133_p2297_B2_11771

Первый выход южного циклона наблюдался с 17 по 20 июля, второй – с 22 по 23 июля, и третий, самый активный, – с 25 по 27 июля. Циклоны были глубокими, прослеживались до больших высот и медленно отходили на восток. В отрогах ХамарДабанского и Приморского хребтов наиболее интенсивные дожди прошли в ночь с 25 на 26 июля. Особенно много осадков выпало в эти дни на Хамар-Дабане (300 мм), в г. Байкальске (259 мм), Истоке Ангары (118 мм). В последующие дни июля (после полуторасуточного перерыва) здесь вновь прошли интенсивные грозовые дожди. Однако осадков выпало в 4–5 раз меньше, нежели 25–26 июля. В результате этих дождей на реках Южного Прибайкалья и в бассейне р. Иркут, в частности, сформировались интенсивные паводки с катастрофическими подъемами уровней воды на 2–2,5 м. Общий материальный ущерб по сельскохозяйственным районам Иркутской области составил 5 174 500 руб. в денежном исчислении 1971 г. Было разрушено 664 км автодорог. В Иркутске было затоплено 7000 домов, 82 промышленных предприятия, 434 строительных объекта. Под водой оказалось 23 410 га сельскохозяйственных угодий и пастбищ. Погибли животные и домашняя птица (332 и 2412 голов).

В Иркутске за этот период выпало 343 мм осадков (85 % годовой суммы при норме 83 мм в июле).

Большое влияние на процесс циклогенеза (как и антициклогенеза) оказывает подстилаюшая поверхность, в частности, сложная орография южных районов Восточной Сибири. Одним из региональных воздействий орографии на макропроцесс явля-

ется регенерация тропосферной ложбины с последующим обра-

зованием частного циклона у поверхности Земли. Приведем описание этого процесса [Руководство по краткосрочным …,1965].

1.6.Орографический циклогенез

в Южном Предбайкалье

При весенней перестройке барического поля ПВФЗ умеренных широт смещается к северу. Процессы зимнего антициклогенеза ослабевают. Появляются термические и динамические условия для активизации циклонической деятельности над Сибирью, и, в частности, над ее югом, Северной Монголией, Китаем и над нижним бассейном Амура. Увеличивается число выходов южных

151

циклонов на юг Предбайкалья, Забайкалья. Основная часть циклонов, появляющихся летом и в переходные сезоны над Забайкальем и выходящих на бассейн Амура с запада, возникает южнее Байкала, над северо-западной частью Монголии. Часть циклонов образуется над средним течением Селенги. Эти циклоны образуются довольно часто, но редко превращаются в глубокие и высокие барические образования. Нередко южные циклоны возникают над Тувинской котловиной, северо-восточной частью Китая.

На синоптических картах образование циклонов южнее Бай-

кала выглядит как раздвоение циклонов в районе Байкала, при котором северные (основные) центры этих циклонов у поверхности Земли постепенно заполняются, а вновь возникшие южные центры развиваются и выходят на Забайкалье, смещаясь в дальнейшем по разнообразным траекториям. Эти циклоны при соответствующем направлении ВФЗ могут смещаться на южные районы Якутии, достигать Охотского моря, пополнять Амурскую летнюю депрессию.

Циклогенез южнее Байкала осуществляется благодаря орографической регенерации высотных ложбин, перемещающихся с запада через Сибирь. Когда имеющая большое меридиональное протяжение высотная ложбина выходит с запада на Сибирь, то южная ее часть задерживается на востоке Средней Азии. Северная часть ложбины, заполняясь, продолжает перемещаться к востоку. Заполнение высотных ложбин над южными районами Сибири вызвано отклонениями западных потоков горными системами к северо-востоку, вследствие чего возникает орографический высотный гребень.

В теплое полугодие повышение изобарических поверхностей (следовательно, и заполнение высотных ложбин) над югом Сибири обусловлено также более высокими температурами над горными районами Центральной Азии по сравнению с окружающей территорией.

