КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер 14-17-00037

НазваниеОценка критических уровней воздействия изменения климата на ключевые региональные природные процессы на территории России для разработки стратегий адаптации

РуководительАнисимов Олег Александрович, Доктор географических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение "Государственный гидрологический институт", г Санкт-Петербург

Период выполнения при поддержке РНФ 2017 г. - 2018 г. 

Конкурс Конкурс на продление сроков выполнения проектов, поддержанных грантами Российского научного фонда по приоритетному направлению деятельности Российского научного фонда «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами».

Область знания, основной код классификатора 07 - Науки о Земле, 07-711 - Геоэкология и природопользование

Ключевые словаизменение климата, критический уровень, климатозависимые процессы, моделирование, гидрологический режим, вечная мерзлота, растительность, опасности и риски, адаптация

Код ГРНТИ37.21.51

СтатусУспешно завершен

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Во многих научных центрах была начата разработка климатических проекций на основе усовершенствованных гидродинамических моделей нового поколения CMIP6, расчеты по которым проводятся с использованием более точных и реалистичных входных данных (форсингов). В 2017 году можно ожидать появление первых результатов таких расчетов, в том числе и по Российской модели INMCM института вычислительной математики РАН. В проекте эти результаты будут впервые использованы для получения обновленных сведений о воздействии изменения климата на ключевые региональные природные процессы на территории России. Полученные ранее с использованием проекций CMIP5 оценки не утрачивают своей актуальности, поскольку они позволяют судить о чувствительности исследуемых процессов к изменению климата при различных траекториях его будущего развития. Вместе с тем, мировым приоритетам развития климатологии отвечают задачи, в которых используются наиболее совершенные климатические проекции. В настоящее время ими становятся расчеты по протоколу CMIP6. В декабре 2015 г. на всемирной климатической конференции в Париже была подтверждена стратегическая задача ограничить рост глобальной температуры максимальной величиной 2 °С по сравнению с доиндустриальным уровнем. Это обозначило «особую точку» прогностических исследований климата и его последствий, в которых ранее традиционно рассматривались три временных интервала в первой четверти, в середине и в конце 21 века. С учетом Парижских договоренностей, наибольшую актуальность приобрели вопросы о том, как на региональном уровне проявится глобальное 2-х градусное потепления, и каковы будут его последствия. В проекте эти вопросы будут впервые рассмотрены применительно к природным системам на территории России. Будут получены прогностические оценки изменения состояния многолетнемерзлых грунтов, биопродуктивности, растительной зональности, а также условий формирования заторных ледовых наводнений на крупных реках Сибири для зафиксированного на 2-х градусном уровне глобального изменения климата. Будут использованы разработанные нами ранее математические модели, при этом региональные особенности такого потепления будут получены из новых климатических проекций CMIP6. Будут впервые построены цифровые карты, объединенные в атлас природных последствий изменения климата для условий, определяемых Парижским соглашением. Актуальность этой работы вытекает из необходимости научному сообществу и государственным институтам, отвечающим за разработку национальной климатической политики, иметь отчетливое представление о последствиях для России обозначенного Парижским соглашением глобального потепления. Атлас будет размещен в свободном доступе на информационном портале permafrost.su. Полученные для всей территории России оценки природных последствий изменения климата будут детализированы на примере Северо-Западного региона. В нем представлен широкий спектр природно-климатических условий. Регион охватывает климатические зоны от умеренной до Арктической. Растительность меняется от смешанных лесов до тундры, на севере распространены многолетнемерзлые грунты. Значительная доля экономики региона основана на природопользовании. На основе детализированных региональных данных будет проведен углубленный анализ соотношения климатических рисков и новых потенциальных возможностей. Ранее в проекте был проведен аналогичный детализированный анализ для двух других регионов, центральной Сибири (на примере Норильска и окружающей его территории) и Якутии. Будет проведен сопоставительный анализ всех трех регионов, в которых представлены различные климатозависимые системы и уникальные природно-территориальные комплексы. В отдельную категорию будут выделены крупные города рассмотренных регионов, - Санкт-Петербург, Мурманск, Архангельск, Сыктывкар, Воркута, Норильск, Якутск. Для них впервые будут получены оценки климатической уязвимости по набору заданных критериев, учитывающих не только природно-климатические, но и социально-экономические показатели. На заключительном этапе проекта будут впервые сформулированы предложения по адаптации к современным и ожидаемым в будущем изменениям климата в рассмотренных репрезентативных регионах, выделены их общие принципы и различия. Будут исследованы не только климатические риски, но и новые потенциальные возможности. Это открывает возможности для адаптации не только за счет осуществления затратных мероприятий, но и за счет перераспределения имеющихся ограниченных возможностей, реализации потенциальных выгод и направления высвобождающихся ресурсов в те сферы и регионы, где более всего необходимы неотложные меры по минимизации негативных последствий потепления. Это станет главным вкладом проекта в решение проблемы рационального природопользования при меняющихся климатических условиях. В проекте будут максимально использоваться стандартизованные схемы анализа последствий изменений климата и мер по адаптации к ним, включая терминологические и методические аспекты этих вопросов, применяемые межправительственной группой экспертов по изменению климата ООН. Это обеспечит сопоставимость результатов проекта с аналогичными зарубежными исследованиями.

