Оценка основных климатических показателей одного из регионов страны, Основные погодно-климатические особенности, наблюдавшиеся в Северном полушарии Земли в 2017 г.
При вторжении холодных арктических масс возможны и более ранние сроки наступления первых заморозков и выпадение первого снега. В США на восточном побережье за 3 часа выпало более 70мм дождя. Решение о возможности поставок указанных в данном пункте изделий в исполнении У принимается по согласованию между заказчиком, изготовителем и проектантом, а для экспортируемых изделий - также экспортирующей организацией после изучения данных о значении климатических факторов в данном географическом пункте. На севере, хотя осадков было мало, но они порой выпадали в виде снежных зарядов с метелями. По направлению на север и на восток увеличивается годовая амплитуда температур и понижаются зимние температуры.
В настоящей работе для характеристики циркуляционных условий формирования климата в основном использованы указанные литературные источники.
Положение Баренцева моря в высоких широтах, непосредственная связь его с Атлантическим океаном и Центральным Арктическим бассейном определяют основные черты климата моря. Большая меридиональная протяженность моря, поступление теплых атлантических вод на юго-западе и приток холодных вод из Арктики через северо-западные и северо-восточные границы моря создают значительные климатические различия на его пространстве.
Вследствие особенностей в распределении облачности над Арктическим бассейном, наименьшая за год суммарная радиация поступает на Баренцево море, а между тем здесь более теплый климат в сравнении с другими арктическими морями. Это свидетельствует о меньшей роли солнечной радиации как климатообразующего фактора по сравнению с другими факторами, формирующими климат Арктики, — циркуляцией атмосферы и подстилающей поверхностью.
В целом циркуляционные процессы над Баренцевым морем зависят от макросиноптических процессов над всем северным полушарием. В значительной степени также определяются они особенностями подстилающей поверхности— системой холодных и теплых течений, степенью покрытое льдом поверхности моря.
Баренцево море в течение всего года находится под влиянием воздушных масс арктического и атлантического происхождения. Кроме того, северная часть Баренцева моря сама является очагом формирования арктического, а южная — морского полярного воздуха [].
Зимой над юго-восточной частью моря в отрогах сибирского антициклона может формироваться континентальный полярный воздух.
Но эти условные границы областей формирования воздушных масс с различными физическими свойствами могут претерпевать значительные изменения в связи с изменениями атмосферной циркуляции.
Арктический воздух, который формируется в основном над льдами полярного бассейна, поступает в район Баренцева моря с ветрами северных направлений.
Над частью моря, покрытой льдами, эти массы воздуха могут застаиваться в областях высокого давления и дополнительно выхолаживаться. При перемещении к югу над свободной ото льда теплой поверхностью моря они прогреваются в нижних слоях и приобретают неустойчивую стратификацию, в результате чего над морем выпадают осадки «зарядами».
Арктический воздух, притекающий с северо-западными ветрами со стороны Гренландского и Норвежского морей, имеет более высокую температуру и характеризуется большей неустойчивостью, чем воздушные массы, поступающие через северные районы Баренцева моря, так как проходят значительно большие расстояния над теплой водной поверхностью. Континентальный полярный воздух, который формируется в основном в антициклоне над Сибирью, а также над севером европейской территории Союза и частично над юго-востоком Баренцева моря, выносится на акваторию с ветрами восточной четверти горизонта.
По своим термическим свойствам он мало отличается от арктического, а иногда его температура может быть ниже, чем температура арктического воздуха. Морской полярный воздух, формирующийся над Атлантическим океаном, переносится на акваторию Баренцева моря исключительно в теплых секторах циклонов, которые перемещаются преимущественно вдоль теплых морских течений. В холодный период года приток морского полярного воздуха приводит к потеплению, к пасмурной погоде с низкой слоистой облачностью и моросящими осадками.
Массы полярного воздуха отделяются от холодного, сухого арктического воздуха зоной арктического фронта, возникающего главным образом вследствие различия температуры и влажности этих масс. На рис. Кинематической основой атмосферных фронтов является поле деформации, которое характеризуется обширной барической ложбиной, простирающейся от исландской депрессии в направлении на Новую Землю.
