Научная статья на тему 'Климатическая характеристика сезонов г. Саранска за весь период наблюдений'

Климатическая характеристика сезонов г. Саранска за весь период наблюдений Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
413
23
Поделиться

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Ершков А.С., Хлевина С.Е., Антонюк Г.С.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Текст научной работы на тему «Климатическая характеристика сезонов г. Саранска за весь период наблюдений»

после их подпруживания ледниковыми покровами. На Приволжской возвышенности аккумуляция материала и в настоящее время является минимальной, что сказалось на общем снижении мощностей плейстоценовых отложений.

Донская морена Мордовии обычно залегает на породах доплейстоценового возраста и часто подходит близко к дневной поверхности. Реже ее подстилают подморенные, а перекрывают надморенные флювиог-ляциальные образования или породы других генетических типов. На основании проведенных исследований выявлено, что более

общей мощностью до 35 м, включающих поморенные озерно-аллювиальные пески и глины, сложнопостроенный комплекс ледниковых образований мощностью более 20 м, в котором выделяются два разновозрастных горизонта (окский и донской), разделённых межморенными слоистыми осадками, и покровную лессово-почвенную формацию с наличием двух горизонтов ископаемых почв.

Опорный разрез с. Нароватово, исследованный нами впервые с применением комплекса методов, позволяет восполнить некоторые стратиграфические пробелы и по-новому рассмотреть дискуссионные вопросы четвертичной

молодая, редко встречающаяся маломощная стратиграфии и палеогеографии. При сопос-

красная моренная толща времени окского оледенения не только не образует сплошного стратиграфического горизонта, но и оказывается чаще почти полностью уничтоженной процессами денудации. В разрезах она залегает либо на донской морене, либо отделена от нее флювиогляциальными или пе-ригляциальными образованиями. Это может свидетельствовать о наличии значительных перерывов в осадконакоплении.

Принципиальное значение для пересмотра прежней стратиграфической позиции отложений ледникового комплекса имеет открытие и изучение на крайнем северо-за-паде Мордовии в среднем течении Мокши вблизи с. Нароватово на северо-восточной периферии Донского ледникового «языка» нового, неизвестного ранее полного разреза плейстоценовых образований. В обнажении в едином разрезе вскрывается несколько разновозрастных и разногенетических толщ

Поступила 14.02.07.

тавлении результатов анализов данного разреза с материалами по другим обнажениям наметились достаточно надежные корреляционные связи по большинству литологических параметров между одновозрастными моренными толщами, что способствует внесению важных изменений в ледниковую стратиграфию плейстоцена исследуемого региона.

Полученные материалы позволяют использовать их для уточнения стратиграфического положения ледниковых горизонтов. Как показывает рисунок, разносторонние литологи-ческие данные по ледниковым отложениям и составленная на их основе схема элементов структуры и динамики покровных оледенений могут быть учтены при дальнейшем проведении поисковых, геолого-съемочных и инженерно-геологических работ, при физико-географических исследованиях территории, а также в оценке эрозионной расчлененности земель.

КЛИМАТИЧЕСКАЯ

ХАРАКТЕРИСТИКА

СЕЗОНОВ г.САРАНСКА ЗА ВЕСЬ ПЕРИОД НАБЛЮДЕНИЙ

А. С. Ершков, С. Е. Хлевина, Г. С. Антонюк

Традиционное деление года на четыре равных календарных сезона, в основном, верно, отражает годовой ход основных погодных факторов, но не

всегда удовлетворяет практическим запросам. Под естественным климатическим сезоном следует понимать период времени, характеризую-

© А. С. Ершков, С. Е. Хлевина, Г. С. Антонюк, 2008

щийся однотипным ходом метеорологических величин и определенным термическим режимом. Начало, конец и продолжительность сезонов определяются исходя из дат устойчивого перехода средней суточной температуры воздуха через 0 и 15 °С (табл).

