Речной сток Волги в теплые климатические эпохи геологического прошлого; в период инструментальных наблюдений и сценарного будущего

Анализируются особенности изменения стока Волги в микулинское межледниковье (~125 тыс. лет назад), оптимуме голоцена, в период современного (начиная с 1981 г.) и сценарного (2006–2039 гг.) глобального потепления. Использованы палеоклиматические реконструкции, основанные на данных спорово-пыльцевого анализа ископаемых растений и результатах расчетов, выполненных на ансамбле глобальных климатических моделей программы PMIP-II, а также сценариях потепления климата, осуществленных на ансамбле глобальных климатических моделей программы CMIP3. Гидрологические изменения были оценены на основе модели месячного водного баланса. Наиболее заметные гидроклиматические изменения произошли в микулинское межледниковье, когда годовой речной сток оценивается на 25% меньше его современного значения. Сценарная температура воздуха в бассейне Волги в первую треть текущего столетия была близка к температуре голоценового оптимума, реконструированного на основе палинологических данных. В то же время смоделированный годовой сток был ниже современного. При прогнозируемых и голоценовых климатических условиях, реконструированных в рамках PMIP-II, он оказывается выше современных. Наиболее заметные различия в стоке Волги в теплом климате оптимума голоцена, современном и сценарном периодах проявляются в изменениях внутригодового распределения стока.

1. Atlas of Paleoclimates and Paleoenvironments of the Northern Hemisphere. Late Pleistocene-Holocene. Gustav Fesher Verlag. Stuttgart. Budapest. 1992. (in Russ.)

2. Budyko M.I., Golitsin G.S., and Izrael Yu.A. Global Climate Catastrophes. Moscow: Gidrometeoizdat (Publ.), 1986. (in Russ.)

3. Daily and Sub-Daily Precipitation for the Former USSR. Version 1.0. National Climatic Data Center Asheville USA. 2005.

4. Georgiadi A.G. Reconstruction of river runoff based on natural proxy data, Climatic change in the historical and instrumental period. Brno: Mazaric University (Publ.), 1990. P. 134–137. (in Russ.)

5. Georgiadi A.G. Reconstruction of river runoff based on historical and indirect data Water Resources. 1992. 4. P. 106–114. (in Russ.)

6. Georgiadi A.G. and Milyukova I.P. Possible scales of hydrological changes in the Volga basin under anthropogenic climate warming. Rus. Meteorol. Hydrol. 2002. 2. P. 54–59.

7. Georgiadi A.G. and Milyukova I.P. Specifics of hydrological anomalies in the Volga basin during warm epochs of the Holocene Izv. RAN Ser. geogr. 2006. 6. P. 112–120. (in Russ.)

8. Georgiadi A.G. and Milyukova I.P. River runoff in the basins of largest rivers on the southern slope of the Russian Plain during the Late Atlantic optimum. Izv. RAN Ser. geogr. 2007. 6. P. 113–124. (in Russ.)

9. Georgiadi A.G., Koronkevich N.I., Milyukova I.P., Kashutina E.A., and Barabanova E.A. Present-day and scenario changes in river runoff in the basins of largest Russian rivers. Part 2. The Basins of the Volga and Don Rivers. Moscow: Izd. Maks Press (Publ.), 2014. (in Russ.)

10. Georgievskii V.Yu. Changes in the runoff in Russian rivers and Caspian Sea water balance under the effect of economic activity and global warming. Extended Abstract of Doct. Sci. Geogr. Disser. St. Petersburg. 2005. P. 39. (in Russ.)

11. IPCC Fourth Assessment Report: Climate Change. 2007. Geneva. Switzerland.

12. Joussaume S., Taylor K.E., Braconnot P., Mitchell J.F.B., Kutzbach J.E., Harrison S.P., Prentice I.C., Broccoli A.J., Abe-Ouchi A., Bartlein P.J., Bonfils C., Dong B., Guiot J., Herterich K., Hewitt CD., Jolly D., Kim J.W., Kislov A., Kitoh A., Loutre M.F., Masson V., McAvaney B., McFarlane N., de Noblet N., Peltier W.R, Peterschmitt J.Y., Pollard D., Rind D., Royer J.F., Schlesinger M.E., Syktus J., Thompson S., Valdes P., Vettoretti G., Webb R.S. and Wyputta U. Monsoon changes for 6000 years ago: Results of 18 simulations from the Paleoclimate Modeling Intercomparison Project (PMIP). Geophysical Research Letters. American Geophysical Union. 1999. 26 (7). Р. 859–862. https://doi.org/10.1029/1999GL900126

13. Kislov A.V. Climate in the Past, Present and Future. Moscow: MAIK Nauka/Interperiodica (Publ.), 2001. (in Russ.)

14. Kislov A.V., Evstigneev V.M., Malkhazova S.M., Sokolikhina N.N., Surkova G.V., Toropov P.A., Chernashev A.V., and Chumachenko A.N. Projection of Climatic Resource Availability of East-European Plain under Warming in the XXI century. Moscow: Maks Press (Publ.), 2008. (in Russ.)

15. Meehl G.A., Covey C., Delworth T., Latif M., McAvaney B., Mitchell J.F.B., Stouffer R.J., and Taylor K.E. The WCRP CMIP3 multi-model dataset: A new era in climate change research. Bulletin of the American Meteorological Society. 2007. 88. P. 1383–1394. https://doi.org/10.1175/BAMS-88-9-1383

16. Nash J.E. and Sutcliffe J.V. River flow forecasting through conceptual models part I – A discussion of principles. J. Hydrol. 1970. 10 (3). P. 282–290.

17. Paleoclimates and paleolandscapes of nontropical areas of the Northern Hemisphere Late Pleistocene–Holocene. Moscow: GEOS (Publ.), 2009. (in Russ.)

18. Shiklomanov I.A. Effect of anthropogenic climate changes on the hydrological regime and water resources Global climate changes and their effect for Russia. Moscow: Minpromnauki Rossii (Publ.), 2002. P. 384–404. (in Russ.)

19. Sidorchuk A.Yu., Panin A.V., and Borisova O.K. River Runoff Decrease in North Eurasian Plains during the Holocene Optimum. Water Resources. 2012. 39(1). P. 69–81. https://doi.org/10.1134/S0097807812010113

20. Tempel P., Batjes N.H., and V.W.P. van Engelen. IGBP-DIS soil data set for pedotransfer function development Working paper and Preprint. 1996. 96/05. International Soil Reference and information Centre (ISRIC) Wageningen.

21. Velichko A.A., Klimanov V.A., and Belyaev A.V. Reconstruction of Volga runoff and Caspian Sea water balance during optimums of the Mikulinskoe Interglacial Period and Holocene Izv. RAN Ser. geogr. 1988. 1. P. 27–37. (in Russ.)

22. Velichko A.A., Belyaev A.V., Georgiadi A.G., and Klimanov V.A. Reconstruction of climate conditions and river runoff in the Northern Hemisphere in Mikulinskoe Inerglacial Period and Holocene. Water Resources. 1992. 4. P. 34–42. (in Russ.)

23. Willmott C.J., Rowe C.M., and Mintz Y. Climatology of the terrestrial seasonal water cycle. Journal of Climatology. 1985. 5. P. 589–606. https://doi.org/10.1002/joc.3370050602