КЛИМАТ Казани

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ГИДРОМ ЕТЕОРОЛОГИИ
ПРИВОЛЖ СКОЕ ТЕРРИТОРИАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ
ПО ГИДРОМ ЕТЕОРОЛОГИИ
КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
им. В. И. УЛЬЯНОВА-ЛЕНИНА
КЛИМАТ
Казани
Под редакцией
д-ра геогр. наук Н, В. КОЛОБОВА,
д-ра геогр. наук Ц. А. ШВЕР,
канд. геогр. наук Э. П. НАУМОВА
Издание второе,
переработанное и дополненное
Ленинград Гндрометеоиздат
1990
УДК 551.582.1(471.43-21)
В книге дается подробная характеристика климата Казани. Освещаются
физико-географические условия местоположения города и его окрестностей, при­
водятся краткие сведения об истории метеорологических наблюдений. Пред­
ставлена подробная характеристика радиационного и светового режима, атмо­
сферной циркуляции, ветрового и температурного режима, осадков, облачности,
атмосферных явлений. Значительное внимание уделяется описанию климатиче­
ских различий между городом и его окрестностями, различиям климата между
отдельными районами города.
Книга рассчитана на специалистов метеорологов, климатологов, географов,
строителей, работников транспорта, медицины, а также на широкий круг чита­
телей, интересующихся вопросами климата.
!/
Г
и
■X
I/
d
Л>■!
■
■'и:
FT':
•~~-v
1805040500-027
К -------------------------- 12-89(2)
■ 069(02)-90
ISBN 5-286-00496-2
. '/J-'.T.'Inrivr,.,
Изд-во Казанского государственного
университета, 1976 г.
Приволжское территориальное управ­
ление по гидрометеорологии, 1990 г.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Казань относится к числу крупнейших административных, индуст­
риальных и культурных центров Среднего Поволжья. В последние
десятилетия Казань развивалась особенно быстро, расширяя свои
границы. Появились крупные жилые массивы, новые промышлен­
ные комплексы. Дальнейшее планирование гражданского и про­
мышленного строительства в городе немыслимо без всестороннего
учета специфики его климата, влияющего на все стороны челове­
ческой деятельности.
Своеобразие климата Казани состоит ие только в его отличии
от климата окрестностей, но и в существовании различий метео­
рологического режима внутри города, между отдельными его
районами. Описанию климатических особенностей Казани и посвя­
щена данная книга.
Книга подготовлена на кафедре метеорологии и климатологии
Казанского государственного университета им. В. И. УльяноваЛенина с учетом рекомендаций Главной геофизической обсервато­
рии им. А. И. Воейкова (ГГО) и отдела климата Гидрометцентра
Приволжского территориального управления по гидрометерологии. Она написана коллективом авторов в составе: проф. Н. В. Ко­
лобова (глава 7, п. 1.2), проф. Ю. П. Переведенцева (п. 3.1),
М. А. Верещагина (глава 8, п. 10.2), Р. И. Гумеровой (пп. 2.3,
10.1— 10.4), Н. Н. Лаптевой (п. 1.1), Э, П. Наумова (глава 3,
п. 3.2), Р. Р. Хайруллина (глава 5, пп. 6.2—6.4), А. Ю. Гринько
(пп. 2.1, 2.2, 2.4), А. И. Мишкарева (глава 9), Г. А. Тарасова
(глава 4), Ю. Г. Хабутдинова (пп. 6.5, 6.6), К. М. Шанталинского
(п. 6.1). В техническом оформлении книги приняли участие
Н. Г. Кузеева и Г. Ф. Мухаметшина.
При подготовке книги большая помощь была оказана отделом
климата Гидрометцентра Приволжского территориального управ­
ления по гидрометеорологии, в частности В. С. Никулиной,
В. С. Кротковой и др. Научно-методическое редактирование про­
ведено сотрудниками ГГО: д-ром геогр. наук Ц. А. Швер (текст),
О. А. Дейч (таблицы), В. В. Стадник и Л. С. Быковой (глава 2),
канд. геогр. наук К. Ш. Хайруллиным (глава 8), д-ром геогр.
наук Э. Ю. Безуглой (глава 9), О. Б. Пашиной (глава 10).
1. ВВЕД ЕН ИЕ
Исследование климатических ресурсов в целях более рациональ­
ного и эффективного использования их в народнохозяйственной
практике и охране окружающей среды как в общем, так и в ре­
гиональном плане приобретает все большее значение. К сожале­
нию, на практике далеко неполно еще используются макро-мезомикроклиматические данные.
Изучение и обобщение накопленных к настоящему времени
материалов метеорологических наблюдений в городских и приго­
родных условиях позволили написать книгу о климате Казани.
Города вносят существенные изменения в природные условия.
Массивы жилых, общественных и промышленных строений, чере­
дование бетонированных и асфальтированных улиц и площадей
с водными бассейнами и зелеными массивами создают своеобраз­
ный искусственный городской ландшафт. Выбросы промышленных
предприятий и городского транспорта изменяют состав воздуха;
выделение значительного количества тепла городскими предприя­
тиями и энергетическими установками воздействуют на термиче­
ский режим атмосферы в городе.
Правильный учет метеорологических условий при строитель­
стве позволяет снижать уровень загрязнения в городах, более р а ­
ционально использовать естественное освещение, осуществлять эко­
номию топлива и энергии на отопление, кондиционирование и вен­
тиляцию помещений и т. п.
Исследование климата городов имеет большое практическое
значение для гидрометеорологического обслуживания различных
отраслей народного хозяйства и служб крупных современных го­
родов.
1.1. Физико-географическая характеристика территории
Казань расположена на левом берегу Волги при впадении в нее
реки Казанки. Левый берег Волги представляет собой комплекс
террас, переходящих в коренной берег [19]. Долина Казанки
делит город на две части; на западную — правобережную и вос­
точную — левобережную. В пределах города в Казанку впадают
ее притоки: Нокса, Киндер ка, Солоница и Сухая река.
Казань занимает территорию 285 км2. С севера на юг она про­
тянулась на 20 км, с запада на восток — почти на 15 км.
Местность в районе города имеет общий уклон с севера и се­
веро-востока на юг и юго-запад. Наибольшие высоты находятся
на правобережье Ноксы и достигают 170— 180 м абс. Отметка уреза
воды в Волге — 53 м абс. при проектной абсолютной отметке нор­
мально-подпорного горизонта Куйбышевского водохранилища. Над
Волгой поднимаются четыре надпойменные террасы (пойменная
затоплена водами Куйбышевского водохранилища). На первой над­
4
j
|
!
;
j
}
I
;
|
|
i
;
пойменной террасе на участках Савиновского и Кнзического болот
’( правобережье) расположены самые низкие отметки поверхности.
Левобережье Казанки характеризуется в целом более высокими
гипсометрическими отметками.
На территории города широко развиты четвертичные отложе­
ния, в основном это аллювий Волги и Казанки, элювио-делговий,
пролювий, озерно-болотные почвы и др.
Современная пойма Казанки не затоплена лишь в ее верхнем
течении. Первая надпойменная терраса над уровнем современной
Волги поднимается на 6— 10 м, имея абсолютные высоты 50—60 м,
ее ширина колеблется от 0,5 до 3—4 км. Она хорошо выражена
на правобережье Казанки; на левобережье эта терраса сохрани­
лась небольшими участками, расширяющимися к северу. Здесь
расположены три района города: Ленинский, Московский и Приволжский (см. рис. 23). Терраса имеет незначительные понижения
и песчаные «гривки», карстовые формы рельефа, на ней находят­
ся озера Нижний, Средний и Верхний Кабан.
Вторая надпойменная терраса хорошо выражена на правобережье между Юдино и Аракчиио, ее высоты 70— 100 м, ширина
5—6 км. Д л я террасы характерны дюнно-бугристый рельеф, многочисленные понижения эолового, суффозиоино-карстового происхождения. Здесь расположены озера Лебяжье, Глубокое и др.
Третья надпойменная терраса выражена по обоим берегам
Казанки, ее высоты достигают 80— 120 (130) м. Юго-восточная
часть террасы отделяется от второй надпойменной уступом высотой до 20 м и постепенно переходит в четвертую террасу. На
третьей террасе расположены восточная и южная части центра
города. Д л я нее характерны бугристый рельеф, блюдцеобразные
понижения, воронки и озера. Типичным элементом рельефа яв­
ляются глубокие овраги, ориентированные по направлению к
Волге.
Четвертая надпойменная терраса с высотами 110— 130 (145) м
в пределах города подрезается Казанкой и образует высокий
уступ, расчлененный оврагами.
Коренной склон волжской долины такж е расчленен оврагами
и балками, для него типичны поверхностные проявления карста.
Местность в районе города характеризуется хорошо развитой
овражно-балочной сетью. Овраги, ориентированные на запад и югоз а п а д — в сторону Волги, — в основном древние, с мало развитой
сетью отвершков. Длина их обычно достигает нескольких кило­
метров, они имеют широкое дно и пологие склоны. Овраги, обра­
щенные в сторону Казанки, характеризуются значительной глуби­
ной, но меньшей протяженностью, склоны их крутые, дно почти
плоское. Кроме оврагов, на склонах высоких террас наблюдаются
многочисленные промоины.
Эоловые формы рельефа в пределах города сохранились толь­
ко в районе пос. Дербышки и в Ленинском районе.
На первой и второй надпойменной террасах имеются много­
численные мелкие болота.
5
В 1957 г. до проектной отметки было заполнено Куйбышев­
ское водохранилище. Площадь его водного зеркала составляет
6450 км2, максимальная ширина у Казани — 6,5 км, наибольшая
гл уб и н а— 15 м. Вследствие этого водный режим Волги и ее при­
токов изменился. Так, отметки средних уровней в летне-осенний
период повысились на 8— 10 м, а в зимний — на 4—8 м. Вскрытие
Волги и весенний ледоход происходят в те же сроки (15—21 ап­
реля), а ледостав начинается на 2—3 недели раньше (14—
17 ноября).
На Казанке в результате подпора от Куйбышевского водохра­
нилища образовался залив, заходящий выше с. Большие Дербышки. Вследствие этого у с. Дербышки подъемы уровня до мак­
симальных отметок обусловлены не только весенним таянием сне­
га, но и подпором при высоких уровнях воды в водохранилище.
Ледостав неустойчив и образуется в поздние сроки вследствие
интенсивного грунтового питания. Средний годовой расход Казан­
ки у с. Большие Дербышки составляет 12,6 м3/с; в весенний пе­
риод реализуется до 60 % годового стока.
Жесткость воды в Волге в период весеннего половодья состав­
ляет 1,25—2,15 ммоль/дм3, в
период
зимней
межени —
5,70 ммоль/дм3. Воды р. Казанки характеризуются повышенной
жесткостью за счет сильно минерализованных подземных вод,
выходящих в среднем течении реки: весной до 1,8—2,5 ммоль/дм3,
в межень — 25—29 ммоль/дм3 [17].
Река Нокса, длиной 34 км, имеет площадь водосбора 213 км2.
Глубина реки в паводок составляет 1—2 м, средний годовой рас­
ход у с. Малые Дербышки — 0,8 м3/с.
Озера, расположенные в пределах города, имеют карстовое
происхождение [44]. К ним относится система озер Нижний, Сред­
ний и Верхний Кабан, находящихся в полосе понижений тыловой
части второй надпойменной террасы. Нижний Кабан имеет длину
1,8 км, ширину — 0,33 км, наибольшую глубину — до 15 м, площадь
его при отметке уровня 50 м составляет 0,49 км2. Ранее озеро
соединялось со Средним Кабаном узким протоком, который был
засыпан при постройке насыпи. В настоящее время озера соеди­
нены бетонной трубой, проложенной под насыпью. Средний Кабан
длиной до 3,3 км, шириной около 0,5 км в ближней к центру го­
рода части имеет глубину 6—7 м, в дальней, широкой, — 23—24 м.
Площадь водной поверхности при высоте уровня 50 м составляет
1,12 км2. Сбрасывание воды с ТЭЦ обусловливает более позднее
замерзание этого озера. Верхний Кабан имеет длину около 1,0 км,
ширину — 0,3 км, глубину — до 14 м. Уровень воды в нем при­
близительно на 2 м выше, чем на Нижнем и Среднем Кабане. При
высоте уровня 52,8 м площадь водной поверхности его равна
0,275 км2. Проток Булак длиной 2,3 км соединяет эту систему озер
с Казанкой. В настоящее время устье Булака отделено от К азан­
ки защитной дамбой, в которой проложена труба, обеспечиваю­
щая поступление воды из Казанки при высоких горизонтах. Вода
в озерах летом у поверхности прогревается до 20—25 °С, на глубине
6
6
м — до 9— 12 °С. Жесткость воды не превышает 3,2 ммоль/дм3
: (весной— 1,8 ммоль/дм3).
!
На правобережье Казанки на второй надпойменной террасе
| находится озеро Голубое. При площади меиее 1 км2 озеро имеет
| глубину 15 м. Большая прозрачность воды позволяет видеть проi вальные воронки, при слиянии которых образовалась котловина
-озера. Озеро питается подземными водами, имеет постоянный сток
в Казанку, температура воды у дна б—7°С. Здесь же находятся
! дюнно-карстовые озера: Лебяжье, Глубокое, Новое Глубокое
| и Светлое. Озеро Лебяжье расположено в котловине выдувания
I между песчаными дюнами, его длина до 2,5 км, ширина 0,3—
! 0,4 км, глубина 1— 1,5 м, в отдельных местах — до 2,5 м. Дно озе.р а плоское, с севера оно сильно заболачивается.
Озера Глубокое, Новое Глубокое и Светлое расположены в лож! бине между грядами дюн. Глубокое имеет длину 1,1 км, ширину —
| о,16—0,17 км, в одной из трех воронок котловины озера глубина
достигает 18 м. Площадь озера Новое Глубокое 0,02 км2, глубина
до 6 м, оно наполовину затянуто сплавиной; в открытой части
озера Светлого глубины достигают 11— 12 м [37].
J •
По режиму грунтовых вод территорию города молено разде­
лить на две зоны: зону прибрел<ного релшма, где на динамику уров­
ня влияет в основном водохранилище, и зону водораздельного
■■режима, где уровень зависит в основном от атмосферных осадков.
Уровень грунтовых вод после наполнения водохранилища повы­
сился на 2—3 м. Грунтовые воды гидрокарбонатно-магнневого
| и кальциево-магниевого типа [18],
Казань входит в полосу дерново-подзолистых почв под хвой­
ными лесами. Формированию дерново-подзолистых и подзолистых
■почв способствует преобладание сумм атмосферных осадков над
испарением, легкий механический состав материнских пород и на­
личие кислого перегноя под покровом хвойных лесов. В условиях
! ' сохранившегося естественного ландшафта на прилегающих к К а­
зани территориях и в Раифском заповеднике развиты дерново' подзолистые почвы разной степени оподзолеиности [41]. Почвы
песчаного механического состава характеризуются невысоким со1 -держанием гумуса. При близком залегании грунтовых вод (до 2 м)
; - формируются подзолисто-глеевые и иллювиальные почвы.
Естественная растительность территории города — раститель. ность южной подзоны лесной зоны — представлена смешанными
и лиственными лесами [32]. Основные лесообразующие породы —
-сосна, ель, дуб; вторичные — береза, липа и осина. На песчаных
- почвах надпойменных волжских террас ранее произрастали в ос­
новном сосновые леса, которые в настоящее время в пределах
городской черты сохранились лишь в лесном массиве «Лебяжье»,
-расположенном на 3420 га. Эти леса представлены несколькими
*видами сосняка: мшистым (зеленомошником) (41-%), лишайни- ково-мшистым (2 7 % ) , кустарниковым (2 6 % ) . На почвах сугли­
нистого механического состава к сосне присоединяются ель, из
- широколиственных пород — дуб, липа, клен. Ельники липовые, лип7
няки и дубравы кленово-липовые были характерны для коренного
берега Волги и Казанки. Из вторичных лиственных лесов большие
площади занимают березняки осоковые. Пойма, ныне затопленная,
была занята луговой растительностью, на первой надпойменной
террасе произрастали леса из осины, липы, дуба и орешника.
Зеленый массив города представлен несколькими видами то­
поля, клена, липы, вяза, ели и кустарниками: пузыреплодник к а ­
линолистный, жимолость татарская, сирень обыкновенная, лох
серебристый, желтая акация и другие.
Естественный ландшафт города за восемь веков с его основания
претерпел существенные изменения. В настоящее время около
35 % площади занято застройкой, 20 % — зелеными насаждения­
ми и лесопарками, 5 % занимает водная поверхность. К 2000 г.
ожидается увеличение площади застройки до 50 %, зеленых на­
саждений до 3 0 % . Таким образом на смену естественному ланд­
шафту пришел антропогенный ландшафт со своим микрорельефом
застройки площадей и улиц, со своей растительностью и микро­
климатом.
1.2. История развития метеорологических наблюдений в Казани
Первые метеорологические наблюдения в Казани связаны со
знаменитой Великой Северной экспедицией, возглавляемой В. Бе­
рингом. В 1733 г. ученые академики, проезжая через Казань на
восток, организовали здесь в городской гимназии метеорологиче­
ские наблюдения, которые сначала вел учитель Василий Григорь­
ев, а затем Семен Куницын. Наблюдения, главным образом за
температурой воздуха, велись до 1744 г.
После открытия в 1804 г. Казанского университета наблюдения
возобновились при физическом кабинете университета. Их вел
профессор физики Н. И. Запольский.
В 1810 г. кафедру физики университета возглавил профессор
Ф. К. Броннер. С 1811 г. метеорологические данные начали пуб­
ликоваться в газете «Казанские известия», издававшейся с 1811
по 1820 г. С 1812 г. метеорологические наблюдения стали регуляр­
ными — они проводились в определенные сроки («срочные» на­
блюдения). Д а т а 1 января 1812 г. и была принята за дату обра­
зования метеорологической обсерватории Казанского университета.
После Броннера метеорологическую обсерваторию с 1828 г.
возглавил профессор физики и химии А. Я. Купфер, впоследствии
академик, основатель и первый директор Главной физической об­
серватории в Петербурге (ныне это Главная геофизическая обсер­
ватория им. А. И. Воейкова в Ленинграде). В связи с отъездом
Купфер а из Казани, в 1829 г., руководство обсерваторией принял
на себя ректор Казанского университета, всемирно известный уче­
ный, профессор математики Н. И. Лобачевский. В 1833 г. он пере­
дал свои обязанности по руководству метеорологической обсерва­
торией профессору физики Е. А. Кнорру.
По поручению попечителя Казанского учебного округа М. Н. Му­
сина-Пушкина Кнорр провел большую работу по упорядочению
организации метеорологических наблюдений в округе, обеспечению
их «сверенными инструментами и инструкциями» для проведения
наблюдений. В казанский учебный округ входила территория все­
го Поволжья (от Нижнего Новгорода до Астрахани), Приуралья,
Урала. Усилиями Кнорра станции были организованы в Нижнем
Новгороде (Горьком), Симбирске (Ульяновске), Саратове, Ц ари­
цыне (Волгограде), Астрахани, Вятке (Кирове), Екатеринбурге
(Свердловске), Уфе, Пензе, Троицке. Все они были снабжены не­
обходимыми приборами и работали по инструкции, разработанной
Кнорром. Обязательным наблюдениям подлежали: показания б а ­
рометра, термометра при барометре, термометра на свободном
воздухе в тени, состояние неба по облачности, сведения об осад­
ках с указанием их интенсивности и др.
В 1846 г. руководство метеорологической обсерваторией и стан­
циями Казанского учебного округа перешло к профессору физики
А. С. Савельеву, сыгравшему важную роль в усовершенствовании
и развитии метеорологических наблюдений. С февраля 1851 г. были
начаты метеорологические наблюдения на сельскохозяйственной
ферме в 8 км от Казани (ныне окраина города).
Большая заслуга в развитии метеорологической науки принад­
лежит И. Н. Смирнову, фактически руководившему метеорологи­
ческой обсерваторией университета с 1863 по 1880 г. В период его
деятельности было уделено большое внимание регулярной обра­
ботке данных метеорологических наблюдений и научному обобще­
нию результатов в целях выяснения общих черт климата и метео­
рологических процессов. Смирнову принадлежит первая крупная
монография в России в только что возникшей в то время новой
области науки — синоптической метеорологии. В этом труде
«О предсказании погоды и весенних бурях в России», напечатан­
ном в г. Самаре (ныне Куйбышев) в 1870 г., дана оценка работам
в области, синоптической метеорологии того времени и предложены
методы пространственно-временного анализа атмосферных про­
цессов и прогноза погоды.
В 1870 г. метеорологическая обсерватория Казанского универ­
ситета по предложению Г. Вильда (директора Главной физической
обсерватории, основанной 1 апреля 1849 г.) вошла в систему общей
сети метеорологических станций России. Наблюдения метеороло­
гической обсерватории Казанского университета теперь регулярно
стали публиковаться в «Летописях» Главной физической обсерва­
тории.
С 1891 г., при руководстве обсерваторией профессором
Н. Н. Слугиновым, результаты метеорологических наблюдений пуб­
ликовались в приложениях к «Ученым запискам университета».
С 1895 г. печатались отдельными изданиями материалы метеоро­
логической сети Востока России, созданной различными ведомст­
вами при активном участии профессора Д. А. Гольдгаммера, воз­
главлявшего
метеорологическую
обсерваторию
университета
с 1894 по 1897 г.
9
В период руководства метеорологической обсерваторией про­
фессором В. А. Ульяиииым (1897— 1931 гг.) продолжалась большая
работа с материалами наблюдений метеорологической сети Восто­
ка России по климатологии края.
В годы первой империалистической войны, февральской, а з а ­
тем Великой Октябрьской социалистической революции и в по­
следующий период гражданской войны метеорологические наблю­
дения в обсерватории проводились в полном объеме, в точно опре­
деленные сроки.
В первые годы советской власти работники метеорологической
обсерватории принимали активное участие в восстановлении ме­
теорологической сети станций на территории Татарской АССР. Был
опубликован ряд работ по климату края, оказавших существенную
помощь в разработке планов важнейших народнохозяйственных,
мероприятий первых пятилеток.
Значительно расширились метеорологические наблюдения пос­
ле открытия в 1923 г. специальной кафедры геофизики в составе,
физико-математического факультета Казанского университета, на­
чавшей подготовку специалистов по метеорологии, гидрологии*
геомагнитологии и климатологии. Наряду с метеорологическими
наблюдениями в городе были начаты магнитные наблюдения
в Займище (близ Казани). Обсерватория и магнитная станция
стали не только научными, но и учебно-вспомогательными учреж­
дениями университета.
В 1948 г. кафедра геофизики была преобразована в кафедру
метеорологии и климатологии и переведена на географический ф а ­
культет университета, В состав этого же факультета была вклю­
чена и метеорологическая обсерватория.
К настоящему времени в метеорологической обсерватории К а­
занского университета накоплен уникальный материал метеороло­
гических наблюдений за длительный период. Ценность материала
заключается в том, что в течение всего периода (с 1812 г.) наблю­
дения проводились на одном и том же месте — во дворе К азан­
ского университета. По многим метеорологическим величинам
имеются длинные непрерывные ряды данных. Естественно, эти
материалы имеют большое научное значение для климатологиче­
ских обобщений.
Наряду с данными метеорологических наблюдений в метеоро­
логической обсерватории Казанского университета, положенными
в основу книги о климате Казани, в ней использованы также ме- •
теорологические данные других станций. Это Казань, опорная,
расположенная на юго-восточной окраине города, работающая
с 1921 г.; Казань, гмс, расположенная в восточной части города,
начавшая свою деятельность в качестве авиационной метеороло­
гической станции Казанского аэропорта в 1934 г.; метеорологиче­
ская станция на северной окраине города, действующая с
1940 г.
Д л я анализа микроклиматических особенностей города исполь-.
зованы данные метеорологических съемок в отдельные годы, про10
водившиеся Казанской гидрометеорологической обсерваторией При­
волжского управления Госкомгидромета СССР.
Период руководства кафедрой и метеорологической обсервато­
рией профессорами П. Т. Смоляковым (1936— 1952 гг.), Н. В. Ко­
лобовым (1952— 1978 гг.), 10. П. Переведенцевым (с 1978 г.) ха­
рактеризовался дальнейшим развитием метеорологических наблю­
дений и научных исследований по климату края. В указанный
период и особенно после Великой Отечественной войны было уделено
.большое внимание изучению климатических ресурсов в целях
более эффективного использования их в гидрометеорологическом
обслуживании народного хозяйства. Достаточно упомянуть под­
готовленные кафедрой н обсерваторией такие работы, как «Климат
.Татарин» (1947 г.), «Ветровой режим Татарии» (1956 г.), «Кли­
матические условия Татарской АССР и их использование в сель­
ском хозяйстве» (1962 г.), «Снежный покров в Татарии» (1963 г.),
«Сезонное промерзание почвы в Татарской АССР и смежных об­
ластях Среднего Поволжья» (1965 г.), «Климат Среднего По­
волжья» (1968 г.), «Метеорологические и климатические условия
Среднего Поволжья» (1974 г.), «Климат города Казани» (1976 г.),
«Циркуляционно-синоптические процессы в Среднем Поволжье
и вопросы регионального прогноза погоды» (1977 г.), «Засухи на
территории Татарской АССР»
(1980 г.), «Климат Татарской
АССР» (1983 г.) и др.
Быстрый рост города, особенно в последние 10—20 лет, есте­
ственно, оказывает влияние на его климатические условия. В связи
с этим возникла необходимость более глубоко проанализировать
и обобщить весь имеющийся материал метеорологических наблю­
дений для более полного освещения климата города с учетом
антропогенного влияния.
2. РАДИАЦИОННЫЙ
И СВЕТОВОЙ
РЕЖИМ
2.1. Продолжительность солнечного сияния
Солнечным сиянием называется освещение земной поверхности
прямыми лучами Солнца. Его продолжительность определяется
астрономическими факторами (географической широтой данного
пункта и сезоном года), метеорологическими условиями (облач­
ностью, туманом, мглой и т. п.) и закрытостью горизонта. Про­
должительность солнечного сияния является важной характерис­
тикой режима радиации. Учет ее необходим, в частности, при
планировании застройки городов, для проведения различных сель­
скохозяйственных работ и т. д.
Продолжительность солнечного сияния, определяемая только
широтой местности и временем года, называется теоретически воз­
можной продолжительностью. Естественно, что наиболее короткий
солнечный день в Казани возможен в декабре, а наиболее длин­
ный — в июне, что соответствует максимальным и минимальным
высотам Солнца в эти месяцы. Наличие облачности и тумана су­
щественно искажает картину. В этом случае имеют дело с факти­
ческой, или действительной, продолжительностью солнечного сия­
ния (табл. 1).
Данные табл. 2 показывают, что фактическая продолжитель­
ность солнечного сияния в центре города (университет) составля­
ет 12—56 % возможной. В наиболее облачные осенне-зимние (ноТаблица
I
Средняя продолжительность (ч) солнечного сияния (на 15-е число месяца)
П родолжитсльность
I
Возможная
Действи­
тельная . .
II
II! | IV
V
7,6
9,5
11,7 14,0
16,2
1,4
2,8
4,1
6,4
8,2
VII
VIII
iX
X
XI
XII
17.4 16,8
15,0
12,8
10,4
8,3
7,1
8,0
5,3
2,4
1,1
0,8
VI
9,6
Таблица
9,1
2
Средняя месячная продолжительность солнечного сияния т (ч), отношение
действительной продолжительности к теоретически возможной т/т' (% )
и число дней п без солнца
Харак­
тери­
стика
1 1 II
ill 1 IV
т
42
79
127
zfx'
18
16
29
10
35
8
п
193
46
4
V
VI
VII
VIM
IX
X
XI
XII
255
51
2
289
283
54
248
54
2
160
74
23
34
11
26
12
1S
56
0,7
1
42
4
12
20
Год
1810
40
98
ябрь — январь) месяцы относительная продолжительность сол­
нечного сияния минимальна (12— 1 8 % ). В теплый же период’
фактическая продолжительность солнечного сияния составляет бо­
лее 45 % возможной. Противоположный годовой ход имеет число
дней без солнца.
В некоторые годы продолжительность солнечного сияния су­
щественно отличается от средних значений в ту или другую сто­
рону. Например, в июне 1961 г. в Казани фактическая продолжи­
тельность солнечного сияния составила 80 % возможной, а в июне
1976 г. всего 3 9 % . Наблюдались годы (1961), когда осенью при
сравнительно частой повторяемости атициклонической погоды чис­
ло часов солнечного сияния превышало норму более чем в 2 раза.
Из приведенных выше примеров следует, что продолжитель­
ность солнечного сияния значительно изменяется во времени. Д л я
характеристики изменчивости средних месячных значений продол­
жительности солнечного сияния в табл. 3 приведены средние квадТаблица
3
Средние квадратические отклонения
месячных значений
продолжительности солнечного сияния
Месяц
Отклонение
ч
24
57
VII
30
44
16
16
X
26
35
IV
гчг
Рис. 1. _Пр одолжит ел ьность солнечного
сияния т по часовым интервалам в цент­
ральные месяцы сезонов.
