Abstract
Precipitațiile lunare și indicele de precipitații standardizat pe 3 luni (SPI) au fost folosite pentru a dezvălui modelele de precipitații și frecvența secetei severe peste Câmpia Europei de Est în perioada 1953-2011 în fazele opuse ale oscilației quasibienale (QBO). Diferențele de precipitații și de frecvență a secetei severe în lunile mai și iunie în fazele de vest și de est ale fazelor QBO sunt explicate de variațiile de circulație. Analiza indică evenimente de secetă severă mai puțin frecvente deasupra Ucrainei și în centrul părții europene a Rusiei în luna mai în faza QBO spre vest, datorită intensificării traiectoriei furtunilor deasupra câmpiei est-europene. Condițiile meteorologice din luna mai și iunie în anii cu faza QBO spre vest au fost mai favorabile pentru producție. Diferența de randament al grâului de primăvară în faza QBO dinspre vest și est depășește aceeași diferență de randament al grâului de iarnă în regiunea centrală a Pământului Negru și în regiunile sudice. Ucraina și regiunea de la est de Marea Azov sunt cele mai vulnerabile zone cu risc sporit de secetă severă în timpul sezonului de vegetație activ de la sfârșitul secolului XX și începutul secolului XXI.
1. Introducere
Seceta, ca fenomen natural, afectează ecosistemele pentru o perioadă îndelungată de timp, provocând daune catastrofale mediului și activităților umane. Din punct de vedere formal, o secetă este asociată cu o scădere temporară a conținutului total de umiditate din cauza unei deficiențe a precipitațiilor; de asemenea, însoțește activitatea anticiclonică. Cu toate acestea, seceta este un eveniment complex și riscul apariției sale este cauzat nu numai de un factor climatic.
Procesele care inițiază seceta sunt studiate pentru a dezvălui cauzele secetei, geneza acesteia și mecanismele de feedback pozitiv/negativ. Mecanismele atmosferice la scară largă legate de modurile de variabilitate a climei și anomaliile temperaturii la suprafața mării (SST) au fost identificate ca factori de influență. Printre diversele forțări, au fost evidențiate El-Nino/Oscilația sudică, Oscilația Nord-Atlantică, temperatura la suprafața mării din Atlanticul de Nord, oscilația cvasi-bienală . Cu toate acestea, oscilația quasibienală a proceselor atmosferice globale afectează în mod semnificativ componenta de cea mai înaltă frecvență a sistemului climatic.
Se știe că QBO afectează circulația atmosferică în latitudinile temperate și influența sa se propagă la suprafața Pământului. Măsurătorile regulate ale componentelor medii ale vântului zonal sunt efectuate de stațiile de radiosondaj din centura ecuatorială începând cu 1953. Perioada de oscilație este de aproximativ 28 de luni. Vânturile din faza estică a QBO sunt de aproximativ două ori mai puternice decât cele din faza vestică. În calitate de componentă a circulației atmosferice globale, oscilația cvasiperiodică a vântului zonal ecuatorial în stratosfera tropicală (oscilația cvasi-bienală (QBO)) este modul dominant de variabilitate stratosferică interanuală la tropice. Un mecanism, care implică interacțiunea undelor gravitaționale ecuatoriale interne cu vântul zonal stratosferic ecuatorial , a fost clarificat ulterior în numeroase studii. Cu toate acestea, mecanismul influenței QBO asupra climei nu este clarificat definitiv .
Semnalul ciclului QBO a fost detectat nu numai în variabilitatea vântului zonal și meridional stratosferic, a temperaturii și a înălțimii geopotențiale (de ex, ), ci și în influența sa asupra parametrilor meteorologici de suprafață, de asemenea, de exemplu, temperatura aerului , precipitațiile și stratul de zăpadă .
