4. Latvijas klimats un tā mainības raksturs

Klimats un ilgtspējīga attīstība

Redaktori: Māris Kļaviņš un Jānis Zaļoksnis.

Rīga: LU Akadēmiskais apgāds, 2016, lpp

Grāmata “Klimats un ilgtspējīga attīstība” izstrādāta un izdota Eiropas Ekonomikas zonas finanšu instrumenta 2009.–2014. gada perioda programmas “Nacionālā klimata politika” neliela apjoma grantu shēmas projektu “Kapacitātes celšana pētījumiem un pasākumiem sabiedrības zināšanu uzlabošanai par klimata pārmaiņām un to radītajām sekām” projekta “Klimata pārmaiņu izglītība visiem” ietvaros.

4.2. Gaisa temperatūra un tās mainības raksturs

Gaisa temperatūras režīmu un sadalījumu Latvijas teritorijā nosaka saņemtais Saules starojums, atmosfēras cirkulācijas īpatnības, kā arī Baltijas jūras, Rīgas līča un reljefa ietekme.

Relatīvi līdzenais reljefs ir cēlonis tam, ka virs Atlantijas okeāna izveidojušās siltās un mitrās jūras gaisa masas planetāro plūsmu ietekmē virzās no rietumiem uz austrumiem un iespiežas tālu Eiropas kontinentā. Tādēļ Latvijā gada vidējā temperatūra par 4–6 ºC, bet ziemā pat par 9 ºC pārsniedz mūsu platuma grādu vidējo temperatūru. Piekrastes rajonos ir mazākas temperatūras svārstības. Tā kā jūras ūdens ir vasarā uzkrājis lielu siltuma daudzumu, ziemas un rudeņi te ir siltāki nekā dziļāk sauszemē. Savukārt pavasari un vasaras piekrastē ir vēsākas, jo jūrā ūdens sasilst lēnāk nekā sauszeme.

Vidējā gada gaisa temperatūra Latvijas teritorijā pēc ilglaicīgiem novērojumiem no 1950. līdz 2010. gadam ir bijusi 6,0 ºC, bet pēdējo 30 gadu periodā (1981.–2010. gads) tā ir pieaugusi līdz 6,4 ºC. Augstākā gada vidējā gaisa temperatūra ir Baltijas jūras piekrastē, zemākā – Vidzemes un Latgales augstienes teritorijā. Kopumā vidējā gaisa temperatūra (1951.–2010. gads) Latvijas teritorijā ir mainījusies no 4,8 ºC (Zosēnos, Alūksnē) līdz 7,0 ºC (Liepājā). Vidējās gada gaisa temperatūras teritoriālajā sadalījumā atspoguļojas Baltijas jūras un Rīgas līča ietekme, t.i., gaisa temperatūras pazemināšanās meridionālā virzienā, attālinoties no jūras. Tikai pašos dienvidaustrumos gaisa temperatūras sadalījumā izpaužas pazemināšanās dienvidu–ziemeļu virzienā. Gaisa temperatūras sadalījumu ietekmē reljefs – zemāka temperatūra ir Kurzemes augstieņu, Vidzemes augstienes un Latgales augstienes teritorijā (sk. 4.2. att.).


4.2. att. Gada vidējā gaisa temperatūra, ºC, Latvijā (no 1950. līdz 2010. gadam).

Siltākais mēnesis (vidēji) Latvijas teritorijā ir jūlijs. Jūlija vidējā gaisa temperatūra Latvijas teritorijā ir 16,9 ºC (1950.–2010.gadā) bet, aprēķinot to pēdējo 30 gadu periodam (1981.–2010.gadam) tā ir pieaugusi līdz 17,4 ºC. Jūlija vidējā gaisa temperatūra mainās robežās no +18,2 ºC (Rīgā) līdz +16,3 ºC (Zosēnos) un 16,4 ºC (Pāvilostā, Stendē). Jūlijā gaisa temperatūra Latvijas rietumu daļā pazeminās virzienā no Baltijas jūras uz valsts centrālo daļu (sk. 4.3. att.). Īpaši izceļas Rīgas paaugstinātā gaisa temperatūra, kas ir spilgts pilsētvides ietekmes un gaisa temperatūras sadalījuma piemērs. Savukārt teritorijas kontinentālākajā austrumu daļā gaisa temperatūra nedaudz pazeminās dienvidu–ziemeļu virzienā. Jūlija mēneša zemākās vidējās temperatūras ir novērotas Vidzemes augstienes teritorijā.

