Погода Архангельск из Норвегии

Норвежский сайт Yr.no на русском Архангельская область

 

Метеорологический режим и климат. 6 Атмосферные явления

6.1. Туман

В настоящей главе изложены результаты обобщения данных о туманах по береговым станциям за период 1936— 1980 гг. и по судовым наблюдениям.

Туманы на Белом море — явление нередкое. Частота их возникновения зависит от атмосферной циркуляции и особенностей подстилающей поверхности (наличие льда, холодных и теплых течений). Годовое число дней с туманом в Воронке составляет 70—78, в Бассейне — 40—50, у Кандалакшского, Карельского и южного берегов — 30 (рис. 6.1 а). Более 70 % числа дней с туманом в Воронке падает на теплое время года (апрель—октябрь). Максимум туманов приходится на июнь август. В июле в среднем отмечается 10— 13 дней с туманом в Воронке и 5— 10 в Бассейне и Горле (рис. 6.16). Особенно много туманов наблюдается у Терского побережья Воронки, вдоль ветви относительно холодного и теплое время года Баренцевоморского течения. В отдельные годы число дней с туманом в июле здесь может достигать 26. Наиболее часто образование туманов в открытых районах Воронки и Горла происходит при значительных контрастах температур поверхности моря и воздуха вследствие адвекции теплого влажного воздуха па холодную поверхность воды.

Рис. 6.1. Число дней с туманом.

В северной части моря, где летом Наблюдаются наиболее низкая температура поверхности воды ускоряется процесс образования туманов и обеспечивается его устойчивость. Образованию туманов летом способствует также сильное перемешивание водных масс в Воронке и Горле. Летом туманы, возникшие над холодными водами Баренцева моря, нередко переносятся в Воронку ветрами северных направлений, имеющих большую повторяемость в это время года. К сентябрю повторяемость туманов уменьшается, а в октябре—ноябре достигает минимальных значений (2—3 дня в Воронке и в Бассейне) (рис. 6.2).

Зимой в среднем насчитывается 3—5 дней с туманом в месяц. Туманы образуются преимущественно над разводом и трещинами не сплошного ледяного покрова при устойчивом низкой температуре.

Несколько иной характер имеет режим туманов над заливами. Летние адвективные туманы охлаждения наблюдаются здесь гораздо реже, чем над открытыми северными районами моря, так как температура поверхности воды летом у южных берегов заливов на 6—8°С выше, чем на севере моря. Кроме того, преобладающие северные ветровые потоки не отличаются высоким тепло- и влагосодержанием. Поэтому и доля туманов теплового времени года на заливах составляет менее 40 %, а годовое число дней с туманом в 2—3 раза меньше, чем в Бассейне и Горле. Наименьшая повторяемость туманов отмечается здесь с мая по июль (I—2 дня в месяц), наибольшая— в октябре (Мезень — 6. Архангельск - 4 дня), что связано с активизацией циклоническом деятельности и с выносом тепловых атлантических масс воздуха на акваторию моря. Зимой повторяемость туманов над заливами не меньше, чем в открытом море (3—4 дня), в связи с тем, что в это время года возрастает вероятность радиационных туманов, возникающих при выхолаживании воздуха над ледяной поверхностью заливов. Этому способствуют низкие значения температуры воздуха и их большие суточные колебания. Чаще всего радиационные туманы наблюдаются в марте и в начале апреля.

Характеристики изменчивости числа дней с туманом (σ, Сг) даны в табл. 6.1. Зимой в Воронке значение а наименьшее и колеблется в пределах 2,0—2,7 дней, а летом, в месяцы наибольшего туманообразования, составляет 3,2—4,8 дня. Коэффициент вариации Cv числа дней с туманами летом наименьший (0,36—0,47), что свидетельствует о малой межгодовой изменчивости месячного числа дней с туманами и условий, способствующих их образованию в этот период. В октябре — ноябре значения Сг близки к единице. В эти наиболее ветровые месяцы число дней с туманами наименее устойчиво. Зимой значения С, составляют 0,60—0,80. У вершин заливов, исключая Мезенский залив, в течение года значения Сг колеблются в пределах 0,60— 1,5, наибольшие значения (0,80— 1,5) приходятся на летние месяцы (май — июль), когда в отдельные годы выносы прогретого воздуха в море учащаются и число дней с туманом неодинаково в разных районах акватории моря. В южной части моря кривая распределения числа дней с туманами более асимметрична, чем на севере, особенно летом. В это время здесь обычно преобладает относительно сухая, солнечная погода с большим числом ясных дней, но иногда атмосферные процессы, сопровождающиеся резким понижением температуры и повышением относительной влажности воздуха, приводят к образованию туманов, что и придает кривой распределения значительную положительную асимметрию. В Воронке в эти же месяцы распределение слабо асимметричное. В некоторые месяцы (август, сентябрь) распределение почти нормальное.

