A century-long tendency of change in surface air temperature on the territory of Ukraine
Early historical meteorological observations of air surface temperature on 11 meteostations in Ukraine (since 1808) were analyzed. However, since a larger number of stations have time series of temperature starting in 1821—1825, for more reliable estimates of the linear trend, the period 1824—2021 w...
Збережено в:
| Дата: | 2024 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine
2024
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/297227 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Geofizicheskiy Zhurnal |
Репозитарії
Geofizicheskiy Zhurnal| _version_ | 1856543590374703104 |
|---|---|
| author | Boychenko, S. Maidanovych, N. |
| author_facet | Boychenko, S. Maidanovych, N. |
| author_sort | Boychenko, S. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2024-04-27T19:53:51Z |
| description | Early historical meteorological observations of air surface temperature on 11 meteostations in Ukraine (since 1808) were analyzed. However, since a larger number of stations have time series of temperature starting in 1821—1825, for more reliable estimates of the linear trend, the period 1824—2021 was required. The trend is 0.78 °C per 100 years for this period.
According to the analysis of meteorological data, the average annual surface air temperature on the territory of Ukraine in 1900—2021 was 8.6±0.9 °C. However, for the more recent period of 1991—2020, it increased to 9.5±0.9 °C. The temperature in Ukraine exhibited an increase of 1.31±0.42 °C per 100 years during 1900—2021. Over the last 30 years, a more pronounced increase in annual surface air temperature, by 0.79±0.08 °C per decade, was observed.
Changes in the temperature regime exhibit spatio-temporal patterns. In most parts of Ukraine in 1900—2021, a temperature increase is within 1.5—2.0 °C per 100 years. Simultaneously, some parts of northern, northwestern, and eastern regions, as well as the Vinnytska and Zaporizhzhska oblasts, are characterized by more intense warming, reaching 2.0—2.5 °C per 100 years, in contrast to southwestern, southern regions, and the territories adjacent to the Ukrainian Carpathians, where the temperature rise is within 1.0—1.5 °C per 100 years.
Temperature anomalies from 1900 to 2021 indicate the lowest annual averages occurred in 1933, 1956, 1976, 1985, and 1987, while the highest annual averages were observed in 2007, 2015, 2019, and 2020.
Between 1900 and 2021, the average monthly air temperature in Ukraine substantially increased in colder months (from October to March), ranging from 0.7 to 2.0 °C per century. Simultaneously, warmer months (from April to September) saw an elevation ranging from 1.0 to 1.9 °C per century. In the 1991—2020 norm, an overall warming trend of 0.5—1.3 °C per decade was observed. Notably, January showed a slight decrease in the warming rate, with a trend value of –0.1 °C per decade.
An indicator of the seasonality of climatic conditions is the amplitude of surface air temperature (A). In Ukraine, the average amplitude A was 12.7±1.1 °C from 1900 to 2021 and 12.5±0.8 °C from 1991 to 2020. Analysis of the temperature amplitude over the 20th century and the early 21st century revealed a general tendency of decreasing A values (the trend is –0.5 °C per 100 years), primarily due to warming in the colder months. However, from 1991 to 2020, the trend in A values was only –0.001 per decade, attributed to a significant temperature rise during the warmer months.
Based on the analyses of the Johansson-Ringleb continentality indices in Ukraine, the indices’ values were determined to be 59.3±3.7 for the period spanning from 1900 to 2021, and 59.0±3.4 from 1991 to 2020. An overarching trend indicates a decrease by 0.4 % per 100 years. However, from 1991 to 2020, a contrasting pattern emerged, revealing an increase by 6.4 % per decade.
