Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Роль воздушных масс в формировании метеорологического режима весны на территории Нечерноземной зоны РСФСР

ВАК РФ 11.00.09, Метеорология, климатология, агрометеорология

Автореферат диссертации по теме "Роль воздушных масс в формировании метеорологического режима весны на территории Нечерноземной зоны РСФСР"

московский ордена. ЛЕеянА, ордкна. октябрьской револщии и ордена трудового красного знамени государстшшшш университет нкйгш м.в.лошюсопа

Географический факультог

На правах рукописи

ШУВАЛОВА Елена Анатольевна

роль воздушшх илсс в -юры'ДГОВАНИК метеорологическое РЕЛШ1А ве01ш па территории нечерноземной зоны гсфср

Я.00.09 - метеорология, климатология

А 3 Т О Р Г 4 Е Р А I диссертации нъ. соискание ученой степени кандидата гоогряфичсских наук

и агрометеорочогия

!.!о«слч •• 1990

Работа выполнена на кафедре иетеорологии и климатологии ге< рафичес;сого факультета Московского государственного университете имени У.В.Лоионосова

Научный консультант: кандидат географических наук, старший науч! сотрудник А..А,Исаев

О;]идеальные оппонент: доктор географических наук, профессор

В.П.Переведенцев,

кандидат географических наук, старший научный сотрудник II. А, Зайцева

Еодучая организация: Ордена Ленина Гидрометеорологический научно-исследовательский центр СССР

Зацита . эстоится 27 декабря 1990 года в // часов па заседе спец"ализлрованчого гидрометеорологического совета Д-05Э.05.30 г Московской государственной университете имени М.В.Ломоносова по ресу: 1^9899, Москва, ГСГ1-3, Ленинские гори, МГУ, географически® культет, 1С-Й этаж, ауд. 18-01..

] диссертацией мохно ознакомиться в библиотеке географичеси факультета МГУ на 21 этаже.

Автореферат разослан ноября 11)90 года.

Учений секретарь

ОВДЛЯ ХАРАКТ£РИС1ИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Российское Нечерноземье является одним из жнейших хозяйственных регионов сгргян. На его территории прогнет почти половина населения РСФСР, здесь сосредоточен большой со-гльно-экономический потенциал. От темпов подъёма сельского создана региона во многом зависит решение продовольс-весной проблем*.

На научение Нечерноземной зоны РСФСР направлены усилия многих ук, в том числе и климатологии. Климат в известно" стопен* имя-ся производительным ресурсом. Ллл его комплексна оценки неоохо-мо энанио не только средних многолетни; по всей совокуяности нзб-деиий, но и динамических характеристик, то есть погоды при pan ~ чных типах атмосферной циркуляции. Особенно вазгно учитывать из-йствие на метеорологический режим вгорх^ний воздушных масс рал-чного происхождения. Изучению последних, особенно в переходные зоны, когда закладывается основы будущего уровня, уделяется нестаточное внимание. В то *о время в научной литературе подчерки-ется, что на земледелие Российского Нечерноземья сильно влияет устойчивость п изменчивость погодных условий, вызванные рлэкой :еной различных типов воздушных масс.

Цель работы сосяоит в изучении роли воздушных масс при формк-вании погоды и климата иесной (в карге, апреле и мае). Д-я этого гло необходимо решить следущис задачи:

- уточнить очаги формирования воздушных часс, посгупаюцлх на следуемуй территорию н определить синсптичесхие условие их 5тор-ниН;

- исследовать повторяемость воздушных масс различного прои"-рдения по территории и соотнозекие факторов трансформации и зд-

вскции в формировании погоды " климата}

- выявить связь адвективных вторжений с интенсивностью цирку ляция атмосферы и оценить вероятность смены одних воздушных масс другими;

- получить оценки распределении совокупности метеорологических характеристик (температуры, влажности, облачности, числа дней с осадками, скорости ветра) каждой воздушной массы по опорный пунктам климатических областей Нечерноземной зоны РСФСР;

- проанализировать синоптические и погодные условия возврато; холодов в мае Сна примере Москвы) и некоторые временные особенности их ьастзлления.