1 — январь, 2 — апрель, 3 — июль, 4 — октябрь.
д1 /
3-4
^
1 /
5 -6
------ Т
7-8
I
I
14___<
9-Ю 1И2 15-tt 1546 1 И 8 19-204
13
ратические отклонения для центральных месяцев сезонов. Н аи ­
большая изменчивость в часах приходится на теплый период,
а наименьшая — на холодный. Однако относительная изменчивость
продолжительности солнечного сияния показывает, что холодный
период года характеризуется большим разбросом средних месяч­
ных значений, чем теплый.
Д ля решения различных практических задач большой интерес
-представляют данные о суммарной за месяц продолжительности
солнечного сияния по часовым интервалам суток. Рис. 1 иллюст­
рирует изменение продолжительности солнечного сияния от сезо. на к сезону.
2.2. Радиационный баланс подстилающей поверхности
Солнечная радиация является основным источником энергии
почти всех природных процессов и явлений, происходящих на
Земле. Лучистая энергия солнца доходит до земной поверхности
в виде прямой и рассеянной радиации, которые в совокупности
составляют суммарную радиацию. Поступая на землю, часть ра­
диации отражается в атмосферу. Отражательная способность лю­
бой поверхности характеризуется альбедо отношением количества
радиации, отраженной от поверхности, к количеству радиа­
ции, падающей на эту поверхность. По значениям суммарной ра­
диации и альбедо можно рассчитать количество отраженной и по­
глощенной земной поверхностью радиации. Земная поверхность
и атмосфера являются также источниками теплового излучения.
Разность между всеми потоками приходящей и уходящей радиа­
ции для земной поверхности составляет ее радиационный баланс.
Прежде всего рассмотрим годовой ход некоторых составляю­
щих радиационного баланса в центре Казани (рис. 2). Максимум
Рис. 2. Годовой ход сумм прямой
рас­
сеянной (2) и суммарной (3 ) солнечной
радиации, поступающей иа горизонтальную
поверхность.
Таблица
4
Средние и экстремальные месячные суммы прямой ( S ') , рассеянной (D ) и суммарной {Q ) радиации (М Дж/м2), поступаю­
щей на горизонтальную поверхность
Характеристика
I
II
Щ
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
13
38
117
202
313
354
334
274
126
51
11
7
37
72
149
194
243
257
256
208
15!
76
32
24
Q .........................................
50
110
266
393
556
611
59 )
482
277
127
46
31
S' m a x ........................................
25
79
236
269
476
455
46S
418
228
95
25
13
Г о д .....................................
1969
1969
1970
1971
1963
1975
1972
1964
1963
1974
1961
.................................
50
87
191
257
29-1
286
294
249
29 )
95
44
1971
1976
1975
1974
1976
1977
1972
1975
1969
1973
5 ' .........................................
^ т л х
Г о д .....................................
1973, 1974
.................................
70
141
386
481
688
716
733
621
364
161
62
Г о д .....................................
1972
1969
1970
197!
1972
1975
1972
1934
1974
1961
1975
° i n l n .................................
8
17
50
137
215
187
244
145
41
21
8
Г о д ..................................... 1961, 1971, 1975 1974
1974
1964
1965
3978
1967
1976
1975
Ф тах
1969 1962, 1972
1931, 1976, 1978
29
1977, 1978
41
1977, 1978
4
1984, 1972
A n i n .................................
21
50
124
120
191
153
211
178
120
46
4
17
Г о д .....................................
1961
1961
1967
1961
1968
1961
1966
1963
1963
1967
1971
1964
............................
29
87
186
319
439
431
476
3S5
195
95
17
21
Г о д .....................................
1961
1961
1974
1961
1968
1961
1967
1976
1973
1971
1971
^ m in
1964, 1971
этих составляющих наблюдается в июне; минимум приходится на
декабрь. В теплый период года (с мая по сентябрь) при высоком
положении Солнца над горизонтом прямая радиация превышает
рассеянную. В остальное время года рассеянная радиация преоб­
ладает над прямой. Изменения составляющих радиационного ба­
ланса от зимы к лету обусловлены изменением высоты Солнца
и продолжительности дня, облачности и прозрачности атмосферы.
Средние месячные суммы составляющих радиационного балан­
са на горизонтальную поверхность в июне равны: для прямой ра­
диации 354 М Д ж /м 2, для рассеянной 2 5 7 М Д ж /м 2 и для суммар­
ной 611 М Д ж /м 2. Минимальные суммы в декабре составляют: для
прямой радиации 7 М Д ж /м 2, для рассеянной 24 М Д ж /м 2, для сум­
марной 31 М Д ж /м 2 (табл. 4).
На актинометрических станциях измеряют прямую радиацию,
поступающую на перпендикулярную лучам поверхность (табл. 5),
Таблица
5
Многолетние средние за месяц значения прямой солнечной радиации
(кВт/м2), поступающей на перпендикулярную поверхность
Время,
ч мин
I
П
0,25
0,45
0,47
б 30
9 30
12 30
15 30
18 30
0,50
0,47
!
III
IV
0,45
0,62 0,67
0,71 0,73
0,63 0,65
V
VI
VII j VIII
0,55
0,71
0,75
0,59 0,55
0,73 0,70
0,75 0,73
0,69
0,70 0,65
0,52 0,45
0,45
IX
X
0,50 0,43
0,69 0,67 0,63
0,73 0,70 0,67
0,67 0,65 0,52
XI
XII
0,50
0,58 0,44
0,39
а радиацию, поступающую на горизонтальную поверхность, опре­
деляю т по формуле
S ' — S sin Hq ,
Рис. 3. Колебания годовых сумм
прямой (1), рассеянной (2) и сум­
марной (5) солнечной радиации,
поступающей на горизонтальную
■поверхность.
где h — высота Солнца над горизонтом. Количество прямой сол­
нечной радиации на перпендикулярную поверхность всегда пре­
вышает значение прямой радиации на горизонтальную поверх­
ность, причем наибольшая разность отмечается в теплый период
года (июнь), наименьшая — в холодный (декабрь).
Изменчивость радиационных характеристик от года к году
в центре города хорошо иллюстрируется рис. 3.
На приход солнечной радиации влияет большой город. За по­
следние 30—40 лет город значительно разросся за счет промыш­
ленного и жилищного строительства, увеличился транспортный
парк города. Все это привело к повышению мутности атмосферы
в Казани и, в свою очередь — к уменьшению прихода прямой сол­
нечной радиации. Этот факт отражен на рис. 4, где приведен граМДж/м*
SQBOr
то
3000
to / Л/С о С
Рис. 4. Колебания годовых сумм
прямой солнечной радиации, -по­
ступающей на перпендикулярную 2в001~^п----- ^ттповерхность.
1970
/575
1980
фик изменчивости прямой солнечной радиации, поступающей на
перпендикулярную поверхность, аппроксимированной прямой ли­
нией. Аппроксимация проведена методом наименьших квадратов
по уравнению вида
b t,
Н
где коэффициенты а и b составили соответственно 0,207 и —0,001.
Радиационный баланс может быть положительным или отри­
цательным. При положительном балансе земная поверхность по­
лучает больше радиационного тепла, чем отдает в пространство.
В ночное время радиационный баланс определяется только эффек­
тивным излучением и зависит от температуры подстилающей по­
верхности, влажности воздуха, облачности и температурной страти­
фикации атмосферы. Днем основной вклад в радиационный баланс
вносит суммарная радиация, и главными факторами являются вы­
сота Солнца, облачность и альбедо. Годовой ход радиационного
баланса определяется годовым ходом суммарной радиации.
Д л я Казани зимний период характеризуется малым приходом
солнечной радиации. За три зимних месяца суммарная радиация
составляет всего лишь около 6 % ее годового значения, а альбедо
подстилающей поверхности достаточно высокое. Поэтому зимой
радиационный баланс здесь всегда отрицательный и равен — 30...
—40 МДж/м* [19].
2 З ак аз N? 648
17
На лето приходится максимум солнечной радиации; а альбедо
в этот период небольшое, и земная поверхность нагревается силь­
нее. Среднее значение радиационного баланса земной поверхности
летом составляет 327 М Д ж /м 2, максимум (369 М Д ж / м 2) прихо­
дится на июнь. Суточный ход солнечной радиации с максимумом
в полуденные часы обусловливает соответствующий ход радиаци­
онного баланса.
Переходные периоды года (осень и весна) отличаются довольно
резким изменением значений альбедо. Осенью альбедо повышает­
ся вследствие образования снежного покрова, а весной, наоборот,
понижается по причине его схода. Кроме того, на радиационный
баланс влияет изменение высоты Солнца в эти периоды года и про­
должительности дня. В среднем в переходные периоды радиаци­
онный баланс положительный и равен 30— 160 М Д ж /м 2 [19].
Для развития растений важное значение имеет фотосинтети­
чески активная радиация (ФАР) — солнечная энергия с длиной
волны от 0,38 до 0,71 мкм (видимый участок спектра). При опре­
деленной прозрачности атмосферы ФАР может быть рассчитана
по формуле, полученной Н. А. Ефимовой [12]:
0,435' + 0 ,5 7 0 ,
(2.1)
где S ' и D — соответственно прямая и рассеянная солнечная ра­
диация на горизонтальную поверхность.
Используя эту формулу и данные табл. 4, можно рассчитать
средние месячные суммы ФАР (табл. 6).
Таблица 6
V
273
Средние суммы фотосинтетически активной радиации (М Дж/м2)
за месяцы вегетационного периода
VI
VII
VIII
IX
Период
299
289
236
НО
1237
Как следует из табл. 6, изменение ФАР соответствует измене­
нию высоты Солнца. Максимум ФАР отмечается в июне. За ве­
гетационный сезон используется около 70 % годовой суммы фото­
синтетически активной радиации.
2.3. Радиационный режим вертикальных и наклонных
поверхностей
Кроме радиации, поступающей на горизонтальную поверхность,
большой практический интерес при разработке проектов промыш­
ленного и жилищного строительства представляют данные о сол­
нечной радиации, поступающей на вертикальные и наклонные по­
верхности различной крутизны и ориентации.
Д ля условий Казани значения солнечной радиации, поступаю­
щей на наклонные поверхности различной крутизны и ориентации,
18
рассчитаны методом отношений, рекомендованным в [25, 38]. Ко­
эффициенты отношений приведены в табл. 7.
Наибольшие различия между прямой радиацией наклонных
и горизонтальных поверхностей наблюдаются по северной экспо­
зиции. В течение всего года, но особенно зимой, склоны этой экспо­
зиции получают меньше тепла, чем горизонтальная поверхность.
Таблица 7
Коэффициенты отношений средних суточных сумм прямой радиации,
поступающей на наклонные поверхности различной ориентации и крутизны,
к суммам прямой радиации, приходящей на горизонтальную поверхность
Ориентация
поверхности
VI
II
Ш
IV
0,85 0,92
1,16 1,07
VII
SX
XI
XII
Крутизна, 5е
С
0,53
0,75
10
1,36
1,25
0,96
1,03
0,93 0,97 0,94 I 0.S9 | 0,SJ 0,66 0,50
1,02 1,02 1,05 | 1,11 | 1,19 1,35 1,53
Крутизна, h;
С
ю
0,19
2,12
0,48
1,48
0,69 0,82
1,29 1,13
0,89 ; 0,92 0,9 J 0,83
3,05 1,01 1,03 1,10
0,76
1,18
0,59 0,27 0,12
U41 1,70 2,40
Крутизна, 2v
С
0,09
в
2,75
0,99
2,05
0,99
0,56 0,63
1,52 1,25
0,98 0,9S
3
1,08
1,13
0,98 0,95
ю
0,77
1,14
0,93
0,94
0,82 0,81 0,71
1,06 1,18 3,18
0,97 0,97 0,98
0,94 0,94 0,95
0,50
1,38
1,00
0,<6
0,18
1,72 2,35 3,40
1,00 1,01 1,01
0,98 1.С2 1.08
Поток прямой радиации уменьшается с крутизной, так, июньский
максимум для склонов крутизной 5 и 20° составляет соответственно
98 и 82 % радиации, поступающей на горизонтальную поверхность.
Зимой на склоны крутизной 20° прямые лучи солнца вообще не
попадают.
В наиболее выгодном положении находятся склоны южной
экспозиции. Весь год они получают больше солнечного света, чем
горизонтальная поверхность. Зимой (в декабре, январе) разность
.увеличивается в 1,5—3,5 раза. Разность возрастает с крутизной,
зимой более интенсивно, чем летом. Летом (в июне, июле) радиа­
ция наклонных поверхностей приближается к радиации горизон­
тальной поверхности.
Количество прямой радиации, приходящей на восточные и з а ­
падные склоны крутизной до 5°, близко к количеству радиации на
горизонтальную поверхность. Приход прямой радиации уменьша­
е т с я с крутизной.
19
Суточные суммы прямой радиации, поступающей на северные
и южные склоны крутизной 10°, приведены в табл. 8. Наибольшие
различия в облучении склонов данных экспозиций наблюдаются
зимой.
Радиация стен. Д л я условий Казани приведены результаты
вычислений количества солнечной радиации, поступающей на
Таблица 8
Суточные суммы прямой радиации (М Дж/м2), поступающей на северные
и южные склоны крутизной 10°
ill
IV
VI
VH
VIII
IX
Xгг
Северный склон
0,08 | 0,69 | 2,35 j 5,52 | 9,37 | 10,81 | 9,92 | 7. 2 | 2,70 | 1,03 | 0,12 | 0,03
Южный склон
0,85 | 2,13 | 4,39 | 7,60 110,70 | 12,13 | 11,61 | 10,74 | 5,40 | 2,41 | 0,78 | 0,55
вертикальные поверхности, не затененные соседними сооружения­
ми, с учетом их ориентации по странам света. Расчеты проведены
по методу, предложенному в работе [38].
Прямая солнечная радиация, поступающая на стены отдельно
стоящего здания, зависит от ориентации стены, от времени года
и суток. Северные стены облучаются прямыми лучами только
в течение пяти месяцев (апрель — август). На северо-восточные
и северо-западные стены прямая радиация не поступает только
в декабре. Стены остальных ориентаций обогреваются прямыми
лучами солнца д аж е зимой. Больше всего солнечного света полу­
чают стены, ориентированные на юг. Восточные стены получают
солнечного тепла больше, чем западные, что объясняется усиле­
нием конвективной деятельности во второй половине дня. Эта з а ­
кономерность сохраняется и для суммарной радиации.
Суточные суммы прямой солнечной радиации зависят от про­
должительности облучения вертикальных поверхностей различной
ориентации. В середине лета, в ясные дни, северные стороны инсолируются прямыми лучами солнца дважды в день: утром и ве­
чером по 3—3,5 часа, а южные — на протяжении 10 ч подряд;
западные и восточные стены освещаются по 8,5 ч (табл. 9, 10).
В зимние месяцы (с декабря по февраль) большее количество
тепла получают южные стены. Западные стены получают солнеч­
ного тепла несколько больше, чем стены восточной ориентации}
(табл. 11).
С мая по июль более всего обогреваются стены юго-восточной
ориентации. С августа максимум инсоляции снова приходится на
южные стены.
В связи с изменением высоты Солнца над горизонтом и суточ­
ным ходом развития облачности стены зданий южной, юго-восточ20
Таблица 9
Возможное время начала и конца облучения прямой солнечной
радиацией (ч мин) южных (северных) стен и время восхода и захода
солнца на 15-е число месяца
Восход
(нача­ (конец) Еосход Начало Конец
ло)
Заход
Восход
(нача­ (конец)
ло)
16,59 J 20,34
6 44 | 17 16
Заход Восход Начало Конец
Июль
Январь
Апрель
8 14 | 15 46
4 55 | 6 26 | 17 3 4 | 19 05
3,26 j 7 01
Февраль
7 12 | 16 48
Май
3 52 ] 6 52 | 17 08 | 20 08
4 23 | 6 38 | 17 2 2 1 19 37
7 52 | 16 08
Март
Июнь
3 И | 7 30 1 16 50 | 20 49
Сентябрь
5 35 | 6 09 | 17 51 j 18 25
Декабрь
8 31 I 15 29
6 08 I 17 52
Октябрь
Август
Ноябрь
П р и м е ч а н и я . 1. Время указано истинное солнечное. 2. В зимний пери­
од время начала и конца облучения южных стен совпадает с восходом и за­
ходом солнца, а в летний период время начала облучения южных стен совпа­
дает с концом облучения северных стен и наоборот. 3. Время начала облуче­
ния восточных стен совпадает с восходом солнца, конец облучения— 12 ч,
время конца облучения западных стен совпадает с заходом солнца.
Таблица 10
Возможная дневная продолжительность (ч мин) облучения солнечными
лучами стен разной ориентации на 15-е число месяца
Ориентация
1
10
с
7 32
В, 3
3 46
Ш
V
IV
VI
9 26 11 44 II 08 1016 9 40
2 62 6 СО 7 58
4 48 5 52 7 05 8 08 8 49
V II
V III
IX
X
XI
X II
9 58 10 44 11 42 10 32 8 16 6 52
7 10 4 30 1 08
8 34 7 37 6 25 5 16 4 08 3 29
Таблица И
Суточные суммы прямой солнечной радиации (М Дж/м2),
поступающей на стены различной ориентации
Ориентации j
С
СВ
в
юв
ю
юз
3
сз
1
0,32
1,39
1,98
1,47
0,36
И
in
IV
1,30
0,09
VE
VII
VUI
IX
X
XI
XII
1,44 1,08 0,38
2,85 3,72 3,27 2,36 0,78 0,14
5,33 6,25 5,78 5,29 2,93 1,05 0,38 0,20
6,02 6,73 6,21 6,83 5,04 2,66 1,32 0,97
6,06
5,10
5,43 5,29 5,23 6,99 5,78 3,40 1,92 1,38
4,28 5,46 5,72 6,01 5,78 6,80 4,81 2,55 1,37 1,00
2,37 3,50 4,54 5,53 5,12 4,91 2,66 1,05 0,38 0,21
0,54 1,35 2,47 3,36 2,83 2,17 0,73 0,12
0,13
0,07 0,46 1,48
1,02 2,10 3,91
3,10 4,12 5,93
4,33
3,40
V
0,79
21
ной и юго-западной ориентации имеют два максимума в годовом
ходе облучения — в апреле — июне и в августе.
Годовой ход облучения суммарной радиацией стен различной
ориентации аналогичен годовому ходу облучения стен прямой
радиацией (табл. 12).
В табл. 11 приведены данные о прямой солнечной радиации
при фактически наблюдаемой облачности. Для сравнения в табл. 13
помещены такж е данные о прямой радиации при отсутствии об­
лачности. Они показывают, что в летнее время больше всего об­
лучаются восточные, юго-восточные и юго-западные стеньг. Наи­
большие потери прямой солнечной радиации из-за облачности на­
блюдаются во вторую половину дня.
Известно, что количество поглощенной радиации зависит от
альбедо, а последнее от структуры и цвета поверхности, на кото­
рую падает лучистая энергия. Следовательно, путем подбора цве­
та и структуры поверхностей покрытия стен зданий и сооружений
Таблица 12
Суточные суммы суммарной солнечной радиации* (М Дж/м2),
поступающей на стены различной ориентации
Ориентация
С
СВ
В
ЮВ
ю
юз
3
сз
I
И!
П
V
IV
VI
VII
0,95 2,30 4,23 4,73 6,15 7,66 6,99
0,97 2,38 4,69 6, и 8,24 9,96 9,19
1,29 3,33 6,34 8,52 10,70 12,48 11,70
2,36 5,40 8,29 10,54 11,39 12,96 12,13
2,92 (,64 9,28 10,50 1J.9J 11,46 11,02
V1и
IX
XI
X
4,98 3,35 1,72
6,97 4,11 1,85
9,90 6,26 2,76
11,41 8,37 4,37
11,65 9,11 5,03
X II
0,75 0,59
0,77 0,60
1,14 0,81
2,09 1,57
2,68 2,00
2,39 5,71
8,51 10,07 11,1и 12,24 11,70 11,41 8,00 4,26 2,13 1,61
1,23 3,61 U.6J 8,12 9,91 11,76 11,04 9,52 5,99 2,76 1,14 0,82
0,98 2,40 4,77 5,96 7,84 9,60 8,76 6,78 4,06 1,84 0,77 0,60
* Она представляет сумму прямой и полусумму рассеянной и отраженной
радиации [38J,
Таблица 13
Суточные суммы прямой солнечной радиации (М Дж/м2), поступающей на стены
различной ориентации при фактически наблюдаемой облачности (а)
и при ясном небе на широте 56 ° с. ш. (б) в июле
. . . .
ЮВ
В
ЮЗ
Ю
3
СВ
СЗ
С
а
Ориентация
.................................
6,21
5,78
5,78
5,23
5,12
3,27
2,83
1,08
б
.................................
а{б-10096
.................
12,23
51
12,31
47
12,28
10,97
12,31
47
48
42
П р и м е ч а н и е . Значения б взяты из работы [47].
22
6,58
50
6,58
43
2,59
.4 2
можно добиться при необходимости одинаковых радиационно-теп­
ловых условий стен различной ориентации.
Температура стен. Температура стены всегда выше температу­
ры воздуха. По данным исследований [2 , 38], в среднем зимой при
температуре воздуха — 15...—20 °С превышение составляет 1,5—
2,0°С, весной— 1 — 1,5 °С, а летом практически температуры оди­
наковы. Однако, если учесть влияние солнечной радиации, то в те­
чение всего года стены, ориентированные иа юг, восток и запад,
получают дополнительное тепло от солнца.
Температуру стены приближенно можно определить по форму­
ле, предложенной А. М. Ш кловером:
^■сл —
Н—
( 2*2)
где ^усл — условная температура стены, °С; tn — температура воз­
духа, °С; р — коэффициент поглощения стены; Q — суммарная
радиация, поступающая на стену, Вт/м2; а — коэффициент тепло­
отдачи стены, В т/(м 2-г р а д ); он зависит от скорости ветра v (м/с),
которая учтена при помощи эмпирической формулы
я — 3,5 -j- П . б / ^ Т
(2.3)
Летом северная сторона здания в ранние утренние часы облу­
чается короткий промежуток времени, тем не менее стена за счет
этого нагревается на 3—4°С. Весной и осенью днем южная стена
нагревается на 10 °С, летом — на 11 °С и более. Поправки к тем­
пературе наружных стен зданий различной экспозиции за счетрадиации (при р — 0,8) приведены в табл. 14.
Таблица 14
Поправки к температуре (°С) наружной поверхности стены
за счет радиации
Срок (ч мин)
ш
IV
V
V!
VII
VIII
|
IX
Южная э к с п о з и ц и я
9 3.)
6,0
10,0
9,4
10,2
10,6
10,4
12 30
9,6
10,7
11,2
11,9
11,5
12,2
9,2
15 30
5,4
5,6
5,8
6,5
6,2
8,3
5,2
8,6
Восточная и з а п а д н а я э к с п о з и ц и я
9 3J
12 30
15 30
6,0
9,3
11,2
12,0
10,6
12,0
7,8
4,1
7,3
6,0
6,2
6,1
6,7
5,2
3 ,7
8,5
10,0
11,4
11,4
7,9
7,4
2£
2.4. Естественная освещенность
Характеристикой светового режима конкретного пункта явл я­
ется освещенность горизонтальной поверхности Е, которая опре­
деляется как отношение светового потока dF к единице площ а­
ди dS:
За единицу освещенности принимается люкс.
Естественная суммарная освещенность £q при безоблачном
небе или частичной облачности складывается из прямой освещен­
ности E s , создаваемой непосредственно лучами солнца, и рассеян­
ной освещенности Ео, поступающей от небосвода и подстилающей
поверхности. При сплошной облачности (Es = 0) суммарная осве­
щенность равна рассеянной.
Естественная освещенность любой поверхности определяется
астрономическими и геофизическими факторами. К астрономиче­
ским факторам относится положение Солнца на небосводе, к гео­
ф изическим — облачность
(количество и ф орма), прозрачность
атмосферы и альбедо подстилающей поверхности.
По данным актинометрических станций, определяющих прямую,
рассеянную и суммарную радиации, можно рассчитать естествен­
ную освещенность с помощью светового эквивалента радиации.
При ясном небе для Казани световой эквивалент колеблется (в з а ­
висимости от высоты Солнца) в пределах 60—72 клк на
0,698 кВт/м2 для суммарной радиации. При облачности суммар­
ный световой эквивалент равен 72 клк на 0,698 кВт/м2; световой
эквивалент для рассеянной радиации составляет 82 клк на
0,698 кВт/м2.
При ясном небе освещенность земной поверхности зависит толь­
ко от высоты Солнца и прозрачности атмосферы. При увеличении
высоты Солнца освещенность увеличивается, достигая максимума
при высоте Солнца 55—60°. При средних условиях прозрачности
она составляет 60—65 клк. В суточном ходе освещенности во все
сезоны года максимум отмечается в полуденные часы; он равен
в июне 51,9 клк, а в январе 2,4 клк. В зависимости от прозрачно­
сти атмосферы освещенность земной поверхности при одной и той
ж е высоте Солнца может изменяться на ± 3 0 %.
Рассеянная и суммарная освещенность, кроме высоты Солнца
и прозрачности атмосферы, зависит еще и от альбедо. Суммарная
освещенность зависит от прозрачности слабо, так как влияние по­
следней на составляющие суммарной освещенности (прямую и рас­
сеянную освещенность) носит противоположный характер. Р а с ­
сеянная освещенность при увеличении высоты Солнца растет
в 2 раза медленнее, чем прямая. Суммарная освещенность быстро
растет с увеличением высоты Солнца от 20 до 30°, затем рост
замедляется.
24
Н аличие снежного покрова увеличивает рассеянную и сум­
марную освещенность. При наличии Солнца и кучевых облаков
рассеянная и суммарная освещенность увеличивается по сравне­
нию с ясным небом в среднем на 30 %. Но когда облачность уве­
личивается до 9— 10 баллов, освещенность уменьшается. В ясные
дни рассеянная и суммарная освещенность такж е имеют суточный
ход с максимумом в полдень (соответственно 24,4 и 76,3 клк
в июне). При пасмурном небе летом суммарная освещенность со­
ставляет в среднем 16 % освещенности при ясном небе.
В годовом ходе освещенности (табл. 15) максимум наблю дает­
ся летом (ию нь), минимум — зимой (декаб рь).
Таблица 16
Средние месячные суммы суммарной (E q ) и рассеянной ( B D) освещенности
(кл к’106)
Освещенность
I
II
ш
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Eq
5
11
23
41
51
63
61
50
29
13
5
3,2
Ео
4
S
18
23
29
30
30
24
18
9
4
2,8
3. ОСОБЕННОСТИ АТМОСФЕРНОЙ
ЦИРКУЛЯЦИИ
К лим ат Татарской АССР и смежных с ней районов востока Евро­
пейской части СССР формируется в основном под влиянием з а ­
падного переноса воздуха в тропосфере и нижней стратосфере.
Воздушные массы, движущиеся с Атлантического океана, смягча­
ют и увлажняю т местный климат, несмотря на значительную уда­
ленность территории от океана. Вместе с тем сюда поступают
воздушные массы и из других, в том числе резко континентальных
районов. По северо-западным, северным и северо-восточным тр а ­
екториям на территорию входит холодный воздух из Арктики. Иног­
да он поступает и с юго-востока, огибая с юга Уральские горы.
С юго-запада, юга, а летом и с юго-востока обычно приходит
тропический воздух, обусловливающий резкие потепления. Из райо­
нов Сибири зимой вторгается холодный континентальный воздух
умеренных широт, приводящий к установлению малооблачной, мо­
розной погоды.
Данные табл. 16 позволяют сравнить температуру воздушных
масс, поступающих на территорию Среднего Поволжья, со сред­
ними многолетними температурами воздуха [29].
О
частоте вторжения различных воздушных масс на данную
территорию по климатическим сезонам позволяет судить табл. 17,
Таблица 16
Средние температуры (°С) на момент вторжения воздушных масс
на территорию Среднего Поволжья
Направление вторжения
Месяц
С
Январь
. .
Февраль . .
Март . . .
Апрель . .
Май . . . .
Июнь . . .
Июль . . .
Август
. .
Сентябрь
Октябрь . .
Ноябрь . .
Декабрь . .
26
СВ
в
ЮВ
10
103
3
сз
—20 —22 —17 - 1 3 —3 —3 —5 —8
— 19 —19 —16 — 12 —2 —2 —4 —8
__13 _ _ н —11 —5 — 1
1 —1 _ 6
7
1
4
0
4
6
—3 —5
16
12
6
12
14
16
2
3
7 17 19 20 19 15 10
7
19 22 23 22 17 15
8 17 20 21 20 17 14
8
4 10 12 15 15 11 10
5
2
1
6
9 10
0
5
1
—7
4
5
1 —3
—3
— 10 — 11
— 17 —19 — 14 — 10 —2 _ 1 —2 —7
10
10
Средняя
адвектив­
ная темпе­
ратура
Средняя многолетняя
температура
(1881—1960 гг.)
