133_p2297_B2_11771

Для лета Н. И. Сергеевым [Лут, Сергеев, Тарасова, 1977] предложена следующая типизация синоптических процессов:

1.Западная форма циркуляции (рис. 1.10). Подробно описана

вп. 1.1 (ч. 2) данного учебного пособия.

Рис. 1.10. Западная форма циркуляции над Сибирью, лето [Лут, Сергеев, Тарасова, 1977]

2. Центральная форма летней циркуляции (рис. 1.11). Эта форма циркуляции устанавливается при развитии типичных для лета высотных ложбин и гребней. Блокирование зонального потока и раздвоение ПВФЗ умеренных широт наблюдается: а) если блокирующий антициклон занимает восточные районы Якутии; приземные циклоны с Монголии смещаются в бассейн Амура; б) при наличии хорошо выраженной ветви ПВФЗ умеренных широт на западной периферии высотного гребня над Дальним Востоком южные циклоны из Монголии выходят на Забайкалье и смещаются на южные районы Якутии; в) когда блокирующий антициклон располагается над центральными районами Якутии, южные циклоны с Монголии выходят на Байкал, а затем медленно смещаются к западу или северо-западу (см. рис. 1.11).

131

Рис. 1.11. Центральная форма циркуляции над Сибирью, лето [Лут, Сергеев, Тарасова, 1977]

Первая половина лета в Восточной Сибири обычно бывает засушливой с большим количеством ясных дней и высокими температурами воздуха. Вторая половина лета обильна осадками. Это связано с активизацией циклонической деятельности над Монголией, следовательно, с увеличением выхода южных циклонов на юг Прибайкалья, с холодными фронтами которых и связаны обильные осадки. При смещении циклонов к западу или се- веро-западу в Саянах, Прибайкалье и Забайкалье идут обильные длительные дожди. Эти дожди продолжаются от 2 до 4 суток, иногда и более. При этом температура воздуха на юге Прибайкалья и Забайкалья не превышает 15–17 С, в то время как в Якутии стоит сухая и жаркая погода с температурой воздуха до 30–32 С [Климат г. Иркутска, 1981; Климатические характеристики …,

1977].

Осенью большая тепловая инерция северных морей обуславливает замедленное охлаждение воздуха в Арктике и прилегающих территориях Восточной Сибири. Это объясняет меньшую активность арктической и полярной ВФЗ, и как следствие, уменьшение глубины и скорости перемещения фронтальных

132

циклонов. Осенью более четко прослеживается преобладание северо-западных циклонов. Смещение циклонов по этой траектории начинается главным образом со среднего течения Енисея, где они образуются на обостряющемся арктическом фронте. Средняя скорость их перемещения 25–30 км/ч. Циклоны, перемещающиеся с Карского моря, часто достигают Байкала («ныряющие» циклоны). Скорость их перемещения может превышать 50–60 км/ч. В центральных районах Восточной Сибири максимальные скорости движения циклонов не превышают 40–50 км/ч.

3. Смешанная форма циркуляции характерна как для осени,

так и для лета (рис. 1.12).

Рис. 1.12. Смешанная форма циркуляции над Сибирью, лето [Лут, Сергеев, Тарасова, 1977]

При этой форме циркуляции высотная ложбина из Западной Сибири смещается на Якутию и Забайкалье. Высотный гребень на Дальнем Востоке отступает на Камчатку, а высотный гребень с Европейской части России смещается на Западную Сибирь. ПВФЗ, как и при центральной форме циркуляции, раздваивается. Ее ветви огибают высотную ложбину, и блокирующего антициклона на северо-востоке Азии не образуется.

133

У поверхности Земли наблюдается прохождение циклонов с Северного Урала на побережье моря Лаптевых и выход циклонов с Монголии на Забайкалье. Южные циклоны смещаются на юговосточные районы Якутии и Охотское море. Одновременно с северо-запада на Монголию происходит вторжение антициклонов.

Эта форма циркуляции, хотя и характерна для осеннего периода, но не является преобладающей. В этот период в связи с охлаждением материка усиливаются вторжения арктического воздуха. Это наряду с радиационным выхолаживанием земной поверхности приводит к развитию Азиатского антициклона и переходу к зимним формам циркуляции.

Одним из преобладающих в летнее время года процессов для рассматриваемой территории является выход южных циклонов, с которыми нередко связаны значительные осадки.

1.5.Южные циклоны

Под южными процессами для региона Восточной Сибири понимают синоптические процессы, при которых осуществляется выход циклона с юга на фоне интенсивной адвекции холода в более высокие широты (выше 50 с. ш.). Такие циклоны получили название «южных».

Южные циклоны образуются на полярном фронте при интенсивной адвекции холода в тыловую часть тропосферной ложбины. Их районы образования и траектории различны как по территории, так и по сезонам года. Это объясняется различными термодинамическими условиями в средней тропосфере, что заставляет рассматривать этот процесс отдельно над Европой, Западной и Восточной Сибирью, Дальним Востоком.

