Northern Water Problems Institute, Karelian Research Centre, RAS, Petrozavodsk, Russiа
DOI:
https://doi.org/10.17072/2079-7877-2021-2-110-120Keywords:
atmospheric drought, aridity, climate change, extreme weather events, meteorological aridity indicesAbstract
Agrometeorological events that are dangerous for crops include droughts, dry winds, frosts, heavy rains, hail, strong winds, and dust storms. The most common and dangerous are droughts and dry winds.Drought is a natural phenomenon that is one of the most complex and least studied natural hazards, capable of causing irreparable damage to ecosystems with a wide impact on water resources, agricultural production, ecosystem functions, the environment, local and global economies. The article is a review that presents some of the most frequently and widely used drought indices and indicators in the last two decades, summarizes the results of atmospheric drought research using these indices, demonstrates the relationship between the occurrence of atmospheric drought in various regions of Central Asia and the characteristics of its severity depending on the types of large-scale atmospheric circulation. We compared meteorological and remote sensing indices and identified favorable indices for parameterization and monitoring of droughts. The papers presented in the review provide valuable scientific information and possible directions for further research on drought in Central Asia.References
Байшоланов С.С. О повторяемости засух в зерносеющих областях Казахстана // РГП «Казгидромет», Гидрометеорология и экология. Алматы, 2010. № 3. С. 27–38.
Байшоланов С.С. Оценка засушливых явлений в северной зерносеющей территории Казахстана // Фізична географія та геоморфологія. 2016.
Груза Г.В., Ранькова Э.Я., Клещенко Л.К., Аристова Л.Н. О связях климатических аномалий на территории России с явлением Эль-Ниньо – Южное колебание // Метеорология и гидрология. 2002. № 5. С. 32–51.
Изменение климата: Обобщенный доклад Межправительственной группой экспертов по изменению климата / под ред. Р.Т. Уотсона и др. Женева, 2007. 104 с.
Исаев Э.К., Омурзакова Ш.А. О возможности выявления и моделирования засух в Кыргызстане // Вестник КРСУ. 2019. Т. 19. № 8.
Исследование и прогнозирование засух в Казахстане: отчет о НИР (заключительный) / РГП «Казгидромет»; Рук. С.А. Долгих ГР № 0116РК00179; Инв. № 0211РК00434. Астана, 2010. 284 с.
Исследование по оценке проблем засухи и моделей мониторинга засух в Центральной Азии / Центр по чрезвычайным ситуациям и снижению риска стихийных бедствий; рук. В.Г. Сальников, А. Подрезов. Астана, 2020. 57 с.
Клименко В.В. Почему замедляется глобальное потепление? // Доклады Академии наук РФ. 2011. Т. 440. № 4. С. 536–539.
Переведенцев Ю.П., Шантилинский К.Н., Важнова Н.А., Наумов Э.П., Шумихина А.В. Изменения климата на территории Приволжского федерального округа в последние десятилетия и их взаимосвязь с геофизическими факторами // Вестник Удмуртского университета. 2012. Вып. 4. С. 122–135.
Сальников В.Г., Турулина Г.К., Полякова С.Е., Скакова А.А. Крупномасштабные атмосферные процессы и засушливость в Казахстане // Вестник. КазНу. Экологическая серия. 2013. № 2(1).
Спивак Л.Ф., Витковская И.С., Терехов А.Г., Батырбаева М.Ж. Мониторинг долговременных изменений растительного покрова аридных и полуаридных зон Казахстана с использованием данных дистанционного зондирования // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т. 8. №1. С. 163-169.
Черенкова Е.А. Опасная атмосферная засуха на европейской части России в условиях современного летнего потеплении // Фундаментальная и прикладная климатология. 2017. Вып. 2 С. 130–143.
Anderson LO, Malhi Y, Araga˜o LEOC, Ladle R, Arai E, Barbier N, Phillips O. Remote sensing detection of droughts in Amazonian forest canopies // New Phytologist, 2010. № 187. Р. 733–750.
Barlow M., Cullen H., Lyon B. Drought in central and southwest Asia: La Nina, the warm pool, and Indian Ocean precipitation. J. Clim, 2002. Р. 700.
Groll M., Opp C., Aslanov I. Spatial and temporal distribution of the dust deposition in Central Asia – results from a long-term monitoring program. Aeolian Res. 2013. Р. 49–62 URL: https://doi.org/10.1016/j.aeolia.2012.08.002.