Ожидаемые результаты
1. В период выполнения проекта 2014 года произошло значительное развитие работ по изучению будущих изменений климата методами гидродинамического моделирования. На смену широко использовавшимся в проекте климатическим проекциям, основанным на расчетах по моделям поколения CMIP5, начинают приходить новые, основанные на более совершенных моделях следующего поколения CMIP6. Во многих климатических научных центрах, в том числе и в институте вычислительной математики РАН, во второй половине 2016 г. были начаты новые расчеты по протоколу CMIP6 (Володин и др. 2013, 2017). Появление первых результатов, которые можно использовать для оценки последствий изменений климата, следует ожидать в 2017 г., и мы планируем сразу же использовать их для нужд проекта. Сравнение результатов пятой и шестой фаз проекта CMIP представляет интерес в качестве самостоятельной темы исследования, которое, как мы надеемся, будет не только проведено специалистами по моделированию климата, но и сделано достоянием российской научной общественности. Нам же важно определить, изменятся ли, и если изменятся, то как, основные прогностические выводы нашего проекта в случае, если мы будем использовать климатические проекции нового поколения CMIP6. Именно это и является первым из ожидаемых результатов проекта 2017 года. Он соответствует мировым приоритетам развития климатологии. Его актуальность особенно высока для России, поскольку, к сожалению, у многих представителей отечественной науки отсутствуют систематизированные представления о том, что могут и чего не могут гидродинамические модели, и чем, применительно к России, отличаются модели различных поколений. Поэтому особенно важно будет опубликовать как минимум одну статью на русском языке в журнале «Метеорология и гидрология» или «Известия РАН» (оба журнала индексируются в Web of Science и Scopus), в которой дать исчерпывающее изложение этой проблемы. Основные авторы – Е.М. Володин, О.А. Анисимов и В.А. Кокорев. 2. В декабре 2015 г. на всемирной климатической конференции в Париже была подтверждена стратегическая задача ограничить рост глобальной температуры максимальной величиной 2 °С по сравнению с доиндустриальным уровнем. Готовность принять серьезные меры для достижения этой цели подтвердили десятки государств. Это решение требует пересмотра многих полученных ранее результатов исследований последствий изменения климата, в том числе на территории России. Ранее было принято рассматривать стандартные временные интервалы в первой четверти, в середине и в конце 21 века, получать для них прогностические оценки изменений климата и влияния этих изменений на различные системы. В зависимости от задаваемых сценариев эмиссии парниковых газов (впоследствии сменившихся на разные величины радиационного воздействия, т.н. RCP), эти оценки сильно различались. В случае, когда вместо временных срезов и сценариев эмиссии задается лишь максимальный уровень потепления, значительно уменьшается неопределенность оценок будущего климата, поскольку устраняется ее главный элемент, связанный с RCP, и остается лишь неопределенность, связанная с пространственными и сезонными особенностями прогнозируемых изменений. Последствия на территории России при реализации Парижских договоренностей остаются не изучены, и в настоящее время нет ответа на вопрос о том, каковы они будут при увеличении глобальной температуры на 2 °С по отношению к доиндустриальному периоду. Поэтому второй целью проекта будет получение результатов по всем рассмотренным ранее в проекте 2014 года природным последствиям изменения климата для максимального уровня увеличения глобальной температуры, зафиксированного Парижским соглашением. Используя результаты гидродинамического моделирования, в том числе CMIP6, мы получим пространственные распределения полей температуры и осадков по всей территории России для условий глобального потепления на 2 °С и рассчитаем по ним при помощи уже созданных ранее в проекте 2014 года моделей и методов спектр последствий для природных систем. Мы планируем опубликовать эти результаты в серии из 3 статей в журналах, индексируемых в WoS. В журнале «Криосфера Земли» мы планируем опубликовать статью, в которой анализируются последствия для многолетнемерзлых грунтов (ММГ), основные авторы – О.А. Анисимов, В.А. Кокорев и Д.А. Стрелецкий. Изменения ММГ вызывают наибольшую озабоченность, так как при этом возникают риски для экономики этих регионов. В журнале «Метеорология и гидрология» планируется публикация еще 2 статей. В первой детализируются методы, используемые для изучения влияния изменения климата на ММГ (основной автор – О.А. Анисимов). Во второй будет проведен анализ изменения растительной зональности и биопродуктивности с оценкой того, как это повлияет на углеродный газообмен, более конкретно - на соотношение баланса источников и стоков углерода в различных биомах на территории России. Ведущие авторы – О.А. Анисимов и Е.Л. Жильцова. 3. Опыт предшествующих лет проекта 2014 года указывает на то, что в международных журналах больший интерес вызывают статьи, в которых отклик природных систем на изменение климата рассматривается для всего северного полушария, а не только для территории России. С учетом этого, мы расширим охват собранных нами баз климатических, растительных и геокриологических данных и, используя разработанные ранее модели, проведем расчеты изменения границ растительных зон, биопродуктивности и параметров ММГ в 21 веке для северного полушария. Это станет третьим результатом проекта. Мы планируем опубликовать результаты в международном журнале Climatic change или Geographical review, ведущие авторы – О.А. Анисимов, Е.Л. Жильцова и В.А. Кокорев. В этой статье мы проведем анализ полученных нами прогностических оценок с позиций природопользования. 4. Четвертым результатом станет атлас цифровых карт, иллюстрирующих изменения природных систем на территории России в условиях ограничения глобального потепления на уровне 2 °С по отношению к доиндустриальному. Атлас будет размещен на портале проекта permafrost.su, в специально созданном новом разделе. Он позволит получить ответ на часть вопросов о том, какие регионы и отрасли экономики, ориентированные на природопользование, проиграют или же выиграют при реализации Парижских соглашений об ограничении воздействия на глобальный климат. Актуальность этой работы вытекает из необходимости научному сообществу и государственным институтам, отвечающим за разработку национальной климатической политики, иметь такую информацию. 