Зміни термічного режиму приземного повітря в Українських Карпатах до середини ХХІ сторіччя за моделями EURO-СORDEX

Автор(и)

  • Людмила Паламарчук Український гідрометеорологічний інститут ДСНС України та НАН України, Україна
  • Олег Скриник Український гідрометеорологічний інститут ДСНС України та НАН України,Київ, Україна, Україна
  • Віктор Путренко Амерікан Юніверсіті Київ, Київ, Україна, Україна
  • Олеся Скриник Національний університет біоресурсів та природокористування України, Київ, Україна, Україна
  • Дмитро Ошурок Український гідрометеорологічний інститут ДСНС України та НАН України,Київ, Україна, Україна
  • Владислав Сіденко Український гідрометеорологічний інститут ДСНС України та НАН України,Київ, Україна, Україна
  • Зорина Киреєва Український гідрометеорологічний інститут ДСНС України та НАН України,Київ, Україна, Україна

DOI:

https://doi.org/10.24028/gj.v46i3.299699

Ключові слова:

приземна температура повітря, кліматичні індекси, кліматичні проєкції, EURO-CORDEX, Українські Карпати

Анотація

В роботі представлено результати оцінювання майбутніх змін термічного режиму приземного повітря в Українських Карпатах для періоду до 2050 р. Оцінювання було проведено на основі набору кліматичних індексів (середньої річної температури повітря, кількості морозних днів - FD, кількості літніх днів - SU та кількості тропічних днів - TR), розрахованих з високою просторовою роздільністю (0,05°×0,05°) на основі добових даних метеорологічних спостережень (1961-2020 рр.) та результатів розрахунків 11 регіональних кліматичних моделей проєкту EURO-CORDEX (2021-2050 рр.). Для отримання надійних, незміщених проєкцій температури повітря, було виконано коригування модельних даних (bias correction) методом лінійного масштабування та масштабування дисперсії. Кліматичні зміни оцінювалися на основі розрахунку приростів індексів для періоду 2021-2050 рр. по відношенню до періоду поточного клімату 1991-2020 рр. Встановлено загальні тенденції до підвищення температури приземного шару повітря у регіоні до середини ХХІ сторіччя. Кількісні показники таких змін: фонові прирости знаходяться у межах 0,35-0,41 °С, (або, умовно, 0,12-0,14 °C·декада-1) для сценарію RCP4.5, та 0,53-0,56 °С (0,18-0,19 °С·декада-1) для сценарію RCP8.5. Максимальні прирости середньої річної температури у порівнянні з періодом сучасного клімату 1991-2020 рр. на рівні 0,56/0,71 °C відповідно сценарію. Вони приурочені до високогірних ділянок у південно-східній частині регіону, тобто очікуються більші швидкості потепління для високогірних ділянок. Зміни порогових кліматичних індексів до середини ХХІ сторіччя матимуть певні просторові відмінності: більш високі літні температури (SU, TR) ймовірніші для північно-східного макросхилу та південно-східної частини розрахункової області, а у холодний період (FD) року, за обома сценаріями, температура повітря зростатиме переважно у північно-західній та південно-західній частині досліджуваного регіону.

Посилання

Balabukh, V.O., & Malytska, L.V. (2017). Assessment of modern changes in the thermal regime in Ukraine. Heoinformatyka, (4), 34―50 (in Ukrainian).

Balabukh, V.A., Malitskaya, L.V., Yagodinets, S.N., Lavrinenko, Ye.N. (2018). Projections of changes in climatic averages and indicators of extreme thermal regime by the middle of the 21st century in Ukraine. Prirodopolzovanie, (1), 97―113 (in Russian).

Zamfirova, M.S., & Khokhlov, V.M. (2020). Air temperature and precipitation regime in ukraine in 2021―2050 by CORDEX model ensemble. Ukrainskyi Hidrometeorolohichnyi Zhurnal, (25), 17—27. https://doi.org/10.31481/uhmj.25 (in Ukrainian).

