Изменения климата и методология оценки климатических рисков в Санкт-Петербурге и Ленинградской области

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Выполнен анализ многолетних данных сезонных, месячных и средних за год значений температур воздуха, атмосферных осадков и скоростей ветра. Показано, что за последние 20–30 лет наблюдается сезонная внутригодовая перестройка температурных условий: зимы становятся более мягкими, а лето – менее жарким. Результаты кластерного анализа гидрометеорологических данных позволили установить, что в отношении значений температуры воздуха в среднем за зиму наиболее выраженные их особенности характерны для самых западных поселений Ленинградской области, например, г. Кингисеппа. Это может быть связано с их большей близостью к открытой акватории Финского залива, оказывающей отепляющее влияние. Наиболее холодными являются восточные районы Ленинградской области, удаленные от значительных водных акваторий, которые и формируют второй по значимости кластер: в него вошли территории городов Тихвин, Лодейное Поле и район с. Винницы. Наиболее ветреными районами, где наиболее часто наблюдаются скорости ветра более 20 м/с, представляющие значительную опасность для функционирования различных техногенных объектов, включая линии электропередач, порты и водный транспорт, являются прибрежные территории Финского залива, включая, прежде всего, города Выборг, Санкт-Петербург, Кингиссеп. Сильные ветра разрушительно воздействуют также на лесные экосистемы, приводят к ветровалам, особенно в хвойных лесах на песчаных почвах, в том числе в Курортном районе Санкт-Петербурга вдоль северного побережья Невской губы. Увеличение интенсивности и частоты атмосферных осадков приводит к росту объемов сточных вод, что может угрожать системам водоотведения Санкт-Петербурга и поселений Ленинградской области. Обоснована необходимость анализа текущих возможностей городских очистных сооружений и увеличения их производительности. Нормированы значения гидрометеорологических характеристик, описывающих опасные для жизнедеятельности населения Санкт-Петербурга и Ленинградской области природные процессы. Обоснованы методические подходы для комплексной оценки риска при изменениях климата, которые в дальнейшем могут быть использованы при подготовке паспортов климатической безопасности Санкт-Петербурга и Ленинградской области.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. В. Дроздов

Российский государственный гидрометеорологический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: vladidrozdov@yandex.ru
Россия, Санкт-Петербург

В. А. Лобанов

Российский государственный гидрометеорологический университет

Email: vladidrozdov@yandex.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. А. Окуличева