În studiile anterioare, semnalul semnificativ al QBO a fost detectat în precipitațiile din septembrie și octombrie în perioada cuprinsă între 1953 și anii 1980 în regiunea Insulelor Britanice, în regiunea Europei Centrale și în Belarus. Regiunile din estul Ucrainei și regiunile adiacente din Rusia au avut semnalul QBO semnificativ în precipitațiile din luna mai . Există o mulțime de studii privind detectarea impactului combinat al oscilației cvasi-bienale și al ciclului solar de 11 ani asupra modelelor de precipitații și a randamentelor culturilor . Cu toate acestea, în cercetarea noastră, o relație similară nu a fost găsită.
De aceea, am limitat alegerea studiului pentru luarea în considerare doar a QBO.
Câștigul culturilor de cereale este definit în primul rând de nivelul practicilor agricole (tehnologie), de tipul de sol și de climă. Centura de cereale din Câmpia Est-Europeană este situată pe un teritoriu cu resurse reduse de apă și condiții instabile de umiditate. În aceste condiții, predicția efectelor potențiale ale schimbării factorilor meteorologici și climatici asupra randamentului culturilor este foarte importantă. Variabilitatea randamentului cerealelor și fluctuația precipitațiilor sezoniere pe partea europeană a fostei URSS au fost cercetate sub influența oscilației quasibienale în studiile anterioare .
În acest studiu, am extins perioada studiilor anterioare, incluzând o perioadă de schimbare bruscă a climei (la sfârșitul secolului XX și începutul secolului XXI). Au fost evidențiate particularitățile regionale ale precipitațiilor de primăvară și vară, ale secetei și ale randamentului cerealelor în sudul Câmpiei Europei de Est, sub influența oscilației cvasi-bienale a proceselor atmosferice globale. De asemenea, investigăm diferențele de circulație în fazele QBO dinspre vest și est, care pot fi cauza diferențelor în ceea ce privește precipitațiile și seceta.
Scopurile acestei lucrări sunt în investigarea posibilei influențe a oscilației quasibienale asupra variabilității precipitațiilor sezoniere, frecvenței secetei atmosferice de primăvară-vară și a randamentului culturilor de cereale în Câmpia Est-Europeană și în cercetarea activității ciclonice și anticiclonice în latitudinile temperate în ambele faze ale QBO.
2. Date și metode
Principalele regiuni cerealiere din Ucraina și partea europeană a Federației Ruse (EPR, teritoriul Rusiei la vest de Munții Ural) situate în teritoriul sensibil la secetă al Câmpiei Est-Europene (la sud de 54°N) sunt în centrul acestui studiu (Figura 1). Teritoriul include diferite zone peisagistice: semidesert, stepă uscată și tipică, stepă forestieră sudică și tipică, păduri mlăștinoase și păduri de foioase.
Datele lunare de precipitații cu rezoluție grilă de 0,5° × 0,5° au fost preluate din setul de date lunare globale CRU TS 3.21 (http://badc.nerc.ac.uk/) pentru a examina variațiile cantității de precipitații în ambele faze QBO. Datele privind indicele standardizat al precipitațiilor (SPI) cu o rezoluție grilă de 1° au fost obținute din setul de date lunare globale al Centrului Național pentru Cercetare Atmosferică (http://rda.ucar.edu/) și au fost utilizate pentru a analiza severitatea secetei atmosferice. Conform cercetărilor lui Thom, distribuția gamma se potrivește seriei temporale a precipitațiilor observate. Probabilitatea cumulativă a precipitațiilor observate a fost transformată în distribuția normală standard cu o medie de zero pentru a calcula valorile SPI în fiecare nod al grilei regulate. Valorile negative indică precipitații mai mici decât media și perioade secetoase: de la 0 la -0,99, secetă ușoară, de la -1 la -1,49, secetă moderată, de la -1,5 la -1,99, secetă severă și -2 sau mai puțin, secetă extremă. McKee et al. au calculat inițial SPI pentru diferite intervale de timp, de la 3 luni la 48 de luni. Pentru acest studiu au fost utilizate serii de timp SPI de 3 luni. Studiul se concentrează pe secetele severe din lunile mai și iunie, deoarece acestea pot cauza pierderi majore de producție. Frecvența secetei în fiecare celulă de rețea a fost calculată ca raport între numărul de ani cu secetă și numărul total de ani. Tendința de secetă severă în fiecare nod al grilei a fost calculată ca fiind coeficientul de regresie liniară a unei serii temporale a SPI (unde valorile SPI peste -1,5 au fost înlocuite cu zero).
