Current Trends of the Regime of Precipitation and Atmospheric Circulation over the River Basins in European Russia

The current trends of changes in precipitation and large-scale atmospheric circulation, significant for the seasonal structure and long-term changes in runoff in river basins in the mid and in the north of European Russia, are discussed. Taking into account seasonal variations and the phase regime,...

Full description

Bibliographic Details
Main Authors: V. V. Popova, В. В. Попова
Other Authors: The research was carried out within the framework of the state assignment of the Institute of Geography of the Russian Academy of Sciences АААА-А19-119022190173-2 (FMGE2019-0009) and was supported by the RFBR and BRFFI (grant no. 20-51-00001). The author expresses gratitude to M.V. Sidorova and A.G. Georgiadi for the hydrological observations data provided, Исследование выполнено в рамках темы госзадания Института географии РАН АААА-А19-119022190173-2 (FMGE-2019-0009) и при поддержке РФФИ и БРФФИ (грант № 20-51-00001). Автор выражает признательность М.В. Сидоровой и А.Г. Георгиади за предоставленные данные
Format: Article in Journal/Newspaper
Language:Russian
Published: Izvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya 2023
Subjects:
Online Access:https://izvestia.igras.ru/jour/article/view/1725
https://doi.org/10.31857/S2587556623010144
id ftjiransg:oai:oai.sergeogr.elpub.ru:article/1725
record_format openpolar
institution Open Polar
collection Izvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya
op_collection_id ftjiransg
language Russian
topic крупномасштабная атмосферная циркуляция
solid and liquid phase
multi-year variability
regional features
river runoff
interseasonal anomalies
large-scale atmospheric circulation
твердая и жидкая фаза
многолетняя изменчивость
региональные особенности
речной сток
сезонные аномалии
spellingShingle крупномасштабная атмосферная циркуляция
solid and liquid phase
multi-year variability
regional features
river runoff
interseasonal anomalies
large-scale atmospheric circulation
твердая и жидкая фаза
многолетняя изменчивость
региональные особенности
речной сток
сезонные аномалии
V. V. Popova
В. В. Попова
Current Trends of the Regime of Precipitation and Atmospheric Circulation over the River Basins in European Russia
topic_facet крупномасштабная атмосферная циркуляция
solid and liquid phase
multi-year variability
regional features
river runoff
interseasonal anomalies
large-scale atmospheric circulation
твердая и жидкая фаза
многолетняя изменчивость
региональные особенности
речной сток
сезонные аномалии
description The current trends of changes in precipitation and large-scale atmospheric circulation, significant for the seasonal structure and long-term changes in runoff in river basins in the mid and in the north of European Russia, are discussed. Taking into account seasonal variations and the phase regime, the analysis of spatial and frequency-temporal features of precipitation changes is carried out, their connection with large-scale circulation, as well as manifestations in the changes in annual and average monthly discharge in the river basins Severnaya Dvina, Mezen, Oka, and Belaya rivers. Changes in the amount of liquid precipitation during the snow cover onset/offset seasons are correlated with the air temperature in these seasons, and despite the lack of statistical significance of trends, are sufficient for the redistribution of the phase composition of precipitation and, as a consequence, for the formation of anomalies of winter runoff and the growth of spring runoff at the period of the beginning of flood as well. The connection of the liquid precipitation anomalies during the transition seasons the ongoing warming allow as to consider them as a trend, in a contrast to the anomalies of maximum spring discharge and of spring flood volumes in the north of European Russia, which are mainly caused by variations of large-scale circulation and rather to have a fluctuation feature. The obtained regressional and spectral estimates of the contribution of the Scandinavian mode to the annual runoff variability in the Severnaya Dvina basin show that the leading factor of its anomalies is the strengthening/weakening of the westerly transport described by this circulation mode in the opposite phase. Обсуждаются современные тенденции изменений атмосферных осадков и крупномасштабной атмосферной циркуляции, значимые для сезонной структуры и многолетних изменений стока в речных бассейнах средней полосы и севера европейской территории России (ЕТР). С учетом сезонных вариаций и фазового режима проводится анализ региональных и ...