Казань*
универси­
тет
Казань,
опорная
—7,6
— 12,8
— 12,1
— 13,5
—12,9
—4,6
—6,0
—7,0
1,9
6,8
4,1
12,9
3,3
12,1
16,9
—7,4
9,5
17,9
11,0
20,0
17,8
11,1
8,1
3,6
—1,1
- 5 ,8
19,0
17,1
10,7
11,5
3,8
—3,9
3,2
—4,7
—10,2
— 11,0
из которой, в частности, следует, что наибольшей повторяемостью
в течение года характеризуются вторжения воздуха с запада,
наименьшей — с севера-востока. Преобладание западного переноса
обусловливает здесь меньшую континента л ы-юсть климата по срав­
нению с территориями, лежащими восточнее и юго-восточнее
Среднего Поволжья.
Таблица. 17
Повторяемость (% ) траекторий воздушных масс
Намра u.'ie.ui с шоржсмия
Сезон
с
Зима
. . .
Веспа . . .
Лето
. . .
Осень . . .
Год . . . .
8
9
и
10
9
СВ
В
ЮВ
Ю
ЮЗ
з
сз
3
4
13
I.)
6
8
7
9
18
10
1
2
4
8
6
20
26
15
12
10
б
11
3
9
7
S
27
22
13
13
7
5
2
3
4
Местная ноздунишя .v.acca
Переводимо
тип |.|
10
8
14
10
15
9
12
11
14
18
По классификации Б. П. Алисова Казань находится в европей­
ской атлантико-континентальной области умеренного пояса, кото­
рая характеризуется умеренно-влажным и умеренно-теплым клима­
том [35]. Климат Казани оценивается как континентальный
с теплым летом и умеренно холодной зимой [19]. Индекс континентальности климата, рассчитанный по известной формуле
С. П. Хромова:
К
y .:si.n<f ■100%,
(3.1)
для Казани равен 86 %. В этой формуле: А — годовая амплитуда
температуры воздуха в пункте, ср — географическая широта пунк­
та. Индекс показывает долю континентального вклада в годовую
амплитуду температуры в данном районе.
На формирование погоды и климата большое влияние оказы ­
вают крупномасштабные вихри — циклонические и антициклонические барико-циркуляционные образования. Они обусловливают как
зональные, так и меридиальные движения воздушных масс. Ц ик­
лоны, вовлекая в свои системы различные по свойствам воздушные
массы, способствуют развитию конденсационных процессов и обыч­
но сопровождаются резкими изменениями погоды с сильно разви­
той облачностью, осадками, порывистым ветром. Антициклоны же
ослабляю т конденсационные процессы, при них устанавливается
более спокойная, малооблачная погода.
Анализ атмосферно-циркуляционных процессов с 1949 по
1978 г. (30 лет), проведенный Н. В. Колобовым, показал, что на
исследуемой территории Среднего П оволжья на циклонические
27
формы циркуляции приходится в среднем за год 169 дней (46 % ),
а на антициклонические— 196 дней (5 4 % ), т. е. повторяемость
антициклонических процессов почти на 30 дней превышает повто­
ряемость циклонических процессов. К западу и северу увеличи­
вается повторяемость циклонических процессов, к востоку и юговостоку — антициклонических [54].
Д л я более полной оценки климатообразующей роли циклони­
ческой и антициклонической деятельности важно такж е знать на­
правление и повторяемость различных барических образований.
Таблица 18
Повторяемость (% ) траекторий циклонов и антициклонов за год
Процесс
Циклонический
Аитициклонический
Направление вторжения
Мест­
ные
про­
цессы
Сумма
169
10
ЮЗ
3
СЗ
с
22
24
44
34
19
26
б
7
12
9
5
7
46
9
II
47
22
22
12
56
17
196
2
3
13
6
б
3
16
5
54
СВ
В
П р и м е ч а н и е . Первая строка — среднее число дней; вторая
проценты от числа дней за год.
строка —
Как видно из табл. 18, циклонические процессы на исследуе­
мой территории чаще всего связаны с вторжением западны х и се­
веро-западных циклонов. С ними обычно поступает морской воздух
умеренных широт, обусловливающий повышение температуры зи ­
мой и понижение ее летом, а такж е выпадение значительного ко­
личества осадков. Северо-западные и частично северные циклоны
сопровождаются сначала усилением выноса воздуха с юга и югозапада, который затем резко сменяется адвекцией арктических
воздушных масс с северо-запада и севера, вызывающих резкие
похолодания.
Вторжение на территорию Среднего Поволжья южных и югозападны х циклонов со Средиземного, Черного и Каспийского мо­
рей вызывает повышение температуры, особенно в холодный период
года. С этими циклонами связаны обильные снегопады и сильные
метели. Смещение их в северном и северо-восточном направлении
на территорию Северного Урала и Западной Сибири сопровожда­
ется вторжением в их тылу холодных арктических воздушных
масс.
Антициклонические процессы, с одной стороны, связаны с з а ­
падными антициклонами, вовлекающими в свою систему массы
морского и континентального воздуха умеренных широт, которые,
проникая на восток, постепенно выхолаживаются зимой и прогре­
ваются летом. С другой стороны, самую высокую повторяемость
имеют антициклоны, связанные с восточно-континентальными про28
цессами циркуляции. Это главным образом зимние образования,
распространяющиеся из Сибири на Поволжье и далее на запад.
При этих антициклонах устанавливается длительная холодная м а­
лооблачная погода.
Наиболее резкие и значительные похолодания вызывают север­
ные и северо-восточные антициклоны, несущие континентальный
Зима
арктический воздух. Северо- а)
западны е
же
антициклоны,
формируясь в тылу западны х
и юго-западных циклонов, при­
носят морской арктический воз­
дух, обусловливающий резкие
похолодания и ливни летом,
но не вызывающий существен­
ного понижения температуры
зимой. Антициклоны, вторгаю- з
щиеся с юга и юго-запада, при­
носят теплые влажные воздуш­
ные массы.
Н аряду с циркуляционными
процессами, связанными с при­
ходом воздушных масс, сущест- 3
вует группа процессов «мест­
ного» происхождения. Это цик­
лопические и антициклониче­
ские процессы, возникающие
на востоке Европейской части
СССР и формирующие в своих 3
системах «местный» континен­
тальный воздух умеренных ши­
рот. Они такж е влияют на по­
году и климат данного района.
Так, в циклонических системах
летом может устанавливаться
Рис. 6. Повторяемость (%) траекто­
рий циклонов (л) и антциклонов (б)
В скобках — повторяемость местных
цессов.
(7)
шз
про­
29
облачная погода с обильными осадками, иногда превышающими
месячную норму. В местных же антициклонах устанавливается
малооблачная погода, ж аркая летом и морозная зимой.
Повторяемость различных барических образований и их соот­
ношение в течение года меняются (рис. 5). Главный максимум
повторяемости циклонов отмечается в июле, главный минимум —
в апреле. Годовой ход антициклоиических процессов соответствен­
но противоположен: максимум отмечается в апреле, минимум —
в июле. В течение большей части года — с августа по май (и осо­
бенно в апреле, сентябре и ноябре) в среднем антициклонические
процессы преобладают над циклоническими. Из рис. 6 видно, что
в осенне-зимний период циклонические процессы на изучаемой тер­
ритории связаны преимущественно с вторжением западных и се­
веро-западных циклонов. Летом преобладают местные и западны е
процессы.
Антициклонические процессы зимой обязаны прежде всего влия­
нию восточных антициклонов (азиатского максимума), а летом —
западных. Весной и осенью повторяемость восточных и западных
траекторий антициклонов примерно одинакова, причем с первыми
обычно связаны похолодания, со вторыми — потепления.
Местный антициклогенез является преимущественно зимним
процессом, тогда как местный циклогенез — летним.
По оценке Н. В. Колобова [29], в районе Среднего Поволжья
циркуляционные процессы в период с октября по март в среднем
обусловливают повышение температуры воздуха (см. табл. 16).
В период же с апреля по сентябрь процессы циркуляции способ­
ствуют выносу тепла из данного района в более северные, что
понижает температуру воздуха.
3.1. Атмосферное давление
Н а уровне моря среднее атмосферное давление равно 760 мм
рт. ст. или 1013,2 гПа (нормальное атмосферное давление). С вы­
сотой давление воздуха падает: в приземном слое на каждые 8 м
высоты примерно на 1 гПа. Поэтому для сравнимости результатов
полученное в разных пунктах и на разных высотах давление при­
водят к уровню моря.
В Казани среднее годовое давление на уровне станции (высота
80,4 м) равно 1007,2 гПа. Наибольшее давление было отмечено
в 1920 и 1937 гг., 1010,8 гПа, наименьшее — в 1925 г., 1003,7 гП а
(табл. 19).
В годовом ходе максимальные значения давления приходятся
на холодный период, минимальные — на теплый (рис. 7). Среднее
месячное давление на высоте станции изменяется от 1011,0 гПа
(в феврале) до 1000,6 гПа (в июле).
Если изменение средних годовых значений давления сравни­
тельно невелико, то пределы колебаний средних месячных значезо
Таблица 19
Средние месячные, годовые и экстремальные значения давления воздуха (гП а )
Месяц
ср едн ее
наиболее
высокое
На уровне станин» ( Н -”.8 ) ,4 м)
а б со ­
наи­
лютный
более
год
ГОД
макси­ год
низкое
мум
Сред­
нее ш
абсо­
лютный
мини­
мум
год
урошк
МОрЯ
I
3010,3
1027,5
1869
926,0
1914
1055,9 1920
956,6
1975
II
3011,0
1033,3
1886
990,7
IS03
1050,7
1898
961,8
1903
10 2 1, С
ш
1009,1
1024,0
1904
995,5 1906
1046,2 1898
951,2
1882
1019,
IV
V
1008,2
1018,0
1012,8
1901
1948
999,5 1893
998,0 1915
1945
1018,.'
1903
1008,0
1901,
1951
995,0 1894
1040,2 1953 967,9
1030,6 1935 971,0
1024,9 1907 971,8
1947
1016,С
1011,(
976,7
1973
1010,1
1021,
VI
1006,3
1002,1
VII
1000,6
1008,2
1885
994,9 1924, 1020,2 1963
1956
VIII
1003,2
1025,2 1937 965,0
1029,7 1942 973,4
1012,(
1912
996,0 1914
997,6 1894
1888
1005,9
1010,7
1015,2
1939
IX
X
1906
1015,'
1008,4
1022,1
1010,6
1010,9
1026,2
999,2 1921
996,7 1601
1044,7 1906 957.8
1054,9 1910 962,3
1057,3 1944 962,6
1057,3 1944 951,2
1973
1888
1893
1882
1020,5
1021,4
XI
XII
Год
1007,2
1029,7
1010,8
IS03
1935
1944
998,6 1898
1920, 1003,7 1925
1937
1018,^
1017,С
р гПа
Р и с. 7. Годовой х о д давл ения
р
в озд у ха.
ний намного больше. При этом амплитуда колебаний в зимний пе­
риод (28—41 гПа) в 2,5 раза больше, чем в летний ( 13— 16 гП а).
В отдельные годы средние месячные значения
атмосферного
давления значительно отличаются от многолетнего. О диапазоне
изменений можно судить по разности между наибольшими и наи­
меньшими средними месячными значениями давления (г П а ):
I
II
31,5
40,6
Ш
28,5
IV
18,5
V
VI
14,8 13,0
V II
V III
IX
13,3
14,7
15,6
X
XI
X II
2 2 ,9
29,5
31,1
31
Еще больше пределы изменения среднего суточного
давления.
Представление о предельных значениях давления дают абсо­
лютные максимумы и минимумы, выбранные из ряда наблюдений
в отдельные сроки (см. табл. 19). Д л я Казани абсолютные ампли­
туды давления (гПа) — разность между абсолютным максимумом
и минимумом — следующие:
I
И
Ш
99,3
88,9
95,0
IV V
72,3 59,6
VI
V II
53,1
43,5
V III
IX
X
60,2 56,3
86,9
XI
X II
92,6
94,7
В холодный период года давление воздуха изменяется сущест­
венно. Наибольшее давление наблюдается зимой в стационарном
антициклоне, где максимумы достигают 1055— 1057 гПа. В отдель­
ные дни при прохождении глубокого циклона давление может па­
дать до 951—955 гП а.
М есячная амплитуда атмосферного давления с ноября по март
в основном составляет 50—60 гП а, но в отдельные годы достигает
70—90 гПа.
В теплый период (июнь — август) колебания давления воздуха
значительно меньше, от 1020— 1025 (максимум) до 965 гП а (ми­
нимум). М есячная амплитуда давления в эти месяцы чаще всего
составляет 10— 15 гП а.
Обычно в Казани изменения давления ото дня ко дню невелики
(несколько гектопаскалей). Однако при резкой смене барических
образований вхолодное полугодие они могут достигать 20 гПа
и более. Это неблагоприятно сказывается на здоровье людей, осо­
бенно страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями. Ниже
приведены наибольшие значения межсуточного изменения д авле­
ния воздуха (Ар гПа) за период 1966— 1976 гг.:
I
II
III
22,1
28,0
21,1
IV
V
23,0
VI
V II V III
12,313,8 15,9
IX
X
15,9
XI
14,8
X II
28,1
3.2. Ветер
Ветровой режим в районе Казани определяется прежде всего
барико-циркуляционными процессами над востоком Европейской
части СССР, а такж е формой рельефа, характером подстилающей
поверхности и открытостью места установки приборов. Среднее
годовое поле атмосферного давления характеризуется направлен­
ностью изобар с запада-ю го-запада на во сто к-сев ер о-во сто к, что
должно (согласно барическому закону ветра) обусловливать пре­
обладание южных и юго-западных ветров. В летний ж е период изо­
бары направлены с северо-запада на юго-восток, поэтому должна
увеличиваться повторяемость северо-западных ветров.
По данным метеорологической станции Казань, опорная, на
высоте 12,5 м от земли в среднем за год преобладают южные вет­
32
19
ры, несколько реже наблюдаются юго-восточные и западные. Н аи­
меньшей ж е повторяемостью отличаются восточные и северо-восточ­
ные ветры (рис. 8) .
П реобладание южных ветров наиболее отчетливо выражено в пе­
риод с ноября по апрель (табл. 20). В мае — августе возрастает
повторяемость западных, северных и северо-западных ветров.
Таблица 20
С ре д н я я с к о р о с т ь (м /с ) и п ов т ор я е м ост ь ( % ) ветра
п о н ап равл ен и ям , п ов т ор я е м ост ь штилей
М есяц
I
11
ш
JV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
X II
Год
103
ю
ЮЗ
3
сз
4,2
5 ,0
5,7
4,8
4,8
3,8
6
19
27
12
12
8
4,1
4,7
5 ,0
5,3
4,6
4,7
3 ,6
6
8
23
27
10
9
7
4 ,8
4,5
4,2
4 ,9
5 ,3
4,6
4 ,7
4,5
10
3
8
17
24
13
12
8
4,4
4 ,3
4 ,0
4 ,4
4,2
4,0
4,2
4,3
11
8
8
17
20
13
14
9
4 ,6
4,3
4,5
4 ,2
4 ,3
4,4
4,6
4,6
14
11
10
12
15
10
15
13
4 ,3
3 ,8
3 ,7
3,7
3,6
3,9
4 ,2
4 .4
15
10
9
10
12
12
17
15
3;8
3,6
3,9
3 ,3
3,3
3,2
4 ,0
4,2
15
13
II
10
10
8
15
18
3 ,6
3 ,9
3 ,9
3 ,8
3,5
3 ,4
4,1
3 ,7
14
12
13
13
11
9
13
15
4,3
3,4
3,5
4 ,0
4 ,0
4 ,2
4,6
4 ,4
11
6
6
И
19
15
16
16
0 ,9
4 ,8
4,1
4;4
4 ,5
4,6
4 ,9
4 ,8
9
5
6
10
18
17
19
16
4,3
4,2
4,2
4 ,6
5,1
4,6
4 ,7
4,3
9
6
6
14
23
15
16
11
4,2
4 ,6
3 ,9
5,3
5 ,4
5,0
4 ,8
4 ,2
7
5
5
18
27
15
14
9
4 ,2
4,1
4,1
4 ,4
4 ,5
4,3
4,5
4 ,2
12
8
8
15
19
12
14
12
с
СВ
В
3,8
4,2
11
5
3 ,7
10
П ри м е ч а н и е.
торяе м ост ь .
3
З а к а з Ла 64S
П е р в ая ст рок а — ск ор ост ь
ветра,
1IT1U1,
вторая
Средняя
скорость
4,5
7
4,5
7
4.7
8
4,2
9
4,4
6
4 ,0
9
3,7
12
3 ,7
12
4 ,0
10
4,6
7
4,5
6
4,7
6
4,3
8
ст рок а — п ов­
33
Рис. 8. Повторяемость (%) различных направлю
ний ветра за год.
В сентябре — октябре преобладают ветры южного и западного на­
правлений. Годовой ход повторяемости основных направлений
ветра иллюстрируется рис. 9.
Следует отметить, что зимой существенных изменений в повто­
ряемости направлений ветра в течение суток не происходит; летом
же от ночи ко дню возрастает частота
западного и уменьшается частота вос­
точного склонового ветра [45].
,,,
Данные аэрологической станции К а­
зань, гмс свидетельствуют о том, (табл. 1
приложения), что с высотой в слбе от
поверхности земли до I км происходит
изменение в режиме направлений вдтра:
в частности,, увеличивается
повторяе­
мость западных ветров на высотах 0,5
и 1 км в среднем за.го д ; в летние меся­
цы наибольшую повторяемость на всех
высотах имеют северные или северо-за­
падные ветры.
;
Средние скорости ветра в Каз,ани
невелики (см. табл.. 20). Так, средняя
годовая скорость на высоте 12,5 м равна
Рис. 9. Годовой ход повторяемости Р ветров раз­
личного направления.
г ■;
'4,3 м/с,, а средние месячные скорости изменяются от 3,7 м/с в июле
и августе до 4,7 м/с в марте и декабре; т. е. зимний период харак­
теризуется более сильными ветрами, чем летний (рис; 10). Н аи­
большие средние скорости зимой отмечаются при южных ветрах,
а летом —• при северо-западных и западных.
М аксимум повторяемости штилей приходится на летние меся­
цы '(июль, август), ночью, они наблюдаются чаще, чем днем, Это
относится и к слабым ветрам ( t/ < 3 м /с), тогда как повторяемость
.34
V H lC
Рис. 10. Годовой ход скорости ветра
в 1 ч {/), 13 ч {2) и за сутки (3).
Таблица 21
Средняя месячная и годовая скорость ветра (м/с) в различные часы суток
Время,
ч
1
1
II
III
IV
V
VI
VII
4,8
4,3
4,4
4,1
4,6
5,6
4,4
3,4
3,5
2,7
3,6
4,9
2,5
7
4,7
13
19
5,1
4,6
5,2
4,3
4,0
4,3
5,2
5,7
4,2
3,7
3,6
VIII
IX
3,4
3,3
2,9
3,4
3,8
4,7
3,3
4,8
3,0
X
XI
XII
Год
4,4
4,4
4,3
4,8
4,8
3,8
4,1
5,5
4,4
5,4
5,2
4,1
4,9
4,4
5,2
3,3
4,7
4,0
Таблица 22
Повторяемость (% ) скорости ветра по градациям
Месяц
Скорость, м £
0 -1
2 -3
4 -5
I
15,9
23,2
11
18,7
17,6
20,0
14,5
20,1
22,6
22,4
26,8
26,1
30,1
22,1
31,3
23,7
19,0
30,5
28,7
26,0
27,1
25,6
111
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XII
12,7
13,4
15,3
Год
17,7
XI
27,9
23,6
26,4
6 -7
8 -9
\
ю - п | 12-13
14-15 [ 16-17
24,7
25,8
18,9
19,1
9,1
8,9
3,3
2,5
3,3
1,5
0,7
0,5
25,1
27,4
29,9
17,1
10,8
15,3
18,4
13,8
7,1
7,9
2,6
2,2
1,6
3,2
1,0
1,2
0,4
0,9
0,2
0,2
0,1
13,7
14,7
3,4
4,2
27,5
19,3
5,4
28,0
20,5
17,4
9,1
8,8
19,0
8,5
17,3
7,3
1,9
30,5
27,3
26,6
27,3
4,0
1,0
0,6
18-19
0,7
0,2
0,3
0,2
0.1
0,1
0,2
0,2
0,5
0,3
0,05
1,2
2,4
0,2
0,2
0,1
0,3
0,2
2,2
1,2
2,2
3.0
2,8
0,3
0,6
0,5
1,5
0,3
0,2
0,4
0.1
0,05
0,05
35'
более сильных ветров, наоборот, возрастает в дневные часы.
Суточный ход скорости ветра хорошо выражен в теплое время
года и слабо — в холодное: дневные скорости больше ночных ле­
том в среднем на 2,2 м/с, зимой — на 0,5—0,9 м/с (табл. 21).
В течение всего года преобладают ветры скоростью 2—5 м/с, их
повторяемость составляет 48—61 %, максимум приходится на лето
•
60
i 40*
; О
! • /
Рис. II. Годовой ход повто­
ряемости Р различных ско­
ростей ветра.
ill
Маль
Январь
С
Рис. 12. Повторяемость (%) ветров различной скорости по направленкЯкМ.
v м/с: 1) 0 -1 , 2) 2 -5 , 3) 6-^9, 4) 10-13, 5) 6 -9 , 6) 10-13, 7) 14-20;
36
'(табл. 22). Очень слабые ветры (и = 0 ...1 м/с) отмечаются в 13—
2 4 % случаев (рис. 11). Повторяемость более сильных ветров
уменьшается по мере увеличения их скорости, причем летом быст­
рее, чем зимой. Так, скорости ветра более 7 м/с бывают примерно
в 4— 18 % случаев.
Наибольшие скорости характерны обычно для преобладающих
направлений ветра: зимой для южных и юго-восточных, летом —
для северных и северо-западных (рис. 12).
В К азани в среднем за год бывает 9 дней с сильным ветром
15 м /с). Сильные ветры возникают в зонах высоких бариче­
ских градиентов при интенсивном развитии циклонической и антиТаблица 23
Число дней с сильным ветром (v > 1 5 м/с)
I
Число дней
и
1,3 0,5
Среднее
Наибольшее 9
6
Год . . . .
II I
IV
V
VI
VH
V III
IX
Ы
7
0,5
1,0
6
0,9
4
0,5
4
0,2
2
0,4
4
9,0
7,7
8,7
5,4
3,7
3,7
6,2
X
XII
XI
Год
0,5 0,6
1.0 9
4
4
7
3
26
1971 1970 1950 1952, 1941 1939, 1949 1949, 1977 1972, 1973, 1975 1977
1940,
1950
1968
1977 1977
1946
Среднее при
v > 8 м/с
9,3
8,4
9,0
89
9,0 89
Таблица 24
Повторяемость (% ) сильных ветров ( v > t5 м/с) по направлениям
Месяц
1
. II
с
ЮВ
ю
8
26
25
69
34
27
18
9
9
20
100
20
СВ
в
III
17
9
IV
V
10
10
VI
VII
25
25
V III
100
.IX
29
X
XI
20
,
14
14
XII
22
19
14
12
7
25
13
Год
15
9
5
16
юз
3
СЗ
5
8
8
28
20
20
50
29
14
0
20
40
20
6
7
6
10
6
9
36
19
30
14
37
Таблица 25
Различные характеристики скорости ветра (м/с)
Лето
Осень
Год
4,0
3,3
4,4
3,9
0,7
0,6
0,6
0,4
0,3
0,9
0,9
0,7
0,7
0,6
0.4
1.7
1,4
0,9
1,0
1,0
1.0
0,9
1.6 2,0
1,3
1,6
1.2
1.3
1.0
1,2
1,0
16
19
18
24
20
28
20
28
20
24
24
18
20
18
25
20
28
24
28
15
18
19
22
21
22
19
18
22
22
X
XI
XII
3,2
3,6
4,3
4,4
4,5
4 ,3
0,5
0,6
0,6
0,4
0,5
0,7
0,6
0,6
0,7
0,7
0,7
0,7
1.4
1.2
1.3
1,2
1.4
1.0
1,2
1,3
0,9
1.5
1.1
20
24
18
20
17
20
17
25
15
20
22
18
19
16
14
И
ш
IV
V
Vi
VII VIII
4,4
4,2
4,2
3,9
4,0
3.4
3,1
...........................................
0,8
0,7
0,7
0,5
0,6
0,5
среднее квадратическое .................
1.0
0,8
0,9
0,7
0,7
наибольшее полож ительное . . .
2,4
1,4
1,6
1.4
наибольшее отрицательное
2,0
1.8
1,9
Максимальная скорость (в знамена­
теле при поры вах).................................. 20
24
Расчетная максимальная
скорость
5%-ной обеспеченности (1946'— 1960) 20
21
Средняя скорость ..................................
Зима
IX
I
Характеристика
Весна
ХИ-Ш IV-V
VI—IX X -X I
Возможные отклонения:
среднее
±
. . .
циклонической деятельности. Они чащ е отмечаются в декабре, ян­
варе, марте и мае. В отдельные годы в эти месяцы их число со­
ставляет по 6—9 дней (табл. 23). Сравнительно редко сильные
ветры наблюдаются в августе и сентябре — в среднем 4 раза
в 10 лет. В течение года сильными чаще всего бывают южные
ветры, а в августе обычно — северные (табл. 24).
Средняя суммарная продолжительность сильных ветров за ме­
сяц колеблется от 1 дня летом до 2 дней зимой, максимальная —
от 1 дня (июль — сентябрь) до 5 дней (февраль, нояб рь). Непре­
рывная продолжительность сильного ветра в 85 % случаев за год
составляет 1—5 ч и в 13% случаев — 6— 10 ч. Наибольш ая его
продолжительность доходит до 16 ч в ноябре, несколько меньше
она с февраля по май и в декабре — 9^-12 ч; в августе и сентябре
она уменьшается примерно до 3 ч. Более длительными являю тся
южные и юго-восточные ветры [27].
По наблюдениям за ветром в определенные сроки (в 1936—
1965 гг. — 4 раза в сутки с 1966 г. — 8 раз) были зафиксированы
значения наибольших скоростей ветра, приводимые в табл. 25 и 26,
которые, очевидно, являю тся несколько заниженными из-за отсут­
ствия данных между сроками. М аксимальные скорости ю го-запад­
ного ветра в Казани (ст. Казань, университет) по данным анеморумбографа достигали порывами 38—40 м/с (22 марта 1929 г. и в
ночь на 24 сентября 1935 г.). Ветры такой силы возникают Очень
редко, но сильные ветры меньших скоростей, наносящие ущерб
народному хозяйству или затрудняющие проведение различных раТаблица 26
Максимальная скорость ветра (м/с) по направлениям
Ме­
сяц
с
всв
ссв
СВ
I 12
14
12
10
17
16
18
9
14
14
16
12
14
10
17
12
12
14
II
III
IV 14
V 14
\ VI
V II
V III
IX
12
10
17
14
X 14
XI
1В
хи
20
Год 20
17
17
10
12
17
14
18
17
18
12
12
9
9
9
в
10 Ю З
103
310 3
3
зсз
сз
ссз
1>
10
12
f-W
12
17
14
14
20
10
12
17
14
20
17
14
14
10
12
18
16
14
12
17
10
14
9
17
10
12
12
9
9
17
10
16
16
14
14
14
12
15
14
14
14
12
17
14
14
14
14
20
12
14
15
14
16
12
14 12
16
12
8
10
12
12
10
17
10
10
17
14
18
12
12
12
14
12
12
20
12
17
17
20
17
Ю
12
14
12
9
18
ВЮВ ЮВ ЮЮВ
7
10
8
12
10
12
14
10
9
8
9
8
9
10
16
17
9
'14
12
10
14
14
18
17
12
10
12
17
18
14
14
17
14
17
16
17
12
20
17
20
20
12
14
17
10
10
9
9
14
14
17
12
11
12
12
12
10
17
12
16
12
12
14
17
17
10
14
12
17
14
14
12
17
18
17
16
20
39
бот, наблюдаются ежегодно. К ак показывают расчеты, наибольшие
•скорости ветра, возможные 1 раз в год, в 5, 10, 15 и 20 лет, для
Казани равны соответственно: 18, 20, 21, 22 и 23 м/с с усилением
при порывах примерно на 5 м/с [45].
Н а высоте 1 км скорость ветра увеличивается в среднем в 2 ра­
за по отношению к приземной скорости, причем наиболее значи­
тельно она возрастает до высоты 200 м — в среднем в 1,7 раза
Таблица 27
Максимальная скорость ветра (м /с) на различных высотах
Высота, м
3 |
П
III
IV
V
VI
VEI
VIM
IX
X
XI
XII |
!
