CC BY
43ОБЗОРЫ И КОНСУЛЬТАЦИИ Гидрометеорология и экология
№ 4 2020
УДК 551.506.2:551.509.51
Е.Ю. Смирнова1 М.Э. Шмидт1 Ж.К. Исабекова1 М.Н. Сакимова1 И.В. Веревкина1 С.М. Смагулова1 С. Ибраев1 Е.И. Васенина1 Н. Лоенко1
Е. Муканов1
СТИХИЙНЫЕ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ НА
ТЕРРИТОРИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН В 2019 ГОДУ
Ключевые слова: климатическая норма, синоптический процесс, стихийные метеорологические явления, гидрологические явления, агрометеорологические условия, равнинная территория, Северный Каспий, территория Казахстана
В обзоре приведены краткие описания погоды, сведения о стихийных метеорологических явлениях и краткая характеристика синоптических процессов, обусловивших их возникновение на территории Казахстана за 2019 год. Кроме этого, помещены обзоры стихийных гидрологических и агрометеорологических явлений, наблюдавшихся на рассматриваемой территории, а также обзор состояния водной поверхности Северного и Среднего Каспия.
Краткий обзор погоды по территории Казахстана. Средняя за год температура воздуха была в пределах климатической нормы на большей части республики, выше нормы на 1.. .2 °С - в юго-западной половине страны, местами на востоке и в отдельных районах севера Казахстана, ниже нормы на 1.4 °С - в отдельных районах северо-запада и юго-востока страны.
Осадков за год выпало около нормы на большей части территории страны, больше нормы в 1,3.1,4 раз выпало в отдельных районах северной, центральной и восточной части республики, меньше нормы отмечалось местами в северо-западных, центральных, южных и юго-восточных регионах.
Зима была преимущественно теплой и с осадками, поскольку большую часть сезона над территорией республики преобладала циклони-
175
ческая деятельность. Лишь в первой половине февраля с северным вторжением холодных воздушных масс с районов Карского моря температура воздуха резко понизилась.
Весной погода также была преимущественно теплой и с осадками на большей части территории Казахстана, в конце сезона теплая погода сохранилась лишь в западной половине республики, на восточную половину страны оказывала влияние высотная ложбина холода, ориентированная с районов полуострова Таймыр.
В начале лета циклоны и связанные с ними атмосферные фронты обусловили прохладную и дождливую погоду, за исключением западных регионов. На протяжении июля в Казахстане держалась экстремально жаркая погода с дефицитом осадков. В конце лета в западных регионах температурный фон был ниже климатических значений, на остальной территории сохранились высокие положительные аномалии температуры.
Начало осени выдалось холодным в западной половине Казахстана, с осадками практически на всей территории страны, в середине сезона наступили по-летнему жаркие дни, которые характеризуются как «бабье лето», в ноябре погода была экстремально холодной за счет частого вторжения холодных воздушных масс с районов Восточной Сибири.
Устойчивый переход средней суточной температуры воздуха через 0 °С весной 2019 года на юге, юго-западе произошел в начале февраля, на юго-востоке - в конце февраля и начале марта, в центральной части - в начале марта, на севере, северо-западе, северо-востоке и востоке - в третьей декаде марта и начале второй декады апреля.
Устойчивый переход средней суточной температуры воздуха через 5 °С, означающий начало вегетационного периода, на юге произошел в конце февраля, на юго-западе, юго-востоке - в первой декаде марта, на западе, северо-западе, северо-востоке - в первой половине апреля, в центральной части -в конце марта, на севере - во второй и третьей декадах апреля.
Январь был преимущественно теплым с небольшим количеством осадков. В северной половине и на западе республики поле повышенного давления способствовало формированию погоды с малым количеством осадков и температурой воздуха близкой к норме, в южной и юго -восточной половине частые выходы южных циклонов и связанные с ними атмосферные фронты обусловили теплую погоду с осадками.
Средняя месячная температура воздуха была выше нормы на 1.. .6 °С на большей части Казахстана, около нормы отмечалась местами 176
на обширных территориях северной, восточной, центральной и западной части республики, ниже нормы на 1.2 °С - в отдельных районах запада.
Количество осадков составило меньше нормы на большей части территории республики, около нормы в юго-восточной части, местами на западе и северо-западе Казахстана, больше нормы в 1,3.2,2 раза - местами на юге, востоке, западе республики. Местами в Казахстане высота снежного покрова превысила норму в 2.3 раза и достигла на это время года максимальных значений за весь период наблюдений.
В феврале большую часть месяца на восточную половину республики оказывала влияние высотная ложбина в средней тропосфере, а на западную - высотный гребень. Во второй половине первой декады с районов Карского моря произошло ультраполярное вторжение антициклона, которое вызвало почти повсеместное понижение температуры воздуха, при этом температура понизилась до критериев опасных явлений: в северных, центральных и восточных областях до минус 40 °С, на юге до минус 28.23 °С. Лишь в третьей декаде с юго-западным выносом тепла со Средней Азии наблюдалось повышение температурного фона.
Средняя месячная температура воздуха была около нормы на большей части республики, ниже нормы на 1.2 °С - местами в северовосточной и северо-западной части страны, выше нормы на 1.3 °С - на юго-западе и юге страны.
Осадков выпало около нормы на большей части республики, больше нормы в 1,3.2 раза - в восточной половине Казахстана и местами на западе страны, меньше нормы - местами в северо-западной и юго-восточной части страны.
Март был экстремально теплым. Преобладание широтных процессов в первой и во второй декадах, а также высотного гребня в средней тропосфере в третьей декаде обусловили положительную аномалию средней месячной температуры воздуха. Выходы южных циклонов и активная циклоническая деятельность в западных и северо-западных районах способствовали выпадению осадков больше нормы, за исключением восточной части республики, где преобладал антициклональный тип погоды. Температура воздуха в марте была выше нормы на 1.6 °С. Количество осадков составило больше нормы в 1,2.3,8 раза в западной половине, около нормы местами в северных, центральных, юго-восточных и северозападных регионах республики, меньше нормы - преимущественно в восточной половине Казахстана.
177
Апрель выдался теплым и с осадками. В первой половине апреля над всей территорией республики отмечалась продолжительная волна тепла, которая была обусловлена усилением высотного гребня в средней тропосфере. Во второй половине месяца высотный гребень сменился глубокой ложбиной циклона, центр которого находился над Таймыром. Над северными регионами республики отмечалось северо-западное вторжение антициклона. На южную половину республики оказывал влияние южный циклон, сместившийся с районов Средней Азии, который принес дождливую и прохладную погоду.
Температура воздуха в апреле была около нормы на большей части территории республики, выше нормы на 1.3 °С - на востоке, местами юго-востоке и западе РК.
Количество осадков было больше нормы в 1,3.3 раза на большей части территории республики, около нормы - на западе, северо-западе, юге и в восточной части страны, меньше нормы - в отдельных районах северо-запада, юга и востока республики.
В мае большая часть территории Казахстана находилась под влиянием высотного гребня, что обусловило положительную аномалию в 1.4 °С. Лишь на восточную половину страны оказывала влияние малоподвижная глубокая ложбина, которая стала причиной температуры ниже нормы на 1.3 °С.
В приземном слое в связи с преобладанием антициклона на большей части территории Казахстана осадков выпало меньше нормы, за исключением восточных и юго-восточных регионов, где с прохождением ложбины циклона и связанных с ней фронтальных разделов осадков выпало больше нормы в 1,3.6 раз.
В июне влияние высотной ложбины циклона, центр которого располагался в районе Карского моря, и северо-западное, западное вторжения у земли способствовали прохладной и дождливой погоде с грозами, градом и усилением ветра. Исключение составили западные регионы, где под влиянием высотного гребня наблюдалась жаркая погода и значительный дефицит осадков. В конце месяца высотная ложбина сохранила свое влияние лишь на северо-восток страны, а на остальной территорию с постепенным поступлением теплых воздушных масс с юга Каспия температура стала повышаться.
Средняя месячная температура воздуха в июне была ниже нормы на 1.3 °С в северной половине Казахстана, около нормы - в южной 178
половине, местами на востоке и северо-западе республики, выше нормы на 1.3 °С - в западной части страны.
Количество осадков было больше нормы в 1,3.4 раза в восточной половине республики, меньше нормы - в западной, около нормы - местами по территории Казахстана.
Июль выдался аномально жарким. В течение первой и третьей декады на северную половину республики с районов Скандинавии и ЕТР оказывали влияние циклоны и связанные с ними атмосферные фронты, которые принесли дожди, местами сильные, грозы, град, усиление ветра. Над южными регионами господствовал отрог антициклона у земли и юго -западные потоки в средней тропосфере, что привело к формированию аномально жаркой и сухой погоды. Практически на протяжении всей второй декады с юго-западными потоками происходил вынос горячего и сухого воздуха с районов Ирана, что способствовало формированию в республике крупных положительных аномалий температуры до 7 °С.
Температура воздуха в июле была выше нормы на 1.4 °С на большей части республики, около нормы - на западе и востоке страны.
Количество осадков за месяц было меньше нормы на большей части территории республики, около нормы - местами на западе, востоке и севере страны, больше нормы в 1,3.5 раз - на западе, в отдельных районах востока, юга и северо-запада Казахстана.
