УДК 551.583
Влияние циркуляции атмосферы на формирование снежного покрова
на северо-востоке Сибири
© 2012 г. Н.К. Кононова
Институт географии РАН, Москва NinaKononova@yandex.ru
Статья принята к печати 2 августа 2011 г.
Северное полушарие, Сибирь, снежный покров, циркуляция атмосферы.
Atmospheric circulation, Northern Hemisphere, snow cover, Siberia.
По суточным данным пяти гидрометеорологических станций, расположенных в разных районах северо-востока Сибири, проанализировано изменение дат формирования, схода, периода залегания и максимальной толщины снежного покрова по годам за весь период наблюдений на них, включая 2008 г. Полученные результаты сопоставлены с многолетними изменениями характера циркуляции атмосферы в типизации Б.Л. Дзердзеевского, В.М. Курганской и З.М. Витвицкой над Северным полушарием в целом и конкретным регионом. Рассмотрены различия в колебаниях выделенных показателей по циркуляционным эпохам. Выявлены типы циркуляции, способствовавшие раннему или позднему формированию снежного покрова и его сходу. Определены макроциркуляционные процессы, при которых отмечаются много- или малоснежные зимы. Установлено, что на северо-востоке в последние годы при резких межгодовых колебаниях преобладают поздние даты установления и ранние даты схода снежного покрова, а максимальная толщина снега превышает среднемноголетнюю величину. Сроки установления максимальной толщины снежного покрова смещены на более поздние по сравнению со средними, что свидетельствует об увеличении доли твёрдых осадков и снегозапасов к концу зимы. Этому способствует и большая продолжительность блокирующих процессов.
Введение
Исследованиям многолетних колебаний снежного покрова в различных регионах Земли посвящено много работ. В некоторых из них состояние снежного покрова изучается с учётом циркуляции атмосферы. Так, в работе Р.М. Виль-фанда с соавторами [1] на основе корреляционного анализа рассматривается связь границы залегания снежного покрова с интенсивностью циклонической деятельности над Северным полушарием. В работах А.Н. Кренке с соавторами [9, 10, 12, 13] исследованы связь многолетних колебаний толщины снежного покрова с циркуляцией атмосферы, а также снежного покрова на территории Северной Евразии с Эль-Ниньо и индийским муссоном; ими же анализируются изменения площади, толщины, снегозапа-сов и продолжительности залегания снежного покрова в последние десятилетия ХХ в. В работе К.В. Коняева и А.Н. Золотокрылина [8] аномалии площади снежного покрова в Северном полушарии сопоставлены с продолжительностью типов циркуляции по Б.Л. Дзердзеевскому. В работах В.В. Поповой показано, что самые значительные изменения толщины снежного покрова в Северной Евразии связаны с усилением зонального переноса в высоких широтах.
В работе [7] приведены результаты анализа многолетних изменений продолжительности макроциркуляционных процессов, способствующих формированию и сохранению снежного покрова в шести физико-географических районах Восточной Сибири. Установлено, что тенденции изменения сумм осадков холодного периода для северных и южных регионов Восточной Сибири различны и согласуются с тенденциями изменения суммарной продолжительности осадкообра-зующих элементарных циркуляционных механизмов (ЭЦМ) соответствующих регионов. В северных регионах отмечаются увеличение продолжительности осадкообразующих ЭЦМ и рост осадков холодного периода, в южных регионах, напротив, их уменьшение [7]. Собственно снежный покров тогда не рассматривался, отмечалось только уменьшение на северо-востоке толщины снежного покрова в последние десятилетия ХХ в., несмотря на рост количества осадков в холодный период. В развитие той работы по суточным данным пяти ГМС, расположенных в разных районах северо-востока Сибири, сейчас мы анализируем изменения по годам (за весь период наблюдений, включая 2008 г.) дат формирования и схода снежного покрова, его максимальной толщины и продолжительности залегания.
Таблица 1. Характеристика метеорологических станций, использованных в работе
Индекс ВМО ГМС Координаты Год начала наблюдений за снежным покровом Переносы станций и пропуски в наблюдениях
широта долгота
25563 Анадырь 64°47' 177°34' 1928 1.12.1935 г. из пос. Анадырь в пос. Комбинат, на 5 км к СВ. Пропуски в отдельные месяцы 1929-1931, 1934, 1935, 1953, 1954, 1965-1967, 1971, 1999, 2000 гг.
21946 Чокурдах 70°37' 147°53' 1944 20.05.1955 г. на 800 м к ССВ. Пропуски в отдельные месяцы 1967 и 2000 гг.
21982 Остров Врангеля 70°59' 181°31' 1934 В 1934 г с берега на косу (1 км). Пропуски в отдельные месяцы 1935, 1943, 1962, 1963, 1965, 1999, 2000 гг. и полностью с 1966 по 1983 гг.
24266 Верхоянск 67°34' 133°24' 1927 30.10.1940 г. на 1,5 км к ССВ, 27.04.1947 г. на 2,5 км к ЮЮВ в р-н аэропорта; 06.09.1999 г. из аэропорта на 2,5-3 км к ЮЗ. Пропуски в отдельные месяцы 1927, 1928, 1947, 1999 гг.
25551 Марково 64°41' 170°25' 1938 Перенос в 1940 г. на 25 км к В, в октябре 1942 г. — обратно в Марково. Пропуски в отдельные месяцы 1940—1942, 1999, 2000 гг.
