Метеорология и климатология в Казанском университете: к 190-летию гидрометеорологической службы России

Рассмотрена история метеорологических и климатических исследований в Казанском университете с 1812 г. Показана роль профессора А.Я. Купфера в создании в 1834 г. гидрометеорологической службы России. Представлен анализ достижений Казанской метеорологической школы в следующих основных направлениях: исследование глобальных и региональных климатических изменений, циркуляционных систем, динамики и структуры атмосферы до высоты 80 км. Дана оценка влияния погодно-климатических факторов на сельское хозяйство, ветроэнергетику, отопительный период, здоровье населения. Показано, что в Казани годовые температуры начиная с 1871 г. повысились с 3.1 до 5.7 °C, летние – с 18.1 до 19.7 °С, зимние – с –12.6 до –8.7 °C. Современное потепление климата началось в Казани раньше (1946 г.), чем в целом в Северном полушарии (1970 г.). При этом годовой вклад процессов, происходящих в Северном полушарии, в локальные изменения температуры в Казани составил 63 %, летом 27 % и зимой 43 %. С использованием сценариев изменения климата под влиянием антропогенных факторов (проект CMIP6) получены данные об изменениях температуры воздуха в Казани на протяжении всего XXI столетия.

Представлены результаты анализа долгопериодных изменений температуры и осадков как на территории Среднего Поволжья и Предуралья, так и в России в целом. Выявлена тенденция повсеместного потепления климата в последние десятилетия.

Отмечен вклад казанских метеорологов в исследование динамики макромасштабных атмосферных процессов от поверхности земли до высоты 80 км. Дана оценка агроклиматическим и биометеорологическим характеристикам Республики Татарстан и Приволжского федерального округа (ПФО) в целом.

1. Переведенцев Ю.П. Метеорология в Казанском университете: становление, развитие, основные достижения. Казань: Изд-во Казан. ун-та, 2001. 127 с.

2. Броннер Ф.К. Следствия из метеорологических наблюдений в Казани 1814 г. // Казанские известия. 1815. № 35. С. 200–202.

3. Монахова Н.И., Альтшулер Н.С., Ларионов А.Л., Аганов А.В., Салахов М.Х. История физики и астрономии в Казанском университете за 200 лет. Казань: Изд-во Казанского гос. ун-та, 2007. 497 с.

4. Пасецкий В.М. Адольф Яковлевич Купфер, 1799–1865. М.: Наука, 1984. 207 с.

5. Переведенцев Ю.П., Хайруллин К.Ш. История метеорологических исследований в Казанском университете (к 205-летию основания Метеорологической обсерватории Казанского университета) // Труды Главной геофизической обсерватории имени А.И. Воейкова. 2017. № 584. С. 262–266.

6. Методы оценки последствий изменения климата для физических и биологических систем / под ред. С.М. Семенова. М.: Планета, 2012. 511 с.

7. Кнорр Е.А. Ход температуры в Казани по наблюдениям 1833 г. // Учен. зап. Казан. ун-та. 1835. Кн. 1. С. 89–110.

8. Веселовский К.С. О климате России. СПб.: Императорская академия наук, 1857. 327 с.

9. Вильд Г.И. О температуре воздуха в Российской империи. СПб.: Императорская академия наук, 1882. 393 с.

10. Воейков А.И. Климаты земного шара, в особенности России. СПб.: Издание картографического заведения А. Ильина, 1884. 640 с.

11. Агроклиматические ресурсы Татарской АССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. 128 с.

12. Дроздов О.А. Снежный покров в Татарской Республике. Казань: Татгосиздат. Сектор с.-х. лит-ры, 1934.

13. Климатические условия Татарской АССР и их использование в сельском хозяйстве. Казань: Изд-во Казан. ун-та, 1962. 264 с.

14. Климат Казани / под ред. Н.В. Колобова, Ц.А. Швер, Э.П. Наумова. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. 185 с.

15. Колобов Н.В. Климат Среднего Поволжья. Казань: Изд-во Казан. ун-та, 1968. 252 с.

16. Смоляков П.Т. Климат Татарии. Казань: Татгосиздат, 1947. 108 с.

17. Masson‑Delmotte V., Zhai P., Pirani A., Connors S.L., Pean C., Berger S., Caud N., Chen Y., Goldfarb L., Gomis M.I., Huang M., Leitzell K., Lonnoy E., Matthews J.B.R., Maycock T.K., Waterfield T., Yelekçi O., Yu R., Zhou B. (Eds.) Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Working Group I Contribution to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2021. 2391 p. https://doi.org/10.1017/9781009157896.

18. Третий оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации / под ред. В.М. Катцова. СПб.: Наукоемкие технологии, 2022. 676 с.

19. Мохов И.И. Изменения климата: причины, риски, последствия, проблемы адаптации и регулирования // Вестник РАН. 2022. Т. 92, № 1. С. 3–14. https://doi.org/10.31857/S0869587322010066.

20. Гладильщикова А.А., Дмитриева Т.М., Семенов С.М. Специальный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата «Глобальное потепление на 1.5 °С» // Фундаментальная и прикладная климатология. 2019. Т. 4. С. 5–18. https://doi.org/10.21513/2410-8758-2018-4-05-18.

