В условиях изменяющегося климата становятся не актуальными классические климатические справочники со сведениями о прошедшем климате, который уже никогда не повторится. Для решения практических задач актуальными теперь являются прогностические оценки характеристик будущего климата, но только отсутствие таковых вынуждает пользователей обращаться к сведениям о климате далеких прошедших десятилетий.
Многолетние исследования, проводимые во ВНИИГМИ-МЦД, позволяют предложить потребителям принципиально новые услуги – прогностические оценки колебаний климатических характеристик на предстоящие 10-20 лет.
Прогностические расчеты выполняются в лаборатории исследования последствий изменения климата под руководством заведующего лабораторией доктора географических наук Шерстюкова Бориса Георгиевича ( boris@meteo.ru, тел 8-484-3974690).
Территория предоставления многолетних прогностических оценок:
– Российская Федерация;
– страны и континенты Северного и Южного полушарий (сокращенный перечень характеристик);
– Мировой океан.
Перечень выполняемых работ:
– прогноз многолетних колебаний температуры воздуха, количества осадков и влажности воздуха по сезонам года на ближайшие 10-20 лет с уточнением на предстоящий сезон с годовой заблаговременностью;
– прогноз продолжительности отопительного периода, cредней температуры отопительного периода и прогноз индекса потребления топлива (градусо-суток) на ближайшие 10-20 лет с уточнением на предстоящий сезон с годовой заблаговременностью;
– прогноз изменений индекса засушливости погоды и суммы активных и эффективных температур на ближайшие 10-20 лет с уточнением на предстоящий сезон с годовой заблаговременностью;
– прогноз изменений продолжительности вегетационного периода на ближайшие 10-20 лет с уточнением на предстоящий сезон с годовой заблаговременностью;
– прогноз продолжительности сезона лесных пожаров, прогноз количества лесных пожаров и площади пройденной огнем за сезон по Субъектам Федерации РФ на ближайшие 10-20 лет с уточнением на предстоящий сезон с годовой заблаговременностью;
– прогноз тенденций изменения температуры почвы на глубинах до 320 см на ближайшие 10-20 лет по сезонам года с уточнением на предстоящий сезон с годовой заблаговременностью;
– прогноз колебаний температуры поверхности Мирового океана в узлах географической сетки 1×1° широты и долготы по сезонам года на ближайшие 10-20 лет с уточнением на предстоящий сезон с годовой заблаговременностью;
– прогностические оценки стока воды в половодье на реках Российской Федерации на ближайшие 10-20 лет;
– прогностические оценки опасных явлений погоды (ОЯ), осредненные по пятилетиям (количество суток за год с ОЯ «сильная жара», с ОЯ «сильный мороз») на ближайшие 10-20 лет;
– прогностические оценки биоклиматических показателей (количество суток с суровой погодой зимой, с комфортной погодой летом и др.) на ближайшие 10-20 лет.
Для сравнения все прогностические оценки сопровождаются соответствующими расчетными характеристиками климата и специальными характеристиками для погодозависимых отраслей экономики, полученными по данным наблюдений за последние десятилетия (нормами).
По запросам потребителей перечень прогностических характеристик может быть расширен.
Прогноз многолетних колебаний климатических характеристик выполняется по оригинальным методикам, разработанным в Лаборатории исследования последствий изменений климата на основе анализа асинхронных связей в климатической системе с привлечением внешних факторов. Возможность прогноза многолетних колебаний до двух десятилетий появилась во ВНИИГМИ-МЦД после обобщения результатов исследования внутренней изменчивости климатической системы на ее собственных частотах в каждом регионе Земли с резонансным воздействием слабых квазициклических космических воздействий. Климатическая система обладает свойствами колебательной системы, а поэтому циклические космические воздействия на нее следует рассматривать как воздействие одной колебательной системы на другую. Анализ данных наблюдений показывает наличие близких или равных частот космических повторяющихся воздействий и собственных частот колебаний климатической системы. Согласно теории колебаний в таком случае неизбежно возникает резонансное усиление колебаний климатических характеристик под воздействием циклических изменений в Солнечной системе.
Согласно теории колебательных систем, малая величина внешних сил воздействия на колебательную систему не является препятствием для модуляции в ней резонансных колебаний на соизмеримых частотах. Соизмеримыми называют такие частоты, которые имеют малые целочисленные соотношения между собой, например 1:2, 1:3, 2:3, 3:2 и т.д. Резонанс может возникнуть даже при предельно слабой связи между объектами, если слабость сил компенсируется многократным их воздействием. Теория взаимодействия колебательных систем снимает требование о необходимости энергетического соответствия космических вариаций и наблюдаемых колебаний климата.
Все существующие большие физико-математические модели климата рассматривают климатическую систему как замкнутую систему без внешних воздействий. Понимание внутренней изменчивости климатической системы в таких моделях не отличается от понятия «случайная изменчивость», поэтому такие модели не способны прогнозировать колебания климата.
Физико-статистическая модель ВНИИГМИ-МЦД автоматически в каждом регионе Земли настраивается на неслучайную естественную изменчивость климатических характеристик, сформировавшуюся по общим законам цикличностей в Солнечной системе. Закономерности колебаний климата, кажущиеся случайными в геоцентрической системе координат, оказываются неслучайными в системе координат, привязанной к центру масс Солнечной системы. Наиболее общим фактором колебаний климата на Земле являются возмущения, связанные с неравномерным вращением Солнца вокруг общего центра масс Солнечной системы. Вся орбита Земли вместе с Солнцем вовлекается в циклический полет вокруг центра масс Солнечной системы. При этом на Земле появляется дополнительный вращательный момент, который циклически изменяет скорость вращения самой Земли вокруг её оси, циклически изменяет трехмерную океаническую циркуляцию и перенос тепла в океане и атмосфере по вертикали и по горизонтали – так формируются колебания климата. Модель настраивается на специфические особенности колебаний в каждом регионе и описывает их продолжение на предстоящие годы.