4.3. att.  Jūlija vidējā gaisa temperatūra, ºC, Latvijā (1950.–2010. gadā)

Pēdējās desmitgadēs (1981.–2010. gadā) zemākā vidējā gaisa temperatūra Latvijas teritorijā visās novērojumu stacijās kopumā ir februārī: –3,6 ºC. Savukārt ilglaicīgā periodā (1950.–2010. gadā) tikai Latvijas kontinentālākajā daļā (Zīlāni, Gulbene, Rēzekne un Daugavpils, Alūksne) februāra vidējā gaisa temperatūra bija par 0,1–0,2 ºC augstāka par janvāra vidējo gaisa temperatūru. Aukstākā mēneša gaisa temperatūru atšķirības Latvijas teritorijā ir lielākas nekā tās ir jūlija mēnesī. Februārī tās ir robežās no –2,5 ºC (Ventspils) līdz –6,5 ºC (Alūksne). Februāra mēneša gaisa temperatūru sadalījumā labi iezīmējas Baltijas jūras un Rīgas līča ietekme (sk. 4.4. att.).


4.4. att. Februāra vidējā gaisa temperatūra, ºC, Latvijā (1950.–2010. gadā).

Absolūtais temperatūras maksimums +37,8 ºC tika fiksēts 2014. gada 8. augustā Ventspilī. Savukārt absolūtais temperatūras minimums –43,2 ºC Latvijas teritorijā novērots dienvidaustrumu daļā, Daugavpilī 1956. gada 8. februārī. Tādējādi ekstremālo gaisa temperatūru amplitūda veido 81,0 ºC. Mazākā gaisa temperatūras maksimālā amplitūda bijusi Baltijas jūras piekrastē (Kolkā), kur absolūtās maksimālās un absolūtās minimālās gaisa temperatūras starpība ir 63,5 ºC.

Gaisa temperatūrai Latvijas teritorijā ir raksturīga izteikta diennakts gaita ar lielākajām diennakts gaisa temperatūras svārstībām laikā no maija līdz jūlijam (9–12 ºC), mazākas diennakts gaisa temperatūras amplitūdas ir no novembra līdz janvārim (4–5 ºC).
21. gs. pirmā desmitgade (2001.–2010. gads) ar vidējo gaisa temperatūru +6,7 °C ir bijusi siltākā visā regulāru meteoroloģisko novērojumu vēsturē Latvijas teritorijā. Jāatzīmē arī, ka tā bijusi tikai par 0,1 °C augstāka nekā 20. gs. pēdējā desmitgadē (1991.–2000. gads).

Nepieciešams uzsvērt, ka temperatūras pieaugums nav novērojams vienmērīgi visa gada garumā, bet tam raksturīgas izteiktas sezonāla rakstura izmaiņas. Ilglaicīgā periodā no 1950.–2010. gadam statistiski nozīmīgākais gaisa temperatūras pieaugums ir novērots gada vidējām temperatūrām  (sk. 4.2. tabulu). Aprēķinātā vidējā skaitliskā pieauguma vērtība gada vidējām temperatūrām ir 0,26 ºC/10 gados. Lielākā vērtība – 0,31 ºC/10 gados ir iegūta Priekuļu novērojumu stacijā. Mēnešu griezumā statistiski nozīmīgākais pieaugums tika iegūts marta, aprīļa, augusta mēnešu vidējām gaisa temperatūrām. Statistiski nozīmīgas temperatūras izmaiņas periodā no 1950.  līdz 2010. gadam nav konstatētas jūnijā, oktobrī un decembrī. Svarīgi ir vēlreiz atgādināt par būtiskajām atšķirībām starp klimata rādītājiem – vidējotām vērtībām noteiktā reģionā, tās izsakot kā gada vai mēneša vidējo temperatūru un laikapstākļiem (laiku), kurus noteiktos posmos var raksturot neparasti augstas vai zemas temperatūras, līdz ar to ļaužu atmiņā saglabājot kādu vasaru kā „karstu” vai „aukstu un lietainu”. Tomēr klimatiskie rādītāji neapšaubāmi parāda klimata mainības raksturu un ļauj izvērtēt mainības tendences jeb trendus.

Tā kā klimatu, īpaši gaisa temperatūru, kā arī atmosfēras nokrišņus raksturo augsta mainība un noteiktu laikapstākļu veidu periodiska atkārtošanās (diennakts temperatūras mainības cikls, temperatūras mainības raksturs gada laikā), ir īpaši svarīgi, lai temperatūras un citu klimatu raksturojošo parametru mainības raksturs būtu izvērtēts, izmantojot matemātiskās statistikas metodes. Visus procesus dabā ietekmē ļoti daudz dažādu faktoru, no kuriem pētnieki parasti vēlas noskaidrot tos, kuru ietekme uz pētāmo parādību ir visbūtiskākā. Mērījumu dati satur gan informāciju par pētniekus interesējošiem faktoriem, gan arī nejaušās svārstības jeb „troksni”, ko rada visi pārējie faktori. Matemātiskās statistikas metodes ļauj izdalīt un novērtēt pētniekus interesējošo faktoru ietekmi uz šī „trokšņa” fona. Ja faktora vai faktoru ietekmes vērtējums paceļas virs „trokšņa” līmeņa, t.i., pārsniedz noteikta statistiskā kritērija vērtību, tad faktora ietekme ar noteiktu varbūtību tiek uzskatīta par ticamu, turpretī, ja šis vērtējums neatšķiras no „trokšņa” jeb nesasniedz kritērija vērtību, šādu secinājumu izdarīt nevar.