Зима в Саранске продолжается с начала ноября (5.Х1) до конца марта (31.111), если судить по датам перехода средней суточной температуры воздуха через нулевой рубеж (см. табл. 1). Это самый длительный из всех сезонов года, так как охватывает почти 5 месяцев. Но поскольку в ноябре часто преобладает пасмурная погода то с дождем, то с мокрым снегом, неоднократно сходит и вновь образуется снежный покров, верхний слой почвы то промерзает, то оттаивает. Этот месяц характеризуется как предзимье. Иногда началом зимы считают дату образования устойчивого снежного покрова (в среднем 22 ноября) или близкую к ней дату наступления устойчивых морозов, а концом — дату разрушения устойчивого снежного покрова (4 апреля). И все же типично зимним режимом погоды характеризуются 3 месяца — декабрь, январь и февраль. 21 ноября средняя суточная температура воздуха в среднем устойчиво переходит через -5 °С, и такой температурный режим сохраняется до 19 марта. В марте еще лежит снежный покров, возможны значительные понижения температуры, но уже видны и признаки наступающей весны: почти вдвое увеличивается число ясных дней, днем нередко звенит капель, снег подтаивает и становится темным, ноздреватым.

Зимой усиливается циклоническая деятельность, преобладает зональное перемещение циклонов. Активизация атмосферных процессов приводит к частой смене погоды. Для этого периода года характерны резкие и интенсивные колебания температуры воздуха, как в течение месяца, так и за сутки. Средняя месячная температура воздуха, составляющая в декабре -8,2 °С, понижается в январе и феврале до -11,4 °С и -10,9 °С соответственно. Абсолютный минимум температуры воздуха достигает

в декабре -41 °С (1978), в январе — -44 °С (1942 г.), в феврале -39 °С (1956 и др.) [2].

В связи с особенностями атмосферной циркуляции отдельные зимы могут быть суровыми или мягкими и теплыми.

Самой суровой почти за 80 лет наблюдений была зима 1955 — 1956 гг. Средняя температура воздуха в декабре была на 7,2 °С, в январе — на 1 °С, а в феврале - на 10,4 °С ниже средней многолетней. За три зимних месяца в течение 59 дней средняя суточная температура воздуха была ниже -15 °С и в течение 5 дней — ниже -30 °С.

Необычно длительные и сильные морозы удерживались в январе 1987 г. Средняя температура воздуха за первую декаду составляла -24,9 °С, что ниже нормы на 15 °С. С 9 по 12 января даже днем максимальная температура воздуха была ниже -30 °С, а абсолютный минимум в этом месяце составил -38 °С.

Очень теплой была зима 1982 - 1983 гг., средняя температура воздуха за три зимних месяца на 5,1 °С, превышала среднюю многолетнюю. В течение зимы преобладала широтная циркуляция. С циклонами, перемещавшимися по северу Европы, на ЕТР с Атлантики выносился теплый влажный воздух. В эту зиму снежный покров установился только 30 декабря (обычно 22 ноября), а 30 марта разрушился (чаще всего это происходит в начале апреля). В декабре, январе и феврале наблюдалось соответственно 12, 10 и 4 дня с оттепелями. Максимальная температура в декабре поднималась до 4 °С, в январе и феврале до 2 °С. За зимний сезон отмечались лишь 3 дня со средней суточной температурой воздуха ниже -15 °С.

В течение зимы было 58 дней с осадками, которые выпадали в виде снега, мокрого снега, дождя и мороси, часто отмечались гололеды. Количество осадков составило 131 мм, что почти в 1,5 раза больше средних многолетних значений. Такой или более влажными за весь период наблюдений были зимы 1954 — 1955,1965 — 1966, 1998 — 1999, 2000 — 2001 гг.

Исключительно сухой была зима 1944 — 1945 гг., когда выпали всего 22 мм осадков

Таблица

Даты начала и конца климатических сезонов и их продолжительность

Сезон Начало Конец Продолжительность, дни

Зима 5. XI 31.Ш 147

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

X Весна 1.1У 21.\ 57

Лето 28.V 31. VIII 96

Осень 1ЛХ 4.Х1 65

(обычно 93 мм). Самым сухим за зимний се- многолетних дат. Весной температура возду-зон был февраль 1984 г., когда выпало ха от месяца к месяцу быстро возрастает, сред-

00 мм осадков.

