CC BY
52
УДК 551.59
ДИНАМИКА ГРОЗОВОЙ АКТИВНОСТИ НАД ТЕРРИТОРИЕЙ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
Дарья Александровна Константинова
Томский государственный университет, 634050, Россия, г. Томск, пр. Ленина, 36, кандидат географических наук, доцент кафедры метеорологии и климатологии, тел. (3822)42-07-84, e-mail: da_konstantinova@mail.ru
Валентина Петровна Горбатенко
Томский государственный университет, 634050, Россия, г. Томск, пр. Ленина, 36, доктор географических наук, профессор кафедры метеорологии и климатологии, тел. (3822)42-07-84, e-mail: vpgor@tpu.ru
В работе изучена многолетняя динамика количества дней с грозой по данным метеорологических станций Западной Сибири, выделены циклы грозовой активности разной периодичности.
Ключевые слова: грозовая активность, число дней с грозой, многолетняя изменчивость, цикличность.
DYNAMICS OF THUNDERSTORM ACTIVITY OVER WESTERN SIBERIA TERRITORY
Daria A. Konstantinova
Tomsk State University, 634050, Russia, Tomsk, 36 Lenin av., Ph. D., Associate Prof. of Department Meteorology and Climatology, tel. (3822)42-07-84, e-mail: da_konstantinova@mail.ru
Valentina P. Gorbatenko
Tomsk State University, 634050, Russia, Tomsk, 36 Lenin av., Ph. D., Prof. of Department Meteorology and Climatology, tel. (3822)42-07-84, e-mail: vpgor@tpu.ru
Long-term dynamics of the amount of thunderstorm days according to meteorological stations data in Western Siberia were investigated; thunderstorm activity cycles of different period were fined out.
Key words: thunderstorm activity, amount of thunderstorm days, long-term dynamics, cycle.
Изменения повторяемости экстремальных погодных явлений, связанных с развитием конвективной неустойчивости в атмосфере, до настоящего времени остаются актуальными в связи с проблемой глобального изменения климата. Среди таких опасных конвективных явлений как град, ливень и сильный ветер особое место занимаю грозы, так как наносят значительный материальный ущерб многим отраслям народного хозяйства [1, 2, 3].
Для решения задач мониторинга грозовой активности анализ многолетних данных визуальных наблюдений над грозами на сегодняшний день не имеет альтернативы, несмотря на большое количество современных приборов и систем регистрации электромагнитных возмущений [4].
Целью настоящей работы является исследование многолетних рядов данных наблюдений за грозовой активностью для территории Западной Сибири. В работе рассмотрена такая характеристика грозовой активности, как число дней с грозой. Обрабатывались данные наблюдений за грозами двадцати четырех метеорологических станций территории Западной Сибири. Информацией о грозах послужили данные штормовых журналов Томского Центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды за период 1936-2015 гг.
Для анализа данных и полученных результатов в работе использовались стандартные методы математической статистики, для определения периодов цикличности грозовой активности применялись методы автокорреляции и быстрого разложения Фурье.
На рис. 1 представлены изменения грозовой активности за последние восемьдесят лет, среднее количество дней с грозой по 24 метеорологическим станциям исследуемой территории Западной Сибири.
40
10 I м I I I I I I I I м I I I I I I I I I м I I I I I м I I м I I I I м I I I I м I I I м I I I м I I I м м I I м I I I I м I I I м I Г^ОГП^СЧГЧ^ОТ^^Г^ОГП^СЧГЧиЧООч-ЧЧГГ^От^ОСТ!^!/*
Рис. 1. Число дней с грозой, осредненное для исследуемой территории
На фоне наличия значительной межгодовой изменчивости отмечается слабая тенденция на уменьшение грозовой активности последних десятилетий, хотя в результате анализа температурного режима Сибири, выявлены районы со скорость потепления превышающей 0,5°С/10 лет, т.е. на порядок больше, чем для Северного полушария Земли в целом [5], что могло способствовать росту грозовой активности т.к. она тесно связана с характеристикой конвективного потенциала региона, зависящего в большой степени от температуры воздуха.