Klimata mainības izpētē mainības tendenču izvērtēšanai izmanto Manna-Kendala testu, kas ir īpaši izstrādāts klimatisko parametru mainības tendenču (trendu) izpētei. Manna-Kendala tests ļauj analizēt datu rindas pat tad, ja tajās ir iztrūkstošas vērtības (meteoroloģisko parametru novērojumi, piemēram, ir tikuši pārtraukti 1. un 2. pasaules kara laikā), kā arī datu rindas ar netipiskām (ļoti augstām vai zemām) vērtībām. Manna-Kendala testa pamatā ir tā sauktais rangu jeb pāru princips, pēc kura salīdzina divas novērojumu vērtības. Manna-Kendala testu var izmantot datu rindām, kam ir sezonāls vai sērijveida mainības raksturs, jo tas ļauj aprēķināt testa vērtības katram mēnesim atsevišķi. Pētāmā parametra mainības tendences ir statistiski būtiskas (p = 0,01), ja testa vērtība ir lielāka par 2 vai mazāka par –2.

4.2. tabula. Ilglaicīgo izmaiņu būtiskuma (Manna-Kendala testa vērtības) un izmaiņu intensitātes (Sens metode), raksturo par cik grādiem uz katriem 10 gadiem palielinājusies (pozitīvas vērtības) vai samazinājusies (negatīvas vērtības) gaisa temperatūra) noteikšana mēneša un gada vidējām gaisa temperatūrām

Gaisa temperatūra ir klimata mainības indikators, kas visbiežāk tiek izmantots, lai raksturotu globālās sasilšanas procesus. Gaisa temperatūras mainība viegli un saprotami parāda, ka notiek gaisa temperatūras paaugstināšanās pēdējo gadu desmitu laikā.
Gaisa temperatūras mainības raksturs Rīgā divu gadsimtu laikā parādīts 4.5. attēlā.


4.5. att. Vidējās gada gaisa temperatūras ilgtermiņa (1795.–2010. gads) izmaiņas un  lineārās tendences līkne pēc Rīga Universitāte novērojumu stacijas datiem.

Gada vidējais temperatūras pieaugums Rīgā laika posmā no 1795. gada līdz 2010. gadam ir 1,3 °C, bet augstākais tas ir pavasara mēnešos (maijā, aprīlī, martā), kā arī ziemas sākumā (decembrī).

Gaisa temperatūru Rīgā raksturo ievērojama mainības amplitūda – mēneša minimālā vidējā temperatūra (–17,1 ºC) novērota 1803. gada janvārī, bet maksimālā (+22,8 ºC) – 1914. gada jūlijā. Temperatūras ilgtermiņa mainību raksturo izteiktas gada vidējo temperatūru fluktuācijas (svārstības), tomēr, analizējot līknes, ir acīmredzams, ka temperatūras mainību kopš 20. gadsimta vidus raksturo izteikta tās paaugstināšanās tendence. 2002., 2010. un 2011. gadu vasaras sezonas ir bijušas vienas no siltākajām meteoroloģisko novērojumu vēsturē Latvijas teritorijā (sk. 4.3. tabulu), kad vidējā gaisa temperatūra bija robežās no 19,2 °C līdz 19,9 °C. Desmit aukstākās vasaras ar vidējo gaisa temperatūru no 13,6 °C līdz 15,2 °C pēc Rīga Universitāte novērojumiem raksturīgas 19. gs., kā arī līdz 20. gs. vidum. Novērojama arī iezīme, ka vidējās minimālās gaisa temperatūras paaugstinās vairāk nekā vidējās maksimālās gaisa temperatūras, kas ir galvenais temperatūras amplitūdas samazināšanās iemesls.

4.3. tabula. Desmit siltākās un aukstākās vasaras pēc Rīga Universitāte novērojumu rindām (1795.–2012. gads)


Gaisa temperatūras mainības raksturs Rīgā attēlo visai lielā reģionā norisošo klimata veidošanās procesu raksturu, kā tas redzams, salīdzinot gaisa temperatūras mainības raksturu Rīgā un Upsalā (sk. 4.6. att.), kas atrodas Zviedrijā (520 km attālumā no Rīgas). Kaut arī Upsala atrodas ievērojami tālāk uz ziemeļiem nekā Rīga un klimats šajā Zviedrijas pilsētā ir ievērojami aukstāks, tomēr gada vidējo temperatūru mainības raksturs ir līdzīgs (sinhrons). Tātad Rīgā 20. gadsimta otrajā pusē veiktie klimata pasiltināšanās procesa novērojumi ļauj analizēt norises un to raksturu Baltijas jūras reģionā.


4.6. att. Gaisa temperatūras mainības raksturs Rīgā un Upsalā.