Lipinskyi, V.M., Diachuk, V.A., & Babichenko, V.M. (2003). Climate of Ukraine. Kyiv: Raevsky Publ. House, 343 s. (in Ukrainian).

Climatic cadastre of Ukraine. (2006). Kyiv: Central Geophysical Observatory, 1 electronic disc (CD-ROM) (in Ukrainian).

Krakowska, S.V., Palamarchuk, L.V., Hnatiuk, N.V., & Shpital, T.M. (2018). Projections of ground temperature and relative humidity in regions of Ukraine until the middle of the XXI century. According to the data of regional climate model ensembles. Heoinformatyka, (3), 62—77. (in Ukrainian).

Sidenko, V.P. (2022). Climatological studies of extreme weather conditions, events and phenomena in Ukraine and the world. Hidrolohiia, hidrokhimiia i hidroheolohiia, (2), 53—70. https://doi/org/10.17721/2306-5680.2022.2.5 (in Ukrainian).

Skrynyk, O.A., Boichuk, D.O., & Sidenko, V.P. (2019). Detection and removal of inhomogeneity in time series of climatological variables. Hidrolohiia, hidrokhimiia i hidroheolohiia, (2), 88—100 (in Ukrainian).

Khokhlov, V.M., & Yermolenko, N.S. (2015). Future climate change and it`s impact on precipitation and temperature in Ukraine. Ukrainskyi Hidrometeorolohichnyi Zhurnal, (16), 76―82 (in Ukrainian).

Aguilar, E. (2019). INDECIS Quality Control Software and Manual: INQC, beta version. Retrieved from http://www.indecis.eu/docs/Deliverables/Deliverable_3.1.a.pdf [Accessed December 14, 2023].

Benichou, P., Le Breton, O. (1987). AURELHY: une method d’analyse utilisant le relief pour les besoins de l’hydrométéorologie. In Deuxièmes Journées Hydrologiques de l’ORSTOM а Montpellier (Colloqueset Séminaires) (pp. 299—304). Paris: ORSTOM.

Beniston, M., Stephenson, D.B., Christensen, O.B., Ferro, C.A.T., Frei, C., Goyette, S., Halsnaes, K., Holt, T., Jylhä, K., Koffi, B., Palutikof, J., Schöll, R., Semmler, T., & Woth, K. (2007) Future extreme events in European climate: an exploration of regional climate model projections. Climate Change, 81, 71—95. https://doi.org/10.1007/s10584-006-9226-z.

Birsan, M.V., Dumitrescu, A., Micu, D.M., & Cheval, S. (2014). Changes in annual temperature extremes in the Carpathians since AD 1961. Natural Hazards, 74, 1899—1910. https://doi.org/10.1007/s11069-014-1290-5.

Boychenko, S., & Maidanovych, N. (2023). Semi-empirical model of the spatiotemporal surface temperature distribution on the plain part of Ukraine. Geofizicheskiy Zhurnal, 45(2), 63—76. https://doi.org/10.24028/gj.v45i2.278328.

Casanueva, A., Herrera, S., Iturbide, M., Lange, S., Jury, M., Dosio, A., Maraun, D., & Gutiérrez, J.M. (2020). Testing bias adjustment methods for regional climate change applications under observational uncertainty and resolution mismatch. Atmospheric Science Letters, 21, 1—12. https://doi.org/10.1002/asl.978.

Christensen, J.H. (2013). Regional climate science: Findings of IPCC AR5 WG1. International Conference on Regional Climate CORDEX, 4―7 Nov. 2013, Brussels.

Cornes, R., van der Schrier, G., van den Besselaar, E.J.M., & Jones, P.D. (2018). An Ensemble Version of the E-OBS Temperature and Precipitation Datasets. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 123. https://doi.org/10.1029/2017JD028200.

Dosio, A., Lennard, C., & Spinoni, J. (2022). Projections of indices of daily temperature and precipitation based on bias-adjusted CORDEX-Africa regional climate model simulations. Climatic Change, 170, 13. https://doi.org/10.1007/s10584-022-03307-0.

