Abstract
Månedlig nedbør og det 3-måneders standardiserede nedbørsindeks (SPI) blev brugt til at afsløre mønstrene for nedbør og hyppigheden af alvorlig tørke over den østeuropæiske slette i perioden 1953-2011 i de modsatte faser af den kvasibienniske svingning (QBO). Forskelle i nedbørsmængden og hyppigheden af alvorlig tørke i maj og juni i de vestlige og østlige faser af QBO-faserne kan forklares ved cirkulationsvariationer. Analysen viser mindre hyppige alvorlige tørketilfælde over Ukraine og i den centrale del af den europæiske del af Rusland i maj i den vestlige QBO-fase som følge af intensiveringen af stormbanen over den østeuropæiske slette. Vejrforholdene i maj og juni i årene med vestgående QBO-fase var mere gunstige for udbyttet. Forskellen i udbyttet af vårhvede i den vestlige og østlige QBO-fase er større end den samme forskel i udbyttet af vinterhvede i den centrale sorte jordregion og i de sydlige regioner. Ukraine og regionen øst for Azovhavet er de mest sårbare områder med øget risiko for alvorlig tørke i den aktive vækstsæson i slutningen af det 20. og begyndelsen af det 21. århundrede.
1. Indledning
Tørke som et naturfænomen påvirker økosystemerne i lang tid og forårsager katastrofale skader på miljøet og menneskelige aktiviteter. Formelt set er en tørke forbundet med et midlertidigt fald i det samlede vandindhold som følge af manglende nedbør; den ledsager også den antikyklonale aktivitet. Tørke er imidlertid en kompleks begivenhed, og risikoen for, at den opstår, skyldes ikke kun klimatiske faktorer.
De processer, der udløser tørke, undersøges for at afdække årsagerne til tørke, dens opståen og positive/negative feedback-mekanismer. De atmosfæriske storskala-mekanismer i forbindelse med klimavariabilitet og anomalier i havets overfladetemperatur (SST) blev identificeret som påvirkningsfaktorer. Blandt de forskellige drivkræfter blev El-Nino/Southern Oscillation, den nordatlantiske svingning, den nordatlantiske havoverfladetemperatur og den kvasibienniske svingning afsløret . Den kvasibienniske svingning af globale atmosfæriske processer påvirker imidlertid i væsentlig grad klimasystemets højfrekvente komponent.
Det er kendt, at QBO påvirker den atmosfæriske cirkulation på de tempererede breddegrader, og dens indflydelse forplanter sig til jordoverfladen. Siden 1953 har radiosondestationer i det ækvatoriale bælte foretaget regelmæssige målinger af de gennemsnitlige zonale vindkomponenter. Svingningsperioden er på ca. 28 måneder. Vindene i QBO’s østgående fase er ca. dobbelt så kraftige som i den vestgående fase. Som en del af den globale atmosfæriske cirkulation er den kvasiperiodiske svingning af den ækvatoriale zonale vind i den tropiske stratosfære (kvasibiennisk svingning (QBO)) den dominerende form for den mellemårlige stratosfæriske variabilitet i troperne. En mekanisme, der involverer interaktion mellem interne ækvatoriale tyngdebølger og den ækvatoriale stratosfæriske zonale vind, er efterfølgende blevet afklaret i mange undersøgelser. Mekanismen for QBO’s indflydelse på klimaet er imidlertid ikke endeligt afklaret.
Signalet fra QBO-cyklussen blev påvist ikke kun i variabiliteten af den stratosfæriske zonale og meridionale vind, temperatur og geopotentiel højde (f.eks, ), men også i dens indflydelse på de meteorologiske parametre på overfladen også, for eksempel lufttemperatur , nedbør , og snedække .