Развитие циклонов над Баренцевым морем почти всегда связано с наличием арктического фронта. Фронтогенез в зоне ложбины наиболее активен, когда исландский минимум расположен севернее своего среднего зимнего положения. В этом случае активный вынос теплого воздуха с юго-запада происходит в более северные районы моря, где вызывает резкие изменения в температуре воздуха, в режиме облачности и осадков.
Направления движения барических образований довольно определенны для разного времени года. Когда центр депрессии над Исландией смещается несколько к востоку от среднего положения, перемещение циклонов происходит по траектории IV. Сравнительно реже циклоны, движущиеся по траектории II, приобретают юго-восточную составляющую и продолжают путь по траектории V.
Средняя продолжительность около 4 сут. Суммарное число дней с циклонической циркуляцией с учетом ложбин и размытых циклонических полей достигает 21—23 табл. Число дней за месяц с глубокими циклонами с давлением в центре гПа и менее зимой равно 5—7. Интенсивные и глубокие циклоны, проходящие с резко выраженным изобарическим полем, сопровождаются усилением ветра до штормового, а иногда до ураганной силы.
Антициклонические поля зимой наблюдаются реже, чем в теплое время года. В среднем насчитывается от 7 до 9 сут в месяц с антициклонами, гребнями и размытыми антициклоничеокими полями разного вида. Перемещение антициклонов в январе осуществляется по траектории VI см. В среднем отмечаются вторжения двух-трех антициклонов в месяц. Мощные антициклоны с давлением гПа и более наблюдаются не ежегодно: от 3 до 9 сут за 10 лет в каждом из зимних месяцев. При вторжениях холодных масс воздуха со стороны Карского моря по траектории VII наблюдается особенно значительное понижение температуры воздуха.
В теплый период года наиболее холодными являются также массы арктического воздуха, перемещающиеся из Арктики и северных районов моря, еще покрытых льдами. С ними связаны понижения температуры воздуха, особенно резкие на юге моря. Полярный континентальный воздух формируется в это время года на материке южнее акватории Баренцева моря. Прогретые над континентом в условиях длинного светового дня пр« большом притоке солнечного тепла воздушные массы выносятся на акваторию моря с более высокой температурой, чем в других воздушных массах.
Это происходит при смещении циклонов по траекториям IV, V см. Поступая на относительно холодную водную поверхность, массы континентального воздуха охлаждаются в нижних слоях, при этом образуются низкая слоистая облачность и туманы, ухудшается видимость.
При продвижении к северу и северо-востоку он подвергается интенсивному выхолаживанию в нижних слоях, особенно над холодными морскими течениями и над льдами в северной части моря. Это сопровождается также усиленной конденсацией водяного пара, образованием туманов и слоистой облачности. Траектории циклонов, с которыми поступает морской полярный воздух, в теплое время года проходят над прогретым континентом Европы, но южнее их зимних положений траектории I, II.
Характер летнего среднего барического поля существенно отличается от зимнего. Депрессия в районе Исландии хотя и сохраняется, но значительно уменьшается по площади и глубине. Над Баренцевым морем наблюдается повышенный фон атмосферного давления. Среднее число дней с циклонической циркуляцией уменьшается до 14—15 в месяц, а с глубокими циклонами — до 1,1 —1,3. Повторяемость антициклонической циркуляции, наоборот, увеличивается вдвое по сравнению с зимой 15—16 сут в месяц , хотя мощные антициклоны проходят реже, чем в другие сезоны см.
Наиболее характерными являются холодные и низкие антициклоны, которые образуются и поддерживаются благодаря влиянию холодной поверхности моря.
Баренцево море относится к числу арктических ледовитых морей. Зимой льдами покрываются его северная и восточная части, а юго-западная акватория моря на удалении 80— миль от норвежского и Мурманского берегов не замерзает даже в самые суровые зимы.
Среднее положение границы ледяного покрова проходит от о. Северная часть моря очищается от льда в августе—сентябре аномально теплых лет []. Вследствие различной теплопроводности, излучательной и отражательной способности, водная поверхность, ледовые поля различного возраста и степени сплоченности по-разному влияют на формирование потоков тепла, влаги и солнечной радиации. Эти различия в отражательной способности поверхности моря приводят к тому, что последние получают разное количество тепла от Солнца при равных условиях поступления его.