Dumitrescu, A., Bojariu, R., Birsan, M.-V., Marin, L., & Manea, A. (2015). Recent climatic changes in Romania from observational data (1961—2013). Theoretical and Applied Climatology, 122, 111—119. https://doi.org/10.1007/s00704-04-1290-0.

Gado, T.A., Mohameden, M.B. & Rashwan, I.M.H. (2022). Bias correction of regional climate model simulations for the impact assessment of the climate change in Egypt. Environmental Science and Pollution Research, 29, 20200—20220. https://doi.org/10.1007/s11356-021-17189-9.

Giorgi, F. (2005). Climate change prediction. Climatic Change, 73, 239—265. https://doi.org/10. 1007/s10584-005-6857-4.

Giorgi, F. (2019). Thirty years of regional climate modeling: where are we and where are we going next? Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 124, 5696—5723. https://doi.org/10. 1029/2018JD030094.

Guijarro, J.A. (2023). Homogenization of climatic series with Climatol. Version 4.0.7. Guide. Retrieved from https://www.climatol.eu/climatol4-en.pdf [Accessed December 14, 2023].

IPCC. (2007). Climate Change 2007: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Core Writing Team, Pachauri, R.K, Reisinger, A. (Eds.). Geneva, Switzerland, 104 p.

IPCC. (2013). Climate Change 2013: the physical science basis. In Stocker, T.F., Qin, D., Plattner, G.-K., Tignor, M., Allen, S.K., Boschung, J., Nauels, A., Xia, Y., Bex, V., Midgley, M. (Eds.), Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge United Kingdom and New York, 1535 p. Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/CBO9781107415324.

IPCC. (2015). Workshop Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Workshop on Regional Climate Projections and their Use in Impacts and Risk Analysis Studies. Stocker, T.F., Qin, D., Plattner, G.-K., Tignor, M. (Eds.). IPCC Working Group I Technical Support Unit, University of Bern, Bern, Switzerland, p. 171. Retrieved from https://archive.ipcc.ch/pdf/supporting-material.

IPCC (2021). Summary for Policymakers. In V. Masson-Delmotte, P. Zhai, A. Pirani, S.L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M.I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T.K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, B. Zhou (Eds.), Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (pp. 3―32). Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA. https://doi.org/10.1017/9781009157896.001.

Jakob, D. Petersen, J., Eggert, B., & Alias, A. (2014). EURO-CORDEX: new high-resolution climate change projections for European impact research. Regional Environmental Change, 14(2), 563―578. https://doi.org/10.1007/s10113-013-0499-2.

Jin, H., Li, X., Frauenfeld, O.W., Zhao, Y., Chen, C., Du, R., Du, J., & Peng, X. (2022). Comparisons of statistical downscaling methods for air temperature over the Qilian Mountains. Theoretical and Applied Climatology, 149, 893—896. https://doi.org/10.1007/s00704-022-04081-w.

Kis, A., Pongracz, R., & Bartholy, J. (2017). Multi-model analysis of regional dry and wet conditions for the Carpathian region. International Journal of Climatology, 37, 4543—4560. https://doi.org/10.1002/joc.5104.

Krakovska, S., Balabukh, V., Chyhareva, A., Pysarenko, L., Trofimova, I., & Shpytal, T. (2021). Projections of regional climate change in Ukraine based on multi-model ensembles of Euro-CORDEX. EGU general assembly 2021, online, 19—30 Apr 2021, EGU21-13821. https://doi.org/10.5194/egusphere-egu21-13821.

Lange, S. (2019). Trend-preserving bias adjustment and statistical downscaling with ISIMIP3BASD (v1.0). Geoscientific Model Development, 12, 3055—3070. https://doi.org/10.5194/gmd-12-3055-2019.

Mishra, V., Bhatia, U., & Tiwari, A.D. (2020). Bias-corrected climate projections for South Asia from Coupled Model Intercomparison Project-6. Scientific Data, 7, 338. https://doi.org/10. 1038/s41597-020-00681-1.

Navarro-Racines, C., Tarapues, J., Thornton, P., Jarvis, A., & Ramirez-Villegas, J. (2020). High-resolution and bias-corrected CMIP5 projections for climate change impact assessments. Scientific Data, 7. https://doi.org/10.1038/s41597-019-0343-8.