Но когда тропосферная ложбина, обогнув с севера основные горные массивы, выходит в район Байкала, то эти эффекты исчезают, ложбина восстанавливается и распространяется к югу от Байкала. Под еѐ передней частью возникает расходимость высотных потоков, вызывающая динамическое падение давления у поверхности Земли.

Распространение высотной ложбины к югу наблюдается при адвекции холода на Западную Монголию и Южное Прибайкалье.

152

Таким образом, в южной части регенерировавшей высотной ложбины создаются благоприятные адвективно-динамические условия для возникновения и развития циклонических возмущений у поверхности Земли.

Нередко образовавшийся частный циклон превращается в высокое барическое образование. Это становится возможным при интенсивной двусторонней адвекции температуры (вынос арктического и континентального тропического воздуха), когда образуется или обостряется полярный фронт. Контрасты в ВФЗ могут достигать 25 дам/1000 км. На рис. 1.25–1.27 представлен последовательно процесс деформации и регенерации высотной ложбины.

На рис. 1.25 отражено задерживание южной части тропосферой ложбины перед Центрально-Азиатским горным массивом и заполнение ее восточной части.

На рис. 1.26 высотная ложбина, уже регенерировавшая, находится над Якутией. В ее южной части образовался циклон. В то же время в районе Балхаша высотный циклон остался в прежнем положении.

Рис. 1.25. Типовое поле AT5 00 при эволюции тропосферной ложбины над Азией [Руководство по краткосрочным …,1965]

153

Рис. 1.26. Типовое поле AT500 при эволюции тропосферной ложбины над

Азией. Траектории южно-байкальских циклонов в теплое полугодие [Руководство по краткосрочным …, 1965]

На рис. 1.27 показан процесс изоляции высотной депрессии

над бассейном Амура, осуществляющийся в результате антициклонического преобразования высотного деформационного поля.

В теплое время года циклон у поверхности Земли заполняется и становится малоподвижным. В холодное полугодие образовавшаяся депрессия обычно сохраняет связь с ложбиной и продолжает перемещаться на восток.

Приземный циклогенез под южной частью перемещающейся с запада высотной ложбины обычно начинается еще до того, как ложбина регенерирует на юге Сибири. При перемещении высотной ложбины над центральной частью Сибири на западных и северных склонах Алтай-Саянской горной системы на холодном фронте сибирского циклона образуются волновые возмущения. Однако эти возмущения или заполняются на месте, или без развития смещаются вдоль фронта к северо-востоку на Иркутскую область.

Циклоны южнее Байкала образуются лишь при интенсивной адвекции холодного воздуха на юг Прибайкалья. При ее отсутствии южнее Байкала наблюдается чисто местное понижение приземного давления, характерное для подветренной части горной системы.

154

Рис. 1.27. Типовое поле AT500 при изоляции тропосферной ложбины над Азией [Руководство по краткосрочным …, 1965]

Формирование фронтального циклона здесь происходит лишь после того, как холодный фронт сибирского циклона перевалит горные массивы южной части Сибири и войдет в область пониженного давления южнее Байкала. Фронтальная система этого циклона создается на основе теплого и холодного фронтов сибирского циклона. Холодный фронт в системе нового циклона выражен достаточно четко, а теплый обычно размыт. Он иногда обостряется при смещении на восточные районы.

Иногда высотные ложбины, перемещающиеся с запада, смещаются в район Байкала без заметного углубления. Не наблюдается и раздвоения сибирского циклона. Прежде всего это относится к тем ложбинам, которые при движении над Сибирью не распространяются южнее 55 с. ш., и поэтому не испытывают орографической деформации. Высотные ложбины, распространяющиеся южнее 55-й параллели, не регенерируют в районе Байкала, если в их тылу отсутствует адвекция холода. Это наблюдается, если вслед за приземным циклоном, находящимся севернее Байкала, над Сибирью появляется новый циклон. Холодный фронт в таких случаях не переваливает горные массивы над югом Сибири, и новый циклон южнее Байкала не образуется. На эти районы распространяется адвекция тепла впереди следующего за основным циклона.