Hao G., Anming B. Spatial and temporal characteristics of droughts in Central Asia during 1966–2015 // Science of the Total Environment. 2018.
Huang A., Zhou Y., Zhang Y., Huang D., Zhao Y., Wu H. Changes of the Annual Precipitation over Central Asia in the Twenty-First Century Projected by Multimodels of CMIP5. J. Clim, 2014.
Issanova G., Abuduwaili J. Aeolian Processes in the Arid Territories of Central Asia. Springer. 2017.
Kulikova A.,. Kruglova E.N, Kikteva D.B., Sal’nikov V.G. Practical Predictability of the Standardized Precipitation Index on Monthly and Sea sonal Timescales. Russian Meteorology and Hydrology. Pp. 582–593. 2017.
Lioubimtseva E., Cole R. Uncertainties of Climate Change in Arid Environments of Central Asia. Reviews in Fisheries Science and Aquaculture, 2006. P. 29–49. URL: http://doi.org/10.1080/10641260500340603.
Lioubimtseva E., Henebry G.M. Climate and environmental change in arid Central Asia: impacts, vulnerability, and adaptations. J. Arid Environ. 2009. Vol. 73. P. 29–49. URL: http://doi.org/10.1016/j.jaridenv.2009.04.022.
Loboda T.V., Giglio L., Boschett, L., Justic, C.O. Regional fire monitoring and characterization using global NASA MODIS fire products in dry lands of Central Asia. Front. Earth Sci. 2012. Р. 196–205.
MetOffice, 2014. Climate risk an update on the science. Met Office, Handley Center, Devon. UK. P. 9.
Patel N. R., Parida B. R., Venus V., Saha S. K., Dadhwal V. K. Analysis of agricultural drought using vegetation temperature condition index (VTCI) from Terra/MODIS satellite data. Environmental Monitoring and Assessment December 2011.
Qi J., Kulmatov R., An overview of environmental issues in Central Asia. Environmental Problems of Central Asia and Their Economic, Social and Security Impacts. Springer, 2008.pp. 3–14.
Qi J.G., Bobushev T.S., Kulmato, R., Groisman P., Gutman G. Addressing global change challenges for Central Asian socio-ecosystems. Front. Earth Sci, 2012. URL: https://doi.org/10.1007/s11707-012-0320-4.
Randerson J.T., Chen Y., van der Werf G.R., Rogers B.M, Morton D.C. Global burned area and biomass burning emissions from small fires. // J. Geophys. 2012.
Spivak L., Vitkovskaya I., Batyrbayeva M., Terekhov A. Detection of Desertification Zones Using Malti-Year Remote Sensing Data. NATO Science for Peace and Security Series. // Environmental Security Use of Satellite and InSitu Data to Improve Sustainability, Springer, 2010. P. 235–241.
World Meteorological Organization (WMO) and Global Water Partnership (GWP), 2016: Handbook of Drought Indicators and Indices (M. Svoboda and B.A. Fuchs). Integrated Drought Management Programme (IDMP), Integrated Drought Management Tools and Guidelines Series 2. Geneva.
Xu H.J., Wang X.P., Zhang X.X. Decreased vegetation growth in response to summer drought in Central Asia from 2000 to 2012. // Int. J. Appl. Earth Obs. 2016. Р. 402.
Xu Y.; Lin Z., Wu C. Spatiotemporal Variation of the Burned Area and Its Relationship with Climatic Factors in Central Kazakhstan. Remote Sens. 2021. URL: https://doi.org/10.3390/rs13020313.
Xu H.J., Wang X.P., Zhang X.., Decreased vegetation growth in response to summer drought in Central Asia from 2000 to 2012. Int. J. Appl. Earth Obs. 2016. URL: https://doi.org/10.1016/j.jag.2016.07.010.
Yin G., Hu Z., Chen X., Tiyip T. Vegetation dynamics and its response to climate change in Central Asia. J. Arid Land. 2016. URL: http://doi.org/10.1007/s40333- 016-0043-6.
Zhao X., Li Z., Zhu Q., Zhu D., Liu H. Climatic and drought characteristics in the loess hilly-gully region of China from 1957 to 2014. PLoS One 12, 2017.
Zhi Li, Yaning Chen, Gonghuan Fang, Yupeng Li. Multivariate assessment and attribution of droughts in Central Asia // Scientific reports. 2017.