Faza QBO pentru perioada 1953-2011 a fost definită de direcția vântului ecuatorial de 30-hPa din aprilie până în iunie (setul de date al Freie Universität Berlin, https://climatedataguide.ucar.edu/). Viteza pozitivă a vântului este asociată cu faza QBO spre vest, iar cea negativă cu faza spre est. Ca urmare, faza spre vest pentru perioada 1953-2011 include 28 de ani, iar faza spre est include 31 de ani. Datele privind SPI, precipitațiile și randamentul culturilor au fost clasificate în funcție de aceste faze ale oscilației quasibienale.
Este bine cunoscut faptul că precipitațiile din timpul perioadei de vegetație joacă un rol cheie pentru fenologia plantelor ca fiind cel mai important factor pentru productivitate. Culturile cerealiere de primăvară (inclusiv grâul de primăvară și orzul de primăvară) sunt sensibile la seceta atmosferică în sudul Câmpiei Europei de Est la începutul perioadei de vegetație și sunt mai rezistente la secetă în faza de maturitate . Metodele agricole din fosta Uniune Sovietică au fost îmbunătățite semnificativ în anii ’80 ai secolului trecut. În studiu au fost examinate producțiile anuale ale grâului de iarnă, grâului de primăvară și orzului de primăvară în medie în regiunile Ucrainei și Rusiei conform statisticilor agricole (http://agroua.net/statistics/, http://www.gks.ru/).
Datele de reanaliză zilnică NCEP/NCAR a înălțimii geopotențiale a nivelului izobarei 1000 hPa (rezoluție spațială 2,5°) au fost folosite pentru analiza localizării vortexurilor sinoptice . Suprafața regiunii din interiorul conturului de delimitare maximă externă închisă a fost luată în considerare în acest studiu pentru a caracteriza dimensiunea vortexului sinoptic. Definiția centrului ciclonului/anticiclonului este de așa natură încât locația sa nu trebuie să coincidă cu celula de grilă în care este localizată valoarea minimă de grilă (pentru detalii, a se vedea ). Frecvența relativă medie pe termen lung a vârtejurilor sinoptice în nodul de grilă de 5° × 5° a fost determinată ca proporție de timp în care centrul vortexului este localizat în celula de 5° × 5° centrată pe nod.
În acest studiu încercăm să comparăm modelele de frecvență a secetei severe, modelele de precipitații și modelele vârtejurilor sinoptice în fazele opuse ale QBO peste Câmpia Europei de Est la începutul sezonului de creștere (vegetație) pentru culturile de grâu și orz și să evidențiem diferențe semnificative. -testul pentru eșantioane independente pe grupe (la un nivel de probabilitate de 0,95) a fost aplicat pentru determinarea semnificației statistice a diferențelor de precipitații și a diferențelor de randamente. Semnificația statistică a diferențelor dintre fazele QBO în ceea ce privește frecvența secetei a fost determinată cu ajutorul testului exact al lui Fisher, care se aplică cel mai adesea variabilelor nominale dihotomice.
3. Rezultate și discuții
Studiul anterior a arătat că seceta din Câmpia Est-Europeană are loc în condițiile următoarelor modele de circulație atmosferică globală.(i)Masa de aer arctic formată în spatele frontului rece al ciclonului atlantic se extinde în partea de vest și centrală a Câmpiei Est-Europene. Zona de înaltă presiune se stabilește și conectează anticiclonul arctic cu anticiclonul sudic în sezonul cald. Seceta extinsă care apare în aceste condiții apare mai des în sudul părții europene a Rusiei.(ii)Când masa de aer arctic invadează regiunea atlantică sau Europa de Vest, atunci se formează o ramură a anticiclonului din Azore care se deplasează spre est până în sudul Siberiei de Vest. În aceste condiții, seceta extinsă apare mai des pe teritoriul Ucrainei.(iii)Seceta deasupra RPE sau Ucrainei poate apărea din cauza mai multor anticicloni care rămân după distrugerea unei ramuri a anticiclonului din Azore sau a unei zone de presiune ridicată deasupra estului Rusiei europene.
