Погода в Вологде из Норвегии

Вологодская область.

 

Особенности атмосферной циркуляциии

Характерной особенностью климата Вологды является частая смена воздушных масс, связанная с прохождением барических образований (циклонов и антициклонов), отмечающемся во - все сезоны года (табл. 11). Анализ атмосферных процессов с 1951 по 1960 г. позволил установить, что в среднем за год в 55 % случаев погода определяется влиянием циклонов и в 45% случаев — антициклонов. Повторяемость различных барических образований по сезонам года не одинакова.

Повторяемость (% ) различных барических образований

Области низкого давления наибольшую повторяемость (60%) имеют зимой. Северо-западные и западные циклоны (35%), перемещающиеся с районов Атлантического океана, приносят влажный и теплы й воздух (рис. 4). При прохождении этих циклонов севернее Вологды в городе наблюдается теплая погода со снего­падам и и метелями. Нередко снег переходит в дождь, образуется гололед. Частое смещение таких циклонов создает теплый фон зимы. Если эти циклоны перемещаются южнее Вологды, то наступает длительное похолодание. Выходы южных циклонов (16%), с которыми поступают теплые воздушные массы со Средиземного и Черного морей, могут привести к резкому повышению температуры воздуха (до  положительных значений), сильным снегопадам , метелям. В области повышенного давления район Вологды зимой находится реже (40%), эта область создается антициклонами, зарождающимися над севером ЕЧС (22 %), Сибирью (7%), Скандинавией (6%) и др. Вторжение холодных антициклонов возможно во все зимние месяцы. Наиболее сильные морозы устанавливаются, когда поступает воздушная масса с Карского моря и с районов Сибири. Так, понижение температуры воздуха в Вологде ночью 31 января 1956 г. до — 40 °С было связано с за током арктического воздуха (рис. 5). Повышенная повторяемость вторжения холодных антициклонов в отдельные годы может обусловить устойчивую морозную погоду в течение всей зимы, как это было, например, зимой 1968-69 г.

Карта погоды за 3 ч 1 января 1976 г. (вынос теплого влажного воздуха с Атлантического океана).

Весной, как и зимой, над севером ЕЧС преобладает область низкого давления (55% случаев), но уже происходит небольшое увеличение повторяемости области высокого давления (до 45 % ). При этом начинает увеличиваться влияние скандинавских (13%) и азорских (3%) антициклонов, а влияние сибирских антициклонов уменьшается. Но для весны характерна большая неустойчивость погоды и быстрая смена синоптических процессов. Чаще всего (24%) на погоду оказывают влияние западные и северо западные циклоны, обусловливающие умеренно теплую погоду с осадками. Теплая погода наступает весной при выходе южных (20%) циклонов, которые приносят теплую воздушную массу со Средиземного и Черного морей, при этом температура воздуха даже в марте может повышаться до 8— 13 °С. Так, 26 марта 1973 г. максимальная температура воздуха в Вологде при выходе южного циклона была 12,9 °С. Похолодания весной обычно бывают при вторжении антициклонов с Арктического бассейна (1 апреля 1963 г. при перемещении антициклона с Карского моря температура воздуха понизилась до — 18,4°С).

Летом происходит ослабление интенсивности общей циркуляции атмосферы, хотя, как и в другие сезоны года, преобладает область низкого давления (53%)). Западные (21 % ) циклоны смещаются с Атлантики через Прибалтику на север ЕЧС, причем скорости их перемещения значительно меньше, чем зимой. Они приносят в район Вологды прохладный и влажный воздух. Летом возрастает повторяемость стационарных (13%) циклонов, которые вызывают в Вологде облачную погоду с кратковременным и дождями . В отдельные годы длительные периоды ненастной и холодной погоды обусловливаются именно этими циклонами. Таким был июль 1978 г., когда средняя месячная температура воздуха была ниже нормы на 2°С, сумма осадков за месяц составила 150 % нормы, а 12 июля 1980 г. в зоне стационарного циклона температура воздуха днем составляла только 11 °С (рис. 6 ). При выходе южных (13%) циклонов, которые проходят западнее Вологды и приносят теплый тропический воздух со Средиземного моря, наступает жарка я погода, иногда с сильными ливням и и грозами.

