133_p2297_B2_11771

62

Как видно из табл. 4.1, в течение холодного полугодия на юго-восточные районы Западной Сибири в среднем выходит 21 циклон. Число фронтальных циклонов уменьшается в феврале и марте, что обусловлено нарастающим влиянием Азиатского антициклона.

Взимы, когда над южными и центральными районами Сибири устанавливается мощный Азиатский антициклон, резко ослабевает циклоническая деятельность. Например, зимой 1967– 1968 гг. на юго-восточные районы Западной Сибири вышло всего 7 циклонов. В декабре, феврале и марте циклоны вообще отсутствовали. Из 7 вышедших циклонов только один был относительно активным с минимальным давлением в центре 1003 гПа.

Вцентрах других циклонов давление было относительно высо-

ким (1015–1030 гПа).

Напротив, в зимы с ослабленным сезонным антициклогенезом фронтальный циклогенез над Западной Сибирью активизируется. Такой была зима 1963–1964 гг., когда через юго-восточный район Западной Сибири прошло 35 циклонов. Пятая часть из них

имела давление в центре меньше 1000 гПа, а 63 % циклонов были средней активности (Рmin 1001–1015 гПа) и только 6 циклонов относились к сравнительно малоактивным (Рmin 1015 гПа).

Всреднем в холодный период года около половины циклонов, выходящих на юго-восточные районы Западной Сибири, характеризуются умеренной интенсивностью (с давлением в центре от 1001 до 1015 гПа). Около 1/3 от общего числа циклонов явля-

лись слаборазвитыми, с давлением в центре не более 1015 гПа. Повторяемость относительно глубоких циклонов (с Рmin 1000 гПа) не превышала 20 – 25 % (табл. 4.1).

На основе анализа интегральной кривой вероятности давления в центре исследуемых циклонов С. Д. Кошинским была рассчитана вероятность выхода на рассматриваемую территорию так называемых штормовых циклонов: один раз в 5 лет зимой возможен выход циклона с давлением в центре 985 гПа и менее; один раз в 20 лет – циклона с давлением в центре 975 гПа и один раз в 100 лет – с минимальным давлением в центре менее 965 гПа [Кошинский, 1974].

Сведения о масштабности фронтальных циклонов приведены в правой части табл. 4.1. За меру масштабности циклонов С. Д. Кошинским принят диаметр внешней замкнутой изобары в

63

период его прохождения над районом. В среднем зимой 35–45 циклонов при выходе на юго-восточные районы Западной Сибири имеют диаметр от 750 до 1250 км. Какой-либо чѐткой закономерности в распределении циклонов различной масштабности по месяцам холодного периода не выявлено. В равной степени равновероятны циклоны любых размеров как в конце осени, так и зимой. Обнаруживается лишь некоторое увеличение доли циклонов сравнительно малой масштабности (диаметром300–750 км) с осени к концу зимы; в ноябре повторяемость таких циклонов не превышает 29 %, а в феврале и марте 44–45 %.

Как известно, термодинамическая активность фронтальных циклонов проявляется через его изаллобарическое поле. Проведѐнный анализ изаллобарических полей фронтальных циклонов за 20-летний период показал: западные (W) и юго-западные (SW) циклоны с одинаковой степенью вероятности выходят углубляющимися и заполняющимися. В 47 % случаев давление в центре понижается, а в 53 % – повышается. Северо-западные (NW) циклоны, в том числе и «ныряющие» в двух случаях из трѐх вступают в стадию заполнения, и лишь в одном из трех случаев продолжают углубляться (табл. 4.2).

Таблица 4.2 Вероятность (%) изменения давления в центре циклона в предшествующие его выходу сутки на юго-восток Западной Сибири [Кошинский,

1974]

Наиболее вероятное углубление все типов циклонов – до 5 гПа/сутки, но не так уж и редко очень значительное углубление циклонов – на 10 и более гектапаскалей в сутки. Эта закономерность в полной мере не распространяется на северо-западные циклоны. Эти циклоны перемещаются под тыловой частью тропосферной ложбины на фоне адвекции холода и вихря скорости, что способствует их быстрому заполнению.

64

В среднем многолетнем выводе наиболее часто (80 %) непосредственное действие циклонов всех типов на юго-восточные районы Западной Сибири не превышает одних суток. Наиболее быстро перемещаются южные и юго-западные циклоны.

С. Д. Кошинский отмечает ещѐ одну особенность: слишком большую условную повторяемость циклонов, продолжительность действия которых не превышает 12 ч (SW – 36 %, W – 24 %, NW – 25 %). Особенно высокой она оказалась у юго-западных циклонов. Объясняется это возникновением частных циклонов на холодных фронтах под влиянием их орографического возмущения. Кроме того, в это время года нередко при выходе циклонической серии действие предшествующего циклона быстро перекрывается влиянием последующего.