Это сказывается и на значениях радиационного баланса — на его приходной части. Кроме того, эффективное излучение поверхности моря с неодинаковой температурой лед, вода , которое происходит также при различных условиях облачности и влагосодержания атмосферы над водой оно больше , отражается на расходной части радиационного баланса.
Сказанное относится не только к физически неоднородным поверхностям, а также и к областям холодных и теплых морских течений, хотя влияние их на составляющие радиационного баланса опосредованное — через метеорологические величины. Водным массам с их большой теплоемкостью принадлежит огромная роль в формировании климата, как второму источнику тепла. В виде теплого Нордкапокого течения они поступают из Атлантики и, трансформируясь, распространяются до берегов Новой Земли.
Под их влиянием на море и омываемых ими берегах создается особый климат с относительно теплой зимой и малой годовой амплитудой температуры воздуха. В районе Мурманска наблюдается такая же средняя месячная температура января, как в Волгограде, расположенном значительно южнее, в то время как на ст. Основной теплообмен между атмосферой и морем происходит в районе теплых течений в виде турбулентного потока и затрат тепла на испарение.
Северная половина моря находится в зоне преобладания холодных арктических вод. Происходит сгущение изотерм вдоль кромки льдов, вследствие уменьшения притока тепла в атмосферу из моря с изменением физического состояния его поверхности, аналогичное тому, как это происходит у побережья континентов под влиянием охлаждающего действия их. Как следствие влияния подстилающей поверхности в районе действия холодного Надеждинско- Медвежинского течения, можно отметить также увеличенную повторяемость зоны облачности, туманов, плохой видимости при прохождении относительно теплых воздушных масс в летнее время.
Состояние подстилающей поверхности в той или иной степени влияет на циркуляцию атмосферы. Над относительно теплыми атлантическими водами в холодный период года воздушные массы интенсивно прогреваются в нижних слоях, создавая дополнительные условия для поддержания повышенной циклонической деятельности над морем, что подтверждается положением траекторий циклонов, направленных вдоль теплых течений [19, ].
Береговая зона, острова и архипелаги также оказывают влияние на атмосферные процессы. Под воздействием арх.
Новая Земля нарушается обычное движение циклонов в восточном направлении [19]. Особенно существенно искажающее влияние их на ветровой поток. Оно выражается в завышении повторяемости определенных направлений ветра. В долинах рек, фьордах, заливах и губах южного побережья, ориентированных меридионально, возрастает повторяемость преобладающих в сезоне направлений ветра или смежных с ними южной четверти зимой, северной — летом.
Результатом видоизменения общего движения атмосферы под влиянием рельефа Новой Земли является известное всем явление новоземельской боры. Деформация существующего общего потока воздуха под воздействием Новоземельской возвышенности сказывается как на направлении, так и на его силе, создавая своеобразный ветровой режим [53]. По исследованиям 3. Прик [], преобладающее горизонтальное расстояние, на которое распространяются такие местные ветры в сторону моря, составляет 20—30 км.
Обычно влияние местных условий горноберегового рельефа в западном секторе Арктики составляет 2—8 км. При равнинном береговом рельефе или пересеченном на правление ветра, наблюдаемое на береговой станции, может характеризовать район моря на расстоянии — км от берега. Шпицберген []. В узких долинах и проливах, ориентированных по направлению преобладающих ветров, средняя скорость воздушного потока возрастает Кольский залив, прол.
Маточкин Шар. Происходит усиление ветра на выступающих мысах в районе Канина Носа, у северного побережья о. Колгуев и в других районах. Зимой охлаждающее, а летом — прогревающее влияние континентов проявляется в относительном увеличении горизонтальных градиентов температуры воздуха вдоль побережья. Хотя такие дни здесь крайне редки [].
О влиянии подстилающей поверхности как климатообразующего фактора на режим отдельных метеорологических величин и явлений в различные сезоны будет более подробно сказано в соответствующих главах.
Для определения границ естественных климатических сезонов применяются разные критерии. Одни авторы используют повторяемость и продолжительность различных типов атмосферной циркуляции [], другие — характеристики метеорологических величин: температуры, облачности, давления [54, J.
