Models of general circulation of the atmosphere and oceans in forecasting changes in the regional climate of Ukraine in the 21st century.

Authors

  • S. V. Krakovska Ukrainian Scientific Research Hydrometeorological Institute of the Ministry of Emergency Measures and NAS of Ukraine, Ukraine
  • L. V. Palamarchuk Taras Shevchenko Kyiv National University, Ukraine
  • I. P. Shedenenko Institute for Nuclear Power Plant Safety Problems of the National Academy of Sciences of Ukraine, Ukraine
  • G. O. Dukel Ukrainian Scientific Research Hydrometeorological Institute of the Ministry of Emergency Measures and NAS of Ukraine, Ukraine
  • N. V. Gnatyuk Taras Shevchenko Kyiv National University, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v33i6.2011.116794

Abstract

For the first time quantitative characteristics of probable climate changes in Ukraine during the 21st century for three SRES emission scenarios B1, A1B and A2 have been obtained from an analysis of 84 runs of 10 Atmosphere-Ocean General Circulation Models (AOGCM) used for AR4 IPCC-2007. The analysis of AOGCM’s results has shown that projected differences of the averaged over the territory of Ukraine surface temperatures of the ending and the first decades of the 21st century will be in limits: B1 - from 0,7 to 3,0 °С with ensemble mean 2,0±0,8 °С; А1В - from 2,4 to 4,2 °С with mean 3,1±0,7 °С; and А2 - from 2,6 to 4,6 °С with mean 3,8±0,8 °С. There is not such an agreement for precipitation variations during the 21st century between AOGCMs, and precipita-tion changes vary from -23,4 to +11,6 % up to the end of the 21st century comparing to 2001-2010. Therefore, more detailed precipitation change projections for the territory of Ukraine could be made only with regional climate models. The most rapid changes of surface temperature and precipita-tion have been obtained in AOGCMs for А2 scenario, the slowest - for В1 respectively. The model ECHAM5/MPI-OM has been determined as the most successful AOGCM in simulation of climate of Ukraine because statistical analysis has shown that differences of its results with ensemble mean were minimal. Results of this model could be recommended as initial and boundary conditions for simulation of climate of Ukraine with regional climate models.

References

Говоркова В. А., Катцов В. М., Мелешко В. П., Павлова Т. В., Школьник И. М. Климат России в ХХІ веке. Ч. 2. Оценка пригодности моделей общей циркуляции атмосфери и океана CMIP3 для расчетов будущих изменений климата России // Метеорология и гидрология. - 2008. - № 8. - С. 5-19.

Клімат України / За ред. В. М. Ліпінського, В. А. Дячука, В. М. Бабіченко. - Київ: Вид-во Раєвського, 2003. - 343 с.

Краковська С. В., Паламарчук Л. В., Шедеменко І. П., Дюкель Г. О., Гнатюк Н. В. Верифікація даних світового кліматичного центру (CRU) та регіональної моделі клімату (RЕМО) щодо прогнозу приземної температури повітря за контрольний період 1961-1990 рр. // Наук. праці УкрНДГМІ. - 2008. - № 257. - С. 42-60.

Кричак С. О. Региональное моделирование современного климата европейской территории России с помощью модели RegCM3 // Метеорология и гидрология. - 2008. - № 1. - С. 31-41.

Мелешко В. П., Катцов В. М., Говоркова В. А., Спорышев П. В., Школьник И. М., Шнееров Б. Е. Климат России в ХХІ веке. Ч. 3. Будущие изменения климата, рассчитанные с помощью ансамбля моделей общей циркуляции атмосфери и океана CMIP3 // Метеорология и гидрология. - 2008а. - № 9. - С. 5-21.

Мелешко В. П., Катцов В. М., Мирвис В. М., Говоркова В. А., Павлова Т. В. Климат России в ХХІ веке. Ч. 1. Новые свидетельства антропогенного изменения климата и современные возможности его расчета // Метеорология и гидрология. - 2008б. - № 6. - С. 5-19.

Паламарчук Л. В., Гнатюк Н. В., Краковська С. В., Шедеменко І. П., Дюкель Г. О. Сезонні зміни клімату в Україні в ХХІ столітті // Наук. пр. НДГМІ. - 2010. - № 259. - С. 104-120.

Паламарчук Л. В., Краковська С. В., Шедеменко І. П., Дюкель Г. О., Гнатюк Н. В. Верифікація даних світового кліматичного центру (CRU) та регіональної моделі клімату (RЕМО) щодо прогнозу поля опадів в Україні за контрольний період 1961-1990 рр. // Наук. праці УкрНДГМІ. - 2009. - № 258. - С. 69-84.

Christensen J. H., Hewitson B., Busuioc A., Chen A., Gao X., Held I., Jones R., Kolli R. K., Kwon W.-T., Laprise R., Magana Rueda V., Mearns L., Menendez C. G., Raisanen J., Rinke A., Sarr A., Whetton P. Regional Climate Projections // Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / Eds S. Solomon, D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K. B. Averyt, M. Tignor, H. L. Miller. - Cambridge; New York: Cambr. Univ. Press, United Kingdom, 2007. - 94 p.

Meehl G. A., Stocker T. F., Collins W. D., Friedlingstein P., Gaye A. T., Gregory J. M., Kitoh A., Knutti R., Murphy J. M., Noda A., Raper S. C. B., Watterson I. G., Weaver A. J., Zhao Z.-C. Global Climate Projections // Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / Eds S. Solomon, D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K. B. Averyt, M. Tignor, H. L. Miller. - Cambridge; New York: Cambr. Univ. Press, Kingdom, 2007. - 100 p.

Mitchell T. D., Carter T. R., Jones P. D. A comprehensive set of high-resolution grids of monthly climate for Europe and the globe: The observed record (1901-2000) and 16 scenarios (2001-2100) // Tyndall Centre Working Paper № 55. - Tyndall Centre for Climate Change Research, Univ. East Anglia, Norwich, UK, 2004.

Special Report on Emissions Scenarios. A Special Report of Working Group III of the Intergovernmental Panel on Climate Change / Eds N. Nakićenović, R. Swart. - Cambridge; New York: Cambr. Univ. Press, United Kingdom, 2000. - 599 p.

Randall D. A., Wood R. A., Bony S., Colman R., Fichefet T., Fyfe J., Kattsov V., Pitman A., Shukla J., Srinivasan J., Stouffer R. J., Sumi A., Taylor K. E. Climate Models and Their Evaluation // Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / Eds S. Solomon., D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K. B. Averyt, M. Tignor, H. L. Miller. - Cambridge; New York: Cambr. Univ. Press, United Kingdom, 2007. - 74 p.

Published

2011-12-01

How to Cite

Krakovska, S. V., Palamarchuk, L. V., Shedenenko, I. P., Dukel, G. O., & Gnatyuk, N. V. (2011). Models of general circulation of the atmosphere and oceans in forecasting changes in the regional climate of Ukraine in the 21st century. Geofizičeskij žurnal, 33(6), 68–81. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v33i6.2011.116794

Issue

Section

Articles