Влияние пространственно-временных изменений температуры воздуха на пчеловодство в Якутии

Якутия; сельскохозяйственная зона; метеостанция; температура воздуха; тест Манна-Кендалла; продуктивно-лётные дни пчёл.

Введение

Анализ климатических изменений и их воздействия на сельское хозяйство становится всё более актуальным. Региональные исследования играют важную роль в разработке эффективных практических решений. Так, в Республике Саха (Якутия), которая расположена на севере Восточной Сибири, до начала XXI века не было аборигенных пчёл. Однако в последние годы в республике наблюдается быстрое развитие пчеловодства. В 2018 году здесь насчитывалось 347 пчелиных семей, а к 2023 году их число выросло в 3,3 раза, достигнув 1145 семей пчел (Васильев, 2023). В связи с активным развитием пчеловодства в Якутии необходимо провести исследование влияния местных климатических изменений, особенно температурных колебаний, на эту отрасль. Анализ температурных изменений поможет выявить потенциальные риски и преимущества, а также определить перспективы дальнейшего развития пчеловодства в этом регионе России.

Цель исследования – выявить на основе анализа долгосрочных 90-летних метеорологических рядов пространственно-временные закономерности изменения термического режима Якутии и дать прогностическую оценку биоклиматического потенциала региона для развития пчеловодства.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Рассчитать параметры многолетних климатических трендов методом наименьших квадратов (МНК) и верифицировать их надежность с помощью робастного непараметрического критерия Манна-Кендалла по 7 репрезентативным метеостанциям.

2. Провести пространственно-временное сопоставление вековой динамики среднемесячных температур воздуха и выявить географические закономерности проявления потепления в различных сельскохозяйственных зонах республики.

3. Проанализировать характер изменений термических условий в период активного пчеловодного сезона (май, июнь, июль).

4. Провести сравнительный анализ числа благоприятных дней для сбора нектара пчелами (продуктивно-лётных дней пчёл) в 40-х годах прошлого века и 20-х годах XXI века.

5. Сформулировать прогностические оценки, потенциальные возможности и риски для ведения пчеловодства в Якутии в условиях наблюдаемой трансформации климата.

Материалы и методы исследования

Работа проведена в 2026 году в Республике Саха (Якутия). Территория республики по комплексу природно-климатических, почвенных, географических и других факторов разделена на 6 сельскохозяйственных зон (Даянова и др., 2022), которые стали объектом изучения. Предметом исследования стал анализ пространственно-временных характеристик температурного режима в сельскохозяйственных зонах, с акцентом на взаимосвязь между температурными сдвигами и изменениями числа продуктивно-лётных дней пчёл. Проанализирована многолетняя динамика температуры воздуха на 7 метеостанциях: бухта Амбарчик (Арктическая сельскохозяйственная зона), Оймякон и Алдан (Горно-таежная зона), Амга (Заречная зона), Якутск (Центральная зона), Нюрба (Западная зона) и Ленск (Среднеленская зона) (рис. 1).

Рисунок 1. Сельскохозяйственные зоны Якутии и метеостанции

Базой исходных данных за период с 40-х годов прошлого века до 20-х годов XXI века послужили материалы, представленные на открытом портале «Погода и климат» (http://www.pogodaiklimat.ru).

Для верификации климатических трендов применялся непараметрический критерий Манна-Кендалла. В отличие от метода наименьших квадратов (МНК), этот робастный тест не требует нормального распределения данных и устойчив к экстремальным выбросам (Mann, 1945; Kendall, Gibbons, 1962), что делает его стандартом в современной климатологии. Метод основан на анализе знаков разностей между всеми последовательными парами элементов временного ряда (статистика S). На его основе рассчитана стандартизированная Z-статистика: положительные значения указывают на потепление, отрицательные – на похолодание. Статистическая значимость тренда определяется сравнением эмпирического значения Z с критическим порогом (при α = 0.05 порог Z_крит = 1.96). Значения Z > 1.96 подтверждают достоверность тренда и исключают случайные колебания. Предварительная очистка рядов от выбросов и аномалий, а также проверка на автокорреляцию не проводилась.

Число продуктивно-лётных дней пчёл определено путём суммирования дней в мае, июне и июле, когда среднесуточная температура превышала +15 °С. Пчелы вылетают из улья при температуре не ниже +8 °С, при этом они продуктивно собирают нектар при температуре выше +15 °С (Таранов, 1986).

Результаты исследования и их обсуждение

Авторами вначале проанализировано число продуктивно-лётных дней пчёл. Затем был совместно проведён анализ параметров линейных трендов среднемесячной температуры воздуха по всем 7 метеостанциям.

