Климатологи из Китая и Австралии провели статистический анализ динамики среднегодового количества осадков на планете с 1940 по 2007 год, и оказалось, что на большей части суши (76%) уровень осадков статистически не поменялся.
Единственным заметным исключением оказался африканский регион Сахель к югу от пустыни Сахары, для которого характерно статистически достоверное снижение уровня осадков за этот период, сообщают ученые в Proceedings of the National Academy of Sciences, передает N+1.
Происходящие на Земле глобальные изменения климата имеют множество различных последствий, как чисто климатических, так и экологических, в частности изменение связей в экосистемах и вымирание отдельных видов животных. Одно из возможных последствий, которое может оказать сильное влияние и на человека, - изменение количества осадков в разных регионах. Несмотря на то, что этот параметр оказывает заметное влияние на различные сферы человеческой деятельности, в первую очередь на сельское хозяйство, на данный момент количественных оценок связи глобального потепления с динамикой уровня дождей на планете сделано не было. Основная сложность такого исследования состоит в том, что уровень осадков очень сильно зависит от места, и что более важно, значительно меняется от года к году, поэтому оценить его глобальную динамику на относительно коротком промежутке времени довольно тяжело.
Чтобы каким-то образом все-таки сделать такие оценки, климатологи из Китая и Австралии под руководством Грэма Фаркухара из Института географических наук и исследований природных ресурсов Китайской академии наук провели статистический анализ динамики уровня осадков на планете с 1940 по 2009 год. Основной целью работы было понять, насколько устойчив уровень осадков в том или ином регионе на Земле.
Читайте такжеУченые рассказали, когда атмосфера Земли станет непригодной для человекаДля изучения стационарности уровня осадков ученые использовали данные о динамике среднегодового уровня осадков за указанный период, собранным в базе данных Всемирного центра по климатологии осадков. Разрешение использованных данных как по долготе, так и по широте составляло 2,5 градуса. Для анализа ученые рассчитывали значения коэффициента автокорреляции первого порядка - параметра, который определяет разницу между полной временной зависимостью уровня осадков и его копией, сдвинутой на один год.
Оказалось, что за 70 лет для 76% суши никакой автокорреляции не наблюдалось, то есть уровень осадков статистически не изменялся и определялся только случайными колебаниями. При этом для 14% суши значения автокорреляционной функции оказались положительными (то есть динамика статистически отличается от случайной), а о 10% суши однозначного вывода на основании проведенного статистического анализа сделать нельзя. Эти данные были получены для доверительного интервала в 90%. Для доверительного интервала в 95% данные похожие: 83% суши - без корреляции, и 11% - с положительным коэффициентом автокорреляции.
Самая крупная область, для которой оказалось характерно статистически достоверное снижение уровня осадков - это Сахель, регион к югу от пустыни Сахары. Положительная автокорреляция для него сохраняется не только для коэффициента первого порядка, но и вплоть до сдвигов в 6 и 7 лет. По словам климатологов, это может означать, что для данного региона характерны периодические изменения влажности с периодами в несколько лет или даже десятилетий. Остальные области с положительным коэффициентом автокорреляции разбросаны по всей карте и укладываются в возможную ошибку 10 процентов, допустимую с учетом выбранного доверительного интервала. При этом исследователи отмечают, что статистически стационарный уровень осадков вовсе не означает невозможность случайных флуктуаций заметной амплитуды.
По словам авторов работы, анализ автокорреляционных функций - не самый традиционный для климатологии подход и обычно используются другие статистические методы. Однако поскольку именно так можно оценить динамику климата для сильно флуктуирующих параметров на относительно коротком промежутке времени, в дальнейшем подобный подход может быть использован и для других подобных исследований.