Весна. В начале весны, с марта до середины первой декады апреля, когда на широте Саранска еще сохраняется снежный покров, а на юге ЕТР земля уже сильно прогрета, усиливается обмен воздушными массами между севером и югом. Меридиональные потоки — характерная черта весенней циркуляции. Роль адвективного фактора в формировании погоды в этот период является определяющей.

Смена погодных условий отражает смену воздушных масс. Большое влияние оказывают циклоны, смещающиеся с Атлантики, с которыми выносится теплый воздух. Это вызывает в отдельные годы уже в конце марта переход средней суточной температуры воздуха через 0 °С в сторону повышения, а также разрушение и сход снежного покрова. Самая ранняя дата перехода — 16 марта (1978), средняя — 1 апреля, а средняя дата разрушения устойчивого снежного покрова 4 апреля [1]. Но в некоторые годы март может быть типично зимним месяцем, как это было, например, в 1963 г.: погода в марте определялась частыми и интенсивными вторжениями арктических масс воздуха на ЕТР из районов Баренцева и Карского морей, в течение 18 дней средняя суточная температура была ниже -10 °С, преобладала малооблачная погода без осадков, минимальная температура снижалась до -33, -36 °С.

По-настоящему весенним месяцем можно считать апрель. В апреле адвективный фактор ос- при частых вторжениях воздуха с Арктики при-тается решающим в формировании погоды, по- водит к затяжной весне с поздним сходом

снежного покрова.

За последние 40 лет наиболее холодной была

няя месячная температура апреля на 10,4 °С выше температуры марта, а средняя температура мая на 8 °С выше апрельской. Переход средней суточной температуры через 5 °С в сторону повышения осуществляется в среднем 16 апреля, через 10 °С — 2 мая [ 1 ].

Заморозки в мае — явление обычное. Средняя дата последнего заморозка приходится на 12 мая. Характерной особенностью весны являются волны тепла и холода, резко изменяющие характер погоды ото дня ко дню, от года к году. Вторжение арктического воздуха вызывают сильные похолодания, особенно опасные в мае на фоне теплой погоды, в период цветения растений. Наиболее интенсивные заморозки в Саранске носят адвективно-радиационный характер и наблюдаются в антициклонах, сместившихся с Арктики на центральные районы ЕТР. В мае 1928, 1936, 1950, 1952 гг. их интенсивность достигала —6...""7 °С.

По температурному режиму весна может быть теплой и холодной. Аномально холодными были, например, весны 1941, 1942, 1945, 1952, 1969 гг.

Холодная весна обычно обусловливается антициклоническими образованиями, смещающимися с севера на юг по ЕТР. При этом на восток ЕТР заходит холодный арктический воздух с севера и северо-востока. Снижение средней месячной температуры апреля на 2 — 3°С

скольку барические градиенты еще велики и подстилающая поверхность недостаточно прогрета.

Переход средней суточной температуры через 0 °С в сторону повышения и разрушение снежного покрова в апреле обычно происходят при выходе циклонов с Черного и Средиземного морей на центральные районы ЕТР, а также при стационировании и медленном смещении к юго-востоку антициклонов, образовавшихся над востоком ЕТР. В этих случаях на Саранск выносится тропический воздух с Черного моря и Кавказа. При малооблачной погоде еще созда-

весна 1969 г. Средняя суточная температура перешла через 0 °С на 10 дней позже, чем обычно. Средняя сезонная температура составила 1,6 °С, что на 2,7 °С ниже многолетних значений. Абсолютный максимум в марте выше -1 °С не отмечался, хотя может достигать в этом месяце 15 °С тепла. Осадков в марте выпало 250 %, в апреле, мае — меньше: 28 и 56 % от многолетних значений.

Теплее обычных были весны в 1966,1967,1975,

ются благоприятные условия для прогрева воз- 1995 гг. Теплую весну обусловливают широтные

духа днем.

Полное оттаивание почвы наблюдается в конце апреля (26.IV), однако в отдельные годы,

циркуляционные процессы, при которых погода на ЕТР определяется теплой воздушной массой с Атлантики и выходом циклонов с Черного и

в зависимости от протекающих процессов, бы- Средиземного морей на центральные районы ЕТР, вают значительные отклонения от средних приносящих морской тропический воздух.

