Файл: Аполлов, Б. А. Курс гидрологических прогнозов учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 128

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Формирование восточно-сибирского антициклона в большой сте­ пени зависит также от притока холодных воздушных масс, втор­ гающихся преимущественно через Карское море и Таймыр в тылу циклонов, находящихся над восточной частью бассейна Лены и Охотским морем. Характеристикой развития таких процессов слу­ жит разность аномалий приземного атмосферного давления, осредиеиных по двум сферическим прямоугольникам, ограниченным с юга 40° и с севера 75° с. ш. Первый из них лежит между 80 и 110° в. д.,

второй — между

120 и 150° в. д. Если в западном прямоугольнике

аномалия среднего давления

в августе больше, чем в восточном,

т. е. АТ’ѵш >0,

то вторжения

развиты сильнее обычного и созда­

ются условия для ускоренного развития восточно-сибирского ан­ тициклона. Когда же ДРущсО, то развитие антициклона замед­ ляется.

Установлено, что величина отклонения А Т ежегодных сроков появления плавучего льда на Лене от средних сроков довольно тесно связана с названными характеристиками возникновения и

развития сибирского антициклона Да и Д-Руш- Уравнение регрес­ сии имеет вид

ДГ=0,25Да+0,12ДРѵ т - 7

(1 .XIV)

(коэффициент корреляции 0,65).

появления льда

По уравнению (1.Х1Ѵ) долгосрочные прогнозы

на Лене составляют в начале сентября, их заблаговременность в среднем около полутора месяцев.

На реках Западной Сибири плавучий лед появляется преиму­ щественно в третьей декаде октября и в начале ноября. Раннее на­ ступление устойчивых холодов обусловливает появление льда уже во второй декаде октября и связано с ранним формированием и быстрым развитием в августе и сентябре гребня восточно-сибир­ ского антициклона, направленного на нижнее течение Оби. Раз­ витие гребня характеризуется осредненной разностью аномалий давления 6 Р в сентябре и августе по станциям Иркутск, Енисейск и Сургут, расположенным вдоль его оси. Усилению гребня способ­ ствуют холодные вторжения с севера и северо-запада. Их интен­ сивность характеризуется направлением ведущего потока в тропо­ сфере в сентябре, отражаемым индексом меридионалы-юсти /. Индекс подсчитывается по средним месячным картам высот изоба­ рической поверхности 500 мб (Н 5т) как разность средних высот в сферических прямоугольниках: / — 40—80° с. ш. 60—105° в. д. и

II — 40—80° с. ш. 105—180° в. д. На рис. 147 видно, что если веду­ щий поток направлен с северо-запада на юго-восток и обусловли­ вает поступление холодного воздуха, то средняя высота Н т в за­ падном прямоугольнике значительно выше, чем в восточном, и, следовательно, І ^ > 0. Если с юго-запада и запада выносятся теп­ лые воздушные массы, то средняя высота Н 500 в западном прямо­ угольнике, наоборот, значительно ниже, чем в восточном и, следо­ вательно, /СО. В рассматриваемом случае среднее значение пн-

399


декса / = 2,3 декаметра, т. е. обычно ведущий поток направлен на бассейн Оби с северо-запада.

В годы, когда развитие гребня начинается рано, 6 Р > 0 и веду­ щий поток в сентябре имеет обычное северо-западное пли север­

ное направление (/>2,3 дама), и в

годы, когда развитие гребня

начинается, наоборот, поздно, 8 Р < 0

и ведущий поток в сентябре

направлен с запада или юго-запада

(/< 2,3 дама)

оба эти фак­

тора влияют на развитие атмосферного процесса,

приводящего

к ледообразованию на реках, в одном направлении. Сам же процесс

втакие годы идет равномерно в соответствии с начальной тен­ денцией. В годы, когда условия поступления холодного или теп­ лого воздуха в сентябре и условия развития гребня давления влияют на развитие процесса не в одном направлении, это разви­ тие становится или замедленным, или ускоренным. Это объясняет вид зависимости между величиной отклонения А Т срока появления

Рис.

14.7. Схема определения ин­

 

декса меридиональиостн.

1 — изогнпсы на

картах

высот изоба­

рической поверхности tfsoo при запад­

ном

переносе, 2 — то же

при направле­

нии

ведущего

потока

относительно

прямоугольника

II с северо-запада,

3 — то же при

направлении этого по­

 

тока с юго-запада.

льда на реках от среднего срока и обоими названными факторами для Средней Оби

Д Г = -3,48 Р + /7 і [1 -0 ,9 3 lg (/+7,7)1.

(2.XIV)

Коэффициент т при разных знаках величины 8 Р

и разности

(/ — 2,3) равен 45, при одинаковых — нулю. Прогнозы с помощью уравнения (2.XIV) составляются в начале октября и имеют забла­ говременность в среднем около месяца.

