Проект 14-17-00645

Номер14-17-00645

Название Реконструкция и прогноз частоты засух в центре Восточно-Европейской равнины по данным дендрохронологии и климатического моделирования

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт географии Российской Академии наук, г Москва

Года выполнения 2014 - 2016

Конкурс Конкурс 2014 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 07 - Науки о Земле, 07-701 - Палеогеография

Ключевые словагодичные кольца, индекс сухости, Восточно-Европейская равнина, изменения климата, засуха, сценарии, климатические модели

Код ГРНТИ39.19.29


ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Последние два десятилетия характеризовались рядом аномальных волн тепла и засухами, в том числе в центре Восточно-Европейской равнины (например, аномальная жара лета 2010 г.). Такие события, как правило, сопровождаются значительными негативными социально-экономическими последствиями. Глобальные климатические модели воспроизводят увеличение вероятности и интенсивности засух при глобальном потеплении, что связано, помимо общего роста температуры, с изменениями циркуляционного режима атмосферы. В то же время, существует значительная неопределенность относительно роли естественной климатической изменчивости, в частности, долгопериодных циклов, в формировании засух. Для статистически достоверных оценок изменений частоты и интенсивности засух, связанных с внутренней динамикой климата, валидации и сравнения с результатами климатических моделей необходимы эмпирические данные о засухах продолжительностью в несколько столетий, что далеко выходит за временные рамки инструментальных наблюдений. Увеличение длины ряда до нескольких столетий за счет древесно-кольцевых данных позволит установить частоту, интенсивность и ритмичность засух в прошлом, в том числе в разные в климатическом отношении эпохи (похолодания «малого ледникового периода», относительно теплый 18 в.). На основе дендрохронологических данных будет не только увеличена длина рядов, но и расширен их пространственный охват, что позволит оценить пространственно-временную изменчивость процессов. Такой анализ также позволит оценить тенденции долгопериодной естественной изменчивости, что важно для построения более надежных сценариев будущих изменений. Полученные реконструкции будут сравниваться с результатами численных экспериментов с использованием глобальных моделей климата, в частности, экспериментов по моделированию естественных долгопериодных колебаний. Это позволит исследовать механизмы формирования засух, оценить вклад антропогенного воздействия и естественных колебаний климата

Ожидаемые результаты
В ходе реализации этого проекта будут получены следующие результаты: - Будет выявлено влияние волны тепла 2010 г. на прирост годичных колец (ранней и поздней древесины) хвойных и дуба как в год этой аномалии, так и в последующие три года на территории, охватывающей несколько природных зон – от южной границы тайги (Костромская область) до лесостепных участков в Курской области. Будет также установлено, как разные древесные породы в различных местообитаниях отреагировали на экстремальные климатические условия лета 2010 г. Это важно для корректной интерпретации дендрохронологических данных в терминах климатической изменчивости. - Впервые будет проведен анализ оптической плотности дендрохронологических образцов и установлены климатические параметры, которые могут быть реконструированы этим способом в умеренной зоне Европейской территории России (ЕТР) - Будет проведен корреляционный анализ ширины и плотности годичных колец с климатическими параметрами по данным регулярной метеорологической сети и реанализа и выявлены климатические характеристики, влияющие на радиальный прирост и плотность древесины в этом районе. - Впервые на основе дендрохронологических данных будет проведена реконструкция частоты и интенсивности засух за последние три столетия, выявлены масштабы современных засух на фоне долгосрочной ретроспективы, а также приведены прогностические сценарии засух в центральной части ЕТР с учетом современных достижений в области высокоразрешающих реконструкций и климатических моделей. - Впервые будет исследована связь засух на ЕТР с Атлантическим долгопериодным колебанием (АДК) с использованием экспериментов с климатическими моделями по моделированию воздействия АДК на климат. - Будут разработаны сценарии будущих изменений климата (с использованием базы данных сценариев Representative Concentration Pathways (RCP) с более детальным учетом естественной климатической изменчивости, в первую очередь АДК) и дана прогностическая оценка изменений риска возникновения засух на Европейской территории России в ближайшие десятилетия. Продление рядов интенсивности частоты засух имеет важнейшее значение для понимания функционирования как климатической системы в целом, так и для региональных климатических процессов. Прогноз климата именно на уровне внутривековых масштабов является в настоящее время одной из самых сложных и насущных проблем, поскольку эти процессы очень трудно поддаются прогнозированию, а, между тем именно они имеют важнейшее значение для хозяйственной деятельности человека. Сценарные эксперименты с климатической моделью с учетом как антропогенного воздействия, так и реалистичной динамикой (экстраполированной согласно данным наблюдений) АДК в ближайшие десятилетия позволят впервые создать улучшенные сценарии возможных изменений характеристик засух на территории России.

Полная информация о проекте