Рис. 6.2. Годовой ход числа дней с туманом

Таблица 6.1 Характеристики числа дней с туманами

Наибольшая суммарная за год продолжительность туманов, отмечаемая в тех районах, где они образуются наиболее часто, составляет 300—500 ч (табл. 6.2). Более 250 ч туманы держатся в Бассейне и Горле. У побережий заливов продолжительность туманов уменьшается до ПО— 120 ч за год. Существует тесная корреляционная связь между числом дней с туманами τ и их продолжительностью и, а именно:

Продолжительность туманов за теплый период составляет 70—60 % в Воронке и около 40—50 % в остальных районах (табл. 6.2).

Таблица 6.2 Число дней n и продолжительность туманов т ч

В июле — августе продолжительность туманов изменяется от 60 ч в Бассейне до 90 ч на севере Воронки. Здесь влияние холодной поверхности моря проявляется не только в увеличении числа дней, но и в продолжительности туманов. Устойчивые и продолжительные туманы чаще отмечаются в период их максимальной повторяемости, а наименее продолжительные— в период минимальной повторяемости (рис. 6.3). Так, туманы теплого времени года в Воронке и Горле вдвое продолжительнее туманов холодного периода. Продолжительность тумана в день с туманом равна 7—8 ч летом и 3—4 ч зимой. Над вершинами заливов в южной части моря продолжительность туманов уменьшается и преобладающими становятся туманы холодного периода. Число часов с туманами в холодный период в 1,5 раза больше, чем в теплый. Средняя продолжительность туманов летом здесь составляет 3— 4 ч, но в отдельные годы они сохраняются в течение 15—24 ч. Однако такие продолжительные туманы составляют 1 % от общего числа. Чаще всего туманы в заливах непрерывно держатся от 1 до 4 ч (70—85 %); 20—23 % случаев они сохраняются от 4 до 8 ч (табл. 6.3).

Таблица 6.3 Повторяемость туманов различной непрерывной продолжительности. 1936—1980 гг., %

Рис. 6 3. Годовой ход продолжительности туманов.

Весной отмечается наибольшая повторяемость туманов с продолжительностью от 8 до 12 ч. В большинстве случаев туманы в Воронке и Горле (83%0 на Терско-Орловском) имеют продолжительность не более 12 ч, из них на долю туманов длительностью от 1 до 4 ч приходится 60—80 %, от 4 до 8 ч — 23— 26 % и от 8 до 12 ч — 8—9 %. Повторяемость туманов, удерживающихся 24 ч и более, составляет 1 — 4 % и наблюдаются они чаще в летние месяцы. В этот период возможны и более длительные туманы (2—3 сут), но доля их составляет всего 0,2— 0,8 %. Осенние туманы (октябрь — ноябрь) обычно кратковременны и в 75—80 % случаев сохраняются в течение 1—4 ч

 Рис. 6.4. Суточный ход повторяемости туманов по сезонам.

На рис. 6.4. приведен суточный ход повторяемости туманов. В теплое время года туманы чаще всего возникают ночью и утром, с максимумом в З— 6 ч, зимой — преимущественно утром и в первой половине дня.Осенью туманы чаще отмечаются утром и в первой половине дня.

По мере продвижения к югу (к заливам) суточный ход туманов проявляется более четко в течение всего года и связан с суточным ходом температуры воздуха. Наиболее часто осенние туманы наблюдаются здесь во второй половине ночи и утром, реже по втором половине дня (15— 18 ч). К тому же утренние туманы характеризуются наибольшей продолжительностью.

Первопричиной образования туманов на акватории моря является адвекция воздушных масс с определенными температурно-влажностными свойствами, поэтому существует связь между туманами и направлением ветра (рис. 6.5). Зимой и осенью туманы возникают при преобладающих в сезоне ветрах юго-западной четверти горизонта. Зимой туманы возникают как при ветрах с моря (около 50 % и менее), так и при ветрах с суши. Весной увеличивается число туманов при ветрах северной половины горизонта, и в 65—85 % случаев они отмечаются при ветрах, дующих с моря. В летнее время доля морских ветров на побережье и островах при туманах возрастает до 75—95 %. Над морем при туманах преобладают ветры северо-восточных направлений.

Рис 6.5. Повторяемость направления ветра при туманах  и вне зависимости от состояния погоды (2) по сезонам, %

Скорость ветра при туманах обычно слабая и умеренная и в 65—75 % случаев равна 2—9 м/с. Повторяемость скоростей ≥ 10 м/с составляет 2— 9 %. Как в холодное, так и в теплое время года туманы изредка могут наблюдаться при скоростях ≥ 15 м/с. Зимой и осенью туманы у побережья заливов образуются в 30% случаев при безветренной погоде. Это преимущественно радиационные туманы. Летние туманы при затишьях отмечены в 20 — 25 % случаев.