Методика исследования и характеристика исходной инФормацион ■ ной базы. Изучение воздушных масс, формирующих погоду, базируется в данной работе на методе исследования адвективных особенностей ш годы Б.П.Алисова. В работе учтены три главных принципа синоптического анализа: комплексность, трехмерность и историческая последо • вательность. При определении типа воздушной' массы использовались 1 только приземные синоптические карты, но и карты барической топог; фии. Все это позволило более точно проследить путь движения возду) га ырос от районов их формирования до исследуемой территории. Он ка погодных условий в каждой типе ОД выполнялась для опорных пунктов, выбранных в соответствии с климатическим районированием ССС Б.П.Алисова.

Основу информационной базы исследования составили данные еже, невных метеорологических наблюдений (ТМ - I), карты погоды и карт; барической топографии Синоптического архива Гидрометцентра СССР С1971 - 19( Э гг.) за март, апрель и май. Всего было проанализиров но 73^0 конкретных погодных и соответствующих им синоптических си

раций.

Научная новизна. В работе впервые получен комплекс холичоствсн-IX характеристик ВМ, формирующих погоду весной в Нечерноземной эо-э РСФСР (НЧЗ РСФСР). Изучены пространственно-временные особоннос-I этих характеристик. Построены карты-схемы пространственного рас-ределения температури и влажности воздуха при различных вторжсни-с, позволяющие проследить направление и скорость трансформации по 5ре продвижения воэдушшх масс.

Впервые в практике исследований адвек;лвных факторов погоды »полнена оценка повторяемости воздушных масс различного происхох-шия над 1Р13 РСФСР, что позволяет выявить географические законо->рности циркуляции атмосферы для исследуемой территории. Поосл"-;но изменение соотношения между адвективным и трансформационным вторами в формировании погоды от зимы к лету.

Практическая значимость. Проведенное исследование дополняох пцествующие представления о климате различных районов Нечорнозем->й зоны РСФСР и позволяет представить его как рении погод-, соот-яствующих определенным вторжениям ВМ, взаимодействуедим между )бой.

Выявленньо закономерности адвективных особенностей климата ЦЧЗ ;ФСР, связанных с ними сроков наступления песни, условии Формиро-1ния и повторяемости возвратов холодов могут слухить основой для 1льнойиих разработок при агроклиматическом обслукипани.. сельско-)зяйственного производство.

Рассчитанные в работе метеорологические характеристики воз-гшиых масс различного происхождения, вероятное*!! сохранения опрошенной адвекции на следуют« день и,.и её смены другими адвекция-i позволяет делать оценки прогностического характера.

Апробация работы. Основные результаты настоящей диссертации док лакались на семинаре ЦЁГКО, на конференциях молодых ученых Гидро-метцонгрп СССР и географического факультета МГУ, на Всесоюзной кон-; ферениие но применению статистических методов в метеорологии (Казаш 1985 г,)

Основные результаты диссертации опубликованы в 9 работах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4-х глав, заключения} объем диссертации страниц , включая рисунков, таблир. Список литературы составляет наименований,

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАЮШ

Во введении обосновывается актуальность выбранной темы, формулируется цель и основные задачи исследования, показаны научная но-вир«а и практическая значимость работы.

В червой главе рассматриваются методические основы изучения воя дуаных масс. Дается обзор литературы и определяется роль исследо -даяиИ воздушных масс в синоптической климатологии. Отмечается, что адвективные особеннсоти погоды привлекают внимание как ученых в Советской Союзе, так и в других странах. Подчеркивается, что взятая па эсцогу методика выявления воздушных масс, формирующих погоду района! Е.П.А"исова во многом опередила применяемую в настоящее время еакубежными нсследсватегчш модель обратных траектории, созданную в 1982 г. Харрнсом, В последнее время ин-ерос к адвективным иссдедова киям появился у широкого круга ученых, в том числе у специалистов, эайиааюцихся проблемами озона и загрязнении атмосферы.

Большое внимание уделено нетодике обработки массивов исходных яетоорологич.гхих и синоптических данных с целью определения по дня тапа и/"чду«ноЛ ¿;ассы, поступившей в пункт исследования. Она включала ел едущие отапм:

- Анализ погодной ситуации и её тенденции на основе данных седкевиюс метеорологических наблюдений (Tlá - X).

- Выявление направления ведущего потока.

- Определение методой обратных траекторий истории движений '3 дуй пых частиц.

- Установление по положении фронта границы распространения >здуиной массы.

- Определение истории движения барического образования, с ко-ipuu связано вторжение исследуемой воздушной ыассы.

Все эти стадии обработки проводились взаимосвязано и согла» вано . В итого формировались рабочие массивы информации для кал-й воздушной иасси и проводился их конгроль.

