Возможные изменения гидрологического цикла, в том числе, важнейшей его составляющей - атмосферных осадков, потенциально имеют ряд важнейших последствий как для различных сторон человеческой жизнедеятельности (сельское хозяйство, энергетика и транспорт, и с другой стороны - опасные явления, связанные с наводнениями и засухами), так и непосредственно для климатической системы (облачность, потоки скрытого тепла, приток пресной воды в океан, аккумуляция/разрушение ледовых щитов и горных ледников, и т.д.). Однако, следует отметить, что климатология осадков изучена значительно хуже, чем температуры: например, весьма плохо изучены осадки над океаном.

2.1. Изменения осадков при изменении концентрации парниковых газов в моделях климата

Модели климата предсказывают рост средней по Земному шару суммы осадков с увеличением концентрации СО2. Зимой ожидается рост осадков в высоких широтах, а согласно большинству моделей, также и в умеренных широтах. В основном модели предсказывают умеренный (10-30%) рост осадков при удвоении СО2 для большинства широтных зон, сопровождающийся значительным ростом частоты и интенсивности сильных осадков, в особенности в тропиках и умеренных широтах Северного полушария.

Ожидаемый рост температурных контрастов между континентами и океаном может привести к интенсификации муссонов; в частности, ожидается увеличение осадков в системе восточноазиатского муссона.

2.2. Наблюдаемые изменения осадков

Оценки, полученные к настоящему времени по изменениям атмосферных осадков, существенно менее надежны, чем аналогичные оценки для температуры воздуха. Это вызвано как трудностями непосредственно инструментальных измерений (в особенности, твердых осадков в зимний период), так и неоднородностью рядов наблюдений на метеорологических станциях, связанной с изменениями наблюдательной практики. Кроме того, существенно меньшая, по сравнению с полями температуры, пространственная связность полей осадков делает также менее надежными оценки регионально - осредненных величин. В ряде стран действуют национальные программы по климатологии осадков, что позволило в последнее время получить несколько достаточно надежных для качественных оценок изменений климата массивов данных об осадках над сушей в мировом масштабе. В России нет подобной программы и, соответственно, национального архива осадков, данные которого можно признать вполне надежными. Однако, полученный в ИГКЭ верифицированный архив данных на 455 станциях бывшего СССР позволяет делать оценки основных тенденций изменения режима осадков для регионов РФ.

2.2.1. Изменения осадков над сушей Земного шара

В масштабе Земного шара основная закономерность изменения осадков над сушей, отмеченная в IPCC'95, состоит в росте осадков до середины 50-х годов и последующем их убывании (Рис.8). Эти тренды связаны преимущественно с осадками Северного полушария, причем положительный - с осадками умеренных (30-55oc.ш.) и в особенности северных (55-85oс.ш.) широт, где он продолжается до настоящего времени, а отрицательный - с осадками субтропической зоны (10-30oс.ш.), где с 50-х годов наблюдается практически монотонное убывание.

2.2.2. Изменения осадков на территории РФ в 20-м веке

Для регионов России (Рис.9), как и для суши Земного шара в целом, также в основном характерен максимум на рубеже 50-60-х годов, который означает убывание осадков после начала 60-х годов (на Европейской территории сменившееся ростом с начала 70-х). Исключение составляет Байкальский регион, где в общем происходит постоянное убывание осадков с 1936 г. (-7 мм/100 лет) и Западная Сибирь, где не наблюдается никаких заметных тенденций.

В целом по территории РФ за период 1936-1998 гг. тренд был нулевым, однако после 1960 г. наблюдается слабое убывание осадков: -2 мм/100 лет. Последний тренд складывается из двух противоположных тенденций: роста (6 мм/100 лет) в Европейской части России и убывания в восточных регионах (до -11 мм/100 лет в Северо-Восточном регионе, а также в Приморье и Приамурье).

Вывод о выраженном уменьшении осадков с 1960-х гг. в азиатском секторе России (наиболее существенном в теплый сезон) весьма важен, так как может означать усиление опасности засух в этом регионе, в особенности на фоне роста температуры воздуха.

Для характеристики засушливости или избыточного увлажнения в России в последние два десятилетия широко используется индекс, предложенный Д.А.Педем и представляющий собой разность стандартизованных аномалий температуры воздуха и атмосферных осадков в рассматриваемом сезоне и пункте.

В ХХ веке в целом, как и во второй его половине, засушливость растет во все сезоны, в большей мере в холодный период. Рост засушливости на западной территории России свободной от вечной мерзлоты существенно слабее, чем в целом для территории России. Однако следует отметить небольшие области убывания засушливости на северо-востоке Европейской части, в районах Кавказа и Украины - их можно отнести за счет роста осадков. Области наиболее интенсивного роста засушливости: восточные и южные территории России.

Наблюдается определенная асимметрия в изменении площадей с экстремально низкими (условия переувлажнения) и высокими (условия засушливости) значениями индекса: площади с условиями засушливости растут быстрее, чем убывают площади с условиями переувлажнения. Асимметрия стала более заметна в последние пятьдесят лет.

2.2.3. Аномалии осадков на территории РФ в 1998 г.

1998 год в целом можно охарактеризовать как влажный (осадки выше климатической нормы) в северных и центральных районах Европейской территории России, Урала, на севере Западной Сибири, в Прибайкалье и Забайкалье. Здесь в 1998 году зафиксированы области, где аномалии годовых сумм осадков вошли в 10% самых крупных за 1951-1998 гг. (Рис.10). На юге Хабаровского края и на Сахалине 1998 год в целом был сухим, за исключением весеннего сезона, когда в ряде пунктов этого района имели место крупные положительные аномалии осадков.

Учитывая, что летний сезон на территории России в 1998 году был чрезвычайно теплым, следует особо отметить обширную область дефицита летних осадков в южных районах Европейской территории России и Западной Сибири. Длительное время засушливые условия сохранялись в Нижнем и Среднем Поволжье (лето и осень), на юге Урала и Западной Сибири (май-октябрь), в Хабаровском и Приморском краях (январь, апрель-сентябрь), на Сахалине (июнь-октябрь), на Камчатке (февраль-сентябрь). В Северо-Кавказском регионе, в Алтайском крае, на Нижней и Средней Волге дефицит осадков в сочетании с жаркой погодой вызвали суховейные явления. На Сахалине и Северном Кавказе (местами) засушливые условия сохранялись и осенью. Избыток летних осадков сформировался на севере Европейской части России, в северных районах Западной Сибири и в Забайкалье. Для России в целом сумма осадков летнего сезона 1998 года была ниже нормы.