В первой половине августа в западной и северо-западной половине республики под влиянием высотной ложбины наблюдалась прохладная погода с осадками. В это время на юго-восточную половину страны осуществлялся юго-западный вынос теплых воздушных масс с районов Ирана, поэтому наблюдалась жаркая и без осадков погода. В отдельных регионах юга отмечалась сильная жара до 44 °С (на М Шардара, Туркестанская область). Во второй половине месяца с выносом теплых воздушных масс, а также со смещением высотного гребня на западные регионы наблюдалось постепенное повышение температуры до критериев СГЯ. Сместившаяся с западных регионов высотная ложбина и обострение фронтальных разделов в горных и предгорных районах юго-востока, обусловила понижение температуры и выпадение сильных осадков (до 42 мм) в этих регионах. В конце августа на большую часть Казахстана оказывала влияние высотная ложбина и активная циклоническая деятельность, которые способствовали выпадению сильных дождей (31...43 мм) на востоке и юго-востоке страны.
179
Температура воздуха за месяц была около нормы на большей части республики, выше нормы на 1.2 °С - в восточной половине Казахстана, ниже нормы на 1.2 °С - на западе страны.
Количество осадков за месяц выпало около нормы на большей части территории республики, меньше нормы - на юге, местами в западных, центральных, северо-востокчных регионах республики, больше нормы в 1,3.4 раза - в отдельных районах севера, запада, юго-востока Казахстана.
Сентябрь был прохладным и дождливым. Большую часть месяца на территорию Казахстана осуществлялся заток холодных воздушных масс с районов Скандинавии. Лишь в отдельных районах юга-востока и востока с выносом тепла с районов Средиземного моря отмечалась положительная аномалия температуры до 1 °С. В приземном слое преобладание активной циклонической деятельности привело к неустойчивому характеру погоды с сильным ветром до 30 м/с (М Тайынша и М Тимирязево, Северо-Казахстанская область) и частым выпадениям осадков, которые на большей части страны превысили месячную норму в 1,3.9 раз.
Температура воздуха в среднем за месяц была около нормы на большей части республики, ниже нормы на 1.3 °С - в северо-западной половине страны.
Осадков за месяц выпало больше нормы в 1,3.9 раз на большей части территории республики, около нормы - местами на западе, юге и северо-востоке, меньше нормы - в отдельных районах запада, юга, востока страны.
Погода в октябре была теплой и преимущественно с малым количеством осадков. В течение месяца в приземном слое преобладало поле повышенного давления, в средней тропосфере - высотный гребень тепла и широтные потоки. Лишь в середине месяца активный циклон и связанные с ним атмосферные фронты привели к выпадению осадков, местами сильных в северных, центральных, восточных и юго-восточных районах страны (15.26 мм), а также образованию туманов и гололедных явлений.
Температура воздуха за месяц была выше нормы на 1.4 °С практически на всей территории Казахстана, около нормы - в отдельных районах юго-восточной части республики.
Количества выпавших за месяц осадков было меньше нормы на большей части республики, около нормы - в северо-восточной части Казахстана, больше нормы в 1,3.3 раза в отдельных районах северо-востока, юга и запада страны.
180
Ноябрь был экстремально холодным и с малым количеством осадков. В первой декаде месяца на северную половину Казахстана оказывал влияние активный циклон с районов Атлантики, а на южную осуществлялся выход южного циклона, что в целом способствовало выпадению осадков, местами сильных (М Улькен Алматы - 22 мм). Во второй и третьей декадах погоду над территорией Казахстана определяли частые северо-западные вторжения антициклонов с районов Карского моря, что привело к существенному понижению температуры воздуха практически над всей территорией страны и формированию отрицательных аномалий температуры.
Температура воздуха за месяц была ниже нормы на 1.5 °С на большей части республики, около нормы - в отдельных районах северозападной части страны.
Количество осадков было меньше нормы на большей части республики, около нормы - в северо-восточной половине РК, больше нормы в 1,3.3 раза - в отдельных районах севера, востока, юго-востока и запада страны.
Декабрь был экстремально тёплым и влажным. Теплая с осадками погода была обусловлена преобладанием широтных потоков в средней тропосфере. В приземном слое атмосферы частое обострение фронтальных разделов, смена барических образований способствовали формированию градиентных зон, в результате на севере и юго-востоке республики усиливался западный ветер до критериев СГЯ, отмечалась сильная низовая метель с ухудшением видимости до 100.500 м, продолжительностью 12.30 ч (19, 21 декабря М Нурлыкент). Лишь в начале, в середине и в конце месяца под влиянием антициклона осадки прекратились. Так же наблюдались очень сильные туманы с ухудшением видимости до критериев СГЯ на севере, востоке и юге Казахстана, с продолжительностью 8.11 ч.
Температура воздуха за месяц была выше нормы на 1.6 °С на всей территории РК, около нормы - на крайнем юго-востока страны.
Количество осадков за месяц было около нормы на большей части республики, меньше нормы в юго-западной части республики, местами на востоке, больше нормы в 1,3.2,4 раза - в северо-восточной части, на юге и местами на северо-западе, юго-востоке страны.
Краткая характеристика синоптических процессов, обусловивших возникновение стихийных метеорологических явлений.
181
Сильный ветер, шквал. В 2019 году сильные ветры при скорости 30 м/с и более на территории Казахстана наблюдались на 16 метеорологических станциях (далее - М). Всего зарегистрировано 32 случая такого усиления ветра, которые отмечались в холодное время года - январь, февраль.
Как и в предыдущие годы, наибольшее число случаев ураганного ветра юго-восточного направления отмечалось в зимний период в районе Алакольских озер на М Жаланашколь - 7 случаев, на М Алаколь -1 случай. Скорость ветра при этом была 31.36 м/с, в отдельных случаях 40.48 м/с и продолжительностью 3.48 ч. Сильный юго-восточный ветер в районе Жаланашколя возникает при определённых синоптических процессах, что связано с влиянием орографии.
Рассмотрим синоптическую обстановку на примере 07 января 2019 года. Со стороны Монголии происходит перемещение антициклона, в центре которого при приближении к горному массиву отмечается рост давления. Отрог этого антициклона ориентирован на Восточный Казахстан. Над югом и юго-востоком Казахстана в это время находится область пониженного давления. На карте АТ 850 гПа отмечается повышение температуры на 5.6 оС. На карте ОТ 500/1000 гПа на юг и юго-восток республики распространяется гребень тепла. Из-за такого расположения барических образований происходит увеличение барических градиентов и накопление холодных воздушных масс с южной стороны Жетысуских ворот, что приводит к росту давления в этом районе и движению воздуха в сторону более низкого. Одновременно в нижней тропосфере наблюдается мощная и продолжительная адвекция теплого воздуха на южные, юго-восточные районы Казахстана. Прохождение воздушных масс через довольно узкий межгорный проход способствует усилению юго-восточного ветра до ураганной силы.
Условия возникновения шквалистого ветра рассмотрим на примере Кызылординской области. В летний период июнь-июль 2019 г. на М Жосалы отмечалось 4 случая шквалистого усиления ветра, скорость ветра при этом была 31.38 м/с, продолжительность от 3 до 20 мин.
Шквал, отмечавшийся 02 июля 2019 года, начался в 12 ч 05 мин ВСВ и продолжался 20 мин, второй случай того же дня - в 12 ч 50 мин продолжался 3 минуты. При этом сила ветра достигала 32.38 м/с.
Анализ приземной карты за 12 ч ВСВ 02 июля 2019 года показывает, что у земной поверхности над Черным морем был расположен обширный западный антициклон (P = 1020 гПа), его отрог распространялся на
182
юго-западные и южные регионы республики. На северо-запад республики была ориентирована ложбина холодного северо-западного циклона с центром над Южным Уралом (Р = 995 гПа) и связанные с ней арктический и полярный фронтальные разделы. В течение дня холодные фронты смещались с запада на восток, за ними отмечался рост атмосферного давления на 1.1,5 гПа. Температура воздуха в районе МС Жосалы была +26,8 оС, а за холодным арктическим фронтом наблюдалось значительное понижение температуры воздуха на 10.11 оС. Контраст температуры в зоне холодных фронтов составлял 12.13 оС/250 км.
Анализ спутниковых снимков позволяет проследить развитие облачности, состоящей из мощных кучевых и кучево-дождевых форм на холодном арктическом фронте (рис. 1). К возникновению шквалистого ветра приводят сильные потоки нисходящего воздуха, возникающие по краям грозового облака, которые устремляются к земле со скоростью до 100 км/ч и более. Доходя до земли этот воздух разворачивается горизонтально, соединяется с существующем ветром и начинает дуть с большей скоростью, но уже в другом направлении.
Относительно земной поверхности на картах барической топографии центр циклона расположен квазивертикально. Карта АТ 700 и АТ 500 гПа показывает, что за 12 ч геопотенциал понизился на 5.6 гПа. В тыл ложбины происходил заток холодного арктического воздуха. Адвекция холода за 12 ч привела к понижению температуры на 11.13 оС.
Карта ОТ 500/1000 гПа за 12 ч хорошо показывает резкую смену гребня тепла на ложбину холода. Очаг холода находится уже над Актю-бинской областью, ось ложбины ориентирована на Кызылординскую область.
Рис. 1. Спутниковый снимок РСМЦ Ташкент за 12 ч ВСВ 02.07.2019.
