Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Изменения температуры воздуха в Европе в период современного глобального потепления

ВАК РФ 25.00.30, Метеорология, климатология, агрометеорология

Автореферат диссертации по теме "Изменения температуры воздуха в Европе в период современного глобального потепления"

УДК 551.583

На правах рукописи

005049871

Салугашвили Руслан Сергеевич

ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА В ЕВРОПЕ В ПЕРИОД СОВРЕМЕННОГО ГЛОБАЛЬНОГО ПОТЕПЛЕНИЯ

Специальность 25.00.30 - метеорология, климатология, агрометеорология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

г 1 ФЕВ 2013

Казань - 2013

005049871

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении «Всероссийский научно-исследовательский институт гидрометеорологической информации - Мировой центр данных»

Научный руководитель: Шерстюков Борис Георгиевич

доктор географических наук, старший научный сотрудник; ФГБУ «ВНИИГМИ-МЦЦ», зав. лабораторией

Официальные оппоненты: Сидоренков Николай Сергеевич

доктор физико-математических наук, старший научный сотрудник; ФГБУ "Гидрометцентр России"; зав. лабораторией планетарной циркуляции и гелиогеофизических исследований

Шанталинский Константин Михайлович

кандидат географических наук, доцент кафедры метеорологии, климатологии и экологии атмосферы; Казанский (Приволжский) федеральный университет

Ведущая организация: Институт географии Российской академии наук

Защита состоится 28 февраля в 15 часов на заседании диссертационного совета Д212.081.20 в Казанском (Приволжском) федеральном университете по адресу: 4200008, г. Казань, ул. Кремлевская, 18, корп. 2, ауд.1211.

Автореферат разослан /5/7 февраля 2013 г.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке им. Н.И.Лобачевского ФГАОУ ВПО «Казанский (Приволжский) федеральный университет»

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат географических наук, доцент

Ю.Г.Хабутдинов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Изучение изменений климата Европы имеют длительную историю. Тренды температуры изучались многими за рубежом (Jones P.D., Folland C.K. Karl T.R., Wallace J.M., Zhang J, Parker, D. E.) и в России (Груза Г.В., Ранькова Э.Я., Переведенцев Ю.П., Шанталинский K.M., Шерстюков Б.Г., Анисимов O.A., Бардин М.Ю., Разуваев В.Н., Булыгина О.Н. и др.). Меньше изучались колебания температуры.

Большое внимание уделялось изучению влияния Атлантики на климат Европы, начиная с работ Бьеркнеса Дж. и Митчела Дж. М. В России этими вопросами занимались Лаппо С.С., Монин A.C., Даценко Н.М., Максимов И.В., Мохов И.И., Гулев С.К., Бышев В.И, Нейман В.Г, Добролюбов С.А., Разоренова O.A. и др. Исследование взаимосвязи взаимодействия океана и атмосферы с климатом в Европе, неразрывно связано с изучением атмосферной циркуляции. В данном направлении работали Семенов В.А., Хон В.Ч., Латиф М., Роекнер Э., Крыжов В. Н., Полонский А.Б, Попова В. В, Шмакин А.Б, Нестеров Е.С, Угрюмов А.И., Wallace J. М., Ворли С. Поиски энергоактивных зон в океане проводились ранее в рамках программы «Разрезы», под руководством Марчука Г.И., но тогда изучались районы наиболее интенсивных сезонных перестроек потоков тепла на границе атмосферы и океана, межгодовые колебания не рассматривались. Результаты работ перечисленных авторов послужили базой для дальнейшего более углубленного изучения проблемы колебаний климата Европы на современных данных.

В настоящей работе сезонные особенности исследовались в меньшей степени, а основное внимание было направлено на изучение межгодовых колебаний среднегодовой температуры воздуха Европы и на изучение возможных причин возникновения этих колебаний. Много места в работе уделено исследованию влияния многолетних колебаний температуры

поверхности океана (ТПО) на температуру воздуха (ТВ) различных районов Европы. Анализируется роль атмосферной циркуляции в формировании пространственных различий в колебаниях температуры воздуха в разных регионах Европы.

Актуальность темы

Потепление климата в Европе в последнее десятилетие становится все заметнее и все чаще приводит к опасным последствиям для человека.

Наряду с парниковым фактором потепления, региональные факторы изменений климата остаются недостаточно изученными.

Актуальность темы определяется необходимостью более глубоких знаний о естественных региональных колебаниях температуры воздуха и об их причинах в эпоху современного глобального потепления.

Актуальность выбора темы диссертации именно сегодня определяется тем, что развитию исследований по этой теме способствует появление новых обширных массивов данных наблюдений за атмосферой и океаном, которые позволяют более детально изучать старые проблемы на новых данных.

Цель работы: Выявить региональные изменения ТВ в Европе и их причины в период современного глобального потепления.

Для достижения цели решались следующие задачи

• Исследовать современные тенденции в изменениях ТВ

• Провести районирование территории Европы по колебаниям ТВ

• Выявить региональные особенности колебаний ТВ Европы

• Установить возможные причины формирования региональных климатических особенностей.

• Оценить вклад океана и неравномерности вращения Земли в изменения ТВ в Европе

Объектом исследования является температура воздуха (ТВ) в Европе в период современного глобального потепления.

Предмет исследования-, региональные особенности, новые тенденции и возможные причины изменений и колебаний ТВ Европы

Методы исследования:

Исследования проводились на основе существующих методов статистического анализа и оценки достоверности полученных результатов. Использованы методы корреляционного анализа, метод анализа трендов, исследовались аномалии и тренды во временных рядах с оценкой статистической достоверности полученных результатов. Визуализация полученных результатов была выполнена на основе Геоинформационных Систем. Использовались программы: Maplnfo и ArcView Gis. В Maplnfo интерполяция осуществлялась методом взвешенных обратных расстояний (Inverse Distance Weighting - IDW)

Исходные данные для обработки:

В работе использованы данные наблюдений за атмосферой на гидрометеорологических станциях мира и за температурой поверхности Мирового океана в узлах географической сетки, данные теплосодержания океана, а также данные об изменениях скорости вращения Земли и продолжительности суток. Привлекались данные об индексах циркуляции атмосферы.

Анализ проводится за период интенсивного глобального потепления с 1976 по 2010, но привлекались данные и за более длительный период. Научная новизна результатов:

• Выявлены новые особенности в изменении пространственной и сезонной структуры потепления климата северного полушария, которые

привели к временному замедлению глобального потепления климата с начала XXI века.

• Предложен авторский индекс влияния Атлантики на колебания ТВ в Европе.

• Установлено, что наилучшие статистические связи колебаний ТВ Европы с ТПО обнаруживаются в тех районах Мирового океана, в которых морские течения встречают препятствия в виде подводных хребтов и цепей островов.

• Показано, что многолетние колебания скорости вращения Земли имеют наилучшую статистически достоверную корреляцию с колебаниями ТПО также в тех районах, в которых морские течения пересекают подводные хребты и цепи островов.

• Получены количественные оценки вклада колебаний скорости вращения Земли в колебания ТПО и оценки вклада колебаний ТПО в колебания ТВ в Европе.

Практическая и теоретическая значимость полученных результатов

Полученные результаты уточняют и развивают существующие представления о формировании изменений и колебаний климата Европы, об их связи с процессами в верхнем слое океана и о роли глобального внешнего фактора - скорости вращения Земли - в модуляции возмущений в океане и в атмосфере. Обнаруженные зависимости и количественные оценки вклада глобального внешнего фактора в колебания ТПО в специфических районах, а также оценки вклада возмущений ТПО в этих районах в колебания климата Европы, могут использоваться при разработке новых физико-математических и статистических моделей климата.

Выводы о существенном вкладе естественных составляющих колебаний климата в общий временной ход изменений регионального климата имеют

теоретическое значение для понимания региональных процессов в климатической системе.

Результаты исследований используются в учебном процессе на кафедре метеорологии, климатологии и экологии атмосферы КФУ в курсе лекций по теории климата и циркуляции атмосферы.

Защищаемые положения:

1. Новые особенности в изменении пространственной и сезонной структуры потепления климата северного полушария, которые сопровождаются замедлением глобального потепления климата с начала XXI века.

2. Авторский индекс - показатель влияния Атлантики на климат Европы.

3. Многолетние колебания температуры воздуха Европы на 25-35 % зависят от колебаний ТПО в районах пересечения морских течений с подводными хребтами.

4. Колебания скорости вращения Земли приводят к появлению синхронных колебаний ТПО Мирового океана преимущественно в районах пересечения морскими течениями подводных хребтов (вклад до 30-45 %) и аналогичных колебаний ТВ в Европе (вклад до 20-30 %)

Апробаиия работы

Материалы исследований докладывались на международных, всероссийских, региональных научных конференциях:

• Международная научная конференция «Проблемы адаптации к изменению климата» (Москва, 2011 г.).

• Международная конференция «Региональные эффекты глобальных изменений климата (причины, последствия, прогнозы)» (Воронеж, 2012 г.).

• 16-я Международная конференция молодых ученых «Состав атмосферы. Атмосферное электричество. Климатические эффекты» (Звенигород, 2012 г.).

• Международная научная конференция по региональным проблемам

гидрометеорологии и мониторинга окружающей среды (Казань, 2012 г.).

7

• Всероссийская конференция молодых специалистов, посвященная 50-летию НПО « Тайфун» (Обнинск, 2010 г).