5. Пятым результатом будет систематизированный анализ климатообусловленных рисков и потенциальных выгод для Северо-Западного региона. Ранее в проекте 2014 года уже проводился углубленный региональный анализ для Якутии. В 2015 году руководитель проекта провел там более 4-х месяцев, кроме того, в состав научного коллектива с 2015 г. были введены аспирант и кандидат наук, работающие в Якутске. Это позволило получить многие детализированные данные, которые практически недоступны за пределами региона, см. отчет за 2015 г. Также стало ясно, что для обоснованного выбора мер по адаптации к климатообусловленным изменениям природной среды недостаточны только лишь рекомендации специалистов-климатологов, необходим более глубокий анализ социально-экономических факторов. Без этого любые предложения по адаптации будут чисто академическими, не имеющими шансов на то, чтобы быть реализованными в конкретных регионах. В 2014 и 2015 гг. участниками из США (Стрелецкий, Шикломанов) были проведены комплексные исследования в районе Норильска, см. отчет 2014 г. Они включали в том числе и анализ социально-экономических факторов в условиях современных изменений климата и природной среды. Исследования в Якутии и в Норильске создали основу для детализированного анализа последствий изменения климата в этих двух регионах, существенно различающихся по природно-климатическим и социально-экономическим условиям. Совместно с представителями местных органов власти удалось наметить меры по адаптации к современным и прогнозируемым на будущее изменениям в этих регионах. В проекте 2017 года мы дополним эти исследования третьим региональным примером на европейской территории России. Для этого в проект включены новые участники. Группа из молодого кандидата экономических наук и аспиранта (А.С. Пономарева и М.А. Шишкина, Сыктывкар) проведет сбор и анализ необходимых данных по республике Коми, Карелии, Мурманской и Архангельской области. К.г.н. М.А. Белолуцкая проведет аналогичную работу для С.Петербурга и Ленинградской области, взяв за основу уже собранные ею ранее материалы в рамках разработки Климатической стратегии Санкт Петербурга. В этой работе будет также принимать участие магистрант Д. Ризе. Полученные результаты планируется опубликовать в журнале «Метеорология и гидрология» в виде одной или двух статей большого коллектива авторов, выделив, при наличии достаточного количества данных, в отдельную статью все, что касается проблемы региональной адаптации и минимизации климатических рисков. 6. Шестым результатом будет сопоставительный анализ климатических рисков, потенциальных выгод и путей адаптации для трех региональных примеров Северо-Запада, центральной Сибири и Якутии. В выделенных регионах представлены различные климатозависимые системы и уникальные природно-территориальные комплексы. В отдельную категорию будут выделены крупные города рассмотренных регионов, - Санкт-Петербург, Мурманск, Архангельск, Сыктывкар, Воркута, Норильск, Якутск. Для них впервые будут получены оценки климатической уязвимости по набору заданных критериев, учитывающих не только природно-климатические, но и социально-экономические показатели. 7. На заключительном этапе проекта будут впервые сформулированы предложения по адаптации к современным и ожидаемым в будущем изменениям климата в рассмотренных крупных регионах, выделены их общие принципы и региональные различия. Будут исследованы не только климатические риски, но и новые потенциальные возможности. Они позволяют планировать меры по адаптации не только за счет осуществления затратных мероприятий, но и за счет перераспределения имеющихся ограниченных возможностей, реализации потенциальных выгод и направления высвобождающихся ресурсов в те отрасли и регионы, где более всего необходимы действия по минимизации негативных последствий потепления. Это станет главным вкладом проекта в решение проблемы рационального природопользования при меняющихся климатических условиях. В выполнении двух последних пунктов плана будут принимать участие все члены научного коллектива. Будет опубликована статья в журнале Метеорология и гидрология (если не будет опубликована вторая статья по Северо-Западному региону) и в одном из международных журналов, таких как Ambio или Climatic Change. Важно добиться публикации именно этих результатов в международном издании, поскольку зарубежные ученые часто не осведомлены о том, что делается в России для разработки научно-обоснованных мер по адаптации к изменению климата, в особенности на региональном уровне. Из-за этого среди западных ученых распространено ошибочное мнение, что страна, обладая огромной территорией и эксплуатируя ее природные ресурсы, не уделяет должного внимания рациональному природопользованию в условиях изменения климата. Публикация оценок последствий изменений климата и мер по адаптации к ним для трех крупных регионов, представляющих различные природно-климатические и социально-экономические условия, на наш взгляд, позволит зарубежной научной общественности получить истинное представление об уровне развития этих исследований в России. Уместно будет отметить, что руководитель проекта многие годы являлся координирующим автором глав трех отчетов Межправительственной Группы Экспертов по Изменению Климата (МГЭИК) 2001, 2007 и 2014 гг. Одной из функций МГЭИК был анализ научных публикаций, при этом охват российских работ был чрезвычайно мал. Как показала практика этой работы, публикации на английском языке аналитических обзоров работ ведущих российских ученых по приоритетным направлениям МГЭИК открыли многим зарубежным авторам русскоязычный научный мир и во многом изменили их взгляды на Российскую физическую географию. При подготовке завершающей проект англоязычной статьи будут предприняты усилия для написания ее в формате, максимально приближенном к принятой МГЭИК и понятной большинству западных ученых стандартизованной схеме анализа последствий изменений климата и мер по адаптации к ним, включая терминологические и методические аспекты этих вопросов.