Этот процесс достаточно глубоко изучен для ЕЧР, Казахстана, Западной Сибири и Дальнего Востока, в меньшей степени для территории Забайкалья. Для Восточной Сибири этот процесс практически не изучен.

Изучение литературы [Архангельский, 1956; Бухалова, 1959; Опасные явления погоды …, 1979, 1986; Руководство по краткосрочным …, 1988; Тучкова, 1992; Куликова, 1997 и др.] показало, что южные процессы над любым регионом проявляют сезонный ход. На Европу, Казахстан и Западную Сибирь южные циклоны выходят преимущественно в холодное время года, а на террито-

134

рию Восточной Сибири и Забайкалье – в теплое время года. Естественно, над любой территорией возможны единичные южные прорывы в любой месяц других сезонов.

Необходимым условием для их выхода на территорию Восточной Сибири является наличие глубокой меридиональной ложбины в тропосфере. Если ее ось направлена на Предуралье, то центры циклонов достигают районов Омской и Тюменской областей. Если ось тропосферной ложбины проходит восточнее Урала, то выход южных циклонов наиболее вероятен на восточные районы Западной Сибири. Южные циклоны, проникая далеко на север, могут вливаться в систему центрального циклона над Таймыром. При наличии полосы повышенного давления, ориентированной на среднее течение Оби и Иртыша и далее на Каспийское море, южные циклоны далеко на север не смещаются, а проходят по югу Западной Сибири на Красноярский край и Иркутскую область. Южные циклоны, как правило, перемещаются в одиночку. Однако не исключаются и их последовательные выходы (до 2–3 циклонов) при резком и устойчивом во времени обострении полярного фронта. Эти циклоны по мере своего прохождения вызывают резкие изменения в погоде, особенно в зимние и переходные сезоны года: метели, гололед, изморозь, осадки (30 мм и более), сильные ветры (более 25 м/с), продолжительные туманы с ухудшением видимости до 50–200 м.

В год, в среднем, на упомянутые выше территории выходит не более 6–10 циклонов. Более подробно южные процессы над Казахстаном и Западной Сибирью рассмотрены в 1-й части данного пособия (см. гл. 4).

Южные циклоны в пределах северного полушария возникают на обостряющемся полярном фронте (ВФЗ), как правило, при двусторонней адвекции температуры воздуха. Таким образом, район образования (выхода) южного циклона определяется «глубиной» смещения полярной ВФЗ в субтропические широты, т. е. проникновением полярного, а нередко и арктического воздуха в эти широты. Однако постоянные и сезонные барические центры действия атмосферы (Исландский минимум, циркумполярный вихрь над Арктикой и Азорский максимум, Средиземноморская зимняя депрессия и Азиатский зимний антициклон) при своем взаимодействии на фоне сезонного изменения температуры подстилающей поверхности формируют в средней тропосфере основные сезонные макроложбины и гребни. И уже взаимодействие

135

тропосферных ложбин и гребней, их эволюция обуславливают не только район образования циклонов (в 80 % случаев под передней частью тропосферной ложбины), но и характерные для каждого сезона их траектории смещения.

Поскольку именно южные циклоны обуславливают обильные осадки над югом Восточной Сибири и нередко катастрофические наводнения, рассмотрим этот процесс подробно по работам авторов, приведенным в библиографическом списке к данной главе.

Адвективно-динамическая основа этого процесса для любого региона Евразии отличается лишь степенью обострения полярного фронта и локализацией в пространстве оси тропосферной ложбины. Однако оз. Байкал и окаймляющие его горные хребты, сезонные особенности структуры высотного термобарического поля (например, наличие тропосферного гребня над Забайкальем и Дальним Востоком) формируют региональные особенности этого процесса над Предбайкальем и Забайкальем. В частности, оз. Байкал и окружающие его горные хребты формируют 2 типа траекторий южных циклонов – предбайкальские и забайкальские.

В работе Л. Н. Бухаловой «Выход южных циклонов на Забайкалье» южными названы циклоны, обнаруживаемые в квадрате 43–50 с. ш. и 90 –115 в. д., и перемещающиеся на Забайкалье. Однако необходимо отметить, что южные циклоны, выходящие на юг Восточной Сибири, могут образовываться над районами Средиземного и Черного морей, Малой Азии, Средней Азии и Казахстаном.

В табл. 1.2 приведены сведения о повторяемости южных циклонов по данным различных авторов и за различные периоды

исследования.