Для получения статистик распределений метеорологических харак-рисгик воздушных иасс различного происхождения проводилась щшии-л обработка информация. Зиачитольиая часть расчетов была ^еали-вана на ЭВЙ 1X1 - 1(Й5 по стандартной программам.

В главе также обосновывается репрезентативность полученных рз-льгагов. Автор останавливается на особенностях изучения переход-г периодов (весны и осени) и предлагает нехоюрге рекомендация выбору периода адяахтивных исследований.

Вторая глава посвящена анализу роли североатлантического воз-ха в формировании погоды и клииата Российского Ночер:юзект>я вес-й.

На территории НЧЗ РСФСР поступав! воздушные массы с акватории лакгического океана, из ЮетоИ Европы и со Средиземного моря, "з юдней Азии и Казахстана, реже - из Западной Сибири, Западного ? сточного секторов Арктики. При опроделенных условиях атмосферной ¡ркуляцни над Европейской территорией СССР фор-чируптся uecinue .'

воздуиние массы.

Прежде, чем приступить к анализу роли североатлантического вое духа в формировании метеорологического режима весны на территории КЧЗ РСФСР описываются основные особенности средних многолетних характеристик климата, как фона, на котором разверчивается динамика атмосферных процессов. Таким образом, даются статические харахте -ристики климата, до того как начать исследование его динамических характеристик.

Отмечается, что значение вторжений воздушных масс (адвектив -вого фактора) в формировании погоды в различное время года неоди -ааково. В г. зри од с ноября по апрель их воздействие является для НЧ! РС'гОР определяющим. В мае над большей часть» исследуемой территори! картина меняется, трансформация поступающего воздуха усиливается. Это обусловлено, во-первых, значительным возрастанием суш солнечней радиации; во-вторых, уменьшением градиентов поля давления, а, следовательно, скоростей переноса воздушных масс и, в-третьих, тем что территория освободилась от снега и поступающее ох солнца тепло идет в значительной степени на нагревание земли и воздуха. О качественном скачке в изменении процессов, происходящем в атмосфере над пелегуешш районом от апреля к маю,свидетельствует проведенный в работе анализ средних многолетних данных и конкретные результаты эмпирических исследований.

В формировании метеорологического режима Европейской территории СССР большая роль принадлежит североатлантическому воздуху.Над 50-60-ми широтами Атлантического океана часто стационируют обширны барические системы, в которых форыируется морской умеренный (севе-роатлантич1,кий) воздух. Его вторжения на территорию Советского Со ¡зга связаны с циклонической деятельиостьа умеренных широт и, ках

;равило»происходят через Север Западной Европы и Балтийское море.

Эти воздушные массы поступают на территорию НЧЗ РСФСР с ярко сраженными свойствами. Проведенное исследование позволило дать их (исленную характеристику для её различных районов (рис. I, та<$л. I). .нелогичные характеристики приводятся в работе и для других T'í в tapie, апреле и мае.

Изменение свойств североатлантического воздуха над данной гер-шторией сравнительно невелико. Если средняя многолетняя температу->а воздуха здесь варьирует в апреле от +5°С на юг^-западе до -12°С ia северо-востоке, то средняя теипературл при североатлснтических »торжениях - соответственно от до -2°С. Отепляющее влияние ссве-юатлантического воздуха в начале весны составляет по тср^иторг*. а ¡реднеи от 3 до IflPc. После схода снега он становится для Российс-toro Нечерноземья прохладным. Преобладают при данных вторжениях

пасмурные дни, часты осадки, поэтому суточная амплитуда теи-1вратуры воздуха при данной адвекции невелика (порядка 5°С).

В то же время в отличив от относительной устойчивости в пространстве метеорологических характеристик, повторяемость совзроатлан-гических вторжений по территории НЧЗ РСФСР сильно дифференцирован*, э марте и апреле повтэряемость североатлантического воздуха за ис~ вледуемый период колеблется от Ш до (рис. 2), в мае - от ТЛ SO 22$, Это влияет на территориальные различия в климатических условиях.

Смена одних синоптических положений другими яэляетег естественным развитием атмосферных процессов и обладает определенными ча-хономерностяыи. В марте и апреле на место воздушных масс из Северной Атлантики на территорию Российского Нечерноземья чаде всего поступает воздух из Южной Европа. Особенно это характерно для Кали-

РХ к

га «

о

геТТсГ

'го г: тсс)

е 1Г-гЪ?с)

го ГСс/

РУ. я\ ю к

-а -5

>о кГМ

вТМ

-1

—х—3 -7—5

«ТГЯ

Р/с. I.