author2 The research was carried out within the framework of the state assignment of the Institute of Geography of the Russian Academy of Sciences АААА-А19-119022190173-2 (FMGE2019-0009) and was supported by the RFBR and BRFFI (grant no. 20-51-00001). The author expresses gratitude to M.V. Sidorova and A.G. Georgiadi for the hydrological observations data provided
Исследование выполнено в рамках темы госзадания Института географии РАН АААА-А19-119022190173-2 (FMGE-2019-0009) и при поддержке РФФИ и БРФФИ (грант № 20-51-00001). Автор выражает признательность М.В. Сидоровой и А.Г. Георгиади за предоставленные данные
format Article in Journal/Newspaper
author V. V. Popova
В. В. Попова
author_facet V. V. Popova
В. В. Попова
author_sort V. V. Popova
title Current Trends of the Regime of Precipitation and Atmospheric Circulation over the River Basins in European Russia
title_short Current Trends of the Regime of Precipitation and Atmospheric Circulation over the River Basins in European Russia
title_full Current Trends of the Regime of Precipitation and Atmospheric Circulation over the River Basins in European Russia
title_fullStr Current Trends of the Regime of Precipitation and Atmospheric Circulation over the River Basins in European Russia
title_full_unstemmed Current Trends of the Regime of Precipitation and Atmospheric Circulation over the River Basins in European Russia
title_sort current trends of the regime of precipitation and atmospheric circulation over the river basins in european russia
publisher Izvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya
publishDate 2023
url https://izvestia.igras.ru/jour/article/view/1725
https://doi.org/10.31857/S2587556623010144
long_lat ENVELOPE(40.494,40.494,64.532,64.532)
geographic Severnaya Dvina
geographic_facet Severnaya Dvina
genre Arctic
dvina
Mezen
Mezen'
genre_facet Arctic
dvina
Mezen
Mezen'
op_source Izvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya; Том 87, № 1 (2023); 60-76
Известия Российской академии наук. Серия географическая; Том 87, № 1 (2023); 60-76
2658-6975
2587-5566
op_relation https://izvestia.igras.ru/jour/article/view/1725/922
Алексеевский Н.И., Магрицкий Д.В., Михайлов В.Н. Антропогенные и естественные изменения гидрологических ограничений для природопользования в дельтах рек Российской Арктики // Водное хозяйство России. 2015. № 1. С. 14–31.
Алексеевский Н.И., Фролова Н.Л., Антонова М.М., Игонина М.И. Оценка влияния изменений климата на водный режим и сток рек бассейна Волги // Вода: химия и экология. 2013. № 4. С. 3–12.
Болгов М.В., Коробкина Е.А., Трубецкова М.Д., Филимонова М.К., Филиппова И.А. Современные изменения минимального стока на реках бассейна р. Волга // Метеорология и гидрология. 2014. № 3. С. 75–85.
А.Н., Фролова Н.Л., Магрицкий Д.В., Киреева М.Б., Григорьев В.Ю., Мотовилов Ю.Г., Гусев Е.М. Влияние изменения климата на годовой и максимальный сток рек России: оценка и прогноз // Фундаментальная и прикладная климатология. 2021. Т. 7. № 1. С. 36–79. https://doi.org/10.21513/2410-8758-2021-1-36-79
Георгиади А.Г., Коронкевич Н.И., Зайцева И.С., Кашутина Е.А., Барабанова Е.А. Климатические и антропогенные факторы в многолетних изменениях стока реки Волги // Водное хозяйство России. 2013. № 4. С. 4–19.
Георгиевский В.Ю., Шалыгин А.Л. Гидрологический режим и водные ресурсы // Методы оценки последствий изменения климата для физических и биологических систем. Гл. 2 / отв. ред. С.М. Семенов. М.: Росгидромет, 2012. С. 53–86.
Григорьев В.Ю., Фролова Н.Л., Джамалов Р.Г. Изменение водного баланса крупных речных бассейнов европейской части России // Водное хозяйство России. 2018. № 4. С. 36–47. https://doi.org/10.35567/1999-4508-2018-4-3
Попова В.В. Современные изменения температуры приземного воздуха на севере Евразии: региональные тенденции и роль атмосферной циркуляции // Изв. РАН. Сер. геогр. 2009. № 6. С. 59–69.