Российский государственный гидрометеорологический университет

Email: vladidrozdov@yandex.ru
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Акимов В.А., Соколов Ю.И. Глобальные и национальные приоритеты снижения риска бедствий и катастроф / МЧС России. М.: ФГБУ ВНИИ ГО ЧС (ФЦ), 2016. 396 с.
  2. Анисимов А.О., Жильцова Е.Л., Шаповалова К.О., Ершова А.А. Анализ индикаторов изменений климата. Ч. 2. Северо-западный регион России // Метеорология и гидрология. 2020. № 1. С. 21–34.
  3. Ветрова Е.И., Скриптунова Е.Н., Шакина Н.П. Прогноз низкой облачности на аэродромах европейской территории бывшего СССР // Метеорология и гидрология. 2013. № 1. С. 12–31.
  4. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Высшая школа, 1977. 479 с.
  5. Дроздов В.В. К вопросу о природе Петербургских наводнений // Ученые записки РГГМУ. Гидрология. 2009. № 24. С. 24–45.
  6. Дроздов В.В. Оценка устойчивости экосистем Балтийского и Белого морей для обеспечения экологической безопасности освоения ресурсов шельфа с учетом гидрометеорологических условий // Экология и промышленность России. 2021. Т. 25 (1). С. 21–27. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2021-1-21-27
  7. Дроздов В.В., Лобанов А.В., Окуличева А.А., Буренкова А.А. Экстремальные гидрометеорологические процессы и их влияние на экосистемы и промышленную инфраструктуру Ленинградской области // Экология и промышленность России. 2023. Т. 27. № 2. С. 53–59. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2023-2-53-59
  8. Жамбю М. Иерархический кластерный анализ и соответствия. М.: Финансы и статистика, 1988. 344 с.
  9. Единая межведомственная методика оценки ущерба от чрезвычайных ситуаций техногенного, природного и террористического характера, а также классификации и учета чрезвычайных ситуаций. М.: ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), 2004.
  10. Ивановский Б.Г. Экономическая оценка ущерба от природных бедствий и изменения климата // Экономические и социальные проблемы России. 2021. № 1. С. 125–144. https://doi.org/10.31249/espr/2021.01.07
  11. Климат Ленинграда. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. 252 с.
  12. Лобанов В.А., Шадурский А.Е. Выделение зон климатического риска на территории России при современном изменении климата. Монография. СПб.: РГГМУ, 2013. 123 с.
  13. Малинин В.Н., Гурьянов Д.А. Межгодовая изменчивость климатических сезонов в Санкт-Петербурге // Изв. РГО. 2015. Т. 147. Вып. 5. С. 17–27.
  14. Малинин В.Н. Статистические методы анализа гидрометеорологической информации: учеб. В 2-х томах: Т. 2. Анализ временных рядов и случайных полей. Изд. 2, испр. и доп. СПб.: РГГМУ, 2020. 196 с.
  15. Миркин Б.Г. Методы кластер-анализа для поддержки принятия решений. М.: НИУ “ВШЭ”, 2011. 88 с.
  16. Овечкин С.В., Майнашева Г.М. Опыт использования кластерного анализа при климатическом районировании Московской области // Вестн. МГПУ. Серия “Естественные науки”. 2010. № 2 (6). С. 65–74.
  17. Павловский А.А., Менжулин Г.В. Современные изменения климатических норм и обеспечение устойчивого развития Санкт-Петербурга как крупнейшего мегаполиса Северной Европы // Вестн. СПбГУ. Сер. 7. 2013. Вып. 2. C. 71–78.
  18. Павловский А.А. О ливневых затоплениях некоторых территорий Санкт-Петербурга при современных изменениях климата // Общество. Среда. Развитие. 2013. № 2. С. 251–256.
  19. Павловский А.А. О разработке и реализации первоочередных мер по адаптации Санкт-Петербурга к климатическим изменениям // Гидрометеорология и экология. Ученые записки РГГМУ. 2020. № 58. С. 111–126. https://doi.org/10.33933/2074-2762-2020-58-111-126
  20. Поляков Д.В., Кужевская И.В. Применение кластерного анализа для оценки температурно-влажностных условий в период активной вегетации на территории юга Западной Сибири и его связь с гидротермическим коэффициентом Т.Г. Селянинова // Вестн. Томск. гос. ун-та. 2012. № 360. С. 188–192.
  21. Ревич Б.А., Шапошников Д.А., Анисимов О.А., Белолуцкая М.А. Влияние температурных волн на здоровье населения в городах Северо-Западного региона России // Проблемы прогнозирования. 2019. № 3. С. 127–134.
  22. Ревич Б.А. Меняющийся климат и здоровье населения: проблемы адаптации: науч. докл. / под ред. Б.Н. Порфирьева. М.: Динамик Принт, 2023. 168 с. https://doi.org/10.47711/srl-2023
  23. Романова Е.Н., Гобарова Е.О., Жильцова Е.Л. Методы использования систематизированной климатической и микроклиматической информации при развитии и совершенствовании градостроительных концепций. СПб.: Гидрометеоиздат, 2000. 159 с.
  24. Тишков А.А., Золотокрылин А.Н., Семенов В.А., Кухта А.Е. Климатологические исследования в Институте географии РАН: к 100-летию Института // Фундаментальная и прикладная климатология. 2018. № 2. С. 8–30. https://doi.org/10.21513/2410-8758-2018-2-8-30
  25. Третий оценочный докл. об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации. Общее резюме. СПб.: Наукоемкие технологии, 2022. 124 с.
  26. Эзау И.Н. Кластерный анализ данных наблюдений и результатов численных экспериментов с моделью ОЦА // Метеорология и гидрология. 1995. № 12. С. 40–53.
  27. Яшалова Н.Н., Яковлева Е.Н., Васильцов В.С., Молчанова Т.К., Рубан Д.А. Методология и инструментарий управления инновациями в целях минимизации климатических рисков. Науч. изд. (рецензированное). Ростов-на-Дону: ДГТУПринт, 2020. 144 с.
  28. Eyring V., Bony S., Meehl G.A., Senior C.A., Stevens B., Stouffer R.J., Taylor K.E. Overview of the Coupled Model Intercomparison Project Phase 6 (CMIP6) experimental design and organization // Geoscientific Model Development. 2016. Vol. 9. P. 1937–1958. https://doi.org/10.5194/gmd-9-1937-2016
  29. Fovell R., Fovell M.-Y. Climate Zones of the Conterminous United States Defined Using Cluster Analysis // American Meteorol. Society. 1993. № 6. P. 2103–2135.
  30. Hamed M.M., Nashwan M.S., Shahid S. Inter-comparison of Historical Simulation and Future Projection of Rainfall and Temperature by CMIP5 and CMIP6 GCMs Over Egypt // Int. J. of Climatology. 2022. Vol. 42. P. 4316–4332. https://doi.org/10.1002/joc.7468

