РЕФЕРАТ
Отчет 183 стр., 50 иллюстраций, 47 таблиц, 107 использованных источников.
ГЛОБАЛЬНОЕ ПОТЕПЛЕНИЕ, ПАРНИКОВЫЙ ЭФФЕКТ, КЛИМАТ, ТЕМПЕРАТУРА ВОЗДУХА, АТМОСФЕРНЫЕ ОСАДКИ, УСЛОВИЯ УВЛАЖНЕНИЯ, ВЕКОВЫЕ ТЕНДЕНЦИИ, МОДЕЛИ КЛИМАТА, СЦЕНАРИИ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА Уязвимость зЕРНОВЫХ КУЛЬТУР, пастбищное овцеводство, УСТОЙЧИВЫЙ ЖАРКИЙ ПЕРИОД, ПРОДУКТИВНОСТЬ ОВЕЦ, НЕВЫПАСНЫЕ ДНИ, ПАСТБИЩНАЯ РАСТИТЕЛЬНОСТЬ, ВОДНЫЙ РЕЖИМ, КАРТЫ ИСПАРЯЕМОСТИ, ДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ «ПОЧВА – РАСТЕНИЕ – АТМОСФЕРА», ЛЕДНИК, ДЕГЛЯЦИАЦИЯ, СЕЛЬ, СЕЛЕВАЯ АКТИВНОСТЬ, АДАПТАЦИЯ.
Представленный отчет является заключительным и объединяет годовые отчеты за 2004, 2005, 2006 и 2007 гг. При составлении отчета максимально использовались результаты, полученные в предыдущие годы. В целом заключительный отчет представляет законченную, логически завершенную работу.
Объектом исследования
является
: климат Казахстана, его изменение за период инструментальных метеорологических наблюдений и вероятное изменение климата Казахстана с учетом роста концентрации парниковых газов в атмосфере, а также климатозависимая отрасль экономики – сельское хозяйство (зерновые культуры и пастбищное овцеводство), а также селевые процессы.
Цель работы
– обеспечить научно обоснованные оценки вероятного изменения климата Казахстана на ближайшие 50 лет с учетом роста концентрации парниковых газов в атмосфере для определения степени уязвимости и разработки мер адаптации экологических систем и климатозависимых отраслей экономики к ожидаемым изменениям климата Казахстана.
Методы исследований
включают: статистические методы анализа, направленные на выявление изменений в средних значениях и характеристиках изменчивости метеорологических величин; использование результатов моделей общей циркуляции атмосферы и океана для построения сценариев изменения климата равнинной территории Казахстана до 2050 г.; уравнения водного и радиационного балансов; динамическая модель высокого уровня «почва – растение – атмосфера»; зоометеорологические методы; метод палеореконструкций и аналоговый метод для определения изменения в прошлом и будущем климата гор Южного Казахстана (на примере Заилийского Алатау) под влиянием изменения глобального климата Земли за последние 150 тыс. лет.
В результате проведенных исследований по теме получены следующие результаты:
Определены тенденции изменения климата Казахстана (температуры приземного воздуха, количества атмосферных осадков, условий увлажнения), наблюдавшиеся в течение периода с 1894 г. по 2003 г.
Построены сценарии изменения климата равнинной территории Казахстана (изменение температуры приземного воздуха, количества атмосферных осадков, условий увлажнения) по различным моделям общей циркуляции атмосферы и океана.
На основании опытных полевых работ с лизиметрами и численных экспериментов, выполненных на базе уравнений водного и радиационного балансов, проведены исследования возможных изменений характеристик водного режима сельскохозяйственных полей под яровой пшеницей под влиянием изменения климата в Северном Казахстане. Сценарии возможного изменения регионального климата получены на базе рекомендованных МГЕИК неравновесных моделей общей циркуляции атмосферы и океана.
Изучена степень уязвимости яровой пшеницы Северного Казахстана под влиянием изменения климата с помощью статистической и динамико-статистической моделей продуктивности яровой пшеницы. На основе разработанных сценариев изменения климата проведена оценка уязвимости яровой пшеницы в областях Северного Казахстана.
Численные эксперименты с моделями показали, что увеличение температуры воздуха н
Выполнена оценка условий содержания овец в период зимнего и летнего выпаса, а также стрижки овец. Исследована их уязвимость в условиях потепления климата. Отмечается увеличение продолжительности периода с устойчивой жаркой погодой в летний период, а также смещение сроков стрижки овец на более ранние сроки. Отмечено увеличение вероятности возникновения лет с большой продолжительностью пастбищной бескормицы.
Изучена динамика урожайности пастбищной растительности за вегетационный период, а также многолетняя динамика урожайности за период 1964… 2004 гг. Исследована изменчивость сроков начала и окончания вегетационного периода пастбищных растений. Проведены исследования влияния изменения климата на урожайность пастбищной растительности.
Исследовано влияние изменения климата на продуктивность овец. Выявлены закономерности изменения селевой активности в ходе изменения глобального климата. Установлено, что накопление наносов в высокогорной зоне происходило в периоды оледенений, а их вынос селями - в межледниковья, когда температура воздуха более чем 1 °С превышала глобальную температуру воздуха ХХ века.
Вынос наносов может носить залповый характер, при этом за несколько десятилетий на предгорную равнину будет вынесено несколько миллиардов кубометров селевой массы, что в десятки раз превышает емкость существующих селехранилищ. Для предотвращения экологической и социальной катастроф в Казахстане стратегия селезащиты должна быть коренным образом пересмотрена. Защита с помощью плотин должна быть заменена стратегией, в основе которой лежат мероприятия по предотвращению селей и уменьшению ущерба, наносимого ими. Необходимо осуществить комплексную мелиорацию низкогорной зоны.
Разработаны легенда и карта «Карта селевой опасности в XXI веке» М 1:50 000, бассейн р. Малой Алматинки. Результаты картирования потенциальных очагов селеобразования в бассейне р. Малой Алматинки показали, что селевая активность в высокогорной зоне в ходе глобального потепления возрастет не только за счет увеличения вероятности выпадения осадков в жидком виде, увеличения их слоя, площадей стокообразования и продолжительности селеопасного периода, но и резкого возрастания числа стартовых зон селей дождевого генезиса, увеличения длины очагов селеобразования и их уклонов. Исключительно важной проблемой, которой не уделяется должное внимание в настоящее время, является борьба с опустыниванием низкогорной зоны. Разрушение лессового покрова низкогорной зоны станет не только причиной заиления Капчагайского водохранилища, но и перестройки экосистемы озера Балхаш.
Выполнена оценка интегральных изменений селевой активности в зависимости от сценариев изменения климата в XXI веке. В первые десятилетия ХХI века ожидается увеличение угрозы формирования водоемов в морено-гляциальном комплексе хребта, прорыв которых может привести к возникновению катастрофических селей. К 2030…2050 гг. активность селей дождевого генезиса возрастет в десятки раз. Стратегия защиты от селей, реализовавшаяся в XX веке, основу которой составляло строительство селехранилищ, станет не только экономически нецелесообразной, но и опасной, т.к. заполнившееся селехранилище становится потенциальным очагом селеформирования, придвинутым к защищаемому объекту. В основу стратегии селезащиты в XXI веке должны быть положены превентивные мероприятия, призванные предотвратить, либо уменьшить ущерб, наносимый селями.
Разработаны Рекомендации по адаптации зернопроизводства и пастбищного овцеводства в связи с изменением климата.
Область применения.
Полученные результаты послужат основой для принятия решений по реализации рекомендуемых адаптивных мероприятий по рассматриваемым объектам к изменению климата в Казахстане.