Методы и материалы
Для анализа циркуляции атмосферы использованы типизация циркуляции атмосферы Северного полушария, разработанная Б.Л. Дзердзеевским, В.М. Курганской и З.М. Витвицкой [4], и сделанные на её основе Календарь последовательной смены ЭЦМ, расчёты продолжительности ЭЦМ и групп ЭЦМ для Северного полушария, а также дальневосточного и тихоокеанского секторов, к которым относятся ГМС, по месяцам и годам за 1899—2010 гг. (www.atmospheric-circulation.ru). Таблицы распределения ЭЦМ по группам для Северного полушария и его секторов приведены в [2, 3] и повторены в [6]. ЭЦМ, с которыми связаны осадки холодного периода в различных физико-географических районах Восточной Сибири, в том числе на северо-востоке, выделены в работе [7].
Для анализа изменения характеристик снежного покрова по годам использованы все приведенные на сайте ВНИИГМИ-МЦД (http://meteo.ru/ climate/sp_clim.php) суточные данные наблюдений за толщиной снежного покрова пяти ГМС, расположенных в разных районах северо-востока Сибири: Анадырь, Чокурдах, Остров Врангеля, Верхоянск и Марково. Все 18 станций, работающих на северо-востоке Сибири, имеют переносы и пропуски в наблюдениях, поэтому для анализа отбирались станции с наиболее длинным рядом наблюдений за снежным покровом, с наименьшими пропусками и переносами; они характеризуют разные географические районы, в том числе и островную часть (табл. 1). Самая юго-западная станция на рассматриваемой территории — Верхоянск, самая северо-восточная — Остров Врангеля. Эта станция, правда, имеет самые большое число пропусков, но она в этом районе — единственная.
Для анализа межгодовых изменений средней температуры воздуха и сумм осадков за холодный период на рассматриваемых станциях использована база климатических данных ИГКЭ (http://www. climatechange.su). Чтобы иметь возможность сравнивать с периодом залегания снежного покрова на северо-востоке, средние температуры воздуха и суммы осадков холодного периода рассчитывались с ноября по апрель.
Датой установления снежного покрова считалась дата, начиная с которой снежный покров отмечался ежедневно в течение всего холодного периода. Исключение составляет о. Врангеля, где в середине зимы почти ежегодно снежный покров либо совсем отсутствует, либо залегает с перерывами. Датой схода снежного покрова считался день, начиная с которого снежный покров либо совсем отсутствовал до осени, либо появлялся с перерывами. За продолжительность залегания снежного покрова принимался период между датами установления и схода в каждом холодном периоде. Максимальная толщина снежного покрова отмечалась по суточным данным.
Полученные результаты
Северо-восток Сибири — это регион, лежащий к востоку от 120° в.д. и к северу от 60° с.ш. По характеру циркуляции атмосферы территория между 120 и 170 меридианами относится к дальневосточному сектору Северного полушария [2, 3], а восточнее — к тихоокеанскому. В тихоокеанском секторе находятся ГМС Анадырь, Марково и Остров Врангеля. Обильные снегопады выпадают здесь в основном при южных (тихоокеанских) циклонах, так как западные циклоны приходят сюда уже ослабленными и приносят мало осадков.
Таблица 2. Характеристики снежного покрова по данным выбранных ГМС
ГМС Дата установления/Дата схода Продолжительность залегания снежного покрова, дни Толщина снежного покрова, см
Анадырь Средняя — 17.10/19.05; ранняя — 23.09.1993/28.04.1992; поздняя — 28.11.1959/24.06.1951 Средняя — 214; максимальная — 247 (1945/46); минимальная — 173 (1959/60) Средняя — 34; максимальная — 122 (15.06.1946); минимальная — 10 (10.05.1990)
Чокурдах Средняя — 26.09/02.06; ранняя — 05.09.2001/07.05.1949; поздняя — 13.10.1959,1975, 1982/23.06.1982 Средняя — 249; максимальная — 279 (2001/02); минимальная — 218 (1982/83) Средняя — 44; максимальная — 82 (09.05.1997); минимальная — 13 (27—29.04.1952)
Остров Врангеля Средняя — 18.10/28.05; ранняя — 08.09.1960/25.04.1941; поздняя — 08.01.1938/01.07.1934 Средняя — 223; максимальная — 262 (1948/49); минимальная — 141 (1937/38) Средняя — 17; максимальная — 42 (01—07.11.1944); минимальная — 3 (22—24.02.1964, 28.10— 03.11.1992; 09—11.05.1993)
Верхоянск Средняя — 07.10/07.05; ранняя — 16.09.2000/18.04.2007; поздняя — 07.11.2007/10.06.1933 Средняя — 212; максимальная — 240 (1956/57); минимальная — 178(2007/08) Средняя — 25; максимальная — 46 (13.03—12.04.1967); минимальная — 11 (31.12.1963—27.01.1964)
Марково Средняя — 11.10/26.05; ранняя — 23.09.1965/09.05.1945; поздняя — 11.11.1954/14.06.1966 Средняя — 227; максимальная — 264 (1965/66); минимальная — 186(1954/55) Средняя — 80; максимальная — 117 (30.12.1949; 18.04.1962); минимальная — 29 (09.04.1945)
В соответствии с группировкой для дальневосточного и тихоокеанского секторов [2, 3] осадко-образующие ЭЦМ для северо-востока Сибири относятся к четырём группам: 1) 1а и 12а — к долготной южной (перемещение южных циклонов вдоль дальневосточного побережья с выходом на Чукотский полуостров); 2) 4а, 8а, 8вз, 8гз и 9б — к широтной западной в сочетании с долготной южной (перемещение циклонов с
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.