• Всероссийская конференция молодых ученых, посвященная 55-летию института Прикладной геофизики (Москва, 2011 г).

• Конференция «Использование средств и ресурсов Единой системы информации об обстановке в Мировом океане для информационного обеспечения морской деятельности в Российской Федерации» (Обнинск, 2012 г.).

• Научная региональная конференция Калужского государственного педагогического университета им. К.Э Циолковского (Калуга, 2009, 2010, 2011 и 2012 гг.).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 17 научных работ, в том числе 3 работы опубликованы в журналах, рекомендованных ВАК для кандидатских и докторских диссертаций.

Личный вклад соискателя Все представленные в диссертации результаты и выводы получены в ходе исследований выполненных лично соискателем. Обработка данных метеорологических наблюдений и статистический анализ выполнены по алгоритмам и программам, разработанным соискателем.

Структура и объем диссертации Работа состоит из введения, пяти глав и заключения, содержит 39 рисунков, 6 таблиц. Общий объем работы 139 страниц. Список цитируемой литературы насчитывает 103 источника.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность выбранной темы исследования, сформулированы цель и задачи исследования, определены объект и предмет исследования. Представлены основные положения, выносимые на защиту, а также перечислены основные методы исследований, использованные в работе.

8

В первой главе описано современное состояние вопроса об изменениях и колебаниях климата Европы. Обращено внимание на важность естественных факторов, а также на необходимость исследования изменений климата, учитывая соотношение естественных и антропогенных факторов. Дается перечень источников данных для проведения исследований и описаны применяемые методы статистического анализа данных наблюдений. Описаны методы оценки достоверности полученных результатов.

Во второй главе описаны многолетние тренды изменения температуры в Северном полушарии и новые тенденции последнего десятилетия по результатам исследования соискателя. Показано, что за период 1976-1998 годов в Северном полушарии преобладало потепление климата с трендами до 0.5°С/10 лет и выше, за исключением некоторых участков севера Канады, в которых наблюдалось похолодание с трендами до -0.5°С/10 лет.

В последнее десятилетие на севере Канады похолодание усилилось (тренды -1,5°С/10лет) (рис.1) и произошло расширение областей с отрицательными трендами ТВ и ТПО от -0.1 до -0.5°С/10лет в Северной Америке и прилегающих частях Атлантического и Тихого океанов.

Рис.1.Тренды среднегодовой температуры воздуха над сушей и океаном за 1999-2009гг. ("С/10 лет).

■ =- = 2 5

■ 2..2 49

ж 1.5. .1 99

т 1..1 49

и О.5. О 99

□ О.. О 49

□ -О. 1 ..-О 49

ш -О. 5 .-О 99

ш -1..-1 49

и -1 .5.-1 99

■ -=-1 99

■ >=0.60

□ 0.50...0.59

■ 0.40...0.49

□ 0.30...0.39

□ 0.10...0.29

□ 0

1 -0.1...-0.29

отрицательные тренды появились в последнее десятилетие в средних широтах Тихого океана от побережья Азии до меридиана около 200°в.д., в Северной Африке, на Ближнем Востоке и в Прикаспийском регионе. В основных очагах изменений разного знака тренды температуры статистически значимы. Обращено внимание на то, что тенденции похолодания в большей степени приурочены к акваториям океана, чем к суше. А в Европе и в последнее десятилетие потепление продолжается (рис.2).

Рис. 2. Тренды среднегодовой температуры воздуха 1976-2011гг. ("С/10 лет).

В сезонных особенностях трендов температуры воздуха в Европе обнаружены закономерности перемещения очагов наибольшего потепления. В течение года очаг максимального потепления закономерно перемещается на карте Европы по замкнутой траектории в направлении против часовой стрелки. Особенности перемещения очагов объясняются сезонными перестройками атмосферной циркуляции.

В третьей главе описаны исследования межгодовых колебаний климата. Приводятся результаты проведенного районирования территории первого естественного синоптического района (ЕСР) и прилегающей территории с

помощью метода объективной классификации. Выделены районы (рис.3)

Проведено сравнение границ полученных районов с районами классификации Б.П. Алисова и выполнено сравнение районов авторской классификации по колебаниям климата с положениями гребней в атмосферной циркуляции по классификации Вангенгейма-Гирса.

Обнаружено, что между климатическими районами Европы и Азии, расположенными вблизи двух гребней волны планетарной высотной фронтальной зоны или вблизи двух ложбин, возникают положительные дальние связи колебаний климата. Отрицательные дальние связи наблюдаются между районами, один из которых вблизи гребня, а другой вблизи ложбины планетарной высотной фронтальной зоны. Показано, что согласованные колебания температуры воздуха в разных районах Европы в значительной мере связаны с особенностями и колебаниями атмосферной циркуляции.

В четвертой главе описаны результаты анализа корреляций колебаний температуры по отдельным климатическим районам Европы с колебаниями температуры поверхности Мирового океана. Океан рассматривается как один из основных источников колебаний климата Европы. На основе анализа пространственных особенностей полученных корреляций предложено два новых индекса влияния Атлантики на колебания температуры Европы - индекс

температуры воздуха на территории первого ЕСР

Рис. 3. Районы

однотипных колебаний

за 1976-2009 гг.

умеренных широт I! и арктический индекс 12. Для каждого района Европы выбрано два района в океане, один из которых имеет высокую положительную, а другой отрицательную корреляцию с колебаниями климата Европы. Индекс вычисляется по формуле:

Для индекса умеренных широт I, район положительных корреляций (Т+) получен путем объединения шести узлов западнее Азорских островов, а в качестве района отрицательных корреляций (Т) взяты семь узлов в юго-западной и юго-восточной акватории Гренландии. Для арктического индекса 12, были взяты пары районов в Северной Атлантике и в акватории Баренцева моря. На рис.4, на карте показаны районы океана, выбранные как характерные для вычисления предложенных индексов. Овалами обведены узлы для индекса умеренных широт, а квадратиками выделены узлы для арктического индекса. Красным цветом выделены узлы положительной корреляции, а белым -отрицательной.

/ =Т+-Т~

Т - температура в районе океана с положительной корреляцией между ТПО и ТВ в Европе; Т - температура в районе океана с отрицательной корреляцией между ТПО и ТВ в Европе.

Рис. 4. Узлы географической сетки в океане, использованные для создания индексов влияния океана на колебания климата в Европе

Новые индексы дополняют перечень известных в мире индексов NAO, АО и др. Оценка корреляций новых индексов с колебаниями температуры воздуха в Европе, показывает, что эти индексы лучше отражают среднегодовые колебания температуры воздуха в Европе в сравнении с большинством существующих среднегодовых индексов (NAO, ЕА, WP, EP/NP, PN A, EA/WR, SCAND, POL, TNH, РТ)

В этой же главе анализируется зависимость между изменениями теплосодержания верхнего слоя океана и температуры в Европе. Показано, что потепление климата в Европе происходит на фоне увеличения теплосодержания Северной Атлантики. При этом по косвенным данным обнаружено, что изменение теплообмена на границе океан-атмосфера зависит от инерционных свойств и толщины верхнего слоя теплового взаимодействия океана и атмосферы.

Анализ корреляций между колебаниями ТВ Европы и величины индекса инерционности Б.Г. Шерстюкова в узлах географической сетки океана показал, что колебания температуры воздуха в Северо-западном районе Европейской территории России (ЕТР) имеют отрицательную корреляцию с индексом в районе Гольфстрима.

Рис. 5. Коэффициенты корреляции между колебаниями температуры воздуха Серо-западного района ЕТР и индексом инерционности океана в узлах географической сетки.

■ 0.60> □ -0.09...-0.01

i 0.50...0.59 1 -.019...-0.10

S 0.40...0.49 □ -0.29...-0.20

3 0.30...0.39 П -0.39...-0.30

□ 0.20...0.299 □ -0.49...-0.40

□ 0.10...1.199 ■ -0.55...-0.50

□ 0.050...099 | <-0.56

□ 0.0...0.049

Рис. 6. Коэффициенты корреляции аномалий умеренных широтах ЕТР с аномалиями ТПО районов высоких корреляций на пересечении

14

среднегодовой температуры воздуха в в узлах географической сетки (выделено семь подводных хребтов морскими течениями).

Это означает, что повышение температуры в Европе происходит при уменьшении толщины верхнего слоя перемешивания океана в районе Гольфстрима. Очевидно, при этом происходит меньшее перемешивание теплых поверхностных вод с холодными нижележащими слоями и поэтому более теплые воды Гольфстрима в такие годы приносят больше тепла к Европе. А в годы, когда индекс показывает увеличение глубины перемешивания, температура поверхностного слоя Гольфстрима и ТВ в Европе понижаются.

Аналогичные соотношения между индексом инерционности и ТВ в Европе обнаружены и в многолетних трендах. В течение XX века происходило постепенное уменьшения индекса инерционности океана в районе Гольфстрима и потепление в Европе. Многолетнее уменьшение толщины верхнего слоя теплового взаимодействия океана с атмосферой, рассматривается как один факторов современного потепления климата Европы.

Расширенный пространственный анализ показал наличие дальних связей колебаний ТВ в Европе и ТПО в удаленных частях мирового океана.