183
Шквалы чаще всего возникают в передней части высотных барических и термических ложбин и в областях очагов холода (АТ 500 гПа, ОТ 500/1000 гПа) при высоких температурах у земной поверхности и с прохождением холодных фронтов.
Усиление ветра юго-западного направления до ураганной силы рассмотрим на примере Северо-Казахстанской области, где было отмечено в 2019 г. 8 подобных случаев в весенне-осенний период. Примером возникновения ураганного ветра является случай 23 сентября, обусловленный северо-западным вторжением. В этот день на севере и северо-западе республики отмечались сильные юго-западные ветра 15.20 м/с, порывы 23.28 м/с, наиболее сильным был ветер в Северо-Казахстанской области на М Тайынша и М Чкалово, здесь скорость ветра достигла 30 м/с.
Утром 23 сентября синоптическая ситуация была следующей. На приземной карте за 00 ч ВСВ 23 сентября 2019 года образовался циклон с двумя центрами - над Салехардом и Казанью (Рц = 990...995 гПа). Эти два циклона были связаны между собой системами фронтов, между ними располагался отрог антициклона, ориентированный на юг Урала и Западную Сибирь (рис. 2).
Циклон перемещался под активной высотно-фронтальной зоной, которая была направлена с районов Скандинавского полуострова на районы ЕТР, через север Казахстана на Западную Сибирь. Скорость ведущего потока ПВФЗ достигала 90.190 км/ч, интенсивность - 28.30 гПа/500 км (рис. 3).
Рис. 2. Анализ приземный за 00 ч ВСВ 23.09.2019.
184
Рис. 3. Карта АТ500 за 00 ч ВСВ 23.09.2019.
Анализ приземных карт показал, что центр циклона, находившийся в районе Казани в течение дня смещался в северо-восточном направлении со скоростью 80 км/ч за 12 ч к Екатеринбургу, при этом давление в центре не менялось (990 гПа). Прослеживалось смещение циклона на северо-восток Казахстана с одновременным процессом антициклогенеза над южной половиной республики. Это привело к образованию больших барических градиентов и формированию штормовой зоны в теплом секторе циклона, что привело к ураганному ветру на М Тайынша и М Чкалово, расположенных на юге Северо-Казахстанской области. За холодным фронтом отмечался рост давления до 2.4 гПа/3 ч, контрасты температуры в зоне фронта у земли и на АТ 850 гПа составили 8.10 оС/500 км (рис. 4).
На АТ 700 гПа над севером и северо-западом Казахстана отмечалась значительная расходимость изогипс, падение геопотенциала от 5 до 15 гПа/сут.
Рис. 4. Анализ приземный за 12 ч ВСВ 23.09.2019.
185
Таким образом, усиление ветра на М Тайынша и М Чкалово Севе-ро-Казахстанской области было обусловлено следующими факторами:
- образованием больших барических градиентов в теплом секторе циклона;
- значительными скоростями ведущего потока ПВФЗ.
Сильная метель. Метели при средней скорости 15 м/с и более, продолжительностью 12 ч и более, ухудшающие видимость до 500 м и менее и приносящие значительный ущерб экономике страны, относятся к особо опасным явлениям погоды. В 2019 году было зарегистрировано 14 случаев сильных метелей. Продолжительность метелей составила от 12 до 32 ч, наибольшая - в Акмолинской области на М Атбасар. Метели наблюдались чаще всего при юго-западных, северо-западных и северовосточных ветрах, скорость при этом достигала 15.24 м/с, видимость в метелях уменьшалась до 50 м.
Наибольшее количество сильных метелей на территории Казахстана наблюдалось в декабре месяце - 7 случаев. В качестве примера рассмотрим подробно 6 декабря, когда сильные метели наблюдались в Акмолинской и Костанайской областях, видимость уменьшалась до 100.500 м, а скорость ветра достигала 16.24 м/с.
6 декабря у земли в 00 ч ВСВ центр циклона с давлением в центре 975 гПа располагался над Скандинавским полуостровом, в течение периода центр циклона стационировал, давление в центре не менялось, а его ложбина распространялась на северо-запад и север Казахстана. С циклоном была связана арктическая фронтальная система, холодный участок фронта проходил через центральные и восточные регионы республики и постепенно смещался в северо-восточном направлении, рост давления за холодным фронтом составил 2,0.4,0 гПа/3 ч.
На северные районы республики стал оказывать влияние теплый участок арктического фронта, падение давления перед фронтом достигало 1,5.4,0 гПа/3 ч. Фронты были хорошо выражены в поле температуры, влажности и ветра как у земли, так и на АТ 850 гПа, что обусловило обширную зону снегопадов с метелями в Акмолинской и Костанайской областях.
На карте АТ 850 гПа барический градиент достигал 12.17 гПа/500 км. Контрасты температуры в зоне фронтальных разделов составили 8.14 оС, дефицит точки росы 0,4. 20 оС. На карте АТ 700 гПа барический градиент достигал 15.20 гПа/500 км, дефицит точки росы 0,4.17 0С. На карте АТ 500 гПа и АТ 300 гПа ось высотной ложбины
186
проходила через Омск, Павлодар - юго-восток Казахстана. ПВФЗ располагалась над районами ЕТР, Южным Уралом, севером Казахстана и Западной Сибирью, ее интенсивность на АТ 500 гПа - 24 гПа/500 км, на АТ 300 гПа -36 гПа/500 км, скорость ведущего потока достигла 90.150 км/ч.
Приближение ложбины циклона к усилившемуся отрогу Сибирского антициклона (Рц = 1045 гПа), располагавшемуся над восточными, центральными и южными областями Казахстана, привело к возникновению значительных горизонтальных барических градиентов (20.25 гПа/500 км) и усилению юго-западного ветра, местами до штормового. Прохождение теплых атмосферных фронтов по территории северо-западного и северного Казахстана обусловило повсеместное выпадение снега, что и создало 6 декабря условия для очень сильных метелей.
Дальнейшее смещение ложбины циклона на северо-восток и ее постепенное заполнение привело к ослаблению барических градиентов в этих районах, что в свою очередь способствовало ослаблению ветра и прекращению метелей.
Сильные осадки (дожць, снег). К очень сильным дождям (СГЯ) отнесены дожди с количеством 50 мм и более за 12 часов и менее на равнинной части территории и 30 мм и более за 12 часов и менее в горных и селеопасных районах. К сильным снегопадам (СГЯ) отнесены случаи выпадения сильного снега с количеством 20 мм и более за 12 часов и менее.
За исследуемый период всего отмечено 20 случаев сильных дождей по данным 15 станций республики с количеством осадков 31.66 мм и продолжительностью 3.12 часов. Большинство случаев сильного дождя носили локальный характер. Распределение сильных дождей по территории Казахстана характеризуется особенностями, связанными со строением рельефа. Наибольшее количество метеорологических станций, отмечавших сильные дожди, расположено в Алматинской области (12 метеостанций). В Атырауской области на М Махамбет за 4 часа выпало 53 мм, в Карагандинской области на М Балкаш за 5 часов выпало 66 мм.
Азиатское северо-западное вторжение в период 24.25 апреля 2019 года вызвало обильные дожди в горных районах Алматинской области на М Алматы Каменское плато (42 мм) и М Кыргызсай (51 мм). Синоптическая ситуация в эти дни была следующая. На приземной карте 24 апреля в 00 ч ВСВ антициклон с давлением в центре 1030 гПа находился в районе Кавказа. В 12 ч ВСВ его центр уже располагался на юге Каспийского моря. В течении периода 24.25 апреля антициклон стационировал, давление в
187
центре не менялось. В то же время над Таджикистаном находился Верхне-Амударьинский циклон, с которым была связана полярная система фронтов, в течение периода циклон смещался на юго-восток Казахстана, где началось падение давления на 1.3 гПа/3 ч. В тыл циклона распространялся отрог антициклона, перемещая полярную фронтальную систему в горные районы Илейского (Заилийского) Алатау, что способствовало волнообразованию, обострению фронтальной деятельности, понижению температуры воздуха на 1.3 оС/12 ч и росту давления на 1.6 гПа/3 ч (рис. 5). Адвекция холодного арктического воздуха в передней части антициклона и адвекция тепла, вызванная выходом Верхне-Амударьинского циклона, способствовали увеличению контрастов температуры и развитию высококучевой облачности.
На спутниковом снимке, полученном 24 апреля в 15 ч ВСВ, над юго-востоком и востоком республики наблюдалась хорошо оформленная облачная полоса. Виден прогиб облачной полосы холодного фронта над Жамбылской областью, это указывает на интенсивный заток холода в тыл циклона. Изолированные кучево-дождевые облака представляются на снимке в виде скопления пятен облачности разных видов и размеров, образующих довольно однородное поле (рис. 6). Обычно из такой облачности выпадают ливневые осадки.
Рис. 5. Анализ приземный за 12 ч ВСВ 24.04.2019.
В зоне фронтальной деятельности, расположенной на высоте АТ 850 гПа, контраст температуры был 6.8 оС/500 км. По данным зондирования в районе г. Тараз в слое АТ 850...АТ 300 гПа дефицит точки росы составил 0,2.1,6 оС.
188
Рис. 6. Спутниковый снимок Планета за 15 ч ВСВ 24.04.2019.