Попова В.В. Вклад аномалий ледяного покрова Баренцева и Карского морей в изменение режима циркуляции и температуры Северной Евразии с середины 1990-х годов // Лёд и Снег. 2020. № 60 (3). С.409–422. https://doi.org/10.31857/S2076673420030048
Попова В.В. Современные изменения климата в крупных речных бассейнах на западе России: региональная структура и связь с глобальными тенденциями // Климатические изменения и сезонная динамика ландшафтов: Материалы Всерос. науч.практ. конф. Екатеринбург, 2021. С. 94–103. https://doi.org/10.26170/KFG-2021-13
Попова В.В., Бабина Е.Д., Георгиади А.Г. Климатические факторы изменчивости стока Волги во второй половине XX–начале XXI вв. // Изв. РАН. Сер. геогр. 2019. № 4. С. 63–72. https://doi.org/10.31857/S2587-55662019463-72
Попова В.В., Турков Д.В., Насонова О.Н. Оценки современных изменений снегозапасов в бассейне Северной Двины по данным наблюдений и моделирования // Лёд и Снег. 2021. Т 61. № 2. С. 238–253. https://doi.org/10.31857/S2076673421020082
Попова В.В., Ширяева А.В., Морозова П.А. Изменения характеристик снежного покрова на территории России в 1950–2013 годах: региональные особенности и связь с глобальным потеплением // Криосфера Земли. 2018. № XXII (4). С. 65–75. https://doi.org/10.21782/KZ1560-7496-2018-4(65-75)
Семенов В.А. Связь аномально холодных зимних режимов на территории России с уменьшением площади морских льдов в Баренцевом море // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2016. Т. 52. № 3. С.257–266. https://doi.org/10.7868/S000235151603010X
Фролова Н.Л., Гельфан А.Н., Киреева М.Б., Рец Е.П., Телегина Е.А. Анализ экстремальных гидрологических явлений в пределах бассейнов равнинных рек Европейской территории России // Научное обеспечение реализации “Водной стратегии Российской Федерации на период до 2020 г.”. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2015 а. С. 51–57.
Фролова Н.Л., Киреева М.Б., Агафонова С.А., Евстигнеев В.М., Ефремова Н.А., Повалишникова Е.С. Внутригодовое распределение стока равнинных рек Европейской территории России и его изменение // Водное хозяйство России. 2015б. № 4. С. 4–20.
Шмакин А.Б. Климатические характеристики снежного покрова Северной Евразии и их изменения в последние десятилетия // Лёд и Снег. 2010. Т. 1. №1. С. 43–57.
Шмакин А.Б., Турков Д.В., Михайлов А.Ю. Модель снежного покрова с учетом слоистой структуры и ее сезонной эволюции // Криосфера Земли. 2009. Т. XIII. № 4. С. 69–79.
Dzhamalov R.G., Frolova N.L., Telegina E.A. Winter Runoff Variations in European Russia // Wat. Res. 2015. Vol.42. № 6. P. 758–765.
Laine A., Nakamura H., Nishii K., Miyasaka T. A diagnostic study of future evaporation changes projected in CMIP5 climate models // Clim. Dyn. 2014. № 42. P.2745–2761.
Mori M., Kosaka Y., Watanabe M., Nakamura H., Kimoto M. A reconciled estimate of the influence of Arctic sea-iceloss on recent Eurasian cooling // Nature Clim. Change. 2019. Vol. 9. № 2. https://doi.org/10.1038/s41558-018-0379-3
Vihma T., Screen J., Tjernström M., Newton B., Zhang X., Popova V., Deser C., Holland M., Prowse T. The atmospheric role in the Arctic water cycle: A review on processes, past and future changes, and their impacts // J.of Geophys. Res.: Biogeosciences. 2016. Vol. 121. № 3. https://doi.org/10.1002/2015JG003132
Popova V. Winter snow depth variability over northern Eurasia in relation to recent atmospheric circulation changes // Int. J. Climatol. 2007. Vol. 27. P. 1721–1733.
https://izvestia.igras.ru/jour/article/view/1725
doi:10.31857/S2587556623010144
op_doi https://doi.org/10.31857/S258755662301014410.21513/2410-8758-2021-1-36-7910.35567/1999-4508-2018-4-310.31857/S207667342003004810.26170/KFG-2021-1310.31857/S2587-55662019463-7210.31857/S207667342102008210.21782/KZ1560-7496-2018-4(65-7510.7868/S000235151603
_version_ 1768380986026885120