The three scenarios of annual average surface temperature changes in Ukraine (SSP1-2.6, SSP2-4.5, and SSP3-7.0) relative to pre-industrial levels in the late 19th century, based on greenhouse emissions scenarios by 2100, are discussed. |
| first_indexed | 2025-07-17T11:13:58Z |
| format | Article |
| id | journalsuranua-geofizicheskiy-article-297227 |
| institution | Geofizicheskiy Zhurnal |
| language | English |
| last_indexed | 2025-07-17T11:13:58Z |
| publishDate | 2024 |
| publisher | S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | journalsuranua-geofizicheskiy-article-2972272024-04-27T19:53:51Z A century-long tendency of change in surface air temperature on the territory of Ukraine Столітній аналіз зміни приземної температури повітря на території України Boychenko, S. Maidanovych, N. average annual and monthly surface air temperature temperature amplitude continentality indices temperature anomalies scenarios of annual average surface temperature changes середньорічна та середньомісячна приземна температура повітря амплітуда температури індекси континентальності аномалії температури сценарії зміни температури Early historical meteorological observations of air surface temperature on 11 meteostations in Ukraine (since 1808) were analyzed. However, since a larger number of stations have time series of temperature starting in 1821—1825, for more reliable estimates of the linear trend, the period 1824—2021 was required. The trend is 0.78 °C per 100 years for this period. According to the analysis of meteorological data, the average annual surface air temperature on the territory of Ukraine in 1900—2021 was 8.6±0.9 °C. However, for the more recent period of 1991—2020, it increased to 9.5±0.9 °C. The temperature in Ukraine exhibited an increase of 1.31±0.42 °C per 100 years during 1900—2021. Over the last 30 years, a more pronounced increase in annual surface air temperature, by 0.79±0.08 °C per decade, was observed. Changes in the temperature regime exhibit spatio-temporal patterns. In most parts of Ukraine in 1900—2021, a temperature increase is within 1.5—2.0 °C per 100 years. Simultaneously, some parts of northern, northwestern, and eastern regions, as well as the Vinnytska and Zaporizhzhska oblasts, are characterized by more intense warming, reaching 2.0—2.5 °C per 100 years, in contrast to southwestern, southern regions, and the territories adjacent to the Ukrainian Carpathians, where the temperature rise is within 1.0—1.5 °C per 100 years. Temperature anomalies from 1900 to 2021 indicate the lowest annual averages occurred in 1933, 1956, 1976, 1985, and 1987, while the highest annual averages were observed in 2007, 2015, 2019, and 2020. Between 1900 and 2021, the average monthly air temperature in Ukraine substantially increased in colder months (from October to March), ranging from 0.7 to 2.0 °C per century. Simultaneously, warmer months (from April to September) saw an elevation ranging from 1.0 to 1.9 °C per century. In the 1991—2020 norm, an overall warming trend of 0.5—1.3 °C per decade was observed. Notably, January showed a slight decrease in the warming rate, with a trend value of –0.1 °C per decade. An indicator of the seasonality of climatic conditions is the amplitude of surface air temperature (A). In Ukraine, the average amplitude A was 12.7±1.1 °C from 1900 to 2021 and 12.5±0.8 °C from 1991 to 2020. Analysis of the temperature amplitude over the 20th century and the early 21st century revealed a general tendency of decreasing A values (the trend is –0.5 °C per 100 years), primarily due to warming in the colder months. However, from 1991 to 2020, the trend in A values was only –0.001 per decade, attributed to a significant temperature rise during the warmer months. Based on the analyses of the Johansson-Ringleb continentality indices in Ukraine, the indices’ values were determined to be 59.3±3.7 for the period spanning from 1900 to 2021, and 59.0±3.4 from 1991 to 2020. An overarching trend indicates a decrease by 0.4 % per 100 years. However, from 1991 to 2020, a contrasting pattern emerged, revealing an increase by 6.4 % per decade. The three scenarios of annual average surface temperature changes in Ukraine (SSP1-2.6, SSP2-4.5, and SSP3-7.0) relative to pre-industrial levels in the late 19th century, based on greenhouse emissions scenarios by 2100, are discussed. Ранні історичні метеорологічні спостереження за приземною температурою повітря на 11 метеостанціях на території України, які були розпочаті з 1808 року були проаналізовані. Однак, оскільки більше кількість станцій має часові ряди температури починаючи з 1821-1825 років, для більш достовірних оцінок лінійного тренду розрахунок був проведений з 1824 по 2021 рік. Тренд становить 0,78 °C/100 років для цього періоду. За аналізом метеорологічних даних середньорічна температура повітря на території України в період з 1900 по 2021 рік становила 8,6 ± 0,9 °C. Однак для більш нового періоду з 1991 по 2020 рік вона зросла до 9,5 ± 0,9 °C. Температурний