Ветровой режим в ХМАО - Исследование климата Ханты-Мансийского автономного округа за последние 10 лет

Направление воздушных течений в связи с расположением областей высокого и низкого давления большую часть года на территории округа близко к зональному. Наиболее четко западный перенос выражен зимой, когда в тропосфере преобладают западные, а у земли юго-западные ветры, обусловленные равнинностью территории и направлением барического градиента в холодное время года. Повторяемость юго-западных ветров зимой и в переходные сезоны года составляет почти 75%, в мае падает до 16-25%.

Летом с июня по август, когда давление над Арктикой становится больше, чем на материке, на Западно-Сибирской низменности до 60о с. ш. господствуют северные и северо-западные ветры, дующие с океана на материк, а южнее западные. Северо-восточный и юго-восточный ветер в округе бывают редко. Под влиянием местных физико-географических условий наблюдаются отклонения ветра от типичного для округа. В долинах рек господствующее направление ветра зависит от направления долин.

Таким образом, в годовом режиме ветра достаточно четко прослеживается муссонообразный характер: зимой ветер дует с охлажденного материка на океан, летом - с океана на сушу. Средние месячные скорости ветра во все сезоны года не превышают 4-6 м/сек. Над залесенными районами скорости зимой и осенью составляют 3-4 м/сек, летом 2-3 м/сек,

Уменьшение скоростей, особенно больших, отмечается в районах, прилегающих к Уралу.

Наибольшую повторяемость в течение года имеют скорости 2-3 м/сек (70-75%) (табл. 5.10).

Таблица 5.10

Средняя месячная и годовая скорости ветра

Станция

I

V

VI

VII

IX

X

Год

Березово

3.1

4.6

4.6

4.2

3.8

4.0

3.7

Сосьва

2.1

3.1

2.9

2.4

2.4

2.8

2.4

Нумто

4.1

4.2

4.6

4.8

4.4

4.4

4.2

Октябрьское

3.3

4.2

3.9

3.7

3.9

4.2

3.7

Няксимволь

2.0

2.9

2.5

2.1

2.2

2.6

2.3

Горшково

2.5

3.4

3.2

2.4

2.3

2.7

2.6

Сытомино

3.5

4.1

4.0

3.5

3.5

4.1

3.6

Сургут

4.9

5.5

5.3

4.5

4.9

5.9

4.9

Ханты-Мансийск

5.2

5.4

5.4

4.7

4.5

5.4

5.1

Средняя скорость ветра по округу составляет 2,8 м/сек. Для годового хода скорости ветра характерно ее уменьшение летом и в середине зимы (декабрь-февраль). Наиболее ветреный месяц - май, наименее - август. Наименьшие скорости ветра отмечаются в Игриме и Юильске - 1,9 м/сек, а сильные - в Нижневартовске - 3,8 м/сек, в Ханты-Мансийске -5,1 м/сек).

Сильные ветры (более 15м/сек) в течение года распределяются довольно равномерно с некоторым увеличением повторяемости в те сезоны, когда увеличены и средние скорости ветра.

Ветры достигают особо опасных скоростей при прохождении глубокого циклона или его ложбины и связанных с нею фронтальных разделов (чаще холодных). Характерно также одновременное формирование в тылу циклонов мощного антициклона, который поддерживается "тыловыми" затоками холода в севера; в других случаях - антициклон или гребень располагаются над Баренцевым или Карскими морями, а над Казахстаном - полоса высокого давления с проходящими к востоку ядрами. При таком взаимодействии барических систем происходит увеличение градиентов давления в среднем до 5-8 гПа на 1о широты. В зоне фронта в нижней тропосфере наблюдаются большие контрасты температур порядка 15-20ОС на 1000 км. Траектории циклонов проходят вблизи оси струйного течения (на высотах 7-10 км), скорость потока в струе - от 100 до 200 км/час. При этом в нижнем двухкилометровом слое формируется мезоструя, в большинстве случаев скорость в ней доходит до 15-20 м/сек. Сильные ветры в 50% случаев наблюдаются при углублении циклонов, в 25% - могут отмечаться при заполнении циклонов, но в их тыловой части. "Глубина" циклонов при особо опасных скоростях ветра колеблется в пределах 955-995 гПа.