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Аннотация результатов, полученных в 2017 году
Целью проекта является изучение влияния изменения климата на ключевые природные процессы на территории России и на разработку стратегии адаптации к таким изменениям. Важным фактором, определяющим успешность мер по адаптации, является готовность населения и органов государственного управления реагировать на них. С учетом этого, в 2017 г. было начато новое для России направление исследований по изучению общественного восприятия изменения климата и его последствий. Безальтернативным источником сведений о будущих изменениях климата являются гидродинамические модели, результаты расчетов по которым близки в одних регионах, и заметно различаются в других. Соответственно, можно говорить о большей или меньшей предсказуемости климата. Территория России была разделена на 14 крупных регионов с однородными климатическими изменениями, в каждом была получена оценка предсказуемости климата. Были рассмотрены два исторических периода, 1940-1969 гг. и 1976-2005 гг., и три периода в первой четверти (2015-2044 гг.), в середине (2035-2064 гг.) и в конце (2071-2100 гг.) 21 века. Для каждого периода были рассчитаны тренды регионально-осредненной среднегодовой и сезонных температур воздуха и сумм осадков по 39 моделям последнего поколения CMIP5. Межмодельный разброс этих величин (стандарт отклонения) характеризует предсказуемость климатических условий в прошлом и в будущем. Проведенный анализ показал, что наименьшей предсказуемостью во все рассмотренные периоды обладает зимняя (межмодельный разброс более 100%) и летняя (до 80%) температуры во вне-арктической части северо-западного ФО. Этот регион, находясь в большой зависимости от атмосферных образований, формирующихся над Атлантикой, примыкает к Балтийскому морю, которое оказывает сильное воздействие на синоптические процессы. Очевидно, современные гидродинамические модели пока не могут описать взаимодействие этих процессов с хорошей точностью. Примечательно, что оценки осадков имеют в этом регионе наименьшие расхождения во все сезоны. В остальных регионах предсказуемость температуры воздуха значительно выше (разброс 25% - 40%), при этом межмодельный разброс осадков составляет 40% - 60%, в отдельных регионах для летних осадков до 150%. Ранее нами были построены получившие большую известность прогностические карты геокриологических рисков, обусловленных деградацией многолетнемерзлых грунтов (ММГ). Они дают оценку изменения несущей способности свайных фундаментов, используемых в точечных и малопротяженных объектах. Для линейных объектов, к которым относится почти вся транспортная инфраструктура, необходимо оценивать не прочность сцепления сваи с окружающим льдом-цементом, а вероятность развития деструктивных геоморфологических процессов, таких как термокарст, солифлюкция, пучение и просадка грунта, которые приводят к разрушению полотна. С учетом этого нами были построены новые карты геокриологических рисков для линейных сооружений. Главным фактором стала не температура, а глубина сезонного оттаивания грунта. В постановке расчетов были максимально учтены технические условия строительства и эксплуатации линейных сооружений, прежде всего наличие насыпи – основания. Расчет проводился при помощи стационарной модели ММГ, известной как модель Кудрявцева, с использованием ансамбля 29 моделей CMIP5, обладающих небольшой ошибкой в криолитозоне России. Карта индекса геокриологического риска для середины 21 века была разработана во взаимодействии с ГК «Транспортная интеграция», предоставившей актуальные данные о сети транспортной инфраструктуры федерального и регионального уровня. Весь диапазон значений разбит на 5 интервалов, соответствующих качественным категориям очень низкого, низкого, среднего, повышенного и высокого риска развития к середине 21 века деструктивных геоморфологических процессов. В декабре 2017 г. карта была передана в Минтранс РФ для разработки мер по адаптации инфраструктуры к ожидаемым в 21 веке изменениям климата и многолетней мерзлоты. Эта работа, согласно распоряжения Правительства РФ №162-р от 31.01.2017, выполняется рядом федеральных министерств в рамках комплексного плана реализации Климатической Доктрины РФ. Были проведены расчеты изменения границ растительных зон и биопродуктивности Северного полушария с использованием ансамблевой климатической проекции CMIP5 для трех временных интервалов в 21 веке. Принципиально новым стал переход от относительных изменений продуктивности, характеризуемых