Год
23
23
38
100
38
33
25
32
22
21
20
33
22
32
200
30
29
24
29
24
26
20
26
23
28
25
23
30
500
35
35
29
28
25
36
25
26
30
31
28
28
36
Таблица 28
Средняя (-/) и наибольшая (2 ) непрерывная продолжительность (ч)
ветра различной скорости
Скорость
ветра, м/с
Ш
II
I
1
1
2
IV
VI
1
2
1
2
1
2
2
0— 1
8,9
85
8,6
83
8,6
62
6,5
42
5,4
34
6,4
28
<2
10,9
99
10,9
84
11,3
96
8,0
52
8,2
45
8,5
60
<3
12,3
192
15,6
205
16,6
189
10,6
86
13,0
66
12,7
68
<4
18,0
233
19,8
247
25,6
227
16,0
126
17,9
97
19,3
91
114
11,3
196
8,8
60
8,2
88
5,9
39
>5
13,3
192
12,3
>8
7,2
56
7,6
47
7,6
45
7,9
27
4,5
28
3,1
13
>12
3,7
19
5,9
18
5,7
19
6,2
18
2,3
3
17
3
>16
1,1
2
4,4
10
3,0
6
Скорость
ветра, м/с
VII
1
2
1
X
IX
VIH
2
*
2
/
XI
2
*
хн
1 2
1
2
0— 1
7,3
65
7,3
48
7.2
58
6,6
37
6,5
45
8,4
87
<2
9,5
86
9,8
74
9,3
75
8,3
73
7,7
51
10,8
108
<3
16,3
141
18,5
128
12,7
168
11,1
123
15,9
314
17,4
184
11,7
15,2
140
158
188
17,3
256
<4
21,6
160
21,0
20,0
329
>5
6,5
67
5,5
49
6,8
72
11,1
69
13,0
69
13,4
176
>8
4,2
30
3,4
16
3,9
27
6,2
£6
6,4
34
7,6
56
>12
1,0
1
1,0
I
2,2
5
4,6
21
5,3
15
5,5
18
3,7
6
1,и
1
1,0
О
г)
>16
1
40
V
2
[27, 28]. В слое до 100 м в зимние месяцы увеличение скорости
происходит слабее, чем в другие, что связано с инверсией темпе­
ратуры в приземном слое воздуха. Н а высотах 3 и 5 км скорость
ветра больше приземной соответственно в 2,5 и 3 раза. Данный ха­
рактер распределения скорости ветра с высотой обусловлен глав­
ным образом влиянием шероховатости земной поверхности и тур­
булентности, а такж е сезонными изменениями структуры бариче­
ского поля.
В табл. 27 приведены максимальные скорости ветра, .наблюдав­
шиеся на различных высотах на окраине города. Наиболее силь­
ными на высотах являю тся юго-западные и северо-западные ветры.
Непрерывная продолжительность ветров разной скорости не­
одинакова. В табл. 28 приведены ориентировочные данные о не­
прерывной продолжительности ветра, полученные по наблюдени­
ям за восемь сроков на ст. Казань, опорная за период 1966— 1975 гг.
Из нее видно, что очень слабые ветры ( v = 0...1 м/с) сохраняются
в среднем в течение 6—9 ч, а иногда могут продолжаться до 3 су­
ток. Средняя длительность ветров скоростью не более 4 м/с колеб­
лется в течение года в пределах 15—25 ч за месяц. В отдельных
случаях продолжительность таких ветров может достигать 1 1 —
14 суток. Усиления ветра обычно происходят на менее продолжи­
тельное время. Так, ветер скоростью 8 м/с и более наблюдается
в среднем 3—7 ч, а скоростью 12 м/с и б о л ее— 1—6 ч. В отдель­
ных случаях наибольш ая продолжительность первых из них зимой
может доходить до 2 суток, летом она меньше.
Очень слабые ветры ( v = 0 . . J м/с) наиболее характерны, для
летнего периода, суммарная продолжительность составляет в сред­
нем 180—220 ч за месяц, а в отдельные годы может доходить до
250—340 ч (табл. 29).
Таблица 2У
\
Средняя и наибольшая суммарная продолжительность (ч, %)
очень слабого ветра (v = 0...1 м/с)
I
Продолжи­
тельность
ч
Средняя . .
Н а ибо л ьшая
Год . . . .
175
271
1972
Продолжитель­
ность
Средняя
. . .
Наибольшая
Г о д ..............
1Н
II
| *
ч
к
9
145
230
1939
ч
183
292
1956
9
273
1973
V III
ч
1
174
S
IV
123
225
1972
10
ч
к
175
264
9
1970
| К
7
V!
| к
ч
1975
%
ч
114
6
102
291
178
1974
1971
ч
%
|
XII
*
■<
5
135
279
1939
%
224 12
337
1974
180 10
247
1972
XI
Ч
. VII
и
8
139
256
X
IX
%
V
■
■ Год
| "к
7
ч
1869
2637
1974
41
4. ТЕРМ И Ч ЕС К И Й
РЕЖ И М
4.1. Температура воздуха
Термический режим определяется условиями радиации и циркуля­
ции атмосферы в сочетании с характером подстилающей поверх­
ности, высотой места над уровнем моря, формой рельефа. Большое
значение в условиях К азани имеет удаленность района от морей
и океанов, вследствие чего возрастает континентальность климата.
tX
-
Годовой ход температуры. Основной характеристикой термиче­
ского режима служ ат средние месячные и годовые температуры,
воздуха. Д ля Казани они приведены на рис. 13 и в табл. 30.
Средняя годовая температура воздуха в Казани положительная
и составляет 3,8°С, что почти на 1 °С выше, чем на загород­
ной ст. Казань, опорная. Д иапазон колебаний средней годовой
температуры воздуха — от 1,4 °С (1908, 1941 гг.) до 6,2 °С (1975 г.).
Ввиду того что Казань находится в умеренном поясе, отличаю­
щемся активной циркуляцией атмосферы, температурные условия
характеризуются здесь большой изменчивостью от года к году.
Это проявляется не только в средних суточных значениях темпе­
ратуры воздуха^ но и в средних месячных величинах.
Так, в январе — самом холодном месяце года — средняя много­
летняя температура воздуха составляет — 12,8°С. В 1949 г. о н а 1
поднялась до —5,1 °С, а в отдельные дни, как это было в 1971 г.,
по улицам города бежали ручьи, так как показания термометра
достигали 4,1 °С. Самый холодный январь был отмечен в 1891 г.,
когда средняя месячная температура составила —21,2 °С*. Очень
холодным был январь 1942 г. (—20,7 °С) и декабрь 1978 г.
(— 17,1 °С), когда в отдельные дни этих месяцев минимальная тем­
пература воздуха опускалась до рекордной отметки —44 °С.
*
По данным более ранних
наблюдений,
в 1813 г. (—22,0 °С), в 1848 и 1850 гг. (—21,9 °С ).
42;
холодные
январи
отмечались-
Таблица
30
Средняя месячная и годовая температура воздуха (°С)
хп
Год
2 ,0
-2 ,8
6,2
1935,
1974
1923
1960
1975
11,6
3,9
—3,6
—9,8
3,8
1,3
1,4
2,0
2,0
2,7
1.0
16,1
14,0
7,2
— 1,8
-1 0 ,8
— 17,1
1,4
1926
1980
1884
1976
1891
1978
1908,
1941
X
XI
16,7
8,7
1972
1957
20,0
17,8
1,1
1,5
6,4
13,6
1918
1930
[
п
in
IV
V
V!
V II
V !!!
IX
Наиболее высокая
- 5 ,1
—4,6
0 ,2
11,6
18,4
23,1
24,0
23,4
Г о д .............................
1949
1914
1975
1975
1936,
1957
1948
1931
.....................
-— 12,8
— 11,9
- 5 ,7
4,4
13,1
17,8
.................................
2,6
2,9
2,2
2,2
1,8
Наиболее низкая . . — 21,2
— 20,2
—12,3
— 1,2
1891
1954
1898
1923
Температура юэдуха
Средняя
о
Г-од . .
В самом теплом месяце года — июле — средняя многолетняя
температура равна 20,0 °С. Наиболее холодным (16,1 °С) был
июль 1926 г.*, а наиболее жарким (24,0 °С) — июль 1931 г. В не­
которые июльские дни 1971 г. ртутный столбик термометра подни­
мался до 38 °С, а в 1891, 1914 гг., наоборот, понижался до 4,6 °С.
Следует отметить, что довольно часто наблюдаются годы, ког­
да февраль и декабрь бывают холоднее января, а июнь и август
теплее июля. Январь как самый холодный месяц года за рассм ат­
риваемый 100-летний период наблюдений, отмечался примерно
в 39 % лет, февраль — в 37 % и декабрь — в 24 % лет. Что каса­
ется летних месяцев, то июль бывает самым теплым в 72 % лет,
июнь — в 12 % и август — в 16 % лет.
Большие контрасты температуры воздуха отмечаются в Казани
в переходные сезоны года, особенно весной. Так, например, сред­
няя температура воздуха в мае 1906 и 1957 гг. составляла 18,4 °С,
тогда как в 1918 г. — всего лишь 6,4 °С. М аксимальные значения
температуры в отдельные дни этого месяца колебались от 18,6 °С
в 1978 г. до 33,4 °С в 1921 г. В сентябре при средней многолетней
температуре 11,6°С наиболее низкая средняя температура 7,2 °С
наблю далась в 1884 г., наиболее высокая 16,7 °С — в 1957 г. В от­
дельные дни сентября максимальные значения температуры возду­
ха колебались от 18,6 до 32,3 °С. Следовательно, в отдельные годы
термический режим мая и сентября носит типичный летний харак­
тер, что обусловливается устойчивостью антициклонических про­
цессов в эти годы.
Общее представление о годовом ходе температуры дает рис. 13.
Кривые средних месячных температур на этом рисунке хорошо
иллюстрируют континентальный тип местного климата.
Изменения температуры воздуха по средним месячным значе­
ниям от месяца к месяцу неодинаковы. Так, от января к февралю
изменение температуры воздуха незначительно, оно равно 1 °С.
Повышение температуры февраля на 1 °С происходит главным
образом за счет увеличения продолжительности дня и, как след­
ствие, более высоких дневных температур. От февраля к марту
температура повышается на 6 °С, а от марта к апрелю — на 10 °С.
Затем от апреля до августа рост температуры постепенно зам ед­
ляется и составляет 9°С между апрелем и маем и 2°С между
июнем и июлем, июлем и августом. Д алее снова наблю дается
рост: от 6 °С между августом и сентябрем до 7—8 °С между сен­
тябрем и ноябрем, ноябрем и декабрем.
Таким образом, изменение температуры от месяца к месяцу
особенно выражено в переходные периоды, причем повышение тем­
пературы воздуха весной происходит интенсивнее, чем ее пониже­
ние осенью.
Средние месячные температуры воздуха даю т нам общую ха­
рактеристику ее годового хода, но мало что говорят об изменчи­
*
По данным более ранних наблюдений, холодные июли отмечались в 1834 г.
(16,0°С) и в 1837 г. (15,7°С).
.44
вости температуры от года к году, которая бывает весьма значи­
тельной в зависимости от циркуляции атмосферы. Поэтому для
характеристики средних месячных температур воздуха используют
средние квадратические отклонения о температуры (см. табл. 30).
Так как распределение средних месячных температур близко
к нормальному, то можно считать, что в пределах tdr2u уклады ­
вается около 95 % всех значений. К ак свидетельствуют данные
табл. 30, наибольшей изменчивостью отличается температурный
режим зимних месяцев: февраль ( а —2,9), декабрь ( а = 2 ,7 ) и ян­
варь (сг— 2,6). Следовательно, если средняя месячная температу­
ра января — 12,8 °С, то с 95 %-ной вероятностью можно считать,
что наиболее высокая средняя температура января не превысит
—7,6 °С, а наиболее низкая не опустится ниже — 18 °С. При сред­
ней температуре июня 17,8 °С и 0 = 1, 1, с той ж е вероятностью,
средняя температура не опустится ниже 15,6 °С и не поднимется
выше 20 °С. В теплый период года изменчивость средних месячных
температур воздуха в 1,5—2,5 раза меньше, чем в холодный, что
свидетельствует о большей зависимости средних температур от
особенностей и характера циркуляции атмосферы в холодный пе­
риод, года.
Экстремальная температура воздуха.
Д л я решения многих
практических вопросов большое значение имеют максимальные
и минимальные температуры воздуха, данные о которых приведе­
ны в табл. 31—34. При использовании данных этих таблиц необ­
ходимо учитывать, что в пониженной части города (особенно в ЛеТаблица 3 /
Средний минимум температуры воздуха (°С)
Характеристика
Наиболее
высокий
.....................................
Г о д .................................................................
I
11
—7,6 —8,2
1949 1914
Hi
IV
—2,4 7,6
1975 1975
— 16,3 — 15,7 —9,5 0,4
Наиболее низкий .......................................... —25,2 —24,4 — 17,0 —5,6
1954 1898 1896
1891
Г о д ..................................................................
Характеристика
Наиболее высокий .....................................
Г о д ..................................................................
Средний ..........................................................
V
VI
12,2
17,8
1948
12,6
8,4
1957
7,9
3,9
1918
1930
XI
XII
V II
V !ll
IX
X
37,8
1954
16,6
1972
13,1
12,5
1957
7,8
5,7
1905
- 0 ,1 —4,5
1923 I960
11,0
I9S9
4,4
1,1
- 4 ,2
- 5 , 8 —12,8
—14,4 —22,9
1939
1976
Наиболее низкий ..........................................
14,8
11,7
Год '■i ..............................................................
1926
1891
1955
45
нинском районе) и пригородах минимальные температуры могут
быть ниже, чем в центральной части города (ст. Казань, универ­
ситет) , на 4—6 °С..
Ежегодно в январе и феврале можно ожидать 1 день с мини­
мальной температурой ниже — 30 °С. Средний минимум в эти ме­
сяцы составляет — 16,3 °С и — 15,7°С (табл. 31). В наиболее хо­
лодные зимы средняя минимальная температура опускается до
—25,2 °С в январе и до —24,4 °С в феврале. При интенсивных
вторжениях холодного воздуха и прояснениях, усиливающих про­
цесс местного радиационного выхолаживания, абсолютный мини­
мум может достигать —44 °С (табл. 32).
Таблица 32
Абсолютный минимум температуры воздуха (°С)
I
Характеристика
Наиболее в ы с о к и й ................ ....
1 11
ш
— 13,4 — 17,5 — 11,4
Г о д .................................................................
1949
1935
I97S
IV
V
V!
0,1
8,9
11,5
1951
1908
1919
Средний .......................................................... —22,9 — 27,9 —20,9 — 8,3
0,1
4,8
Наиболее низкий ......................................... —44,2 - 3 7 ,1 - 3 0 , 7 — 18,9 - 6 , 5 — 1,4
Г о д .................................................................. 1942 1930 1902 1896 1918 1892
| VII
| VIII
Наиболее высоки» .....................................
13,7
Г о д ..................................................................
1974
С р е д н и й ............................................. . . .
8,8
Наиболее низкий .........................................
Г о д ..................................................................
Характеристика
1 *Х
Х
11,4
4,5
—0,2
1941
1940
1955
6,6
0,4
4,6
1,7
—5,4
1891,
1914
1900
1901
—7,3
XI
ХИ
— 6,5 — 12,5
1926
1960
- 1 6 ,9 - 2 5 ,9
—23,4 - 3 0 ,3 —44,0
1920
1895
1978
Обеспеченность различных зш 1чений абсолютного го дового минимума в Казани следующая:
Обеспеченность, % . . .
5
10
25
50
75
90'
95
Абсолютный минимум,1°С .< — 40 < —38 < —36 < —3431 scC—29 < —28
Обеспеченность абсолютного минимума температуры в году
ниже —40 °С и выше — 28 °С не превышает 5 %, т. е. такие тем­
пературы могут наблю даться не более 1 раза в 20 лет.
В отдельные наиболее холодные годы температура воздуха
может понижаться до отрицательных значений во все месяцы го­
да, за исключением июля и августа. З а весь рассмотренный период
наблюдений абсолютный минимум не опускался ниже 4,6 °С в июле
(1891, 1914 гг.) и 1,7 °С — в августе (1900 г.).
46
Таблица 33
Средний максимум температуры воздуха (°С)
,v
V
VI
—2,2 — 1,6
16,6
25,4
30,3
1971
1975
9,6
3,0
1У21
19,0
1921
24,0
11,6
19,0
1929
1918
1941
XII
I
Характеристика
п
ш
3,7
1914
1975
Год . .
—9,2 - 8 , 3 — 1,4
Средний
Наиболее низкий ......................................... — 17,2 — 16,1 —8,0
1942, 1954 1898
Год . .
1969
Наиболее высокий .....................................
Наиболее
Год
В Ы С О К И Й ......................
. .
Средний
Наиболее
Год . .
VIII
IX
X
XI
30,2
1931
30,2
23,6
1972
1938
13,5
1896
1923
25,8
21,4
23,7
16,8
18,5
1980
13,6
1955,
1958
| V II
Характеристика
н и з к и й ............................................
1956
4,2 - 1 , 3
7,3 - 0 , 6
1,3 - 7 ,3
1976
1919
1960
—6,4
- 1 3 ,8
1955
Таблица 34
Абсолютный максимум температуры воздуха (°С)
Характеристика
1
11
ш
IV
V
VI
Наиболее высокий .....................................
4,1
1971
4,0
13,2
30,7
33,4
1947
1977
5,4
1950
1921
37,5
1921
19,8
28,2
32,0
0,0
1959
9,5
1941
18,6
26,2
1978
1928
X
XI
XII
6,1
1979
Год
..................................................................
0,2
0,6
Наиболее низкий ......................................... - 6 , 6 — 8,9
Г о д .................................................................. 1969 1956
Средний .........................................................
Хара ктеристика
VII
V lif
IX
Наиболее высокий ............................. . .
38,1
1971
37,7
32,3
24,1
1926
1974
15,5
1927
32,5
25,7
31,7
15,9
7,2
Наиболее низкий .........................................
1951
25,7
18,4
Г о д ..................................................................
1955
1958
1976
Г о д ..................................................................
С р е д н и й .........................................................
24,8
1980
,
1,7
- 5 ,1
1919 1927,
7,0 —1,4
47
В теплые зимы самые низкие температуры воздуха, которые на­
блюдались в отдельные дни, были не ниже — 12,5 °С в декабре
(1960 г.), — 13,4 °С в январе (1949 г.) и — 17,5°С в феврале
(1935 г.).
М аксимальные значения температуры воздуха отмечаются, как
правило, в пасмурные дни зимой и ясные летом. Средний макси­
мум температуры воздуха в зимние месяцы (декабрь — февраль)
колеблется от —6 до —9 °С, а летом (июнь — август) не опускает­
ся ниже 24—26 °С (табл. 33). Абсолютные максимумы температу­
ры зимой положительные; 4°С в январе, феврале и 6 °С в декабре
(табл. 34). Следует отметить, что амплитуда абсолютных темпе­
ратур в декабре наибольшая в году и составляет 50 °С.
Среднее число дней с максимальной температурой выше 30 °С
составляет более 10 дней за год, в основном такие температуры
отмечаются с июня по август. В это ж е время года в отдельные
дни воздух прогревается до 37—38 °С. Иногда в прохладный лет­
ний сезон абсолютный максимум температуры не превышает
25—26 °С.
Обеспеченность различных значений абсолютного годового м ак­
симума температуры воздуха в Казани следующая:
Обесиечениость, % .................................
95
Абсолютный максимум, ° С .................> 2 9
90
> 31
75
50
25
10
5
>33
>35
>36
>37
>38
Обеспеченность абсолютного максимума температуры воздуха
в году ниже 29 °С и выше 38 °С составляет 5 %, т. е. такие тем ­
пературы могут наблю даться не чаще 1 раза в 20 лет.
Высокие температуры воздуха в сочетании с низкой влаж ­
ностью и длительным бездождьем приводят к засухе. Главной при­
чиной засух являю тся длительно действующие антициклонические
процессы. По данным Н. В. Колобова, с 1884 по 1963 г. (80 лет)
в Татарии отмечено 26 засушливых лет, что составляет 32 % рас­
сматриваемого периода. Определенной закономерности в чередо­
вании засушливых лет не установлено.
Суточный ход температуры воздуха. Д л я успешного решения
ряда практических задач, в том числе и прогноза погоды, большое
значение имеет такая характеристика, как суточный ход темпера­
туры воздуха. Одной из основных характеристик суточного хода
температуры воздуха является суточная амплитуда, отличающаяся
большой чувствительностью к общеклиматическим и микроклима­
тическим различиям.
В табл. 5 приложения приведены средние значения температу­
ры воздуха в различные часы суток, а .н а рис. 14 дан график су­
точного хода температуры воздуха для центральных месяцев
сезона года.
По средним многолетним данным суточная амплитуда темпе­
ратуры в зимние месяцы составляет 1,5—3 °С. От февраля к июню
амплитуда плавно увеличивается примерно на 1,5—2°С от месяца
к месяцу, достигая максимума в июне — около 9 °С. Затем про­
48
исходит такое ж е уменьшение суточной амплитуды до декабря.
Таким образом, суточная амплитуда температуры воздуха имеет
четко выраженный годовой ход.
На графике суточного хода температуры воздуха (см. рис. 14)
для центральных месяцев сезонов года видно, что зимой и осенью
■суточный ход выражен слабо. Наиболее отчетливо он выражен
t °с
-13
-/4
Рис. 14. Суточный ход температуры t воз­
духа, Казань, опорная.
1
13
17
21
1ч
Таблица 36
Средняя суточная амплитуда температуры воздуха (°С) при различном-,
состоянии неба (по нижней облачности)
Состояние неба
Я с н о .................................
Л о л у я с н о .........................
П а с м у р н о .........................
| '
i
11 ш
IV
V
V,
VH VIII I IX
X
IX ,
7,2
8,8 10,2 1 0 ,2 1 3 ,0 13,6 113,0 13,1! 12,9 9,7 6,9
7,2
7,8
7,7
7,3
5,2
5,9
5,1
4 9 7,4
4,9
9,9 10,9 10,3
6,7
6,6
ХП
6,4
9,8
8,6 6,4 5,9
7,3
6,2
5,6 4,4 4,1
4,7
в апреле и июле. В суточном ходе температуры воздуха наблю дает­
ся один максимум — в послеполуденные часы (14— 16 ч) и один
минимум — утром (зимой в 5—8 ч, летом в 4—5 ч).
. В табл. 35 приведены данные о суточной амплитуде темпера­
туры воздуха при различном состоянии неба. Из таблицы видно,
что разность в значениях средней суточной амплитуды между
ясными и пасмурными сутками имеет довольно хорошо вы раж ен­
ный годовой ход. В декабре и январе (когда продолжительность
дня наименьшая) эти разности невелики, всего 2 °С. Наибольших
значений 6—7°С они достигают в период с июня по сентябрь.
В отдельных случаях при неустойчивой, резко меняющейся погоде
зимой суточные амплитуды могут достигать более 25 °С, а летом- —
более 20 °С.
4
З ак аз №
618
49
Большой интерес представляют данные о датах перехода тем­
пературы воздуха выше и ниже определенных значений и продол­
жительность периода с суточными температурами выше этих прег
делов. Сопоставляя весенние и осенние даты перехода средней
суточной температуры воздуха через 0, 5, 10 и 15 °С (табл. 3 и 4
приложения), можно получить характеристику вегетационного пе­
риода в виде длительности периодов с определенными темпера­
турами.
Переход средней суточной температуры воздуха через 0 °С
весной обычно наблюдается 4 апреля, осенью — 31 октября. Таким
образом, в Казани период с положительными средними суточными
температурами продолжается 209 дней, а ниже 0 ° С — 156 дней.
Отклонения могут составлять около 30 дней. Переход температуры
через —5 °С наблюдается 20 марта и 18 ноября, через — 10 °С
1 марта и 13 декабря.
Весной переход температуры через 5 °С (биологический нуль)
происходит в среднем на две недели позже установления положи­
тельных температур, а осенью — в начале второй декады октября.
Средняя продолжительность периода — 175 дней, наименьшая —
151 день, 95 %-ную обеспеченность имеет продолжительность
в , 158 дней, 10 %-ную обеспеченность — продолжительность в
188 дней.
Переход температуры, через 10 °С соответствует началу и кон­
цу активной вегетации растений. Продолжительность этого периода
в среднем составляет 140 дней; наименьшая продолжительность
короче почти на 30 дней.
Продолжительность периода с температурой выше 15 °С (наи­
более ж аркая часть лета) в среднем составляет 98 дней, а в от­
дельные годы уменьшается до 54 дней.
Колебания продолжительности периода с температурами 0, 5,
10 и 15 °С в значительной степени определяются устойчивостью,
во времени обусловливающих их форм циркуляции атмосферы. По
этой ж е причине из года в год изменяются и даты наступления
весны и осени.
Д ля климата Казани характерны значительные колебания в д а ­
тах начала, окончания, а такж е продолжительности периода с оп­
ределенными температурами. Предельные отклонения от нормы
весенних и осенних дат перехода температуры через 0, 5, 10, 15 °С
в отдельные годы составляют 3—5 недель, как в сторону ранних,
так и более поздних сроков.
Заморозки. Д л я практических целей нередко требуются данные
о заморозках, т. е. понижениях температуры воздуха до отрица­
тельных значений вечером и ночью при положительной температур
ре днем. Особенно опасными являю тся поздние весенние заморозки
в период активной вегетации растений, однако нередко отрицав
тельные последствия вызывают и заморозки, наступающие ранней
осенью. Понижение температуры воздуха возможно и в другое
время суток, оно вызывается вторжением холодных' воздушных
масс, имеющих температуру ниже 0 °С (адвективные заморозки).;
50
Совместное действие адвективного и радиационного факторов
обусловливает адвективно-радиационные заморозки. Этот вид з а ­
морозков наиболее опасен, так как отличается большей интенсивлостью и продолжительностью.
В Казани весенние заморозки в воздухе прекращаются в сред­
нем 2 мая (табл. 36). Однако в отдельные годы они могут прекраТаблица 36
Даты первого и последнего заморозка различной вероятности
Самая
Сред­
ранняя
няя
дата дата, год
Заморозок
. . .
3 X
Последний . .
2 V
Первый
Вероятности {?<>) заморозка п ука­
занные н более ранние даты
Самая поздняя
дата, год
53
75
9)
20 IX 26 IX
3 х
10 X
16 X
10 IV
16 IV 23 IV
1921, 1967
2 V
И V
18 V
8 (X
1891
17
25
28 X 19J5
3 VI 1892
щ аться намного раньше или позже этого срока. Например, в 1921
и 1967 гг. последний заморозок был отмечен 10 апреля, а в 1982 г.—
3 июня. Осенью заморозки начинаются в среднем 3 октября, но
в 1891 г. первый заморозок наблю дался почти на месяц раньше
(8 сентября), а в 1905 г. на 25 дней позже (28 октября) средней
даты .
Столь ранние и поздние заморозки бывают, конечно, очень ред­
ко. Об этом свидетельствуют данные табл. 36, характеризующие
вероятность наступления последнего весеннего и первого осеннего
заморозка в те или иные сроки. Так, вероятность последнего з а ­
морозка ранее 16 апреля составляет 1 0 %, т. е. такое возможно
в среднем не чаще 1 раза в 10 лет.
Следует заметить, что даты начала и окончания заморозков
зависят от микрорельефа, защищенности отдельных участков дре­
весной растительностью, наличия водоемов и т. п. Так, вогнутые
формы рельефа и деревья, густо растущие вокруг небольшого участ­
ка земли, способствуют более раннему наступлению и особенно
позднему прекращению ночных заморозков. Выпуклые формы
рельефа, сплошные массивы древесной растительности, водоемы
Таблица 37
Продолжительность безморозного периода (дни) различной обеспеченности
Наимень­
Средняя
шая пропродолжи­ до тжнтель- Год
тельность
гость
' 153
119
1899
Обеспеченность
указанной н большей
продолжительности
Г5 J 30 ) 75
126
132 | 142
1
50 |
153
25 |
164
10 |
5
J
180
174
Наиболь­
шая про­
Год
должи­
тельность
19)
19 )5
влияют в обратном направлении. Отчасти по этой причине средние
даты окончания заморозков, относящиеся к характерным участкам
городской территории, различаются между собой на 3—5 дней.
Продолжительность безморозного периода Казани (табл. 37)
изменяется в довольно широких пределах: от 119 (1899 г.) до 190
дней (1905 г.). Средняя продолжительность безморозного периода
по ст. Казань, университет равна 153 дням. Один раз в 20 лет про­
должительность безморозного периода мол<ет_быть более 180 дней
или менее 126. В понижениях и в пригороде продолжительность
безморозного периода в среднем может быть на 10 дней
короче.
4.2. Температура почвы
Термический режим почвы является важной климатической ха­
рактеристикой, представляющей большой практический интерес
для многих отраслей народного хозяйства, особенно для сельско­
хозяйственного производства.
Поверхность почвы непосредственно поглощает лучистую энер­
гию Солнца, преобразуя ее в тепло. Часть этого тепла затрачива­
ется на нагревание приземного воздуха и на испарение воды, со­
держащ ейся в верхнем слое почвы и в растениях, остальное тепло
передается в глубь почвы.
