ИЗВЕСТИЯ РАИ. СЕРИЯ ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ, 2007, № 5, с. 112-115
РЕГИОНАЛЬНЫЕ ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ
УДК 551.582
ТУМАНЫ В ВОСТОЧНОЙ ГРУЗИИ
© 2007 г. Э. Ш. Элизбарашвили, Т. К. Зубиташвили
Институт гидрометеорологии АИ Грузии Поступила в редакцию 30.03.2005 г.
По материалам наблюдений 50 метеорологических станций за период 1936-1995 гг. исследованы вероятность образования туманов, эмпирические функции распределения числа дней с туманами и основные ареалы на территории восточной Грузии. Основные автомагистрали района охарактеризованы по показателям повторяемости и продолжительности туманов.
Сложные орографические условия восточной Грузии и характерные для нее радиационные и циркуляционные процессы атмосферы способствуют частому формированию опасных атмосферных явлений, нередко приносящих существенный материальный ущерб и даже человеческие жертвы [7]. К таким явлениям относятся и туманы. В отдельных районах восточной Грузии число дней с туманами за год достигает 200, а их суммарная продолжительность превышает 100 ч. Ухудшая видимость, туман препятствует движению транспорта, в особенности в горных районах, создавая аварийные ситуации и увеличивая число аварий, что часто приводит к гибели людей. Кроме того, туманы отрицательно действуют на организм человека, отнимая значительное количество тепла и нарушая тем самым терморегуляцию тела человека, что способствует возникновению ряда простудных заболеваний, в том числе гипотермии.
К настоящему времени подробно исследовано лишь распределение на территории Грузии числа дней с туманами [4, 6]. В статье представлены результаты исследования вероятностей образования туманов в конкретных пунктах и районах, основных ареалов туманов и эмпирических функций распределения числа дней с туманами. В качестве исходного материала использованы данные справочника по климату СССР [5], а также архивные материалы за период 1936-1995 гг. для 50 метеорологических станций, расположенных в различных физико-географических условиях восточной Грузии.
Вероятность тумана в конкретном пункте рассчитывалась по формуле:
Р = -Ло ^
(1)
где п - число дней с туманами в данном интервале времени (год, сезон, месяц), N - длительность интервала осреднения.
Расчеты выполнены для отдельных сезонов года и за год в целом. По полученным данным разработаны карты вероятности образования туманов, пример одной из них для годового интервала осреднения представлен на рис. 1.
Из рис. 1 следует, что наибольшая вероятность туманов отмечается в юго-восточной части Мти-улетского хребта, восточной части Триалетского хребта и на Гомборском хребте. Несколько меньше вероятность образования туманов на Центральном Кавказе, в западной части Триалетского хребта и на Иорском плоскогорье (35%). Минимум вероятности образования туманов соответствует районам Шида Картли и Боржомского ущелья (менее 5%). Основные районы повышенной вероятности туманов (Мтиулетский, Триалетский, Гом-борский хребты) сохраняются в течение всего года. Зимой и осенью вероятность туманов здесь составляет 30-35%. Весной вероятность туманов на Мти-улетском хребте возрастает до 55%, несколько возрастает она и в западной части Триалетского хребта. Летом вероятность туманов повсеместно уменьшается и лишь на Мтиулетском хребте достигает 30%.
Исследование многочисленных эмпирических функций распределения вероятностей числа дней с туманами за сезон показало, что они удовлетворительно аппроксимируются геометрическим распределением или распределением Пуассона [3]:
Р, (п) = 1 (1-П1п,
п V п)
Р 2 ( П ) =
-п — п
е п
п!
(2)
(3)
где п - заданное число дней с туманами, Рх(п) - соответствующая вероятность по геометрическому распределению, Р2(п) - вероятность по распределению Пуассона, п - среднее многолетнее число дней с туманами.
Рис. 1. Вероятность образования туманов, %.
Соответствие эмпирических и теоретических функций распределения числа дней с туманами проверялось критерием Колмогорова. Выявлено, что вид функций распределения зависит от сезона года. На значительной части территории эмпирическое распределение числа дней с туманами весной и осенью соответствует геометрическому распределению, исключением является центральный Кавказ. Летом и зимой эмпирическое распределение соответствует распределению Пуассона, за исключением Триалетского хребта. Этот вывод позволяет, не обращаясь к исходному ряду наблюдений, зная лишь среднее многолетнее число дней с туманами (или вероятность туманов) по формулам (2) и (3) легко вычислить весь спектр различных вероятностей числа дней с туманами. Нами, преобразуя геометрическое и Пуассонов-ское распределения в интегральной форме и задавая различные значения среднего многолетнего числа дней с туманами и обеспеченностей, разработаны теоретические номограммы для расчета числа дней с туманами различной обеспеченности (рис. 2).
По номограммам можно рассчитать возможное число дней с туманами любой обеспеченности при известной средней многолетней величине числа дней, данные о которых представлены в справочниках [5].
Туман является дихотомной переменной, т.е. такой переменной, которая принимает лишь два значения: наличие или отсутствие явления. Для характеристики пространственной структуры такого явления Л.С. Гандин [2] ввел понятие качественной корреляционной функции:
г =
ри- р
10
Р10( 1- Р10)
(4)
где г - качественная корреляционная функция, Р10 - вероятность тумана в конкретном пункте, Р11 - совместная вероятность туманов в двух пунктах или в районе. Качественную корреляционную функцию нельзя отождествлять с обычной корреляционной функцией.