индексом NDVI, к абсолютным, выраженным в количестве поглощенного каждой растительной зоной углерода. Это позволило ответить на главный вопрос о том, как прогнозируемое увеличение фотосинтетического поглощения углерода соотносится с сопутствующим усилением его эмиссии из почвы, в первую очередь в криолитозоне. Результаты указывают на то, что к концу 21 века даже при фиксированном на современном уровне положении границ биомов суммарная продуктивность растительности криолитозоны Северного полушария увеличилась бы на 1,3 Пг С/год. С учетом экспансии более продуктивных биомов на север увеличение составит 3,2 Пг С/год. Это более чем в три раза превышает прогнозируемое увеличение эмиссии углерода из почвы криолитозоны, составляющее, согласно оценкам, около 1 Пг/год. Был проведен социологический опрос в республике Коми, целью которого было изучение общественного восприятия изменения климата, его последствий и необходимости адаптации к ним. Была разработана и размещена в интернете анкета, доступ к ней возможен через портал www.permafrost.su. Анкета содержит пять разделов. В первом и втором разделах предлагается по собственным ощущения оценить изменения климата в зимний и в летний периоды. Третий раздел содержит вопросы о том, как климатические изменений коснулись хозяйственной деятельности и территориальной инфраструктуры. В четвертом разделе предлагается оценить риски возникновения чрезвычайных ситуаций под воздействием климатических изменений. Последний раздел – сбор социально-демографических данных об участниках опроса. Опросы показали, что происходящие изменения климата и окружающей среды фиксируются общественным сознанием и уже оказывают воздействие на многие виды деятельности, условия труда и отдыха населения. Респонденты отмечают потепление зимы и похолодание лета. Происходящие изменения влияют на повседневную жизнь и часто не лучшим образом. Был выявлен высокий уровень тревожности относительно чрезвычайных ситуаций, обусловленных изменением климата и окружающей среды, причём подавляющее большинство респондентов к ним не готовы. Еще один вывод состоит в том, что происходящие процессы пока не ассоциируются с глобальным изменением климата. Респонденты полагают, что фиксируемые ими изменения имеют региональный или даже локальный характер, не рассматривая в качестве их возможной причины процессы иного масштаба, в том числе глобальное антропогенное влияние на климат. Это отражает известную в климатологии проблему, состоящую в том, что климатические изменения имеют глобальный характер, а их проявления и последствия региональны. Нужны новые междисциплинарные исследования, убедительно демонстрирующие связь меняющихся климатических факторов с различными социальными индикаторами. Была проведена серия интервью с представителями руководящих органов республики Коми. Целью этих интервью было изучение видения проблемы органами власти и их готовности реализовывать политику адаптации к климатическим изменениям. Поскольку были получены интересные и во многом контр-интуитивные результаты, были предприняты усилия для опроса высших руководителей и в других регионах. По договоренности с Государственным Собранием Якутии 9 ноября 2017 г. была проведена телеконференция по проблеме адаптации к изменению климата. Она получила широкое освещение в СМИ. Благодаря участию высших должностных лиц Р. Саха – Якутия уровня министров и их первых заместителей удалось добиться важных практических результатов. Так, была достигнута договоренность о том, что Якутия станет пилотным регионом, в котором Министерство Транспорта РФ будет осуществлять апробацию мер адаптации дорожной сети к предстоящим изменениям климата и многолетней мерзлоты, при этом результаты проекта РНФ в части прогноза геокриологических рисков составят научную базу этой работы. Общение ученых с представителями высших эшелонов власти было продолжено на Арктическом Форуме в С.Петербурге 4-6 декабря 2017 г., на котором были представлены основные результаты проекта и установлены контакты с руководящими лицами регионов, заинтересованных в их использовании в качестве научно-информационной основы при разработке мер адаптации к изменению климата. Ссылки на интернет – ресурсы, освещающие результаты проекта. http://permafrost.su http://iltumen.ru/content/yakutsk-i-sankt-peterburg-obsudili-problemy-adaptatsii-regionov-k-izmeneniyu-klimata http://fedpress.ru/article/1891848 http://news.iltumen.ru/interview/2017/11/13963/ http://news.iltumen.ru/ekologiya/2017/11/kak-adaptirovatsya-k-izmeneniyu-klimata/