Особо опасные скорости ветра на территории округа отмечаются при прохождении южных циклонов (процессы с активным меридиональным переносом воздушных масс); циклонов, движущихся в широтном направлении с центральной Атлантики через центральные районы ЕТР на Западную Сибирь, или волновых возмущений, развивающихся на холодных фронтах и перемещающихся в большинстве случаев вдоль 56-60-й параллелей; "ныряющих" циклонов, зарождающихся над севером Атлантики и перемещающихся через Норвежское и Баренцово моря на север Урала и далее на среднее течение Оби и Енисея.

Максимальное число дней с сильным ветром наблюдается весной, но оно невелико (2-2,5 дня), а в ветровой "тени" Урала (с. Няксимволь) скорости более 15 м/сек наблюдаются не ежегодно. В осенние месяцы сильные ветры бывают каждый год, а зимой вероятность их уменьшается. Значительными скоростями отличаются долины (Сургут, Ханты-Мансийск). Среднее число дней с сильным ветром (15 м/с и более) 5-10 дней, в долинах рек (Ханты-Мансийск, Сургут) 5-25 дней. Основной максимум наблюдается весной с марта по май, наименьшее - с июля по август. Средняя суммарная продолжительность сильных ветров со скоростями 20 м/сек 1-3 часа в течение года; со скоростями 18 м/сек 3-9 часов; со скоростями 16 м/сек 6-24 часа; 14 м/сек 14- 70 часов; 12 м/сек 32- 175 часов; 10 м/сек 78- 431 часа; 8 м/сек 188- 964 часа.

В 85% случаев наибольшими скоростями характеризуются ветры с южной и западной составляющими, в долинах рек и в горах - северной и восточной составляющий.

Средняя максимальная скорость ветра по округу составляет 22 м/сек. Один раз в 20 лет (на открытых местах) возможно усиление ветра до 25-30 м/сек, так в Саранпауле 11.10.1991 г. и Нижневартовске 03.08.1987 г. скорость ветра достигла 25 м/сек, а в Березово 12.05.1991 г. - 27 м/сек, 23 июля 1971 г. при шквале в Березово отмечено усиление ветра до 30 м/сек. Сильные ветры (более 15 м/сек) являются характерной чертой климата ХМАО, которая так или иначе проявляется в каждом сезоне. Чаще всего сопровождаются в начале лета - пыльными бурями и суховеями, а зимой - буранами и метелями.

Хорошую характеристику ветрового режима территории дает повторяемость штилей.

Число штилей в зимние месяцы превышает 20, местами 30, а летом 25-30 и местами 50. За год это составляет уже 200-250 случаев штиля, а местами и больше.

7. Опасные метеорологические явления в ХМАО

Наиболее опасные явления погоды в ХМАО (обильные дожди, снегопады, метели, резкие похолодания и потепления) связаны с перемещением циклонов, развивающихся летом на полярном, а зимой - на арктическом фронтах.

Бездождные периоды. Засухи.

Длительные бездождные периоды устанавливаются в 80% случаев в полях высокого давления, т. е. в центральной части антициклонов, гребнях, или в "размытых" полях высокого давления. Засухи, в 67% случаев определяются интенсивным развитием меридиональных форм циркуляции. По положению высотных гребней и ложбин относительно Западной Сибири выделяются три типа процессов, приводящих к длительным бездождевым периодам, засухам (рис. 2).

структура барического поля в средней тропосфере (ат500) и пути перемещения циклонов (1) и антициклонов (2) в годы установления засух и засушливых периодов в летние месяцы

Рис. 2. Структура барического поля в средней тропосфере (АТ500) и пути перемещения циклонов (1) и антициклонов (2) в годы установления засух и засушливых периодов в летние месяцы.