24 апреля холодное вторжение в Среднюю Азию было обусловлено высотным циклоном. На карте АТ 500 гПа его центр располагался в районе Норильска, ось высотной ложбины была ориентирована через Западную Сибирь, северный и центральный Казахстан на Аральское море, термобарическое поле было преобразовано меридионально. Скорость ведущего потока высотной фронтальной зоны (ПВФЗ) располагалась над южными, юго-восточными и восточными районами Казахстана и отличалась слабой активностью, барический градиент достигал 12.14 гПа. ПВФЗ составила 90.130 км/ч (рис. 7). Так как ПВФЗ и холодный арктический фронт располагались параллельно горным хребтам, то создались благоприятные условия для перемещения фронтов и выпадения значительных осадков.
Рис. 7. Анализ АТ 500 гПа за 12 ч ВСВ 24.04.2019.
189
Одним из основных факторов, обуславливающих возникновение волн на атмосферных фронтах 24.25 апреля на юге и юго-востоке Казахстана, является горный рельеф местности восточных районов Средней Азии. Так группа хребтов, расположенных между Амударьей и Сырдарьей способствует волнообразованию при северных и северо-западных вторжениях и при наличии теплых воздушных масс над Ферганской долиной. При западных вторжениях холодного воздуха вероятность возникновения волн очень мала. Холодный фронт, на котором развиваются циклонические волны, связан с наличием над южными и юго-восточными районами Казахстана ПВФЗ, направленной с юго-запада на северо-восток. Остальные случаи сильного дождя и снега на юге и юго-востоке Казахстана отмечались при аналогичных синоптических ситуациях. Большие восходящие вертикальные потоки воздуха, значительные температурные контрасты в зоне фронтальных разделов, неустойчиво стратифицированный влажный воздух в нижнем 9-ти километровом слое способствовали выпадению сильного дождя и снега.
Рассмотрим синоптическую ситуацию за 03 мая 2019 года, когда на большей части Карагандинской области при северо-западном вторжении прошли умеренные дожди, ночью на М Балкаш прошел сильный дождь, где за 5 часов выпало 66 мм.
На приземной карте погоды 30 апреля в отроге антициклона образовался частный центр над Западно-Казахстанской областью с давлением 1020 гПа. В то же время центр циклона расположен над районами Среднесибирского плоскогорья с давлением в центре 995 гПа, глубокая ложбина этого циклона ориентирована через восточные, центральные регионы на юг Казахстана. С ней связаны две системы фронтов: полярный и арктический. В тыл ложбины циклона постепенно осуществлялось дальнейшее смещение северо-западного антициклона. Активная фронтальная деятельность проходила через центральные, юго-восточные, восточные районы Казахстана, на холодном участке арктического фронта возникло волновое возмущение в районе Балхаша 3 мая (рис. 8).
У земли отмечалась значительная циклоническая кривизна изо-гипс, что способствовало возникновению упорядоченных восходящих токов. Наличие двусторонней адвекции тепла и холода привело к увеличению контрастов температур и влажности воздуха в зоне фронтов. Контрасты температуры составляли 6.8 оС/500 км у земли, 12.15 оС/500 км на
190
уровне 850 мб поверхности. Воздух в ложбине циклона был хорошо увлажнен, дефицит точки росы на высоте 1,5 км составил 0,6 .1,7 оС.
На карте АТ 500 гПа высотный циклон находится над Карским морем с давлением в центре 508 гПа, ось высотной барической ложбины ориентирована через Красноярский край и Новосибирск на северо-восток и юг Казахстана, высотный гребень ориентирован с Ирана через северо-запад Казахстана на Западную Сибирь. На Карагандинскую область осуществлялся юго-западный вынос тепла. Барический градиент составлял 12 гПа/500 км (рис. 9).
Рис. 8. Кольцевая карта за 18 ч ВСВ 02.05.2019.
Рис. 9. Карта АТ 500 гПа за 00 ч ВСВ 03.05.2019.
191
Рис. 10. Спутниковый снимок Планета за 21 ч ВСВ 02.05.2019.
На спутниковом снимке за 21 ч ВСВ 02.05.2019 года отчетливо виден прогиб холодного арктического фронта. Облачность плотная, без просветов, с большим количеством кучевой и кучево-дождевой облачности. В зоне холодного фронта на вершине волны над юго-востоком Карагандинской области начались дожди, ночью на МС Балхаш прошел сильный дождь, который сопровождался грозой и выпадением града диаметром 1.5 мм (рис. 10). Из вышесказанного можно сделать следующие выводы:
1. Все сильные дожди при вторжениях холодного воздуха с северо-запада были обусловлены прохождением динамически значимых холодных фронтов арктической или полярной системы и влагонасыщенностью вторгавшихся воздушных масс;
2. Выпадение сильных дождей было связано с волновой деятельностью;
3. Немаловажную роль в выпадении сильных ливней на юго-востоке Казахстана оказывал горный рельеф местности, приводящий к восходящим вертикальным токам и неустойчивости атмосферы;
4. Характерной особенностью сильных ливней при северо-западных вторжениях играет то, что они интенсивны и продолжительны.
Сильные снегопады, относящиеся к категории СГЯ, как и сильные дожди, в 2019 году отмечались преимущественно в горных и предгорных районах Алматинской области - 01 февраля и 10 ноября, а также в предгорных районах Туркестанской области - 15 января, 18 февраля, и Восточно-Казахстанской области - 09 ноября, большинство из которых носило локальный характер. Всего на территории Казахстана в 2019 г. было зафиксировано 8 случаев.
192
Рассмотрим синоптическую ситуацию 01 февраля на примере М Есик (38 мм) Алматинской области. Выпадение сильного снега было обусловлено северным вторжением.
На приземной карте 31 января 2019 г. центр циклона с давлением в центре 1010 гПа располагался на севере Карагандинской области. С данным циклоном связаны две системы фронтов: арктическая и полярная, антициклон с давлением на центре 1040 гПа расположен над районами Салехарда. Циклон постепенно смещался на северо-восток и уже 01 февраля его центр находился за пределами Казахстана. Одновременно ему в тыл заходил отрог антициклона, который усиливаясь, распространялся до южных и юго-восточных регионов Казахстана, при этом смещая фронтальные разделы на юго-восток республики. Арктический фронт был хорошо выражен во всех метеоэлементах, как в контрастах температур (10.16 оС/500 кмА так и в поле влажности (дефицит точки росы в зоне фронтов был менее 1.3 оС). Рост давления за холодным фронтом составил 1.3 гПа. При приближении к горным массивам атмосферный фронт начал обостряться, вызывая осадки и последующее значительное похолодание (рис. 11).
В слое 1,5.3 км на юго-восток республики ориентирован высотный гребень, дефицит точки росы составлял 0,2. 1,5 °С. На карте АТ 850 гПа арктический фронт проходил над районами Восточно-Казахстанской и Карагандинской областей, контрасты температуры в зоне фронта составляли 7.9 оС.
Рис. 11. Анализ приземный за 00 ч ВСВ 01.02.2019.
На карте АТ 500 гПа 31 января центр высотного циклона располагался в районе г. Мирный, ось его глубокой ложбины была ориентирована через Западную Сибирь на северные и южные районы Казахстана. В течение суток ось смещалась в восточном направлении и 01 февраля была ори-
193
ентирована на восток и юго-восток Казахстана, где отмечалось падение геопотенциала на 7.10 гПа/сут. (рис. 12).
О перемещении арктического фронта и вторжении холодных арктических масс говорит снимок облачности за 09 ч ВСВ 31.01.2019 года. В тылу активной волны облачная полоса сужается и прогибается в сторону теплого воздуха. Здесь в нижней половине тропосферы распространяется холодный воздух и формируется термическая ложбина. Двусторонняя, различного знака адвекция создает большие восходящие токи воздуха, падение давления и развитие облачности, из которой ночью 01 февраля прошел сильный снег на МС Есик (рис. 13 и 14).
Рис. 12. Карта АТ 500 гПа за 00 ч ВСВ 01.02.2019.
Рис. 13. Спутниковый снимок Планета за 09 ч ВСВ 01.02.2019.
За последние 10 лет наименьшее количество стихийных гидрометеорологических явлений наблюдалось в 2019 году. Общее количество стихийных гидрометеорологических явлений составило 91 случаев.
194
Из-за сильных ветров, снегопадов и метелей повреждались линии электропередач и связи, нарушалось движение авто- и железнодорожного транспорта.
Рис. 14. Карта АТ 500/1000 гПа за 00 ч ВСВ 01.02.2019.
Обзор стихийных гидрологических явлений. В целом паводковый период в 2019 году прошел стабильно, без особых осложнений благодаря оперативным и превентивным мерам.
В 2019 г. в результате воздействия паводковых и грунтовых вод в Северо-Казахстанской, Павлодарской, Акмолинской, Карагандинской и Восточно-Казахстанской областях были подтоплены 13 жилых домов (6 домов в г. Кокшетау Акмолинской области, 2 дома в с. Коктенколь Шетского района Карагандинской области и 5 домов в п. Бескарагай Бес-карагайского района Восточно-Казахстанской области), размыты значительные участки дорожного полотна республиканского значения.