 

Публикации

1. Анисимов О.А., Жильцова Е.Л., Жегусов Ю.И. Public perception of climate change in Russian cold regions: case study of Yakutia Led i Sneg, V.57, №4, p.565-574 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.15356/2076-6734-2017-4-565-574

2. Анисимов О.А., Кокорев В.А. Russian permafrost in the 21st century: model-based projections and analysis of uncertainties Kriosfera Zemli, v.21, №2, p.3-10 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.21782/KZ1560-7496-2017-2(3-10)

3. Анисимов О.А., Кокорев В.А., Жильцова Е.Л. Arctic ecosystems and their services under changing climate: predictive modelling assessment Geographical Review, v.107, №1, p.108-124 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.1111/gere.12199 / 10.1111/j.1931-0846.2016.12199.x

4. Нуланд К.Е., Шикломанов Н.И., Стрелецкий Д.А. Climatic- and anthropogenic-induced land cover change around Norilsk, Russia Polar Geography, v.40, №4, p.257-272 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.1080/1088937X.2017.1370503

5. Шикломанов Н.И., Стрелецкий Д.А., Гребенец В.А., Саттер Л. Conquering the permafrost: urban infrastructure development in Norilsk, Russia Polar Geography, v.40, №4, p.273-290 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.1080/1088937X.2017.1329237

6. - Якутск и Санкт-Петербург обсудили проблемы адаптации регионов к изменению климата Государственное Собрание (Ил Тумэн) Республики Саха (Якутия), официальный сайт, 11.11.2017 (год публикации - )

7. - Как адаптироваться к изменению климата? Ил Тумэн Парламентская Газета, 18.11.2017 (год публикации - )

8. - Когда Арктика станет Италией… Ил Тумэн Парламентская газета, 03.11.2017 (год публикации - )

9. - Стройка в вечной мерзлоте и защита берегов от штормов: регионы просят «климатических» полномочий Федерал Пресс, 09.11.2017 (год публикации - )