spelling ftjiransg:oai:oai.sergeogr.elpub.ru:article/1725 2023-06-11T04:07:52+02:00 Current Trends of the Regime of Precipitation and Atmospheric Circulation over the River Basins in European Russia Современные тренды осадков и атмосферной циркуляции в речных бассейнах европейской части России V. V. Popova В. В. Попова The research was carried out within the framework of the state assignment of the Institute of Geography of the Russian Academy of Sciences АААА-А19-119022190173-2 (FMGE2019-0009) and was supported by the RFBR and BRFFI (grant no. 20-51-00001). The author expresses gratitude to M.V. Sidorova and A.G. Georgiadi for the hydrological observations data provided Исследование выполнено в рамках темы госзадания Института географии РАН АААА-А19-119022190173-2 (FMGE-2019-0009) и при поддержке РФФИ и БРФФИ (грант № 20-51-00001). Автор выражает признательность М.В. Сидоровой и А.Г. Георгиади за предоставленные данные 2023-04-16 application/pdf https://izvestia.igras.ru/jour/article/view/1725 https://doi.org/10.31857/S2587556623010144 rus rus Izvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya Известия Российской академии наук. Серия географическая https://izvestia.igras.ru/jour/article/view/1725/922 Алексеевский Н.И., Магрицкий Д.В., Михайлов В.Н. Антропогенные и естественные изменения гидрологических ограничений для природопользования в дельтах рек Российской Арктики // Водное хозяйство России. 2015. № 1. С. 14–31. Алексеевский Н.И., Фролова Н.Л., Антонова М.М., Игонина М.И. Оценка влияния изменений климата на водный режим и сток рек бассейна Волги // Вода: химия и экология. 2013. № 4. С. 3–12. Болгов М.В., Коробкина Е.А., Трубецкова М.Д., Филимонова М.К., Филиппова И.А. Современные изменения минимального стока на реках бассейна р. Волга // Метеорология и гидрология. 2014. № 3. С. 75–85. А.Н., Фролова Н.Л., Магрицкий Д.В., Киреева М.Б., Григорьев В.Ю., Мотовилов Ю.Г., Гусев Е.М. Влияние изменения климата на годовой и максимальный сток рек России: оценка и прогноз // Фундаментальная и прикладная климатология. 2021. Т. 7. № 1. С. 36–79. https://doi.org/10.21513/2410-8758-2021-1-36-79 Георгиади А.Г., Коронкевич Н.И., Зайцева И.С., Кашутина Е.А., Барабанова Е.А. Климатические и антропогенные факторы в многолетних изменениях стока реки Волги // Водное хозяйство России. 2013. № 4. С. 4–19. Георгиевский В.Ю., Шалыгин А.Л. Гидрологический режим и водные ресурсы // Методы оценки последствий изменения климата для физических и биологических систем. Гл. 2 / отв. ред. С.М. Семенов. М.: Росгидромет, 2012. С. 53–86. Григорьев В.Ю., Фролова Н.Л., Джамалов Р.Г. Изменение водного баланса крупных речных бассейнов европейской части России // Водное хозяйство России. 2018. № 4. С. 36–47. https://doi.org/10.35567/1999-4508-2018-4-3 Попова В.В. Современные изменения температуры приземного воздуха на севере Евразии: региональные тенденции и роль атмосферной циркуляции // Изв. РАН. Сер. геогр. 2009. № 6. С. 59–69. Попова В.В. Вклад аномалий ледяного покрова Баренцева и Карского морей в изменение режима циркуляции и температуры Северной Евразии с середины 1990-х годов // Лёд и Снег. 2020. № 60 (3). С.409–422. https://doi.org/10.31857/S2076673420030048 Попова В.В. Современные изменения климата в крупных речных бассейнах на западе России: региональная структура и связь с глобальными тенденциями // Климатические изменения и сезонная динамика ландшафтов: Материалы Всерос. науч.практ. конф. Екатеринбург, 2021. С. 94–103. https://doi.org/10.26170/KFG-2021-13 Попова В.В., Бабина Е.Д., Георгиади А.Г. Климатические факторы изменчивости стока Волги во второй половине XX–начале XXI вв. // Изв. РАН. Сер. геогр. 2019. № 4. С. 63–72. https://doi.org/10.31857/S2587-55662019463-72 Попова В.В., Турков Д.В., Насонова О.Н. Оценки современных изменений снегозапасов в бассейне Северной Двины по данным наблюдений и моделирования // Лёд и Снег. 2021. Т 61. № 2. С. 238–253. https://doi.org/10.31857/S2076673421020082 Попова В.В., Ширяева А.В., Морозова П.А. Изменения характеристик снежного покрова на территории России в 1950–2013 годах: региональные особенности и связь с глобальным потеплением // Криосфера Земли. 2018. № XXII (4). С. 65–75. https://doi.org/10.21782/KZ1560-7496-2018-4(65-75) Семенов В.А. Связь аномально холодных зимних режимов на территории России с уменьшением площади морских льдов в Баренцевом море // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2016. Т. 52. № 3. С.257–266. https://doi.org/10.7868/S000235151603010X Фролова Н.Л., Гельфан А.Н., Киреева М.Б., Рец Е.П., Телегина Е.А. Анализ экстремальных гидрологических явлений в пределах бассейнов равнинных рек Европейской территории России // Научное обеспечение реализации “Водной стратегии Российской Федерации на период до 2020 г.”. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2015 а. С. 51–57. Фролова Н.Л., Киреева М.Б., Агафонова С.А., Евстигнеев В.М., Ефремова Н.А., Повалишникова Е.С. Внутригодовое распределение стока равнинных рек Европейской территории России и его изменение // Водное хозяйство России. 2015б. № 4. С. 4–20. Шмакин А.