155

Вхолодное полугодие циклоны, сформировавшиеся южнее Байкала, почти всегда перемещаются к юго-востоку или востоку.

Втеплое полугодие траектории этих циклонов более разнообразны (см. рис. 1.26). Циклоны выходят не только на Амурскую область и Северо-Восточный Китай (траектории 6 и 7), но и перемещаются через бассейн Амура на Охотское море (траектории 4 и 5). Часть из них в это время года движется в северовосточном направлении и выходит на Читинскую область и далее на Якутию (траектории 1, 2, 3). Общим условием перемещения циклонов по последним трем траекториям является наличие хорошо выраженной ветви ВФЗ с юго-западными потоками на западной периферии малоподвижного или медленно перемещающегося к востоку высотного гребня (рис. 1.28).

Средние контрасты температур (по картам OT1000500 ) в этой

ВФЗ в дни выхода циклонов с юго-запада на Забайкалье изменяются от 16–18 дам/1000 км в июле и августе – до 25 дам в мае и сентябре. Если же основная ветвь ВФЗ не огибает высотный гребень, а проходит в широтном направлении (рис. 1.29), то, несмотря на малоподвижность гребня, циклоны, возникающие южнее Байкала, выходят на бассейн Амура.

Нередко циклоны перемещаются с севера Монголии сначала к северо-востоку на восточные районы Читинской области, а затем к востоку (см. рис. 1.26, траектория 4). Такое перемещение циклона возможно при распространении адвекции холода не только на Западное и Южное Прибайкалье (траектории 1, 2, 3), но и на Забайкалье, верховья Амура и Южную Якутию. Благодаря этому меридиональность высотного поля здесь резко уменьшается.

В начальной стадии развития южно-байкальские циклоны движутся сравнительно быстро – со скоростью 30–40, а иногда и 60 км/ч. Через Забайкалье и Якутию они перемещаются уже медленнее (20–30 км/ч).

Выход циклонов на Читинскую область сопровождается их углублением в среднем на 5–10 гПа, в отдельных случаях на 15–20 гПа. Углубление прекращается при подходе к Становому хребту. Над этим хребтом и Алданским нагорьем циклоны несколько заполняются, а после выхода на низменность центральной Якутии в среднем углубляются на 2–3 гПа. Однако чаще южные циклоны при переваливании Станового хребта и Алданского нагорья раздваиваются: основной центр циклона постепенно заполняется южнее хребта, а в вытянувшейся от него к северу ложбине (на подветренной стороне Алданского нагорья) появляется новый циклон.

156

Рис. 1.28. Типовое поле AT500 при выходе циклона с севера Монголии на

Забайкалье и Якутию при центральной форме циркуляции [Руководство по краткосрочным …, 1965]

Рис. 1.29. Типовое поле AT500 при выходе циклона с севера Монголии

на бассейн Амура при центральной форме циркуляции [Руководство по краткосрочным …, 1965]

157

Большинство циклонов после переваливания горных систем южной части Якутии попадают под область малоподвижного высотного гребня и поэтому вскоре заполняются.

Если высотный гребень в период перемещения циклона несколько отходит к востоку и на его северо-западной периферии сохраняется ВФЗ, то циклон продолжает перемещаться на северовосток и выходит на Восточную Якутию. Часть таких циклонов заполняется перед Верхоянским хребтом, некоторые же переваливают и этот хребет и выходят на бассейн Колымы (см. рис. 1.26, траектория 3). Частные циклоны, образовавшиеся при орографической регенерации тропосферной ложбины, также могут сопровождаться обильными осадками над югом Байкала и при их последующем выходе на Забайкалье.

1.7.Волновая деятельность в горных районах Предбайкалья

Волновая деятельность на атмосферных фронтах обусловлена их орографическим возмущением. Для развития волновой деятельности необходимо, чтобы вторжение холодного воздуха, не слишком развитое по вертикали, было задержано горами. Вовторых, в полосе развития волновой деятельности температурные различия соприкасающихся воздушных масс должны поддерживать контрасты в ВФЗ. Такие условия часто наблюдаются над югом Красноярского края и Иркутской области (Алтае-Саянская горная система) при активизации циклонической деятельности над Восточной Сибирью.