Таблица 1.2 Повторяемость (число случаев и %) южных циклонов над Предбайкальем и Забайкальем [Бухалова, 1959; Тучкова, 1992]

Редкие выходы южных циклонов в холодный период года обусловлены стационированием Азиатского антициклона и смещением полярной ВФЗ далеко к югу от рассматриваемой территории. Начиная с марта полярная ВФЗ смещается к северу. Азиатский антициклон начинает разрушаться и вероятность выхода южных циклонов на Предбайкалье и Забайкалье увеличивается. Весной при южном процессе в отличие от зимы замкнутая циркуляция прослеживается и на AT850 гПа. Летом над Азиатским

континентом господствует Центрально-Азиатская депрессия, и увеличивается начиная с весны повторяемость циклонов, в том числе и южных. Южные циклоны, выходящие на Предбайкалье, в большинстве своем (до 60 %) образуются над Прикаспийской низменностью, Аральским морем, Казахстаном и западной частью Монголии.

Южные циклоны, выходящие на Забайкалье, образуются над северо-восточными районами Монголии и средним течением Селенги, южнее 50 с. ш. в зоне 90–130 в. д. На территорию Предбайкалья южные циклоны выходят по 4 траекториям, на Забайкалье – по 2 траекториям (рис. 1.13).

Рис. 1.13. Траектории южных циклонов [Тучкова, 1992]

138

На рис. 1.13 районы образования южных циклонов обозначены кружком, а заполнения – пунктиром. В скобках указано их количество, а также средняя скорость перемещения. Циклоны, смещающиеся по первой траектории, образуются над Прикаспийской низменностью, проходят вдоль 48-й параллели и выходят на западные районы Иркутской области. В дальнейшем они смещаются в северо-восточном направлении и в районе Патомского нагорья заполняются. Время существования этих циклонов достигает 7 суток.

Циклоны, образующиеся над Аралом, смещаются параллельно первой траектории, но выходят на юго-западные районы Предбайкалья, и смещаются далее на север Байкала, где и заполняются. Продолжительность их жизни от 2 до 5 суток.

По третьей траектории циклоны выходят с районов Казахстана на юг Предбайкалья. Затем с северо-восточной составляющей проходят до Станового нагорья и там заполняются. Продолжительность их жизни – от 3 до 5 дней.

По 4-й траектории циклоны приходят с западных районов Монголии и заполняются над средней частью Байкала. Время их существования от 2 до 3 суток.

На Забайкалье южные циклоны выходят по 2 траекториям, образовавшись соответственно над средним течением Селенги или над северо-восточными районами Монголии. Далее эти циклоны могут перемещаться или на Якутию, или пополняют лет-

нюю Дальневосточную депрессию. В некоторых случаях, при хо-

рошо выраженном тропосферном гребне над Дальним Востоком, циклоны могут приобретать аномальное смещение – перемещаясь под западной частью гребня на север и северо-запад. Именно в таких случаях устанавливается период затяжных дождей над Предбайкальем и Забайкальем.

На рис. 1.14 представлены средние скорости перемещения южных циклонов на районы Предбайкалья и Забайкалья. Как видно из рис. 1.14, южные циклоны на территорию Забайкалья во все сезоны года выходят с бóльшей скоростью, чем на районы Предбайкалья. С максимальной скоростью (до 52 км/ч) южные циклоны над рассматриваемыми территориями перемещаются в холодное время года. Увеличение скорости перемещения циклонов от лета к зиме обусловлено сезонным нарастанием контрастов в полярной ВФЗ и ее резким обострением при адвекции температуры, особенно зимой и в переходные сезоны.

139

Анализ макросиноптических процессов при выходе южных циклонов на Предбайкалье и Забайкалье позволил систематизировать их в 3 типа. В основу типизации было положено: географическое положение оси тропосферной ложбины и ее южной периферии; скорость перемещения макроложбины на восток, интенсивность ее углубления и развития к югу, интенсивность адвекции температуры, градиент геопотенциала над центром циклона и пространственное положение и величина геопотенциала осевой изогипсы.

На рис. 1.15–1.20 и 1.21–1.24 приведены типовые схемы выделенных типов южных процессов для территории Предбайкалья и Забайкалья соответственно.

Анализ макросиноптических ситуаций выхода южных циклонов на рассматриваемые районы Восточной Сибири показал, что их адвективно-динамическая структура является общей для всех типов южных процессов. Эти циклоны образуются под передней частью макроложбины.

Тропосферная ложбина, резко углубляясь, распространяется в субтропические широты. Обострение полярной ВФЗ и является собственно причиной образования этих циклонов. Поскольку процесс этот носит эпизодический характер, являя собой предельное развитие меридионального обмена, эти циклоны, как правило, не выходят серией.

Район выхода южного циклона и его траектория определяются географическим районом его образования и барическим рельефом над сопряженной восточнее территорией: наличием и крутизной барического гребня или резким выполаживанием передней части тропосферной ложбины при его отсутствии. В последнем случае возникающие циклоны перемещаются на районы Китая.

140