Пространственное распределение снегопадов и их

Пространственное распределение снегопадов и их интенсивности на
территории России.
Д.М. Фролов, НИ лаборатория снежных лавин и селей географического
факультета МГУ
Информация о количестве и интенсивности снегопадов необходима
для изучения строения снежной толщи и оценки вероятности появления
сильных снегопадов, способных привести к неблагоприятным
последствиям для разных отраслей народного хозяйства: транспорта, МЧС
и др. Таких сведений о снегопадах (информации о количестве и
интенсивности) в литературе мало. Они отсутствуют в "Климатических
атласах", и в "Атласе снежно ледовых ресурсов".
Формирование снежного покрова происходит в результате снегопадов.
Снегопад – это выпадение осадков в течение одного или нескольких дней с
интенсивностью более 0.1 мм в сутки при необходимом условие
сохранения залегания снежного покрова. Под интенсивностью снегопада
понимается количество осадков (их водный эквивалент) выпавшее за
время снегопада. Для исследований взяты 37 метеостанций,
расположенных в различных физико-географических условиях и широтнодолготных секторах. Исходными являлись данные срочных
метеонаблюдений. Они приведены к суточным значения температуры,
осадков и высоты снежного покрова для зимних периодов (ноябрь-март)
2004/05-2007/08 гг. Значения, составляющие суммарные осадки,
температуру, среднюю за зимний период, и среднюю за февраль высоту
снежного покрова, использованы для сравнения со средними
многолетними значениями (1960-1990 гг.) и нанесения на карту, для
выявления связи с пространственными распределениями снегопадов и
интенсивностей. Количество снегопадов и интенсивность каждого из них
определены по периодам (алгоритмом, выделяющим периоды) подряд
идущих дней с осадками более 0.1 мм/сутки для каждой станции и каждого
зимнего сезона и нанесены на карту. Средняя интенсивность снегопадов
вычислена как отношение суммарных осадков за зимний сезон к
количеству снегопадов и тоже нанесена на карту. Распределение вклада
снегопадов в суммарные осадки по интенсивности (доля снегопадов
разной интенсивности) рассмотрено в диапазонах 0-20, 20-50, 50 и более
мм. и нанесено на карту. Характеристика пространственного
распределения снегопадов и их интенсивности на территории России, так
же как и анализ влияния межгодовых вариаций суммарных осадков и
средней температуры на долю снегопадов разной интенсивности
произведены при помощи построенных карт-схем.
Пространственное распределение сезонных суммарных осадков,
средней температуры и высоты снежного покрова в феврале изображено на
картах и охарактеризовано в работах [1],[2].
Рис. 1. Пространственное распределение снегопадов (а, б, в, г) и их
средней интенсивности (д, е, ж, з) в 2004/05 - 2007/08 гг.
Максимальные значения частоты снегопадов, до 21 снегопада за сезон
и их интенсивности (водного эквивалента) до 30 мм приурочены к зонам
активной циклонической деятельности: широкая полоса от арктического
побережья к югу Западной и Средней Сибири (рис. 1 а, б, в, г, д, е, ж, з).
При этом на севере слабо выраженный максимум количества снегопадов
(10-15 за сезон) смещался от побережья Баренцева и Балтийского морей в
2004/05 гг. на побережье Западной и Средней Сибири в 2005/06 гг. и на
побережье Восточной Сибири в 2006/07 и 2007/08 гг., тогда как на юге
четко выраженный максимум (20-25 за зимний период) сохранял свое
положение в районе Алтае-Саянской горной страны. В зонах
преимущественного развития антициклональных условий (полоса от юга
Забайкалья к Колымскому нагорью) частота снегопадов, их водный
эквивалент и число слоев снегонакопления уменьшались вдвое. Частота
снегопадов при одинаковом межгодовом изменении суммы осадков в
одних регионах (Западная Сибирь) может понижаться от 16-18 до 6-12, а в
других, даже соседних, (Приуралье) увеличиваться от 12-14 до 20. Однако
среднее по России число снегопадов, их средняя продолжительность и
водный эквивалент практически не изменялись, составляя 14-15
снегопадов за сезон при средней продолжительности снегопада около 2
дней и водном эквиваленте около 10 мм. Наиболее высокие средние
значения интенсивности снегопада (более 15 мм за снегопад) отмечались
на Дальнем Востоке, в северной и центральной части ЕТР, на юге и
востоке Западной Сибири.
Рис. 2. Пространственное распределение вклада снегопадов
интенсивностью менее 20 мм (а, в, д, е) и 20-50 мм (б, г, е, з) в суммарный
водный эквивалент в 2004/05 - 2007/08 гг.
Рис. 3. Распределение количества и вклада в суммарный водный
эквивалент снегопадов в 2004/05 гг. на станциях Вилюйск, Охотск,
Петропавловск-Камчатский.
На рис. 2 приведено пространственное распределение вклада снегопадов
данной интенсивности в суммарное снегонакопление. Распределение
вклада снегопадов с интенсивностью менее 20 мм (рис.2, а, в, д, ж) имеет
максимум на территории Восточной Сибири, и минимумы на территории
Западной Сибири и на ЕТР, разделенные меридиональной линией
Салехард - Ханты-Мансийск – Тобольск, а также на Камчатке и побережье
Охотского моря. На ЕТР в 2006/07 гг. присутствуют два максимума
снегопадов такой интенсивности, разделенные по широте. Максимум
таких снегопадов в течение всех рассматриваемых лет в Восточной
Сибири объясняется низкими температурами и малым количеством
осадков. Присутствие в сезон 2005/06 года вместо минимумов на севере
Западной Сибири и востоке ЕТР максимумов – малыми осадками и
низкими температурами в этот год.
Пространственное распределение вклада снегопадов интенсивностью
от 20 до 50 мм (рис.2, б, г, е, з) имеет противоположное расположение
минимумов и максимумов т.к. дополняет его для территории, кроме той,
где встречаются снегопады интенсивностью боле 50 мм (на Камчатке).
На рис. 3 показано распределение количества снегопадов по их
интенсивности (в мм. водного эквивалента) и вклада снегопадов в
суммарное снегонакопление. Можно выделить три типа распределения:
преобладание снегопадов малой интенсивности, распределение с двумя
максимумами и квазиравномерное распределение с присутствием
снегопадов большой интенсивности. Распределение количества снегопадов
аппроксимированно степенной функцией:
ni =aqib,
где ni – доля снегопадов в диапазоне с водным эквивалентом qi.
Автор выражает признательность В.Н. Голубеву и М.Н. Петрушиной за
руководство и всестороннюю поддержку работы.
1. Голубев В.Н., Петрушина М.Н.Фролов Д.М. (2006). Влияние
вариаций режима выпадения осадков и температуры на распределение
снежного покрова, его строение и свойства. Междунар. конф. «Теория и
практика оценки состояния криосферы Земли и прогноз ее изменений»,
ISBN 5-88465-711-0, Тюмень,ТюмГНГУ, т.1, с. 202-206.
2. Голубев В.Н.Петрушина М.Н. Фролов Д.М. (2008) Зимний режим
температуры и осадков как факторы распределения снежного покрова и
его стратиграфии.; Анналы гляциологии № 49, с. 179-186.