Зима 2018...2019 гг. в целом по Казахстану была поздней и малоснежной. В марте-апреле температурный фон (положительные дневные и отрицательные ночные температуры) способствовал медленному и затяжному таянию снега и постепенному повышению уровней воды на равнинных реках республики. В результате интенсивного снеготаяния на равнинных реках Карагандинской области произошло формирование стока талых вод.
По состоянию на 1 февраля, объемы влагозапасов в бассейнах некоторых равнинных рек превышали норму: р. Нура (Карагандинская область) на 55 %; р. Есиль в Акмолинской области на 15 %; рр. Тобол и То-гызак в Костанайской области на 10.30 %; на реках Западно -Казахстанской области на 50.100 %.
В северо-западных отрогах Таласского Алатау (Туркестанская область), на северном склоне Илейского Алатау (Алматинская область), в
195
горных регионах Восточно-Казахстанской области - юго-западный склон хр. Тарбагатай, правобережный приток р. Ертис и бассейны рек Буктыр-минского водохранилища снегозапасы превышали норму на 30.35 %.
Процесс снегонакопления продолжался до середины марта. В начале марта в бассейнах равнинных рек (Западно-Казахстанской, СевероКазахстанской, Карагандинской и Акмолинской областей) объемы влагозапасов были выше нормы на 20.70 %, и в бассейнах горных рек Восточно-Казахстанской области (юго-западный склон хр. Тарбагатай) -на 30 %. К середине марта, в связи с постепенным повышением дневных температур воздуха, на равнинных территориях Казахстана объем влагозапасов сократился на 20.60 %.
В Западно-Казахстанской области зима 2018...2019 гг. была ранней и многоснежной. Развитие весеннего половодья началось в начале апреля. Несмотря на то, что объем снегозапасов в бассейнах рек Западно -Казахстанской области превышал среднею многолетнюю климатическую норму на 50...100 %, в период половодья в этом регионе не наблюдалось превышение опасных отметок на реках. Сложившаяся ситуация обусловлена низкими показателями осеннего увлажнения почвы в бассейнах рек, в 1,5...2 раза ниже нормы, а так же сложившимися благоприятными климатическими условиями. На р. Жайык, в пределах Западно-Казахстанской области, период половодья пришелся на первую и вторую декады апреля; значительных подъемов уровней воды не наблюдалось. Подъемы уровней воды на разных участках реки составляли в пределах 0,2...0,3 м. На рр. Деркул, Шаган (правые притоки р. Жайык) и р. Утва (левый приток р. Жайык) увеличение водности началось в конце первой декады апреля и продолжалось до середины месяца (14...16 апреля). 9...10 апреля отмечались подъемы уровня воды до 0,8 м. В общей сложности подъемы уровня воды на выше перечисленных реках бассейна р. Жайык доходили до 1,1...2,2 метра. На остальных водных объектах области превышений опасных отметок и подтоплений не было.
Зима 2018...2019 гг. в Актюбинской и Атырауской областях была поздней и малоснежной относительно средней многолетней климатической нормы. В марте-апреле в регионе наблюдался переходный температурный режим (положительные дневные и отрицательные ночные температуры воздуха, значительное колебание суточных температур), что способствовало затяжному, медленному таянию снега и постепенному повышению уровней воды на отдельных реках. Период половодья на реках
196
Актюбинской и Атырауской областей пришелся также на апрель месяц. На большинстве рек (Уил, Иргиз, Орь и др.) половодья не было вовсе, наблюдались только небольшие колебания уровней воды до 3...5 см. Гидрологическая обстановка на р. Илек в пределах Актюбинской области оставалась стабильной, объемы воды в Актюбинском и Каргалинском водохранилищах по окончании половодья были меньше проектных значений, вынужденных сбросов воды не проводилось. На р. Жем в Атырауской области также сохранялись низкие уровни воды, подтоплений и превышений критических значений, заторов не происходило.
На реках Карагандинской области (Нура Шерубайнура Сарысу, Кенгир) половодье началось в третьей декаде марта - первой декаде апреля с появления в конце марта воды на льду на р. Жаман-Сарысу в п. Атасу после полного промерзания реки зимой. С 23 марта на отдельных реках Карагандинской области отмечались подъемы уровней воды. 28 марта на р. Сарысу - ГП раз. 189 км уровень воды составил 408 см, что превысило опасную отметку на 18 см. 29 марта на р. Шерубайнура - ГП п. Шопан и р. Сарысу - ГП жд. ст. Кызылжар уровни воды составили 506 см и 380 см и превысили опасные отметки на 56 см и 20 см, соответственно. С 29 марта по 4 апреля на р. Улькен Кундызды - ГП п. Киевка уровень воды поднялся на 2,3 м и достиг отметки 485 см, что превысило опасную отметку на 125 см.
На р. Нура 30 марта образовался ледоход, в средней части прохождение воды было осложнено заторами льда на всём протяжении русла от п. Шешенкара до Самаркандского водохранилища, расход воды составил 386 м3/сек, пик пришелся на 1 апреля. Резкий подъем уровня воды на р. Шерубайнура в створе раз. Карамурын начался с 30 марта, пик половодья пришелся на 31 марта, расход воды составил 501 м3/сек.
На реках Костанайской, Акмолинской и Северо-Казахстанской областей половодье началось в конце третьей декады марта - конце второй декады апреля.
27 марта на участке от гидропоста р. Селеты до с. Бестогай за счет повышения уровня воды наблюдался перелив воды через насыпную дорогу, ведущую в поселок, подтоплений села не было. 31 марта в связи с увеличением сбросов с Селетинского водохранилища наблюдался перелив воды через трассу в Уалихановском районе, была угроза подтопления сёл Кулыколь и Каратал.
В первой декаде апреля на большинстве рек данной территории наблюдались максимальные уровни воды и пики половодья, происходили
197
превышения опасных отметок. 2 апреля в г. Кокшетау, в следствии прорыва Кенесаринской плотины (31 марта), были подтоплены улицы и дома.
5 апреля на р. Жабай - ГП Атбасар из-за превышения на 19 см опасного уровня воды (650 см) произошло подтопление огородов, хозяйственных построек и жилых домов, расположенных вблизи реки. 6 апреля на р. Калкутан - ГП Калкутан уровень воды составил 618 см, превысив критическую отметку на 48 см, в результате произошло подтопление дороги от поселка к автодороге Жалтыр - Атбасар.
Во второй декаде апреля на реке Есиль ниже Сергеевского водохранилища в связи с повышенным сбросом воды и переливом воды из водохранилища, отмечались подъемы уровня воды и превышение опасных отметок, на нижерасположенных гидрологических постах Сергеевского водохранилища: Покровка, Новоникольск и Петропавловск. В связи с превышением опасного уровня воды произошло подтопление моста на р. Есиль у с. Новоникольское Кызылжарского района и выход воды на пойму в селах Николаевка, Урнек, Покровка и в г. Петропавловск. 18 апреля наблюдался перелив воды через автомобильную дорогу международного значения (528 км) Челябинск - Новосибирск.
20 апреля на р. Нура - ГП с. Коргалжын уровень воды составил 799 см, что превысило критическую отметку на 109 см, в результате произошло подтопление малого моста в с. Коргалжын.
В бассейнах рек Костанайской области осеннее увлажнение почвы и объемы накопленных влагозапасов были в пределах и ниже нормы, весна была маловодной, подтоплений не наблюдалось.
В Восточно-Казахстанской области снегозапасы на 1 апреля 2019 г. были ниже нормы. Во второй декаде апреля 2019 г. в Восточно-Казахстанской области наблюдались краткосрочные паводки в связи с ослаблением ледовых явлений. Происходили значительные подъемы уровней воды на рр. Ертис, Буктырма, Ульби, Уба. В частности, на участках р. Ертис в пределах территории Восточно-Казахстанской области с 12 апреля подъемы уровня воды составили от 1 до 2 метров, в пределах Павлодарской области - до 2,5 метра. В Восточно-Казахстанской области реки полностью очистились от льда в начале третьей декады апреля, в Павлодарской области - в середине апреля. С 26 по 29 апреля на рр. Буктырма, Уба, Ульби, Киши Ульби подъемы уровней воды составили от 0,5 до 1,8 м. 21.24 мая в связи с прошедшими сильными дождями на рр. Куршим, Аксу, Нарын, Буктырма, Тургысын, Ульби, Уба, Киши Ульби
198
подъемы уровней воды составили от 0,3.0,7 метра до 2,8 метра (р. Уба - п. Шемонаиха). С 31 мая по 6 июня на рр. Кара Ертис, Ульби, Шар подъемы уровней воды составили от 0,4 до 1,4 м. 22.23 августа на большинстве горных рек Восточно-Казахстанской области наблюдался значительный подъем уровней воды, в связи с интенсивными осадками (на большинстве метеостанций этого региона за два дня выпало от 0,5 до 1,5 месячной нормы осадков). 23.24 августа подъемы уровня воды на рр. Буктырма, Тургысын, Ульби составили до 0,7 м, на р. Уба доходил до 1,7 м. В первой и второй декаде сентября, и в конце третьей декады октября на отдельных реках Восточно-Казахстанской области наблюдались подъемы уровней воды на 0,2.1,5 м, что обусловлено сильными осадками в этот период. В бассейне р. Ертис на территории Восточно-Казахстанской и Павлодарской областей превышение опасных отметок уровней воды в теплый период не наблюдалось.