Frecvența medie a secetelor atmosferice pentru perioada 1953-2011 în sudul Câmpiei Europei de Est în luna mai și în luna iunie în ambele faze QBO, conform datelor SPI, este prezentată în figura 2. Cea mai mare frecvență a secetei în mai și în iunie în perioada 1953-2011 a avut loc în faza QBO spre vest în regiunea nordică a Mării Caspice (până la 6% cazuri în mai și până la 10% în iunie), în sudul Pre-Uralului (până la 10% în mai și până la 12% în iunie), în stepele din regiunea Volga (până la 6% în mai și până la 10% în iunie), în vestul Ucrainei (până la 8% în mai) și în estul Ucrainei (până la 6% în mai și până la 8% în iunie) [figurile 2(a) și 2(b)]. Frecvența medie a episoadelor de secetă severă în sudul Câmpiei est-europene în faza QBO de est a fost mai mare decât frecvența în faza de vest [figurile 2(c) și 2(d)]. Seceta severă cu cea mai mare repetabilitate în luna mai a fost observată în tot sudul Câmpiei Europei de Est în faza QBO spre est: în centrul Ucrainei până la 12%, în regiunea Mării Azov până la 14% și la nord-vest de Marea Caspică până la 14% [Figura 2(c)]. Cea mai mare frecvență a secetei severe în luna iunie în faza de est observată în estul Ucrainei (până la 10%) și în teritoriul dintre Marea Neagră și Marea Caspică (până la 10%) (Figura 2(d)). Frecvența secetei în regiunea Volga și în sudul Preorășeniei în faza QBO spre est nu a depășit 6% în mai [Figura 2(c)] și 3% în iunie [Figura 2(d)].
Cum se arată în Figurile 3(a) și 3(b), în faza QBO spre vest s-au observat precipitații mai mari în Ucraina și în sudul părții europene a Rusiei în mai și iunie. Diferențele semnificative de precipitații în faza de vest/est în luna mai sunt localizate în centrul Ucrainei (diferențe de la 27% la 59%), în vestul regiunii centrale a Pământului Negru din Rusia (diferențe de la 27% la 37%) și în bazinul inferior al Donului (de la 33% la 58%). Diferențele în ceea ce privește cantitatea de precipitații în luna iunie în ambele faze QBO sunt semnificative doar în zone mici la nord de Marea Caspică. Rezultatele noastre sunt în concordanță cu studiile anterioare .
Figura 3(c) demonstrează că frecvența mai mică a secetei severe în luna mai în faza QBO dinspre vest, comparativ cu cea dinspre est, a fost observată în sudul Câmpiei Europei de Est (cu excepția unor zone mici). Diferențele semnificative în ceea ce privește frecvența secetei severe în luna mai au fost identificate în centrul Ucrainei (diferențe de la 13 la 16 secete severe la 100 de ani) și la nordul Mării Caspice (diferențe de la 13 la 20 de secete severe la 100 de ani). Analiza a arătat că aceeași frecvență în luna iunie este mai mică în nordul Ucrainei (diferențe de la 9 la 12 secete severe la 100 de ani), în vestul regiunii centrale a Pământului Negru (diferențe până la 9 secete severe la 100 de ani), precum și în regiunea Rostov și în Krasnodar Krai (diferențe până la 9 secete severe la 100 de ani), dar este mai mare în regiunea Volga (diferențe până la 11 secete la 100 de ani). Cu toate acestea, au fost detectate doar zone mici de diferențe semnificative în vestul regiunii centrale a Pământului Negru și în nordul Ucrainei.