21. Катцов В.М., Хлебникова Е.И., Школьник И.М., Рудакова Ю.Л. Вероятностное сценарное прогнозирование регионального климата как основа разработки адаптационных программ в экономике Российской Федерации // Метеорология и гидрология. 2020. № 5. С. 46–58.

22. Переведенцев Ю.П., Васильев А.А., Шанталинский К.М., Гурьянов В.В. Климатические изменения приземных полей атмосферного давления и температуры воздуха в умеренных широтах Северного полушария // Метеорология и гидрология. 2017. № 7. С. 81–93.

23. Переведенцев Ю.П., Шанталинский К.М., Васильев А.А., Гурьянов В.В. Термический режим в тропосфере, стратосфере и нижней мезосфере Северного полушария в 1979–2016 гг. // Метеорология и гидрология. 2019. № 8. С. 5–20.

24. Переведенцев Ю.П., Васильев А.А., Шерстюков Б.Г., Шанталинский К.М. Климатические изменения на территории России в конце XX – начале XXI в. // Метеорология и гидрология. 2021. № 10. С. 14–26. https://doi.org/10.52002/0130-2906-2021-10-14-26

25. Переведенцев Ю.П., Рахимов И.И., Шерстюков Б.Г., Шанталинский К.М. Влияние современных климатических изменений на фенологию и поведение птиц // Гидрометеорология и образование. 2021. № 2. С. 28–46.

26. Переведенцев Ю.П., Шанталинский К.М., Исмагилов Н.В., Гурьянов В.В., Николаев А.А., Аухадеев Т.Р. Термический режим в тропосфере, стратосфере и мезосфере северной полярной зоны в 1979–2019 гг. // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. 2021. Т. 163, кн. 4. С. 626–642. https://doi.org/10.26907/2542-064X.2021.4.626-642.

27. Переведенцев Ю.П., Павлова В.Н., Шанталинский К.М., Мирсаева Н.А., Николаев А.А., Тагиров М.Ш. Агроклиматические условия на территории Республики Татарстан в период 1966–2021 гг. // Гидрометеорологические исследования и прогнозы. 2022. № 4 (386). С. 96–113. https://doi.org/10.37162/2618-9631-2022-4-96-113.

28. Переведенцев Ю.П., Шанталинский К.М. Оценка современных изменений температуры воздуха и скорости ветра в тропосфере Северного полушария // Метеорология и гидрология. 2014. № 10. С. 19–31.

29. Переведенцев Ю.П., Исмагилов Н.В., Мирсаева Н.А., Гурьянов В.В., Николаев А.А., Шанталинский К.М. Сезонные перестройки циркуляции в стратосфере и взаимодействие между тропосферой и стратосферой // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2023. Т. 59, № 6. С. 1–11. https://doi.org/10.31857/S000235152306007X.

30. Переведенцев Ю.П., Шерстюков Б.Г., Мирсаева Н.А., Шанталинский К.М., Гурьянов В.В. Тенденции изменения основных климатических показателей на территории Приволжского федерального округа в XIX–XXI вв. // Фундаментальная и прикладная климатология. 2022. Т. 8, № 2. С. 209–237. https://doi.org/10.21513/2410-8758-2022-2-209-237.

31. Переведенцев Ю.П., Шанталинский К.М., Мирсаева Н.А., Николаев А.А., Аухадеев Т.Р., Гурьянов В.В., Шерстюков Б.Г. Климатические изменения на территории Приволжского федерального округа в XX–XXI вв. и их последствия для агросферы // Метеорология и гидрология. 2023. № 9. С. 86–99. https://doi.org/10.52002/0130-2906-2023-9-86-99.

32. Переведенцев Ю.П., Шанталинский К.М., Мирсаева Н.А., Николаев А.А. Изменения климата на территории Республики Татарстан // Географический вестник. 2024. № 1 (68). С. 103–112. https://doi.org/10.17072/2079-7877-2024-1-103-112.

33. Переведенцев Ю.П., Верещагин М.А., Наумов Э.П., Шанталинский К.М. Многолетние колебания основных показателей гидрометеорологического режима Волжского бассейна // Метеорология и гидрология. 2001. № 10. С. 16–23.

34. Переведенцев Ю.П., Верещагин М.А., Наумов Э.П., Шанталинский К.М., Николаев А.А. Региональные проявления современного потепления климата в тропо-стратосфере Северного полушария // Изв. РАН. Сер. геогр. 2005. № 6. С. 6–16.

35. Переведенцев Ю.П., Шанталинский К.М., Аухадеев Т.Р., Исмагилов Н.В., Занди Р. О влиянии макроциркуляционных систем на термобарический режим Приволжского федерального округа // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. 2014. Т. 156, кн. 2. С. 156–169.

36. Переведенцев Ю.П., Шанталинский К.М. Изменения приземной температуры воздуха Северного полушария за период 1850–2014 гг. // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. 2015. Т. 157, кн. 3. С. 8–19.