Наилучшие корреляции колебаний ТВ в Европе обнаружены с ТПО в пяти районах океана на пересечении подводных хребтов морскими течениями. Цифрой 1 на карте (рис.6) показан очаг максимальных положительных коэффициентов корреляций (г>0.4) в районе пересечения Гольфстримом Срединно-атлантического хребта вблизи Азорских островов, а цифрой 2 (очаг положительной корреляции (г=0.4) показан район прохождения Гвинейского течения и пересечения Экваториальным течением Срединно-атлантического хребта, которое далее несет свои воды на северо-запад, вдоль хребта. Цифрой 4 показан район высоких корреляций (г=0.4) при пересечении южным экваториальным течением гряды остров Меланезии, восточнее Новой Гвинеи, а цифрой 5 (г=0.4) - пересечение Северо-тихоокеанским течением Северозападного подводного хребта.

В противофазе происходят колебания температуры воздуха в умеренных широтах ЕТР с колебаниями температуры поверхности Индийского океана в районе прохождения Западноавстралийским течением над Австрало-Антарктическим поднятием (рис 6, район 3). Аналогично очагами с отрицательной корреляцией (г=-0.4) занята приэкваториальная часть восточной половины Тихого океана в месте прохождения Северного Экваториального течения над разломом Клипертон и Кларион (район 6) и район пересечения Южным Экваториальным течением гряды островов Полинезии (район 7, со значениями до г= -0.4).

Наличие синхронных колебаний в ТВ Европы и ТПО в удаленных районах мирового океана возможно только при наличии глобального общего фактора, одновременно задающего колебания температуры в удаленных районах океана и атмосферы. Причастность к этим процессам морских течений и подводных препятствий на их пути позволило предположить, что именно в океанических течениях под действием внешней глобальной силы возникают синхронные колебания в удаленных частях мирового океана.

15

■ 0.60>

■ 0.50..0.59

Н 0.40...0.49

И 0.30...0.39

И 0.20...0.299

[3] 0.10...1.199

□ 0.050...099

□ 0.0...0.049

□ -0.09...-0.01

■ -.019...-0.10

□ -0.29...-0.20 П -0.39...-0.30

□ -0.49...-0.40

■ -0.55...-0.50

■ <-0.56

Одним из таких глобальных факторов может быть неравномерность скорости вращения Земли.

В пятой главе рассмотрены корреляции колебаний среднегодовой скорости вращения Земли с колебаниями ТПО и с колебаниями среднегодовой ТВ в узлах географической сетки с за 1976-2005 гг. (рис. 7).

Рис.7. Коэффициенты корреляция ТПО и ТВ над континентами с колебаниями скорости вращения Земли за период 1976 -2005 гг. в узлах географической сетки

Наибольшие значения положительных коэффициентов корреляции (г>=0.5) температуры со скоростью вращения Земли располагаются на карте протяженным очагом по оси Гольфстрима от Бермудских островов (г>=0.6) на западе Атлантики до побережья Западной Европы. В районе Южных пассатов и Бразильского течения в Атлантическом океане, также очень большие значения коэффициентов корреляции (г>=0.6). В Индийском океане, очаг наибольших положительных корреляций (г>=0.3) располагается в области между Муссонным течением (пересекает Мальдивские о-ва) и Южно-пассатным течениями

(пересекает Аравийско-Индийский хребет), достигая г>=0.6, в районе Мальдивских островов.

Наибольшие положительные корреляции температуры в Тихом океане со скоростью вращения Земли (г>=0.6), обнаружены в районе пересечения Северным Пассатом Марианских и Каролинских островов. А также в районе Новой Зеландии (г>=0.6), что примерно соответствует прохождению здесь Течения западных ветров. Очаг положительных корреляций распространяется от Новой Зеландии на восток до Восточно-Тихоокеанского поднятия.

Отрицательные значения коэффициентов корреляции в Тихом океане локализуются двумя очагами. Первый очаг - в районе Перуанского холодного течения западнее Восточно-Тихоокеанского поднятия, достигает значений г = -0.5, и второй обширный очаг небольших отрицательных корреляций - в районах разломов Клиппертон и Кларион (в нескольких узлах г= -0.4). Коэффициенты корреляции являются статистически достоверными с вероятностью не менее 95%. Полученные результаты подтверждены при анализе данных на интервале с 1901 по 2005 гг.

Все значимые корреляции, как положительные, так и отрицательные обнаружены в районах морских течений, причем преимущественно в местах пересечения ими подводных хребтов и цепей островов. То есть в тех местах, в которых возникают препятствия на пути течений и усиливается вертикальное перемешивание океана.

На рис. 8 показан график изменения скорости вращения Земли и ТПО в одном из узлов вблизи Азорских островов (1=0.4, значимость более 95%). Наличие значимых корреляционных связей между изменениями скорости вращения Земли и ТПО, а также связей колебаний ТПО и ТВ в Европе, дает возможность предположить наличии цепочки связи: скорость вращения Земли—>ТПО—>ТВ в Европе.

■ >=50

■ 40...44.9

я 35...39.Э

1 1 30... 34.9

I 1 25...29.Э

□ 20. ..24 .9

п 15...19.9

п 10...14.9

□ <10

Рис. 8. Изменение скорости вращения Земли и ТПО в узле вблизи Азорских островов. Координаты узла: 42.5° с.ш., 32.5° з.д.

В этой же главе 5 приведены оценки вклада неравномерности вращения Земли в уравнение регрессии колебаний ТПО. Наибольший вклад неравномерности вращения Земли (Р%) в колебания ТПО обнаружен вблизи осей океанических течений и в местах их пересечения гряд островов и подводных возвышенностей.

В Атлантике область океана с Р=3 СН-45% начинается от Бермудских островов и тянется на карте (рис.9) на северо-восток вдоль Гольфстрима к Азорским островам и далее к сторону Европы.

Рис. 9. Вклад (в %) неравномерности вращения Земли в колебания ТПО в узлах сетки по данным за 1935-2005 гг.

На этом районе Атлантики наибольший вклад неравномерности вращения Земли в колебания ТПО наблюдается вблизи Бермудских островов и над подводными возвышенностями на пути Гольфстрима к Азорским островам. Северная ветвь полосы на карте с Р=30^-45% в районе Исландии раздваивается подобно Североатлантическому течению. Одна часть устремляется в направлении Шпицбергена, а другая поворачивает на запад, огибает Гренландию с юга и заходит в море Баффина.

Оценки вклада неравномерности вращения Земли в колебания ТВ в Европе оказались меньше (10-20% , в некоторых районах до 25-30%). Оказалось, что ТВ в Европе лучше коррелирует с колебаниями ТПО в районе Гольфстрима в акватории от Бермудских до Азорских островов. Возможно, между колебаниями скорости вращения Земли и ТВ в Европе существует передаточное звено — колебания ТПО в области океанических течений, и прежде всего -Гольфстрима. Оценки вклада ТПО в районе океана от Бермудских до Азорских островов в изменения ТВ в Европе показаны на рис.10.

Рис.10. Вклад (%) колебаний ТПО в районе между Бермудскими и Азорскими островами (долгота -60<=Ь<=-45; широта 30<=К<=45"с.ш.) в колебания среднегодовой температуры воздуха над Европой за 1935-2010 гг.

Рис.10 показывает, что на всей Европе колебания ТВ в той или иной мере связаны с колебаниями температуры поверхности океана в южной части Гольфстрима. Этот вклад преимущественно составляет от 15 до 25-30%.

Наибольший вклад колебаний ТПО в районе Бермудских островов в температуру воздуха в Европе обнаружен на территории Италии, Бенилюкса, Восточной Франции, Швейцарии, на севере-западе ЕТР, Прибалтики, юге Финляндии (Р=25-К50%), а в центре Германии, в среднем течении Рейна (Р=35%).

В результате анализа соотношений трендов и колебаний температуры показано, что трендовая составляющая изменения ТВ дает вклад в общую изменчивость только 5-10%. Остальная часть изменчивости приходится на колебания разной природы. Из всех колебаний примерно одна треть общей изменчивости ТВ в Европе связана с воздействием колебаний ТПО в активных районах, которые в свою очередь на 30-45% определяются колебаниями скорости вращения Земли вокруг оси.

В заключении перечислены основные результаты работы:

1. В последнее десятилетие в некоторых регионах Северного полушария положительные тренды температуры воздуха сменились на отрицательные, а рост среднеглобальной температуры замедлился.

2. Сезонные перемещения по Европе очагов потепления являются следствием сезонных перестроек атмосферной циркуляции и подтверждают важную роль естественных процессов климатической системы в общей картине изменений климата.

3. Между колебаниями температуры в удаленных районах Европы и Азии существуют дальние положительные и отрицательные корреляции:

• положительные корреляции - между районами, расположенными вблизи двух гребней волны планетарной высотной фронтальной зоны или вблизи двух ложбин

• отрицательные корреляции - между районами, один из которых вблизи гребня, а другой вблизи ложбины планетарной высотной фронтальной зоны.

20

4. Предложены новые индексы влияния океана на колебания температуры воздуха в Европе. Колебания среднегодовой температуры воздуха в Европе коррелируют с новыми индексами лучше, чем с другими индексами.

5. Уменьшение толщины верхнего слоя перемешивания океана (слоя теплового взаимодействия океана с атмосферой - по косвенным данным) в районе Гольфстрима приходится на период повышения ТПО в той же области и ТВ в Европе.