Продолжительность действия циклонов, особенно северозападных, нередко возрастает под влиянием их торможения горами Алтая. Эти циклоны, при приближении к горам, сначала замедляют своѐ движение, а затем, более или менее резко, изменяют направление перемещения на восточное или северовосточное, и именно над юго-восточными районами Западной Сибири.

Годовой ход повторяемости циклонов над Западной Сибирью приведен в табл. 4.3.

Таблица 4.3 Повторяемость (%) циклонов над Западной Сибирью [Кошинский, 1974]

Как видно из табл. 4.3, в северных районах Западной Сибири циклоническая деятельность ослаблена в июле и августе, в то время как в южных районах весной и летом она резко активизируется.

В центральных районах рассматриваемой территории фронтальный циклогенез наиболее активен в переходные сезоны при сезонном восстановлении западного переноса. В холодный период (октябрь–апрель) фронтальный циклогенез преобладает над северными и центральными районами.

65

Над южными районами Западной Сибири южные циклоны чаще выходят в тѐплый период года. Необходимо отметить, что повторяемость южных процессов характеризуется большой межгодовой изменчивостью в отличие от западных и северных процессов. Поэтому цифры в табл. 4.3 следует считать ориентировочными.

Межгодовая изменчивость повторяемости циклонов в зимний период над всеми районами Западной Сибири в значительной степени определяется размерами Сибирского антициклона.

Дадим аэросиноптическую характеристику основным типам фронтальных циклонов [Руководство по краткосрочным …, 1986,

ч. 2].

1. Северные циклоны. Средняя годовая повторяемость составляет около 20 %. Северные циклоны смещаются на Западную Сибирь с севера или с северо-запада. При смещении их по севе- ро-западной траектории под тыловой частью тропосферной ложбины их называют «ныряющими» циклонами. Наибольшая повторяемость северных циклонов наблюдается зимой и весной. Обычно такие циклоны, достигая южных районов Омской или Новосибирской области, меняют направление на восточное или северо-восточное. В северный тип входят также циклоны, смещающиеся по ультраполярной оси.

Циклоны перемещаются с Баренцева моря над Западной Си-

бирью по трем главным направлениям: а) через Северный Урал в район Ярцево на Енисее; б) через Средний Урал на Барабинскую низменность или южные районы Томской области; в) на юговосточные районы Западной Сибири, где они меняют направление на северо-восточное и выходят в район Енисейска, реже – Туруханска.

С Карского моря циклоны перемещаются по двум направле-

ниям: а) от Обской губы вдоль меридиана до Горного Алтая и Саян; б) с восточной части Карского моря или с Таймырского полуострова по ультраполярной траектории.

Смещение циклонов северного типа на какой-либо район Западной Сибири обусловлено положением высотного барического гребня над Уралом или восточными районами ЕЧР и сопряженной с ним на востоке тропосферной ложбиной. Миграция высотных барических образований к востоку или их развитие на запад, изменение ориентации их осей, а, следовательно, и направления ПВФЗ, определяют район выхода фронтального циклона и его дальнейший путь.

66

Характерной особенностью ПВФЗ при выходе северных циклонов (рис. 4.1) является еѐ меридиональная направленность, способствующая интенсивному межширотному обмену и вторжению арктического воздуха на территорию Сибири [Руководство по краткосрочным …, 1986, ч. 2].

Рис. 4.1. Геопотенциал изобарической поверхности AT700 гПа и

траектория смещения центров циклонов северного типа (3б), [Руководство по краткосрочным …, 1986, ч. 2]

Эволюция циклонов северного типа тесно связана с длительностью существования высотного гребня над Уралом. «Ныряние» циклона с северо-запада осуществляется при разрушении или ослаблении этого гребня. В холодное полугодие циклоны этого типа, смещаясь над выхоложенной подстилающей поверхностью под тыловой частью тропосферной ложбины, быстро вступают в стадию заполнения.

Процессу «ныряния» циклона благоприятствует разветвление струйного течения (СТ), проявляющегося на поверхности 300 гПа в тыловой части тропосферной ложбины, и направленного параллельно ведущему потоку в нижней половине тропосферы ( AT500 гПа). При этом перемещение циклона происходит почти

параллельно основной ветви СТ. Если же в направлении ведуще-

67

го потока происходит слияние двух СТ или струйное течение имеет антициклонический профиль, то «ныряние» циклона не осуществляется [Бордовская, 1969]. Эволюция циклонов северного типа тесно связана с длительностью существования высотного гребня над Уралом. «Ныряние» циклона с северо-запада осуществляется при разрушении или ослаблении этого гребня. В холодное полугодие циклоны этого типа, смещаясь над выхоложенной подстилающей поверхностью и под тыловой частью тропосферной ложбины, быстро вступают в стадию заполнения.

