Оценка будущих изменений климатических зон Кёппена-Гейгера в Якутии с использованием регионально-адаптированного ансамбля климатических моделей CMIP6

DOI: 10.35595/2414-9179-2025-1-31-431-444

Посмотреть или загрузить статью (Rus)

Об авторах

М.И. Захаров

Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова,
ул. Кулаковского, д. 46, Якутск, Россия, 677007,
E-mail: mi.zakharov@s-vfu.ru

Н.И. Тананаев

Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова,
ул. Кулаковского, д. 46, Якутск, Россия, 677007,

Институт мерзлотоведения имени П.И. Мельникова СО РАН,
ул. Мерзлотная, д. 36, Якутск, Россия, 677010,

E-mail: tanni@s-vfu.ru

Аннотация

Для картографирования пространственной изменчивости климатических условий широко используется классификация климата Кёппена-Гейгера. Статья посвящена оценке будущих изменений положения климатических зон Кёппена-Гейгера на территории Якутии по четырем сценариям социально-экономического развития IPCC (ssp1–2.6, ssp2–4.5, ssp3–7.0 и ssp5–8.5). В работе использованы данные ансамбля глобальных климатических моделей проекта CMIP6, в состав которого вошли модели, наилучшим образом воспроизводящие климатические условия региона (CESM2-WACCM, CMCC-ESM2, CNRM-CM6-1-HR, INM-CM5-0, MPI-ESM1-2-HR). Использованы осредненные данные о среднемесячной температуре воздуха и сумме осадков для периодов 2021–2050, 2051–2080 и 2071–2100 гг. Эти данные получены как сумма исторической климатической нормы 1981–2010 гг., определенной по реанализам GHCN-CAMS (температура воздуха) и CRU TS v.4.05 (осадки), и приращений соответствующих климатических переменных между историческим и прогнозным периодами, оцененных по данным модельного ансамбля. Карты климатических зон Кёппена-Гейгера построены для указанных временных срезов в пространственном разрешении 0,5°. Согласно полученным оценкам, наиболее распространенная зона субарктического климата (Dfc) будет увеличивать свою долю на территории Якутии за счет зон экстремально холодных климатов (Dfd и Dwd), а также климата полярных тундр (ET), а полярная тундра к концу столетия может быть вытеснена с материковой части. Анализ сдвигов климата по населенным пунктам указывает на переход с экстремально холодного климата практически во всех районных центрах Якутии вне зависимости от сценариев. При неблагоприятных сценариях spp3-7.0 и ssp5–8.5 среднетаежные ландшафты и все районные центры центральной группы районов ко второй половине столетия окажутся в условиях субарктического климата с жарким летом. В этих условиях будут усиливаться пожароопасность лесов, засушливость почвы и деградация криолитозоны. Данное исследование вносит вклад в понимание климатических изменений будущего в регионе, полученные картографические материалы способствуют повышению осведомленности общества и обеспечивают информированную разработку регионального плана адаптации к изменениям климата и других документов стратегического планирования.

Ключ. слова

карты климата, классификация климата, Кёппен-Гейгер, изменение климата, траектории SSP, Якутия