Согласно Л.С. Гандину [2], дихотомное явление одновременно распространяется в пунктах или в районе, для которых г > 0. С учетом данного критерия нам удалось выявить основные характерные ареалы туманов. Они тесно связаны с рельефом местности и сезонными особенностями образования туманов. Зимой и осенью, когда туманы имеют фронтальное происхождение, они распространяются на территории площадью от 200 до 3000 км2.
Летом и весной туманы в основном обусловлены местными орографическими условиями и распространяются на территории площадью не более 150 км2. В то же время, согласно аналогичным оценкам Л.Б. Брагинской [1], для равнинных условий Балтийских республик площадь распространения тумана гораздо больше.
Туманы особо негативное влияние оказывают на движение автотранспорта, поэтому важно знать условия формирования туманов вдоль основных автомагистралей. В связи с этим была разработана классификация туманов по вероятности их образования и продолжительности (см. таблицу).
В схеме классификации выделены 25 классов, каждый из которых характеризует определенную вероятность и продолжительность туманов. Так, например, класс D5 соответствует вероятности туманов большой (21-30%), а продолжительности - очень большой (более 15 ч).
8 ИЗВЕСТИЯ РАН. СЕРИЯ ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ < 5 2007
114
ЭЛИЗБАРАШВИЛИ, ЗУБИТАШВИЛИ
99 90 80 70 60 50 40 30
20
30 25 20 15 10 5
30 25 20 15 10 5
99 90807060 50
20
10
10 15 20 25 30 35 40 45
Рис. 2. Номограммы для расчета числа дней с туманами заданной обеспеченности: а - по распределению Пуассона; б - по геометрическому распределению.
0
п
Разработанная классификация была положена в основу оценки туманообразования на основных автомагистралях восточной Грузии (рис. 3). В результате были выявлены наиболее опасные участ-
ки: Гудаури-Казбеги, Ниноцминда-Бадиаури (Сага-реджо), Телави-Ахмета, Коджори-Манглиси. Следует учесть, что в таблице классификации включена средняя продолжительность туманов, в конкрет-
Классификация туманов по вероятности их образования и продолжительности
Средняя непрерывная Вероятность, %
<5 5-10 11-20 21-30 >30
продолжительность, ч незначительная небольшая средняя большая очень большая
А В С Б Е
<2 А1 В1 С1 Б1 Е1
2-5 А2 В2 С2 Б2 Е2
6-10 А3 В3 С3 Б3 Е3
11-15 А4 В4 С4 Б4 Е4
>15 А5 В5 С5 Б5 Е5
ИЗВЕСТИЯ РАН. СЕРИЯ ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ < 5 2007
Ахалцихе ^
D3y
ЕДТудаури D^VФаcанаypи
Хашури Гори B2
^Джинвали
ёз Ахмета / С3 ^"^Телави ^Борджоми Мцхета^ гы х. у
Манглиси D3
П6илисир^ СХГурджаани С2 ■ ** СЗСагареджо.*
-Аспиндза Цалк^^Э Е3 Коджори
Ахалкалаки
Ахалцихе
^Джинвали
B2 Ахмета
'"Ч^/Телави
»Борджоми Мцхет^г^ г->С2>ч. „ -
Манглиси /С11\Тбилиси ^ вЛГурджаани С3 ^ С1 СагареДжо2
-Аспиндза Цалк^^ Е3 Коджори
Ахалцихе
Ахалцихе
^»^азбеги
^УДаУри
^Фасанаури
•уДжинвали A2 Гори J Ахмета
•У^ХаШури Ч | B^eJCl™
/Борджоми Мцхет^^ С1тпГ*С. ;
Манглис^пС^^и^^Е? вХГурджаани *B1 D4 , B1 Сагареджо^
- чАспиндза цалк^ЕЗ Коджори D2 С
Рис. 3. Классы туманов на основных автомагистралях: а - зима; б - весна; в - лето; г - осень (обозначение см. в тексте).
ных же условиях она может колебаться в широком диапазоне. Так, например, на станции Казбе-ги высокогорная средняя продолжительность туманов в день составляет 6 ч, однако по данным наблюдений здесь зафиксированы туманы продолжительностью 5 сут и более.
Результаты проведенного исследования полезны для обеспечения функционирования автотранспортных магистралей и аэропортов, проведения климатотерапевтических процедур, решения задач тактического и стратегического планирования в сельском хозяйстве, строительстве, военном деле и др.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Брагинская Л.П. Некоторые характеристики пространственной структуры туманов в районе Прибалтики // Тр. ГГО. 1997. Вып. 397. С. 73-83.
2. Гандин Л.С. О корреляционных функциях качественных признаков // Тр. ГГО. 1975. Вып. 348. С. 156-161.
3. Кобышева ИВ. Косвенные расчеты климатических характеристик. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. С. 191.
4. Папинашвили Л.К, Цхвитава Р.В. Туманы // Опасные гидрометеорологические явления на Кавказе. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. С. 150-164.
5. Справочник по климату СССР. Вып. 14. Часть 5. Л.: Гидрометеоиздат, 1970. С. 351.
6. Сухишвили Э.В. Туманы // Климат и климатические ресурсы Грузии. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. С. 301-307.
7. Элизбарашвили Э.Ш., Гонгладзе И.Ш., Власова С Р. и др. О грозовой деятельности в восточной Грузии // Изв. АН СССР. Сер. географическая. 1983. № 1. С. 104-109.
Fogs in Eastern Georgia
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.