тренд становить 1,31 ± 0,42 °C/100 років для цього періоду. За останні 30 років спостерігається більш виражений тренд до 0,79 ± 0,08 °C/10 років. Зміни в режимі температури мають просторово-часові особливості в межах України. У більшості частин країни зафіксовано зростання температури в межах 1,5-2,0 °C за період 1900-2021 рр. В той час, як в північних, північно-західних і східних регіонів, а також області Вінниця і Запоріжжя відбулося більш інтенсивне потеплінням, досягаючи 2,0-2,5 °C, на відміну від південно-західних, південних регіонів і Прикарпаття, де тренд становить 1,0-1,5 °C. Аномалії температури з 1900 по 2021 рік свідчать, що найхолодніші середньорічні значення були зафіксовані у 1933, 1956, 1976, 1985 і 1987 роках, тоді як найтепліші - у 2007, 2015, 2019 і 2020 роках. За період 1900-2021 рр. середньомісячна температура повітря в Україні значно зросла в холодні місяці (від жовтня до березня), варіюючи від 0,7 до 2,0 °C/100 років. В той час як, теплі місяці (від квітня до вересня) виявилися вищими на 1,0-1,9 °C/100 років. За нормою 1991-2020 років спостерігався загальний тренд потепління в межах 0,5–1,3 °C/10 років. Варто відзначити, що січень показав слабке зменшення темпів потепління на –0,1 °C/10 років. Індикатором сезонності кліматичних умов є амплітуда температури повітря на поверхні. В Україні середня амплітуда становила 12,7 ± 1,1 °C з 1900 по 2021 рік і 12,5 ± 0,8 °C з 1991 по 2020 рік. Аналіз амплітуди температури виявив загальну тенденцію зменшення значень A на –0,5 °C/100 років, в основному через потепління в холодні місяці. Однак з 1991 по 2020 рік спостерігається зростання тренду A на –0,001 оС/10 років, що пов'язане з великим підвищенням температури протягом теплих місяців. На основі аналізу індексів континентальності Johansson-Ringleb в Україні було визначено значення індексів як 59,3 ± 3,7 за період 1900-2021 рр. та 59,0 ± 3,4 за період 1991-2020 рр. Загальна тенденція свідчить про зменшення індексів на 0,4%/100 років. Проте з 1991 по 2020 рік виявлено протилежну тенденцію, яка показує зростання індексів на 6,4%/10 років. Представлено три сценарії змін середньорічної температури в Україні (SSP1-2.6, SSP2-4.5 і SSP3-7.0) відносно до доіндустріальних рівнів з кінця 19-ого століття на основі сценаріїв викидів парникових газів до 2100 року. S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine 2024-04-27 Article Article application/pdf https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/297227 10.24028/gj.v46i2.297227 Geofizicheskiy Zhurnal; Vol. 46 No. 2 (2024) Геофизический журнал; Том 46 № 2 (2024) Геофізичний журнал; Том 46 № 2 (2024) 2524-1052 0203-3100 en https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/297227/295357 Copyright (c) 2024 Svitlana Boychenko, N. Maidanovych https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 |
| spellingShingle | average annual and monthly surface air temperature temperature amplitude continentality indices temperature anomalies scenarios of annual average surface temperature changes Boychenko, S. Maidanovych, N. A century-long tendency of change in surface air temperature on the territory of Ukraine |
| title | A century-long tendency of change in surface air temperature on the territory of Ukraine |
| title_alt | Столітній аналіз зміни приземної температури повітря на території України |
| title_full | A century-long tendency of change in surface air temperature on the territory of Ukraine |
| title_fullStr | A century-long tendency of change in surface air temperature on the territory of Ukraine |
| title_full_unstemmed | A century-long tendency of change in surface air temperature on the territory of Ukraine |
| title_short | A century-long tendency of change in surface air temperature on the territory of Ukraine |
| title_sort | century-long tendency of change in surface air temperature on the territory of ukraine |
| topic | average annual and monthly surface air temperature temperature amplitude continentality indices temperature anomalies scenarios of annual average surface temperature changes |
| topic_facet | average annual and monthly surface air temperature temperature amplitude continentality indices temperature anomalies scenarios of annual average surface temperature changes середньорічна та середньомісячна приземна температура повітря амплітуда температури індекси континентальності аномалії температури сценарії зміни температури |
| url | https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/297227 |
| work_keys_str_mv | AT boychenkos acenturylongtendencyofchangeinsurfaceairtemperatureontheterritoryofukraine AT maidanovychn acenturylongtendencyofchangeinsurfaceairtemperatureontheterritoryofukraine AT boychenkos stolítníjanalízzmíniprizemnoítemperaturipovítrânateritorííukraíni AT maidanovychn stolítníjanalízzmíniprizemnoítemperaturipovítrânateritorííukraíni AT boychenkos centurylongtendencyofchangeinsurfaceairtemperatureontheterritoryofukraine AT maidanovychn centurylongtendencyofchangeinsurfaceairtemperatureontheterritoryofukraine |