Королькова [] для арктических районов использовала графики годового хода средней месячной температуры воздуха, среднего месячного давления и повторяемости пасмурного неба 8—10 баллов по многолетним данным, при этом годовой ход давления воздуха взят в качестве вспомогательного критерия. Климатический сезон года характеризуется определенным соотношением климатообразующих факторов: радиационных и циркуляционных процессов, состояния подстилающей поверхности.
Распределение очагов тепла и холода способствует возникновению определенной формы циркуляции, соответствующей сезону. Состояние подстилающей поверхности усиливает или ослабляет механизм общей циркуляции атмосферы [76].
Возникновение аномалий в энтальпии вод, в направлении и интенсивности океанических течений, изменение ледовитости морей, сход и залегание снежного покрова так или иначе влияют на атмосферные процессы.
А изменение в циркуляции атмосферы влияет через поле облачности на ход солнечной радиации. В конечном итоге структура и границы сезонов тесно связаны с циркуляцией атмосферы — развитием циклонической и антициклоничеокой деятельности в конкретных районах, с определенной направленностью воздушных течений, с проявлением преобладающей сезонной формы циркуляции в режиме различных метеорологических величин, т.
Наступление сезона сопровождается определенными явлениями, местными признаками, увеличением или уменьшением изменчивости элементов метеорологического режима. Давление воздуха определяет физическое состояние всей толщи атмосферы, обусловливает возникновение определенных ветровых потоков. Поэтому наиболее обоснованным для деления года на сезоны является изменение циркуляции атмосферы.
Зимой ложбина исландского минимума, направленная вдоль теплого Северо-Атлантического течения, простирается на Баренцево море. Над Арктикой находится область повышенного давления [19]. Такая картина распределения давления сохраняется до апреля включительно, хотя в апреле ложбина вырисовывается на фоне более высокого давления, чем в середине зимы.
Признаком смены зимнего сезона весенним может служить довольно резкое изменение барического рельефа, исчезновение зимней ложбины, с чем связано уменьшение повторяемости ветров юго-западной четверти горизонта на юге моря. Как видно из табл. В северо-восточной части моря на ст. Мыс Желания повторяемость ветров преобладающего юго-восточного направления в апреле такая же, как и в середине зимнего сезона, и лишь в мае эти ветры наблюдаются заметно реже.
Средняя месячная температура воздуха на большей части моря в апреле сохраняется на уровне температуры декабря—января, а в некоторых районах даже несколько ниже. К весне продолжительность солнечного сияния возрастает с увеличением долготы дня и уменьшением облачности и достигает максимума с мая по июль. В среднем за месяц летом полностью пасмурных дней бывает от 1 до 5.
Равнинный рельеф территории области способствует свободному проникновению воздушных масс с Атлантического и Северного Ледовитого океанов, а также из континентальных районов южной и восточной части страны. Большое влияние на климат региона оказывает Атлантический океан.
Морские умеренные воздушные массы, формирующиеся над Атлантикой, поступают на территорию области ещё малотрансформированными. Воздух этот влажный, сравнительно тёплый зимой и прохладный летом.
Определённое воздействие на климат области оказывает континентальный умеренный воздух, приходящий из восточных районов страны, холодный зимой и тёплый летом. Кроме того, на формирование климата влияют ещё арктические морские и континентальные воздушные массы, вызывающие очень холодную погоду зимой, заморозки весной и осенью и прохладную погоду летом. Летом арктические воздушные массы нередко становятся причиной засухи. В некоторой степени на климат области, особенно южных её районов, оказывает влияние тропические воздушные массы, морские, приходящие со Средиземноморья, и континентальные, приходящие из районов Средней Азии и Казахстана.
Приход тропического континентального воздуха вызывает летом сильную жару и засуху. В полосе, разделяющей качественно различные воздушные массы, возникают фронтальные зоны, климатообразующее значение которых состоит в том, что в них развиваются циклоны, приносящие на территорию области основную массу атмосферных осадков.
Особенно подвержена циклонической деятельности северная половина области. Циклоны поступают преимущественно с Атлантики, нередко наблюдаются их серии, когда на смену одному циклону приходит другой. Серии циклонов часто заканчиваются формированием антициклона.
