Короткопериодичная изменчивость сроков залегания снежного покрова на севере Евразии в условиях современного климата (по спутниковым данным)

Появление в 2000 г. данных о площади покрытости суши снегом, восстановленных по спутниковой информации MODIS / Terra, позволили нам провести оценку сезонной и многолетней динамики сроков залегания снежного покрова севера Евразии в течение последних полутора десятков лет (2000-20015 гг.), что позволяет уточнить характер взаимодействия атмосферы и поверхности суши в текущих климатических условиях. Конкретная задача наших исследований состоит в оценке короткопериодичных колебаний сроков залегания снежного покрова в связи с изменчивостью приземной температуры воздуха и осадков севера Евразии в начале 21 в.
В работе использованы спутниковые данные MODIS / Terra, пересчитанные по модели Snow Cover 8-Day L3 Global 0.05Deg CMG (MOD10C2), версия 5 за 2000-2015 гг. – с восьмидневным периодом и пространственным разрешением процента покрытия снегом 0,05 х 0,05° (http://nsidc.org/data/MOD10C2). Для уточнения роли климата в изменчивости снежного покрова к анализу привлечены данные суточных наблюдений 550-ти метеостанций Росгидромета за приземной температурой воздуха и осадками (http:/www/meteo/ru). По исходным данным рассчитаны даты установления и схода устойчивого снежного покрова, продолжительность его залегания, период с температурой воздуха ниже нуля и сумма осадков зжа период с отрицательными температурами воздуха.
Региональные различия исследуемых характеристик соответствуют общему климатическому районированию (Кренке и др. 2001; Котляков, 2004; Попова и др. 2015): самые ранние даты перехода приземной температуры воздуха через нуль осенью и даты образования устойчивого снежного покрова характерны для центральных районов Сибири; здесь же разрушение устойчивого снежного покрова происходит в наиболее поздние сроки, а продолжительность снежного периода максимальна. Период с отрицательными температурами воздуха также наиболее продолжителен в центре Сибири вследствие ранних сроков перехода через нуль осенью и поздних весной. Сумма осадков периода с отрицательными температурами воздуха, зависит, в основном, от продолжительности холодного времени года.
Значимая корреляционная связь межгодовой изменчивости характерна только для сроков установления устойчивого снежного покрова и перехода приземной температуры воздуха через нуль осенью в Западной Сибири и Северо-Восточной Сибири. При значимых общих коэффициентах регрессии, наибольший статистически значимый вклад в межгодовую изменчивость продолжительности периода с устойчивым снежным покровом и даты его разрушения повсеместно имеют осадки холодного периода и, в меньшей степени, дата перехода температуры через нуль весной. Продолжительность периода с отрицательными приземными температурами воздуха значимого влияния на сроки залегания устойчивого снежного покрова не оказывает.
Посредством разложения рядов исследуемых характеристик методом Фурье были выделены характерные периоды в изменчивости сроков снегонакопления – 2000-2004, 2005-2009, 2010-2014 гг. Для первого и последнего пятилетия характерны более поздние сроки образования и разрушения устойчивого снежного покрова – в сравнении с временным отрезком 2005-2009 гг. Разложение рядов температурных характеристик и хода осадков дали аналогичную картину. Наиболее резкие изменения характеристик от пятилетия к пятилетию происходят на территории Восточно-Европейской равнины, восточной части Сибири и Дальнего Востока, что может быть связано с влиянием приходящих океанических масс воздуха. Заметная изменчивость характеристик на юге Сибири, как и в горных условиях Восточной Сибири, тем не менее, должны рассматриваться с некоторой осторожностью, поскольку в горных условиях изменения климатический характеристик имеют более сложную природу – в сравнении с равнинными и низкогорными территориями (Володичева и др., 2004, Кислов, Суркова, 2009).