Аннотация результатов, полученных в 2018 году
На основе анализа результатов расчетов по моделям земной системы поколения CMIP5 были построены ансамблевые климатические проекции для условий повышения глобальной температуры воздуха на 2 °С и на 1.5 °С по отношению к доиндустриальному уровню. Осредненные по ансамблю 29 моделей данные для сценария +2С указывают на наибольшее (до 5 °С) увеличение зимней температуры в Арктической зоне РФ по сравнению с нормой 1961-1990 гг. Максимальное увеличение летней температуры на 4 °С возможно на ограниченной территории вблизи Арктического побережья Центральной Сибири, увеличение не более чем на 2.5 °С – на всей территории Якутии и промежуточное по величине потепление в остальных регионах. Значительный рост температуры на 5 °С и более ожидается также осенью на прибрежной территории во всех регионах Российской Арктики. Во все сезоны (кроме летнего) изменения подчинены широтной зональности. Годовые и сезонные осадки будут увеличиваться повсеместно на территории России. Прогнозируется более сильный рост осадков осенью и зимой на ЕТР по сравнению с их умеренным увеличением в Сибири. Сценарий +1.5С дает схожую пространственную картину климатических изменений при несколько меньшей их величине. Для этих проекций были получены оценки ожидаемых изменений мощности сезонно-талого слоя (СТС) криолитозоны, растительной зональности и био-продуктивности в вероятностном формате. По соответствующим моделям были проведены расчеты для каждой из 29 проекций CMIP5. Совокупность полученных результатов в каждом узле сетки представляет собой статистическую выборку. Нижний (25%) и верхний (75%) квантили можно рассматривать, соответственно, как минимальную и максимальную оценки изменения исследуемых величин. Медиана (50%) иллюстрирует «средний» расчет. По сценарию +1.5 ˚С ожидаемые изменения мощности СТС на большей части Восточной Сибири не превышают 0.1 м. Почти во всей криолитозоне с наибольшей вероятностью увеличение мощности СТС не будет превышать 0.2м. Лишь на севере ЕТР, в Ненецком и Ямало-Ненецком АО, а также на Чукотке с большой вероятностью СТС увеличится на 0.2 – 0.4 м. Вероятность большего увеличения СТС повсеместно мала. По сценариям +2С и +1.5С произойдет значительный сдвиг ареалов биомов к северу и по высоте в горных регионах, при этом нужно принимать во внимание сильную инерционность процессов сукцессии растительных сообществ. Может произойти почти полное исчезновение арктической и типичной тундры (сокращение ареалов более чем на 80%), существенное уменьшение площадей южной тундры, лесотундры, северной тайги, а также альпийской тундры и субгольцевых редколесий в горных областях, некоторое уменьшение ареалов средней и южной тайги, увеличение ареалов смешанных и особенно широколиственных лесов, значительное увеличение площади степей и полупустынь в южных регионах и горной тайги в горных областях. По сравнению со сценарием +2.0С, для сценария +1.5С можно отметить не столь существенное сокращение лесотундры и южной тундры (до 15%) и сильное сокращение северной тайги (более 30%) вследствие небольшого сдвига ее северной границы при заметном смещении к северу южной. В абсолютных единицах общий рост биопродуктивности на территории России при неизменных границах природных зон составил для сценария +1.5С – около 0.4 Пг/год, для сценария +2С – около 0.7 Пг/год; при соответствующем изменении границ биомов – около 0.8 и 1.4 Пг/год соответственно. Во многих районах умеренной и северной зоны прогнозируемые изменения открывают новые возможности для лесного хозяйства и земледелия. В то же время увеличение зоны полупустынь негативно скажется на землепользовании в южных районах. Для изучения общественного восприятия изменения климата были проведены опросы населения в Якутии, в Северо-западном регионе и в Республике Коми. Их результаты составили базу данных когнитивных индикаторов изменения климата. Для сопоставления с объективными данными наблюдений применялись показатели холодного и теплого периодов года. Были рассмотрены даты начала и окончания каждого периода, количество дней с переходом температуры воздуха через 0 °C, а также с перепадами температуры в течение суток более чем на 5 °C и на 10 °C. Был проведен факторный и кластерный анализ результатов опросов. Смысл факторного анализа в том, чтобы из общего количества 16 сущностных вопросов анкеты (анкета размещена на портале www.permarost.su) выделить несколько главных действующих факторов, которые группируют и обобщают сразу несколько вопросов. Кластерный анализ выделяет группы респондентов, идентично воспринимающих действующие факторы. В исследуемых регионах были выделены 4 главных фактора. Первый и второй характеризуют изменения, соответственно, в холодный и теплый периоды года; третий – резкие колебания температуры зимой и летом, гололед на дорогах и оттаивание вечной мерзлоты; четвертый – изменение ветра и осадков. В отношении этих факторов все респонденты были разделены на 3 кластера. Были выявлены особенности ответов различных групп респондентов. Оказалось, что женщины сильнее чувствуют негативные климатические изменения. Мужчины считают себя более готовыми к ЧС, чем женщины. В Северо-западном регионе женщины более склонны считать, что зимой усиливается ветер (55% против 43% муж.), увеличиваются резкие перепады температуры (83% против 75% муж.), а также увеличивается заболеваемость (61/46%). Считают, что лето холодает 52% женщин и 44% мужчин. Женщины более четко определяют, что лето начинается позже и раньше заканчивается (примерно по 40% против 30 муж.); об увеличении резких перепадов температуры летом говорят 54% женщин и 39% мужчин (50% мужчин не видит здесь изменений); больше женщин заявляет о росте количества насекомых. В Якутии женщины на 10% меньше чувствуют потепление зимы и, соответственно, сдвиг ее границ, меньше замечают уменьшение ледового периода на реках (37% против 49 муж.) и больше – увеличение гололеда на дорогах (57/45%), а также рост заболеваемости. Летом женщины больше замечают увеличение дождей (44% против 34 муж.), резких перепадов температуры (52/41%), а также насекомых (53/34%). Представители народов Севера менее склонны замечать происходящие изменения климата: так, они на 20% меньше говорят о потеплении зимы (53% против 70-80% у остальных), более 50% из них считают неизменными ветер и резкие перепады температуры зимой, ледовый период на реках, гололед на дорогах, более 70% – ветер и резкие перепады температуры летом; при этом 40% говорят о потеплении лета, что на 15-20% больше, чем в остальных группах. Люди с высшим образованием в целом более чувствительны к происходящим изменениям климата и более адекватно их оценивают. Нами был предложен индекс восприятия изменения климата, который представляет собой средневзвешенное «правильных» и «неправильных» ответов респондентов. Значения индекса оказались повсеместно низкими, небольшие различия между городами можно объяснить возрастной структурой, уровнем образования и доходов населения. Социальная группа материально обеспеченного взрослого населения с высшим образованием, которая представлена в таких городах, как С.Петербург, Мурманск и Якутск, более адекватно воспринимает современные климатические изменения. Остальная часть населения хуже замечает происходящее. Причиной этого может быть как слабая информированность об изменении климата, так и необходимость повседневно решать другие более значимые для них проблемы, прежде всего для поддержания собственного материального благополучия. Для изучения вопроса об адаптации к изменению климата был проведен анализ баланса рисков и новых потенциальных возможностей. Учитывались как экономические показатели, в числе которых сокращение холодного периода, топливных затрат на отопление и транспорт, риски для инфраструктуры в связи с таянием многолетнемерзлых грунтов, так и социально-значимые показатели, такие как уменьшение суровости климата, изменение числа дней с физиологически комфортными температурами в зимний период, волны жары и холода и их влияние на здоровье населения. В трех городах Северо-западного региона (Санкт-Петербург, Мурманск и Архангельск), а также в Якутске на основе первичных данных метеорологических показателей и суточных данных о смертности населения по основным причинам была разработана модель температурозависимой смертности различных возрастных групп. Общий вывод этой части работы состоит в том, что оптимальное планирование адаптации к изменению климата должно быть основано на всем комплексе исследованных показателей, характеризующих баланс рисков и новых потенциальных возможностей. Важно при этом, чтобы предлагаемые меры по адаптации учитывали общественное восприятие изменения климата и не противоречили ему. При отсутствии поддержки населения велика вероятность того, что эти меры не будут реализованы.