В зависимости от продолжительности пребывания циклонов или антициклонов над территорией области преобладает пасмурная погода с осадками или, напротив, малооблачная. Особенно активно протекает циклоническая деятельность в зимний период. В первом случае в Нижегородской области устанавливаются затяжные оттепели, туманы и гололедные явления. Во втором — в тыловую часть циклонов затекает арктический воздух, вызывая похолодания со снегом и метелями. Иногда циклоны зимой смещаются со Средиземного и Черного морей, вызывая резкое потепление с осадками и сильные восточные ветры, но в этом случае потепление бывает кратковременным.
Антициклоны на территорию области приходят со Скандинавии или Карского моря, обусловливая очень морозную и сухую погоду.
Для зимнего периода характерным атмосферным процессом является развитие сибирского антициклона и усиление его гребня, при сильном развитии которого происходит вынос холодного воздуха из-за Урала на Нижегородское Поволжье. С наступлением теплого сезона года циклоническая деятельность заметно ослабевает. Преобладают антициклоны и малоподвижные циклоны.
Летом наблюдается усиление отрога азорского антициклона, с которым связана теплая сухая погода. Но особенно жаркая и засушливая погода устанавливается в Нижегородской области при выносе сухого воздуха из Казахстана и Нижнего Поволжья, где формируется стационарный антициклон. Иногда такой антициклон становится блокирующим, он надолго «закрывает» путь западным ветрам, как было, например, летом года. С выходом средиземноморских циклонов летом на европейскую часть России устремляется влажный тропический воздух, который, встречаясь с местными воздушными массами, вызывает сильное развитие конвекции, а следовательно, ливни, грозы и шквалы.
Прохождение западных циклонов с Атлантики обусловливает на территории области похолодание и затяжные дожди. С приходом Скандинавского антициклона происходит вторжение арктического воздуха, погода при этом устанавливается сухая и прохладная, в начале и в конце лета вероятны заморозки.
Летом арктический воздух быстро прогревается, и так как он очень сухой, то, как правило, на территории Нижегородского региона возникает засуха. С прохождением циклонов связаны резкие перепады атмосферного давления, особенно в зимнее время года.
Максимальное значение атмосферного давления было зарегистрировано в декабре г. Перепады атмосферного давления приводят к возникновению ветров.
Чем значительнее перепады, то есть чем больше барический градиент, тем устойчивее по направлению и сильнее ветер. Штиль отсутствие ветра у нас наблюдается довольно редко. Большую часть года, с ноября по апрель, преобладают юго-западные и южные ветры. В мае-июне повторяемость южных и юго-западных ветров примерно равна повторяемости северных и северо-западных; в июле-августе преобладающими становятся западные и северо-западные, а осенью наиболее вероятны западные ветра.
С циркуляцией атмосферы связано влагосодержание воздуха, выпадение осадков, их режим и характер увлажнения. В течение года осадки на территории области выпадают неравномерно. В холодный период, с ноября по март, осадки выпадают преимущественно твердые снег, снежная и ледяная крупа, изморозь , в теплый период преобладают жидкие дождь, морось. Для переходных сезонов характерны смешанные осадки снег с дождем, мокрый снег. В среднем наибольшее количество осадков 70—80 мм приходится на июль, а наименьшее 20—25 мм на март.
В целом за год с осадками наблюдается около дней, причем в холодный период преобладают обложные и моросящие осадки, а в теплый — ливневые. В теплое время года возможно выпадение осадков в виде града. Но явление это довольно редкое, так как град обычно выпадает пятнами или полосами, имеющими ширину несколько сот метров и длину несколько километров.
Число дней с градом за лето в среднем составляет 1—2, и ни в один из месяцев град не наблюдается ежегодно. Наибольшая вероятность градобития приходится на период с мая по июль. Еще одним атмосферным явлением, характерным для теплого времени года, являются грозы.
Грозы бывают фронтальные и внутримассовые. Фронтальные грозы наблюдаются чаще, они связаны с прохождением холодных атмосферных фронтов, когда происходит бурное вытеснение теплого воздуха вверх и образуются сильные восходящие токи, приводящие к развитию мощных кучево-дождевых облаков. Фронтальные грозы сопровождаются падением давления, шквалистым ветром и похолоданием. Реже наблюдаются внутримассовые грозы, они бывают при высокой температуре и большой влажности воздуха.