Итак, многолетняя динамика температуры воздуха на метеостанции бухта Амбарчик, расположенной в Арктической зоне, приведена в табл. 1.

Таблица 1. Анализ исходных данных метеостанции бухта Амбарчик

Местный климат остаётся чрезвычайно суровым, а пчеловодный сезон – очень коротким (всего 3-4 дня). Вывод очевиден: в настоящее время климат Арктики не подходит для разведения пчёл.

Изменения температуры воздуха на метеостанции Оймякон, расположенной в восточной части Горно-таёжной зоны, отражены в табл. 2.

Таблица 2. Анализ исходных данных метеостанции Оймякон

Климат Оймякона продолжает оставаться крайне суровым. За год в этом регионе насчитывается всего 15-18 продуктивно-лётных дней пчёл, при этом большинство из них выпадает на июль (13 дней). Этого числа дней явно недостаточно для успешного занятия пчелами в Оймяконе.

Метеостанция Алдан расположена в южной части Горно-таежной зоны. Анализ исходных данных метеостанции приведен в табл. 3.

Таблица 3. Анализ исходных данных метеостанции Алдан

В Алданском улусе за исследуемый период число продуктивно-лётных дней пчёл выросло на 7 дней, преимущественно за счет июня (5 дней). В наши дни общее число таких дней в период активного пчеловодного сезона достигло 44. Сегодня пчеловодство в улусе активно развивается.

Метеостанция Амга расположена в Заречной зоне (табл. 4).

Таблица 4. Анализ исходных данных метеостанции Амга

В настоящее время в Амгинском улусе число продуктивно-лётных дней пчёл составляет 55. Это число, по сравнению с 40-ми годами прошлого века, увеличилось на 8 дней, главным образом за счет мая (3 дня) и июня (4 дня).

Метеостанция Якутск расположена в Центральной зоне (табл. 5).

Таблица 5. Анализ исходных данных метеостанции Якутск

За последние девяносто лет в Центральной зоне республики число продуктивно-лётных дней пчёл увеличилось до 9. Наибольший рост наблюдается в мае (3 дня) и июне (5 дней). В настоящее время в активный пчеловодный сезон насчитывается 56 продуктивно-лётных дней. Пчеловодство в улусе успешно развивается.

Многолетняя динамика температуры воздуха, зафиксированной на метеостанции Нюрба, расположенной в Западной зоне, приведена в табл. 6.

Таблица 6. Анализ исходных данных метеостанции Нюрба

В Нюрбинском улусе число продуктивно-лётных дней пчёл выросло на 8, в основном за счёт июня (7 дней). Сейчас в активный пчеловодный сезон насчитывается 41 такой день. Среди других улусов Нюрба показывает самый низкий показатель по числу продуктивно-лётных дней пчел.

Метеостанция Ленск расположена в Среднеленской зоне (табл. 7).

Таблица 7. Анализ исходных данных метеостанции Ленск

За анализируемый период в Ленске число продуктивно-лётных пчел возросло на 10 дней, преимущественно за счет июня (7 дней). В итоге общее число таких дней достигло 48. Сегодня в улусе пчеловодство активно развивается.

Выводы

Анализ числа продуктивно-лётных дней пчёл выявил следующее.

1. В условиях Якутии для успешного занятия пчеловодством число продуктивно-лётных дней пчёл в период активного пчеловодного сезона должно составлять не менее 41 дня.

2. В июле за анализируемый период число продуктивно-лётных дней пчёл практически не изменилось. Если в 40-х годах прошлого века этот показатель составлял 25.4 дня, то в 20-х годах XXI века – 25.8 дня.

Анализ результатов исследования линейных трендов среднемесячных температур показал следующие значимые тенденции.

1. Синхронный весенний климатический сдвиг (макрорегиональный тренд).

Наиболее мощным, стабильным и пространственно однородным климатическим сигналом на всех исследуемых сельскохозяйственных зонах является интенсивный рост среднемесячных температур в марте, апреле и мае. Так, в марте для всех метеостанций без исключения зафиксированы сверхвысокие уровни статистической значимости тренда (p < 0.001), при этом эмпирические значения Z-статистики Манна-Кендалла достигают экстремальных величин: от + 4.20 (бухта Амбарчик) до + 5.38 (Якутск). Скорость линейного потепления в этот период варьирует от + 0.060 (бухта Амбарчик) до + 0.072 °C (Ленск) в год. С физико-географической точки зрения данный феномен указывает на то, что главным драйвером современного потепления в регионе является изменение интенсивности и повторяемости зимнего Азиатского (Сибирского) антициклона, пространственно-временная динамика которого претерпевает трансформацию в последние десятилетия (Sun et al., 2021).