În ciuda faptului că zonele cu diferențe semnificative sunt relativ compacte, trebuie remarcat faptul că coerența spațială a semnului de diferență pe regiuni vaste indică puternic influența fazei QBO atât asupra precipitațiilor, cât și asupra secetei.
Coeficienții multidirecționali ai tendinței liniare a secetei severe în câmpia est-europeană în ambele faze QBO au fost identificați în timpul perioadei de schimbare climatică activă din 1991-2011 (figurile 4(a), 4(b), 4(c) și 4(d)). Cele mai mari rate de creștere a numărului de secete au fost detectate în faza QBO dinspre est: cele mai mari tendințe negative în luna mai au fost evidențiate în Ucraina (cu excepția regiunilor vestice) [Figura 4(c)], iar tendințe similare în luna iunie au fost identificate în centrul Ucrainei, la est de Marea Azov și în regiunea Volga [Figura 4(d)]. Tendințe negative în faza QBO vestică au fost evidențiate doar în luna mai în nordul Ucrainei (Figura 4(a)).
Creșterea randamentului grâului de primăvară în partea europeană a Rusiei, calculată ca medie pentru anii cu faza QBO vestică, este în concordanță cu creșterea precipitațiilor și reducerea frecvenței secetei severe în Câmpia Europei de Est, observată în aceeași perioadă. Cea mai mare creștere a randamentului grâului de primăvară a fost detectată în regiunile vestice ale RPE (35,5% în Oblastul Briansk, 25,9% în Oblastul Belgorod, 26,8% în Oblastul Rostov, 23,9% în Oblastul Volgograd și 23,3% în Oblastul Voronej), scăzând pe direcția nord-est (Figura 5(a)). Modelele randamentului grâului de iarnă în ambele faze QBO sunt mai puțin coerente cu modelele de precipitații și secetă severă în comparație cu randamentul grâului de primăvară [Figurile 3 și 5(b)]. Acest efect poate fi explicat prin faptul că nu au fost analizate condițiile meteorologice importante ale vegetației pentru perioada de vegetație din toamnă și condițiile de iarnă pentru cultura grâului de iarnă. Cea mai mare creștere a randamentului grâului de iarnă în medie pe anii cu faza QBO spre vest față de același lucru în faza spre est a fost evidențiată în Oblastul Ulyanovsk (21,3%), în Republica Tatarstan (21,8%) și în Oblastul Luhansk (21,4%). Diferența semnificativă a randamentului grâului de iarnă în ambele faze a fost detectată doar în Oblastul Luhansk. Rezultatele sunt în concordanță cu studiile anterioare privind variabilitatea randamentelor de grâu de iarnă și de primăvară în fazele QBO . Rețineți că durabilitatea semnalului QBO în diferite regiuni a fost determinată de perioada studiată.
(a)
(b)
(c)
.
(d)
(a)
(b)
(c)
(d)
Rezultatele comparării zonelor de creștere a precipitațiilor și a randamentului orzului de primăvară și a zonelor de scădere a frecvenței secetei în faza QBO de vest în perioada 1958-2011 sunt consecvente (figurile 3 și 5(c)). Creșterea majoră a randamentului orzului de primăvară în faza QBO de vest a fost observată în Republica Bașkortostan (30%), în regiunea Rostov (28,3%), în regiunea Ryazan (26,8%), în Republica Kalmukia (26,9%) și în regiunea Luhansk (27,6%) (Figura 5(c)).
Câștigul ambelor tipuri de grâu în partea europeană a Rusiei în faza QBO spre vest depășește același randament în faza spre est în regiunea centrală a Pământului Negru (cu 3-10%) și în regiunile sudice (cu 5-12%) în perioada 1953-2011 (Figura 5(d)). O diferență mai mare pentru grâul de primăvară a fost asociată cu sensibilitatea acestuia la deficitul de precipitații și la secetă în timpul sezonului de creștere activ din luna mai la nivelul Câmpiei Est-Europene.