Зимой волновая деятельность на атмосферных фронтах наблюдается при восстановлении западно-восточного переноса и ослаблении Азиатского антициклона. В этот сезон циклонические волны образуются преимущественно на холодных фронтах (в 87 % случаев) западных и северо-западных циклонов. И лишь в 13 % случаев волны образуются и на теплых фронтах этих циклонов.

За 6–9 ч до начала развития волновой деятельности на холодном фронте центр циклона располагается севернее Байкала

(рис. 1.30).

158

Рис. 1.30. Барическое поле у поверхности Земли при волновых процессах на холодных фронтах зимой в Предбайкалье [Новикова, 1986]

Глубина его в среднем составляет 1010–1020 гПа. Ложбина ориентирована в южном или юго-западном направлении. Вертикальная мощность западных циклонов превышает 5 км, а северозападных циклонов колеблется от 3 до 5 км. По мере продвижения циклона и холодного фронта по северным районам Иркутской области скорость его замедляется и в среднем не превышает

18–30 км.

При приближении фронтов к горным хребтам (Приморский, Восточный Саян) происходит их деформация. Участок фронта, достигший предгорий, начинает замедлять свое движение. Одновременно наблюдается орографический рост давления в тылу этого участка фронта. Из-за этого увеличиваются барические градиенты на соседних участках фронта, еще не подошедших к горам. Нормальная составляющая скорости ветра к фронту увеличивается и приводит к тому, что фронт как бы прижимается к хребту с наветренной стороны. За 6–9 часов до развития волновой деятельности холодный фронт становится малоподвижным и располагается вдоль Приморского, Байкальского хребтов и в предгорьях Восточного Саяна, где обуславливает пасмурную погоду в течение длительного времени.

159

Во всех случаях волнообразования велика горизонтальная протяженность холодных фронтов (до 1000–1200 км в среднем). Контраст температуры в зоне фронта невелик. На холодных фронтах западных циклонов он не превышает 2–4 , а на холодных фронтах северо-западных («ныряющих») – от 3 до 5 . Это объясняется тем, что зимой из-за сильного радиационного выхолаживания местной воздушной массы, фронты в поле температуры часто проходят невыраженными или даже замаскированными (приходящий воздух оказывается теплее местного).

Орографическое обострение атмосферных фронтов проявляется не только в волнообразовании, но и в усилении зон облачности и осадков.

Волновая деятельность на холодных фронтах зимой продолжается в среднем от 18 до 24 ч.

На холодных фронтах циклонические волны возникают в 6 раз чаще, чем на теплых фронтах. Наиболее часто волны на холодных фронтах образуются в декабре и феврале, на теплых фронтах – в декабре [Покровская, 1944; Ларионов, 1973; Новико-

ва, 1986; Щапова, 1997].

Циклонические волны на теплых фронтах зимой развивают-

ся при наличии циклона над югом Красноярского края и ложбины, направленной от него на юго-запад. Глубина циклона в среднем составляет 1000–1010 гПа. Вертикальная мощность – 3–5 км. Скорость перемещения циклона и теплого фронта не превышает 20 км/ч. Длина фронта в среднем равна 500–700 км.

Примерно за 6 ч до начала волновой деятельности циклон располагается в предгорьях Восточного Саяна, и линия теплого фронта проходит через Красноярск – Нижнеудинск – Зиму (рис. 1.31). Продолжительность волнообразования не более 9–12 ч, так как теплая воздушная масса более свободно переваливает горный массив.

Структура высотного барического поля ( AT500 гПа) при

развитии циклонических волн зимой на холодных фронтах западных циклонов имеет следующие особенности. В районе п-ова Таймыр расположен глубокий циклон. Основное ядро Азиатского антициклона ослабевает и отходит южнее 45-й параллели. Над Красноярским краем и Иркутской областью устанавливается общий западный перенос. На эти районы выходят западные циклоны. Высотная фронтальная зона проходит по южной периферии центрального циклона в зоне 50–55 с. ш. (рис. 1.32).

160