6. Многолетние колебания температуры воздуха Европы на 25-35 % зависят от колебаний ТПО в районах пересечения морских течений с подводными хребтами, а колебания ТПО в тех же районах на 30-45% зависят от неравномерности вращения Земли.

7. Прямой вклад колебаний скорости вращения Земли в колебания ТВ в Европе составляет преимущественно до 10-20%.

8. Изменение скорости вращения Земли является одним из факторов возмущений океанических течений, изменения ТПО, изменения толщины слоя теплового взаимодействия океана с атмосферой и колебаний температуры воздуха в Европе.

Публикации соискателя по теме диссертации

1. Салугашвили P.C. Дальние связи колебаний температуры воздуха Европейской территории России в конце XX - начале XXI века // Метеорология и гидрология, 2013, №1, С.57-66 (в перечне ВАК)

2. Салугашвили P.C. Колебания климата на территории первого естественного синоптического района и климатическое районирование. //Учен. Зап. Казан, ун-та. сер. Естеств. науки. - 2012 - Т. 154, кн.З,- С.216 - 227 (в перечне ВАК)

3. Салугашвили Р. С.. Шерстюков Б. Г., Семенов В. А. Изменения климата и экстремальные летние климатические условия в Европе с негативными последствиями // Проблемы региональной экологии. №6, 2012, с.51-54 (в перечне ВАК)

4. Салугашвили Р. С. О связи колебаний климата Атлантико-Европейского региона с изменениями скорости вращения Земли // Материалы Международной научной конференции (г.Воронеж, 26-27 июня 2012г.) «Региональные эффекты глобальных изменений климата (причины, последствия, прогнозы). Воронеж: Издательство «Научная книга», 2012.-С.83-84.

5. Салугашвили P.C. Взаимодействие климата Европы и температуры воды в Северной Атлантике // Труды ИПГ. вып.90. 2011, С. 212-218.

6. Салугашвили P.C. Дальние связи в региональных колебаниях климата Западной Сибири // Труды ФГБУ «ВНИИГМИ-МЦД», вып. 176. 2012. С. 186-193

7. Салугашвили P.C. Дальние связи в колебаниях климата Европейской территории России // Труды ФГБУ «ВНИИГМИ-МЦЦ», вып. 176. 2012. С. 166176.

8. Салугашвили P.C. Дальние связи в колебаниях климата зарубежной Европы. //Труды ФГБУ «ВНИИГМИ-МЦЦ», вып.176. 2012. С.177-185.

9. Салугашвили Р. С. Дальние связи в колебаниях климата Атлантико-Европейского региона и колебания скорости вращения Земли. Состав атмосферы. Атмосферное электричество. Климатические эффекты // Труды XVI Международной школы-конференции молодых ученых / Рос.акад. наук, Институт физики атмосферы им. A.M. Обухова. Москва: Институт физики атмосферы им. А.М.Обухова РАН. 2012.С 173-176.

10. Салугашвили P.C. Климатические районы на территории Евразии в зоне влияния северной Атлантики. //Труды ФГБУ «ВНИИГМИ-МЦЦ», вып.176. 2012. С. 53-72.

11. Салугашвили P.C. Закономерности распределения температуры поверхности почвы и нижних слоев воздуха, в условиях городской среды. //Научные труды Калужского государственного педагогического университета им.К.Э. Циолковского. Серия Естественные науки. Калуга: Изд-во КГПУ.2010. С.380-383.

12. Салугашвили P.C. О некоторых особенностях изменений климата северного полушария Земли в последнее десятилетие. // Труды конференции молодых специалистов. 24-26 ноября 2010г. Обнинск НПО «Тайфун», 2010. С. 128-129.

13. Салугашвили P.C. Проявление естественных циклов в колебаниях регионального климата. //Тезисы докладов Международной научной конференции по региональным проблемам гидрометеорологии и мониторинга окружающей среды. Казань, 2-5 октября 2012 г. С. 197.

14. Салугашвили P.C. Распределение температуры поверхности и припочвенных слоев воздуха на выбранных модельных участках города Калуги. // Материалы студенческой научной конференции Калужского государственного педагогического университета им. К. Э. Циолковского. Калуга: Изд-во КГПУ 2009, С .214-216.

15. Шерстюков Б.Г., Салугашвили P.C. Новые тенденции в изменениях климата северного полушария Земли в последнее десятилетие // Труды ГУ «ВНИИГМИ-МЦД», вып. 175, 2010, С.43-51.

16. Шерстюков Б.Г., Салугашвили P.C. Районы однотипных колебаний климата на территории России. //Труды ФГБУ «ВНИИГМИ-МЦД» вып. 176. 2012. С.40-52.

17. Шерстюков Б.Г., Салугашвили P.C. Роль океана в колебаниях климата атмосферы // Материалы конференции «Использование средств и ресурсов Единой государственной системы информации об обстановке в Мировом океане для информационного обеспечения морской деятельности в Российской федерации» (ЕСИМО' 2012) 24-28 сентября 2012 года. - Обнинск: ФГБУ «ВНИИГМИ-МЦД», 2012. С.322-332.

Подписано к печати 09.01.2013. Формат 60x84/16. Печ. л. 1,1. Тираж 100 экз. Заказ № 2. _Отпечатано в ФГБУ «ВНИИГМИ-МЦД», г. Обнинск, ул. Королева, 6.

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Салугашвили, Руслан Сергеевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА, 16 МЕТОДЫ АНАЛИЗА, ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

1.1. Глобальные и региональные изменения климата по 16 данным инструментальных наблюдений

1.2. Исходные данные для анализа

1.3. Методы анализа

ГЛАВА 2. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В ИЗМЕНЕНИЯХ 35 ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА

2.1. Изменения температуры в XX и XXI веках в Северном 35 полушарии Земли и, в частности, в Европе.

2.2. Сезонные особенности изменения температуры 40 воздуха в Европе

2.3. Выводы по главе

ГЛАВА 3. КОЛЕБАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА НА 47 ТЕРРИТОРИИ ЕВРОПЫ

3.1. Пространственные особенности колебаний 47 температуры и климатическое районирование

3.2. Сравнение границ однотипных районов колебаний 58 температуры с другими классификациями

3.3. Устойчивость климатических районов в эпоху 62 интенсивного глобального потепления

3.4. Макроциркуляционные характеристики формирования региональных особенностей колебаний климата

3.5. Выводы по главе

ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ СЕВЕРНОЙ АТЛАНТИКИ НА 71 КОЛЕБАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА В ЕВРОПЕ

4.1. Корреляции температуры воздуха в Европе с ТПО 71 Атлантики

4.2. Теплосодержание океана и колебания температуры 77 воздуха в Европе

4.3. Новый индекс влияния Северной Атлантики на 80 температуру воздуха в Европе

4.4. Колебания температуры воздуха в Европе и индекс 88 инерционности океана

4.5. Дальние связи между колебаниями ТПО и 92 температурой воздуха в Европе

4.6. Выводы по главе

ГЛАВА 5. ГЛОБАЛЬНЫЙ ФАКТОР КОЛЕБАНИЙ КЛИМАТА

5.1. Корреляции колебаний среднегодовой температуры 102 воздуха над континентами и ТПО мирового океана с колебаниями скорости вращения Земли

5.2. Вклад колебаний скорости вращения Земли в 109 колебания ТПО и температуры воздуха в Европе

5.3. Вклад колебаний ТПО в заданном районе Атлантики в 114 колебания температуры Европы.

5.4. Выделение района в Атлантике, ответственного за 117 колебания температуры воздуха в заданном районе Европы. Оценка вклада в уравнение регрессии.

5.5. Выводы по главе

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Изменения температуры воздуха в Европе в период современного глобального потепления"

Все заметнее становится влияние изменения климата на различные сферы деятельности человека. От глубины понимания всех факторов и особенностей в изменениях регионального климата зависят направления дальнейших исследований в области развития прогностических моделей климата и надежность самих прогнозов. Отсутствие единодушного мнения ученых о причинах современного глобального потепления, а также недостаточная изученность региональных факторов изменения климата ставят новые задачи в изучении соотношения глобальных и региональных факторов в изменении климата Европы и соотношения изменений и колебаний регионального климата.

Изучение изменений климата Европы имеют длительную историю. Тренды температуры изучались многими за рубежом (Jones P.D., Folland C.K.Karl T.R.,Wallace J.M., Zhang J,Parker, D. E.) и в России (Груза Г.В, Ранькова Э.Я., Переведенцев Ю.П., ШанталинскийК.М., Шерстюков Б.Г., Анисимов О.А, Бардин М.Ю., Разуваев В.Н., Булыгина О.Н. и др.). Меньше изучались колебания температуры.

Большое внимание уделялось изучению влияния Атлантики на климат Европы, начиная с работ Бьеркнеса Дж. и Митчела Дж. М. В России этими вопросами занимались JIanno С.С., Монин A.C., Даценко Н.М., МаксимовИ.В., Мохов И.И., Гулев С.К., Бышев В.И., Нейман В.Г., Добролюбов С.А., Разоренова O.A. и др. Исследование взаимосвязи взаимодействия океана и атмосферы с климатом в Европе, неразрывно связано с изучением атмосферной циркуляции. В данном направлении работали Семенов В.А., Хон В.Ч., Латиф М., Роекнер Э., Крыжов В. Н., Полонский А.Б., Попова В. В., Шмакин А.Б., Нестеров Е.С., Угрюмов А.И.,Wallace J. М., Ворли С.Поиски энергоактивных зон в океане проводились ранее в рамках программы «Разрезы», под руководством Марчука Г.И., но тогда изучались районы наиболее интенсивных сезонных перестроек потоков тепла на границе атмосферы и океана. Результаты работ перечисленных авторов послужили базой для дальнейшего более углубленного изучения проблемы колебаний климата Европы на современных данных.

