«Науки о Земле» 2010 1

Признаки и последствия усиления динамики крупномасштабных гидрологических процессов в связи с изменением климата

Авторы: В. В. Шамов
Аннотация:

Анализируются отмечаемые многими исследователями признаки роста интенсивности влагооборота в условиях изменяющегося климата. На основе концепции специфических пространственно-временных масштабов процессов влагооборота делается вывод о закономерном возрастании пространственных масштабов и амплитуды короткопериодических колебаний этих процессов при возрастании удельных объемов воды в звеньях влагооборота. Данное обстоятельство, в частности, проявляется в виде наблюдаемого на обширных территориях роста вероятности экстремальных гидрометеорологических событий.
Ключевые слова: влагооборот, изменение климата, речные бассейны, пространственно-временные связи, водный баланс
УДК: 551.583
Литература: 1. Будыко М. И. Водный баланс земного шара / М. И. Будыко, А. А. Соколов //Мировой водный баланс и водные ресурсы Земного шара. – Л. : Гидрометеоиздат,1974. – 638 с.
2. Гарцман И. Н. Некоторые проблемы системного подхода в гидрометеоро-логии // Тр. ДВНИГМИ. – Л. : Гидрометоиздат, 1976. – Вып. 54. – С. 3–47.
3. Докучаев В. В. Способы образования речных долин Европейской России //Докучаев В. В. Избр. тр. – М. : Изд-во АН СССР, 1949. – С. 6–248.
4. Дроздов О. А. Влагооборот в атмосфере / О. А. Дроздов, А. С. Григорьева. –Л. : Гидрометеоиздат, 1963. – 314 с.
5. Жирмунский А. В. Критические уровни в развитии природных систем /А. В. Жирмунский, В. И. Кузьмин. – Л. : Наука, 1990. – 223 с.
6. Куликов Г. И. Влияние теплового потока на вертикальную скорость // Уч.зап. Перм. гос. ун-та. Гидрология и метеорология. – 1968. – Вып. 3. – С. 157–162.
7. Найденов В. И. Земные причины водных циклов / В. И. Найденов,В. И. Швейкина // Природа. – 1997. – № 5. – С. 19–30.
8. Орленок В. В. К расчету баланса эндогенных поступлений и фотолитиче-ских потерь земной гидросферы // Докл. АН СССР. – 1987. – Т. 296, № 5. –С. 1191–1194.
9. Тимофеев Н. А. О вертикальном распределении абсолютной влажностивоздуха и влагосодержания в атмосфере над океанами // Метеорология и гидроло-гия. – 1979. – № 8. – С. 55–62.
10. Третьяков А. С. К расчету тепло- и влагообмена в приземном слое возду-ха // Проблемы водных ресурсов Дальневосточного экономического региона и За-байкалья : всесоюз. науч.-практ. конф. : материалы. – Л. : Гидрометеоиздат, 1991. –С. 222–227.
11. Шамов В. В. Влагооборот на суше: системно-методологический и физи-ко-геометрический анализ / В. В. Шамов. – Владивосток : Дальнаука, 2006. – 172 с.
12. Шамов В. В. Связь функциональной и пространственно-временнойструктур влагооборота на суше // География и природные ресурсы. – 2002. – № 1. –C. 34–41.
13. Allen M. R. Constraints on future changes in climate and the hydrologic cycle /M. R. Allen, W. J. Ingram // Nature. – 2002. – Vol. 419. – P. 224–232.
14. An Z. S. The history and variability of the East Asian paleomonsoon climate //Quatern. Sci. Rev. – 2000. – Vol. 19. – P. 171–187.
15. At risk: natural hazards, people’s vulnerability and disasters / B. Wisner [etal.]. – Trowbridge, Wiltshire : Cromwell Press, 2004. – 471 p.
16. Bradley A. A. Regional frequency analysis methods for evaluating changes inhydrologic extremes // Wat. Res. Res. – 1998. – Vol. 34, N 4. – P. 741–750.
17. Dai A. Global variations in draughts and wet spells: 1900–1995 / A. Dai, K. E.Trenberth, T. R. Karl // Geophys. Res. Lett. – 1998. – Vol. 25, N 17. – P. 3367–3370.
18. Detection of a direct carbon dioxide effect in continental river runoff records /N. Gedney [et al.] // Nature. – 2006. – Vol. 439. – P. 835–838.
19. Erasmus B. F. N. Vulnerability of South African animal taxa to climate change/ B. F. N. Erasmus, A. S. Van Jaarsveld, S. L. Chown // Global Change Biology. – 2002.– Vol. 8, Is. 7. – P. 679–693.
20. Extratropical control of recent tropical Pacific decadal climate variability: a relayteleconnection / L. X. Wu [et al.] // Clim. Dynamics. – 2007. – Vol. 28. – P. 99–112.
21. Gasse F. Hydrological changes in the African tropics since the Last GlacialMaximum // Quartern. Sci. Rev. – 2000. – Vol. 19. – P. 189–211.
22. Global response of terrestrial ecosystem structure and function to CO2 andclimate change: results from six dynamic global vegetation models / W. Cramer [et al.] //Global Change Biology. – 2001. – Vol. 7, Is. 4. – P. 357–373.