I tidligere undersøgelser blev det betydelige QBO-signal påvist i september- og oktober-nedbør i perioden fra 1953 til 1980’erne i regionen omkring de britiske øer, i den centraleuropæiske region og i Hviderusland. Regioner i det østlige Ukraine og tilstødende regioner i Rusland havde det signifikante QBO-signal i nedbør i maj . Der er foretaget mange undersøgelser af den kombinerede virkning af den kvasibienniske svingning og den 11-årige solcyklus på nedbørsmønstre og afgrødeudbytter . I vores forskning blev der imidlertid ikke fundet en lignende sammenhæng.
Derfor begrænsede vi undersøgelsen til kun at vælge at tage hensyn til QBO.
Grønafgrødeudbyttet er primært defineret af niveauet af landbrugspraksis (teknologi), jordtype og klima. Kornbæltet på den østeuropæiske slette er beliggende på et område med lave vandressourcer og ustabile fugtighedsforhold. Under disse omstændigheder er det meget vigtigt at forudsige de potentielle virkninger af ændrede vejr- og klimafaktorer på afgrødeudbyttet. Variabiliteten i kornudbyttet og udsvinget i sæsonbestemt nedbør i den europæiske del af det tidligere Sovjetunionen er blevet undersøgt under indflydelse af kvasibiennisk svingning i tidligere undersøgelser .
I denne undersøgelse har vi udvidet perioden for tidligere undersøgelser, herunder en periode med pludselige klimaændringer (i slutningen af det 20. århundrede og begyndelsen af det 21. århundrede). De regionale særtræk ved forårs- og sommernedbørsnedbør, tørke og kornudbytte i den sydlige del af den østeuropæiske slette blev afsløret under indflydelse af kvasibiennisk svingning af globale atmosfæriske processer. Vi undersøger også cirkulationsforskelle i de vestlige og østlige QBO-faser, som kan være årsag til forskelle i nedbør og tørke.
Sigtet med denne artikel er at undersøge den kvasibienniske svingnings mulige indflydelse på variabiliteten af sæsonbestemt nedbør, hyppigheden af den atmosfæriske tørke i forår og sommer og kornudbyttet over den østeuropæiske slette og at undersøge cyklon- og anticyklonaktiviteten på de tempererede breddegrader i begge QBO-faser.
2. Data og metoder
De vigtigste kornregioner i Ukraine og den europæiske del af Den Russiske Føderation (EPR, Ruslands område vest for Uralbjergene), der ligger i det tørkefølsomme område på den østeuropæiske slette (syd for 54°N), er i fokus for denne undersøgelse (figur 1). Området omfatter forskellige landskabszoner: halvørken, tør og typisk steppe, sydlig og typisk skov-steppe, sumpskove og løvskove.
Månedlige nedbørsdata med en gitteropløsning på 0,5° × 0,5° blev taget fra det globale månedlige datasæt CRU TS 3.21 (http://badc.nerc.ac.uk/) for at undersøge variationerne i nedbørsmængden i begge QBO-faser. Dataene for det standardiserede nedbørsindeks (SPI) med en gitteropløsning på 1° blev hentet fra det globale månedlige datasæt fra National Center for Atmospheric Research (http://rda.ucar.edu/) og blev anvendt til at analysere den atmosfæriske tørkesværhedsgrad. I henhold til Thoms forskning passer gammafordelingen til de observerede nedbørstidsserier. Den kumulative sandsynlighed for observeret nedbør blev transformeret til standardnormalfordelingen med middelværdi nul for at beregne SPI-værdierne i hvert knudepunkt i det regelmæssige gitter. De negative værdier angiver mindre nedbør end medianen og tørre perioder: 0 til -0,99, let tørke, -1 til -1,49, moderat tørke, -1,5 til -1,99, alvorlig tørke, og -2 eller mindre, ekstrem tørke. McKee et al. beregnede oprindeligt SPI for forskellige tidsskalaer fra 3 måneder til 48 måneder. I denne undersøgelse blev der anvendt 3-måneders SPI-tidsserier. Undersøgelsen fokuserer på den alvorlige tørke i maj og juni, da den potentielt kan forårsage store udbyttetab. Tørkefrekvensen i hver gittercelle blev beregnet som forholdet mellem antallet af år med tørke og det samlede antal år. Tendensen for alvorlig tørke i hvert knudepunkt i nettet blev beregnet som den lineære regressionskoefficient for en tidsserie af SPI (hvor SPI-værdier over -1,5 blev erstattet af nul).