В настоящейработесезонные особенности исследовались в меньшей степени, а основное внимание было направлено на изучение межгодовых колебаний среднегодовой температуры воздуха Европы и на изучение возможных причин возникновения этих колебаний. Много места в работе уделено исследованию влияния многолетних колебаний температуры поверхности океана (ТПО) на температуру воздуха (ТВ) различных районов Европы. Анализируется роль атмосферной циркуляции в формировании пространственных различий в колебаниях температуры воздуха в разных регионах Европы.

В настоящее время появились новые возможности для развития таких исследований на основе новых массивов данных наблюдений за атмосферой и океаном.

На фоне глобального потепления особенности изменений регионального климата могут иметь принципиальные отличия. Кроме глобального антропогенного фактора изменений климата большое значение для отдельных регионов имеют региональные факторы с переменным знаком влияния на климат. В разные годы они могут приводить как к усилению, так и к ослаблению глобального антропогенного потепления. От соотношения антропогенного и естественных факторов зависит результирующий региональный климат. Европа лежит в области сильного влияния Атлантики, поэтому процессы взаимодействия атмосферы и океана в этом регионе могут существенно корректировать проявление антропогенного усиления парникового эффекта СО2.

Актуальность темы

Потепление климата в Европе в последнее десятилетие становится все заметнее и все чаще приводит к опасным последствиям для человека.

Наряду с парниковым фактором потепления, региональные факторы изменений климата остаются недостаточно изученными.

Актуальность темы определяется недостаточностью наших знаний о естественных колебаниях температуры воздуха (ТВ)на территории Европы об их региональных особенностях и о причинах этих колебаний для дальнейшего развития методов прогноза климата.

Актуальность выбора темы диссертации именно сегодня определяется тем, что развитию исследований по этой теме способствует появление новых обширных массивов данных наблюдений за атмосферой и океаном, которые позволяют более детально изучать старые проблемы на новых данных.

Цель работы/Выявить региональные изменения ТВ в Европе и их причины в период современного глобального потепления.

Для достижения цели решались следующие задачи

• Исследовать современные тенденции в изменениях ТВ

• Провести районирование территории Европы по колебаниям ТВ

• Выявить региональные особенности колебаний ТВ Европы

• Установить возможные причины формирования региональных климатических особенностей.

• Оценить вклад океана и неравномерности вращения Земли в изменения ТВ в Европе

Объектом исследованияяъшется температура воздуха (ТВ) в Европе в период современного глобального потепления.

Предмет исследования. региональные особенности, новые тенденции и возможные причины изменений и колебаний ТВ в Европе.

В изменениях климата Северного полушария Земли в последнее десятилетие обнаруживаются новые тенденции: увеличение в Северном полушарии площадей регионов с отрицательными трендами температуры; замедление или приостановка глобального потепления с начала XXI века. При этом в Европе потепление продолжается до настоящего времени.

При постановке задач была сформулирована гипотеза о существенном вкладе региональных естественных факторов в колебания климата Европы. На фоне неуклонного парникового потепления региональные колебательные процессы в разных фазах и в разных сезонах года могут, как усиливать, так и ослаблять тренд антропогенного повышения температуры. В этой связи региональные особенности, новые тенденции и возможные причины изменений и колебаний климата Европы в период современного глобального потепления являются основным предметом исследования и защиты.

Методы исследования

Исследования проводились на основе существующих методов статистического анализа и оценки достоверности полученных результатов. Использованы методы корреляционного анализа, метода регрессионного анализа, исследовались аномалии и тренды во временных рядах с оценкой статистической достоверности полученных результатов. Визуализация полученных результатов была выполнена на основе Геоинформационных систем. Использовались программы: Мар1пй) и АгсУ1ел\<я8. В Мар1п& интерполяция осуществлялась методом взвешенных обратных расстояний (1пуег8е0181апсе\Уе1§]11;^- ГО\\/)

Исходные данные для обработки:

В работе использованы разные источники данных наблюдений за атмосферой на гидрометеорологических станциях мира и за температурой поверхности Мирового океана (ТПО), данные теплосодержания океана, а также данные об изменениях скорости вращения Земли и продолжительности суток. Также привлекались данные об индексах циркуляции атмосферы.

Анализ проводится за период интенсивного глобального потепления с 1976 по 2010г., но привлекались данные и за более длительный период. Использовались данные около 2000 метеорологических станций первого естественного синоптического района (первого ЕСР) и прилегающей территории, а также ТПО в узлах географической сетки 5x5 градусов и аномалии ТПО в узлах географической сетки 2x2 градусас охватом всего Мирового океана.

Научная новизна результатов:

• Выявлены новые особенности в изменении пространственной и сезонной структуры потепления климата Северного полушария, которые привели к временному замедлению глобального потепления климата с начала XXI века.

• Предложен авторский индекс влияния Атлантики на колебания ТВ в Европе.

• Установлено, что наилучшие статистические связи колебаний ТВ Европы обнаруживаются с ТПО в тех районах Мирового океана, в которых морские течения встречают препятствия в виде подводных хребтов и цепей островов.

• Показано, что многолетние колебания скорости вращения Земли имеют наилучшую статистически достоверную корреляцию с колебаниями ТПОтакже в техрайонах, в которых морские течения пересекают подводные хребты и цепи островов.

• Получены количественные оценки вклада колебаний скорости вращения Земли в колебания ТПО и оценки вклада колебаний ТПО в колебанияТВ в Европе.

Практическая и теоретическая значимость полученных результатов

Полученные результаты уточняют и развивают существующие представления о формировании изменений и колебаний климата Европы, об их связи с процессами в верхнем слое океана и о роли глобального внешнего фактора - скорости вращения Земли - в модуляции возмущений в океане и в атмосфере. Обнаруженные зависимости и количественные оценки вклада глобального внешнего фактора в колебания ТПО в специфических районах, а также оценки вклада возмущений ТПО в этих районах в колебания климата Европы могут использоваться при разработке новых физико-математических и статистических моделей климата.

Выводы о существенном вкладе естественных составляющих колебанийклимата в общий временной ход изменения климата имеет практическое значение при оценке достоверности существующих прогнозов потепления климата.

Результаты исследований используются в учебном процессе на кафедре метеорологии, климатологии и экологии атмосферы КФУ в курсе лекций по теории климата и циркуляции атмосферы.

Защищаемые положения:

1. Новые особенности в изменении пространственной и сезонной структуры потепления климата Северного полушария, которые сопровождаются замедлением глобального потепления климата с начала XXI века.

2. Авторский индекс - показатель влияния Атлантики на климат Европы.

3. Многолетние колебания температуры воздуха Европы на 25-35 % зависят от колебаний ТПО в районах пересечения морских течений с подводными хребтами.

4. Колебания скорости вращения Земли приводят к появлению синхронных колебаний ТПО Мирового океана преимущественно в районах пересечения морскими течениями подводных хребтов (вклад до 30-45 %) и аналогичных колебаний ТВ в Европе (вклад до 20-30 %)

Апробация работы

Материалы исследований докладывались на международных, всероссийских, региональных научных конференциях:

• Международная научная конференция «Проблемы адаптации к изменению климата» (Москва, 2011 г.).

• Международная конференция «Региональные эффекты глобальных изменений климата (причины, последствия, прогнозы)» (Воронеж, 2012 г.).

• 16-я Международная конференция молодых ученых «Состав атмосферы. Атмосферное электричество. Климатические эффекты» (Звенигород, 2012 г.).

• Международная научная конференция по региональным проблемам гидрометеорологии и мониторинга окружающей среды (Казань, 2012 г.).

•Всероссийская конференция молодых специалистов, посвященная 50-летию НПО « Тайфун» (Обнинск, 2010 г).

•Всероссийская конференция молодых ученых, посвященная 55-летию института Прикладной геофизики (Москва, 2011 г).

• Конференция «Использование средств и ресурсов Единой системы информации об обстановке в Мировом океане для информационного обеспечения морской деятельности в Российской Федерации» (Обнинск, 2012 г.).

• Научная региональная конференция Калужского государственного педагогического университета им. К.Э Циолковского (Калуга, 2009, 2010, 2011 и 2012 гг.).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 17 научных работ, в том числе 3 работы опубликованы в журналах рекомендованных ВАК, для кандидатских и докторских диссертаций.

Структура и объем диссертации

Работа состоит из введения, пяти глав и заключения, содержит 39рисунков, 6 таблиц. Общий объем работы 139 страниц. Список цитируемой литературы насчитывает 103 источника.

Вовведении обоснована актуальность выбранной темы исследования, сформулирована цель и задачи исследования, определены объект и предмет исследования. Сформулированы основные положения, выносимые на защиту, а также указываются основные методы, использованные в исследовании.

В первой главе описано современное состояние вопроса об изменениях и колебаниях климата Европы. Показаны разные аспекты изучения современного климата, приведены примеры разных, иногда совершенно противоположных мнений о причинах изменения климата. По данным инструментальных измерений и научным публикациям рассмотрены известные изменения климата, а также основные научные теории и мнения видных ученых о причинах этих изменений. Обращено внимание на важность естественных факторов, а также на необходимость исследования изменений климата, учитывая соотношение естественных и антропогенных факторов. Затронуты вопросы терминологии состояния климата. Дается перечень источников исходных данных для проведения исследований, и описаны применяемые методы статистического анализа данных наблюдений. Описаны методы оценки достоверности полученных результатов.

Во второй главе описаны изменения климата в Северном полушарии и новые тенденции последнего десятилетия по данным соискателя.В последнее десятилетие обнаружена тенденция увеличения площадей в Северном полушарии Земли с отрицательными трендами температуры.Обращено внимание на то, что тенденции похолодания в большей степени приурочены к акваториям океана, чем к суше.

Но, несмотря на то, что во многих регионах Северного полушария в последнее десятилетие потепление остановилось или даже наметилась тенденция похолодания, в Европе потепление продолжается. В сезонных особенностях трендов на территории Европыобнаружены закономерности пространственного перемещения очагов наибольшего потепления. В течение года очаг максимального потепления перемещается на карте Европы по вытянутой замкнутой траектории в направлении против часовой стрелки.

Особенности перемещения согласуются с изменениями положения центров действия атмосферы в Северной Атлантике и объясняются сезонными перестройками атмосферной циркуляции.

На многолетний тренд потепления накладываются колебания климата.

В третьей главе приводятся результаты проведенного районирования территории первого ЕСР с помощью метода объективной классификации. Выделены районы однотипных колебаний температуры воздуха, рассмотрены колебания климата Европы и прилегающей части Азии. Проведено сравнение границ полученных районов с районами классификации Б.П. Алисова. Выполнено сравнение районов авторской классификации по колебаниям климата с положениями гребней в атмосферной циркуляции по классификации Вангенгейма-Гирса. Выявлены дальние связи между колебаниями климата в удаленных районах Европы и Азии.Обнаружено, что между климатическими районами Европы и Азии, расположенными вблизи двух гребней волны планетарной высотной фронтальной зоны или вблизи двух ложбин, возникают положительные дальние связи колебаний климата. Отрицательные дальние связи наблюдаются между районами, один из которых вблизи гребня, а другой-вблизи ложбиныпланетарной высотной фронтальной зоны. Показано, что согласованные колебания температуры воздуха в разных районах Европы в значительной мере связаны с особенностями и колебаниями атмосферной циркуляции.

Проведен анализ корреляционных связей между колебаниями температуры на территории первого ЕСР и ТПО в Атлантике, обнаружены области наилучших положительных и отрицательных связей, колебания температуры в Европе положительно коррелирует с колебаниями ТПО в районе Гольфстрима, а отрицательно - в Северной Атлантике. с (

I ' ' ^ !

В четвертой главе описан анализ корреляций колебаний климата по отдельным климатическим районам Европы с колебаниями температуры поверхности Мирового океана. Океан рассматривается как один из основных источников колебаний климата Европы. На основе полученных корреляций предложены два новых индекса влияния ТПО Атлантики на колебания климата Европы. Новые индексы дополняет перечень известных индексов NAO, АО и др.

Показано, что потепление климата в Европе происходит на фоне увеличения теплосодержания Северной Атлантики. Указывается, что, наряду с увеличением теплосодержания Атлантики и наличием тесных связей между колебаниями температуры воздуха в Европе и ТПО, важнейшим показателем является изменение теплообмена на границе океан-атмосфера, который зависит от инерционных свойств и толщины слоя перемешивания океана.

Анализируется зависимость колебаний климата Европы от интенсивности взаимодействия океан-атмосфера, которая оценивается в различных частях океана по индексу инерционности Б.Г.Шерстюкова.

Полученные результаты показывают, что индекс инерционности океана уменьшается в районе Гольфстрима, что соответствует уменьшению толщины слоя перемешивания. Такие результаты хорошо соответствуют происходящему потеплению в Европе.

Региональный климат взаимосвязан с глобальными процессами, поэтому индикаторы региональных изменений можно найти в удаленных частях океана. Был проведен анализ дальних связей колебаний климата Европы и ТПО в удаленных частях Мирового океана. Получены статистические связи между колебаниями температуры воздуха в Европе и ТПО в удаленных частях океана. Наилучшие связи обнаружены в области пересечения морскими течениями подводных хребтов и цепей островов.

Такие результаты дают основание предполагать наличие единого физического естественного механизма формирования дальних связей колебания климата.

В пятой главе рассматриваются возможные причины колебаний климата Европы. Результаты, полученные в четвертой главе, дали возможность выдвинуть предположение, что изменение скорости вращения Земли является одним из основных факторов формирования дальних связей в колебаниях ТВ в Европе и ТПО.

Описано исследование связи колебаний ТПО с изменениями скорости вращения Земли, рассматриваются региональные особенности связи с целью выявления активных районов в океане. А также рассматриваются связи колебаний климата Европы с изменениями ТПО в активных районах океана. Обнаружено, что корреляцияТПО и колебаний скорости вращения Земли имеют наилучшую связь в районе Гольфстрима и других течений при пересечении подводных хребтов и цепей островов.

Проведена количественная оценка вклада изменения скорости вращения Земли в изменения ТПО и ТВ в Европе, а также оценка вклада изменений ТПО в изменения и колебания ТВ в Европе.

В заключении перечислены основные результаты,приведен перечень публикаций автора по теме диссертации.

Заключение Диссертация по теме "Метеорология, климатология, агрометеорология", Салугашвили, Руслан Сергеевич

5.5. Выводы по главе 5.

1. Наибольшие значения коэффициентов корреляции между изменениями скорости вращения Земли и ТПО обнаружены в местах пересечения морскими течениями подводных хребтов и гряд островов.

2. Наибольший вклад изменений скорости вращения Земли в изменения ТПО (Р %) обнаружен вблизи осей океанических течений и в местах их пересечения гряд островов и подводных возвышенностей. И составляет от Р=25~К30 % и до Р=3(Н50 % в районе Бермудских островов и Исландии.

3. Вклад изменения скорости вращения Земли в изменения температуры воздуха в Европе составляет 10-20 %, а в некоторых районах - до 30%.

4. Изменения ТПО в Атлантике вызывают колебания температуры воздуха в Европе, которые примерно на 20-25 % обусловлены колебаниями ТПО, а трендовая составляющая в среднем составляет 5-10%.

5. Изменение скорости вращения Земли является одним из факторов возмущений океанических течений, изменения ТПО, изменения толщины слоя взаимодействия океана с атмосферой и формирования дальних связей колебаний температуры воздуха в Европе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В диссертационной работе получены следующие основные результаты:

1. В последнее десятилетие в некоторых регионах Северного полушария положительные тренды температуры воздуха сменились на отрицательные, а рост среднеглобальной температуры замедлился.

2. Сезонные перемещения по Европе очагов потепления являются следствием сезонных перестроек атмосферной циркуляции и подтверждают важную роль естественных процессов климатической системы в общей картине изменений климата.

3. Между колебаниями климата в удаленных районах Европы и Азии существуют дальние положительные и отрицательные корреляции:

• положительные корреляции - между районами, расположенными вблизи двух гребней волны планетарной высотной фронтальной зоны или вблизи двух ложбин

• отрицательные корреляции - между районами, один из которых вблизи гребня, а другой вблизи ложбины планетарной высотной фронтальной зоны.

4. Предложены авторские индексы влияния океана на колебания температуры воздуха в Европе. Колебания среднегодовой температуры воздуха в Европе связаны с авторскими индексами лучше, чем с известными индексами.

5. Уменьшение толщины верхнего слоя перемешивания океана (слоя теплового взаимодействия океана с атмосферой - по косвенным данным) в районе Гольфстрима приходится на период повышения ТПО в той же области и ТВ в Европе.

6. Многолетние колебания температуры воздуха Европы на 25-35 % зависят от колебаний ТПО в районах пересечения морских течений с подводными хребтами, а колебания ТПО в тех же районах на 30-45% зависит от колебаний скорости вращения Земли.

7. Прямой вклад колебаний скорости вращения Земли в колебания ТВ в Европе составляет преимущественно 10-20 %.

8. Изменение скорости вращения Земли является одним из факторов возмущений океанических течений, изменения ТПО, изменения толщины слоя теплового взаимодействия океана с атмосферой и колебаний температуры воздуха в Европе.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Салугашвили, Руслан Сергеевич, Обнинск

1. Салугашвили P.C. Дальние связи колебаний температуры воздуха Европейской территории России в конце XX начале XXI века // Метеорология и гидрология, 2013, №1, с.57-66. (в перечне ВАК)

2. Салугашвили P.C. Колебания климата на территории первого естественного синоптического района и климатическое районирование. //Ученые Записки Казанского университета, серия Естественные науки. 2012 - Т. 154, кн.З - С.216 - 227. (в перечне ВАК)

3. Салугашвили Р. С., Шерстюков Б. Г., Семенов В. А. Изменения климата и экстремальные летние климатические условия в Европе с негативными последствиями // Проблемы региональной экологии. 2012. №6, С.51-54 (в перечне ВАК)

4. Салугашвили P.C. Взаимодействие климата Европы и температуры воды в Северной Атлантике // Труды ИПГ. М., 2011, вып.90. С. 212-218.

5. Салугашвили P.C. Дальние связи в региональных колебаниях климата Западной Сибири // Труды ФГБУ «ВНИИГМИ-МЦД», 2012. вып. 176. С.186-193.

6. Салугашвили P.C. Дальние связи в колебаниях климата Европейской территории России // Труды ФГБУ «ВНИИГМИ-МЦД», 2012. вып. 176. С. 166-176.

7. Салугашвили P.C. Дальние связи в колебаниях климата зарубежной Европы. Труды ФГБУ «ВНИИГМИ-МЦД», 2012 вып. 176. С.177-185.

8. Салугашвили P.C. Климатические районы на территории Евразии в зоне влияния северной Атлантики. Труды ФГБУ «ВНИИГМИ-МЦД», 2012. вып. 176. С. 53-72.

9. Салугашвили P.C. О некоторых особенностях изменений климата северного полушария Земли в последнее десятилетие. // Труды конференции молодых специалистов. 24-26 ноября 2010г. Обнинск: НПО «Тайфун», 2010. С. 128-129.

10. Салугашвили P.C. Проявление естественных циклов в колебаниях регионального климата. Тезисы докладов Международной научной конференции по региональным проблемам гидрометеорологии и мониторинга окружающей среды. Казань, 2-5 октября 2012 г. С. 197.

11. Шерстюков Б.Г., Салугашвили P.C. Новые тенденции в изменениях климата северного полушария Земли в последнее десятилетие // Труды ГУ «ВНИИГМИ-МЦД», 2010. вып. 175. С.43-51.

12. Шерстюков Б.Г., Салугашвили P.C. Районы однотипных колебаний климата на территории России. Труды ФГБУ «ВНИИГМИ-МЦД» 2012. вып. 176. С.40-52.

13. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

14. Алисов Б.П. Климат СССР. М., 1956.126 с.

15. Аиисимов O.A., Белолуцкая М.А., Лобанов В.А. Современные изменения климата в области высоких широт Северного полушария // Метеорология и гидрология. 2003. № 1. С. 18-29.

16. Бардин М. Ю. Изменчивость температуры воздуха над западными территориями России и сопредельными странами в XX веке // Метеорология и гидрология. 2002. № 8. С. 5-23

17. Бардин М.Ю., Полонский А.Б. Североатлантическое колебание и синоптическая изменчивость в Европейско-Атлантическом регионе в зимний период // Изв. РАН, Физика атмосферы и океана. 2005. Т. 41. № 2. С. 3-13.

18. Бышев В.И., Кононова Н.К., Нейман В.Г., Романов Ю.А. Особенности динамики климата Северного полушария в XX столетии // Докл. РАН. 2002. Т. 384. № 5. С. 674-681.

19. Бышев В.И., Нейман В.Г., Романов Ю. А. О существенных различиях крупномасштабных изменений приземной температуры над океаном и материками. Океанология, 2006. т. 46, № 2, С. 165-167.

20. Бьеркнес Дж. Крупномасштабное взаимодействие океана и атмосферы — В сб. основные проблемы океанологии. М.: «Наука», 1968. С 7- 9.

21. Вангенгейм Г. Я. Основы макроциркуляционного метода долгосрочных метеорологических прогнозов для Арктики //Труды Аркт. науч.-исслед. ин-та.- 1952.Т. 34.314 с.

22. Верещагин М.А. Факторный анализ многолетней динамики глобального термического режима приземного слоя воздуха/М.А. Верещагин, Ю.П. Переведенцев, K.M. Шанталинский, В.Д. Тудрий // Изв. РАН. Сер.геогр. 2004. № 5. С. 34-41.

23. Винников К.Я., Ковынева Н.П. Современные изменения термического режима Северного полушария // Труды ГГИ. 1981. Вып. 271. С. 11-24.

24. Гире А.А Макроциркуляционный метод долгосрочных метеорологических прогнозов. Л.:Гидрометеоиздат, 1974 , стр. 26-28.

25. Груза Г.В. Колебания и изменения климата на территории России/ Г.В. Груза, Э.Я. Ранькова // Изв. РАН, ФАО. 2003. Т. 39, № 2. С. 166-185.

26. Груза Г.В., Ранькова Э.Я., Клещенко Л.К., Аристова Л.И. О связи климатических аномалий на территории России с явлением Эль-Ниньо-Южное колебание //Метеорология и гидрология. 1999. № 5. с.32-50.

27. Гудкович 3. М. Карклин В. П., Фролов И. Е. Внутривековые изменения климата и площади ледяного покрова Евразийских арктических морей и их возможные причины // Метеорология и гидрология. 2005. № 6. С. 5-14.

28. Гудкович З.М., Карклин В.П., Смоляницкий В.М., Фролов И.Е. О характере и причинах изменений климата Земли // Проблемы Арктики и Антарктики, №1 (81). 2009. с. 15-23.

29. Данные мониторинга динамики океанических центров действия атмосферы, индексы Южного и Северо-Атлантического колебаний в XX столетии. Северное полушарие. Неушкин А.И, Санина А.Т, Иванова Т.Б, Сидоренков Н.С. Обнинск. ВНИИГМИ-МЦД, 2002. 216с.

30. Дзюба A.B., Панин Г.Н. Механизм формирования климатических тенденций в прошедшем и текущем столетиях // Метеорология и Гидрология. 2007. №5. С.5-27.

31. Дымников, Е.М. Володин, В.Я. Галин, A.B. Глазунов, A.C. Грицун, H.A. Дианский, В.Н. Лыкосов В.П. //Метеорология и гидрология. 2004. № 4. С. 77-91. Чувствительность климатической системы к малым внешним воздействиям.

32. Катцов В.М., Мелешко В.П. Современные приоритеты фундаментальных исследований климата. ТРУДЫ ГГО им. А. И. Воейкова, Вып. 557, С.3-19.

33. Кононова Н. К. Потепление или колебание климата? / Н. К. Кононова // Экология и жизнь. 2011. №11. С. 42-45.

34. Крыжов В. Н. Причины похолодания в ноябре 1980-1990-х годах на Европейской территории России //Метеорология и гидрология. 2008. № 1.

35. Крыжов В.Н.: Связь средней годовой температуры воздуха в СевероЗападной Евразии с арктическим колебанием. // Метеорология и гидрология. 2004. № 1, С. 5-14.

36. Крыжов В.Н.: Связь средней месячной, сезонной и годовой температуры воздуха на севере России с индексами зональной циркуляции зимой // Метеорология и гидрология. 2003. № 2. С. 15-28.

37. Лаппо С. С., Гулев С.К., Рождественский А. Е. Крупномасштабное тепловое взаимодействие в системе океан-атмосфера и энергоактивные области Мирового океана. Л.: Гидрометеоиздат. 1990,.335 с.

38. Логинов В. Ф. Глобальные и региональные изменения климата: причины и следствия. Минск, 2008. 494 с.

39. Монин A.C., Каменкович В.М., Корт В.Г. Изменчивость Мирового океана. Л., Гидрометеоиздат, 1974. 262 с.

40. Монин A.C., Шишков Ю.А. История климата. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. 407 с.

41. Мохов И.И. Диагностика причинно-следственной связи солнечной активности и приповерхностной температуры Земли // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2008. Т. 44, № 3.C.283-293.

42. Мохов И.И., Елисеев A.B. и др. Североатлантическое колебание: диагноз и моделирование десятилетней изменчивости и ее долгопериодной эволюции // Изв. РАН, Физика атмосферы и океана. 2000. Т. 36, № 5. С. 605-616.

43. Мохов И.И., Семенов В.А., Хон В.Ч. Оценки возможных региональных изменений гидрологического режима в XXI веке на основе глобальных климатических моделей. //Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2003. Т. 39. №2. С. 150-165.

44. Нестеров Е.С. О фазах Североатлантического колебания // Метеорология и гидрология. 2003. № 1. С. 64-74.

45. Оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации.- М., Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, 2008 т. 1, 228 с.

46. Оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации.- М., Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, 2008 т. 2, 288 с.

47. Панин Г.Н., Выручалкина Т.Ю., Соломонова И.В. Анализ климатических тенденций в высоких широтах Северного полушария // Известия РАН. Серия географическая. 2008. №6. С. 31-41.

48. Пановский Г.А., Браер Г.В. Статистические методы в метеорологии. Д.: Гидрометеоиздат, 1967 г.-242с.

49. Переведенцев Ю.П. Региональные проявления современного потепления климата в тропо-стратосфере Северного полушария /Ю.П. Переведенцев, М.А. Верещагин, Э.П. Наумов, K.M. Шанталинский, A.A. Николаев // Изв. РАН. Сер.геогр. 2005. № 6. С. 6-16

50. Переведенцев Ю.П. Центры действия атмосферы и их взаимосвязь с макроциркуляционными процессами Северного полушария / Ю.П. Переведенцев, Н.В. Исмагилов, K.M. Шанталинский // Метеорология и гидрология 1994.-№3. С. 43-51.

51. Полонский А.Б., Башарин Д.В., Воскресенская E.H., Ворли С. Североатлантическое колебание: описание, механизмы и влияние на климат Евразии // Морской гидрофизический журнал. 2004. № 2. С. 42-59.

52. Попова В.В., Шмакин А.Б. Влияние Североатлантического колебания на многолетний гидротермический режим Северной Евразии. I. Статистический анализ данных наблюдений // Метеорология и гидрология. 2003. № 5. С. 62-74.