Список литературы

  1. Алисов Б.П. Географические типы климатов. Метеорология и гидрология, 1936. № 6. С. 16–25.
  2. Берг Л.С. Климат и жизнь. М.: Государственное издательство (Госиздат/ГИЗ), 1922. 196 с.
  3. Горохов А.Н., Федоров А.Н. Современные тенденции климатических изменений в Якутии. География и природные ресурсы, 2018. № 2. С. 111–119. DOI: 10.21782/GIPR0206-1619-2018-2(111-119).
  4. Тананаев Н.И. Подбор оптимальной модели климатического реанализа по среднегодовой температуре воздуха для территории Республики Саха (Якутия). Вестник Северо-Восточного федерального университета им. М.К. Аммосова. Серия «Науки о Земле», 2023. № 2. С. 88–101. DOI: 10.25587/SVFU.2023.30.2.008.
  5. Тананаев Н.И. Подбор оптимальной модели климатического реанализа по годовой сумме осадков для территории Республики Саха (Якутия). Природные ресурсы Арктики и Субарктики, 2025. № 30 (1). С. 61–72. DOI: 10.31242/2618-9712-2025-30-1-61-72.
  6. Тананаев Н.И., Тимофеев М.А. Оценка точности реанализа GHCN-CAMS в расчетах внутригодового распределения температуры воздуха на территории Республики Саха (Якутия). Вестник Северо-Восточного федерального университета им. М.К. Аммосова. Серия «Науки о Земле», 2023. № 4. С. 99–110. DOI: 10.25587/2587-8751-2023-4-99-110.
  7. Третий оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации. Росгидромет. СПб.: Наукоемкие технологии, 2022. 676 с.
  8. Федоров А.Н., Ботулу Т.А., Варламов С.П., Васильев И.С., Грибанова С.П., Дорофеев И.В., Климовский И.В., Самсонова В.В., Соловьев П.А. Мерзлотные ландшафты Якутии. Пояснительная записка к мерзлотно-ландшафтной карте Якутской АССР м-ба 1:2 500 000. Новосибирск: ГУГК, 1989.
  9. Andrade C., Fonseca A., Santos J.A., Bois B., Jones G.V. Historic Changes and Future Projections in Köppen-Geiger Climate Classifications in Major Wine Regions Worldwide. Climate, 2024. V. 12. No. 94. DOI: 10.3390/cli12070094.
  10. Beck H., Zimmermann N., McVicar T. Vergopolan N., Berg A., Wood E. Present and future Köppen-Geiger climate classification maps at 1-km resolution. Sci Data, 2018. V. 5. P. 180214. DOI: 10.1038/sdata.2018.21.
  11. Geiger R. Landolt-Börnstein—Zahlenwerte und Funktionen aus Physik, Chemie, Astronomie, Geophysik und Technik, alte Serie. V. 3: Ch. Klassifikation der Klimate nach W. Köppen. Berlin: Springer, 1954. S. 603–607.
  12. Holdridge L.R. Determination of world plant formations from simple climatic data. Science, 1947. V. 105. P. 367–368.
  13. Köppen W. Die Wärmezonen der Erde, nach der Dauer der heißen, gemäßigten und kalten Zeit und nach der Wirkung der Wärme auf die organische Welt betrachtet. Meteorologische Zeitschrift, 1884. V. 1. S. 215–226.
  14. Kottek M., Grieser J., Beck C., Rudolf B. Rubel F. World map of the Köppen-Geiger climate classification updated. Meteorologische Zeitschrift, 2006. V. 15. S. 259–263.
  15. O’Neill B.C., Kriegler E., Ebi K.L., Kemp-Benedict E., Riahi K., Rothman D.S., Van Ruijven B.J., Van Vuuren D.P., Birkmann J., Kok K., Levy M., Solecki W. The roads ahead: narratives for shared socioeconomic pathways describing world futures in the 21st century. Global Environmental Change, 2017. V. 42. P. 169–180. DOI: 10.1016/j.gloenvcha.2015.01.004.
  16. Peel M.C., Finlayson B.L., McMahon T.A. Updated world map of the Köppen-Geiger climate classification. Hydrology and Earth System Sciences, 2007. V. 11. P. 1633–1644.
  17. Sa’adi Z., Al-Suwaiyan M., Yaseen Z.M., Tan M.L., Goliattf L., Heddam S., Halder B., Ahmadianfari I., Homod R., Shafik S. Observed and future shifts in climate zone of Borneo based on CMIP6 models. Journal of Environmental Management, 2024. V. 340. P. 121087. DOI: 10.1016/j.jenvman.2024.121087.
  18. Strohmenger L., Collet L., Andreassian V., Corre L., Rousset F., Thirel G. Köppen-Geiger climate classification across France based on an ensemble of high-resolution climate projections. Comptes Rendus. Geoscience, 2024. V. 356. P. 67–82. DOI: 10.5802/crgeos.263.
  19. Tananaev N.I. Regional ensemble of CMIP6 global climate models for Sakha (Yakutia) Republic, Northern Eurasia. Polar Science, 2024. P. 101066. 13 p.
  20. Wong S.L., Wan K., Yang L., Lam J.C. Changes in bio climates in different climates around the world and implications for the built environment. Building and Environment, 2012. V. 57. P. 214–222. DOI: 10.1016/j.buildenv.2012.05.006.
  21. Yoo J., Rohli R. Global distribution of Köppen-Geiger climate types during the Last Glacial Maximum, Mid-Holocene, and present. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2016. V. 446. P. 326–337. DOI: 10.1016/j.palaeo.2015.12.010.

Для цитирования: Захаров М.И., Тананаев Н.И. Оценка будущих изменений климатических зон Кёппена-Гейгера в Якутии с использованием регионально-адаптированного ансамбля климатических моделей CMIP6. ИнтерКарто. ИнтерГИС. M.: Географический факультет МГУ, 2025. Т. 31. Ч. 1. С. 431–444. DOI: 10.35595/2414-9179-2025-1-31-431-444

For citation: Zakharov M. I., Tananaev N. I. Assessing future changes of Köppen-Geiger climate zones in Yakutia using CMIP6 regional ensemble. InterCarto. InterGIS. Moscow: MSU, Faculty of Geography, 2025. V. 31. Part 1. P. 431–444. DOI: 10.35595/2414-9179-2025-1-31-431-444 (in Russian)