 

Публикации

1. Анисимов О., Орттунг Р. Climate change in Northern Russia through the prism of public perception Ambio, - (год публикации - 2018) https://doi.org/10.1007/s13280-018-1096-x

2. Ревич Б.А., Шапошников Д.А., Анисимов О.А., Белолуцкая М.А. Волны жары и холода в трех арктических и субарктических городах как факторы риска повышения смертности населения Гигиена и санитария, 97(9): 791-798 (год публикации - 2018) https://doi.org/10.18821/0016-9900-2018-97-9-791-798

3. Ревич Б.А., Шапошников Д.А., Анисимов О.А., Белолуцкая М.А. Влияние температурных волн на здоровье населения в городах северо-западного региона России Проблемы прогнозирования, - (год публикации - 2019)

4. Шарстюков А.Б., Анисимов О.А. Оценка влияния снежного покрова на температуру поверхности почвы по данным наблюдений Метеорология и гидрология, 43(2): 17-25 (год публикации - 2018) https://doi.org/10.3103/S1068373918020024

5. Анисимов О.А., Белолуцкая М.А., Шаповалова К.О. База данных ответов респондентов социологического опроса по исследованию общественного восприятия изменения климата в Северо-Западном федеральном округе. -, 2018620305 (год публикации - )

6. Анисимов О.А., Жильцова Е.Л. База данных ответов респондентов социологического опроса по исследованию общественного восприятия изменения климата в Восточной Сибири -, 2018620327 (год публикации - )

7. - В погодных аномалиях Петербурга повинна Арктика. Дворникам рекомендовано готовиться к суровому возмездию зимы Фонтанка.ру, Петербургская интернет-газета, 09.11.2018 (год публикации - )

8. - Эксперт: изменение климата в Арктике увеличит срок эксплуатации Севморпути на целый месяц ТАСС, 09.11.2018, новости: Арктика сегодня (год публикации - )

Возможность практического использования результатов
Результаты как первого, так и второго года проекта уже нашли практическое применение. Это подтверждают справки о внедрении в работы по планированию мер адаптации транспортной инфраструктуры к изменениям вечной мерзлоты (письмо от ГК "Транспортная интеграция" приложено к отчету 2017 г.), а также справка об использовании результатов от академика-секретаря отделения наук о Земле РАН (приложено к отчету 2018 г.), в котором отмечается использование результатов проекта для подготовки ответов на запросы различных государственных и правительственных структур, включая Совет Безопасности РФ, Гос. Думу, федеральные министерства. Минтрансом была использована разработанная нами карта геокриологических рисков, РАН использовал полученные нами в 2018 г. оценки последствий для экосистем и криолитозоны России реализации сценария увеличения глобальной температуры воздуха на 1.5 градуса.