Вероятностные распределения температур воздуха в .15 часов при различных вторжениях .>. апреле.

1 - иа

с гака;

Северной Атлантики; ? - и? Ухной Европы; 3 - из Назах-4 - из Западной Лрг"ики; 5 - из Восточной Арктики.

-Dr.

Таблица I

SI

м

н

H

о »

<u

I

Характеристики погоди при nторгениях севвроаглангк-чяского воздуха в апреле

и

о

а

о-

1П

<0

Vf

с» in К И

1 •

W PU

3

to «cl Pfc M M И*-

3

«

Ф

«

^ te]

<u m

P< о

o ra

P.

o> « ^

Я О

CD О

M ъ

й 8 О к

у Г>

0 О

sä я

о,

<» 4

il

ta о ti «

щ

л ч м а

о 4TJ о ч-

Ч .

й " V-

о

^ »

В! f-N

р. Vi

О 1-<

га о ез

г

M

о

га • С л _ M tóy-i о M cí о

п. « í j

oí Pi

w

ra о И

<U

oí Ч Й

O <Tj

я о p* о

7,1 1,8.

5,6 1,9

6,2 1,3

5,7 1.5

6,6 5,6 2,9 2,3

'♦,5 5,5 1,8 1,3

6,6 5,:

1,8

1,7

3,7 5,3

0,6 0,9

\9 5,1

1,2 1,3

1.1 5,1

1.2 1,1 X -

3 -

В Калияииградь

4,6 8,6 1,5

1.4 1,9 2,3 ■

В Ленинграде

3.5 7,1 0,6 1,5 1,9 2,0

В Москве

0- 2 3- 7

0-2 3- 7 8-10

0-2 3- 7 8-10

2,6 1,9

4,6 2,1

1.3

0,2

0,9 1,8

-1,2

2,1

0- 2 3- 7 8-10

0- 2

3- 7 8-10

0-2 3- 7 .8-10

О- 2 3- 7 8-10

0-2 3- 7 8-10

22 16 62

20 J8 62

7

Ii 62

22 .18 60

25

20

65

10 10 80

Т2 78

Г/ 10 73

<3 38 3-6- 55 >6 ■ 7

<3 3-6 >6

'1,7 8,5 0,4 3,7 3,0 3,1

В Сыктывкаре

6,5 -0,1 3,3 2,9

В Свердловска

8,9 1,3 2,5 2,5

В Архангельска

4,7 -1,6

0,6 0,2

В Мурманска

4,0 -1,9 1,5 2,7

В Нарьян-Маре

2,0 -4,8 1,3 3,0

сроднее значения метеорологической среднее квадрптическоо отклонение

<3 3-6 >6

¿3 3-6 ?6

чч

<3

3-6 6Í

>6 3

12 68 20

<3 20 3-6 70

>6 :э

65

64

68

77

15

70 60 J5

79

<3 ''О 3-6 о5 02

>6 J ■>

<3 10 3-6 63 >б 27 характеристики;

65

. Ряс, 2. Довтеряемоеть (£) воз; . ч дуиккх масс различного прсясхоаденая в апреле.

1-4 из Восточной Арктики;

2 из Западной Арктики;

•3 • *з 50-60-х вирах Северней •Атлантики;

4 - из Кшо* Европы;

5 - аз Казахстана}

6 - местного воздуха;

7 - повторяемость остальных

случаев,

Калининград

Н..рьян-1!ар

iiRграда и Ленинграда. Исключение составляют сзверние районы, гдо эроятиость смени сепероатлангического воздуха вхноевропейским и , ападноарктическик или одинакова Сна западеили западиоархтичее-ям больше Сва востоке). Маловероятна .сиена севороатлантячесых втор-вний восточноарктическиим. в пае ¡¡а большей часта исследуемой гер-итории наиболее вероятна смена этих вторнеияй западноарктячески-и, а в Москве, как и в предыдущие но с л ни - шшоевропеЯскиии. Хотя этом месяце смене одной EU с характерен!»! свойствами на другую бычно предшествует период её интенсивной -раксформации к перестойки барического поля.

