.

126. Экосистемные исследования среды и биоты Азовского бассейна и Керченскогопролива. Т. УЛ. Апатиты: Изд. КНЦ РАН. 2005.390с.

127. Barnes, S.L. (1973). Mesoscale Objective Map Analysis Using Weighted Time Series Observations. NOAA Technical Memorandum ERL NSSL-62.60 p.

128. Berner V., Stahl M. // Geowissenschaft und klima Zement-Kalk-Gihs int. 1999. S2. 1. P. 28-32,34-37.

129. Bjerkness J. Atmospheric teleconnections from the equatorial Pacific. — Mon. Wea. Rev, 1969, vol. 97, N 3, p. 163-172.

130. Bjerkness J. Synoptic survey of the interaction of sea and atmosphere in the North Atlantic. -GeophysicaNorvegia, 1962, vol. 24, № 3, p.l 15-145.

131. Busalacci A.J, O'Brien J.J. The seasonal variability in a model of the Tropical Pacific. -J. Phys. Oceanogr, 1980, vol. 10,N 12,p. 1929-1951.

132. Carter D.J. and Draper L. Has the north-east Atlantic be rougher? — Nature, 1988. vol. 332, p.494.

133. Cohen S.J. Scientist-stakeholder collaboration in integrated assessment of climate change: lessons from a case study of Northwest Canada // Environ. Model, and Asses. 1997. V.2.P.281-293.

134. Colebrook J.M. Trends in the climate of the North Atlantic Ocean over the past centure. Nature, 1976, vol. 263, N 5578, p. 576-577.

135. Donguy J.R., Henin C. Climatic teleconnections in the Western South Pacific with El

136. Nino phenomenon.-J. Phys. Oceanogr., 1980, vol. 10,N 12, p. 1952-1958.

137. Fieux M., Stommel H. Historical sea surface temperatures in the Arabian Sea. — Annates de l'lnstitut Oceanographique, Nouvelee series, 1976, t. 52, fasc. 1, p.5-15.

138. Fieux M., Stommel H. Preliminary look at feasibility of using marine reports of sea surface temperature for documenting climatic change in the western North Atlantic. J.Mar. Res, 1975, vol. 33, Suppl, p.83-95.

139. Fieux M. Relation entre temperature de surface oceanique et evolution climatique globale. Oceanis, 1978, t.4, fasc.4, p. 336-348.

140. French National Oceanographic Data Centre. IFREMER / TMSI / LDM / SISMER http://www.ifremer.fr:582 / sismer / sommaire e.html

141. IPCC: Climat Change 1995; Impacts, adaptation and mitigation of climate change / R.T. Watson et al. (Ed.) Cambridge University Press, 1996. 890 p.

142. Karl T.R. et al. Asymmetric trends of daily maximum and minimum temperature: empirical evidence and possible causes.—Bull. Amer. Meteorol. Soc., 1992, vol. 73, No. 12.

143. Karl T.R. et al. Global warming: Evidence for asymmetric diurnal temperature change. -Geophys. Res. Lett, 1991, vol. 18, No. 12.

144. Karl T.R., Kukla G, and Gavin J. Decreasing diumal temperature range in the United States and Canada from 1941-1980. J. Clim. Appl. Met, 1984, No. 23.

145. Kataniemi. Recent trends in temperature and precipitation change in Finland. — Terra, 1990, vol. 102, № 4, pp. 275-283.

146. KNH Climate Reports. Free University of Berlin, 1990.

147. Levitus S. and T. Boyer, 1994: NOAA ATLAS NESDIS 4. World Ocean Atlas 1994. Vol. 4. Temperature. U.S. Gov. Printing Office, Washington D.C. 118pp.

148. Levitus S, Antonov J, Boyer T, Stephens K. Warming of the World Ocean. // Science. 2000. V. 287. P. 2225-2229.

149. Levitus S, Gelfeld R, Boyer T, Johnson D. Reults of the NODC oceanographic data archaeology and rescue projects: Key to oceanographic records documentation. Washington (D.C.), 1994. 73 p. (NODC 19).

150. Mesoscale objective map analysis using weighted time series observations. NOAA Technical Memorandum ERL NSSL-62,60pp.

151. Morris J. Introduction: climate change- prevention or adaptation? // JEA Stud. Edur. -1997.-10-C/13-37.

152. Nicholls R., Hoozemans F., Marchand M. The impact of sea — level rise on coastal areas // Clim. Change and ist impacts: Clob. Perspect.: Some Resent Resoults UK Res. Programme. Dec., 1997 / Met. Off. Dep. Environ. Transp. and Reg. S.l, 1997. P. 14.

153. Paltridge C., Woodruff S. Changes in the global surface temperature from 1880 to 1977 derived from historical records of sea surface temperature. Mon. Wea. Rev., 1981, vol. 109, N12, p. 2427-2434.

154. Reynolds RW. Sea surface temperature anomalies in the North Pacific Ocean. — Tellus, 1978, vol.30, N 2, p. 97-103.

155. Sellers P J., Mintz Y., Sud Y.C. and Duldres A. Simple Biosphere (SiB) Model for use within general circulation models. J.Atmos. Sci., 1986, vol. 43, pp. 505-531.

156. Shonwiese C.-D. // Ki Luft und Kaltetechn. -1999.-35, C/10-17.

157. Smed J. Mounthly anomalies of the surface salinity in the areas of the northern North Atlantic. Annales Biologiques, 1947-1967, vol. 2-22.

158. Smed J. Mounthly anomalies of the surface temperature in the areas of the northern North Atlantic. Annales Biologiques, 1947-1967, vol. 2-22.

159. Tropical Ocean Atmosphere Newsletter. Special Issue П. 1982-1983. Equatorial Pacific Warm Event. October 1983a, N 21. - 34 p.

160. Tropical Ocean — Atmosphere Newsletter. Special Issue. 1982. Equatorial Pacific Warm Event Februaiy 19836, N 16. 20 p.

161. Weber G.R. Long-term decline in frequency of gale-fors winds. — Theoretical and Applied Climatology, 1991, vol. 44, № 61, pp. 43-46.

162. Weber G.R. Tropospheric temperature anomalies in the Northern Hemisphere. 19771986. -IntJ.Climat., 1990, vol.10, № 1, pp. 3-19.

Информация о работе

Дашкевич, Людмила Владимировна
кандидата географических наук
Ростов-на-Дону, 2008
ВАК 25.00.28

Диссертация

Анализ многолетней изменчивости температурного режима вод открытой части Азовского моря с использованием геоинформационных технологий и математического моделирования - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы