Моделирование и прогнозирование климатических изменений на европейской территории России с учетом циркуляционных процессов в Северной Атлантике

В результате выполнения работы сделаны оценки связи региональных характеристик климата Евразии с Атлантической термохалинной циркуляцией (АТХЦ) на основе результатов расчетов с глобальной климатической моделью ECHAM5/MPI-OM без внешних воздействий. Выявлены регионы статистически значимой связи вариаций интенсивности АТХЦ с периодами в несколько десятилетий с аномалиями приповерхностной температуры воздуха, давления на уровне моря и осадков для различных сезонов. Вычислен меридиональный перенос тепла (МПТ) в климатической модели ИВМ РАН для глобального океана, Атлантики, Тихого и Индийского океанов для численного эксперимента с умеренным антропогенным влиянием. Выявленные изменения МПТ, связанные с изменениями климата, наиболее заметны в модели в Тихом и Индийском океанах. При этом относительно небольшие изменения меридионального переноса тепла в Северной Атлантике свидетельствуют о том, что в будущих изменениях климата роль циркуляции Северной Атлантики в формировании потепления климата должна повыситься. С использованием климатической модели МЭИ исследована региональная изменчивость чувствительности вариаций температур воздуха на территории России к индексу Северо-Атлантического колебания. Показана пространственно-временная неравномерность чувствительности регионального климата к изменениям циркуляции в Северной Атлантике.

1. Подготовлены архивы гидрометеорологических данных наблюдений.
2. Проведены исследования климатических изменений в Северной Атлантике и на европейской территории России с использованием данных наблюдений.
3. Выполнено сопоставление результатов анализа данных наблюдений и численных расчетов.
4. Проведены патентные исследования
5. Выполнено составление промежуточного отчета.

Проведен анализ связи аномалий приповерхностной температуры, давления и осадков на европейской территории России с вариациями температуры поверхности океана (ТПО) в Северной Атлантике по данным NCEP/NCAR реанализа и расчетам с моделью общей циркуляции атмосферы ECHAM5 с граничными условиями (ТПО и границы морского льда) согласно данным наблюдений. Оценки выполнены для периодов, соответствующих минимуму и максимуму долгопериодного колебания ТПО в Северной Атлантике: 1968-1976 гг. и 1998-2006 гг. соответственно. Показано, что положительным аномалиям ТПО в Северной Атлантике соответствуют области положительных аномалий температуры воздуха и отрицательных аномалий приземного давления на европейской части России в зимний период. Изменения для зимних осадков по модельным расчетам более значительны, но в целом согласуются с данными реанализа.
С использованием модели ИВМ РАН рассчитаны пространственные распределения значений коэффициентов корреляции долгопериодных вариаций АТХЦ с аномалиями приповерхностной температуры, давления и осадков для различных сезонов. Установлено, что для зимнего приповерхностного давления в северном полушарии формируется квази-зональная структура с большими отрицательными корреляциями севернее 50°с.ш. и положительными корреляциями южнее. Показано, что изменчивость АТХЦ может оказывать влияние на формирование Северо-Атлантического колебания и интенсивность притока теплых воздушных масс с Атлантики на север Евразии.

Проведен критический анализ и обобщение системы показателей и зависимостей с целью построения экспертно-аналитической системы учета связи изменений циркуляции вод Атлантики с изменениями климата европейской территории России.