С 18 апреля на р. Сырдарья были увеличены сбросы воды из Кай-раккумского водохранилища. В связи с этим с 21 апреля приток воды в Шардаринское водохранилище начал увеличиваться. С 18 по 25 апреля сбросы воды из водохранилища были увеличены до 1260 м3/с, что привело к повышению расхода воды в створе ГП Кокбулак с 422 м3/с до 1167 м3/с. Таким образом, в апреле месяце на р. Сырдарья в пределах Кызылордин-ской области наблюдались подъемы уровней воды на 1,7 м. В период 17.27 апреля, в связи с сильными дождями, на рр. Келеси и Арыс в Туркестанской области уровень воды поднялся на 2 м.
Сели. В 2019 г. на горных реках в юго-восточных регионах страны (Алматинской области) из-за повышенного температурного фона в низкогорной зоне наблюдалось интенсивное снеготаяние. 6 и 16 апреля 2019 г. в бассейне р. Аксай выпадение интенсивных осадков и значительное переувлажнение склонов эрозионного вреза р. Кызылжар способствовало формированию селевых выбросов с расходом до 1,5 м3/с и 3,0 м3/с, соответственно. В результате чего, селевой массой был заилен участок дороги.
6 июня в результате сильных дождей в бассейне р. Улкен Алматы в селевом врезе «Кумбель» произошел селевой выброс с расходом 2 м3/с.
14 августа в связи с обильными осадками и повышением уровня воды в моренном озере № 1 на р. Каргалы прошел небольшой селевой паводок.
Лавины. В январе количество выпавших осадков на востоке было около среднемноголетнего значения, на юге и юго-востоке не превышало норму. Высота снега на опорных снеголавинных станциях составила (в %
199
от нормы): в Западном Алтае 100.156 %, в районе хр. Тарбагатай -114 %, в горном регионе Жетысуского Алатау - 110 %, в районе Илейско-го Алатау - 78.136 %, в районе хр. Каратау - 5 %, на Таласском Алатау 114 %. Относительно лавинной опасности январь был спокойным, сход снежных лавин не наблюдался.
В феврале количество выпавших осадков на востоке страны было около среднемноголетнего значения, на юго-востоке и юге - выше нормы. Высота снега на опорных станциях составила (в % от нормы): в Западном Алтае 94.241 %, в районе хр. Тарбагатай 130 %, в Жетысуском Алатау 137. 188 %, в Илейском Алатау 123.155 %, в районе хр. Каратау 250 %, в Таласском Алатау 117 %. В связи с выпадением значительных осадков и неустойчивым состоянием снежного покрова с 1 по 12 февраля в бассейне реки Улькен Алматы наблюдался сход снежных лавин объемом от 50 до 700 м3, в период с 12.16 февраля в бассейне реки Киши Алматы отмечался сход снежных лавин объемом от 20 до 2500 м3. Период третьей декады февраля был нелавиноактивным.
В марте количество выпавших осадков не превышало среднее многолетнее значение, наблюдались продолжительные оттепели. В связи с интенсивными осадками на фоне продолжительных оттепелей и неустойчивым состоянием снежного покрова наблюдалась высокая активность схода лавин. С 1 марта сход снежных лавин начался в горном регионе хр. Узынкара. Лавины объемом от 50 до 7000 м3 сходили в бассейне р. Киши Алматы, с третьей декады марта в бассейне р. Улькен Алматы отмечался массовый сход лавин объемом от 50 до 4500 м3.
В ноябре количество осадков во всех горных регионах Казахстана не превышало среднемноголетние значения, в большинстве горных регионов образовался устойчивый снежный покров во второй декаде. Высота снега на опорных станциях составила (в % от нормы): в Западном (Рудном) Алтае 62.229 %, в регионе хр. Тарбагатай 219 %, на Жетысуском Алатау 70.150 %, в Илейском Алатау 71.159 %, в регионе хр. Каратау в пределах нормы, на Таласском Алатау 167 %. Сход снежных лавин не наблюдался.
В декабре количество выпавших осадков в горных регионах на востоке и юге страны не превышало среднемноголетние значения, на юго -востоке месячное количество осадков было выше нормы. Высота снега на опорных станциях составила (в % от нормы): на Западном Алтае 122.214 %, на хр. Тарбагатай 143 %, на Жетысуском Алатау 83.136 %, на Илейском Алатау 93.117 %, на хр. Каратау 15 %, на Таласском Алатау
200
213 %. В конце третьей декады (28 декабря) в бассейне р. Улькен Алматы произошел сход снежной лавины объемом 4000 м3.
Обзор состояния водной поверхности Северного и Среднего Каспия. По данным береговых и островных морских станций и постов в 2019 г. уровень Каспийского моря в его северо-восточной мелководной части колебался около отметки минус 28,13 м в пределах значений минус 27,51 м и минус 29,29 м.
В глубоководной казахстанской части Каспийского моря по данным МГ Форт-Шевченко, МГ Актау и МГП Фетисово среднее значение уровня моря соответствовало отметке минус 28,17 м с максимальным значением при подъёме - минус 27,62 м и минимальным при спаде - минус 28,83 м.
Сгонно-нагонные явления на Каспийском море. У северовосточного побережья Северного Каспия за период с января по декабрь морскими станциями и постами Казгидромета было зафиксировано 59 случаев с нагонными явлениями, и 46 - с ветровым сгоном воды.
26.28 июля у северо-восточного побережья Каспийского моря в районе морской станции Пешной наблюдалось повышение уровня воды до отметки 68 см, вызванного устойчивым воздействием юго-западного ветра (до 8 м/с).
11.14 августа на М Пешной зафиксировано критическое падение уровня воды до 59 см, вызванное северо-западным направлением ветра с максимальной скоростью ветра до 10 м/с.
24.29 сентября М Пешной зафиксировала критическое падение уровня воды до 72 см, вызванное северо-восточным направлением ветра с максимальной скоростью ветра 6 м/с.
07...10 октября на М Пешной наблюдалось понижение уровня воды до отметки 67 см, вызванное устойчивым воздействием юго-западного ветра до 4 м/с.
5.6 ноября М Пешной зафиксировала повышение уровня воды до отметки 76 см, вызванное устойчивым воздействием юго-восточного ветра (10 м/с). 13.16 ноября на станции М Пешной наблюдалось понижение уровня воды до критической отметки 74 см, вызванное северным направлением ветра (6 м/с).
Ледовая обстановка. Зима 2018...2019 гг. на Каспийском море по сумме отрицательных температур воздуха в холодное полугодие и степени распространения границы льда была умеренной с устойчивым ледовым покровом в северной мелководной части Каспийского моря.
201
12 ноября у северного побережья Каспийского моря по данным морской станции Пешной наблюдалось образование первых ледовых явлений, припай распределен равномерно по всей поверхности. Наблюдалось 4 балла чистой воды. В районе МГП Жанбай образовался ледяной заберег.
С 10 декабря появились первичные виды льда (рис. 15, 16). Припай вдоль всего северо-восточного побережья моря установился к середине декабря 2018 г. (рис. 17).
Максимальное значение толщины льда зафиксировано у северовосточного побережья Северного Каспия к середине февраля 2017 г. в районе М Пешной - 30 см. У восточного побережья Северного Каспия в течение всего ледового периода сплоченность льда то увеличивалась, то уменьшалась.
В первой декаде февраля процесс ледообразования достиг центральной глубоководной части Северного Каспия (рис. 18 и 19). Максимальная толщина льда припайной зоны в этом районе достигала 10 см (МГП Иголкинская банка). Полное очищение моря ото льда в средней части Каспийского моря произошло 1 марта 2019 г. 13 марта 2019 г. припай полностью разрушен в районе М Пешной (рис. 20 и 21). Северное побережье Каспийского моря полностью освободилось ото льда 22 марта 2019 г. (рис. 22).
Рис. 15. Первые ледовые явления у северного побережья Каспийского моря. (Снимок проекта «MODIS Rapid Response Project at NAGA/GSFC»,
16 ноября 2018 г.).
Рис. 16. Начало установления припая у побережья Северного Каспия. Космический снимок Каспийского моря, 01 декабря 2018 г. Снимок проекта «MODIS Rapid Response Project at NAGA/GSFC».
202
Рис. 17. Установление ледового покрова на акватории Северного Каспия, 22 декабря 2018 г. Снимок проекта «MODIS Rapid Response Project at
NAGA/GSFC».
Рис. 18. Ледовая обстановка на Каспийском море, 24 января 2019 г.Снимок проекта «MODIS Rapid Response Project at NAGA/GSFC».
Рис. 19. Постепенное очищение моря ото льда. Космический снимок северной части Каспийского моря, 14 февраля 2019 г. (Снимок проекта «MODIS Rapid Response Project at NAGA/GSFC»).
203
Рис. 20. Начало весеннего разрушения ледового покрова Северного Каспия. Космический снимок северной части Каспийского моря, 20 февраля 2019 г. (Снимок проекта «MODIS Rapid Response Project at NA GA/GSFC»).
Рис. 21. Весеннее разрушение ледового покрова Северного Каспия. Космический снимок северной части Каспийского моря, 03 марта 2019 г. (Снимок проекта «MODIS Rapid Response Project at NAGA/GSFC»).
