ОЦЕНКА ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА САНКТ-ПЕТЕРБУРГА

Изменение климата является одной из ключевых экологических и социально-экономических проблем современности. Особое внимание уделяется мегаполисам, где климатические изменения проявляются в наиболее выраженной форме из-за эффекта "городского теплового острова", плотной застройки и высокой антропогенной нагрузки. Санкт-Петербург — крупный город на севере Европейской части России — представляет собой уникальный объект для климатологических исследований благодаря длительным рядам наблюдений и расположению в прибрежной зоне Финского залива.

 

Задача исследования - проанализировать динамику среднегодовой температуры воздуха и среднемесячных значений за зимний и летний периоды за 1925–2024 гг. Исследовать изменения количества и интенсивности атмосферных осадков в тёплый и холодный сезоны. Выявить аномальные и экстремальные периоды по температуре и осадкам.

 

Для анализа использованы данные многолетних наблюдений за температурой и осадками в Санкт-Петербурге за 1925–2024 гг., размещённые в открытых источниках (включая данные ГГО им. А.И. Воейкова, Росгидромета и IPCC).

 

Общее повышение температуры:

 

Среднегодовая температура демонстрирует тенденцию к росту (рис. 1). Например, в 1920–1950-х годах среднегодовые значения колебались в районе 3–5°C, а в 2000–2024 годах средние значения увеличились до 6–8°C.

 

Рисунок 1. График значений среднегодовой температуры в Санкт-Петербурге за 1925-2024 гг.

 

По цветовой диаграмме (рис. 2) особенно заметно потепление в последние два десятилетия. Например, 2020 год стал одним из самых теплых со среднегодовой температурой 8.2°C.

 

Рисунок 2. Цветовая диаграмма среднегодовой температуры в Санкт-Петербурге за 1925-2024 гг.

 

Изменения по месяцам:

 

Зимние месяцы (январь, февраль, декабрь): наблюдается смягчение зим (рис. 3). На графике разными цветами указаны значения среднемесячных температур по месяцам зимнего периода, красным указаны экстремальные значения, а также обозначены общие линии тренда.

 

Рисунок 3. График значений среднемесячной температуры для зимнего периода

в Санкт-Петербурге за 1925-2024 гг.

 

В 1920–1950-х годах средние температуры января часто опускались ниже -10°C (например, -16.5°C в 1968 году). В 2000–2024 годах средние температуры января редко достигали -10°C, чаще оставаясь в диапазоне -5°C до -2°C.

 

Летние месяцы (июнь, июль, август): Температуры стали выше, особенно в июле.

 

Рисунок 4. График значений среднемесячной температуры для летнего периода

в Санкт-Петербурге за 1925-2024 гг.

 

По графику (рис. 4) за последние 3 десятилетия наблюдается большое количество экстремальных значений температуры для теплого периода. В 2010 году июль был экстремально теплым (24.4°C). В 2021 году июль также показал высокую температуру (23.1°C). Самый холодный год (1941 год со среднегодовой температурой 1.8°C) и самый холодный месяц (январь 1942г, -18.7°C), как и большее количество низких значений температуры, приходятся на период до 1990-х. В то время как самый теплый год (2020 год со среднегодовой температурой 8.2°C) и теплый месяц (июль 2010г., 24.4°C) приходятся на последние 15 лет.

 

Сезонные аномалии:

 

В последние годы чаще наблюдаются аномально теплые зимы (например, январь 2020 года: 1.5°C). Летние месяцы демонстрируют больше вариаций, но с тенденцией к увеличению максимумов.

Из закономерностей можно отметить:

• Постепенное увеличение среднегодовых температур, что согласуется с глобальными климатическими изменениями.
• Сокращение продолжительности холодного периода: Зимы становятся короче и менее суровыми.
• Рост экстремальных значений: Учащение аномально теплых месяцев, особенно в летний период.

Данные подтверждают глобальную тенденцию потепления, особенно выраженную в зимний период. Это может иметь последствия для экосистемы региона, включая качество воды.