Н агревание и охлаждение почвы зависят от многих условий:
от физических свойств почвы (тип, механический состав, структу­
ра и т. д.), от характера подстилающей поверхности (оголенная
или покрытая растительностью летом, снегом зимой), от микро­
рельефа.
Тепловой режим почвы имеет суточный и годовой ход.
Все характеристики термического режима почвы получены на
основе материалов наблюдений на ст. Казань, опорная главным
образом за период 1954— 1980 гг.
В холодный период (ноябрь—март) температура на поверхно­
сти почвы (или снега) отрицательная (табл. 38). Ее средние ме­
сячные значения изменяются от —4°С (в ноябре) до — 14°С (в ян­
варе, ф еврале). Наибольшее охлаждение поверхности снега (или
почвы), как и воздуха, приходится на январь, — 5 2 °С. Достаточ­
но низкие значения абсолютных минимумов наблюдаются в декаб­
ре и феврале, —44, —4 5 °С соответственно. Абсолютный максимум
температуры на поверхности почвы зимой достигает 3—5°С.
.Средняя температура на поверхности почвы в холодный, период
ниже температуры воздуха на 1—2°С. Но уж е в начале весны
(в апреле) она мало отличается от температуры воздуха на высоте
2 м, так как сильный нагрев почвы днем компенсируется быстрым
ее охлаждением ночью.
В теплый период года температура поверхности почвы испыты­
вает более значительные колебания. Средняя месячная температу­
ра на поверхности почвы без растительного покрова в июне—ав52
Таблица 3S
Температура почвы (°С) на поверхности и на глубине
Температура на поверхности почвы
М с ;ин
1
II
: •
абсолют­
ный макснуум
срсдннл
средний
МЯкш.чум
срсдшш
минимум
абсолю т­
н ы й M1IIIII-
— 14
— 10
— 19
—52
3
-2 ,3
_8
-2 0
—45
5
_|
— 15
-3 8
-
14
м ум
0.2
1,2
1,6
2,-1
3,2
0,6
2,1
3,1
4,5
5,3
-0 ,7
—0,2
1,3
2,2
3,5
4,4
- 1 ,3
—0,5
0,0
0,8
1,6
2,8
3,6
о,с
0,8
— 1,4
0,1
- 2,8
- 2 ,1
13
- 1,8
0,'1
1!1
—8
IV
3
12
—3
~ - 26
38
1,3
1,2
0,9
0,8
1,3
1,6
2.4
3,2
V
13
2G
4
— II
45
1 J,2
8,7
7,2
6,4
5,1
4,2
3,4
3,2
VI
20
С5
9
-6
55
16,0
14,0
12,1
11,4
9,3
7,8
6,0
4,9
VII
22
37
12
I
56
19,0
17,1
15,1
14,3
12,2
10,6
8,3
6,9
VIII
19
32
10
—2
50
17,8
16,6
15,5
14,9
13,5
12,2
10,1
8,6
IX
11
22
5
—9
43
12,2
12,5
12,6
12,5
12,3
11,9
10,8
9,6
X
3
9
_1
—26
27
5,4
6,4
7,8
8,2
9,2
9,8
9,9
9,6
XI
—5
—8
—40
16
- 0 ,1
1,8
3,3
4,0
5,6
6,8
8,0
8,3
—44
5
- 2 ,2
-0 ,6
1,1
1,5
3,1
4,3
6,0
6,8
-5 2
56
6,1
6,1
6,2
6,2
■6,3
6,3
6,3
6,2
XII
,
Средняя температура на глубине, м
Год
—
11
3
-1
—
16
8
—
12
—4
густе составляет 19—22 °С, что уже на 3—4°С превышает темпе­
ратуру воздуха.
В ясные летние дни поверхность почвы может прогреваться до
6 0 °С (июль), что на 20—2 5 °С выше температуры воздуха. Н аобо­
рот, ночью в тихую безоблачную погоду температура на поверхно­
сти почвы может понижаться до 9— 12°С, а в отдельные июньские
и августовские ночи до —6...—2°С. Лишь в июле температура на
поверхности почвы не опускается ниже 1 °С, т. е. заморозки не на­
блюдаются.
Заморозки на поверхности почвы отмечаются чаще, чем в воз­
духе, и бывают более интенсивны. Средняя дата первого зам ороз­
ка на поверхности почвы на ст. Казань, опорная приходится на
14 сентября, а последнего — на 19 мая (табл. 39). Средняя проТаблица
39
Даты первого и последнего заморозка на поверхности почвы
и продолжительность безморозного периода
Дата заморозка
первого
ран­
самая
средняя самая
няя
поздняя
14 IX
Продол
последнего
8 VIII
б X
1953
1974
средняя
самая ран­
няя
сам ая
поздняя
19 V
28 IV
9 VI
1952,
196 J
1957
средняя
117
наиболь­ на­
шая | имень­
шая
158
59
1957 • 1963
должительность безморозного периода на поверхности почвы' со­
ставляет 117 дней. Это на 26 дней меньше по сравнению с продол­
жительностью безморозного периода в воздухе. Самый ранний
заморозок наблю дался 8 августа 1963 г., а самый поздний — 9 июня
того же года. Таким образом, в 1963 г. была отмечена наименьшая
продолжительность безморозного периода — 59 дней. Н аибольш ая
продолжительность в 158 дней наблю далась в 1957 г. Разность
м еж ду наибольшей и наименьшей продолжительностью безмороз­
ного периода составляет 99 дней, что на 24 дня больше соответст­
вующей разности в воздухе. Это свидетельствует о большей из­
менчивости дат наступления и прекращения заморозков на поверх­
ности почвы по сравнению с заморозками в воздухе.
:
Значительный познавательный и практический интерес j пред­
ставляет такж е режим температуры почвы на разных глубинах.
Н а метеорологических станциях наблюдения за температурой поч­
вы на глубинах от 20 см до 3,2 м проводят с помощью вытяжных
термометров, которые устанавливаются под естественным покро­
вом (летом — трава, зимой — снежный покров). Эти данные для
К азани представлены в табл. 38 и на рис. 15.
54
Самые низкие температуры почвы на глубинах, близких к по­
верхности, наблюдаются в декабре—феврале. В более глубоких
слоях почвы годовой минимум сдвигается ближе к весне.
Изменение температуры почвы с глубиной в отдельные перио­
ды года различно в связи с особенностями ее годового хода на глу­
бинах. Летом в глубь почвы температура понижается, а зимой
t °с
25
20
15 10
\
\
0
|
|
/
-5
-ю
---- -I
И
1
II!
1
IV
! .... 1
VI
I
VII
i
vm
IX
г
X
1
XI
I
XII
Рнс. 15. Годовой ход средней месячной темпера­
туры t на поверхности почвы (7) и на глубинах
40 см (2), 80 см (3) и 160 см (4). Казань, опорная.
повышается. В переходные периоды наблюдаются свои особенно­
сти в распределении температуры почвы с глубиной. Осенью в поч­
ве на некоторой глубине наблю дается более теплый слой (см.
табл. 38), от которого температура убывает как в глубь почвы, так
и к ее поверхности. Весной же, наоборот, между более теплыми
слоями сверху и снизу отмечается более холодный слой.
В делом годовой ход температуры почвы На глубинах зависит
от годового хода облучения поверхности почвы, от характера рас­
тительного покрова, его высоты, от характера залегания и высоты
снежного покрова и т. д. В отдельных случаях физические законы
проникновения тепла могут не выполняться, особенно вблизи по­
верхности почвы. Происходит это вследствие осадков, просачиваю­
щихся в почву, и испарения. Кроме того, временные понижения
температуры в теплый период и повышения ее в холодный могут
вносить свои коррективы, как в суточный так й в годовой ход тем ­
пературы почвы.
Практический интерес представляют данные о возможной глу­
бине сезонного промерзания почвы. В табл. 40 они приведены по
ст. Казань, опорная.
55
Глубина промерзания почвы зависит от типа почвы, ее' вл аж ­
ности, а такж е от погодных условий и характера залегания сн еж ­
ного покрова в каждом конкретном году.
Осенью верхние слои почвы могут замерзать и оттаивать • не­
сколько раз в соответствии с колебаниями температуры воздуха.
Выхолаживание с глубиной происходит значительно медленнее
Таблииа 40
Глубина (см ) промерзания почвы
Из максимальных за зиму
XI
XII
I
II
III
42
72
9J
104
Ш
средняя
111
наибольшая [ наименьшая
154
j
38
весеннего нагревания. Почва в середине ноября промерзает в сред­
нем до 20—25 см, а в конце н о яб р я— до 42 см. К концу января
глубина промерзания увеличивается до 90 см, достигая наиболь­
шего значения в м ар т е — 110 см. Наибольш ая возможная глубина
промерзания составляет 154 см, наименьшая — 38 см.
Следует отметить, что глубина промерзания почвы не соответ­
ствует глубине проникновения температуры 0°С, поскольку почва
в силу ряда своих физических свойств (механического состава,
влажности, концентрации раствора солей) зам ерзает при темпера­
туре несколько ниже 0°С. Поэтому глубина промерзания примерно
н а 30% меньше, чем глубина проникновения температуры 0°С.
5. РЕ Ж И М
У ВЛА Ж Н ЕН И Я
5.1. Влажность воздуха
Н аряду с температурой и давлением воздуха влажность явл я­
ется важной климатической величиной. Она характеризуется ря­
дом параметров, среди которых основными являю тся парциальное
давление водяного пара, абсолютная и относительная влажность,
дефицит насыщения.
Парциальное давление водяного пара вы раж ается в гектопас­
калях (гПа) или миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.). Абсо­
лютная влажность показывает массу водяного пара в единичном
объеме воздуха (г/м3). Относительная влажность характеризует
степень насыщения воздуха водяным паром. Она представляет со­
бой отношение (в процентах) фактического парциального давления
водяного пара в атмосфере к максимально возможному при дан­
ной температуре. Дефицит насыщения определяется как разность
между давлением насыщенного (максимально возможного при дан­
ной температуре) водяного пара и фактическим парциальным д ав­
лением, вы раж ается в гектопаскалях (г П а ).
Водяной пар поступает в атмосферу в результате испарения,
которое тем больше, чем выше температура воздуха. С повышением
температуры в воздухе может со­
держ аться большее количество во­
дяного пара, что приводит к увели­
d,e гПа
чению его парциального давления.
Таким
образом,
характеристики
влажности воздуха регулируются
возможностью поступления влаги за
счет испарения и значением темпе­
ратуры воздуха.
Годовой ход средних месячных
значений парциального давления
водяного пара хорошо согласуется
с ходом
температуры
воздуха
(рис. 16, табл. 41). Наибольших
значений они достигают в летние
месяцы
(максимум
в
июле —
15 гП а ), наименьших — в зимние (в
январе—феврале около 2 г П а ) .
В отдельные годы отклонения
средних месячных значений от «нор­
мы» могут быть значительными
Рис. 16. Годовой ход характеристик влаж­
ности и температуры воздуха.
1 — парциальное давление водяного пара (е),
2 — относительная влажность ( п, 3 — дефицит
насыщения (d ), 4 — температура воздуха
5*7
Таблица "4i„
Средние месячные и годовые характеристики влажности воздуха
Характеристика
Среднее . . . . . .
Наибольшее . . . .
Г о д .............................
Наименьшее . . . .
Г о д .............................
I
п
2,1
2,2
3,6
1949
3,5
1957
0,9
1969
1954
1 ,0 .
Ш
IV
V
VI
V II
VH
Парциальное давление водяного пара, гПа
13,7
3, 4
15,0
8, 8
12,3
6,1
4,8
16,8
11,0
17,8
8,5
14,9
1954
1975,
3943
1951
1952
1945
1978
1,9
5,6
12,7
■ 10,1
11,2
4,3
1963
1979
I9S9
1960
1938
1950
IX
X
XI
XII
9,9
6,4
4,4
12,0
8,4
5,8
2.8
4,2
1975
1963
1971
1972
Год
7,3
7,8
1954,
1974
7,2
4,2
3,0
1,4
6,7
1939
I97G
1951
19*Ю
1939,
1969
Относительная влажность, %
Средняя
.....................
Наибольшая
. . . •
Год или число лет
Наименьшая . . . .
Г о д .............................
Средний .....................
Наибольший . . . .
Год или число лет
'
Наименьший
Год или число лет
83
90
1936
80
87
80
87
73
1940
1978
5
60
1937
74
71
72
1969
1969
1963
0,4
0,6
.1971
0,2
6
0,4
0,6
: 9
0,2
1953,
1954
0,8
1,2
-1973,
• 1975
•"0,6
9
78
. 61
74
1937,
1941
46
1960
63
69
70
80
84
1950
75
88
81
88
86
92
85
92
75
80
1978
80
1978
1978
1980
1971
1953
1978
49
1936
50
1938
' 45
1972
50
1938
71
78
1937
7-!
70
1972
Дефицит насыщения, гПа
6,8
8,4
2,7
8,7
7,3
14,3
17,8
12,1
6,0
14,6
1972
1975 • 1957 ' 1936.
1938
. о
4,5' ' 3,1
1,3 V '2,8
'3 ’8 '
1941
1978 ' 1950
1978
1941
1974,
1975
1966,
1974
4,2
11,0
1938
1,7
4,2
! 974
0,7
1,1
1937
0,4
0,9
1974
3,5
5,0
1972
”'1,9
1978
1,0
4
0,4
1944,
1971
0,1
1938
~'2,1
1978
и составлять 1,5—2,5 гПа, причем, чем выше абсолютное значение
парциального давления, тем больше отклонение. Суточный ход
парциального давления водяного пара зимой, весной и осенью вы­
ражен слабо. Летом в суточном ходе этой величины наблю дается
два максимума (около 7 и 19 ч) и два минимума (около 1 и 13 ч)
с суточной амплитудой от 0,8 до 1,3 гПа. Более существенные
изменения парциального давления водяного пара наблюдаются при
смене типов погоды.
Из всех характеристик влажности воздуха наибольший практи­
ческий интерес представляет относительная влажность. Она имеет
хорошо выраженный годовой ход, противоположный годовому хо­
ду парциального давления водяного пара и температуры воздуха
(см. табл. 41, рис. 16). Среднее годовое значение относительной
влажности в Казани равно 80% . Минимум наблю дается в мае—
июне и составляет 61—63% , а максимум — в ноябре—декабре (85—
86% ). Минимумы и максимумы относительной влажности насту­
пают на 1—2 месяца раньше экстремумов температуры. Это свя­
зано с особенностями атмосферной циркуляции в Среднем П о­
волжье. Воздушные массы, поступающие на континент, имеют ми­
нимальную относительную влажность весной, когда океан и море
наиболее холодные, а испарение с поверхности суши еще слабое.
В ноябре—декабре погодные условия в данном регионе формиру­
ются под влиянием интенсивной циклонической деятельности, обус­
ловливающей высокую степень насыщения влагой приземных сло­
ев воздуха. В январе—феврале в формировании погоды большую
роль играют антициклонические формы циркуляции, в системе ко­
торых преобладает относительно более сухой континентальный
воздух.
В отдельные годы отклонения средних значений от нормы в ту
или иную сторону могут быть значительными: 7— 1 1 % в холодное
полугодие и 11—25% в теплое, при этом отрицательные отклоне­
ния имеют большие значения, особенно в августе и сентябре (см.
табл. 41).
Относительная влажность характеризуется хорошо вы раж ен­
ным, особенно летом, суточным ходом с максимумом перед восхо­
дом солнца и минимумом днем (13 ч ). Средняя суточная амплиту­
да значений относительной влажности в июне—июле составляет
28—29%, а в зимние месяцы — 2—5% .
День с относительной влажностью воздуха в 12— 15 ч 80% и бо­
лее считается влажным. В среднем за год в К азани наблю дается
119 влажных дней (табл. 6 приложения), из них на холодный пе­
риод (н о я б р ь -м а р т ) приходится 85 (71% ). Наиболее влажными
являю тся декабрь и январь, в которых отмечается по 2 1 —22 вл аж ­
ных дня.
День с относительной влажностью, хотя бы в один из сроков
наблюдений равной или ниже 30%, считается сухим. Таких дней
в К азани в среднем за год всего 19, и отмечаются они в основном
только с апреля по сентябрь. Наиболее сухими являю тся май
59
и июнь, в которых насчитывается по 5—6 дней с низкой относи­
тельной влажностью.
Число сухих дней в отдельные годы может значительно отли­
чаться от нормы. Так, например, в августе 1972 г. наблюдалось
22 сухих дня вместо 3 дней по многолетним средним. В другие
летние месяцы число таких дней колеблется в разные годы от 11
до 19, что свидетельствует о подверженности данного района засу­
хам. В летние месяцы воздух в Казани может приближаться к поч­
ти сухому состоянию. Так, например, минимальная относительная
влажность, когда либо наблюденная, составляет 1 1 % (см. табл. 6
и 7 прилож ения).
Дефицит насыщения, как и парциальное давление водяного
пара, имеет резко выраженный годовой ход (см. рис. 16 и табл. 41).
М инимальные значения недостатка насыщения воздуха водяным
паром наблюдаются в зимний период при высокой относительной
влажности и низкими температурой воздуха и парциальным д авле­
нием водяного пара. В эти месяцы его значения составляют лишь
0,4 гПа. Весной дефицит насыщения быстро растет, достигая в ию­
не максимума — около 9 гПа, а в другие летние месяцы он состав­
л яет 7—8,5 гПа. Осенью дефицит насыщения уменьшается. Он,
как и другие характеристики влажности воздуха, претерпевает
значительную изменчивость в течение года и зависит от условий
погоды.
Важной характеристикой степени увлажнения воздуха являет­
ся показатель увлажнения, или гидротермический коэффициент
'(ГТК) — отношение суммы осадков за период с температурой воз­
духа выше 10 °С к сумме средних суточных температур за тот же
период, увеличенное в 10 раз. Наиболее благоприятными условия­
ми увлажнения считаются такие условия, когда гидротермический
коэффициент равен единице. При значениях Г Т К < 1 развитие рас­
тений затрудняется из-за недостатка влаги. В течение вегетацион­
ного периода ГТК в Казани имеет следующие значения:
V
1,49
vr
1,10
VII
VIII
IX
3,12
1,25
2,70
5.2. Атмосферные осадки
Атмосферные осадки характеризуются количеством, продолжи­
тельностью, интенсивностью, числом дней с различным количест­
вом осадков, видом осадков и рядом других физических и статисти­
ческих параметров.
Колизество атмосферных осадков (в дальнейшем „осадки” )
определяется высотой слоя воды в миллиметрах, образовавшегося
на горизонтальной поверхности от выпавшего дождя, мороси,
обильных рос и туманов, растаявшего снега, града, снежной и. лёдяной крупы, ледяного дождя, инея, изморози и т. д. при отсутст­
вии стока, просачивания и испарения.
\
Современные методы измерения и определения количества осад­
ков являю тся недостаточно точными, поэтому при измерении осад­
60
ков возникает несколько видов систематических погрешностей:
потери собранных осадков на смачивание осадкомерного ведра,
испарение осадков из ведра за время между окончанием дождя
и сроком измерения, недоучет осадков из-за влияния ветоа. Ос­
новной погрешностью является последняя. Возмущение воздушного
потока вблизи осадкомерного ведра приводит к тому, что в него
попадает меньше осадков, чем выпало бы на ту ж е площадь в ус­
ловиях невозмущенного потока. Влияние ветра особенно сказы ва­
ется на точности измерений твердых осадков. Так, например, для
условий г. Горького ошибка в измерении твердых осадков может
достигать 50—70%, в Минске потери осадков за год могут соста­
вить 150 мм [21]. В среднем для жидких осадков недобор воды
в осадкомерном ведре составляет около 10%, для твердых при
умеренных скоростях ветра — 30—35%, при сильном ветре — 50%
и более.
В Справочнике по климату СССР [45] приведены в основном
данные, полученные в результате обработки измеренных количеств,
т. е. без учета систематических погрешностей. В данной работе
использованы материалы, полученные из рядов наблюдений, вклю­
чающих последние два десятилетия, с учетом эффекта смачивания
ведра и влияния ветра на станциях Казань, опорная и Казань, уни­
верситет.
При высоте слоя осадков, равной 1 мм, каждый 1 м2 земной
поверхности получает 1 л воды, а 1 га — 10 т. Среднее многолет­
нее количество осадков (с поправкой на смачивание) в К азани
составляет 508 мм за год, т. е, на всю площадь города, превышаю­
щую 285 км2, выпадает за год более 142 млн т воды.
В условиях Среднего П оволжья атмосферные осадки в течение
всего года обусловлены главным образом циклонической деятель­
ностью и выпадают из облачных систем атмосферных фронтальных
разделов. Как известно, осадки, выпадающие из облаков, бывают
трех типов: обложные, ливневые и моросящие. Обложные осадки
в виде капель и снежинок средней величины выпадают из слоисто­
дождевых и высоко-слоистых облаков. Такие осадки продолжи­
тельны по времени и охватывают одновременно значительную по
площади территорию. Ливневые осадки в виде крупных капель
дож дя или крупных хлопьев снега выпадают из кучево-дождевых
облаков, они отличаются сравнительно малой продолжительностью
и пятнистым характером распределения по площади.
Таблица 42
Соотношение (% ) различных типов осадков по сезонам
Тип осадкои
Зима
Л и в н е в ы е ......................................................
5
О б л о ж н ы е ......................................................
95
Весна
Лето
Осень
71
29
95
24
5
76
6*1
В континентальных районах умеренных широт слоистообразная:
облачность чаще возникает в холодную половину года, а кучевоо б р азн ая— в теплую. В связи с этим в рассматриваемом районе
отмечается резко выраженное сезонное изменение типов осадков
(табл. 42).
Моросящие осадки, относящиеся к обложным, выпадают в виде
очень мелких капель воды диаметром не более 0,5 мм из слоистых,
изредка слоисто-кучевых облаков и тумана. Они характеризуются
малым количеством.
Средние месячные и годовая суммы осадков и другие статис­
тические характеристики осадков на ст. Казань, опорная приведе­
ны в табл. 43.
Важной чертой климата Казани является неустойчивость ре­
жима выпадения осадков как в течение года, так и в течение бо­
лее продолжительных периодов времени. Так, например, средние
квадратические отклонения месячных сумм осадков вполне сопо­
ставимы с их средними многолетними нормами и изменяются от
45% в декабре до 75% в феврале—марте. В семи месяцах года
коэффициенты вариации превышают 0,6. Годовые суммы осадков
характеризуются
значительно
меньшими
колебаниями (см.
табл. 43).
Количество осадков — это такая величина, которая характери­
зуется значительной месячной и сезонной изменчивостью. В любом
месяце может отмечаться, правда с различной вероятностью, как
Таблица 43
Среднее количество осадков (с учетом поправок на смачивание),
среднее квадратическое отклонение (а ), коэффициенты вариации (C v)
и асимметрии (С 5)
Месяц
I
И
62
Сумма осадков,
мм
24
22
<3
14,4
0,61
0,95
16,4
0,76
2,10
2,13
ш
22
16,4
0,74
IV
V
VI
32
21,0
0,65
1,28
42
27,0
0,64
0,86
63
43,0
0,68
1,37
0,54
0,58
VII
68
36,9
VIII
64
42,9
0,67
0 /7
IX
52
26,2
0,51
0,30
X
52
24,6
0,47
0,24
19,9
0,54
0,52
XI
XII
30
13,6
0,45
0,13
Год
508
9J.5
0,19
0,71
37
внутригодовой максимум, так и внутригодовой минимум количе­
ства осадков (табл. 44).
Абсолютные минимумы месячных сумм осадков в Казани стре­
мятся к нулю, в то время как абсолютные максимумы — к верхней
границе предела для умеренно-континента ль но го климата.' Из
табл. 45 следует, что за более чем столетний период наблюдений
минимальное количество осадков в одиннадцати месяцах года не
превышало 5 мм, а в шести месяцах — 2 мм, в то время как макТаблица 44
Повторяемость (% ) годового максимума и минимума осадков по месяцам
М е с я ц .....................
I
II
III
Максимум, мм . .
I
I
Минимум, мм . .
9
13
2
14
IV
1
V
VI
VII
VIII
IX
9
21
20
10
X
4
10
13
5
27
4
7
6
10
XI
XII
2■ 2
2
7
Таблица 45
Наибольшее и наименьшее месячное и годовое количество осадков
(с учетом поправок)
Наибольшее количество, мм
Месяц
Казань,
универ­
ситет
Год
Казань,
опорная
Год
I
92
1955
68
1976
и
105
1955
88
1955
III
9}
1961
84
1944,
1961
IV
107
1S6I
101
1941
Наименьшее количество, мм
Казань,
Казань,
универ­
Год
Год
опорная
ситет
t
7
1937
5
1927,
1929
2
1945
3
1945,
1952
1886,
3
3
1928
1904
0
1883,
1908
4
1980
V
129
1955
111
1937
1
1930
1
1930
VI
• VI (
181
1978
217
1978
2
1951
11
1951
185
1942
171
1942
4
1972
4
1938,
1972
VIII
177
1941
165
1941
0,1
1972
0
1972
чх
147
1919
111
1978
5
1938,
1974
7
1974
X
121
1905
115
1931
4
1878,
1940,
1961
5
1940
XI
135
1882
91
1925
5
1954
7
1935
XII
98
1907
62
1962
2
1944
7
1927,
1935
Год
829
1978
805
1978
305
1920
'
353
1933
63
симальные суммы осадков доходили до 100 мм в зимние месяцы
и 185 мм в летние (рис. 17). Это примерно в 4—5 раз больше сред­
них многолетних месячных норм осадков зимой и в 3 раза — ле­
том. Абсолютная амплитуда годовых сумм осадков составила за
этот период 524 мм (что превышает годовую норму) при максиму­
ме 829 мм в 1978 г. и минимуме 305 мм в 1920 г. (см. табл. 45 ).
Xмм
200
ХЧ
200
ISO
160
120
120
80
80
¥)
I I I.
и
iv
I
Vi
I I__ l
т
t
х
1 ,L
хп
Рис. 37. Наибольшая (1) и средняя (2)
суммы осадков Я и их продолжитель­
ность т (3).
Распределение месячных сумм осадков характеризуется поло­
жительной асимметрией (от слабой до сильной). При этом с янва­
ря по июнь характерна сильная (cs^ l , 0) или близкая к сильной
асимметрия, а с июля по декабрь — умеренная (cs^ 0 ,2 5 ) и слабая
(см. табл. 43). Асимметричность распределения годовых сумм осадкбв относится к умеренному типу (с$ = 0 ,7 1 ).
Особенности годового хода сумм осадков отраж аю т степень
континентальности климата данного района, для определения ко­
торой Ц. А. Ш вер [57] предложены два критерия. Первый из них
(С) представляет отношение суммы осадков за весенне-летние
месяцы (март—август) к сумме осадков за осенне—зимние меся­
цы, а второй (А *)— разность между максимумом и минимумом
осадков, нормированная по годовой сумме. Д л я К азани критерий
С = 1,2, а критерий А*— 9% , что соответствует по классификации
Швер полуконтинентальному типу климата.
Об
изменчивости осадков можно судить и по данным о суммах
осадков различной обеспеченности. Под обеспеченностью понима­
ется вероятность значений выше или ниже определенного предела.
Например, в К азани с вероятностью 1 раз в 10 лет наибольшее
количество осадков в январе может достигать 47 мм и более,
64
j
I
!
|
|
j
|
|
|
|
|
|
|
а наименьш ее— 12 мм и менее (табл. 8 приложения, составленная
по измеренным о с а д к а м ).
Значительный интерес представляют данные, показывающие,
из каких сумм и какой повторяемости складываются средние месячные суммы осадков. И з табл. 9 приложения видно, что при норме осадков в июле (без поправок) 59 мм в одни годы бывает
очень сухо, в другие — очень дождливо. Вероятность того, что сум­
ма осадков за месяц достигнет 106 мм и более или не превысит/
19 мм, составляет 10%.
Отклонения месячных сумм осадков от средних значений испы­
тывают четко выраженные сезонные колебания, обусловленные,
с одной стороны, колебаниями самих средних значений, а с дру­
го й — колебаниями возможных сумм осадков (табл. 10 приложе­
ния) .„Так, например, отклонения до 20 мм в месяц по группе случаев «выше нормы» отмечаются с вероятностью 20—30% (только
в декабре — 39% ), а отклонения по группе случаев «ниже нормы» — с вероятностью 21—54%. При этом меньшая повторяемость
характерна для летних месяцев, а больш ая — для зимних. В целом отклонения месячных сумм осадков от средних значений до
20 мм (независимо от знака отклонения) встречаются в 40—67%
лет в теплый период и в 67—81% лет в холодный период (см.
табл. 10 приложения). Значительные отклонения месячных сумм
осадков от нормы более характерны для месяцев теплого периода,
в которых отклонения 40 мм и более имеют вероятность от 10 до
30%' (только в апреле 5 % ). Данные о повторяемости количества
р%
•
•
X• #
»*
*х
9
•# •
--
80
*
-К
я
м
х
* X
к X
к X
*
40 ~х X
х X
и *
X X
х *
X X
20 X X
X X
* X
х if
X X,
осадков.