QBO-fasen for perioden 1953-2011 blev defineret ved den 30-hPa ækvatoriale vindretning fra april til juni (datasæt fra Freie Universität Berlin, https://climatedataguide.ucar.edu/). Positiv vindhastighed er forbundet med den vestgående QBO-fase og negativ med den østgående fase. Som følge heraf omfatter den vestgående fase for perioden 1953-2011 28 år og den østgående fase 31 år. SPI-, nedbørs- og afgrødeudbyttedata blev kategoriseret i henhold til disse faser af den kvasibienniske svingning.
Det er velkendt, at nedbør i vegetationsperioden spiller en nøglerolle for plantefænologien som den vigtigste faktor for produktiviteten. Forårskornafgrøder (herunder vårhvede og vårbyg) er følsomme over for den atmosfæriske tørke i den sydlige del af den østeuropæiske slette i den tidlige vækstsæson, og de er mere tørkeresistente i den modne fase . Landbrugsmetoderne i det tidligere Sovjetunionen er blevet væsentligt forbedret i 1980’erne i det forrige århundrede. De årlige udbytter af vinterhvede, vårhvede og vårbyg i gennemsnit i regionerne i Ukraine og Rusland i henhold til landbrugsstatistikker (http://agroua.net/statistics/, http://www.gks.ru/) blev undersøgt i undersøgelsen.
De daglige NCEP/NCAR reanalysedata for geopotentiel højde af det isobare niveau 1000 hPa (rumlig opløsning 2,5°) blev anvendt til analyse af placeringen af de synoptiske hvirvler . Arealet af området inden for den maksimale ydre lukkede afgrænsende kontur blev i denne undersøgelse taget i betragtning for at karakterisere størrelsen af den synoptiske hvirvel. Cyklonens/anticyklonens centrum er defineret således, at dets placering ikke bør stemme overens med den gittercelle, hvor den mindste gitterværdi er lokaliseret (for nærmere oplysninger se ). Den langsigtede gennemsnitlige relative frekvens af synoptiske hvirvler i 5° × 5° gitterknudepunktet blev bestemt som en andel af tiden, hvor hvirvelcentret er placeret i 5° × 5°-cellen centreret på knudepunktet.
I denne undersøgelse forsøger vi at sammenligne de alvorlige tørkefrekvensmønstre, nedbørsmønstre og de synoptiske hvirvelmønstre i de modsatte QBO-faser over den østeuropæiske slette i begyndelsen af vækstsæsonen (vegetationstiden) for hvede- og bygafgrøder og at afsløre signifikante forskelle. -test for uafhængige stikprøver efter grupper (med en sandsynlighed på 0,95) blev anvendt til bestemmelse af den statistiske signifikans af nedbørsforskelle og udbytteforskelle. Den statistiske signifikans af forskellene i QBO-faser med hensyn til tørkefrekvens blev bestemt ved hjælp af Fisher’s exact test, som oftest anvendes på dikotome nominelle variabler.
3. Resultater og diskussion
Den tidligere undersøgelse viste, at tørken over den østeuropæiske slette forekommer under følgende globale atmosfæriske cirkulationsmønstre:(i)Arktiske luftmasser dannet bag koldfronten af den atlantiske cyklon strækker sig ind i den vestlige og centrale del af den østeuropæiske slette. Område med højt tryk etableres og forbinder den arktiske anticyklon med den sydlige anticyklon i den varme årstid. Udstrakt tørke under disse forhold forekommer oftere i den sydlige del af den europæiske del af Rusland. ii) Når den arktiske luftmasse trænger ind i den atlantiske region eller Vesteuropa, dannes der en gren af Azorerne-anticyklonen, som bevæger sig østpå op til den sydlige del af Vestsibirien. Under disse forhold opstår der oftere omfattende tørke over Ukraine. iii)Tørken over EPR eller Ukraine kan opstå på grund af flere antikykloner, der er tilbage efter ødelæggelsen af en gren af Azorerne-anticyklonen eller et højtryksområde over det østlige europæiske Rusland.