Тип процесса: а) меридиональный, с преобладанием формы С; б) меридиональный, с преобладанием формы Ц; в) зональный, с формами З и Ц (по классификации Каца)

При типе I (рис. 2 а) на территорию ХМАО поступает холодный сухой арктический воздух, не приносящий влагу, так как в тропосфере в антициклоне возникают нисходящие движения, что приводит к деградации облачности и уменьшению влагосодержания воздуха. Подвижные антициклоны над Уралом и прилегающими районами формируются под влиянием малоподвижной антициклональной области над Арктикой, от которой "отпочковываются" ядра высокого давления. Этот процесс сохраняется до тех пор, пока существуют термодинамические условия сохранения антициклона над ледяным покровом Арктики и южного гребня высокого давления и может продолжаться от 25 до 50 дней и более. Из трех типов процессов, формирующих засухи, он встречается в 47% случаев. Характерным для данного типа (63% случаев) является преобладание дневных температур выше 30ОС.

При процессах типа II (рис. 2 б) ось гребня смещена к западу к Уралу. Над арктическими морями так же, как и при процессе типа I, располагается антициклон, но центр его смещен к западу, поэтому ядра антициклона формируются и проходят на юг западнее, чем при предыдущем типе. Частое прохождение антициклонов вызывает засухи при сравнительно пониженном фоне температуры, частом и резком ее колебании (на 6-12ОС за сутки). Повторяемость процессов данного типа 20-31%, их продолжительность - от 20 до 35 дней.

Процессы типа III (рис. 2 в) определяются зональными формами циркуляции и наблюдаются реже, чем предыдущие процессы. Наибольшую повторяемость имеют весной (апрель - май) и осенью, когда вследствие ослабления трансформирующей роли и моря, и континента меридиональная устойчивость тропосферной циркуляции нарушается, возрастают скорости зонального переноса тропосферных волн и поэтому высотное барическое поле представляет слегка взволнованную зону. Амплитуда колебаний волн ВПФЗ незначительная. Такой характер высотного барического поля обуславливает у поверхности земли частое прохождение через юг Европы на Казахстан антициклонов азорского происхождения. Между 45-й и 58-й параллелями, от Атлантики до Байкала формируется полоса высокого давления, а к северу и югу от нее - зоны циклонической деятельности.

Чаще всего бездождные периоды наблюдаются в апреле-мае (14-22%), в летние и осенние месяцы их повторяемость 6-21%. В Ханты-Мансийске от 10% в октябре до 19% в апреле. Средняя суммарная продолжительность бездождных периодов за теплое полугодие в пределах 50 дней.

Обильные осадки. К опасным или стихийным метеорологическим явлениям относятся значительные и обильные осадки теплого периода, дающие за сутки и менее слой 15-50 мм и более, а также твердые осадки холодного периода со слоем 10-20 мм и более. При выпадении обильных осадком преобладает зональная циркуляция, определяемая процессами двух типов.

При этом, в первом случае - на средних картах АТ500 барическое поле представлено гребнем над ЕТР и хорошо развитыми к югу ложбинами - одна ориентирована с Таймыра на Аральское море, вторая - с Норвежского моря - на Италию (рис. 3 б).

северо-западный

Рис. 3 Северо-западный (I) , западный (II) и юго-западный (III) типы траекторий активных циклонов (а) и структура барического поля в средней тропосфере (АТ500) в годы с избыточным количеством выпавших осадков в летние месяцы (б, в)

Пути перемещения: 1 - циклонов; 2 - антициклонов

Высотная фронтальная зона от вершины гребня на севере ЕТР "круто" спускается к югу от Каспийского и Аральского морей и здесь на участке ВПФЗ с циклонической кривизной и осуществляется активная циклоническая деятельность. Циклоны перемещаются с Атлантики на север Европейской части России, а затем по типу "ныряющих" по долине Оби и Иртыша на Омскую и Новосибирскую области. При этом происходит уменьшение температуры до отрицательных значений из-за длительной облачной погоды, выпадают обильные дожди.