53. Попова В.В., Шмакин А.Б. Циркуляционные механизмы крупномасштабных аномалий температуры воздуха зимой в Северной

54. Евразии в конце XX столетия // Метеорология и гидрология. 2006. № 12. С. 15-24.

55. Программа исследования взаимодействия атмосферы и океана в целях изучения короткопериодных изменений климата (Программа «Разрезы») / Под ред. Г. И Марчука. М., 1983. 57 с. (Атмосфера, океан, космос -Программа «Разрезы», Т. 1).

56. Салугашвили Р. С., Шерстюков Б. Г., Семенов В. А. Изменения климата и экстремальные летние климатические условия в Европе с негативными последствиями // Проблемы региональной экологии. №6, 2012.

57. Салугашвили P.C. Взаимодействие климата Европы и температуры воды в Северной Атлантике. // Труды ИПГ. М., 2011. вып.90. С. 212-218.

58. Салугашвили P.C. Дальние связи в региональных колебаниях климата Западной Сибири. Труды ФГБУ «ВНИИГМИ-МЦД», 2012. вып. 176.1. С.186-193.

59. Салугашвили P.C. Дальние связи в колебаниях климата Европейской территории России //Труды ФГБУ «ВНИИГМИ-МЦД», 2012. вып.176. С. 166-176.

60. Салугашвили P.C. Дальние связи в колебаниях климата зарубежной Европы //Труды ФГБУ «ВНИИГМИ-МЦД», 2012. вып. 176. С. 177-185.

61. Салугашвили P.C. Дальние связи колебаний температуры воздуха Европейской территории России в эпоху интенсивного глобального потепления в конце XX начале XXI века. // «Метеорология и гидрология» 2013, №1, С 57-66.

62. Салугашвили P.C. Климатические районы на территории Евразии в зоне влияния северной Атлантики // Труды ФГБУ «ВНИИГМИ-МЦД», 2012. вып. 176. С. 53-72.

63. Салугашвили P.C. Колебания климата на территории первого естественного синоптического района и климатическое районирование. //Учен. Зап. Казан, ун-та. сер. Естеств. науки. 2012 — Т. 154, кн.З.— С.216-227.

64. Салугашвили P.C. О некоторых особенностях изменений климата северного полушария Земли в последнее десятилетие. // Труды конференции молодых специалистов. 24-26 ноября 2010г., Обнинск НПО «Тайфун» С. 128-129.

65. Салугашвили P.C. Проявление естественных циклов в колебаниях регионального климата. Тезисы докладов Международной научной конференции по региональным проблемам гидрометеорологии и мониторинга окружающей среды. Казань, 2-5 октября 2012 г. 363 с.

66. Сарафанов A.A. Механизм воздействия Североатлантического колебания на температуру и соленость промежуточных и глубинных вод субполярной северной Атлантики // Метеорология и гидрология. 2009. №3. С.65-73.

67. Семенов В. А. Структура изменчивости температуры в высоких широтах Северного полушария // Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 2007. Т. 43, № 6. С.744-753.

68. Семенов В.А. Влияние океанического притока в Баренцево море на изменчивость климата в Арктике // Доклады РАН. 2008. Т. 418, № 1. С. 106-109.

69. Сидоренков Н. С. Неправильность вращения Земли как возможные показатели глобального водообмена // Метеорология и гидрология. 1980. № 1. С.52-59.

70. Сидоренков Н. С., Свиренко П. И. Многолетние изменения атмосферной циркуляции в первом естественном синоптическом районе // Долгопериодная изменчивость среды и некоторые вопросы рыбопромыслового прогнозирования. М.: ВНИРО, 1989. С. 59-71.

71. Сидоренков Н.С. Атмосферные процессы и вращение Земли. СПб.: Гидрометеоиздат. 2002. 366 с.

72. Сидоренков Н.С. Межгодовые колебания системы атмосфера-океан-Земля // Природа. 1999. №7. С.26-34.

73. Сидоренков Н.С. Физика нестабильностей вращения Земли. М.: Физматлит, 2002. 380 с.

74. Угрюмов А. И., Харькова Н.В. Современные изменения климата Санкт-Петербурга и колебания циркуляции атмосферы // Метеорология и гидрология. -2008. -№1. -С.24-30.

75. Фролов И.Е, Гудкович З.М, Карклин В.П., Ковалев Е.Г. ,Смоляницкий В.М. Научные исследования в Арктике. Т.2. Климатические изменения ледяного покрова морей Евразийского шельфа. СПб.: "Наука", 2007. 136 с.

76. Фролов И.Е., Гудкович З.М., Карклин В.П., Смоляницкий В.М. Изменения климата Арктики и Антарктики результат действия естественных причин // Проблемы Арктики и Антарктики. 2010. № 2 (85).

77. Фролов И.Е., Гудкович З.М., Карклин В.П., Смоляницкий В.М. Изменения климата Земли результат действия естественных причин // Экологический вестник России. 2010. №1. С. 59-64.

78. Фролов И.Е. Гудкович З.М, Карклин В.П., Смоляницкий В.М. Шестидесятилетняя цикличность в изменениях климата полярных регионов // Материалы гляциологических исследований. 2008. № 105. С. 158-165.

79. Шерстюков Б.Г. Региональные и сезонные закономерности изменений современного климата. Обнинск: Изд. ГУ «ВНИИГМИ-МЦД», 2008. -246 с.

80. Шерстюков Б.Г., Салугашвили P.C. Новые тенденции в изменениях климата северного полушария Земли в последнее десятилетие //Труды ГУ «ВНИИГМИ-МЦД», 2010. вып. 175. С.43-51.

81. Шерстюков Б.Г., Салугашвили P.C. Районы однотипных колебаний климата на территории России // Труды ФГБУ «ВНИИГМИ-МЦД», 2012. вып. 176. С.40-52.

82. Шулейкин В.В. Физика моря. Изд. 4-е. М.: «Наука», 1968. 1083 с.

83. Bjerknes, J., Atmosphere-ocean interaction during the ""Little Ice Age"", In: WMO-IUGG Symposium on Research and Development Aspects of LongeRange Forecasting, WMO. Tech. Note, 1965. No. 66, p. 77-88.

84. Brohan Р., Kennedy J. J., Harris I., Tett S.F.B., Jones P. D.Uncertainty estimates in regional and global observed temperature changes: A new data setfrom 1850.- JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH, VOL. Ill, D12106, doi: 10.1029/2005JD006548, 2006

85. Climate change 2007. The physical science basis. Working group I "Contribution to the fouth assessment report of the Intergovernmental panel on climate change". Cambridge University press. Cambridge, Unaited Kingdomand NewYork, NY 2007, 996 pp.

86. Fischer H., Wahlen M., Smith J., Mastroianni D. Deck B. Ice core records of atmospheric C02 around the last three glacial terminations // Science. 1999. Vol. 283. P. 1712-1714.

87. HadCET Central England temperatures http://hadobs.metoffice.com/hadcet.

88. IERS Rapid Service/Prediction Center for Earth Orientation Parameters http://hpiers.obspm.fr/eop-pc/index.php?index=lod-1623&lang=en 24.10.2012.

89. IERS Rapid Service/Prediction Center for Earth Orientation Parameters http://maia.usno.navy.mil/ser7/historic deltat.data 23.10.2012.

90. Jones PD, Jonsson T, Wheeler D (1997) Extension to the North Atlantic Oscillation using early instrumental pressure observations. // International Journal of Climatology 17, 1433-1450.

91. Levitus, S., J.I. Antonov, T.P. Boyer, R.A. Locarnini, H.E. Garcia, and A.V. Mishonov, 2009: Global Ocean Heat Content 1955-2008 in light of recently revealed instrumentation problems //Geophys. Res. Lett., 36, L07608, doi:10.1029/2008GL037155.

92. Parker, D.E., T.P. Legg, and C.K. Folland. 1992. A new daily Central England Temperature Series, 1772-1991 //Int. J. Clim., Vol 12.pp 317-342.

93. Peterson T. R., Vose, R. Schmoyer and V. Razuvaev. Global Historical Climatology Network (GHCN) Qualitycontrolofmonthlytemperaturedata. // International Journal of Climatology. 18: 1169-1179 (1998).

94. Polyakov I. V., Bekiyaev R.V., Alekseev G. V., Bhatt U., Colony R. L., Johnson M. A., Makshtas A. P., Walsh D.// Journal of Climate. 2003. V. 16. P. 2067-2077.

95. Polyakov, I.V., Johnson M.A. Arctic decadal and inter decadal variability // Geophys. Res. 2000. Lett. № 27 (24). P. 4097-4100.

96. Robinson A.B., Robinson N.E., Soon W. Environmental effects of increased atmospheric cabon dioxide// J. American Physicians and Surgeons. 2007. Vol. 12. P. 79-90.

97. Semenov, V.A., Latif, M., Jungclaus, J.H., Park, W. Is the observed NAO variability during the instrumental record unusual? // Geoph. Res. Lett. 2008. V. 35, LI 1701. Doi: 10.1029/2008GL033273.

98. Thompson DWJ, Wallace JM (1998) The arctic oscillation signature in the wintertime geopotential height and temperature fields //Geophysical Research Letters, 25,1297-1300.

99. Wallace J.M., Zhang J., and Bajuk L. . Interpretation of inter decadal trends in Northern Hemisphere surface air temperature. J. Climate, 1996. Vol. 9. No 2. P.249-259.