В теплых веснах бывает обычно не более 1 —

3 волн холода. Устойчивый переход средней суточной температуры воздуха через О °С происходит намного раньше средних многолетних значений. Для ранних теплых весен характерен холодный май.

При выносе на центральные районы ЕТР сухого воздуха с Прикаспийской низменности и юга Урала по юго-западной периферии антициклонов, стационирующих на юго-востоке ЕТР, создаются условия, характерные для весенней засухи. Например, в мае 1963 г. в течение почти всего месяца над республикой сохранялось устойчивое поле высокого давления, вследствие чего наблюдалась малооблачная, сухая и очень теплая погода (осадков выпало 00 мм, средняя месячная температура составила 15,9 °С). Также жарко и с недобором осадков было в мае 1967, 1975,1979,1984 гг.

Необычно ранней, жаркой и сухой была весна 1975 г., когда устойчивый переход через 0 °С произошел в конце марта (на 1 неделю раньше обычных сроков), через 5 °С — 31 марта, через 10 °С — 23 апреля. Снежный покров сошел с полей 1 апреля. Последний заморозок в воздухе отмечался 17 апреля. Средняя температура воздуха за сезон была на 4,6 °С выше средней многолетней. Средняя суточная температура ниже 5 °С была в апреле всего в течение 3 суток (обычно 20 суток). В конце первой декады апреля дневной прогрев достигал 26 °С. Высокая температура и недостаток влаги явились причиной высокой пожароопасности лесов.

Теплой и аномально сухой была весна 1984 г. В среднем за сезон температура воздуха на 2 °С превышала средние многолетние значения. Средняя суточная температура перешла через 0 °С к положительным значениям 30 марта, через 5 °С — 15 апреля, через 10 °С —

4 мая. Снежный покров разрушился в начале апреля (близко к многолетним срокам). Последний заморозок был отмечен 2 мая.

Особенно жарким и сухим оказался май. Максимальная температура в течение 14 дней составляла 25 — 30°С. Обычно с такой температурой в мае бывает 2 — 4 дня. После схода зимнего снежного покрова с полей до конца мая установилась засушливая погода. Осадков выпало в марте 50 %, в апреле — 84,4, в мае — 10,9 % от многолетних значений.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Летний сезон характеризуется ослаблением интенсивности общей циркуляции атмо-

сферы, скорость циклонов заметно уменьшается. Чаще погоду определяют стационарные циклоны, а влияние западных и северо-западных циклонов уменьшается, повторяемость последних летом — наименьшая в году. Влажный воздух с Атлантики, который приносит эти циклоны, холоднее воздушной массы, располагающейся над материком. Над теплой подстилающей поверхностью он быстро прогревается, становится неустойчивым и обусловливает ливни и грозы.

Теплая погода летом устанавливается под влиянием отрога азорского антициклона; жаркая и сухая погода — при стационировании антициклонов над востоком и юго-востоком ЕТР Такая погода весной и в начале лета особенно опасна для сельского хозяйства.

Жаркая и чаще дождливая погода наблюдается при выходе на западные и центральные районы ЕТР черноморских циклонов, с которыми на восток ЕТР поступает тропический воздух с Кавказа и Каспийского моря.

В холодные летние сезоны характер синоптических процессов первой и второй половины лета не одинаков. В одну половину погода может определяться полярным антициклоном, приносящим холодный арктический воздух, который не прогревается над северными районами ЕТР; другую половину лета вследствие активизации циклонической деятельности устанавливается холодная дождливая погода.

Лето сравнительно короткое и умеренно теплое. Период со средней суточной температурой выше 15 °С длится в среднем 96 дней (см. табл. 1). В 1957 г. продолжительность этого периода составила 138 дней (очень теплыми были май и сентябрь), а в 1983 г. — всего 53 дня. В это холодное лето все 3 месяца имели отрицательную аномалию температуры, особенно холодными были июнь и август.

Для лета характерна наибольшая продолжительность солнечного сияния — до 10 часов за сутки. Фактическая продолжительность солнечного сияния составляет 57 — 59 % теоретически возможной, а зимой она не превышает 17 — 40 % возможной. И хотя летом выпадает наибольшее из всех сезонов количество осадков (около 180 мм), число пасмурных дней без солнца наименьшее в году. Летом и весной наблюдается наименьшее число дней с мелкими осадками, но возрастает число дней с осадками крупных градаций, преобладают ливневые дожди.