Во втором случае (рис. 3 в), высотные ложбины, гребни имеют противоположное положение: глубокую высотную ложбины над Европейской частью России и слабо выраженные гребни: один - над Западной Европой, второй над Казахстаном и югом Западной Сибири. При этом типе процессов на всем протяжении от Атлантики до Западной Сибири над южными и средними широтами перемещаются циклоны, и лишь на юге Скандинавии формируются антициклоны.

Арктический воздух, в котором они формируются, проникая на Балканы и Черное море, активизирует средиземноморские циклоны, которые затем перемещаются на Западную Сибирь. Дожди, обусловленные данным типом процессов, обильные, но не продолжительные. Первый и второй тип атмосферной циркуляции часто переходят один в другой, что увеличивает продолжительность дождливых периодов.

В ХМАО наибольшую повторяемость осадки, равные 15-49 мм/сут, имеют в центральной части, отмечаются 5-7 раз за теплый период, характеризующийся повышенной циклонической деятельностью. Обильные осадки, дающие за сутки слой не менее 30 мм, выпадают менее 1% общего случая с осадками. Чаще всего выпадают на юго-западе округа. Объясняется тем, что при северо-западных, северных и южных ветрах, Уральские горы не являются преградой для воздушных масс, поэтому здесь создаются благоприятные условия для выпадения обильных осадков и в теневой зоне Урала. Наибольшее число дней с такими осадками приходится на летние месяцы. В среднем в 90% случаев такие дожди выпадают летом, из них 42% - в июле, в центральной части округа - в августе. В 52% случаев обильным осадкам сопутствует гроза, причем в 12% из них гроза наблюдается вместе с градом. Средняя продолжительность обильных осадков составляет 9-12 час. В большинстве случаев имеют малую интенсивность - менее 0,1 мм/ мин. Осадки, дающие за сутки слой 50 мм и более, крайне редки, отмечаются не чаще 3 раз за 10 лет ( например, с 1983 по 1994гг. отмечались в среднем 1-2 дня в Няксимволе, Березове, Казыме, Юильске, Куминском, Кондинском, на остальной территории не наблюдались за весь десятилетний период). Осадки в зимнее месяцы менее обильны, чем в летние, несмотря на то, что циклоническая деятельность зимой более активна, но летом отмечается высокое влагосодержание и неустойчивая стратификация воздуха. Снегопады с количеством осадков 10 мм/сут. наблюдаются чаще на севере округа. Наибольшая повторяемость их приходится на октябрь-ноябрь от 22 до 61%.

Понижению температуры в ХМАО способствуют:

    1. Общее повышение температуры воздуха в тропосфере, обусловленное переносом теплых воздушных масс или из районов Казахстана и Средней Азии или с ЕТР, которое происходит непосредственно перед мощными холодными вторжениями в Западную Сибирь (за 2-3 дня). В это же время увеличиваются барические градиенты и усиливается ветер на высотах. Процесс похолодания начинается первоначально в нижних слоях атмосферы, а затем распространяется на верхние слои тропосферы и нижнюю стратосферу. 2. Активизация циклонической деятельности над южными районами региона за 2-3 дня предшествующая похолоданию, происходит выход активных циклонов по двум основным типам траекторий (рис. 11а) ("южных" или западных). Реже похолодание связано с "ныряющими" циклонами. 3. Распространение антициклонов (или мощных их отрогов или гребней) в тыл отходящих к востоку или северо-востоку циклонов, одновременно с которым начинаются похолодания. Различают два типа входящих на территорию округа "холодных" антициклонов: а) ультраполярных и б) полярных.

Похожие статьи




Ветровой режим в ХМАО - Исследование климата Ханты-Мансийского автономного округа за последние 10 лет

Предыдущая | Следующая