37. Perevedentsev Y., Sherstyukov B., Gusarov A., Aukhadeev T., Mirsaeva N. Climate-induced fire hazard in forests in the Volga Federal District of European Russia during 1992–2020 // Climate. 2022. V. 10, No 7. Art. 110. https://doi.org/10.3390/cli10070110.

38. Perevedentsev Y., Gusarov A., Mirsaeva N., Sherstyukov B., Shantalinsky K., Guryanov V., Aukhadeev T. Contemporary climate change and its hydrological consequence in the Volga Federal District, European Russia // Climate. 2022. V. 10, No 12. Art. 198. https://doi.org/10.3390/cli10120198.

39. Perevedentsev Y.P., Shantalinsky K.M., Gusarov A.V., Mirsaeva N.A., Aukhadeev T.R., Nikolaev A.A. Air temperature change at the end of the Late Holocene and in the Anthropocene in the Middle Volga Region, European Russia // Quaternary. 2023. V. 6, No 3. Art. 48. https://doi.org/10.3390/quat6030048.

40. Brohan P., Kennedy J.J., Harris I., Tett S.F.B., Jones P.D. Uncertainty estimates in regional and global observed temperature changes: A new dataset from 1850 // J. Geophys. Res. 2006. V. 111, No D12. Art. D12106. https://doi:10.1029/2005JD006548.

41. Jones P.D., New M., Parker D.E., Martin S., Rigor I.G. Surface air temperature and its variations over the last 150 years // Rev. Geophys. 1999. V. 37, No 2. P. 173–199. https://doi.org/10.1029/1999RG900002.

42. Климат и окружающая среда Приволжского федерального округа / под ред. М.А. Верещагина. Казань: Изд-во Казан. ун-та, 2013. 272 с.

43. Современные региональные климатические изменения и их последствия / под ред. Ю.П. Переведенцева, Н.А. Мирсаевой, В.Н. Павловой. М.: Русайнс, 2024. 223 с.

44. Хромов С.П., Петросянц М.А. Метеорология и климатология. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1994. 518 с.

45. Монин А.С. Введение в теорию климата. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. 246 с.

46. Переведенцев Ю.П. К 100-летию со дня рождения П.Т. Смолякова // Метеорология и гидрология. 1999. № 10. С. 126–127.

47. Исследование взаимосвязей циклоничности в Северном полушарии и регионально-прогностические результаты / под ред. Н.В. Колобова. Казань: Изд-во Казан. ун-та, 1977. 176 с.

48. Тудрий В.Д., Колобов Н.В. Флуктуации циклонических процессов в Северном полушарии Земли. Казань: Изд-во Казан. ун-та, 1984. 164 с.

49. Хайруллин Р.Р. Структура и динамика циклогенеза в Северном полушарии. Казань: Изд-во Казан. ун-та, 1989. 134 с.

50. Циркуляционные и энергетические процессы в атмосфере Северного полушария / под ред. Н.В. Колобова, Ю.П. Переведенцева. Казань: Изд-во Казан. ун-та, 1983. 235 с.

51. Гурьянов В.В., Елисеев А.В., Мохов И.И., Переведенцев Ю.П. Волновая активность и ее изменения в тропосфере и стратосфере Северного полушария зимой в 1979–2016 гг. // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2018. Т. 54, № 2. С. 133–146. https://doi.org/10.7868/S0003351518020022.

52. Переведенцев Ю.П. Циркуляционные и энергетические процессы в средней атмосфере. Казань: Изд-во Казан. ун-та, 1984. 167 с.

53. Переведенцев Ю.П., Гурьянов В.В., Шанталинский К.М., Аухадеев Т.Р. Динамика тропосферы и стратосферы в умеренных широтах Северного полушария и современные изменения климата в Приволжском федеральном округе. Казань: Изд-во Казан. ун-та, 2017. 184 с.

54. Климат Татарской АССР / под ред. Н.В. Колобова. Казань: Изд-во Казан. ун-та, 1983. 160 с.

55. Климатические условия и ресурсы Республики Татарстан / под ред. Ю.П. Переведенцева, Э.П. Наумова. Казань: Изд-во Казан. ун-та, 2008. 284 с.

56. Колобов Н.В. Муракаева С.А. Засухи на территории Татарской АССР. Казань: Изд-во Казан. ун-та, 1980. 139 с.

57. Батршина С.Ф., Переведенцев Ю.П. Динамика снежного покрова на территории Татарстана во второй половине XX столетия. Казань: Изд-во Казан. ун-та, 2005. 100 с.

58. Мирсаева Н.А., Верещагин М.А. Долгосрочные прогнозы продолжительности отопительного периода // Метеорология и гидрология. 2019. № 2. С. 108–116.

59. Семенов С.М., Мохов И.И., Семенов В.А., Жеребцов Г.А., Гулев С.К., Полонский А.Б., Соломина О.Н., Володин Е.М., Гинзбург А.С., Елисеев А.В., Бардин М.Ю., Борзенкова И.И., Борисова О.К. Российская наука и современная климатология: к 300-летию Российской академии наук // Фундаментальная и прикладная климатология. 2024. Т. 10, № 1. С. 5–55. https://doi.org/10.21513/2410-8758-2024-1-05-55.