Потепление в июне – ключевой благоприятный фактор для пчеловодства в Якутии. На всех метеостанциях зафиксированы значительные статистические тренды (p < 0.001), при этом Z-статистика Манна-Кендалла варьирует от + 3.12 (Оймякон) до + 4.48 (Якутск). Годовая скорость потепления в этот период составляет от + 0.028 °C (Ленск) до + 0.035 °C (Якутск). Июньское потепление не только увеличивает число продуктивно-лётных дней пчёл (до 7), но и способствует интенсивному цветению основных таежных и луговых медоносов.

2. Консервативность и термическая стабильность летне-осеннего сезона.

Разгар теплого сезона (июль, август) и начало осени (сентябрь), в противоположность весеннему периоду, характеризуются крайней устойчивостью и практически полным отсутствием статистически значимых изменений. На исследуемых метеостанциях тренды потепления в сентябре полностью нивелируются: значение Z снижается до уровня от + 0.10 (Якутск) до +1.30 (Амга, бухта Амбарчик) при p > 0.05.

В августе тенденция к потеплению климата статистически значима только на метеостанциях бухта Амбарчик (Z = + 2.09, p < 0.05) и Ленск (Z = + 2.30, p < 0.05). В июле же сигнал многовекового тренда выражен очень слабо. Этот контраст указывает на то, что в разгар теплого сезона синоптические процессы определяются преимущественно местным радиационным балансом и трансформацией воздушных масс над подстилающей поверхностью тайги (Скрябин и др., 1999). Локальные физико-географические механизмы успешно демпфируют макромасштабные флуктуации, обеспечивая стабильность температур в августе и сентябре («бабье лето»), что подтверждает неизменность инсоляционного режима региона за последние девять десятилетий.

Выявлено, что разгар лета остается наиболее устойчивым элементом климатической системы. Для отрасли пчеловодства это несет прогностическую стабильность. Температурный режим июля за исследуемый период не претерпел экстремальных изменений, сохраняя привычные многолетние нормы радиационного баланса, необходимые для максимального выделения нектара таежной растительностью (например, основным медоносом республики – кипреем узколистным).

3. Континентальная дихотомия зимнего периода.

В зимний сезон (декабрь, январь, февраль) географический вектор изменений претерпевает резкое разделение, зависящее от геоморфологических условий конкретных метеостанций. Во-первых, в Арктике зима остается суровой. Во-вторых, наблюдается очаг зимнего потепления в Центральной и Заречной сельскохозяйственных зонах. На метеостанциях Якутск и Амга обнаружен уникальный для региона вековой тренд резкого смягчения зим. Так, в январе на метеостанции Якутск зафиксирована максимальная для всего исследования скорость роста температур (+ 0.085 °C в год) при абсолютной статистической надежности (Z = + 5.38, p < 0.001). Также высоко значимый тренд сохраняется в декабре (Z = + 3.63, p < 0.001) и феврале (Z = + 5.28, p < 0.001). В-третьих, это блокировка потепления в Западной, Среднеленской и Горно-таежных сельскохозяйственных зонах. Так, на метеостанциях Ленск, Нюрба, Алдан, а также на Полюсе холода в Оймяконе тренды декабря и января оказываются полностью незначимыми (Z колеблется в пределах от + 0.70 (Оймякон) до + 2.12 (Нюрба) при p > 0.20).

Выявленная дихотомия обусловлена орографическими особенностями региона. В глубоких межгорных впадинах Восточной Якутии (в частности, в Оймяконской котловине) и замкнутых долинах запада республики при зимнем антициклогенезе формируются мощные приземные температурные инверсии. Этот инверсионный слой выхоложенного воздуха обладает высокой термодинамической устойчивостью. В результате адвекция тепла в свободной атмосфере, вызванная крупномасштабными климатическими изменениями, практически не проникает к земной поверхности. Это изолирует нижний слой тропосферы данных районов от глобальных термических трендов и обеспечивает стабильность экстремально низких зимних температур (Miller et al., 2021).

Заключение

Климатические изменения на территории Якутии за период 1936–2025 гг. не являются пространственно и сезонно однородными. Эмпирические данные доказывают, что потепление носит ярко выраженный весенне-раннелетний характер для всей территории республики.

Зимнее потепление имеет строго очаговой (долинно-центральный) характер и полностью блокируется мощными процессами выхолаживания и инверсий в межгорных депрессиях Северо-Востока и долинах Западной Якутии.