Рис. 22. Полное очищение Каспийского моря ото льда. Космический снимок северной части Каспийского моря, 13 марта 2019 г. (Снимок проекта «MODIS Rapid Response Project at NAGA/GSFC»).
204
Обзор стихийных агрометеорологических условий.
Агрометеорологический обзор. Осень и начало зимы 2018 г. были теплыми, аномалия температуры воздуха превысила норму на 2.4 °С в первой и третьей декаде октября 2018 г. на большей части территории Казахстана (кроме Акмолинской, Карагандинской и Восточно-Казахстанской областей), в третьей декаде ноября и местами во второй декаде декабря. В январе 2019 г. аномалия температуры воздуха была выше нормы на 2.4 °С в первой и третьей декадах января 2019 года, и на плюс 2.6 °С во второй декаде января. Аномалия температуры воздуха на территории Казахстана была выше среднемноголетнего значения со второй декады февраля по первую декаду апреля на всей территории страны. Во второй декаде апреля в Павлодарской, Карагандинской, Акмолинской и Северо-Казахстанской областях аномалия температуры воздуха была ниже средних многолетних значений на 1.2 °С, на остальной территории Казахстана - около нормы.
Устойчивый снежный покров образовался раньше среднемноголет-них сроков на территории Акмолинской, Карагандинской, Атырауской и Алматинской областях, позже - в Костанайской и Жамбылской областях, в остальных областях около средних многолетних сроков. В южных и юго-западных регионах Казахстана наблюдалось разрушение снежного покрова из-за частых оттепелей: в Туркестанской области (Созакском, Отырарском, Сайрамском, Казыгуртском, Жетысайском и Махтаральском районах), в Жамбылской области (Мойынкумском (М Мойынкум), Сарысуском, Шус-ком, Меркенском районах и в районе им. Т. Рыскулова), в Кызылординской области (Кармакчинском и Шиелийском районах), а также в Алматинской области (Балхашском и Жамбылском районах), в Атырауской области (Атырауский район) и в Мангистауской области (Бейнеуском и Мангистау-ском районах).
Средняя из наибольших высот снежного покрова была ниже нормы в Мангистауской области до 3 см и в Жамбылской области до 6 см, выше нормы в Западно-Казахстанской области до 31 см, в Северо-Казахстанской области до 29 см, в Акмолинской области до 33 см и в Павлодарской области до 21 см, на остальной территории республики - около нормы.
Глубина промерзания почвы в зимний период 2018...2019 гг. в Северо-Казахстанской, Акмолинской, Костанайской, Павлодарской и Карагандинской областях достигала 113.146 см, в Восточно-Казахстанской, Актюбинской, Мангистауской и Алматинской областях 49.93 см, в Западно-Казахстанской, Атырауской, Кызылординской и
205
Жамбылской областях глубина промерзания почвы составила 23.39 см, в Туркестанской области почва была в основном талая.
Продолжительность периода с устойчивым снежным покровом на территории республики была в основном около и ниже средних многолетних значений. В Северо-Казахстанской, Костанайской, Павлодарской, Акмолинской и Восточно-Казахстанской областях снежный покров сохранялся в течение 122.146 дней. В Карагандинской, Актюбинской, Западно-Казахстанской, Атырауской и Алматинской областях в течение 85.119 дней. В Кызылординской, Туркестанской и Жамбылской областях продолжительность периода с устойчивым снежным покровом была от 41 до 72 суток.
В весенний период снежный покров начал разрушаться и полностью сошел на северо-западе, севере, в центре и на востоке страны в конце марта - начале апреля, на юго-западе, юге и юго-востоке в третьей декаде февраля - начале марта. В Жамбылской области снежный покров сошел в первой декаде февраля.
Почва начала оттаивать в северных областях и на востоке страны в основном только во второй декаде апреля, но местами почва была мерзлая. Минимальная температура на поверхности почвы в северной половине страны во второй декаде апреля составила минус 8.19 °С, на востоке минус 2.19 °С, на западе минус 3.19 °С и в центре минус 1.9 °С.
Весна 2019 года на всей территории Казахстана наступила раньше среднемноголетних сроков. Переход температуры воздуха через 0 °С в Западно-Казахстанской, Актюбинской и Карагандинской областях наступил во второй декаде марта, в остальных областях - с третьей декады марта.
Переход температуры воздуха через плюс 5 °С весной (возобновление вегетации) отмечался в третьей декаде марта в Карагандинской и Восточно-Казахстанской областях, на остальной территории температура воздуха перешла через плюс 5 °С в начале первой декады апреля, кроме Северо-Казахстанской области где переход температуры воздуха через плюс 5 °С был в начале второй декады апреля.
Во второй декаде мая отрицательная аномалия температуры воздуха наблюдалась на севере и восточной половине центра страны и составила минус 1.3 °С, на северо-востоке и востоке минус 3.5 °С, на юго-востоке колебалась от минус 3 °С до плюс 2 °С, на остальной территории республики аномалия температуры воздуха была положительной.
206
Средняя декадная температура воздуха в северо-восточной половине республики составила плюс 8.15 °С, в юго-западной половине плюс 16.24 °С.
Осадки во второй декаде мая выпали на большей части территории Казахстана: в некоторых западных районах количество осадков выпало выше среднего многолетнего значения в 1,3.3,5 раза, на севере, востоке и юге в 1,3.2,8 раз выше нормы, на остальной территории количество осадков выпало около и меньше средних многолетних значений.
Во второй декаде мая все зерносеющие районы северной половины республики приступили к посеву яровых зерновых культур, после предварительной обработки почвы (культивация, обработка гербицидами, ядохимикатами). Условия для проведения посевных работ складывались в основном благоприятные, выпавшие осадки несколько пополнили влаго-запасы почвы.
В третьей декаде мая наблюдалась отрицательная аномалия температуры воздуха (минус 1.2 °С) на севере, в центре страны и в северной половине Алматинской области, на востоке минус 3 °С, а в горных ее районах до минус 4 °С, на остальной территории аномалия температуры воздуха была положительной (до плюс 2 °С).
Средняя декадная температура воздуха на северо-востоке республики составила плюс 11.16 °С, на остальной территории плюс 17.24 °С.
Осадки в третьей декаде мая выпали на большей части территории Казахстана. На востоке, юго-востоке и юго-западе количество осадков превышало среднемноголетние значения в 1,3.3,0 раз, в отдельных районах центра и на западе количество выпавших осадков было больше нормы в 2,8.4,8 раз, на остальной территории осадков выпало около и меньше среднемноголетнего значения.
Понижения температуры воздуха в ночное время суток наблюдалось на севере, в центре и на востоке страны до минус 4 °С и кратковременные заморозки на поверхности почвы наблюдались на севере до минус 7 °С, но не были опасными для появившихся всходов яровых зерновых культур.
В третьей декаде мая все зерносеющие районы северной половины республики продолжали посев яровых зерновых культур. Условия для роста и развития зерновых культур были удовлетворительными. Осадки выше нормы прошли повсеместно, что способствовало улучшению атмосферного и почвенного увлажнения, но несколько сдерживали завершение посевных работ.
207
В первой декаде июня наблюдалась отрицательная аномалия температуры воздуха (от минус 2 °С до 0 °С) на севере, востоке, на большей части центра, а также в горных и предгорных районах юга страны, на остальной территории страны аномалия температуры воздуха была положительной.
Средняя декадная температура воздуха в северо-восточной половине республики составила плюс 15.20 °С, в юго-западной половине -плюс 20.25 °С, на западе до плюс 28 °С.
Осадки в первой декаде июня выпали на большей части территории Казахстана: на севере, северо-западе, в центре, а также в горных и предгорных районах востока и юго-востока количество осадков превысило средне-многолетнее значение в 1,3.4,6 раз, на западе и юге - в 1,3.2,3 раз, на остальной территории осадков выпало около и меньше нормы.
В первой декаде июня все зерносеющие районы северной части республики в основном завершили посев яровых зерновых культур.
Во второй декаде июня наблюдалась отрицательная аномалия температуры воздуха (минус 2.4 °С) на севере, северо-западе, северо-востоке, в центре и на большей части востока, в отдельных районах севера отрицательная аномалия температуры воздуха доходила до минус 5 °С, на юге и юго-востоке - от минус 2 °С до 0 °С (в горных районах до минус 3°С), на остальной территории республики аномалия температуры воздуха была положительной (от 0 до плюс 2 °С).
Средняя декадная температура воздуха в северо-восточной половине республики составила плюс 15.20 °С, в юго-западной половине -плюс 21.26 °С, на юго-западе до плюс 29 °С.
Наибольшее количество осадков во второй декаде июня наблюдалось в центре республики больше нормы в 1,3.4,6 раз, на севере, востоке, на большей части юго-востока страны осадки превышали среднемного-летнее значение в 1,3.3,9 раз, на остальной территории осадков выпало около и меньше нормы.
В третьей декаде июня отрицательная аномалия температуры воздуха (минус 1.4 °С) наблюдалась на большей части северо-запада, севере, северо-востоке, востоке, и в центре страны, а также в горных районах юга и юго-востока (до минус 1 °С), на остальной территории она была положительной.
Средняя декадная температура воздуха на севере и северо-востоке республики составила плюс 16.20 °С, на востоке плюс 16.24 °С, на северо-западе плюс 19.25 °С, на западе плюс 20.28 °С (на юго-западе до
208
плюс 31 °С), на юге и юго-востоке плюс 27.31 °С (в горных районах плюс 18.26 °С).