З ак аз J6 648
•
• * •
•
//*
•
• #
• к
• *
•н
И
*
к **
* х
*
60 н*X X
*
5
•
1Г
X X
я
Рис. 18. Относительное количество Р жид-
»
К
к
X
X
X
*
*
к
*
*
X
X
X
X
W •X
X
х —
4* *
X н
* ,#
W
СПИ
*
-к
-к
*
• •к
* ’*
К к
X к
X и
* к
* X
* я
X к
X X
—1X X
х а к
•
Vi • к * X
• * > X к к
VI
VIII
X
XII
|5
осадков в различных пределах по полугодиям и за год, а такж е
0 повторяемости месячных аномалий осадков по отношению к нор­
ме приведены в табл. 11 и 12 приложения.
Следует отметить такж е одну интересную особенность режима
осадков в К азани — более частую повторяемость отрицательных
отклонений от нормы. Это должно учитываться при планировании
народнохозяйственных мероприятий.
В годовом ходе осадков с ноября по март преобладают твер­
дые осадки в виде снега, а в остальное время — жидкие осадки.
В переходные и зимние месяцы часто выпадают так называемые
смешанные осадки, а доля жидких осадков в эти месяцы, за Ис­
ключением января, составляет от 17 до 33%. В целом за год около
75% осадков выпадает в жидком виде. Соотношение видов осад­
ков в течение года иллюстрирует рис. 18.
В соответствии с колебаниями условий атмосферной циркуля­
ции осадки выпадают в течение года неравномерно, имеет место
чередование дождливых и сухих периодов различной продолжи­
тельности. Д ож дливым считается период, в течение которого осад­
ки выпадают ежедневно или с перерывами не более чем на 1 день,
а их суточная сумма более 1 мм.
В Казани преобладают кратковременные дождливые (снежные)
периоды продолжительностью от 2 до 5 дней (табл. 46). На каж ­
дый месяц года в среднем приходится 1—2 таких периода. Таким
образом, за теплый сезон их отмечается около 10, а за холодный —
8. Периоды с осадками продолжительностью б— 10 дней наблю да­
ются редко: примерно 3—4 раза в год, при этом в холодные и пе­
реходные месяцы — 1 раз в 2—3 года, а с мая по сентябрь —
1 _раз в 5— 10 лет. Дож дливые периоды продолжительностью 11—
15 дней летом маловероятны, а с сентября по май встречаются
1 раз в 10— 12 лет. Более продолжительные дождливые периоды
в Казани очень редки: за десятилетний период (1966— 1975 гг.) не
был отмечен ни один такой случай.
Сухим по атмосферным осадкам считается такой период, в те­
чение которого осадки не наблюдаются или они не превышают
1 мм- за сутки. Сухие периоды обусловлены антициклоническими
процессами над Средним Поволжьем и прилегающими районами.
Продолжительные сухие периоды в целом неблагоприятно отра­
жаю тся на сельском хозяйстве, работе ГЭС, способствуют возник­
новению лесных пожаров и т. д.
Сухие периоды в К азани по своей структуре отличаются рт
дождливых. По числу случаев их несколько больше как в теплый,
та к и в холодный периоды года. Больш ая повторяемость длитель­
ных сухих периодов свидетельствует о подверженности погодных
условий в К азани засушливо-суховейным явлениям. Так, например,
на долю сухих периодов продолжительностью более 5 дней при­
ходится около 70%' случаев, тогда как повторяемость таких дож д­
ливых периодов равна всего 20%. Один раз в 5— 10 лет в любом
из месяцев года наблю даю тся сухие цериоды продолжительностью
более 25 дней.
66
Сухие периоды наиболее часто отмечаются с октября по де­
кабрь, а вторичные их максимумы приходятся на июнь—июль
и март—апрель. Самый длительный сухой период в Казани — 84
дня — наблю дался с 24 марта по 15 июня 1973 г.
Сухие периоды продолжительностью более 10 дней подряд на­
зываются бездождными. В среднем ежегодно бывает пять таких
периодов в теплом полугодии и два — в холодном. В отдельные
годы число их может увеличиваться до 8—9 в одном из периодов
года. Средняя продолжительность бездождных периодов в теплое
время года в К азани составляет 19 дней при максимальной повто­
ряемости периодов продолжительностью 11—20 дней. С увеличе­
нием продолжительности бездождных периодов повторяемость их
Таблица 46
Среднее число сухих (числитель) и дождливых (знаменатель) периодов
Продолжительность периода, дин
Месяц
1-25
6-1 0
|
2 6 -3 )
>30
Теплый период
0,5
0,2
0,6
0,3
0,4
0,0
0 ,1
0,1
0,3
0,4
и
0,9
1,8
0,4
0,1
0,5
0,1
0,2
0J
0,1
0,3
0,1
0,6
0,2
0,0
0,2
VII
0,7
2,2
0,8
0,2
0,4
0,2
0,1
0,0
0,1
V1JI
0,3
1,4
0,3
0,1
0,4
0,1
0,3
0,0
0,2
IX
0,3
1,2
0,7
0,0
0,3
0,1
0,3
0,1
0,2
0,1
X
1,0
1,9
0,7
0,6
0,4
0,1
0,2
XI
1,0
2,0
0,8
0,3
0,6
0,1
0,3
хи
1,0
1,7
0,6
0,4
0,1
0,1
0,1
0,3
0,3
0 ,2
I
0,6
1,7
0,5
0 ,4
0,2
0,1
0,0
0,2
0,1
0,2
II
0,1
1,1
0,5
0,6
0,6
0,1
0,1
0,0
0,1
0,5
0,5
0,4
0,6
0,1
0,2
0,1
0,0
IV
V
VI
0,2
Холодный период
III
1,1
0,1
67
быстро уменьшается. В условиях климата Среднего П оволжья су­
хие периоды продолжительностью до 60—80 дней могут встре­
чаться в отдельные десятилетия 1—2 раза, как это было, напри­
мер, в 1966— 1975 гг. (табл. 47, вторая строка).
Бездождные периоды сопровождаются обычно высокой темпера­
турой и низкой относительной влажностью воздуха в теплую по­
ловину года и, наоборот — низкой температурой воздуха зимой
[(табл. 48).
В среднем за год в Казани бывает 166 дней с осадками 0,1 мм
и более и 199 дней без осадков. С октября по февраль осадки вы­
падаю т в каж дый второй день, с апреля по август примерно в к а ж ­
дый третий день (рис. 19). С увеличением градации количества
осадков, выпадающих за сутки, внутригодовое распределение их
повторяемости постепенно приобретает обратный характер. Уже
начиная с градации 1 мм и более в сутки летне-осенняя повторяе­
мость числа дней с осадками превышает на 2—3 дня зимне-весеннюю повторяемость. Число дней с осадками 5 мм и более составляТаблица
47
Повторяемость (% ) бездождных периодов различной продолжительности
в теплый период
Средняя про­
должитель­
ность, дни
Продолжительность ,
11— 20
21-30
19
71
17
7
4
26
48
22
11
11
31— 40
41-50
ДНК
51— G0
61-70
0,6
0,4
4
71-80
>80
Максимальная
продолжи­
тельность, дни
62
2
2
84
Таблица 48
Повторяемость (% ) максимальной температуры и относительной влажности
в о зд у х а -<30% в 15 ч в периоды бездождья
Градация
IV
V
VI
VH
V III
IX
12
61
17
17
31
55
36 1
31
4
X
IV -X
Температура воздуха,°С
' "
<10
47
б
0,5
1 0 -1 9
34
42
19
12
20—25
' 17
29
31
30
20
41
44
34
3.
8,5
14
18
0,5,.
7,5
2 '
2 5 -3 0
'> 3 0
29
3
25
21
6
Относительная влаж­
ность, %
,
110—20
1
v68
I.'
:21—30
!
-
^1.5
8,5;
2,5
: 9
36
"28
: 10
16
3
■ '9
;
8
17
ет за год 27, из них 22 приходится на теплый период (на летние
месяцы по 3—4 д н я). Осадки, дающие за сутки 30 мм и более,
относятся к обильным. Такие дожди бывают в К азани редко: 1—
3 раза за 10 лет в летние месяцы и примерно 5 раз за 100 лет
в остальные месяцы теплого периода (табл. 13 приложения).
Z0r
16
ъ12-
П
Рис. 19. Годовой ход среднего числа дней
с осадками.
IV
VI V/II X
XII
Т акая характеристика, как число дней с осадками за месяц,
отличается большой межгодовой изменчивостью. В одни годы в те­
чение всего месяца осадки могут вообще не выпадать, в другие —
число дней с осадками в месяц достигает 25 в весенне-летний пе­
риод и 30 в осенне-зимний.
Влетний период осадков выпадает в2,6 раза больше, чем зи­
мой,
несмотря на то, что общее число дней с осадками летом гоТаблица
|
II
49
Среднее количество (мм) осадков в день с осадками
III IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
2,4
2,6
2,8 3.5
4,0
Таблица
4,5 5,14,9
XI
хц
3 ,9 3,7
3,1 2,6
50
Количество (мм) обильных осадков и их обеспеченность за теплый период
Средняя
Наиболь­
шая сумма,
Год
мм
121
j
1899
сумма,
мм
С
43
18,1
Обеспеченность, 5а
| 10
20
30
40
9+ | 64
48
43
40
5
50 | 60 | 70
37
35
80
93
33 32 31
95
30
69
раздо меньше. В день с осадками на ст. Казань, университет вы­
падает в среднем от 2,4 до 5,1 мм осадков в зависимости от месяца
(табл. 49). Иногда сумма осадков за сутки весьма велика. Один
раз в 10 лет количество осадков за сутки может составить более
половины месячной нормы, 1 раз в 100 лет — порядка месячной
кормы и более. Например: 12 февраля 1970 г. выпало 25 мм, 29
июля 1899 г .— 121 мм, 15 сентября 1919 г .— 101 мм осадков, что
составило соответственно 114, 178 и 194% месячной нормы (табл.
14 приложения). Отдельные статистические характеристики и обес­
печенность суточных осадков приведены в табл. 50.
Продолжительность осадков за год составляет в среднем около
1270 ч при абсолютной амплитуде колебаний порядка 1000 ч. Н а
долю продолжительности «следов» осадков приходится примерна
170 ч в год. М есячная продолжительность осадков составляет
180—210 ч в период с ноября по январь, далее к лету она умень­
шается до 40 ч в месяц. Таким образом, средняя месячная про­
должительность осадков в холодный период приблизительно в 4 ра­
за больше продолжительности в теплый период (табл. 51).
Данные о средней продолжительности осадков в день с осад­
ками приведены в табл. 52. В летние месяцы в среднем осадки
продолжаются 3—4 ч (минимум в июне — 2,6 ч), а в холодный
период — 8— 10 ч.
Таблица 51
Суммарная продолжительность (ч) осадков
Продолжительность
/I
I
ш
IV
vr
V
VII
V III
IX
X
XI
X II
Год
1964— 1978 г г. (асе осадки)
Средняя ................
Наибольшая . . .
Г о д .........................
116 68 44 40 40 39 58 140 177 210 1273
180 Ы
330 255 196 117 122 118 72 65 138 277 269 388 1998
1978 1966 1977 1970 1978 1978 1973 1975 1978 1977 1978 1977 1978
1966—1975 гг. (без учета „следов“ осадков)
156 138 100
Средняя . . . .
61
33
31
45
35
51 118 152 18U1106
Таблица 52
Средняя продолжительность (ч) осадков 0,1 мм и более в день с осадками
1
9,2
70
II
Ш
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
9,8
8,3
5,1
3,3
2,6
3,8
3,9
4,6
7,4
8,9
10,3;
Несмотря на частоту и продолжительность осадков в холодный
период, их количество сравнительно невелико. Причиной этого яв­
ляется малое влагосодержание холодного воздуха. Летом влагосодерж ание (парциальное давление водяного пара в атмосфере)
; больше (см. табл. 41), поэтому образуются крупнокапельные осад1 ки. Интенсивность осадков летом примерно на порядок (в 10 раз)
Таблица, 53
Средняя интенсивность (мм/мин) осадков в день с осадками
I
; 0,003 0,004
II
0,0С5
III
IV
V
VI
0,010 0,011 0,629
VII
0,027
0,021
VIII
IX
X
XI
XII
0,016 0,008 0,007 0,003
i
больше, чем зимой. Например, в июне—июле она равна 0,027—
| 0,029 мм/мин, тогда как в декабре—январе — только 0,003 мм/мин
! '(табл. 53). Интенсивность отдельных кратковременных летних
осадков достигает 0,7— 1,0 мм/мин. Например, 29 июля и 5 сенi тября 1971 г. выпало по 17 мм осадков за 24 и 18 мин соответстI венно.
В течение одного дож дя интенсивность осадков колеблется
: в широких пределах. З а короткие промежутки времени, например
I за 5— 10 мин, интенсивность осадков может превысить 2 ,0—
j 3,0 мм/мин (табл. 54). Однако повторяемость таких ливней крайне
i м а л а — 1—2 раза в 100 лет.
|
В условиях климата Казани осадки являю тся особо опасным
I явлением, когда за 12 ч и менее выпадает 50 мм и более дож дя
или 20 мм и более снега. Летом ливни иногда сопровождаются
: градом, который такж е относится к особо опасным явлениям. В Ка| зани особо опасные дожди возможны примерно 1 раз в 10 лет,
) а особо опасные снегопады— 1 раз в 50 лет.
Кроме осадков, выпадающих из облаков, в общем влагообороте
определенную роль играют так называемые приземные гидроме­
теоры в виде росы и инея, конденсирующиеся из влажного и бо; лее теплого воздуха на поверхности охлажденных предметов. Обj разование росы и инея происходит в ясные ночи (или при прояс-
Таблица 54
Максимальная интенсивность осадков для различных промежутков времени
Минуты
0
Интенсивность,
и м / м и н .................
Д а т а .....................
3,20
10
20
1,99 1,49
Часы
40
1
0,82
0,54
15VI1 10IX 12VIII 21VI! 12VII1
1964 1975 1964 1973 1964
12
0,08
12—
13VII!
1962
24
48
0,04
12—
13VIII
1962
0,02
18VIII
1946
71
нениях), когда поверхности земли и различных предметов быстро
охлаждаю тся вследствие инфракрасного радиационного излучения»
и на них конденсируется водяной пар, содержащийся в окружаю ­
щем их воздухе. При положительных температурах воздуха обра­
зуются капли росы, а при отрицательных температурах влага
сублимирует в виде тонких белых кристалликов инея. Хотя обиль­
ная роса и может дать слой осадков до 0,5 мм, количество их
обычно не измеряется.
Росообразование в Казани происходит с апреля по октябрь
(табл. 55) [16].
Таблица 55
Среднее число дней с росой
IV
V
VI
VII
2
11
13
13
VIII
IX
X
Год
17
12
3
71
Продолжительность росы хорошо согласуется с числом дней
с этим явлением и примерно соответствует продолжительности но­
чей в летнее время (табл. 56).
Таблица 56
Средняя продолжительность (ч) росы
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
Год
14
86
100
107
162
98
2
569
С октября по апрель в К азани отмечается по 6—8 дней с инеем,
в мае и сентябре— 1—3 дня, а в августе иней возможен 1 раз
в 5 лет (табл. 57).
Таблица 57
Среднее число дней с инеем
I
II
III
8
7
8
IV
8
V
1
VI
0
VII
0
VIII
IX
0, 2
3
X
6
XI
6
XII
6
Год
53
В отдельные годы повторяемость дней с инеем и росой значи­
тельно изменяется.
Особый интерес представляют данные об осадках, выпадающих на наклонные и вертикальные поверхности — наружные стены,
увлажнение которых ухудш ает их теплофизические свойства и со­
кращ ает срок службы зданий. Расчет таких данных сводится к оп­
ределению количества осадков, попадающих на склон определен­
ной ориентации и крутизны. Зад ач а легко реш ается при двух до­
пущениях: траектории падения капель дож дя являю тся параллель­
ными и прямолинейными над всей площадью рассматриваемого
объекта, а горизонтальная составляю щ ая скорости капли равна
72
скорости ветра [56, 57]. М атематическое выражение задачи имеет
вид:
Х с = X r cos а [ 1 - f t g a t g P c o s ( 5 - С ) ] ,
(5.1)
где Х с — количество осадков, попадающих на склон, Хг — количе­
ство осадков, выпавших на горизонтальную поверхность и изме­
ренных осадкомером, а — крутизна склона, р — наклон траектории
падений капель, В — азимут склона, С — азимут траекторий к а ­
пель (направление в е т р а).
При установившемся движении капель
(5-2)
где и — скорость ветра, vp — скорость равновесного падения капель,
которая при постоянном давлении зависит только от диаметра кап­
ли, т. е. скорость падающей капли, при которой ее масса уравно­
вешивается силой трения о воздух. Ц. А. Швер [55] предложила
определять скорость равновесного падения капель ур в зависимос­
ти от интенсивности дождя. Среднее за теплый сезон значение
коэффициента, обратного скорости равновесного падения капель
(1/Ур), для территории Татарской АССР 0,27 [19].
Д л я вертикальных стен ( а = 9 0 ° ) , ориентированных перпенди­
кулярно к ветру {В = С), выражение (5.1) записывается в упро­
щенном виде:
=
( и /^ р ) А%-
(5 -3 )
Здесь Х в — количество осадков, падающее на стену.
Выражение (5.3) показывает, что на вертикальную поверхность
дождь попадает только при наличии ветра (косой дож дь). М акси­
мальное количество осадков отмечается при ветре, направление
которого перпендикулярно стене [57].
Из формулы (5.3) вытекает, что при коэффициенте 1/ар, близ­
ком 0,25, и скорости ветра 4 м/с количество осадков, попадающих
на вертикальную и горизонтальную поверхности, одинаково. При
скорости ветра 6 м/с и более вертикальные поверхности получают
больше осадков, чем горизонтальные.
Д л я расчета месячных сумм осадков, попадающих на верти­
кальные поверхности, значения скорости ветра подразделены на
четыре градации: ^ 5 , 6—9, 10— 14 н ^ 1 5 м/с. Средние взвешенные
коэффициенты, пропорциональные повторяемости скорости ветра
этих градаций, соответственно равны 1,0; 1,4;2,4 и 3,0 [53]. Приняв
коэффициент l/v-p, равным 0,27, получим расчетную формулу для
определения максимального количества осадков, попадающих на
вертикальную стену:
(5.4)
ЛГВ= (1.0Я,
1,4Я, + 2,4Я>{+ 3,0Р {) Х г,
где Р[, Рг, Р$ и Р 4— повторяемость скорости ветра в долях едини­
цы соответственно для указанных градаций. Данные о повторяе­
мости скоростей ветра в Казани при дож дях представлены
в табл. 58.
73
Результаты расчетов по формуле (5.4) приведены в табл. 59.
Из нее видно, что количество осадков, попадающих на вертикаль­
ные поверхности, на 10—20 % превышает количество осадков, вы­
падающих на горизонтальную поверхность. Полученные результаты
практически .совпадают с данными Р. И. Гумеровой [19].
Таблица 68
Повторяемость (доли единицы) различных скоростей ветра при дождях
Скорость
ветра, м/с
IV
V
Vf
VII
<5
6—9
10— 14
0,69
0,26
0,04
0,63
0,33
0,03
0,85
0,13
0,02
0,87
0,10
0,03
> 15
0,01
0,01
Таблица
V III
IX
X
0,84
0,79
0,15
0,01
0,20
0,01
0,65
0,28
j 0,06
0,01
59
Возможное количество осадков, попадающих на вертикальные стены
Параметр расчет
* г .....................................
Х 0 (при и ^ б м/с) . .
Х в (при и <; 6 м/с) . .
Х в (все случаи) . . . .
.................................
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
32
42
24
63
68
14
6^
52
52
15
28
59
73
53
68
16
41
57
1,1
1,1
62
1,2
16
22
3S
50
15
53
63
1,2
1,2
1,1
26
Таблица
Теплый
период
373
128
288
416
34
1,1
1,1
60
Количество осадков, попадающих на вертикальные стены
различной ориентации (/VBV ), и повторяемость
соответствующего 'направления ветра
Параметр расчета
Ру ( « ^ 6
М/С) . .
Х ^ у М М ..................
с
СВ
в
юв
10
ЮЗ
3
СЗ
Сумма
0,17
0,04
0,06
0,02
0,26
0,10
0,24
0,11
1,00
22
5
8
2
33
13
31
14
128
Д л я приблизительной оценки количества косых дождей необя­
зательно проводить расчеты по формуле (5.4), достаточно увели*
чить на 10—20 % (в зависимости от месяца) значения месячных
сумм осадков, измеренных осадкомером.
74
Количество осадков, попадающее на стены различной ориента­
ции, рассчитывается по формуле
Х ву = Р у Х в,
(5.5)
где Х-ву — количество осадков, попадающих на стену ориентации
у\ Р у — повторяемость соответствующего направления ветра. Обыч­
но л Ву и Хъ рассчитываются при скорости ветра 6 м/с и более.
Расчеты, сделанные с учетом распределения направления ветра
при косых дождях, показывают, что в целом за теплый период
в Казани наиболее сильно увлажняю тся стены южной, западной
и северной ориентации (табл. 60).
5.3. Снежный покров
Слой снега, лежащ ий на поверхности почвы или льда, образо­
вавшийся в результате снегопадов в зимнее время и закрывающ ий
более половины земной поверхности в данном районе, называется
снежным покровом. Снежный покров является одним из существен­
ных факторов, влияющих на климат и погоду в умеренных и вы­
соких широтах Земли.
Вследствие большого содержания воздуха между кристаллами
снега плотность и теплопроводность снежного покрова мала, что
уменьшает теплообмен между воздухом и почвой и способствует
сохранению тепла под снежным покровом и в почве. Таким обра­
зом, снежный покров предохраняет почву от чрезмерного выхола­
живания и глубокого промерзания. О бладая большим альбедо,
снежный покров отраж ает до 80—90 % коротковолновой солнечной
радиации. В то ж е время он поглощает и излучает сам длинновол­
новую радиацию, почти как абсолютно черное тело. Это приводит
к интенсивному охлаждению поверхности снежного покрова и при­
легающего к нему приземного слоя воздуха.
Снежный покров характеризуется большим количеством физи­
ческих параметров, обладаю щ их значительной изменчивостью.
Первый снег в К азани отмечается обычно в первой декаде ок­
тября. С ам ая ранняя дата выпадения первого снега — 16 сентября
'(1958 г.), самая поздняя — 27 октября (1955 г.). Первый снег по­
является на фоне еще достаточно высоких положительных темпера­
тур воздуха и почвы, поэтому он быстро тает, и снежный покров,
как правило, не образуется. Первый снежный покров появляется
в конце октября, но и он обычно держится недолго и стаивает.
Колебания дат появления первого снежного покрова составляет
около 4=25 дней по отношению к средней дате.
В зависимости от циркуляционных и термических условий по­
годы процесс появления и таяния снежного покрова может повто­
ряться несколько раз. С переходом средней суточной температуры
воздуха через — 5°С в сторону отрицательных температур созда­
ются благоприятные условия для образования устойчивого снеж­
ного покрова. В Казани это происходит в среднем 19 ноября при
75
колебаниях самой ранней и самой поздней даты в пределах ± 4 0
дней, от 9 октября (1976 г.) до 29 декабря (1982 г.). Таким обра­
зом, выпадение первого снега опережает образование устойчивого
снежного покрова в среднем примерно на 40 дней, а появление
первого снежного покрова — на 20 дней (табл. 61).
Устойчивый снежный покров в К азани залегает в среднем око­
ло 140 дней, при этом число дней со снежным покровом составляет
150 дней с колебаниями до ± 3 0 дней по отношению к средним
значениям [45].
Д л я более полного представления о зимних условиях в Казани
можно использовать некоторые вероятностные характеристики, при­
веденные в табл. 62. Из этой таблицы видно, что 1 раз в 10 лет
устойчивый снежный покров в городе образуется не позднее 4 но­
ября, а разруш ается не позднее 30 марта. Следует отметить, что
вероятностные характеристики зависят от эпохи и продолжитель­
ности периода наблюдений. Так, например, по данным двадцати­
летнего периода наблюдений (1963— 1983 гг.) на метеорологиче­
ской станции Казань, опорная образование и разрушение устойчиТаблица
61
Даты выпадения первого и последнего снега, появления и схода снежного
покрова, образования и разрушения устойчивого снежного покрова
Дата
Явление
Самая
позд­
няя
Сред­
Самая
ранняя
Год
8X
Выпадение первого снега . . . .
Появление снежного покрова . . 27 X
Образование устойчивого снеж­
ного покрова ................................. 19 XI
Разрушение устойчивого снежно­
9 IV
го покрова .........................................
13 IV
Сход снежного покрова . . . .
Выпадение последнего снега . . 30 IV
16 IX
27 X 1944, 1950
25 XI
1949
29 XI
1982
8,6
24 III 1933, 1937 27 IV
1929
9,7
26 III
1975
9 V
1937
24 Ш
1951
8 VI
1979
няя
150
Число дней со снежным покровом
14,2
3X
1958
1978
14,7
9 X
1976
Год
14,5
Таблица 62
Даты образования и разрушения устойчивого снежного покрова
различной обеспеченности
Процесс
Обеспеченность (;г) образования и разрушения не позднее
указанных дат
95
9)
75
50
25
10
5
Образование . . . .
14 XII
10 XII
го XI
17 XI
9 XI
4 XI
1 XI
Разрушение
25 IV
22 IV
16 IV
10 IV
5 IV
го ш
27 III
76
. . . .
Таблица 63
Характеристики снежного покрова
X
Характеристика
1
>
2
XI!
XI
3
1
■
2
1 1 2
3
I
1
3
и
2
III
IV
2 | 3
1 | 2
3
1
30
S2
32
28
35
КО 116 111
106
94
60
8
2
0
1 61
| 52
1
3
2
~V
3
1
Открытый участок (1929— 1932, 1934 — 1980 гг.)
Высота, см
средняя ..........................
наибольшая
.................
1
9
•
I
3
5
9
12
16
39
22
25
27
3
10
23
24
33
t! 8
40
49
59
71
82
0
2
1
2
2
4
н а и м е н ь ш а я .................
10
32
10
9
•
18
Поляна а лесу (1929—1932, 1934— 1965 гг.)
Средняя высота,
см . . J . | . | . j . |
5 | 10 | 15 | 22 | 28 | 37 | 42 | 48 | 52 | 57 j 58 | 62
1 25 1 • 1
Поле (1929—1932, 1934--1965 гг.)
Плотность, г/см3
. . .
Запас воды, мм . . . .
П ри м е ч а н и е .
. 1 •
т
0,20 0,20 0,21 0,21 0,23 0,23 0,25 0,26 0,27 0,27 0,30 0,33
12
24
42
50
55
65
74
84
90
93
103 82
Точка ( . ) означает, что снежный покров наблюдался менее чем в 50 % зим.
•
6
2
вого снежного покрова с вероятностью 10 % происходит не позднее
23 октября и 31 марта, а с вероятностью 90 % — не позднее 28 де­
кабря и 23 апреля соответственно. Следовательно, даты образова­
ния снежного покрова подвержены большим колебаниям, чем д а ­
ты его разрушения и схода.
Устойчивый снежный покров разруш ается в среднем 9 апреля,
а через 3—4 дня снег сходит. Эти процессы происходят более ин­
тенсивно и относительно в более короткий период времени (с коле­
баниями до ± 2 0 дней от средней даты) по сравнению с процесса­
ми образования снежного покрова.
После образования устойчивого снежного покрова высота его
постепенно увеличивается до конца ф евраля — начала марта в сред­
нем на 2—3 см за декаду, составляя 32 см на открытых участках
ко времени достижения максимума; на защищенных участках (по­
ляна в лесу) высота снежного покрова почти в 2 раза больше
(табл. 63). Больш ая изменчивость погодных условий от года к го­
ду отраж ается такж е и на высоте снежного покрова. Так, напри­
мер, в многоснежные зимы декадная высота снежного покрова
в 3—4 раза превышает средние многолетние значения, а наиболь­
шие высоты достигают 111— 116 см. Н аряду с многоснежными
встречаются такж е малоснежные зимы и, по существу, бесснежные
декады.
• Из табл. 63 следует, что наименьшая декадная высота снежного
покрова не превышает 4 см до первой декады февраля, а в осталь­
ные декады зимних месяцев она составляет лишь 8— 10 см.
З а последние 15—20 лет окружающие ст. Казань, опорная ле­
сополосы заметно разрослись, что привело к увеличению защ ищ ен­
ности станции [26]. Вследствие этого результаты наблюдений на
метеоплощадке стали более характерными для защищенного уча­
стка. Так, например, средние декадные высоты снежного покрова
за период 1960— 1982 гг. на 7— 14 см выше по сравнению с теми
ж е величинами за период 1929— 1965 гг., а средняя из наибольших
высот за зиму увеличилась на 14 см.
