Сравнительные исследования экстремумов увлажнения на засушливых землях Восточно-Европейской равнины по метеорологическим и спутниковым данным

Исследовано распространение экстремумов увлажнения (засуха и переувлажнение) на юго-востоке Восточно-Европейской России по метеорологическим данным (1936-2010 гг.) и спутниковым данным (2000-2012 гг.). Рассмотрен межгодовой ход коэффициентов увлажнения и разных показателей засухи на заданных территориях за период 1936-2010 гг. В качестве спутникового показателя экстремумов увлажнения предложен спутниковый индекс климатических экстремумов (Satellite Climatic Extremes Index, SCEI). Он представляет собой сумму отклонений от многолетнего среднего значений NDVI, альбедо, температуры поверхности, влажности почвы, нормированных на среднее квадратическое отклонение. Положительный SCEI означает переувлажнение, а отрицательный – засуху. Интенсивность экстремумов пропорциональнa величине SCEI. В данной работе SCEI рассчитывался по усеченной формуле (без слагаемого влажность почвы) по данным MODIS за период 2000-2012 гг. Влажность почвы была рассчитана по данным SWI из архива Технологического Университета Вены только за 2010 г. Кроме того был введен показатель MD, оценивающий разность площадей, соответствующих положительным и отрицательным экстремумам.
Определены тренды коэффициентов годового и вегетационного увлажнения, а также показателей засух на заданных территориях. В период пересечения метеорологических и спутниковых данных межгодовое изменение метеорологических показателей засух сопоставлено с изменением показателя MD. По данным MD выявлен тренд увеличения площади, затрагиваемой засухами, за период 2000-2012 гг. Детально исследовано распространение засухи 2010 г., а также ее интенсивности по метеорологическим показателям и SCEI. Приведены доводы в пользу гипотезы Володина (2011) о том, что сверхэкстремальная летняя аномалия температуры 2010 г. не объясняется полностью только аномальной динамикой атмосферы, приводящей к переносу в район аномалии теплого воздуха. Для ее возникновения необходимо образование заранее (по крайней мере за месяц) отрицательной аномалии влажности почвы (почвенная засуха), смещенной навстречу ветра на десятки сотен километров. Подобная аномалия была обнаружена на территории Казахстана с помощью SCEI и SWI в мае. Обнаружены отличия засухи 2010 г. от засухи 2012 г., заключающиеся в максимальном развитии засухи 2010 г. в конце июля-начале августа и вне засушливых земель, а в 2012 г.- на засушливых землях и в мае. Работа выполнена при финансовой поддержке Программы ОНЗ-13 РАН (проект «Опустынивание засушливых земель юга России в контексте изменений климата»)