Наибольшее количество осадков (больше нормы в 1,3.3,2 раз) в третьей декаде июня выпало на севере, местами на западе, в отдельных районах юга, превышающие среднемноголетние значения в 1,3.1,9 раз -местами в центре страны, на остальной территории осадков выпало около и меньше нормы.
В первой декаде июля на севере, востоке и в центре сложились удовлетворительные условия для роста и развития яровых зерновых культур, на юге страны сложились благоприятные условия для полного созревания и проведения уборочных работ. Незначительные осадки прошли на севере, на крайнем севере Актюбинской области и на востоке республики, что несколько улучшило влагозапасы почвы. Повышение температуры воздуха в течение вегетационного периода на западе страны способствовало преждевременному пожелтению листьев нижних ярусов зерновых культур. Повсеместно в северных областях, в центре и на востоке страны продолжалась химическая обработка посевов против сорняков и вредителей.
Во второй декаде июля на территории основной зерносеющей зоны Казахстана наблюдалась умеренно жаркая погода. Осадки выпали в Западно-казахстанской области и на крайнем севере Актюбинской области, что несколько улучшило влагозапасы почвы. Повышение температуры воздуха в течение вегетационного периода на севере, в центре и на востоке страны способствовало преждевременному пожелтению листьев нижних ярусов зерновых культур.
В третьей декаде июля выпавшие осадки в северной половине страны создали хорошие условия для налива зерна, но повышенный температурный фон ухудшил условия во время цветения, что обуславливает потерю урожая из-за возможного наличия пустоколосицы. Максимальная температура воздуха в дневное время суток составила в северо-восточной половине республики и на крайнем западе плюс 28.35 °С, в юго-западной половине плюс 36.47 °С, в горных районах юго-востока плюс 25.31 °С.
В августе в основном сложились удовлетворительные условия для налива и созревания зерна, для начало уборочных работ в северной половине страны, на юге для завершения уборочных работ. Выпавшие осадки несколько повлияли на ход уборочных работ в северной половине страны. Максимальная температура воздуха в августе достигала на севере и востоке 30.38 °С, на остальной части территории республики до 44 °С.
209
На территории страны в течение сентября продолжались уборочные работы зерновых колосовых культур, кукурузы, льна, картофеля, сахарной свеклы, подсолнечника. Максимальная температура в северных областях составляла 20.27 °С, в центре и на востоке 27.29 °С, в западных областях до 24 °С, на юге 32.33 °С, юго-западе 25.31 °С и на юго-востоке 30.32 °С, выпавшие осадки несколько сдерживали завершение уборочных работ.
Уборочные работы яровых зерновых культур завершились в первой половине октября.
Атмосферная засуха. Атмосферная засуха - это длительная (многодневная, многомесячная, многолетняя) аномально сухая погода обычно с повышенными температурами воздуха, с отсутствием или незначительным количеством атмосферных осадков, приводящая к истощению запасов влаги в почве и резкому снижению влажности воздуха.
В 2019 году устойчивый переход среднесуточной температуры воздуха через 15 °С, характеризующий наступление летнего сезона, наступил в северных областях и в центре в период с первой по третью декаду мая, на западе с первой декады мая, на востоке с третьей декады мая по первую декаду июня, на юге с первой декады апреля, в горных районах в начале мая и на юго-востоке с первой половины мая, в горных районах в конце июня. В летний период на основной территории республики наблюдался повышенный температурный фон, особенно в июле. Максимальная месячная температура воздуха в июне на севере республики составляла плюс 29.32 °С, в центре плюс 31 °С, на востоке плюс 33 °С, на западе плюс 32.33 °С, на юге-западе плюс 35.39 °С, на юге плюс 37 °С и на юго-востоке плюс 32.35 °С.
Максимальная месячная температура воздуха в июле на севере республики составляла плюс 32.36 °С, в центре плюс 35 °С, на западе 35.37 °С, на юго-западе плюс 38.43 °С, на юге плюс 41.43 °С и на юго-востоке плюс 36.40 °С. Засуха в летний период оказывает значительно большее отрицательное воздействие на растения, чем весенняя и осенняя, т.к. наблюдается в период формирования урожая сельскохозяйственных культур, что вызывает череззерницу, пустоколосость, щуплость зерна.
Атмосферная засуха наблюдалась в Павлодарской области на территории Аккулинского района (М Акку), в Акмолинской области в Боро-дулихинском (М Дмитриевка), в Коргалжинском (М Коргалжын), и в Бай-терекском районах, а также в Западно-Казахстанской области в окрестно-
210
стях М Уральска. Установление сухой, жаркой погоды в течение вегетационного периода вызвало атмосферную засуху на посевах в Костанай-ской области на территории Наурузумского (М Караменды), Жангельдин-ского (М Торгай), Ауликольского (М Диевская) и Карасуского (М Карасу) районов, что повлияло на урожайность зерновых культур.
Суховей. Суховей характеризуется сохранением не менее 5 дней минимальной относительной влажности воздуха 30 % и менее, максимальной температурой воздуха 25 °С и более при средней скорости ветра 5 м/с и более. Интенсивность суховея определяется сухостью и температурой воздуха, а также скоростью движения суховейного потока. Степень повреждения растений суховеями зависит от продолжительности их действия, которая может колебаться от одного до двух недель. В 2019 г. суховеи отмечались в Костанайской области на территории Житикаринского (М Житикара), Мендыкаринского (М Михайловка), Денисовского (М Аршалинский), Камыстинского (М Аралколь), Карабалыкского (М Карабалык), Алтынсаринского (М Новоалексеевка), р-н им. Б. Майлина (М Тобол), Аулиекольского (М Диевская), Наурузумского (М Караменды) Жангельдинского (М Торгай) и Костанайского (М Рудный) районах.
Почвенная засуха. Почвенная засуха - это иссушение почвы (в первую очередь ее корнеобитаемых горизонтов), уменьшающее влаго-обеспеченность растений, вызывающее их угнетение, задержку роста, снижение продуктивности. В экстремальных условиях сильное, длительное иссушение почвы в сочетании с высокими температурами воздуха и почвы приводит к полной потере физиологически доступной влаги и к гибели растений.
Осень 2018 г. характеризовалась в целом умеренно теплой погодой, с осадками в основном около и выше нормы, на востоке и местами на юге страны ниже нормы. Запасы продуктивной влаги в почве осенью сложились, от удовлетворительного до оптимального в Северо-Казахстанской области, удовлетворительные в Алматинской, Жамбылской и Туркестанской областях, от недостаточного до удовлетворительного в Костанай-ской, Акмолинской, Карагандинской и Восточно-Казахстанской областях, недостаточные в Западно-Казахстанской и Актюбинской областях.
На большей части земледельческой территории северного региона, центра и востока страны запасы почвенной влаги к весне 2019 года значительно пополнились за счет снеготаяния.
211
Почвенная засуха (весенняя) отмечалась на посевах вокруг М Уральск Западно-Казахстанской области, что существенно снижает конечный урожай даже в условиях благоприятного по степени увлажнения лета.
Поступила 20.11.2020 г.
Е.Ю. Смирнова, М.Э. Шмидт, Ж.К. Исабекова, М.Н. Сакимова, И.В. Веревкина, С.М. Смагулова, С. Ибраев, Е.И. Васенина, Н. Лоенко,
Е. Муканов
КАЗАХСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ АУМАГЫНДАГЫ 2019 ЖЫЛГЫ ГИДРОМЕТОРОЛОГИЯЛЫК АПАТТЫ К¥БЫЛЫСТАР
Тушн свздер: климаттьщ норма, синоптикалыщ YДерiс, метеорологияльщ апатты ^^былыстар, гидрологиялыщ к¥былыстар, агрометеорологияльщ жагдайлар, жазыщтыщ аума^, СолтYCтiк Каспий, Казахстан аумагы
Шолу жумысында Цазацстан аумагындагы 2019 жылгы ауа-райы жагдайыныц сипаттамасы, метеорологияльщ апатты цубылыстар туралы мэл1меттер мен олардыц туындауына эсер еткен синоптикалыц Yдерiстердiц цысцаша сипаттамасы бертген. Одан басца, байцалган гидрологиялыц жэне агрометеорологиялыц апатты цубылыстарга шолу, сонымен цатар СолтYстiк жэне Орта Каспийдщ су беткешнщ
Ye. Smimova, M.E. Shmidt, Zh. Isabekova, M. Sakimova, I. Verevkina. S. Smagulova, S. Ibrayev, Ye.I. Vasenina, N. Loyenko, Ye. Mukanov
NATURAL HYDROMETEOROLOGICAL PHENOMENA ON THE TERRITORY OF THE REPUBLIC OF KAZAKHSTAN IN 2019
Key words: climate norm, synoptic process, natural meteorological phenomena, hydrological phenomena, agrometeorological conditions, flatland territory, Northern Caspian, territory of Kazakhstan
The review provides brief descriptions of the weather, information about natural meteorological phenomena and characterization of the synoptic processes, that caused their occurrence in the territory of Kazakhstan in 2019. In addition, describe reviews of natural hydrologi-cal and agrometeorological phenomena, that observed on the territory, as well as given an overview of the state of the water surface of the Northern and Middle part of the Caspian Sea.
212