. Как видно из табл. 64, значения повторяемости максимальной
за зиму декадной высоты снежного покрова значительно отлича­
ются друг от друга в зависимости от периода наблюдений. О бра­
щ ает на себя внимание высокая повторяемость больших высот
Таблица
61
Повторяемость (% ) зим с различной наибольшей декадной высотой
снежного покрова по постоянной рейке
1П ериод
1929-1965
• i960—19S2
1929-1982
78-*
Средняя из
н;ш jo.ibiuux,
см
32
Г ы -ота снежного покрова, см
1-10
6
11—2D
‘. 1 -3 0
31-40
41-51
9
гз
• 9
28
21
16
31
23
23
'•6
И
3
5
24
51-60
61-70
>70
11
$
14
7
4
5
2
'( > 5 0 см) снежного покрова, характерная для периода I960—
1982 гг., в течение которого не было ни одной зимы с наибольшей
декадной высотой снежного покрова менее 30 см. По-видимому,
для прикладных расчетов на ближайший период времени правиль­
нее будет использовать данные за 1960— 1982 гг.
В первой декаде ноября снежный покров отсутствует примерно
в 30 % зим. Один раз в 4 года его высота превышает 5 см, достигая в некоторые годы значения порядка 20 см. В дальнейшем доля
бесснежных декад постепенно уменьшается. С первой декады янва­
ря по вторую декаду марта включительно снежный покров лежит
устойчиво каждый год. В отдельные годы снег сходит уже в тре­
тьей декаде марта, а в первой декаде апреля сход снежного покро­
ва наблю дается в каждый второй год. (табл. 15 и 16 приложения).
После схода снежного покрова наблю дается несколько возвра­
тов холодов, сопровождающихся в отдельные годы снегопадами
и кратковременным установлением снежного покрова. Выпадение
последнего снега в К азани наблю дается в среднем в самом конце
апреля. Однако, в исключительных случаях снег может выпадать
еще и в первых числах июня (см. табл. 61).
Одной из важных характеристик снежного покрова являются
его плотность и запас воды. Плотностью снежного покрова назы ва­
ют отношение массы воды, полученной из снега, к взятому объему
снега. Зап ас воды представляет собой слой воды, который образо­
вался бы на поверхности земли, если бы снежный покров пол­
ностью растаял. Зап ас воды, выраженный в миллиметрах, вычи­
сляется по формуле
S= l0hd,
(5.6)
где h — высота снежного покрова, см; d — плотность, г/см3.
Теплопроводность снежного покрова пропорциональна квадра­
ту его плотности. Поэтому уплотненный снег в меньшей степени
предохраняет почву от охлаждения, что следует учитывать в сель­
скохозяйственном производстве, при строительстве и т. д.
Плотность снега, как и его высота, увеличивается в течение зи ­
мы от 0,17—0,20 г/см3 в начале зимы до 0,30—0,33 г/см3 к концу
марта, когда снег уплотняется и тает (см. табл. 63).
Зап ас воды в снежном покрове в совокупности с интенсив­
ностью его таяния определяет величину стока и уровень весеннего
половодья, запасы влаги в почве и т. д. Зап ас воды в снежном по­
крове возрастает с увеличением высоты и плотности снега, дости­
гая ко второй декаде м арта в среднем 103 мм (см. табл. 63). З н а ­
чения максимального запаса воды заметно колеблются от года
к году.
6. РЕЖИМ ОБЛАЧНОСТИ И АТМОСФЕРНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
6.1. Облачность
Роль облачности в формировании погоды и климата, в самоочище­
нии атмосферы от примесей очень велика. О блака оказываю т су­
щественное влияние на условия полетов самолетов, на распростра­
нение радиоволн и т. д. Образование и эволюция облаков тесно
связаны с физическими процессами в окружающей атмосфере,
откуда облака черпают запасы водяного пара, и в свою очередь
облачность сильно влияет на атмосферные характеристики, играя
роль регулятора радиационных процессов. Облачный покров огра­
ничивает днем приток солнечного тепла и света, а ночью препятст­
вует выхолаживанию земной поверхности, влияет на изменение
температуры. С облачностью связано выпадение осадков. Сведе­
ния об образовании и распаде определенных форм облачности,
позволяющие судить об атмосферных процессах в конкретном, райо­
не, используются при составлении прогнозов погоды.
Внешний вид, физическое строение, размеры и другие характе­
ристики облаков весьма разнообразны и подвержены большим
изменениям как в пространстве, так и во времени. На практике
облака со сходными физическими характеристиками объединяют
в условные группы. П рименяемая в настоящее время меж дународ­
ная классификация облаков в основном учитывает структурно­
морфологические признаки в сочетании с преобладающей высотой,
на которой располагается основание облачности данного типа.
Важнейшим отличительным признаком служит внешний вид об­
лаков.
В зависимости от высоты нижней границы облаков их относят
к нижнему, среднему или верхнему ярусу. Особо выделяют обла­
ка вертикального развития, т. е. такие, основание которых нахо­
дится в нижнем, а вершина — в среднем или даж е в верхнем
ярусе.
М еждународная классификация облаков включает десять ос­
новных форм, каж д ая из которых имеет до восьми разновидно­
стей.
Д о недавнего времени наблюдения за облачностью в основном
проводились визуально. Однако в последние годы наряду с визу­
альными все шире применяются инструментальные наблюдения,
в том числе с использованием метеорологических радиолокаторов
и искусственных спутников Земли.
Степень покрытия неба или количество облаков определяется
но десятибалльной шкале, при этом различают три основных состоя­
ния неба: ясное (0—2 б ал л а), полуясное (3—7 баллов) и пасмур­
ное (8— 10 баллов). В метеорологических наблюдениях количест­
во облаков оценивается двояко: вначале определяется облачность,
под которой понимаются все облака, видимые на небесном своде,
затем — нижняя облачность, т. е. облака, нижняя граница которых
S0
располож ена ниже 2 км (слоистые, слоисто-кучевые, слоисто-дож­
девые и облака вертикального развития).
С нижней облачностью, которая играет существенную роль
в формировании облачного покрова над городом, связаны различ­
ные явления погоды, часто опасные. Д оля нижней облачности
в общем количестве облаков велика (в среднем за год 64 %) и име­
ет отчетливо выраженный годовой ход. В теплое полугодие она
уменьшается, достигая минимума в апреле ( 5 4 %) , а в холодное
полугодие доля нижней облачности возрастает и достигает макси­
мума в ноябре (81 %) (табл. 65).
Таблица 65
Доля (% ) нижней облачности в общем количестве облаков
п
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
60
61
54
55
56
61
61
6076 81
72
I
62
Год
64
Наибольшее количество облаков наблю дается в Казани такж е
в ноябре и составляет в среднем 8,6 балла по общей и 6,9 балла
по нижней облачности (табл. 17 прилож ения). Летом как общей,
т а к и нижней облачности значительно меньше. Однако даж е в ав­
густе, когда наблю дается минимум количества облаков, небо почти
наполовину закрыто облаками различных форм (4,8 балла по об­
щей облачности).
С сентября по март над Казанью преобладает пасмурное небо
(по общей облачности). С октября по январь повторяемость пас­
мурного состояния неба достигает 73—77 % по общей облачности
и 55—61 % по нижней. Ясное и полуясное состояния неба в эти
месяцы наблюдаются в 23—27 % случаев по общей облачности
!'(табл. 66).
Таблица 66
Повторяемость (% ) ясного (0—2 балла), полуясного (3—7 баллов)
и пасмурного (8—10 баллов) состояния неба
Баллы
I
11
III
IV
20
7
28
7
27
11
31
14
29
17
33
22
73
65
62
55
54
45
42
3
53
1
55
55
46
V
VI
VII
V III
IX
X
XI
32
19
24
16
16
18
6
49
60
8
76
54
16
48
11
30
41
Общая облачность
1
О
03
о
СО
3—7
0—2
3—7
8 -1 0
6
З ак аз № 648
5
40
29
23
48
Нижняя облачность
52
61
58
59
7
32
15
27
19
22
28
33
7
63
76
36
3
61
X II
Уменьшение облачности начинается с февраля. С апреля по ав­
густ повторяемость общей облачности в количестве 8— 10 баллов
равна 45—55 %. Д оля нижней облачности составляет примерна
половину этого значения, а в остальное время небо покрывают
облака верхнего или среднего яруса, в большинстве случаев не
закрывающ ие полностью солнца. Повторяемость ясного состояния
неба достигает в этот период по общей облачности 29—33 %, а п а
нижней — 52—61 %.
Д л я характеристики устойчивости ясной и пасмурной погоды
используют коэффициенты устойчивости, определяемые следующим
образом:
яя
( 0 - 2)
Кп
100%,
( 8 - 10)
•
100%,
( 6 . 1)
где Кя и Кп — коэффициенты устойчивости ясной и пасмурной
погоды, %; Р (0—2) и Р{8-ю)— повторяемости ясного и пасмурного
неба, %; пп и пп — число ясных и пасмурных дней, % от числа
всех дней в месяце. Д л я Казани данные о коэффициентах устойчи­
вости приведены в табл. 67.
Таблица 67
Коэффициент устойчивости (% ) ясной и пасмурной погоды по общей
и нижней облачности
Коэффициент
устойчивости
I
][
Ш
/л.
40
43
44
48
34
36
кп
80
72
70
64
59
51
ка
ГО
57
58
66
62
66
к*
60
50
48
41
40
27
IV
V
VI
VII
X
XI
38
31
50
38-
65
76
83
78-
65
56
48
47
53
40
46
47
67
67
VIII
IX
38
41
56
53
62
36
XII
Общая облачность
Нижняя облачность
Пасмурная погода наиболее устойчива в зимний период и наи­
менее устойчива летом. В октябре — январе ежемесячно отмечает­
ся 17— 19 пасмурных дней по общей облачности и 10— 13 дней по
нижней. От зимы к лету число пасмурных дней ум еньш ается— ДО'
7 в июне, из которых лишь в течение двух дней небо бывает по­
крыто облаками только нижнего яруса (табл. 68).
Гораздо менее устойчива ясная погода. Большую часть года
наблюдается в среднем 2—4 ясных дня по общей облачности в ме­
сяц. Лишь в апреле и августе эта величина составляет чуть более
4 дней.
По нижней облачности ясная погода с апреля по август отме­
чается по 10— 13 дней в месяц.
82
Таблица 63
Число ясных и пасмурных дней по общей и нижней облачности
IV
И!
Число д!:ей
VI
V II
V III
IX
7
1944
54
1954
1,5
0
5
37
17
1962
Год
Ясные дни
Н аи б ол ьш ее....................
Г о д .....................................
10
1954
Среднее .............................
Н аим еньш ее....................
Год или число лет . . .
2,4
0
6
Наибольшее ....................
Г о д .....................................
12
1942,
1963
6,5
1
1944,
1949
С р е д н е е .............................
Н аим еньш ее....................
Г о д .....................................
8
1942,
1953
3,5
и
1944,
1965
17
1953
8
1953
13
1965
9
1963
9
1953
9
1960
9
1953
3,8
0
1944,
1961
17
19,9
4,4
1
1963
" 3,1
0
1958
3,6
0
1963
3,4
0
1956
4,1
0
1953
11
1944,
1963
2,8
0
3
39
1965
22
1957
18
1953
18
1949
17
1951
16
1962
10
1943
130
1963
8,0
2
1955
9,9
0
1944
12,5
8
1949
11,1
6
1965
11,8
6
1962
10,0
3
1950
10,8
4
1950
8,0
2
1953
4,8
1
1951
104
79
1950
Пасмурные дни
31
3
17
1950
15
1950
19
1958
26
1965
185
1944
1 ),8
4
195)
15
1944,
1951
9,S
3
1963
6,8
0
1953
8,4
3
1960
8,1
5
3
8
1961
10
1953
3
3
8
1951
12
195)
5,8
3
1949
4,0
1
1943,
1949
3,0
0
1954
1,8
0
4
3,2
0
1943,
1960
3.8
1
1942
1963
17,9
10
1943,
195)
17
1951,
1959
10,6
3
1943
156
13
3944
11,6
6
19-19,
1964
13
1953
Н аибольш ее....................
Год или число лет . .
30
1944
19
1955
21
1914
18
1947
Среднее ............................
Наименьшее ....................
Год или число лет . . .
18,0
8
1951
13,4
6
19:9
Н аи б ол ьш ее....................
Год или число лет . . .
21
1944
13,2
7
1912,
1951
15
1957
С р е д н е е ............................
Наименьшее . .
.
Год или число лет . . .
13,3
2
1963
6 .5
2
1942,
1953
5,6
2
1963
120
1954
102
1944
80
64
1963
Таблица 69
Повторяемость (% ) основных форм облаков
Облака
I
II
ш
IV
V
VI
VII
V III
IX
X
XI
XII
Год
П ери сты е.........................................................
19
20
24
30
29
36
35
30
24
19
20
18
27
П ер и сто -к у ч евы е........................................
I
2
3
2
2
3
3
3
2
2
I
1
2
П е р и с т о -с л о и с т ы е .....................................
15
14
16
15
13
14
15
11
11
10
9
14
13
В ы с о к о -к у ч е в ы е .........................................
15
15
15
21
28
30
28
29
28
24
17
16
24
В ы соко-слои сты е.........................................
22
20
15
15
14
10
10
11
16
19
17
17
14
Кучевые .........................................................
2
2
4
10
21
26
25
20
17
10
5
2
12
К у ч е в о -д о ж д е в ы е .....................................
0,08
0,7
I
3
9
10
13
9
6
3
1
0,2
5
С лоисто-кучевы е.........................................
11
10
14
16
18
13
14
18
24
27
18
12
16
С лоисто-дож девы е.....................................
24
22
16
9
6
3
8
5
9
16
19
25
13
Слоистые .........................................................
23
16
12
6
3
2
2
2
6
13
25
25
11
Разорванно-дож девы е................................
6
5
5
9
7
4
8
9
15
18
13
8
9
|
j
(
|
В среднем за год по общей облачности в Казани насчитывается 37 ясных дней, 156 пасмурных и 172 дня с переменной облач­
ностью. В распределении нижней облачности в среднем за год ясное состояние неба преобладает над пасмурным. В К азани отмечается 104 ясных и 80 пасмурных дней по нижней облачности.
Облачность имеет как годовой, так и суточный ход. Последний
отмечается в течение всего года, но в теплое полугодие он выражен
более четко. В холодный период наиболее пасмурно бывает в ут­
ренние и дневные часы, наименее облачно — в вечерние часы. В теп*
лое время года мощная облачность развивается в основном в днев­
ные часы, когда создаются благоприятные условия для образова­
ния облачности кучевых форм (табл. 17 приложения).
Зимой интенсивное выхолаживание нижних слоев атмосферы
приводит к образованию приземных инверсий и преобладанию об­
лачности слоистых форм (табл. 69), т. е. низкорасположенных
слоистых облаков с малой вертикальной мощностью или несколь­
ко более высоких слоисто-кучевых облаков (однако последние наиболее часто наблю даю тся в Казани в сентябре — октябре). Часто
отмечаются слоисто-дождевые и высоко-слоистые облака, связан­
ные с атмосферными фронтами. В сентябре — ноябре эти облака
нередко сопровождаются разорванно-дождевыми облаками плохой
погоды. Повторяемость облаков плохой погоды, к которым кроме
разорванно-дождевых относят такж е слоистые и слоисто-дождевые
облака, характеризует частоту нелетной погоды из-за низкой об­
лачности и плохой видимости. От зимы к лету повторяемость об­
лаков плохой погоды значительно уменьшается.
В теплое полугодие происходит размывание сплошной облач­
ности и развитие конвективных процессов. П реобладаю т облака
верхнего и среднего ярусов, а такж е облака вертикального разви­
тия. В зависимости от интенсивности конвективных процессов об­
разуются либо кучевые облака хорошей погоды, достигающие м ак­
симума в своем развитии к полудню и растекающиеся к вечеру,
либо мощные кучево-дождевые облака, с которыми связаны такие
явления погоды, как ливни, грозы, град, шквалы.
В теплое время года увеличивается повторяемость перистых,
а такж е высоко-кучевых облаков, возникающих, в частности, вслед­
ствие растекания кучево-дождевых.
6.2. Атмосферные явления.
Видимость
Особенности атмосферно-циркуляционных процессов над райо­
нами Среднего П оволжья, в том числе и над Казанью, обусловли­
вают относительно частую повторяемость неблагоприятных явле­
ний погоды, таких, как ливни и снегопады, сильные ветры, мете­
ли и пыльные бури, туман и гололед, заморозки и суховеи,
град и др.
М етеорологическая дальность видимости является важной ха­
рактеристикой прозрачности воздуха. Она представляет собой то
85
наибольшее расстояние, с которого в светлое время суток можно
различить на фоне неба у горизонта абсолютно черный объект,
имеющий угловые размеры более 20'. Ночью дальность видимости
определяется по расстоянию до наиболее удаленного видимого то­
чечного источника света, сила которого известна.
Реальная дальность видимости в отличие от метеорологической
зависит не только от прозрачности атмосферы, но и от яркости
и цвета объекта и фона, на который предмет проецируется. В боль­
шинстве случаев реальные объекты не отвечают указанным выше
требованиям, поэтому визуальная дальность видимости обычно
меньше метеорологической в дневное время, а ночью это соотно­
шение зависит от силы света. Наибольшие ошибки возникают в су­
мерки, когда при резком уменьшении освещенности быстро раз­
мываю тся контуры предметов.
Практически почти все метеорологические явления ухудшают
в той или иной мере прозрачность атмосферы и видимость. Особо
•следует отметить туманы, дымки, осадки и метели. В зависимости
о т сезонов года эти явления оказываю т влияние на видимость
■с различной интенсивностью и повторяемостью.
В условиях Казани горизонтальная видимость ухудшается до
4 км и менее чаще всего за счет дымки, туманов, сильных осадков,
особенно снега, и метелей (табл. 70).
Таблица 70
Повторяемость (% ) ухудшения видимости до 4 км и менее
в зависимости от атмосферных явлений
Туман
Период год а
Дымка
М ет ель
Осадки
Х о л о д н ы й ........................................................
9
46
26
19
Т е п л ы й .................................................................
11
66
4
19
Горизонтальная дальность видимости менее 1 км
опасным метеорологическим явлением для наземного и
ного транспорта. В Казани такое ухудшение видимости
в основном с туманом; в холодный период добавляются
тели (табл. 71).
Таблица
является
воздуш­
связано
еще ме­
71
Повторяемость (% ) ухудшения видимости менее 1 км
в зависимости от атмосферных явлений
Гумаи
Осадки
Me гель
Холодный
66
16
1-8
Т еплы ’! . .
96
4
Период года
36
Следует такж е отметить, что ухудшение видимости до 4 км
и менее отмечается зимой примерно в 5 раз чаще, чем летом.
Существует тесная связь между скоростью ветра и видимостью,
вы раж аю щ аяся в том, что плохая видимость наблюдается в основ­
ном при слабом ветре ( v ^ 5 м/сек). В этом и заклю чается объяс­
нение определяющей роли туманов и дымки в уменьшении про­
зрачности воздуха. Однако интенсивные осадки и сильные метели,
значительно ухудшающие видимость, сопровождаются, как прави­
ло, усилением скорости ветра (табл. 72).
Таблица 72
Повторяемость (% ) видимости менее 1 км при различных
скоростях ветра
Скорость ветра, м/с
П ериод года
V
Х о л о д н ы й .......................................
Т е п л ы й ...........................................
Штн л 1.
21
27
1-2
3-5
6-11
> 12
12
31
30
G
41
32
6.3. Туманы и дымки
Туманы представляют собой помутнение воздуха непосредст­
венно над поверхностью земли, вызванное скоплением мельчай­
ших капель воды или ледяных кристаллов, из-за которых горизон­
тальная видимость ухудшается до I км и менее. Сильно разреж ен­
ный туман называется дымкой; видимость при дымке более I км,
но менее 10 км.
Туман возникает при насыщении воздуха и конденсации водя­
ного пара чаще всего вследствие охлаждения нижнего слоя воз­
духа путем теплообмена с поверхностью Земли. Приземный слой
воздуха может достичь состояния насыщения водяного пара и за
счет испарения с поверхности воды, почвы или капель дождя.
Туманы охлаждения в зависимости от причины понижения темпе­
ратуры воздуха, называю т радиационными, адвективными и ад­
вективно-радиационными. В крупных городах повторяемость тум а­
нов и дымки увеличивается за счет наличия в воздухе большогочисла ядер конденсации от многочисленных выбросов предприя­
тий и транспорта. Поэтому характеристики туманов зависят от
местоположения пункта наблюдения и его абсолютной высоты.
Исследования условий образования туманов показали, что в К а­
зани преобладают адвективно-радиационные туманы [13].
В среднем за год в городе отмечается от 22 (ст. Казань, опор­
ная) до 28 (ст. Казань, университет) дней с туманами. В отдель­
ные годы число дней с туманами существенно отличается от сред­
него значения (табл. 73). Например, в 1945 г. было 62 дня с ту­
маном, а в 1972 г. — только 10 (ст. Казань, университет).
87
Наиболее благоприятные условия для образования туманов
создаются в холодный период. Радиационные туманы возникают
при ночных понижениях температуры местных воздушных - масс
в ясную погоду, а адвективные — при охлаждении от подстилаю­
щей поверхности теплых и влажных воздушных масс Атлантиче­
ского океана и Средиземного моря, которые проникают в районы
Таблица 73
Повторяемость различного числа дней с туманом за год
Число д н е й ..................................
П овторяемость, %
.................
I I — 35
16—20
21—25
26-30
31—35
11
8
46
19
12
36—40
4
Среднего П оволжья в системе зональной циркуляции или в теп­
лых секторах западны х и южных циклонов. При совместном воз­
действии двух факторов — радиационного и адвективного — обра­
зуется адвективно-радиационный туман. Снежный покров в неко­
торой степени препятствует образо­
ванию и сохранению туманов из-за
сублимации водяного пара на по­
верхности снега.
Из годового числа туманов 77 %
приходится на холодную половину
года (с октября по м арт). Чаще
всего туманы наблюдаются в нояб­
ре и декабре. Во второй половине
весны частота туманообразования
резко уменьшается, а в конце лета
она
постепенно
увеличивается
(рис. 20). В отдельные годы в зим ­
ние месяцы наблюдается до 9—
12 дней с туманом (табл. 74 и табл.
19 приложения).
Рис. 20.
Среднее (1) и ‘м аксимальное
(2) число дней с туманом.
В теплое полугодие туманы наблюдаются значительно реже
из-за небольшой относительной влажности местного континенталь­
ного воздуха. Поступающие ж е влажные морские воздушные мас­
сы, имеющие более низкую температуру летом, быстро прогрева­
ются и удаляю тся от состояния насыщения, необходимого для ту­
манообразования. Поэтому с мая по август туманы в городе бы­
ваю т сравнительно редко.
Продолжительность туманов, как и частота их образования,
характеризуется хорошо выраженным годовым и суточным- ходом.
В целом туманы в городе не отличаются большой продолжитель­
ностью. Примерно 70 % туманов продолжаются не более 4 ч, око­
ло 20 % туманов длятся от 4 до 8 ч. Туманы продолжительностью
38
Таблица
74
Среднее и наибольшее число дней с т у м ан ом и дымкой
к продолжительность т ум ан ов
Холод­ Теплый
ный
IX
X
XI
XII
Год
0,8
1
3
4
3
22
17
5
3
4
4
9
12
11
38
32
12
0,5
2
2
2
10
25
7
77
63
14
0,6
1
2
3
4
5
6
5
53
37
16
3
3
8
8
7
8
11
15
79
I
II
ш
IV
V
VI
VII
VIII
среднее .........................
2
2
3
2
0,2
0, 2
0,5
н а и б о л ь ш е е ................
7
9
11
6
2
1
Средняя продолжитель­
ность туманов, ч . , .
4
8
9
7
0,8
среднее ........................
7
7
7
5
н а и б о л ь ш е е ................
20
12
17
15
Характеристика
период
период
Число дней с туманом:
Число дней с дымкой:
более 12 ч бывают редко. Следует такж е отметить, что летние ту­
маны более кратковременные и менее густые, чем туманы осеннезимнего периода. В большинстве случаев они возникают перед вос­
ходом Солнца и рассеиваются через несколько часов. Суммарная
продолжительность туманов за теплый период составляет в сред­
нем около 14 ч (табл. 74, 75 и табл. 20 прилож ения).
Таблица
7;
Повторяемость (% ) туманов различной продолжительности
Средняя продолжитель­
ность одного тумака, ч
3,5
П родолжительность одного тумана, ч
<3
3 -6
G—12
6Э
23
13
| 12-18
2
j
18-24
1,4
j 24-48
0,6
>48
~о
В холодное полугодие средняя продолжительность одного тум а­
на более чем в 3 раза превышает среднюю продолжительность
тумана в теплый период. И з-за высокой повторяемости их суммар­
ная продолжительность в холодное полугодие достигает в среднем
63 ч (см. табл. 74). В отдельных случаях могут наблю даться ту­
маны очень большой продолжительности. Например, возникший
27 ноября 1954 г. туман в городе продержался 74 ч.
В холодный период туманы возможны в любое время суток,
но более вероятны они перед восходом Солнца.
Диапазон температуры при тум анах очень широк. Однако повто­
ряемость различных градаций температуры неодинакова. При тем­
пературах около 0°С (от 4 до —4°С) частота туманообразования
наибольш ая и составляет около 45 %. Этот диапазон температур
90
I
j
|
|
I
!
наиболее характерен для переходных сезонов года, когда и повторяемость туманов имеет максимальную частоту. При понижении
или повышении температуры воздуха относительно указанного пре­
дела повторяемость туманов резко уменьшается. Так, при темпе­
ратурах ниже —20 °С и выше 12 °С она составляет около 8 % , а при
температурах выше 2 0 °С и ниже —36 °С туманы встречаются
очень редко (рис. 21). Однако и такие значения отрицательных
температур воздуха в термическом режиме города маловероятны.
Распределение повторяемости туманов в теплый и холодный периоды в зависимости от ветрового режима показано в табл. 76 и 77.
Таблица
76
Повторяемость (% ) различных направлений ветра при туманах
Период года
с
СВ
Х о л о д н ы й ..........................
7
4
Т е п л ы й ..............................
21
19
в
10 в
ю
юз
3
2
30
25
11
14
7
18
14
5
7
16
сз
Таблица 7'f
Повторяемость (% ) различных скоростей ветра при туманах
С корость ветра, м/с
Период года
0 -1
2 -5
6 -9
Х О Л О Д Н Ы Й ................................
32
50
14
Теплый .....................................
36
50
14
10-13
4
Наиболее благоприятными для туманообразования в течение всего
года являются небольшие (до 5 м/сек) скорости ветра. Адвектив­
ные туманы возникают и сохраняются при более сильных ветрах.
Около 30 % случаев всех туманов приходится на штиль.
Дымки в городе отмечаются чаще, чем туманы. С октября по
март в среднем ежемесячно отмечается по 5—7 дней с дымкой,
а максимум доходит до 15—20. В летнее время дымки, как и тума­
ны, наблюдаются редко как в среднем, так и в отдельно взятые
годы (см. табл. 74).
6.4. Гололедно-нзморозевые отложения
Туманы, дымки, жидкие осадки при отрицательных температу­
рах воздуха сопровождаются гололедно-изморозевыми отложения­
ми на проводах и опорах линий связи и электропередачи, деревь­
ях, телемачтах, высотных кранах, покрытиях дорог и аэродромов,
одним словом, на поверхности любых объектов. Гололедно91
изморозевые явления наносят значительный ущерб народному хо­
зяйству, поэтому их относят к опасным явлениям погоды.
Среди гололедно-изморозевых явлений различаю т пять видов
обледенения: гололед и налипание мокрого снега — более плотные
отложения, зернистая и кристаллическая изморозь — рыхлое и не­
плотное образование; сложное отложение. К аж д ая разновидность
обледенения имеет свои отличительные черты. Гололед — это слой
плотного льда, нарастающего на поверхности земли и на предме­
тах преимущественно с наветренной стороны вследствие намерза­
ния капель переохлажденного дож дя или мороси при слабых мо­
розах и умеренных или д аж е значительных скоростях ветра. В от­
дельных случаях гололед образуется такж е и при небольших
положительных температурах воздуха. Н а тонких круглых предме­
тах (провода, ветви деревьев) гололед может отлагаться со всех
сторон.
Зернистая изморозь — снеговидный, рыхлый лед, нарастающий
с наветренной стороны предметов, преимущественно в ветреную
погоду; кристаллическая изморозь состоит из кристалликов льда,
нарастающих на деревьях и выступающих частях сооружений при
слабом ветре. Благоприятными для образования зернистой и крис­
таллической изморози являются соответственно туманная погода
при температуре от —3 до — 10 °С и умеренные морозы при тем­
пературе от — 11 до —2 5 °С (табл. 21 приложения). При резком
изменении метеорологических условий на один вид отложения мо­
ж ет осаж даться другой, образуя сложные отложения льда.
В Казани явления обледенения наблюдаются ежегодно с октяб­
ря по апрель, однако повторяемость их меньше, чем в южных и з а ­
падных районах СССР.
В городе в среднем за год отмечается 6—7 дней с гололедом
и 20—23 дня с изморозью. Остальные виды обледенения не пре­
вышают 1—2 случаев за год (табл. 78).