Рис. 5. Карта погоды за 3 ч 31 января 1956 г. (заток арктического воздуха с Карского моря).

Рис. 6. Карта погоды за 15 ч 12 июля 1980 г. ( холодная ненастная погода при стационировании циклона).

Рис. 7. Карта погоды за 15 ч 22 июля 1974 г. (прогрев воздуха в гребне сибирского антициклона)

 Жаркая, но сухая погода устанавливается, когда на район Вологды оказывают влияние азорские (8%), стационарные (26%), скандинавские (9%) и сибирские (1%) антициклоны. Так, 22 июля 1974 г. максимальная температура воздуха достигла 30 °С, что было вызвано влиянием сибирского антициклона (рис. 7).

С вхождением холодных карских (3%) антициклонов в июне может наблюдаться резкое понижение температуры воздуха, приводящее иногда к заморозкам . В начале лета эти «волны холода» совпадают с цветением черемухи и поэтому их называют «черемуховыми холодами».

Атмосферная циркуляция осенью обычно активизируется, скорости перемещения циклонов возрастают. Область низкого давления (56%) чаще всего (33%) создают западные и северо-западные циклоны. При перемещении этих циклонов вблизи Вологды наблюдается пасмурная, дождливая и прохладная погода. Южные циклоны, к а к и летом, вы носят теплые воздушные массы, и температура воздуха повышается, но часто идут дожди. Поле высокого давления (44%) обусловливается влиянием скандинавских (19%), стационарных (13%) и других антициклонов. Теплая, солнечная погода в первой половине о,сени связан а с азорскими (4%) и сибирскими (3%) антициклонами. Обычно в это время устанавливаются теплые солнечные дни, которые сочетаются с прохладны ми ночами, с заморозкам и и туманом. Периоды такой погоды называют «бабьим летом». Резкое похолодание, переход температуры воздуха к отрицательным значениям, выпадение снега происходят при вторжении карских (5%) антициклонов. В отдельные годы раннее наступление зимы вызывается частыми перемещениям и антициклонов с Карского и Баренцева морей.

3.1. Атмосферное давление

Атмосферное давление на метеорологических станциях измеряется с помощью ртутного барометра, для непрерывной регистрации его служит самописец-барограф. Международной единицей измерения атмосферного давления является паскаль (Па). Соотношение единиц измерения следующее: 1 мбар = 0,75 мм рт. ст .  = 100 Па = 1 гП а.

За нормальное атмосферное давление принято давление воздуха на уровне моря, широте 45° и при температуре воздуха 0°С, т. е. 1 атм .= 760 мм рт. ст.= 1013 мбар (или гП а ). Для сравнимости данных по давлению воздуха результаты измерений в пунктах, расположенных на разных высотах, приводят к уровню моря. Уменьшение давления с высотой (барометрическая ступень) составляет примерно 1 гП а на 8 м высоты.

Среднее годовое давление в Вологде на уровне станции (вы­сота барометра 117,9 м) равно 1000,0 гПа, на уровне моря 1014,6 гПа (табл. 12). Средние годовые значения давления устойчивы и только в отдельных случаях изменения достигаю т 3— 4 гП а. Разность между наибольшим (1003,6 гП а в 1937 г.) и наименьшим (996,2 гП а в 1925 г.) средним годовым давлением составляет 7,4 гПа. Среднее месячное давление от года к году изменяется более значительно. Наибольшая изменчивость этих значений отмечается зимой ( + 6,3 — 7,1 гП а ) , наименьшая — летом ( ± 2,8 — 3,6 гПа), что объясняется более активной циклонической деятель­ностью в холодное время года В годовом ходе с октября по май отмечается несколько повышенный фон давления с максимумом в ноябре (1001,9 гПа ) и пониженный — с июня по сентябрь с минимумом в июле (996,6 гПа, рис. 8). Годовая амплитуда давления воздуха составляет всего 5,3 гПа. Изменения давления от месяца к месяцу незначительны — в пределах 0,1— 1,7 гП а, и только от мая к июню увеличение давления составляет до 3,4 гПа.