Den gennemsnitlige hyppighed af atmosfæriske tørker for 1953-2011 i den sydlige del af den østeuropæiske slette i maj og juni i begge QBO-faser i henhold til SPI-dataene er vist i figur 2. Den højeste tørkefrekvens i maj og juni i perioden 1953-2011 opstod i den vestlige QBO-fase i det nordlige Kaspiske område (op til 6 % tilfælde i maj og op til 10 % i juni), i det sydlige Præ-Uralsland (op til 10 % i maj og op til 12 % i juni), i Volga-regionens stepper (op til 6 % i maj og op til 10 % i juni), i den vestlige del af Ukraine (op til 8 % i maj) og i den østlige del af Ukraine (op til 6 % i maj og op til 8 % i juni) (figur 2(a) og 2(b)). Den gennemsnitlige hyppighed af alvorlige tørkeepisoder i den sydlige del af den østeuropæiske slette i den østgående QBO-fase var højere end hyppigheden i den vestgående fase (figur 2(c) og 2(d)). Den alvorlige tørke med den højeste gentagelighed i maj blev observeret i hele den sydlige del af den østeuropæiske slette i den østgående QBO-fase: i centrum af Ukraine op til 12 %, i regionen omkring Azovsøen op til 14 % og nordvest for Det Kaspiske Hav op til 14 % (figur 2(c)). Den højeste hyppighed af alvorlig tørke i juni i den østgående fase blev observeret i den østlige del af Ukraine (op til 10 %) og i området mellem Sortehavet og Det Kaspiske Hav (op til 10 %) (figur 2(d)). Tørkefrekvensen i Volga-regionen og i det sydlige Pre-Ural i den østgående QBO-fase oversteg ikke 6 % i maj (figur 2(c)) og 3 % i juni (figur 2(d)).
Som det fremgår af figur 3(a) og 3(b), blev der i maj og juni i den vestgående QBO-fase observeret større nedbør i Ukraine og i den sydlige del af den europæiske del af Rusland. De betydelige vestlige/østlige faseforskelle i nedbøren i maj er lokaliseret i det centrale Ukraine (forskelle fra 27% til 59%), i den vestlige del af den centrale sorte jordregion i Rusland (forskelle fra 27% til 37%) og i det nedre Don-bassin (fra 33% til 58%). Forskellene i nedbørsmængden i juni i begge QBO-faser er kun signifikante i små områder nord for Det Kaspiske Hav. Vores resultater er i overensstemmelse med tidligere undersøgelser.
Figur 3(c) viser, at den lavere hyppighed af alvorlig tørke i maj i den vestgående QBO-fase sammenlignet med den østgående blev observeret i den sydlige del af den østeuropæiske slette (med undtagelse af små områder). De betydelige forskelle i hyppigheden af alvorlig tørke i maj blev konstateret i det centrale Ukraine (forskelle fra 13 til 16 alvorlig tørke pr. 100 år) og nord for Det Kaspiske Hav (forskelle fra 13 til 20 alvorlig tørke pr. 100 år). Analysen har vist, at den samme hyppighed i juni er lavere i det nordlige Ukraine (forskelle fra 9 til 12 alvorlig tørke pr. 100 år), i den vestlige del af den centrale sorte jordregion (forskelle til 9 alvorlig tørke pr. 100 år) og i Rostov Oblast og i Krasnodar Krai (forskelle til 9 alvorlig tørke pr. 100 år), men den er højere i Volga-regionen (forskelle til 11 alvorlig tørke pr. 100 år). Der blev dog kun konstateret små områder med betydelige forskelle i den vestlige del af den centrale sorte jordregion og i det nordlige Ukraine.