В третьей главе исследуется роль воздушных масс из Ояной 2про-и и Сроднземного моря , из Казахстана и Средней Азии в формирована наиболее сильных потеплении над Нечерноземной ooiioü PCvC? в pas-ичпие месяцы весны. Здесь so рассматривается погода, формирующаяся местных антициклонах в toe.

Основная роль в адвективном притоке тепла ка исследуемую тер-»иторию принадлежит вкиоевропейскому воздуху. Оа поступает из Dr -юй Европы и со Средиземного моря, формируясь з барических образо-1аниях над этими районами или над субтропическими широтами Атлантг • [еского океане. Циклонические условия вторжений преобладают г. север» юй части исследуемой территории (до 8С& и Солее), а в апреле и uae-1 в западной (около 7С$). В центральных и особенно в юго-восточных зайонах преобладает перекос юкноевропейского воздуха з шгяциклопах 'соответственно - 60$ и 80£).

Воздуиные массы из Иккой Европы и с*. Средиземного моря несут замув теплув погоду во все месяцы весна. Отепл ицее воздсЧстчис воздушных масс из Инной Егг лш очзнь вемко: ришость йогду средней температурой воздуха в 15 часов при юкноепрэпейских

вторхениях и средней многолетней температурой, рассчитанной по сов купности всех наблюдении (независимо от типа Ш) в это хе время со гавляег по территории НЧЗ РСФСР в марте 7-9°С, в апреле - 5-9°С, мао - tí-II°C, а на крайнем северо-востоке еще больше» Метеорологи ческие характеристики отого воздуха имеют большую изменчивость, че севэрсдтлантического или арктического. Они зависят главннм образом от траектории его движения и вертикальных перемещений. Наиболее в сокие температуры наблюдаются lipa вторжениях ВМ из Северной Африки через Dr £врогы и в тех случаях, ксгда в поступлении южноевропейок го воздуха на исследуемую территорию участвуют антициклоны.

Влагосодержание южноевропейского воздуха немного больше, чей североатлантического (хотя первый значительно теплее), в среднем Ч-б rila в 15 чаоов в марте, 5-7 гПа в апреле и 8-II гПа в мае. 8на ч~тельная часть влаги выпадает из »внеевропейского воздуха в виде Фронтальных осадков раньше, не дойдя до Европейской территории ССС!

Градиент падения температуры с высотой в этом воздухе состав • ляет 0,7-0,8°С на 100 и, больше, чей в североатлантическом, высота тропопаузы йыше - 10~12 км.

Проведенные исследования показали, что на фоне нарастания радиационного тепла вторжение именно южноевропейского воздуха являет ся необходимым условием перехода средней суточной температуры черв начала разрушения -шежного покрова и, таким образом, условием начала "метеорологической весны".

Повторяемость воздушных масс из Южной Европы и Средиземного моря в мьрте наибольшая в Калининграде - 32$, Москве - Э5# и Свер дловске - 27#, К северу она резко уменьшается до 16-18$, а на северо-востоке до Ш. Еа большей части 1143 РСФСР в апреле вторжения гоздугчйс масс из ВяноИ Европы Сицают чаще, чем в марте. Увеличени

1сто1Ы юхноевропейских вторжений в апреле происходит из-за расши-эния Соверо-Атлантического максимума в то время, ког„а атмосферная иркуляция, способствующая проникновению западных барических обра-званий на территории СССР, ещё достаточно интенсивна. Этот факт ■ кеех большое значение для процессов наступления весны в Российском эчерноземье. В мае вторжения воздушных масс из Южной Европы бывают аачительно реке, чем в предыдущие месяцы весны ввиду общего ослаб-зния интенсивности атмосферной циркуляции и установления её режи-1 по летнему типу.

Обычно на смену ВМ из Южной Европы и Средиземного моря прихо-в* ВЫ из 50-60-х широт Северной Атлантики. Сравнительно часто юа~ ^европейский воздух сменяют ВМ из западных секторов Арктического юсейна. В Нарьян-Мара за южной адвекцией может последовать *юр-зние воздуха с акватория Карокого моря и произойти резкое похоло-ание. В остальных районах НЧЗ РСФСР вероятность такой смены шла.