Ливни охватывают небольшие площади и имеют относительно случайное пространственно-

временное распределение.

Средняя месячная температура самого теплого летнего месяца июля составляет 19 °С. Максимальная температура колеблется между 25 и 30 °С, а абсолютный максимум равен 37 — 39 °С. Абсолютный минимум в июне составляет -3 °С, в июле и августе за весь период наблюдений никогда не отмечалось понижение температуры воздуха до отрицательных значений [2].

Холодными были летние сезоны в 1950, 1976, 1978, 1990, 1994 гг. Самым холодным оказалось лето 1994 г. (15,5 °С). Средняя месячная температура воздуха в июне и августе была ниже средней многолетней соответственно на 2,5 и 1,8 °С, в июле на 2,9 °С. За июнь и август выпало осадков около 63 % от многолетних значений.

Холодная и дождливая погода летом 1978 г. была обусловлена активной циклонической деятельностью, охватившей почти всю ЕТР. В течение всего вегетационного периода наблюдалась отрицательная аномалия температуры. Средняя сезонная температура воздуха летом была на 2,0 °С ниже многолетних значений.

Средняя суточная температура перешла через 15 °С 23 июня, т. е. почти на 3 недели позже средней многолетней даты. За все лето было 11 жарких дней (с температурой 25 °С и выше). Лето 1978 г. отличалось и обильными осадками. В течение 58 дней выпадали дожди. За три летних месяца выпало 280 мм, в 1,5 раза больше многолетних значений за сезон. Летние осадки обложного характера связаны с западными циклонами, проходящими вблизи Саранска. Обильные осадки вегетационного периода при пониженном температурном фоне создают условия для избыточного увлажнения.

Самыми теплыми в прошлом столетии были летние сезоны 1936, 1938,1954, 1981 гг., но особенно лето 1972 г. Средняя месячная температура воздуха превышала норму в июне на 1,9 °С, в июле — на 3,3 °С, в августе — на 6,8 °С. С 1 по 14 июля и почти в течение всего августа (за исключением 5 дней) непрерывно средняя суточная температура воздуха превышала 20 °С. Дневная температура выше 25 °С наблюдалась в июле и августе в течение 54 дней. С максимальной температурой 30 °С и выше за сезон было отмечено 37 дней. Июль и август были очень засушливыми, количество осадков составило в июле 45, а в августе — 0 % от многолетних значений.

Преобладающим синоптическим процессом в этот сезон было смещение антициклонов с запада, северо-запада и севера через центральные и восточные районы ЕТР. По западной периферии антициклонов на ЕТР выносился сухой, сильно прогретый воздух с Нижнего Поволжья и Средней Азии. Длительное отсутствие осадков и высокая температура воздуха обусловили особо опасную засуху и чрезвычайную пожароопас-ность лесов.

Нормальное количество осадков для Саранска в июне — 57 мм, в июле — 71 мм, в августе — 52 мм [2]. За весь период наблюдений наибольшее количество осадков отмечалось в июне 1980 г. (132 мм), в июле 1943 г. (195 мм), в августе 1984 г. (126 мм) и за летние периоды 1943,1976,1978,1980, 1990, 1995 гг. Осадки летом выпадают преимущественно ливневого характера с грозами, нередко со шквалами. Наиболее сильные грозы и шквалы наблюдаются при прохождении фронтов окклюзии и малоподвижных фронтов с волнами.

Осенью происходят постепенное усиление сибирского антициклона и углубление исландской депрессии, что приводит к усилению циклонической деятельности. Траектория западных циклонов постепенно смещается к югу. Холодный воздух северных морей в тыловой части западных и северо-западных циклонов все чаще проникает на юг, а их повторяемость по сравнению с летом увеличивается вдвое. В средних широтах ЕТР в это время часто наблюдается облачная дождливая погода. Если скандинавские и стационарные антициклоны усиливаются за счет сибирского, становясь его отрогом, то устанавливается сухая, но достаточно холодная погода.