Атмосферное давление (гП а) на уровне станции (117,9 м) и на уровне моря

Циркуляция атмосферы вносит значительные изменения в сравнительно ровный ход давления. Наиболее высокое давление воздуха отмечается в стационарных антициклонах, наиболее низкое — в циклонических образованиях.

Годовой ход атмосферного давления

Абсолютный максимум давления (1048,6 гПа) зарегистрирован 31 января 1972 г., абсолютный минимум (946,8 гП а ) — 26 ноября 1973 г. Летом наиболее высокое давление (1021,2 гП а ) наблюдалось в июне 1956 г., наиболее низкое (965,5 гП а) — в августе 1926 г. Разность между экстремальными значениями давления зимой составляет 102 гП а, а летом почти в 2 раза меньше (56 гПа ).

Колебания давления воздуха в течение суток в Вологде в среднем невелики. Средняя суточная амплитуда изменяется от 0,2— 0,4 гПа зимой до 0,5—0,6 гПа летом. Зимой наиболее низкое давление приходится на утренние, а наиболее высокое — на ночные часы. Летом , наоборот, наиболее низкое давление отмечается в вечерние часы, наиболее высокое — в утренние. В редких случаях при прохождении глубоких циклонов значение давления воздуха в течение суток может изменяться на ± 30 — 35 гПа.

3.2. Ветер

Ветер — это движение воздуха относительно земной поверхности в горизонтальном направлении. Возникновение ветра связано с перепадами в атмосферном давлении: воздух перемещается из мест, где давление высокое, в места, где оно ниже.

Ветер является векторной величиной и характеризуется двумя параметрами — скоростью и направлением . Направление ветра, т. е. откуда дует ветер, обычно обозначаю т в румбах (по 8- или 16-румбовой системе) или в градусах. Скорость ветра измеряется в м/с или км/ч.

Общая циркуляция атмосферы обусловливает сезонную смену ветров преобладающих румбов.

В холодное время года (сентябрь — апрель) в Вологде преобладают юго-западные ветры, повторяемость которых составляет 17— 25 % - Зимой также велика повторяемость ветров юго-восточных и южных направлений. Северо-восточные и восточные ветры наблюдаются редко (табл. 13). В мае ветры неустойчивы: почти одинаково часто отмечаются северо-западные, северные и юго-западные ветры. Летом наибольшую повторяемость имеют северо западные ветры, но при этом в ел и ка повторяемость западных и юго-западных ветров. Реже всего бывают восточные и южные ветры. Наглядно представить характер распределения повторяемости ветра по направлениям позволяют розы ветров (рис. 9).

 Средняя месячная и годовая скорость (м /с ) и повторяемость (% ) ветра по направлениям

Рис. 9. Повторяемость (% ) направлений ветра и штилей в январе, апреле, июле, сентябре (цифра в центре — пов торяемость штилей)

Большую часть года наиболее сильными являются ветры южных румбов, средняя годовая скорость которых составляет 5,0— 5,2 м /с, а наиболее слабыми — восточные и северо-восточные ветры, скорость которых в среднем _за год равна 3,7— 4,1 м/с (см. табл. 13). О максимальных скоростях ветра по направлениям дают представление данные табл. 14.