23. Gregory G. M. Summer drought in northern midlatitudes in a time-dependentCO2 climate experiment / G. M. Gregory, J. F. B. Mitchell, A. J. Brady // J. Climate. –1997. – Vol. 10. – P. 662–686.
24. Huntington T. G. CO2-induced suppression of transpiration cannot explain increasingrunoff // Hydrol. Process. – 2008. – Vol. 22. – P. 311–314.
25. Ice-sheet and see-level changes / R. B. Alley [et al.] // Science. – 2005. – Vol.310. – P. 456–460.
26. Identification of anthropogenic climate change using a second-generation reanalysis/ B. D. Santer [et al.] // J. Geophys. Res. – 2004. – Vol. 109. – D21104.
27. Increasing risk of great floods in a changing climate / P. C. D. Milly [et al.] //Nature. – 2002. – Vol. 415. – P. 514–517.
28. Intensity of hydrological cycles in warmer climates / F. L. Yang [et al.] // J.Climate. – 2003. – Vol. 16. – P. 2419–2423.
29. Knox J. C. Sensitivity of modern and Holocene floods to climate change //Quatern. Sci. Rev. – 2000. – Vol. 19. – P. 439–457.
30. Lawford R. Changes in water cycle associated with global change // Water andBetter Human Life in the Future. Proc. RIHN 1st Int. Sym., Nov. 6–8, 2006. – Kyoto :RIHN Publ., 2006. – P. 17–28.
31. Li Zh. Impact of doubled CO2 on the interaction between the global and regionalwater cycles in four study regions / Zh. Li, U. S. Bhatt, N. Mölders // Clim. Dynamics.– 2008. – Vol. 30. – P. 255–275.
32. Milly P. C. D. Global pattern of trends in streamflow and water availability ina changing climate / P. C. D. Milly, K. A. Dunne, A. V. Vecchia // Nature. – 2005. –Vol. 438. – P. 347–350.
33. Nelson F. E. Subsidence risk from thawing permafrost / F. E. Nelson, O. A. Anisimov,N. I. Shiklomanov // Nature. – 2001. – Vol. 410. – P. 889–890.
34. Observations: Surface and Atmospheric Climate Change / K. E. Trenberth [etal.] // Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of WorkingGroup I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on ClimateChange. – Cambridge, N. Y. : Cambridge University Press, 2007. – P. 299–316.
35. Oerlemans J. Extracting a climate signal from 169 glacier records // Science. –2005. – Vol. 308. – P. 675–677.
36. Parmesan C. A globally coherent fingerprint of climate change impacts acrossnatural systems / C. Parmesan, G. Yohe // Nature. – 2003. – Vol. 421. – P. 37–42.
37. Pierrehumbert R. T. The hydrologic cycle in deep-time climate problems / R.T. Pierrehumbert // Nature. – 2002. – Vol. 419. – P. 191–198.
38. Rahmstorf S. Ocean circulation and climate during the past 120,000 years /S. Rahmstorf // Nature. – 2002. – Vol. 419. – P. 207–214.
39. Siberian Lena River hydrological regime and recent change / D. Yang [et al.] //J. Geophys. Res. – 2002. – Vol. 107, N D23, 4694. – P. 14–1 – 14–10.
40. Simulated and observed preindustrial to modern vegetation and climatechanges / M. Notaro [et al.] // J. Climate. – 2005. – Vol. 18. – P. 3650–3671.
41. Skøen J. O. Catchments as space-time filters – a joint spatio-temporal geostatisticalanalysis of runoff and precipitation / J. O. Skøen, G. Blöschl // Hydrol. EarthSyst. Sci. – 2006. – Vol. 10. – P. 645–662.
42. Stocker T. F. Rapid transitions of the ocean's deep circulation induced bychanges in surface water fluxes / T. F. Stocker, D. G. Wright // Nature. – 1991. – Vol.351. – P. 729–732.
43. Stratospheric water vapour increases over the past half-century / K. H. Rosenlof[et al.] // Geophys. Res. Lett. – 2001. – Vol. 28, N 7. – P. 1195–1198.
44. The impact of natural and anthropogenic forcings on climate and hydrologysince 1550 / S. F. B. Tett [et al.] // Clim. Dynamics. – 2007. – Vol. 28. – P. 3–34.
45. The role of the thermohaline circulation in abrupt climate change / P. U. Clark[et al.] // Nature. – 2002. – Vol. 415. – P. 863–869.
46. Trenberth K. E. Interannual variability of the patterns of atmospheric mass distribution/ K. E. Trenberth, D. P. Stepanyak, L. Smith // J. Climatology. – 2005. – Vol.18. – P. 2812–2825.
47. Uhlenbrook S. Catchment hydrology – a science in which all processes arepreferential // Hydrol. Process. – 2006. – Vol. 20. – P. 3581–3585.
48. Verschuren D. Rainfall and drought in equatorial east Africa during the past1,100 years / D. Verschuren, K. R. Laird, B. F. Cumming // Nature. – 2000. – Vol. 403.– P. 410–414.
49. Warming of the World Ocean / S. Levitus [et al.] // Science. – 2000. – Vol.287. – P. 2225–2229.