På trods af, at områderne med signifikante forskelle er relativt kompakte, bør man bemærke, at den rumlige sammenhæng i forskellenes tegn over store områder kraftigt indikerer QBO-fasens indflydelse på både nedbør og tørke.
Multidirektionelle koefficienter for den lineære tendens til alvorlig tørke på den østeuropæiske slette i begge QBO-faser blev identificeret i perioden med aktive klimaændringer i 1991-2011 (figur 4(a), 4(b), 4(c) og 4(d)). Den største stigning i antallet af tørketilfælde blev konstateret i den østgående QBO-fase: de største negative tendenser i maj blev afsløret i Ukraine (undtagen de vestlige regioner) (figur 4(c)), og de tilsvarende tendenser i juni blev konstateret i centrum af Ukraine, øst for Azovhavet og i Volga-regionen (figur 4(d)). Negative tendenser i den vestlige QBO-fase blev kun afsløret i maj i den nordlige del af Ukraine (Figur 4(a)).
Stigningen i udbyttet af vårhvede i den europæiske del af Rusland som gennemsnit for årene i den vestlige QBO-fase er i overensstemmelse med den stigning i nedbør og reduktion af hyppigheden af alvorlig tørke over den østeuropæiske slette, der er observeret i samme periode. Den største stigning i udbyttet af vårhvede blev konstateret i de vestlige regioner i EPR (35,5 % i Bryansk Oblast, 25,9 % i Belgorod Oblast, 26,8 % i Rostov Oblast, 23,9 % i Volgograd Oblast og 23,3 % i Voronezh Oblast), faldende i retning mod nordøst (Figur 5(a)). Mønstrene for udbyttet af vinterhvede i begge QBO-faser stemmer mindre godt overens med mønstrene for nedbør og alvorlig tørke sammenlignet med udbyttet af vårhvede (figur 3 og 5(b)). Denne effekt kan forklares ved, at vigtige vejrforhold for vegetationen i vækstsæsonen i efteråret og vinterforhold for vinterhvedeafgrøden ikke er blevet analyseret. Den største stigning i udbyttet af vinterhvede i gennemsnit i årene med vestlig QBO-fase sammenlignet med det samme i den østlige fase er blevet afsløret i Ulyanovsk Oblast (21,3 %), i Republikken Tatarstan (21,8 %) og i Luhansk Oblast (21,4 %). Signifikant forskel i udbyttet af vinterhvede i de to faser blev kun påvist i Luhansk Oblast. Resultaterne er i overensstemmelse med tidligere undersøgelser af variabiliteten i udbyttet af vinter- og vårhvede i QBO-faserne . Bemærk, at bæredygtigheden af QBO-signalet i forskellige regioner blev bestemt af den undersøgte periode.
(a)
(b)
(c)
(d)
(a)
(b)
(c)
(d)
Resultaterne af sammenligningen af områder med øget nedbør og udbytte af vårbyg og områder med fald i tørkefrekvensen i den vestgående QBO-fase i perioden 1958-2011 er konsistente (figur 3 og 5(c)). Den største stigning i udbyttet af vårbyg i den vestlige QBO-fase blev bemærket i Republikken Basjkortostan (30 %), i Rostov Oblast (28,3 %), i Ryazan Oblast (26,8 %), i Republikken Kalmykien (26,9 %) og i Luhansk Oblast (27,6 %) (figur 5(c)).
Udbyttet af begge hvedetyper i den europæiske del af Rusland i den vestlige QBO-fase overstiger det samme udbytte i den østlige fase i den centrale sorte jordregion (med 3-10 %) og i de sydlige regioner (med 5-12 %) i perioden 1953-2011 (Figur 5(d)). En større forskel for vårhvede var forbundet med dens følsomhed over for nedbørsmangel og tørke i den aktive vækstsæson i maj på den østeuropæiske slette.