В течение всего  года средние месячные скорости ветра довольно значительны. Наибольшие средние месячные скорости (4,9— 5,1 м /с ) приходятся на ноябрь — март, наименьшие (3,4— 3,9 м / с ) — на июль — сентябрь (табл. 15). В отдельные годы средние месячные скорости ветра могут значительно отличаться от средних многолетних.

 Таблица 14 Максимальная месячная и годовая скорость ветра (м /с ) по направлениям

В течение суток скорость ветра не остается постоянной: обычно в дневные часы она увеличивается, а в ночные — уменьшается (табл. 16). В холодное время года суточный ход скорости ветра  выражен очень слабо. Так, в ноябре — феврале суточная амплитуда скорости ветра составляет всего 0,2— 0,5 м /с и только в марте различие между дневными и ночными скоростями ветра увеличивается до 1,0 м /с. Наиболее четко суточный ход скорости ветра выражен в теплое врем я года, когда суточная амплитуда скоростей увеличивается до 2,9— 3,1 м /с.

Средняя и максимальная месячная и годовая скорость ветра (м /с )

Таблица 16 Средняя месячная и годовая скорость ветра (м /с ) в различные часы суток

Для решения ряда практических задач бывают нужны сведения о скоростях ветра различной вероятности (табл. 17). Во все сезоны преобладают ветры скоростью 2— 5 м /с. Наиболее часто (57— 5 8 % ) такие ветры отмечаются летом и осенью, реже всего (52%) зимой. Слабые ветры (0— 1 м /с ) имеют аналогичный годовой ход. Ветры скоростью 6— 9 м /с наблюдаются довольно часто, особенно зимой (27%) и весной (24%)- Летом их вероятность несколько уменьшается (17 % ). Ветры скоростью более 15 м /с возможны в течение всего года, но вероятность их невелика (0,5%).

Таблица 17 Вероятность скорости ветра (м /с ) по градациям (% общего числа случаев)

Таблица 18 Средняя и наибольшая непрерывная продолжительность т (ч) различных скоростей ветра по сезонам

Ветры разных скоростей имеют различную непрерывную продолжительность. Зимой наибольшую продолжительность имеют ветры скоростью 5 м /с и более, в остальные сезоны — скоростью 4 м /с и менее (табл. 18 и табл. 3 приложения).

Ветер со скоростью 15 м /с и более называется сильным. Если хотя бы в один из сроков наблюдений скорость ветра достигала 15 м /с, то такой день считают днем с сильным ветром (табл. 19).

 Таблица 19 Среднее и наибольшее число дней с сильным ветром

Таблица 20 Повторяемость (% ) сильных ветров по направлениям

В среднем за год в Вологде наблюдается около 9 дней с сильным ветром. Однако в отдельные годы число дней с сильным ветром может значительно отличаться от среднего. Например, в 1948 г. был 31 день с сильным ветром, а в 1962 и 1965 гг. не было ни одного дня с таким ветром. Чащ е всего (1,0— 1,3 дня) сильные ветры отмечаются в декабре — марте, реже всего (0,2 дня) — в июле — августе. Летом сильные ветры бывают преимущественно северного направления (50%), зимой — юго-восточного и южного направлений (43%) (табл. 20). Для более детальной характеристики ветра в табл. 21 приведены данные о числе дней с ветром скоростью 10 м /с и более.

Таблица 21 Среднее и наибольшее число дней со скоростью ветра 10 м/с и более

При расчетах ветровых нагрузок на различны е объекты и сооружения и решении других прикладных задач используются расчетные скорости, возможные 1 раз в 1 год, 5, 10, 15, 20 и 50 лет (табл. 22). Д ля определения их использован метод статистической экстраполяци и, разработанный в ГГО Л . С. Гандиным и Л. Е. Анапольской [1]. Расчетные скорости дополняют сведения о сильных ветрах и являются в определенной мере прогностиче­скими характеристиками возможных скоростей ветра.

 Расчетные скорости ветра (м /с ) различной вероятности