Внутримассовые грозы носят локальный характер и возникают, как правило, только в послеполуденные часы; после них существенных изменений в погоде не происходит. В среднем за период с апреля по сентябрь наблюдается около 30 гроз, половина из которых приходится на июнь, июль, начало августа.
Зимние грозы — исключительно редкое явление для Нижегородского региона. В целом, климат Нижегородской области является умеренно--континентальным с достаточно теплым летом, относительно холодной зимой, с преобладающим западным переносом воздушных масс и умеренным увлажнением, немного увеличивающимся на северо-западе и уменьшающимся на юго-востоке области. Вследствие большой протяженности области с севера на юг и неоднородности мезорельефа Правобережья и Заволжья наблюдается довольно существенное различие в климате этих регионов.
Климат Правобережья более тёплый и сухой, нежели в Заволжье. В отдельные годы на юго-востоке испарение может значительно превышать количество выпавших осадков, и тогда наступает засуха. Лето продолжительнее, чем в Заволжье, на 15—20 дней, соответственно холодный период в Правобережье будет короче. Таким образом, характер подстилающей поверхности, то есть чередование низменностей и возвышенностей, оказывает значительное влияние на распределение температуры воздуха и атмосферных осадков; низменные речные долины в целом более тёплые и сухие, чем возвышенности.
Климатические сезоны в нашей области не совпадают с календарным делением года на 4 сезона. Зима на территории нашей области сравнительно холодная и продолжительная. Так, зима на севере области наступает уже в середине ноября, а на юге, в Правобережье, только в конце месяца, примерно ноября. В отдельные годы наступление зимы может затягиваться до начала, а иногда до середины декабря, как было, например, в году: после теплого ноября еще две недели отсутствовал снежный покров и температура держалась около нулевой отметки, зима наступила только во второй декаде месяца.
Необычно поздно началась зима в и годах, снежный покров на юге области установился лишь в конце декабря. В то же время, в крайне редких случаях зима может наступить уже в конце октября, как было, например, в году.
Наиболее холодным месяцем является январь. Очень холодными были: зима годов, декабрь года, январь года. Так, тёплыми были: декабрь в , , , , , , гг. Погода зимой преимущественно ветреная. Господствуют ветра южных и юго-западных направлений.
В первой половине зимы стоят облачные дни. Наибольшее количество пасмурных дней бывает в декабре, к весне количество пасмурных дней уменьшается, а ясных увеличивается. В холодный период в основном преобладает слоистая облачность. В среднем за зиму выпадает — мм осадков, преимущественно в виде снега. Толщина снежного покрова к концу зимы достигает 50 см, а в северных лесах Заволжья может доходить до 1 метра. Очень снежными оказались зимы —, —, —, —, —, — гг.
В целом зимой преобладает погода облачная, ветреная, со снегопадами и метелями, чему способствует частая повторяемость циклонов над европейской территорией страны в это время года. Наступление весны с календарными сроками тоже не совпадает.
Но весенний режим погоды уже устанавливается в середине марта, когда резко увеличивается количество солнечных дней, температура днём становится положительной, в связи с чем начинает таять снег, особенно на южных склонах.
В отдельные годы сроки наступления весны могут либо опережать средние многолетние, либо задерживаться. Март является одним из наиболее сухих месяцев года, когда выпадает минимальное количество осадков. Характер осадков в марте сохраняется ещё преимущественно в виде снега.
В конце месяца прилетают грачи, скворцы, жаворонки. Начинается вскрытие малых рек Правобережья. В начале апреля наблюдается ледоход на реках Правобережья, а неделей позже и на реках Заволжья. Обычно в первой декаде апреля средняя суточная температура воздуха положительная, в результате чего быстро начинает исчезать снежный покров. Как правило, снег в Правобережье сходит полностью уже к 10 апреля, а в лесах Заволжья он лежит иногда до начала мая.
В середине месяца происходит оттаивание почвы. По сравнению с мартом немного увеличивается количество осадков. В начале месяца осадки выпадают преимущественно в виде снега, а к концу — всё чаще в виде дождя. Но в отдельные годы снег может выпадать и образовывать снежный покров даже в мае, как было, например, в году.
В конце апреля наблюдаются первые весенние грозы.