Процесс «ныряния» фронтальных циклонов с адвективнодинамических позиций подробно рассмотрен во второй части данного учебного пособия (п. 1.3), и повторять его описание нет необходимости, так как над любым районом Евроазиатского континента в его реализации нет принципиальных отличий.

2. Западные циклоны. К ним относится половина всех циклонов, наблюдающихся над Западной Сибирью. В годовом ходе максимум их повторяемости (около 60 %) отмечается в переходные сезоны [Руководство по краткосрочным …, 1986, ч. 2]. Минимум повторяемости западных циклонов отмечается летом. Западные циклоны смещаются с запада на восток в широтном направлении или близком к нему.

Зональная циркуляция господствует от Атлантики до Тихого океана. Над Арктическим бассейном располагается высокий и значительный по площади циклон (рис. 4.2). Планетарная высотная фронтальная зона наиболее активна на южной периферии этого циклона, а ось еѐ проходит по северным районам Евразии. В соответствии с этим циклоны перемещаются севернее 60 с. ш. с Исландии через север Скандинавии на Таймыр, где вливаются в малоподвижный центральный циклон.

К югу от оси ПВФЗ в зоне 50–60° с. ш. располагается полоса повышенного давления, образуемая либо квазистационарными, либо быстро смещающимися антициклоническими ядрами.

Вторая разновидность циклонов западного типа связана с более южным расположением ПВФЗ, когда центр тропосферного обширного циклона находится над Обской губой или севером Тюменской области. В этом случае циклоны перемещаются в зоне 50–60° с. ш. и идут с Атлантического океана на центральные районы Европы и далее на ЕЧР, юг Урала и центральные районы Западной Сибири. Соответственно смещается к югу и полоса высокого давления, антициклонические центры которой располагаются в пределах Средиземноморья, Турции, Кавказа, Ирана и Средней Азии (рис. 4.3).

68

Рис. 4.2. Геопотенциал изобарической поверхности 700 гПа и траектория смещения приземных центров циклонов западного типа (1а) [Руководство по краткосрочным …, 1986, ч. 2]

Рис. 4.3. Геопотенциал изобарической поверхности 700 гПа и траектория смещения приземных центров циклонов западного типа (1б) [Руководство по краткосрочным …, 1986, ч. 2]

69

Вынос с Атлантики тѐплых и влажных масс воздуха вызывает в зимнее время значительные потепления на юге Сибири, что приводит к значительному ослаблению отрога Азиатского антициклона.

Область высокого давления над Северным Ледовитым океаном, наоборот, усиливается и смещается к югу, в тыл заключительному циклону серии. При этом температура в северных районах Сибири понижается нередко до –35 … – 40°.

3. Южные (юго-западные) циклоны зарождаются южнее

50° с. ш. над Каспием, Средней Азией и Казахстаном и выходят на Западную Сибирь с южной составляющей (рис. 4.4, 4.5). Иногда сюда могут смещаться циклоны со Средиземного и Черного морей. Эти циклоны возникают на полярном фронте при его обострении на фоне значительной адвекции арктического воздуха в субтропические широты. По результатам работы Т. С. Ситниковой [Ситникова, 1967] дадим краткую характеристику южным циклонам, образующимся над Средней Азией и Казахстаном с последующим выходом на южные районы Западной Сибири. За период 1960–1963 гг. наблюдалось 125 случаев образования циклонов над территорией, ограниченной 45-м и 80-м меридианами и широтой 55°. Циклоны, в зависимости от места возникновения над районами Средней Азии, Т.С. Ситниковой [Ситникова, 1967] подразделены на 11 групп: Тургайские, Приаральские, Прикаспийские, Каспийские, Южно-Каспийские, Арало-Каспийские, Кара-Кумские, Средне-Сырдарьинские, циклоны Голодной степи, Балхашские и Северо-Казахстанские.

По сезонам года южные циклоны распределяются следующим образом: зимой – 37 %, весной – 28 %, летом – 19 % и осенью – 16 %. Чаще всего южные циклоны образуются в декабре, январе и марте, наиболее редко – в ноябре и августе.

Чем южнее образуются циклоны, тем меньше вероятность их выхода на южные и юго-восточные районы Западной Сибири. Тургайские, Прикаспийские, Северо-Казахстанские и Балхашские циклоны обычно доходят лишь до широты 53° за 12 ч. Циклоны других групп достигают этой широты не менее чем за 1,5 суток. Средний период жизни южных циклонов около 2,5 суток.

70