Schulzweida, U. (2020). CDO User Guide (2.0.0). Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.5614769.

Shevchenko, O., Lee, H., Snizhko, S., & Mayer, H. (2014). Long-term analysis of heat waves in Ukraine. International Journal of Climatology, 34, 1642―1650. https://doi.org/10.1002/joc.3792.

Simon, C., Kis, A., & Torma, C.Z. (2023). Temperature characteristics over the Carpathian Basin-projected changes of climate indices at regional and local scale based on bias-adjusted CORDEX simulations. International Journal of Climatology, 43(8), 3552—3569. https://doi.org/10.1002/joc.8045.

Skrynyk, O., Sidenko, V., Aguilar, E., Guijarro, J., Skrynyk, O., Palamarchuk, L., Oshurok, D., Osypov, V., & Osadchyi, V. (2023). Data quality control and homogenization of daily precipitation and air temperature (mean, max and min) time series of Ukraine. International Journal of Climatology, 43(9), 4166—4182. https://doi.org/10.1002/joc.8080.

Spinoni, J., Szalai, S., Szentimrey, T., Lakatos, M., Bihari, Z., Nagy, A., Németh, A., Kovacs, T., Mihic, D., Dacic, M., Petrovic, P., Kržič, A., Hiebl, J., Auer, I., Milkovic, J., Štepanek, P., Zahradnícek, P., Kilar, P., Limanowka, D., Pyrc, R., Cheval, S., Birsan, M.-V., Dumitrescu, A., Deak, G., Matei, M., Antolovic, I., Nejedlík, P., Štastn´y, P., Kajaba, P., Bochnícek, O., Galo, D., Mikulova, K., Nabyvanets, Y., Skrynyk, O., Krakovska, S., Gnatiuk, N., Tolasz, R., Antofie, T., & Vogt, J. (2015). Climate of the Carpathian region in the period 1961—2010: climatologies and trends of 10 variables. International Journal of Climatology, 35, 1322—1341. https://doi.org/10.1002/joc.4059.

Szentimrey, T., & Bihari, Z. (2014). Manual of Interpolation Software MISH v1.03. Hungarian Meteorological Service. Budapest, Hungary.

Tabony, R.C. (1985). Relations between minimum temperature and topography in Great Britain. Journal of Climatology, 5, 503―520. https://doi.org/10.1002/joc.3370050504.

Torma, C.Z., & Kis, A. (2022). Bias-adjustment of high-resolution temperature CORDEX data over the Carpathian region: Expected changes including the number of summer and frost days. International Journal of Climatology, 42(12), 6631—6646. https://doi.org/10.1002/joc.7654.

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-06-28

Як цитувати

Паламарчук, Л., Скриник, О., Путренко, В., Скриник, О. ., Ошурок, Д., Сіденко, В., & Киреєва, З. (2024). Зміни термічного режиму приземного повітря в Українських Карпатах до середини ХХІ сторіччя за моделями EURO-СORDEX. Геофізичний журнал, 46(3). https://doi.org/10.24028/gj.v46i3.299699

Номер

Том 46 № 3 (2024)

Розділ

Статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2024 Людмила Паламарчук

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

1. Автори зберігають за собою авторські права на роботу і передають журналу право першої публікації разом з роботою, одночасно ліцензуючи її на умовах Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим поширювати дану роботу з обов'язковим зазначенням авторства даної роботи і посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі .

 2. Автори зберігають право укладати окремі, додаткові контрактні угоди на не ексклюзивне поширення версії роботи, опублікованої цим журналом (наприклад, розмістити її в університетському сховищі або опублікувати її в книзі), з посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі.

 3. Авторам дозволяється розміщувати їх роботу в мережі Інтернет (наприклад, в університетському сховище або на їх персональному веб-сайті) до і під час процесу розгляду її даними журналом, так як це може привести до продуктивної обговоренню, а також до більшої кількості посилань на дану опубліковану роботу (Дивись The Effect of Open Access).