По мере развития весенних процессов в атмосфере и на земной по-зрхности изменяются не только повторяемость, термическое и увлажняющее воздействие воздушных масс, дейстгующих на данной территории руглый год. На "сцену" выходят и новые воздушные массы. Таковыми, факторными для теплого периода, в частности являются ВМ, прино-ящие на исследуемую территорию жаркую и сухую погоду, формирущи-зя над югом Западной Сибири, Казахстаном и Средней Азией (казах-танский воздух). В мае их влияние прослеживается на всей террито-ии НЧЗ РС<ЮР, за исключением Кь.,ининг?ада и Мурманска. Наиболее ха-актерными они являются для Свердловска, их повторяемость здесь в ае велика и составляет 2б#. '

Зиной и в "ервые месяцы весны ци^уляцил атмосферы пад Евро-вйской частью СССР весьма интенсивна и обеспечивает, ьв.к ппавнт, ранзитн в прохождение воздушных масс через весь район. Однако

отмечено выше, в мае барические градиенты ослабевают и над Европе ской территорией ССОР часго формируются или стационирупт антицикл ни. В них или в условиях малоградиентного барического поля происх дат абсолютная трансформация поступающих воздушных масс и образуе ся местный воздух. Этот тип погоды относится уже к трансформацией ному, а не к адвектиЕиому. Он характеризуется высокими температур ми, почти такими же, как южноевропейский или казахстанский, малой облачностью, редкими осадками, слабыми ветрами. В работе приведен конкретное распределение различных характеристик. Следует подчерк путь, что местная жаркая воздушная масса в мае мокет сформировать ся из воздушных масс различного происховдеиия, даже из арктически В последней случае чаито возникают засухи, поскольку арктический воздух с малым влагосодержанием при интенсивном прогревании ещё б лее удаляется от состояния насыщения.

Четвертая г.;ава посвящена анализу воздействия на погоду Рос сиМского Нечерноземья воздушных масс, формирующихся над Арктическ бассейном.

Влияние на погоду воздухп из Западной и Восточной Арктики не динаково. Совместный анализ синоптических карт и таблиц метеороло гических наблюдений показал, что граница между районами формирове вия западноарктического и восточноарктического воздуха проходит г мерно по 50° в. д. Зимой, по мнению С.И.2акова, воздух,сформирове вый над западными районами Северного Ледовитого океана , поступав на территорию Совегспго Союза, может приводить даже к относител! иьш потеплениям. Весной, как показали исследования соискателя, с несет похолодания во всо месяцы на большую часть Нечерноземной з( ны РСФСР, за исключением севера территории, где в марте, а на северо-востоке и в апреле, погода при его адвекции теплее средних ) ловий этого района (рис. 3). Воздух из Восточной Арктики в течеш

март апрель май

Рис. 3. Карты - схемы. Разность между средней температурой воздушных масс из Западной Арктики и средней многолетней температурой в 15 часов (°С).

всего года является очень холодным для всей территории.

ЗападноарктичеокиЙ воздух переносится в оснорноы (70-8С&) циклонами западноархтического или атлантического происхождения. Температура воздуха днем изменяется по территории в среднем в марте от -2 до -9°С, в апреле - от +3 до -Э°С, в мае - от +7 до +1°С. Ночью-понижается в марте на 5-10°С, в апреле - на Э-5°С и в мае - на Парциальное давление водяного лара мало. Преобладают пасмурные дни, часто выпадают обложные осадки. Комплекс характеристик погоды при:о-дится в работе.

Анализ характерных вертикальных профилей (на примере Москвы в 12 часов) показал, что температура воздуха до высоты тропо;.дузц падает в западноарктлческои воздухе в среднем со скоростью 0,6°С на 100 м. Тропопауза низкая, ей высота - 8-9 км,-в то вр.ля, как а иж-ноевропейсхом воздухе - 10-12 км. Температура воздуха на высоте тропопаузы в ьападноархтическом воздухе - около -50°С, у ьо'Гуш-

ных масс из Северной Атлантики, Южной Европы и Казахстана - около

__о„

-60 С и ниже.

Данные о географических различиях в повторяемости воздушных масс различного происхождения, полученные соискателем, хорошо согласуются с классификацией климатов СССР Б.П.Алисова. Наибольшая ш вторяемость воздушню: масс из Западной Арктики над исследуемой те] риторией наблюдается в субарктическом поясе - 30-40£ и более, в о< ласти атлантико-арктического влияния умеренного пояса - 25#, в ат-лантико-континентальной области умеренного пояса она меньие-10-2С|?

