Изменение атмосферного и почвенного климата Западной Сибири в условиях глобального потепления

Цель. Изучить динамику температур воздуха и почв различных почвенных зон Западной Сибири в связи с современным изменением климата.
Процедура и методы. На основе многолетних данных 259 метеорологических станций, расположенных на территории Западной Сибири, с использованием геоинформационных систем проведён анализ распределения температур воздуха и почвы и их изменения в пределах участков 9 почвенных зон (подзон) за период 1951–2020 гг.1
Результаты. В современный период во всех почвенных зонах Западной Сибири наблюдается изменение климата в сторону потепления, которое имеет зональный характер. Наиболее существенный рост температуры воздуха в последнее десятилетие наблюдается на севере Западной Сибири, особенно в подзонах арктической тундры, субарктической тундры и северной тайги, и по мере движения на юг к степной зоне он становится менее заметным. Данное потепление ведёт к изменению температурного режима почв Западной Сибири и, как следствие, смещению почвенно-климатических зон в северном направлении. Созданы картографические модели среднегодовой температуры воздуха для каждого десятилетия периода 1951–2020 гг. и климатической нормы 1961–1990 гг., а также картографические модели изменения температуры воздуха (среднегодовой и по сезонам года).
Теоретическая и/или практическая значимость. Выявленные изменения атмосферного и почвенного климата необходимо учитывать при оценке климатических рисков и разработке агротехнических мероприятий по выращиванию сельскохозяйственных культур, а также мероприятий по защите объектов инфраструктуры в криолитозоне.

1. Деградация мерзлоты: результаты многолетнего геокриологического мониторинга в Западном секторе Российской Арктики / А. А. Васильев, А. Г. Гравис, А. А. Губарьков, Д. С. Дроздов, Ю. В. Коростелёв, Г. В. Малкова, Г. Е. Облогов и др. // Криосфера Земли. 2020. т. XXIV. № 2. С. 15–30.

2. Израэль Ю. А., Павлов А. В., Анохин Ю. А. Эволюция криолитозоны при современных изменениях глобального климата // Метеорология и гидрология. 2002. № 1. С. 22–34.

3. Использование данных метеорологических станций для оценки тенденций многолетних изменений температуры почв на территории сезонной и многолетней криолитозоны России / Д. А. Гиличинский, С. С. Быховец, В. А. Сороковиков, Д. Г. Фёдоров-Давыдов, Р. Г. Барри, Т. Жанг, М. К. Гаврилова и др. // Криосфера Земли. 2000. т. IV. № 3. С. 59–66.

4. Конищев В. Н. Реакция вечной мерзлоты на потепление климата // Вестник Московского университета. Серия 5: География. 2009. № 4. С. 10–20.

5. Медведков А. А. Как глобальное потепление меняет природу сибирской тайги? // Природа. 2016. № 12 (1216). С. 40–47.

6. Павлов А. В. Мониторинг криолитозоны. Новосибирск: ГЕО, 2008. 230 с.

7. Трофимова И. Е., Балыбина А. С. Классификация климатов и климатическое районирование Западно-Сибирской равнины // География и природные ресурсы. 2014. № 2. С. 11–21.

8. Трофимова И. Е., Балыбина А. С. Районирование Западно-Сибирской равнины по термическому режиму почв // География и природные ресурсы. 2015. № 3. С. 27–38.

9. Харюткина Е. В., Логинов С. В. Тенденции временных изменений температуры почвы на глубинах в Западной Сибири по данным реанализа // География и природные ресурсы. 2019. № 2. C. 95–102.

10. Худяков О. И., Решоткин О. В. Динамика температуры мерзлотных почв в вегетационный период на фоне повышения среднегодовой температуры воздуха // Почвоведение. 2020. № 5. С. 576–589.

11. Шерстюков А. Б. Корреляция температуры почвогрунтов с температурой воздуха и высотой снежного покрова на территории России // Криосфера Земли. 2008. т. XII. № 1. С. 79–87.

12. Шполянская Н. А., Осадчая Г. Г., Малкова Г. В. Современное изменение климата и реакция криолитозоны (на примере Западной Сибири и Европейского Севера России) // Географическая среда и живые системы. 2022. № 1. C. 6–30.

13. Chen L., Aalto J., Luoto M. Decadal changes in soil and atmosphere temperature differences linked with environment shifts over northern Eurasia // Journal of Geophysical Research: Earth Surface. 2021. Vol. 126. P. e2020JF005865.

14. Chen L., Aalto J., Luoto M. Significant shallow–depth soil warming over Russia during the past 40 years // Global and Planetary Change. 2021. Vol. 197. P. 103394.

15. Goncharova O. Yu., Matyshak G. V., Epstein H. E., et al. Influence of snow cover on soil temperatures: Meso- and micro-scale topographic effects (a case study from the northern West Siberia discontinuous permafrost zone) // Catena. 2019. Vol. 183. P. 104224.

16. Hjort J., Karjalainen O., Aalto J., et al. Degrading permafrost puts Arctic infrastructure at risk by mid-century // Nature Communications. 2018. Vol. 9. No. 1. P. 5147.

17. Reshotkin O. V., Khudyakov O. I. Soil temperature response to modern climate change at four sites of different latitude in the European part of Russia // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019. Vol. 368. P. 012040.

18. Streletskiy D. A., Sherstiukov A. B., Frauenfeld O. W., et al. Changes in the 1963–2013 shallow ground thermal regime in Russian permafrost regions // Environmental Research Letters. 2015. Vol. 10. № 12. P. 125005.

19. Tchebakova N. M., Parfenova E. I., Korets M. A., et al. Potential change in forest types and stand heights in central Siberia in a warming climate // Environmental Research Letters. 2016. Vol. 11. № 3. P. 035016.