Den øgede befugtning i den sydlige del af den østeuropæiske slette i maj i perioden 1953-2011 i den vestgående QBO-fase kan forklares ved forskellen i den cykloniske aktivitet i de modsatte QBO-faser (figur 6). Det vigtigste stormspor i regionen er lokaliseret zonalt omkring 50°N over Ukraine; det er forskudt mod nordvest ved ca. 35°Ø i maj i begge QBO-faser. Stormbanen blev imidlertid kraftigt intensiveret i den vestlige QBO-fase, og den højeste cyklonfrekvens flyttede sig fra vest til øst for Ukraine til Poltava-Kharkiv-regionen (område I i figur 6(a)). Desuden resulterede intensiveringen og udvidelsen af stormbanen i en øget tæthed af cykloncentrene syd for EPR i Rostov Oblast og i Krasnodar Krai (område II i figur 6(a)). Nedbør er forbundet med passagen af en cyklon; det forårsagede den øgede befugtning i det sydlige Østeuropa i den vestlige QBO-fase. Bemærk, at der ikke blev fundet nogen signifikant forskel i hyppigheden af cyklonforekomsterne i juni (ikke vist).
(a)
(b)
(a)
(b)
Vi analyserede variationer i den atmosfæriske cirkulation ved hjælp af de gennemsnitlige karakteristika for anticyklonaktivitet (kompositter) for at forklare den øgede og mindskede befugtning. Der blev observeret et fald i fugtighedsindholdet i Voronezh Oblast, Rostov Oblast, Volgograd Oblast, Astrakhan Oblast og Republikken Kalmykia i maj og juni i den vestgående QBO-fase. Det øgede fugtindhold opstod i det nordlige Kaukasus og i det sydlige Pre-Urals. Den reducerede tørhed i maj er forbundet med en lavere hyppighed af antikykloner (område M1 i figur 7(a)) sammen med en højere cyklonhyppighed (figur 6(a)). Samtidig blev der observeret en højere hyppighed af antikykloner i den vestlige fase i Nordkaukasus (område M2 i figur 7(a)).
Anticyklonhyppigheden i de sydlige præ-Uraler i maj i begge QBO-faser er omtrent den samme, men størrelsen af antikykloner er større der, og derfor er større områder udsat for forhold, der fremmer tørken her. Desuden blokerer større og mindre mobile anticykloner effektivt for cykloner nord for Det Kaspiske Hav (område III i figur 6(b)).
Som det fremgår af figur 8, ses de samme mønstre af anticyklonaktivitet i juni i de modsatte faser (i den vestlige fase: reduceret hyppighed af anticykloner i J1-området (figur 8(a)); øget hyppighed af anticykloner i J2-området (figur 8(a)); større cykloner i J3-området (figur 8(c))). Det maksimale anticyklonområde i den østlige fase over den østlige del af Ukraine fører næppe til en yderligere forøgelse af tørken i den sydlige del af den østeuropæiske slette på grund af den lave hyppighed af anticyklonforekomster (figur 8(b) og 8(d)).
(a)
(b)
(c)
(d)
(a)
(b)
(c)
(d)
Mere nedbør og mindre hyppighed af den alvorlige atmosfæriske tørke over den østeuropæiske slette i gennemsnit i årene med vestgående QBO-fase sammenlignet med østgående fase i perioden 1953-2011 resulterede i større udbytter af vårhvede. De observerede virkninger kan forklares med cirkulationsforskelle i QBO-faserne. Derfor kan prioriteringen af anvendelsen af vårhvede i den centrale sorte jordregion og på stepperne i den europæiske del af Rusland i den vestlige fase reducere landbrugsrisikoen. I dette tilfælde kan den kvasibienniske svingning anvendes som en af de pålidelige forudsigere. Dette emne kræver dog yderligere undersøgelse, herunder de andre drivkræfter for indflydelse på afgrødeudbyttet.