Итак, воздушные массы из Западной Арктики весной играют знач! тельную роль в адвекции холода на исследуемую территорию не столь! из-за низких температур (охлаждающее влияние в апреле днем в среднем не превышает 5°С даже для Юга Нечерноземной зоны), сколько из-за сравнительно большой повторяемости.

В западных I центральных районах НЧЗ РСФСР устойчивость запа; ноарктического воздуха мала и здесь преобладает смена его североатлантическим воздухом. На юго-востоке чаще, чем другими он сменяете}. воздушными массами из Южгой Европы. В северных районах устойчивость западноарктических вторжений большая и часто они сменяютс/ восточноарктическими. *

Восточноарктический воздух формируется над ледовыми полями Восточного сектора Арктики, а в марте также над севером Западной Сибири. Его вторжения связаны с развитием меридиональности прочее-сов збщей циркуляции атмосферы. Среднее значение "индекса зонально! циркуляции А.Л,Каца (13) для уровня 500 гПа в Атлантико-Европейс-ком секторе зоны "а? прл адвекции восточноарктического воздуха в Москву значительно меньше, чем при других типах ВМ и составляет в апреле в среднем 1,00 дам/град.экв. (при североатлантических

,39 дам/град.экв., при южноевропейских - 1,47 дам/град.экв., ри западноарктических - 1,30 дам/град.экв.).

В марте средняя температура восточноарктического воздуха в 15 1C0B изменяется по территории НЧЗ РСФСР от -9°С до -21°С, в апреле-r +1 до -12°С, в мае - от +6 до -2сС. Влагосодержание воздуха из эсточной Арктики очень мало, в марте - 1-2 гПа, в апреле - 3-4 rila, мае - около 5 гПа.

Циклоническая деятельность умеренных широт препятствует рас -зстранению воздушных масс из Восточной Арктики в юго-западной на-завлении (рис. 2). За вторжениями из Восточной Арктики обычно сле-гют вторжения из Западной Арктики или Северной Атлантики.

Восточноарктические воздушные массы, несмотря на сг на сравни-!дьно небольшую повторяемость в центральных и южных районах НЧЗ !ФСР^играют огромную роль. В мае она проявляется в формировании 13вратов холодов и заморозков. В данной работе дается типизация шоптических механизмов, при которых происходят вторжения аркти-юхого воздуха на Европейскую территорию СССР и исследуется пс )-фяемость возвратов холодов (понижения минимальной за сутки тем-(ратурц воздуха до 5° и ниже) во времени - по год^л и дням мая ia примере Москвы), Установлено, что возвраты холодов могут наблю-1ться в любой день, однако на фоне тенденции к их уменьшению от 1чала к концу месяца можно выделить периоды повышенной и понижен-1Й вероятности их наступления. Наиболее часто возвраты холодов бы-1ют в первой и пятой пятидневно месяца - 1-5 мая и 2Г-25 мая. С Щ9 по 1989 годы в пирный период возвраты холодов наблюдались поч-I каадый год (9С#), а во второй - в более 60£ лет;

Некоторые авторы считают, что ранние вёсны, как правило, 1Ж1ше, а поздние - дружные. С ц^лью проверки этой гипотезы соис-

хателем была проведена специальная обработка данных. Устойчивой св ьи между временем наступления весны и её характером за последние 4 лет не выявлено.

Проведенное в работе исследование воздушных масс, формирующих погоду Российского Нечерноземья дабт возможность получить следующв результаты и вывода:

- Конкретизированы очаги формирования воздушных масс, посгупа щих весной на хер]норию Нечерноземной зоны РС4СР и определены си аоптические условия их вторжений.

В частности, Российского Нечерноземья достигает атлантическ воздух в основном двух типов: I. сформированный над умеренными, 5э-60-ми широтами (обычно связанный с деятельностью Исландской дег рессии); 2. сформированный над субтропическими, Э(МО-ми широтами (Азорского максимума). Последний по своим свойствам аналогичен во: д-„лным массам, сформированным над территорией Южной Европы и Сред! земного моря.

Сильно различается по свойствам арктический воздух, сформиро ванный над Западным и Восточный секторами. Граница райбнов формир* вааия западиоарк1лческого и восточноарктического воздуха проходит примерно по 50° в;д.

- Раони:ана повторяемость воздушных масс различного происхох дения по территории НЧЗ РСФСР в марте, апреле и мае. Эти резулыа хорошо согласуются с классификацией хлиматов СССР Б.П.Алисова.