Как показывают исследования [15, 35] в районе Белого моря наблюдаются четыре типа туманов: радиационные, адвективные, адвективно-радиационные и фронтальные. Радиационные туманы являются наиболее распространенным видом для побережья заливов в холодное время года, а адвективные туманы охлаждения — в теплое время года. Основным фактором возникновения первых является радиационное охлаждение достаточно влажного воздуха при малооблачной погоде и слабом турбулентном обмене. Анализ основных и кольцевых синоптических карт (1970—1976) за сроки, предшествующие возникновению туманов или следующие непосредственно за его появлением, позволил выделить несколько типов атмосферных процессов, способствующих образованию туманов.

Радиационные туманы возникают [15]:

— в антициклонах, сформированных в достаточно влажных воздушных массах; — в гребнях, смещающихся с Кольского полуострова или Скандинавии в тылу «ныряющих» и юго-западных циклонов, а также в ориентированных с районов Белоруссии, Московской области на Белом море;

— в тылу заполняющих циклонов, при прояснениях в ночные часы;

— после прохождения холодных фронтов в малоградиентных полях низкого давления. Радиационные туманы, образующиеся вследствие выхолаживания зимой, сохраняются не только утром, но и в первой половине дня, о чем было сказано при анализе суточного хода туманов;

— в малоградиентных полях повышенного давления (пример такого типа синоптических процессов дан на рис. 6.6 а, б).

Адвективные туманы образуются при выносе и последующем охлаждении относительно теплого и влажного воздуха умеренных широт, перемещающегося с Балтийского моря или Скандинавии на районы Белого моря, а также на южном периферии малоактивных «ныряющих» циклонов (рис. 6.6 в). Особенно часто они возникают в теплый период года в Воронке, Бассейне, Горле и реже на заливах. Адвективные туманы образуются преимущественно при пасмурном небе в теплых секторах циклонов и наблюдаются при любой скорости ветра.

В некоторых случаях образованию туманов способствуют как адвективные (основные), так и радиационные (дополнительные) факторы. В связи с этим выделяется тип адвективно-радиационных туманов (рис. 6.6 г).

Адвективные туманы образуются при прохождении фронтов (чаще холодных), а также в глубоких ложбинах, ориентированных с северо-востока на юго-запад (рис. 6.6 д) и смещающихся с районов севера Скандинавии на Белое море.

В холодное время года на море нередко образуются туманы парения. Они возникают вследствие испарения воды с теплой водной поверхности при адвекции холодных масс воздуха, что наблюдается над дрейфующими льдами и разводьями.

Рис 6.6.

 

6.2. Метели

Метелеопасный сезон над Белым морем начинается с октября, а на севере Воронки — с сентября, когда возрастает вероятность выпадания твердых осадков н активизируется ветер. Существует не сколько видов метелей (пурга, общая метель с выпадением снега, низовая метель), но ввиду недостаточной точности их определения они объединены в одну группу, и днем с метелью считался день, в котором наблюдался хотя бы один из ее видов. Низовая метель на море возможна только с появлением ледяного покрова, поэтому в начале метелеопасного сезона число дней с метелью на открытых районах моря несколько меньше, чем на побережье.

Метели на Белом море возникают чаще всего при прохождении южных, западных и «ныряющих» циклонов, перемещающихся с Баренцева моря на юго-восток. Наиболее длительные метели отмечаются при выходе южных циклонов и при прохождении серии циклопов с запада. В середине зимы при снегопадах и сильном ветре метели нередко принимают характер снежных буранов. Частота и продолжительность этого явления не одинаковы в различных частях моря (табл. 6.4,6.5). В Бассейне над относительно теплой водной поверхностью в октябре метели не ежегодны и наблюдаются 5—7 раз за 10 лет; их суммарная продолжительность в среднем меньше 10 ч за месяц. У побережья заливов, где температура воздуха на 1—2 °С ниже, чем в открытом море, и чаще выпадают осадки в виде снега, вероятность метелей больше и составляет 1—2 дня в месяц, но суммарная продолжительность их также меньше 10 ч. В Воронке в октябре число дней с метелью возрастает до 2—3 в месяц, а продолжительность — до 7—-21 ч. На севере моря в среднем наблюдается около 4 дней с метелью, а в отдельные годы их число достигало 21 (Канин Нос, 1966).

Таблица 6.4 Число дней с метелями

Как повторяемость, так и продолжительность метелей увеличивается к середине зимы и максимальных значений достигает в январе. Это обусловлено интенсивной ветровой деятельностью и максимальным в году количеством дней с твердыми осадками. Кроме того, выпадающий в это время снег характеризуется наибольшей сухостью и легко переносится. Оттепели же в это время года редки.