Это противоречие объясняется тем, что потепление в регионах Северного полушария вызвано увеличением среднегодовых температур воздуха за счет зимнего периода, в то время как увеличение грозовой активности происходит в теплый период года.
Картина многолетних наблюдений за грозовой деятельностью отмечается синхронными изменениями среднего числа дней с грозой в различных частях исследуемой территории: северной, центральной и южной частях Западной Сибири (рис. 2), что подтверждают более ранние исследования [6].
Рис. 2. Среднее число дней с грозой
При анализе данных многолетних наблюдений с помощью автокорреляционной функции и быстрого разложения Фурье выделены циклы различной периодичности грозовой активности для трех частей исследуемого региона (табл.), которые сравнивались с продолжительность циклов для различных территорий [7].
Квазидвухлетние и четырехлетние циклы грозовой активности хорошо согласуются и объясняются циркуляционной цикличностью соответствующих периодов исследуемого региона. Также, анализируя графики на рис. 2, можно отметить квазитридцатилетние циклы, которые пока не могут быть выделены с помощью используемых методов анализа из-за недостаточной длинны ряда данных наблюдений.
На основании приведенного материала можно заключить следующее: картина многолетних наблюдений за грозовой деятельностью отмечается синхронными изменениями среднего числа дней с грозой для территории Западной Сибири;
- в рядах грозовой активности обнаруживаются циклы разной продолжительности, но совпадают по продолжительности, в основном, квазидвухлетние, четырехлетние и долгопериодные;
- значимых тенденций в изменении уровня грозовой активности над Западной Сибирью за исследуемый период не выявлено.
Таблица
Периоды цикличности грозовой активности для различных территорий
Территория исследования Обна руженный период (число лет)
2-3 3-4 5-7 8-9 10-14 15-17 18-24 25-35
Север Западной Сибири 2 4 17 22
Центр Западной Сибири 3 7 13 16 26
Юг Западной Сибири 3 6
Красноярский край 3 4 11
Прибайкалье 3 4 11
Якутия 5 8
Байкал 5 8
Алтайский край 4 7 14 17 22 26, 34
Северный Казахстан 2 9 18
Центральный Казахстан 4 6 11 17
Южный Казахстан 4 7 10 16 34
Восточный Казахстан 5 8 11 15 22 25
Южная Германия 4 6 9 22
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Константинова Д.А., Горбатенко В.П. Результаты регистрации молний над юго-восточной территорией Западной Сибири // Известия высших учебных заведений. Физика. -2011. - № 11/3. - С. 156-162.
2. Горбатенко В.П., Константинова Д.А. Золотухина О.И., Тунаев Е.Л. Термодинамические условия формирования мезомасштабной конвекции в атмосфере Западной Сибири // Известия высших учебных заведений. Физика. - 2011. - № 11/3. - С. 148-155.
3. Константинова Д.А., Горбатенко В.П. Условия образования шквала над юго-восточной территорией Западной Сибири // Вестник Томского государственного университе-таю - 2010. - № 337. - С. 189-193.
4. Горбатенко В.П., Ершова Т.В., Константинова Д.А. Пространственное распределение плотности разрядов молнии в землю над территорией Западной Сибири // Вестник Томского государственного университета. - 2009. - № 329. - С. 251-256.
5. Ипполитов И.И., Кабанов М.В., Логинов С.В., Харюткина Е.В. Структура и динамика метеорологических полей на азиатской территории России в период интенсивного глобального потепления 1975-2005гг. // Журнал Сибирского Федерального университета. -2008. - №1(4), С. 323-344.
6. Горбатенко В.П., Ипполитов И.И., Кабанов М.В., Логинов С.В., Решетько М.В., Та-ранюк М.И. Анализ структуры временных рядов повторяемости форм атмосферной циркуляции и грозовой активности // Оптика атмосферы и океана. - 2002 - 15. - № 8. - С. 693-697.
7. Горбатенко В.П., Ершова Т.В. Молния как звено глобальной электрической цепи: монография. - Томск: Издательство ТГПУ, 2011. - 204 с.
© Д. А. Константинова, В. П. Горбатенко, 2016