Ух анализ г сринение с полученными соискателем аналогичны данными для января (на примере Иоскви) показал, что март в центра ных районах Российского Нечерноземья по особенностям атмосферной кулясчи ближе к апрелю, чем к зимним месяцам: меньше повторяемое! арктических вторжений и больше юхноевропейских. По мере развития сенких процессов адвективные факторы вытесняются трансформационш

мае последние становятся определяющими.

- Получены оценки распределений совокупности мет^орологиче^ г характеристик ( температуры» влажности, облачности, числа дней

садками, скорости ветра и др.) каждой ВМ по опорным пунктам клинических областей НЧЗ РСФСР.

Впервые дана численная оценка термического воздействия раз-них воздушных масс на исследуемой территории. Наиболее iл:.шми в ение всей весны являются ВМ из Южной Европы и со Средиземного üo-разность между средней температурой южноевропейского воздуха и . дней многолетней по всей совокупности наблюдений^ температурой духа в 15 часов ( дТ ) по территории составляет 7-П°С. Наи "ольг понижения температуры связаны с адвекцией воздуха иг Восточной тики.

дТ а -5 — —9 С. Термическое воздействие воздушных масс Северной Атлантики и Западной Арктики неоднозначно в начале и в це весны в разных частях исследуемой территории.

- Необходимым условием перехода средней суточной температуры ез 0°С и начала разрушения снежного покрова является вторжение лого воздуха. Установлено, что таковым всегда является воздух из ой Европы и со Средиземного моря. '

- Расчет вероятности возвратов холодов в различные днч мая Сна мере Москвы) показал, что наиболее часто понижения минимальной пературы воздуха до 5°С и ниже бывают в пер. ой (1-5 мая), с верностью более и пятой (21-25 мая)?с вероятностью более 6QS :иднеБках месяца.

- Корреляционный анализ сроков перехода средней суточной тем-)атуры через 0°с и числа дней с возвратами холодов не позв лил гановить устойчивых взаимосвязей. Т^чим образом, существующая ги-сеза, что ранние вэсни, как nj вило, затя«.:«, и позднее - дру*-

ные не подтверждается.

Создана информационная база о воздушных массах, формирующи: погоду, по дням сезона за исследуемый период, которая мокех быть ш пользована для дальнейших исследований (например, загрязнения ütmi феры, содержания озона) и в прикладной климатологии.

Основные результаты исследований опубликованы в следующих статьях:

1. Ыячкова H.A., Тарасееко (Шувалова) Е.А. Адвективные особенности погоды весной в Москве. - Труды ЦВГМО, вып. 1?; ГШ, Москва, 1978. С.48-52.

2. Шувалова Е.А. Адвективные особенности погоды в Москве ос нью. - Труды ЦБ ГШ, вып. 16. ГШ, Москва, 1982. C.3-II.

3. Шувалова Е.А. Климатические ресурсы Нечерноземья. - Сел] ское хозяйство Нечерноземья, МСХ РСФСР, 1985, Ю. C.I6-. Шувалова Е.А. Статистические методы в динамической клим« тологии. - Пятое Всесоюзное совещание по применению ск тистических методов в метеорологии, Тезисы докладов. Казань, -шнь 1985. С. 67.

5. Шувалова Е.А. Роль североатлантического воздуха в формировании погоды Нечерноземной зоны РСФСР весной. - Вестш Московского университета, Серия 5, 1965, й5. С. 45-50.

6; Шувалова Е.А. Воздушные массы как динамический фактор к. мата Москвы (на примере переходных сезонов).гГеографиче< кие исследования в Московском регионе. Изд-во Моск. ун-: 1987. С. I0e-i0ß. ■

7. Шувалова Е.А. - Роль воздушных масс в формировании

погодя •-веоаой ■•• в Москве. Труды Нос. центра .

по гидрометеорологии и наблюдению природной среди, эипИ, ТКИ, Москва, 1988. С.\6~51. |

Шувалова Е.А. Роль арктического воздуха в формировании погоди весной в Москве, возврати холодов, заморозка.п Трут ды Московского центра по гидрометеорологии и наблюдению природной среда, вып. 3, ГШ, Москва, 1909. С. 45-51. Шувалова Е.А. Динаыико-статистическиИ подход к оценка ет вективных воздействий на погоду.(на примере Нечерноземг ной зоны РСФСР весной). - В сб.: "Циркуляция атмосферы и колебания климата'. Изд-во Казавокого ун-та, 1989.0.59-66.