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема расположения станций многолетних наблюдений за температурой воздуха, атмосферными осадками и скоростями ветра. 1 – г. Санкт-Петербург; 2 – пос. Воейково; 3 – г. Шлиссельбург; 4 – пос. Сосново; 5 – г. Выборг; 6 – г. Новая Ладога; 7 – г. Лодейное Поле; 8 – с. Винницы; 9 – г. Тихвин; 10 – г. Любань; 11 – дер. Белогорка; 12 – г. Волосово; 13 – г. Тихвин; 14 – дер. Николаевское

Скачать (696KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Многолетняя изменчивость температур воздуха в Санкт-Петербурге: (а) изменения температуры воздуха в среднем за лето и зиму; (б) изменения температуры воздуха в среднем за январь и июль. Пунктирными линиями на рис. 2а показаны полиномиальные тренды по пятилетиям. Ta – температура воздуха, °С

Скачать (230KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Многолетняя изменчивость температур воздуха на севере (г. Выборг), востоке (г. Тихвин), западе (г. Кингисепп) и юге (дер. Николаевское Лужского района) Ленинградской области: температура воздуха в среднем за зиму, за январь в Выборге (а), Тихвине (в), Кингисеппе (д) и Николаевском (ж) и в среднем за лето, за июль в Выборге (б), Тихвине (г), Кингисеппе (е) и Николаевском (з). Пунктирной линией показан полиномиальный тренд по пятилетиям. Ta – температура воздуха, °С

Скачать (789KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Многолетняя изменчивость средних за год максимальных месячных значений скоростей ветра (W, м/с): (а) Выборг и Тихвин; (б) Кингисепп и дер. Николаевское; (в) Санкт-Петербург и Новая Ладога. Пунктирными линиями показаны полиномиальные тренды по пятилетиям

Скачать (307KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Многолетняя изменчивость величин максимальных атмосферных осадков за 1 сутки в месяц, за год: (а) Выборг и Тихвин; (б) Кингисепп и дер. Николаевское; (в) Санкт-Петербург и Новая Ладога

Скачать (291KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Результаты кластерного анализа многолетних данных (1980–2020 гг.) средних годовых значений температур воздуха за лето (а) и зиму (б) в Ленинградской области и в Санкт-Петербурге

Скачать (201KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Результаты кластерного анализа многолетних данных (1980–2020 гг.) средних за год максимальных месячных значений скорости ветра в Ленинградской области и в Санкт-Петербурге

Скачать (141KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024