Сравнительный анализ температурных условий в мае, июне и июле показывает, что текущие климатические изменения в Якутии благоприятны для пчеловодства. Это объясняется увеличением числа продуктивно-лётных дней пчёл в мае и июне при сохранении стабильных погодных условий в июле.

Благодарности и финансирование

Работа выполнена в соответствии с договором о сотрудничестве между Якутским научно-исследовательским институтом сельского хозяйства имени М.Г. Сафронова и Башкирским научно-исследовательским центром по пчеловодству и апитерапии (№ 122 от 08 апреля 2025 г).

Список источников

1. Васильев Н.П. Перспективы развития пчеловодства как части органического рынка Республики Саха (Якутия) // Вестник Евразийской науки. 2023. Том 15. № 5.
2. Даянова Г.И. Протопопова Л.Д., Крылова А.Н., Никитина Н.Н. Пространственное зонирование сельских территорий Республики Саха (Якутия) // Международный сельскохозяйственный журнал. 2022. Том 65. № 5 (389). С. 449-458.
3. Скрябин П. Н., Скачков Ю. Б., Варламов С. П. Потепление климата и изменение термического состояния грунтов в Центральной Якутии // Криосфера Земли. 1999. Т. 3. № 3. С. 32-40. https://doi.org/10.31242/2618-9712-2023-28-3-398-414.
4. Таранов Г.Ф. Корма и кормление пчел. 2-е изд., переаб. и доп. М.: Россельхозиздат, 1986. С. 16.
5. Kendall M. G., Gibbons J. D. Rank correlation methods. London: Charles Griffin, 1962. 199 p.
6. Mann H. B. Nonparametric tests against trend // Econometrical: Journal of the Econometric Society. 1945. Vol. 13. № 3. P. 245-259.
7. Miller J. R., Fuller J. E., Puma M. J., Finnegan J. M. Elevation-dependent warming in the Eastern Siberian Arctic // Environmental Research Letters. 2021. Vol. 16. № 2. Art. 024044. DOI: 10.1088/1748-9326/abdbe2.
8. Sun C., Zuo J., Shi X. et al. Diverse Inter-Annual Variations of Winter Siberian High and Link With Eurasian Snow in Observation and BCC-CSM2-MR Coupled Model Simulation // Frontiers in Earth Science. 2021. Vol. 9. Art. 761311. DOI: 10.3389/feart.2021.761311.

References

1. Vasilev N.P. Prospects for the development of beekeeping as part of the organic market of the Republic of Sakha (Yakutia) // Bulletin of Eurasian Science. 2023. Volume 15. No. 5. (in Rus)
2. Dayanova G.I. Protopopova L.D., Krylova A.N., Nikitina N.N. Spatial zoning of rural areas of the Republic of Sakha (Yakutia) // International Agricultural Journal. 2022. Volume 65. No. 5 (389). P. 449-458. (in Rus)
3. Scriabin P. N., Skachkov Yu. B., Varlamov S. P. Climate warming and changes in the thermal state of soils in Central Yakutia // Cryosphere of the Earth. 1999. Vol. 3. No. 3. pp. 32-40. https://doi.org/10.31242/2618-9712-2023-28-3-398-414. (in Rus)
4. Taranov G.F. Feed and feeding of bees. 2nd ed., ed. and additional M.: Rosselkhoznadzor, 1986. P. 16. (in Rus)
5. Kendall M. G., Gibbons J. D. Rank correlation methods. London: Charles Griffin, 1962. 199 p.
6. Mann H. B. Nonparametric tests against trend // Econometrical: Journal of the Econometric Society. 1945. Vol. 13. № 3. P. 245-259.
7. Miller J. R., Fuller J. E., Puma M. J., Finnegan J. M. Elevation-dependent warming in the Eastern Siberian Arctic // Environmental Research Letters. 2021. Vol. 16. № 2. Art. 024044. DOI: 10.1088/1748-9326/abdbe2.
8. Sun C., Zuo J., Shi X. et al. Diverse Inter-Annual Variations of Winter Siberian High and Link With Eurasian Snow in Observation and BCC-CSM2-MR Coupled Model Simulation // Frontiers in Earth Science. 2021. Vol. 9. Art. 761311. DOI: 10.3389/feart.2021.761311.

Статья поступила в редакцию 10 июня 2026 г.

Поступила после доработки 24 июня 2026 г.

Принята к печати 28 июня 2026 г.

Received 10, June, 2026

Revised 24, June, 2026

Accepted 28, June, 2026