В январе в Бассейне и Горле возможны 10— 15 дней с метелями общей продолжительностью 100— 120 ч. На заливах за счет ослабления ветра число дней с метелью и продолжительность их меньше и составляет соответственно 9— 13 дней и от 100 до 30—40 ч у побережья. К северу количество дней с метелью увеличивается. 13 Воронке в среднем наблюдается 16— 18 дней при суммарной продолжительности 150— 180 ч. У берегов Канина Носа, где часты сильные ветры, отмечается наибольшее число дней — до 22, а иногда они возможны каждый день (1941). Суммарная продолжительность метелей в этом районе в среднем составляет до 230 ч.

В феврале и марте число дней с метелью повсеместно уменьшается, но остается довольно высоким и только с апреля повторяемость метелей заметно уменьшается. В Бассейне в апреле наблюдается в среднем по 3—4 дня с метелью, на заливах— 1—2 дня, в Воронке — 5—7 дней, у Канина Носа— 12 дней. Метелеопасный период продолжается в основном до мая. В Воронке в мае наблюдается еще от 1 до 5 дней с метелью, хотя суммарная продолжительность их составляет всего 12—37 ч. В Горле возможен в среднем 1 день с метелью (8—12 ч), а в южной части моря метел if в мае не ежегодны. В редкие годы 1—2 раза за 10 лет на большем части моря и 5—6 раз за 10 лет на севере кратковременные метели могут наблюдаться в июне, их продолжительность в среднем менее 1 ч.

Таблица 6.5 Средняя и наибольшая продолжительность метелей, ч

Рис. 6.7. Среднее число дней с метелями Год Цифры у станции — максимальное число дней.

Рис. 6.8

 

Рис. 6.9. Повторяемость скорости ветра (а) и температуры воздуха (б) при метелях. %

Продолжительность метелеопасного периода на Белом море возрастает с юга на север в среднем: от 30 дней в Онежском и Двинском заливах до 80— 100 в Воронке (рис. 6.7). В связи с естественными изменениями в атмосферной циркуляции повторяемость метелей в отдельные годы может существенно отличаться. В Бассейне при среднем годовом числе дней с метелью, равном 50—60, 1 раз в 20 лет возможно 80—85 дней с метелями за зиму, в Воронке — 105— 115 дней. В районе Канина Носа в январе и марте метели могут иногда наблюдаться почти каждый день (30 дней за месяц).

Для Белого моря наиболее характерны метели продолжительностью менее 6 ч. Ежегодно возможны метели по 36—48 ч, а в отдельные годы и более 48 ч. Средняя продолжительность метели в день с метелью составляет 9— 10 ч в Воронке и Бассейне и 5—7 ч на заливах.

Метели чаще всего отмечаются при южных, югозападных и юго-восточных ветрах (рис. 6.8). Значительная повторяемость южной составляющей ветра характерна для большинства метелей, поскольку они чаще бывают связаны с теплыми фронтами. Повторяемость направления ветра при метелях не всегда полностью совпадает с повторяемостью направления ветра за метелевый период, что связано с различными условиями защищенности места.

Метели, как правило, развиваются при скоростях ветра больше 6 м/с. На рис. 6.9 а показана повторяемость скоростей ветра при метелях для отдельных пунктов, расположенных в различных районах моря. В Воронке метели наиболее вероятны при скорости ветра 10— 13 м/с (32—48 % случаев), а на заливах — при скорости 6 — 9 м/с (43—62 %). В Горле и Бассейне метели почти равновероятны как при ветре 6—9 м/с, так и 10— 13 м/с. Сильные ветры (≥ 15 м/с) при метелях в Бассейне, Горле, Воронке наблюдаются в 25—30 % случаев, а у побережья Онежского и Двинского заливов меньше чем в 10 %. Штормовые ветры (около 20 м/с и более) при метелях в Воронке могут развиваться в 3,0— 5,5 % случаев, а на остальной территории только в редкие годы.

Температура воздуха при метелях может изменяться в широком диапазоне: от невысоких положительных значений до —20 °С и ниже (рис. 6.9 б). В 70—80 % случаев температура воздуха при метелях не опускается ниже — 10°С, а в 0.5—2 % случаев — ниже —20 °С.

Особо опасные метели, сопровождающиеся ветром со скоростью ≥ 15 м/с и имеющие непрерывную продолжительность 12 ч и более, наблюдаются ежегодно в тех районах, где среднее число дней с метелями превышает 50 дней за сезон, т. е. в Бассейне, Горле и Воронке. На заливах такие метели также возможны, но не каждый год.