На реках северной половины Европейской территории СССР

ранние сроки появления льда приходятся на октябрь, а поздние — на конец ноября и начало декабря. Атмосферные процессы в этот период существенно меняются. Основная закономерность наиболее крупных изменений состоит в смене синоптических сезонов осени и предзимья. Укажем, что под синоптическим сезоном понимается период, в течение которого преобладают атмосферные процессы, сходные между собой по географической локализации основных высотных гребней и ложбин в тропосфере, а также по направле­ ниям перемещения циклонов и антициклонов в ее приземном слое. Обычно сезон длится около двух месяцев. Как правило, синоптп-

391


ческий сезон осени на рассматриваемой территории начинается в середине августа п в середине октября сменяется синоптическим сезоном предзимья, который длится до середины декабря. О про­ цессах, преобладающих на протяжении всего сезона, можно су­ дить, основываясь на их однородности, по характеристикам про­

цессов, наблюдающихся

в начале сезона. Однако такой подход

к прогнозу может быть

применен лишь для самых северных рек

(Печора, Мезень, Северная Двина), где ледообразование происхо­ дит обычно в октябре под решающим влиянием процессов сезона осени. Однако даже и здесь нередко бывает, что в сентябре на­ правление воздушного потока в тропосфере северное или северозападное, и, значит, следует ожидать раннего появления льда; но уже в середине октября новый синоптический сезон (предзимье) начинается с интенсивного юго-западного выноса теплых воздуш­ ных масс. В результате лед, где он успел образоваться, тает, а на остальных реках появление льда отодвигается вследствие потеп­ ления на более поздние сроки. Таким образом, для прогнозов сро­ ков появления льда на реках северной половины Европейской тер­ ритории СССР необходимо учитывать характер процессов синопти­ ческого сезона предзимья. При этом прогнозы будут иметь доста­ точную заблаговременность, если они составляются еще до начала этого сезона.

Важная особенность развития атмосферных процессов над Ев­ ропейской территорией СССР на протяжении предзимья — их меньшая однородность, чем в другие сезоны. Повторяемость пре­ обладающего типа процессов в течение предзимья составляет в среднем всего около 60% (весной более 70%), а около 20% про­ цессов имеют обратный характер, т. е. в холодном сезоне вызы­ вают потепления или в теплом похолодания. Поэтому для количе­ ственной характеристики преобладающих атмосферных процессов здесь лучше применять не осредненныс за месяц значения метео­ рологических элементов, как это делается для районов Сибири, а суммарные показатели интенсивности процессов, обусловливаю­ щих похолодания.

Наиболее полно выявлены условия, определяющие с большой заблаговременностью сроки и характер начала ледообразования на реках бассейна Волги выше Куйбышевского водохранилища. Рассмотрение атмосферных процессов, непосредственно обусловли­ вающих появление льда на реках этого бассейна, показало, что

продолжительность и интенсивность холодов здесь

мало зависит

от направления, по которому вторгаются холодные

воздушные

массы. Поэтому условия ледообразования достаточно четко отра­ жает суммарная характеристика (индекс) похолоданий за вторую половину октября и первую половину ноября. Дни похолоданий определяются по понижению средней суточной температуры по сравнению с предыдущими сутками и нормой за данный день. За характеристику похолодания принимается абсолютная величина отклонения средней суточной температуры воздуха от нормы за

392


каждый день похолодания АѲі = |0і — Ѳ|, а за характеристику всех

похолоданий за

расчетный период с

15 октября по

15

ноября

15,XI

п

где п — количество

дней похолоданий

за

расчет­

2 ]

АѲ; = 22А Ѳ ;,

а х

1

 

 

 

 

ный период.

Вторая половина октября п первая половина ноября приходятся

15/ХІ

на синоптический сезон предзимья, поэтому величина 22 АѲ,- 39 15/Х

этот период связана с характером атмосферных процессов, преоб­ ладающих в сезоне. Предвидеть его с большой заблаговременно­ стью позволяет выявленная С. Т. Пагава закономерность появле­ ния процессов, типичных для предзимья, уже в сентябре, в подав­ ляющем большинстве случаев — во второй декаде этого месяца. Поэтому основным аргументом (предиктором) для прогноза сроков

появления льда является рассмотренная характеристика похолода20/TX

нин за вторую декаду сентября 22 АѲ*. В качестве примера при-

и д х

ведем уравнение регрессии для прогноза отклонения от нормы дат появления льда на Средней Волге

 

20/IX

 

 

 

д 7 = 10-0,75 2 ДѲ£+ а Д /,

(З.Х1Ѵ)

20ДХ

11/1X

 

 

подсчитывается по данным наблюдений ст. Казань;

 

где У] АѲ*

а =

11ДХ

разность высот изобарических поверхностей

500

и

= 2, если

1000 мб (77^0) на расстоянии 1500 км от оси ведущего потока,

направленного на

Казань, превышает норму на 4

дама и

более;

в других случаях

я = 0; А/ — отклонение от нормы

индекса

мери-

диоиальности, подсчитанного как разность средних высот изоба­

рической поверхности Я

500 в сферических прямоугольниках,

разде­

ленных меридианом 42°

в. д. и ограниченных с запада 36°

в. д. и

с востока 108° в. д., с юга 36° и с севера 78° с. ш.

составляется по

Прогноз срока устойчивого появления льда

уравнению (З.ХІѴ), имеющему коэффициент

корреляции

0,80,

в начале третьей декады сентября с заблаговременностью, в сред­ нем несколько большей полутора месяцев.

Важной составной частью рассматриваемого метода для бас­ сейна Волги является оценка условии дружного или прерывистого развития ледовых явлений. Установлено, что в годы с дружным ледообразованием еще в августе—сентябре над приполярными районами формируются очаги холода в виде крупных антициклоническмх образований. В качестве показателя формирования таких очагов принято совпадение отрицательной аномалии температуры воздуха и положительной аномалии давления в одной из следую­ щих характерных районов: приполярного, гренландского и тай­ мырского максимумов давления, исландского минимума, севера

393