Umidizarea crescută în sudul Câmpiei Est-Europene în luna mai în perioada 1953-2011 în faza QBO spre vest poate fi explicată prin diferența în activitatea ciclonică în fazele QBO opuse (Figura 6). Principala traiectorie a furtunilor din regiune este localizată zonal la aproximativ 50°N deasupra Ucrainei; aceasta este deplasată spre nord-vest la aproximativ 35°E în luna mai în ambele faze QBO. Cu toate acestea, traiectoria furtunii s-a intensificat puternic în faza QBO spre vest, iar cea mai mare frecvență a ciclonului s-a deplasat din vestul spre estul Ucrainei, în regiunea Poltava-Kharkiv [zona I din figura 6(a)]. În plus, intensificarea și extinderea traiectoriei furtunii au dus la creșterea densității centrelor ciclonice în sudul RPE, în regiunea Rostov și în Krasnodar Krai (zona II din figura 6(a)). Precipitațiile sunt asociate cu trecerea unui ciclon; acestea au provocat creșterea umidificării în sudul Rusiei est-europene în faza QBO spre vest. Rețineți că nu s-a constatat o diferență semnificativă în ceea ce privește frecvența de apariție a ciclonilor în luna iunie (nu se arată).
(a)
(b)
(a)
(b)
Am analizat variațiile circulației atmosferice folosind caracteristicile medii ale activității anticiclonice (compozite) pentru a explica creșterea și scăderea umezelii. A fost observată scăderea conținutului de umiditate în regiunea Voronej, regiunea Rostov, regiunea Volgograd, regiunea Astrakhan și Republica Kalmykia în lunile mai și iunie în faza QBO spre vest. Creșterea conținutului de umiditate a avut loc în Caucazul de Nord și în sudul Preureșului. Ariditatea redusă din luna mai este asociată cu o frecvență mai mică a anticiclonilor (zona M1 din figura 7(a)), împreună cu o recurență mai mare a ciclonilor (figura 6(a)). În același timp, o frecvență mai mare a anticiclonului în faza vestică a fost observată în Caucazul de Nord (zona M2 din Figura 7(a)).
Frecvența anticiclonului în sudul Pre-Uralului în luna mai în ambele faze QBO este aproximativ aceeași, dar dimensiunile anticiclonilor sunt mai mari acolo și, prin urmare, zone mai mari sunt supuse condițiilor favorabile secetei aici. În plus, anticiclonele mai mari și mai puțin mobile blochează efectiv ciclonii la nord de Marea Caspică (zona III din figura 6(b)).
După cum se arată în figura 8, se observă modele similare de activitate anticiclonică în iunie în fazele opuse (în faza vestică: frecvența redusă a anticiclonilor în zona J1 [figura 8(a)]; frecvența crescută a anticiclonilor în zona J2 [figura 8(a)]; cicloane mai mari în zona J3 [figura 8(c)]). Maximul zonei anticiclonice în faza estică deasupra estului Ucrainei nu conduce aproape deloc la o creștere suplimentară a aridității în sudul Câmpiei est-europene, datorită frecvenței scăzute de apariție a anticiclonului [figurile 8(b) și 8(d)].
(a)
(b)
(c)
(d)
.
(a)
(b)
(c)
(d)
Precipitațiile mai abundente și frecvența mai mică a secetei atmosferice severe deasupra Câmpiei Est-Europene, în medie, în anii în care faza QBO a fost orientată spre vest, în comparație cu faza orientată spre est, în perioada 1953-2011, au dus la producții mai mari de grâu de primăvară. Efectele observate sunt explicate de diferențele de circulație în fazele QBO. Prin urmare, prioritatea utilizării grâului de primăvară în regiunea centrală a Pământului Negru și în stepele din partea europeană a Rusiei în faza de vest poate reduce riscurile agricole. În acest caz, oscilația quasibienală poate fi utilizată ca unul dintre predictorii de încredere. Cu toate acestea, acest subiect necesită un studiu mai aprofundat care să includă și ceilalți factori de influență asupra randamentului culturilor.