 

Рост количества экстремальных осадков:

 

За последние два десятилетия (2005–2024 гг.) наблюдается значительное увеличение количества месяцев с экстремально высокими значениями осадков.

 

Рисунок 5. Значения среднегодовых осадков в Санкт-Петербурге за 1925-2024 гг.

 

Общий тренд к постепенному повышению экстремальных значений среднегодовых сумм осадков иллюстрирован на рисунке 5. На столбчатой диаграмме цветом отображены значения осадков, чем ярче-тем выше значения. Заметное увеличение пиковых значений наблюдается в период с 2000-2020 гг.

Тёплый период (апрель–октябрь) — плавные колебания с небольшим снижением в середине века и восстановлением в последние десятилетия.

 

Холодный период (ноябрь–март) — более резкие скачки, особенно заметен рост в 1950-х и последующие колебания.

 

Рисунок 6. Тренды осадков для теплого и холодного периодов по десятилетиям

в Санкт-Петербурге за 1925-2024 гг.

 

Такой контраст (рис.6) говорит о разной природе осадкообразования в зависимости от сезона: тёплый период подвержен влиянию циклонов и конвекции, холодный — циркуляции и фронтам. Особенно активными по экстремумам были июнь, июль и декабрь, что подтверждается тепловыми картами и отклонениями от среднего.

 

Годы с множественными экстремумами по среднемесячным экстремальным осадкам (например, 2010, 2017, 2023) стали встречаться чаще, чем в первой половине XX века (рис. 7).

 

Рисунок 7. Годы с 3 и более месяцами с экстремальными осадками

в Санкт-Петербурге за 1925-2024 гг.

 

Тенденция к учащению экстремальных осадков в последние 20 лет статистически подтверждается. Это может быть связано с изменением атмосферной циркуляции, учащением ливневых осадков и общим повышением влагоемкости воздуха на фоне потепления. Вследствие глобального потепления возможны изменения частоты и (или) интенсивности экстремальных явлений погоды.[1]

 

Анализ подтверждает наблюдающееся потепление климата, а также указывает на растущую климатическую нестабильность, особенно в последние два десятилетия. Хотя общий тренд осадков остаётся относительно стабильным, частота экстремальных осадков и температур увеличивается, что повышает климатические риски для городского хозяйства, инфраструктуры и здоровья.

 

Рисунок 8. Годы с наибольшими значениями осадков и температуры

в Санкт-Петербурге за 1925-2024 гг.

 

Рисунок 9. Годы с наименьшими значениями осадков и температуры

в Санкт-Петербурге за 1925-2024 гг.

 

Для сравнения был проведен комплексный анализ по основным метеопоказателям, который показал, что основное количество лет с наибольшими значениями среднегодовых температур, значениями среднегодовых и экстремальных осадков приходится на период 1985-2024гг. (рис. 8), в то время как наименьшие значения оказались в 1940-1970гг. (рис. 9).

 

Что касается ожидаемых изменений осадков, то можно констатировать возрастание их количества (по крайней мере, зимой), а также увеличение диапазона их межгодовой изменчивости (особенно, летом).

 

Выводы:

 

Проведённый анализ климатических данных за последние 100 лет в Санкт-Петербурге выявил устойчивый тренд к потеплению, сопровождающийся увеличением среднегодовой температуры примерно на 1,5 °C, особенно выраженным в последние два десятилетия. Осадки демонстрируют менее однозначную, но всё же положительную тенденцию с фиксацией роста как средних, так и экстремальных значений. Частота месяцев с осадками, входящими в верхние 10% многолетнего распределения, существенно возросла после 2000 года, указывая на рост климатической нестабильности и усиление экстремальных гидрометеорологических явлений. Эти изменения несут серьёзные риски для систем водоснабжения и водоотведения города: возрастающая нагрузка на ливневую канализацию может привести к локальным наводнениям, перегрузке очистных сооружений и нарушению санитарных норм, а повышенные температуры — к изменению водного баланса и увеличению испарения. Всё это требует адаптации городской инфраструктуры, пересмотра норм проектирования и устойчивого управления водными ресурсами в условиях изменяющегося климата.