Осенний сезон начинается обычно с заморозков в воздухе и на поверхности почвы, с переходом среднесуточной температуры через 15 °С к более низким значениям (1 сентября), а заканчивается с переходом температуры воздуха через 0 °С (4 ноября) к отрицательным температурам и появлением первого снежного покрова. Средняя месячная температура воздуха понижается от сентября к ноябрю с 11,5 до -3,0 °С. Средняя дата первого заморозка осенью приходится на 28 сентября. Но уже в начале сентября на ровных и открытых местах случаются первые радиационные заморозки. Самый ранний заморозок в Саранске отмечен 6 сентября 1949 г. [1].

Типичный осенний месяц — октябрь. Средняя температура воздуха еще положительна (4,0 °С),

а ночные понижения температуры ниже О °С носят характер заморозков. К концу месяца чаще наблюдаются вторжения холодных арктических масс, и вследствие радиационного выхолаживания температура воздуха опускается ниже О °С. По средним многолетним срокам устойчивый переход температуры воздуха через О °С к отрицательным значениям происходит в начале ноября (5.Х1). Ночные заморозки сменяются систематическими морозами, прогревание днем приводит к оттепелям, уменьшается продолжительность солнечного сияния, резко увеличивается число пасмурных дней без солнца, растет число дней с осадками при уменьшении их количества, идут мелкие моросящие дожди, иногда мокрый снег.

В отдельные годы в зависимости от характера циркуляции осень может быть аномально теплой или холодной.

Примером холодной осени является осень 1976 г. В сентябре и октябре этого года циклоны проходили с запада и северо-запада южнее и восточнее Саранска, а в тыл им смещались антициклоны, приносящие холодный воздух с северных морей. В октябре антициклоны часто стационировали над центральными районами ЕТР, вследствие чего ночью наблюдалось дополнительное радиационное выхолаживание воздуха. Октябрь этого года оказался самым холодным месяцем за весь период наблюдений. Средняя температура за месяц составила -2,1 °С, что на 6,1 °С ниже многолетних значений. В ноябре циклоны смещались с запада на восток по широте Саранска.

Переход средней суточной температуры воздуха через 5 °С в сторону понижения произошел 28 сентября, а через О °С — 13 октября (при-

мерно на 3 недели раньше обычного). Первый заморозок отмечался 20 сентября, на неделю раньше многолетних средних сроков. Большую часть октября осадки выпадали в виде снега. Устойчивый снежный покров образовался 20 ноября, в срок, близкий к средним многолетним (22.XI).

Холодной и сырой была осень 1973 г. Во все месяцы количество осадков превышало многолетние значения, особенно в октябре (выпало около двух месячных норм). Необычно холодными были также осенние сезоны в 1941, 1956, 1959, 1976 и 1987 гг.

К наиболее теплым можно отнести осенние сезоны в 1937,1938,1963,1971,1974,1993 гг. Самым теплым осенним месяцем были сентябрь 1938 г. и октябрь 1974 г.

Обычно теплая осень наблюдается при ста-ционировании над центром ЕТР малоподвижных антициклонов или при прохождении через средние широты ЕТР западных антициклонов.

В сентябре и октябре в результате выноса теплых воздушных масс с юга периферии малоподвижных антициклонов наступает период теплой и сухой погоды, называемой бабьим летом. Прощальный привет перед ненастьем лето посылает не ежегодно, примерно треть всех сентябрей нас не радовали короткими периодами сухой и солнечной погоды.

Самой теплой и сухой за последние 50 лет была осень 1974 г. Октябрь в этом сезоне оказался самым теплым за весь период наблюдений. Отклонение от средней многолетней температуры в октябре составило 4,6 °С. Средняя суточная температура перешла через 0 °С 6 ноября.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1. Научно-прикладной справочник по агроклиматическим ресурсам. Ч. 1 — 2. Вып. 29. ВВУГКС. Н. Новгород, 1991. 656 с.

2. Научно-прикладной справочник по климату СССР. Серия 3. Многолетние данные. Ч. 1 — 6. Вып. 29. Спб.: Гидрометеоиздат, 1992. 583 с.

Поступила 14.02.07.