4. Concluzie
Semnalul semnificativ al QBO în precipitații, secetă atmosferică și randamentul culturilor în mai-iunie în sudul câmpiei est-europene a fost detectat în perioada 1953-2011, inclusiv în perioada de schimbări climatice active. Cele mai mari zone ale diferențelor semnificative ale precipitațiilor și frecvenței secetei în fazele QBO au fost identificate în luna mai. Mai multe precipitații și o frecvență mai puțin severă a secetei în lunile mai și iunie (cu excepția zonei de la nord de Marea Caspică) au fost observate în sudul câmpiei est-europene în faza QBO de vest, comparativ cu faza QBO de est. Diferențele semnificative dintre faza de vest și cea de est în ceea ce privește precipitațiile din luna mai au fost localizate în centrul Ucrainei, în vestul regiunii centrale a Pământului Negru din Rusia și în bazinul inferior al Donului. În iunie au fost evidențiate modele mai puțin uniforme de precipitații în sudul Câmpiei Europei de Est. Diferențele semnificative în ceea ce privește frecvența secetei severe în luna mai au fost identificate în centrul Ucrainei și la nord de Marea Caspică. Analiza a arătat că aceeași frecvență în iunie este mai mică în nordul Ucrainei, în vestul regiunii centrale a Pământului Negru, în regiunea Rostov și în Krasnodar Krai, dar este mai mare în regiunea Volga.
În același timp, tendințele de secetă severă în Câmpia Europei de Est în ambele faze QBO în timpul perioadei de schimbări climatice active din 1991-2011 au fost neuniforme din punct de vedere spațial. Cele mai mari tendințe de creștere a secetei în lunile mai și iunie în Ucraina (mai ales în regiunile centrale) și în regiunea de la est de Marea Azov au fost evidențiate în faza QBO spre est. Tendințe de același semn în faza QBO spre vest au fost detectate doar în Ucraina. Astfel, Ucraina și regiunea de la est de Marea Azov au fost identificate ca fiind cele mai vulnerabile regiuni cu risc sporit de secetă severă în timpul sezonului de vegetație activ de la sfârșitul secolului al XX-lea – începutul secolului al XXI-lea în sudul Câmpiei Est-Europene.
Diferențele de precipitații și de frecvență a secetei severe în mai și în iunie în perioada 1953-2011 în fazele QBO sunt explicate de diferențele în modelele de circulație în fazele de vest și de est ale QBO. Intensificarea traiectoriei furtunilor deasupra Câmpiei est-europene în luna mai în faza QBO spre vest are ca rezultat scăderea umezelii în Ucraina și în centrul părții europene a Rusiei. Împreună cu aceasta, creșterea aridității în regiunea Volga și în sudul Preorășeneștilor în mai și în iunie este asociată cu frecvența mai mare și/sau cu anticicloni extensivi mai puternici.
Condițiile meteorologice în mai și în iunie în anii în care faza QBO a fost spre vest în perioada 1953-2011 au fost mai favorabile pentru randament. Randamentul mediu al grâului de iarnă, al grâului de primăvară și al orzului de primăvară din sudul câmpiei est-europene în faza QBO spre vest, în perioada 1953-2011, a depășit același randament în faza spre est. Diferența de randament al grâului de primăvară în partea europeană a Rusiei în faza QBO spre vest depășește aceeași diferență în faza spre est în regiunea centrală a Pământului Negru (cu 3-10%) și în regiunile din sud (cu 5-12%) în perioada 1953-2011. Diferența mai mare pentru grâul de primăvară a fost asociată cu sensibilitatea acestuia la deficitul de precipitații și la secetă în timpul sezonului de creștere activ la nivelul câmpiei est-europene.
Conflict de interese
Autorii declară că nu există niciun conflict de interese în ceea ce privește publicarea acestei lucrări.
Recunoștință
Studiul a fost realizat cu sprijinul financiar al programului acceptat de Academia Rusă de Științe „Desertificarea terenurilor aride din sudul Rusiei în contextul schimbărilor climatice.”
.