4. Konklusion
Signifikant QBO-signal i nedbør, atmosfærisk tørke og afgrødeudbytte i maj-juni i den sydlige del af den østeuropæiske slette blev påvist i perioden 1953-2011, herunder perioden med aktive klimaændringer. De største områder med signifikante forskelle i nedbørs- og tørkefrekvensen i QBO-faserne blev identificeret i maj. Der blev observeret mere nedbør og mindre alvorlig tørke i maj og juni (bortset fra området nord for Det Kaspiske Hav) i den sydlige del af den østeuropæiske slette i den vestgående QBO-fase sammenlignet med den østgående QBO-fase. De betydelige forskelle i nedbørsmængden i maj mellem den vestlige og østlige fase var lokaliseret i det centrale Ukraine, i den vestlige del af den centrale sorte jordregion i Rusland og i det nedre Don-bassin. Der blev afsløret mindre ensartede nedbørsmønstre i den sydlige del af den østeuropæiske slette i juni. De betydelige forskelle i hyppigheden af alvorlig tørke i maj blev identificeret i det centrale Ukraine og nord for Det Kaspiske Hav. Analysen har vist, at den samme hyppighed i juni er lavere i det nordlige Ukraine, i den vestlige del af Central Black Earth-regionen, i Rostov Oblast og i Krasnodar Krai, men den er højere i Volga-regionen.
Samtidig var tendenserne for alvorlig tørke på den østeuropæiske slette i begge QBO-faser i perioden med aktive klimaændringer i 1991-2011 rumligt uensartede. De største tendenser til øget tørke i maj og juni i Ukraine (hovedsagelig i de centrale regioner) og i regionen øst for Azovhavet blev afsløret i den østgående QBO-fase. Tendenser med samme fortegn i den vestgående QBO-fase blev kun påvist i Ukraine. Ukraine og regionen øst for Azovsøen blev således identificeret som de mest sårbare regioner med øget risiko for alvorlig tørke i den aktive vækstsæson i slutningen af det 20. og begyndelsen af det 21. århundrede på den sydlige del af den østeuropæiske slette.
Forskelle i nedbør og hyppigheden af alvorlig tørke i maj og juni i perioden 1953-2011 i QBO-faserne forklares ved forskelle i cirkulationsmønstre i QBO’s vestlige og østlige faser. Intensiveringen af stormbanen over den østeuropæiske slette i maj i den vestlige QBO-fase resulterer i et fald i befugtningen i Ukraine og i midten af den europæiske del af Rusland. Sideløbende hermed er den øgede tørhed i Volga-regionen og det sydlige Pre-Urals i maj og juni forbundet med den højere frekvens og/eller kraftigere omfattende anticykloner.
Vejrforholdene i maj og juni i årene med den vestlige QBO-fase i perioden 1953-2011 var mere gunstige for udbyttet. Det gennemsnitlige udbytte af vinterhvede, vårhvede og vårbyg på den sydlige østeuropæiske slette i den vestgående QBO-fase i perioden 1953-2011 oversteg det samme udbytte i den østgående fase. Forskellen i udbyttet af vårhvede i den europæiske del af Rusland i den vestlige QBO-fase overstiger den samme forskel i den østlige fase i den centrale sorte jordregion (med 3-10 %) og i de sydlige regioner (med 5-12 %) i perioden 1953-2011. Den større forskel for vårhvede var forbundet med dens følsomhed over for nedbørsmangel og tørke i den aktive vækstsæson på den østeuropæiske slette.
Interessekonflikter
Forfatterne erklærer, at der ikke er nogen interessekonflikter i forbindelse med offentliggørelsen af denne artikel.
Anerkendelse
Undersøgelsen blev gennemført med finansiel støtte fra programmet godkendt af det russiske videnskabsakademi “Desertification of Dry Lands in the South of Russia in the Context with Climate Changes”
.