Б. Климатические характеристики снежного покрова Северной Евразии и их изменения в последние десятилетия // Лёд и Снег. 2010. Т. 1. №1. С. 43–57. Шмакин А.Б., Турков Д.В., Михайлов А.Ю. Модель снежного покрова с учетом слоистой структуры и ее сезонной эволюции // Криосфера Земли. 2009. Т. XIII. № 4. С. 69–79. Dzhamalov R.G., Frolova N.L., Telegina E.A. Winter Runoff Variations in European Russia // Wat. Res. 2015. Vol.42. № 6. P. 758–765. Laine A., Nakamura H., Nishii K., Miyasaka T. A diagnostic study of future evaporation changes projected in CMIP5 climate models // Clim. Dyn. 2014. № 42. P.2745–2761. Mori M., Kosaka Y., Watanabe M., Nakamura H., Kimoto M. A reconciled estimate of the influence of Arctic sea-iceloss on recent Eurasian cooling // Nature Clim. Change. 2019. Vol. 9. № 2. https://doi.org/10.1038/s41558-018-0379-3 Vihma T., Screen J., Tjernström M., Newton B., Zhang X., Popova V., Deser C., Holland M., Prowse T. The atmospheric role in the Arctic water cycle: A review on processes, past and future changes, and their impacts // J.of Geophys. Res.: Biogeosciences. 2016. Vol. 121. № 3. https://doi.org/10.1002/2015JG003132 Popova V. Winter snow depth variability over northern Eurasia in relation to recent atmospheric circulation changes // Int. J. Climatol. 2007. Vol. 27. P. 1721–1733. https://izvestia.igras.ru/jour/article/view/1725 doi:10.31857/S2587556623010144 Izvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya; Том 87, № 1 (2023); 60-76 Известия Российской академии наук. Серия географическая; Том 87, № 1 (2023); 60-76 2658-6975 2587-5566 крупномасштабная атмосферная циркуляция solid and liquid phase multi-year variability regional features river runoff interseasonal anomalies large-scale atmospheric circulation твердая и жидкая фаза многолетняя изменчивость региональные особенности речной сток сезонные аномалии info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion 2023 ftjiransg https://doi.org/10.31857/S258755662301014410.21513/2410-8758-2021-1-36-7910.35567/1999-4508-2018-4-310.31857/S207667342003004810.26170/KFG-2021-1310.31857/S2587-55662019463-7210.31857/S207667342102008210.21782/KZ1560-7496-2018-4(65-7510.7868/S000235151603 2023-04-18T16:53:27Z The current trends of changes in precipitation and large-scale atmospheric circulation, significant for the seasonal structure and long-term changes in runoff in river basins in the mid and in the north of European Russia, are discussed. Taking into account seasonal variations and the phase regime, the analysis of spatial and frequency-temporal features of precipitation changes is carried out, their connection with large-scale circulation, as well as manifestations in the changes in annual and average monthly discharge in the river basins Severnaya Dvina, Mezen, Oka, and Belaya rivers. Changes in the amount of liquid precipitation during the snow cover onset/offset seasons are correlated with the air temperature in these seasons, and despite the lack of statistical significance of trends, are sufficient for the redistribution of the phase composition of precipitation and, as a consequence, for the formation of anomalies of winter runoff and the growth of spring runoff at the period of the beginning of flood as well. The connection of the liquid precipitation anomalies during the transition seasons the ongoing warming allow as to consider them as a trend, in a contrast to the anomalies of maximum spring discharge and of spring flood volumes in the north of European Russia, which are mainly caused by variations of large-scale circulation and rather to have a fluctuation feature. The obtained regressional and spectral estimates of the contribution of the Scandinavian mode to the annual runoff variability in the Severnaya Dvina basin show that the leading factor of its anomalies is the strengthening/weakening of the westerly transport described by this circulation mode in the opposite phase. Обсуждаются современные тенденции изменений атмосферных осадков и крупномасштабной атмосферной циркуляции, значимые для сезонной структуры и многолетних изменений стока в речных бассейнах средней полосы и севера европейской территории России (ЕТР). С учетом сезонных вариаций и фазового режима проводится анализ региональных и ... Article in Journal/Newspaper Arctic dvina Mezen Mezen' Izvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya Severnaya Dvina ENVELOPE(40.494,40.494,64.532,64.532)