Указанный выше наиболее благоприятный гигротермический ре­
жим для образования гололеда и зернистой изморози в городе от­
мечается в конце осени — начале зимы (ноябрь — д ек аб р ь), а для
Таблица
78
Среднее число дней с обледенением проводов гололедного станка
Вид отложения
Гололед .............................
Зернистая изморозь . .
Кристаллическая измо­
розь ............................ .... .
Мокрый с н е г ................
Сложное отложение . .
Все в и д ы .........................
'92
X
XI
XII
0,5
2
0,1
1
2
I
0,2
0,9
3
0,1
0,1
0,3
4
0,6
0,9
0,1
7
I
II
III
0,3
0,4
0,3 ■
0,06
4
0,1
1
0,9
0,5
0,3
5
0,05
5
Год
7
3
18
0,4
0,2
7
IV
6
I
0,6
5
0,5 ' "3 0
образования кристаллической изморози в середине и конце зимы
(январь — ф евраль). В марте гололедно-изморозевые явления зн а ­
чительно ослабевают, а в октябре и апреле они наблюдаются не
каж дый год.
Наибольшее число дней с отдельными видами обледенения пре­
вышает средние значения их повторяемости в зависимости от ме­
сяца года и разновидности обледенения от 2—4 до 10 раз. Разум е­
ется, что это соотношение зависит от длительности периода на­
блюдений (табл. 22 прилож ения).
Климатических данных о продолжительности гололедно-изморозевых явлений в Казани не имеется. По А. В. Рудневой [43],
средняя продолжительность обледенения проводов на высоте 2 м
над поверхностью земли составляет в районе Казани около 500 ч.
Соотношение продолжительности отдельных видов обледенений
приблизительно соответствует соотношению их повторяемости.
М аксимальный диаметр отложения гололеда на проводах гололед­
ного станка в районе К азани равен примерно 17 мм, а максималь­
ный диаметр изморози на этой ж е высоте может достичь 60 мм.
Следует отметить, что размеры и масса гололедно-изморозевых
отложений значительно возрастаю т с увеличением высоты подвеса
проводов линий связи и электропередачи над поверхностью земли.
Так, по расчетам указанного выше автора, максимальный диаметр
отложения гололеда в районе Казани может составить на высотах
25 и 50 м соответственно 40 и 60 мм, что является особо опасным
явлением. В результате экспериментальных наблюдений, прове­
денных в разных районах СССР, определены коэффициенты для
пересчета диаметра отложения и гололедной нагрузки с провода
гололедного станка на рабочие линии электропередачи [49].
Гололедно-изморозевая нагрузка вы ражается массой отложе­
ния на 1 м провода, В Казани гололедная нагрузка, рассчитанная
по наблюдениям на гололедном станке, в 70 % случаев не превы­
шает 40 г/м, а максимальная нагрузка, которая была отмечена за
двадцатилетний период наблюдения (1962— 1982 гг.), составила
168 г/м при среднем значении максимальной нагрузки 42 г/м
'(табл. 23 и 24 прилож ения). Это свидетельствует о слабом разви­
тии гололедно-изморозевых явлений в районе Казани.
Н агрузка на провод прямо пропорциональна не только разм е­
н а м отложения, но и скорости ветра. Такие виды обледенения, как
гололед, смесь и мокрый снег, обусловлены циклоническим типом
погоды, для которого характерны умеренные и значительные ско­
рости ветра. Примерно в половине случаев с гололедом скорость
ветра колеблется от 6 до 13 м/с. Зернистая и кристаллическая из­
морозь возникает обычно при антициклонических типах погоды со
слабыми ветрами и штилями. При гололедах в К азани чащ е н а­
блюдаются южные ветры, при изморозях — юго-восточные (табл. 25
и 26 прилож ения).
6.5. Метели и снегоперенос
Под метелью понимается перенос снега ветром. В метеорологиивыделяют три вида метели: общую, низовую и поземок. Об­
щ ая метель — метель с выпадением снега из облаков. Низовая ме­
тель — перенос ранее выпавшего снега в слое до 2 м высоты над
земной поверхностью без выпадения снега из облаков. Поземок —
перенос ранее выпавшего снега ветром непосредственно у поверх­
ности земли [36].
Каждый вид метели имеет свои особенности, поэтому и объемы
снега, переносимые ими, будут различными.
В зависимости от состояния снежного покрова при одной и той
ж е скорости ветра могут наблю даться слабый поземок (плотный
снег) и сильная низовая метель (свежевыпавший сухой снег).
Среднее число дней с метелью в К азани с октября по апрель
достигает 40 при среднем квадратическом отклонении ± 1 0 ,3
(табл. 79). Наиболее часто метели отмечаются в декабре — февраТаблица
79
Число дней с метелями и поземками
X
IX
Число дне»
XI
XII
I
II
III
Год
IV
Метели
Среднее .................
Наибольшее . . .
0,01
2
5
8
10
8
5
2
40
2
8
12
19
19
16
12
7
62
Г о д .........................
1977
1976
1973
1975
1976
1966
1957
1969
1968
а ..............................
0,42
2,33
3,13
4,87
4,30
3,55
3,16
2,01
10,3
П оз емки
С р е д н е е................ |
|
0,4 |
1,9 |
4,8 |
6,3 |
6,2 |
4,3 |
0,2 | 24,1
ле (по 8— 10 дней). Однако в отдельные годы повторяемость ме­
телей существенно отличается от средних значений. Наибольшее
число дней с метелью за год (62) зарегистрировано зимой 1968 г.
Повторяемость различного числа дней с метелью за год следующая:
Число д н е й .........................................
Повторяемость,
% .........................
21—30
31—40
41—50
51—60
22
56
11
И
61—70
1
Изменчивость числа дней с метелями за год большая, наибо­
лее вероятны две градации — от 21 до 40 дней.
Местные условия влияют на повторяемость метелей, особенно
внутри большого города. Число дней с метелью в городе на 2—
4 дня меньше, чем на его окраинах.
94
Средняя суммарная продолжительность метелей за год состав­
л яет 233 ч (табл. 80). Средняя продолжительность по месяцам
изменяется от 8 ч в октябре до 67 ч в январе. Н аибольш ая про­
должительность за зиму — 418 ч зарегистрирована в 1965-66 г.
Средняя продолжительность одной метели составляет 5,8 ч. Чащ е
всего отмечаются метели продолжительностью до 12 ч (8 5 % );
метели более суток наблюдаются редко — 2 % случаев. М аксималь­
ная продолжительность одной метели наблю далась 31 января —
2 февраля 1968 г. и составляла 48 ч (табл. 81).
Таблица 80
Суммарная продолжительность (ч) метелей
X
Продолжительность
XI
Средняя .....................
Наибольшая . . . .
8
24
Г о д .............................
1968,
1969
XII
I
II
ш
24
44
67
59
28
65
122
1967
183
3968
117
75
1969
1973
1968
IV
Год
3
12
1969
233
418
1965-66
Таблица 81
Повторяемость (% ) метелей различной продолжительности за год
Средняя
продол­
житель­
ность
одной
метели,
ч
Продолжительность одной метели, ч
<3
5,8
26
3 -6
6-12
33
26
12-18
8
18-24
24-36
1,5
5
Макси­
мальная
продолжи­
тельность
36— 48 одной ме­
тели, ч
0,5
48
Дата
31 1—2 II 1968
Таблица 82
Повторяемость Р температуры воздуха, направления и скорости ветра
при метелях
до
—29,9
—24,9
Р %
Направление
ветра
р %
Р %
15
С
6
<6
—25,0
0,5
СВ
4
6—9
45
—20,0
6
в
8
10—13
14—17
34
18—20
0,2
— 19,9
— 15,0
8
юв
— 14,9
— 10,0
—9,9
—5,0
25
28
ю
юз
—4,9
0,0
30
3
9
2
сз
4
> 0 ,1
Скорость
ветра, м/с
0,2
о
о
1
со
/Л
1
Температура, °С
от
23
36
10
6
95
Нередко метели начинаются с общей и заканчиваю тся низовой
метелью или поземком и наоборот. Такие метели отмечены в ян­
варе 1966 г., декабре 1967 г., феврале 1971 г. и в другие годы.
Непрерывная длительность такого вида метелевых явлений состав­
ляет несколько суток.
Развитие метелей чаще всего связано с циклонической дея­
тельностью, а такж е окраинной частью антициклонов над рас­
сматриваемой территорией.
Н аибольш ая повторяемость метелей отмечается при темпера­
турах от 0 до — 15 °С и составляет 83 % (табл. 82). Редко, около
1—2 %, метели наблюдаются при положительных температурах,
близких к О °С, и при температурах ниже —25 °С.
Слабые метели возникают уже при скоростях ветра 2—5 м/с;
однако, интенсивные метели обычно развиваю тся при скоростях
6— 13 м/с, что составляет 79 % случаев (см. табл. 82).
Н аправление ветров при метелях определяется циркуляционно­
синоптическими условиями. В связи с тем что метели в районе
Казани чащ е связаны с циклонами, перемещающимися с запада
и юга, преобладает «метелевый» ветер южной четверти, его повто­
ряемость составляет 69 % (см. табл. 82). Вероятность других на­
правлений равна 4—9 %.
Данные о направлении и скорости ветра при метелях необхо­
димы для расчета объемов переносимого снега.
В зависимости от особенностей развития синоптических процес­
сов метели характеризуются различной продолжительностью, а так­
ж е объемом снегопереноса [34],
В табл. 83 приведены данные об объеме снегопереноса в зави­
симости от направления ветра. Объемом снегопереноса называют
то количество снега, которое в течение зимы переносится через
площадку высотой 2 м и шириной 1 м, перпендикулярную ветро­
вому потоку [11].
Наибольшее количество переносимого метелями снега 1 раз
в 20 лет (5 % -ная обеспеченность) может достигать 340 м3/м, 1 раз
в 15 лет (7 % -ная обеспеченность)— 310 м3/м, 1 раз в 10 лет
(10 % -ная обеспеченность) — 280 м3/м.
Таблица 83
Объемы снегопереноса (м3/м) различной обеспеченности
при разном направлении ветра
За знму
Обеспеченность, %
с
СВ
в
юв
Ю
103
3
СЗ
10
37
25
34
65
120
26
34
20
280
7
46
34
48
75
135
28
38
22
310
5
59
42
69
80
145
30
41
25
340
96
М аксимальный снегоперенос в районе Казани наблю дается при
ветрах южной четверти, что хорошо согласуется с особенностями
циркуляционных процессов холодного периода [29].
Приведенные значения объемов сиегопереноса характерны для
окраины, где скорость ветра больше, чем в городе. В центральной
части города отмечаются менее сильные ветры при метелях, поэто­
му здесь объемы снегопереносов за зиму меньше.
6.6. Грозы и град
Грозы и град являются особо опасными явлениями погоды для
различных отраслей народного хозяйства.
Гроза — комплексное атмосферное явление, при котором воз­
никают электрические разряды между облаками или между обла­
ком и землей, сопровождающиеся молнией и громом [36, 58].
Различаю т внутриклассовые и фронтальные грозы. Внутримассовые грозы возникают во влажны х неустойчиво стратифицирован­
ных воздушных массах при высокой температуре, в основном в по­
слеполуденные часы, когда конвективные облака достигают наи­
большего развития.
Фронтальные грозы связаны с холодными фронтами в дневное
время и с теплыми фронтами в ночное время. Они возникают при
неустойчивом состоянии атмосферы в результате интенсивного
подъема влажного воздуха и сопровождаются обычно ливневыми
осадками, шквалистым ветром, иногда градом.
Таблица 84
Число дней с грозой и градом
1
Число дней
IV
V
VI
VII
VIII
!
| Год
х
IX
Гроза
С р е д н е е .............................
0,5
Н аи б ольш ее.....................
Г о д .....................................
3
о
...................................
3
II
7
7
5
1
;0,05
16
16
11
4
1
41
1951,
1966
1966
1942
1943
1959
1937,
1950
1954,
1956
1943
0,82
2,38
3,04
3,39
2,83
1,23
0,20
6,47
2,2
24
Град
Среднее .............................
0,1
0,6
0,5
0,4
0,2
0,4
0,03
Наибольшее .....................
1
2
3
2
2
2
1
5
Г о д .....................................
1948,
1974
1962,
1954
1941
1961
1971
1948,
1973
1978
1948
1950
о .........................................
0,23
0,74
0,68
0,54
0,50
0,57
0,16
1,40
7 З ак аз А'« (548
97
В среднем за год в Казани наблюдается 24 дня с грозой; наи­
большее число дней с явлением отмечено в 1943 г. (41). Грозы н а­
чинаются в апреле и заканчиваю тся в сентябре. В апреле гроза
наблю дается в среднем 1 раз в 2 года, в октябре еще реже —
в среднем 1 гроза за 10 лет. С мая по август грозы возникают бо­
лее часто: в среднем — по 3—7 дней в месяц, м аксим ум — I I —
16 дней (табл. 84).
Средняя продолжительность одной грозы около 1,3 ч (табл. 85).
Продолжительность гроз до 2 ч составляет 72 %, 2—3 ч — 18 %,
3 ч и более — около 10 %. М аксимальная продолжительность од­
ной грозы — 8,7 ч зарегистрирована 2 июля 1966 г.
Таблица 85
Повторяемость гроз различной продолжительности за год
о »
t-UUD*
g'fco .
.£ S -о 3
<1
1-2
2 -3
3 -4
4 -5
1,3
35
37
18
6,6
0,5
Продолжительность одной грозы, ч
5 -6
0,5
6-7
7—8
8-9
М
0,5
0,5
Макси­
мальная
продолжи­
тельность
одной
грозы, ч
Дата
8,7
2 VIH 1966
Средняя и наибольшая суммарная продолжительность гроз на­
блюдаются в июне — июле и составляют соответственно 9— 11 ч
и 21—23 ч (табл. 86). Грозы чаще развиваю тся во второй половине
суток, с 12 до 24 ч, следуя за максимумом развития конвекции. Во
вторую половину суток (12—24 ч) средняя продолжительность гроз
за год равна 26 ч, по сравнению с 5 ч в первую половину суток
(00— 12 ч).
Таблица
86
Суммарная продолжительность (ч) гроз
Продолжительность
IV
V
VII
VI
VHI
IX
1
С р е д н я я ................ ........................................
0,1
4
9
Н а и б о л ь ш а я .................................................
1
1967
10
23
1972
Г о д .................................................................
1966
11
21
1966
6
1
13
1974
5
1967
Град — это осадки, выпадающие в теплое время года из мощ­
ных кучево-дождевых Ьблаков, в виде частичек плотного льда раз­
личных, иногда очень крупных размеров, i
; В райоКе Казани т р а д возможен преимущественно с апреля по ,
сентябрь (в апреле 1 раз в 10 лет). В среднем за год бывает
2,2 дня с градом. Максимум наблю дался в 1948. и 195Q гг, и, соста­
вил 5 дней (см. табл. 84).
Возможны годы, когда град не выпадает (табл. 87). В 61,%
случаев отмечается 1—2 дня с градом за год.
Продолжительность выпадения града в 94 % случаев состав­
ляет менее 15 мин. Н аибольш ая продолжительность выпадения гра­
да (20 мин) зарегистрирована 28 июня 1971 г. (табл. 88).
Таблица
87
Повторяемость различного числа дней с градом за год
Число д н е » .........................................................
0
1
2
3
4
5
Повторяемость, % .............................................
8
31
30
13
8
10
Таблица
83
Повторяемость (% ) выпадения града различной продолжительности
Продолжительность, мин
<5
6-15
j
22
72
j
16-30
б
Наибольшая продол­
жительность, мин.
Дата
20
28 VI 1971
Интенсивность града и размеры градин изменяются в процессе
выпадения града.
Град выпадает преимущественно в послеполуденные часы при
прохождении холодных фронтов, сопровождающихся шквалами
и грозами.
7. КЛИМАТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СЕЗОНОВ
Календарные (и астрономические) сезоны — весна, лето, осень,
зима по длительности и датам начала и конца не совпадают с -кли­
матическими и фенологическими сезонами. Так, например, по к а ­
лендарю март — весенний месяц, но по климатическим условиям
и а востоке Европейской части СССР он является по существу зим­
ним месяцем; по тем ж е условиям ноябрь относится к зиме; В кли­
матических работах чаще всего за критерий климатических сезонов
принимают даты перехода средних суточных температур воздуха
через определенные значения и некоторые другие показатели, на­
пример, такие, как средние даты появления и схода снежного по­
крова, появления и прекращения заморозков и др. Эти критерии
использованы в данной работе для выделения климатических
сезонов.
7.1. Весна
З а начало весны условно приняты дата перехода средней су­
точной. температуры воздуха через 0°С, и д ата схода снежного по­
крова. Д л я района Казани это соответственно 4—6 и 12—15' апре­
ля. За конец весны принята дата перехода средней .суточной тем­
пературы воздуха через 15 °С, наблю даю щ аяся 26—31 мая*.
Таким образом, весенний климатический сезон в Казани длится
около двух месяцев — апрель и май.
Весна характеризуется быстрым нарастанием температуры,
обусловленным прежде всего увеличением притока солнечной р а­
диации и уменьшением облачности. Радиационный баланс с апре­
ля становится положительным [19].
Весной изменяются условия атмосферной циркуляции. Западно­
восточный перенос с Атлантического океана, особенно интенсив­
ный зимой, весной ослабевает. Усиливается меридиональная цир­
куляция с которой связаны, с одной стороны, вторжения теплых
воздушных масс с юга, с другой — вторжения холодных воздуш­
ных масс из Арктики.
Резкие понижения температуры, сопровождающиеся выпаде­
нием осадков, происходят при быстром перемещении полярных масс
воздуха к югу в тылу циклонов. В других барико-циркуляционных
структурах, медленно движущихся к югу, полярный воздух про­
гревается быстро, особенно в мае. И з-за низкой относительной
влажности в антициклонах, которые нередко случаются здесь, вес­
ной возможны засушливые периоды, иногда длительные, обуслов­
ливающие весенние засухи.
В марте, в последнем зимнем месяце, средняя месячная темпе­
ратура воздуха в К азани равна — 5,7...—6,5 °С, в апреле 3,7—4,4°С,
*
Двойные даты соответствуют данным в центре города (ст. Казань, уни­
верситет) и на окраине (станции Казань, опорная или Казань, гмс).
100
т. е. рост температуры воздуха составляет примерно 10 °С (наи­
больший в году). В течение апреля суммы температур быстро на­
растают; разность в температуре между первой и третьей д екад а­
ми составляет 7,3 °С. Так лее быстро температура воздуха растет
и в мае. Средняя майская температура воздуха в Казани 12,4—
13,1 °С. Обычно в первой декаде мая отмечается последний зам о­
розок в воздухе за городом (сам ая ранняя дата — 13 апреля
1976 г., самая поздняя — 4 июня 1930 г.).
Средняя дата последнего заморозка на поверхности почвы, по
данным ст. Казань — опорная, приходится на 19 мая, самая ран­
н я я — на 28 апреля (1957 г.), самая поздняя — на 9 июня (1962,
1963 г г .).
Весной увеличивается количество атмосферных осадков, хотя
число дней с осадками меньше, чем зимой. Так, если в марте ме­
сячная сумма осадков составляет 22 мм, то в апреле она уже
32 мм, а в мае 42 мм*.
Весной осадки выпадают преимущественно в виде дождя, лишь
в первой половине апреля наблюдаются такж е и снегопады.
Снежный покров в первой декаде апреля еще достаточно высок:
15— 13 см (по стационарной снегомерной рейке). Интенсивное т а я ­
ние снега в конце первой и во второй декадах апреля обусловли­
вает сход снежного покрова в центре города в среднем 12 апреля,
на окраине города на 2— 3 дня позже. В мае снежного покрова
обычно не бывает, лишь в холодные вёсны при интенсивных втор­
жениях арктического воздуха с севера осадки эпизодически выпа­
даю т в виде сильного снега, образуя временный снежный покров,
который быстро исчезает.
В апреле и мае заметно возрастает число часов солнечного
сияния за счет увеличения длины дня и уменьшения облачности.
Однако вероятность пасмурных дней остается значительной: в ап­
реле 10— 13, в мае 9— 12 дней.
Ясных дней наблю дается в среднем 3—5 в месяц. П реоблада­
ют дни с переменной облачностью.
В связи с сезонной перестройкой поля давления воздуха весной
изменяется ветровой режим. Повторяемость южных и ю го-запад­
ных ветров уменьшается; заметно увеличивается повторяемость
йетров северного направления. Средние скорости ветра в апреле —
мае составляют 3—5 м/с, хотя абсолютные максимумы скорости
достигают 18—20 м/с и более.
Почти одновременно со сходом снежного покрова оттаивает
почва. Скорость подсыхания почвы до мягко пластичного состояния,
когда начинаются весенние полевые работы, зависит от увлажнен^
ноет и, типа почв, условий погоды. В среднем в районе Казани пе­
риод от разрушения устойчивого снежного покрова (9 апреля) до
поспевания почвы длится 15—20 дней.
*
Представлены данные по ст. Казань, опорная, приведенные к показаниям
осадкомера с учетом поправки на смачивание, за период с 1925 по 1980 г.
101
Исходя из соотношения сроков разрушения устойчивого снеж­
ного покрова и сроков схода снега, все вёсны можно подразделить
на четыре группы соответственно особенностям распределения этих
сроков во времени.
1. Р а н н я я д р у ж н а я
в е с н а характеризуется ранним
(на неделю и более относительно нормы) разрушением устойчи­
вого снежного покрова и быстрым его сходом, при котором таяние
не прекращается, и, таким образом, период послезимья отсутствует.
2. Р а н н я я
за т я ж н а я весна
характеризуется таким
ж е ранним разрушением устойчивого снежного покрова, но с по­
следующими снегопадами, приводящими к образованию времен­
ного снежного покрова, вследствие чего снег сходит намного позд­
нее даты разрушения устойчивого покрова.
3. П о з д н я я
дружная весна
характеризуется позд­
ним (на неделю и более относительно нормы) разрушением устой­
чивого снежного покрова, но быстрым, через 1—2 дня, его оконча­
тельным сходом.
4. П о з д н я я
затяжная весна
характеризуется таким
ж е поздним разрушением устойчивого снежного покрова и значи­
тельной задержкой окончательного схода снежного покрова из-за
последующего понижения температуры воздуха и выпадения сне­
га, задерживаю щ их таяние снежного покрова.
Метеорологические условия в указанные вёсны различны. Р а н ­
ним дружным вёснам свойственны более высокий уровень темпе­
ратуры в марте и апреле и более низкий в феврале и мае по срав­
нению с поздними и средними вёснами. Это находит отражение во
многих характеристиках температуры воздуха: в разности средних
месячных, декадных и пентадных значений температуры воздуха
и в их отклонениях от нормы, в экстремальных температурах,
в сроках перехода средней суточной температуры через —5, 0 и 5 °С,
в числе дней с положительной температурой воздуха, в сумме по­
ложительных температур и др. При раннем разрушении устойчи­
вого снежного покрова средняя температура в марте изменяется
в Казани от —2 до —7 °С, в апреле — от 4 до 11 °С, при позднем
разрушении — соответственно от —7 до — 10 °С в марте и от 1 до
4°С в апреле. Переход средней декадной температуры воздуха
через 0 °С в ранние вёсны происходит между 2-й и 3-й декадами
марта, или между 3-й декадой марта и 1-й декадой апреля, в позд­
ние весны — на одну-две декады позднее — между 1-й и 2-й дека­
дами апреля.
В ранние вёсны примерно на 12— 15 дней раньше, чем в позд­
ние, происходит переход средней суточной температуры воздуха
через —5, 0 и 5 °С. При этом переход через —5 °С в ранние вёсны
происходит обычно около средней многолетней даты, а через 0
и 5 °С — в среднем на 5—8 дней раньше среднего многолетнего
срока.
Температурные условия весны (теплой или холодной) опреде­
ляются частотой и интенсивностью адвекции теплого и холодного
воздуха.
102
' В холодные вёсны более частыми являются меридиональные
циркуляции, обусловливающие вторжения холодных воздушных
масс с севера, при сравнительно частой смене циклонических барико-циркуляционных структур.
Теплые вёсны обычно наблюдаются на востоке ЕЧС в основном
при западны х и юго-западных потоках.
В теплые вёсны волны холода редки: 2—3, тогда как в холод­
ные — их реализуется 5—7.
Холодные вёсны обычно сопровождаются облачной и дож дли­
вой погодой, что затрудняет проведение весенне-полевых работ.
В то же время в такие годы не бывает летних засух — главной
угрозы сельскохозяйственного производства на рассматриваемой
территории.
7.2. Лето
В конце мая — начале июня в районе Казани устанавливается
теплая, нередко ж аркая днем погода. Окончание весны — начало
лета, условно принимаемое за дату перехода средней суточной
температуры воздуха через 15 °С, наблюдается в 20—30-х числах
мая: к этому времени заканчиваю тся весенние заморозки на почве.
За конец лета обычно принимают дату перехода средней суточ­
ной температуры воздуха через 10 °С в сторону понижения, кото­
рая отмечается в Казани в 20-х числах сентября. Неделей раньше
наблю дается средняя дата первых осенних заморозков на почве
'(14 сентября). Таким образом, лето в Казани продолжается около
четырех месяцев: с 20-х чисел мая до 20-х чисел сентября.
В летний период наблюдаются различные типы погоды: теплая
и влаж ная, ж ар кая с кратковременными ливневыми осадками
и ж аркая сухая и ветреная погода, прохладная дож дливая и про­
хладная сухая. Однако смена одного типа погоды другим не со­
провождается столь резкими изменениями метеорологических ве­
личин, особенно температуры, какие типичны для весны.
Климатические и погодные условия лета в районе Казани фор­
мируются преимущественно под влиянием трансформации прите­
кающих сюда относительно холодных воздушных масс. Летом по
сравнению с весной повторяемость аитициклонических процессов
несколько уменьшается, а циклонических — возрастает. При этом
как циклоны, так и антициклоны движутся чащ е всего с запада
и" северо-запада, т. е. происходит адвекция холодных воздушных
масс. Поступая на более теплую поверхность, массы трансформи­
руются, воздух в них быстро достигает климатологического уровня
температуры, а в условиях антициклонической циркуляции — более
высокого уровня, характерного для континентальных воздушных
масс более южного происхождения.
Среднее число часов солнечного сияния за четыре летних ме­
сяца за городом составляет 1000: в июне 291, в июле 294, в августе
251, в сентябре 164. Отношение действительной продолжитель­
103
ности солнечного сияния к возможной в среднем составляет: в июне
56 %, в июле 56 %, в августе 54 %, в сентябре 43 %. Основные по­
казатели солнечной радиации в городе приведены в табл. 1— 5.
Температурный режим лета в Казани достаточно однороден.
Так, по данным ст. Казань, университет (центр города) за послед­
ние 85 лет (с 1900 г.) средние месячные температуры таковы:
в июне 18,1 °С, в июле 20,1 °С, в августе 18,0 °С, в сентябре 11,8а,С.
Таким образом, лишь в сентябре заметно существенное понижение
средней месячной температуры воздуха по сравнению с почти
одинаковыми значениями температуры в трех предыдущих меся­
цах. На окраине города аналогичные температуры приблизительно
на 1 °С ниже. Например, на ст. Казань, опорная средние месячные
температуры воздуха за период с 1925 по 1980 г. равны: в июне
17,0 °С, в июле 19,1 °С, в августе 17,5 °С, в сентябре 11,2°С. Абсо­
лютные максимумы температуры воздуха достигают 38—39 °С.
Абсолютные минимумы снижаются: в июне до — 1,4°С (в центре
города) и —2,8 °С (на окраине город а), соответственно в июле до
4,6 и 2,6 °С, в августе до 1,7 и ОД °С, в сентябре до —5,4 и —7°С .
Продолжительность периодов со средней суточной температурой
воздуха 10 °С и более составляет 140 дней (в центре города)
и 135 дней (на окраине), с температурой 15°С и более соответ­
ственно— 98 и 89 дней, с температурой 20 °С и б о л ее — 19 дней
(в центре города, с 11 по 31 и ю л я).
Большие положительные значения радиационного баланса обес­
печивают летом затраты больших сумм тепла на испарение, на
нагревание почвы и воздуха.
Средние месячные температуры на поверхности почвы по дан­
ным ст. Казань, опорная (1954— 1980 гг.) равны: в мае 15 °С,
в июне 20 аС, в июле 23 °С, в августе 19 °С, в сентябре 12 °С.
Экстремумы температуры на поверхности почвы приведены
в табл. 38.
Летом из-за увеличения абсолютного влагосодержания воздуш­
ных масс и повторяемости циклонических процессов усиливается
влагооборот. Поэтому в летние месяцы выпадают обильные атмо­
сферные осадки. Если в предшествующие весенние месяцы суммы
осадков составляли в апреле 31— 32 мм, в мае 40—42 мм, то в июне
они увеличиваются до 58—63 мм, в июле до 61—68 мм, в августе
до 60—64 мм, а в сентябре до 48—52 мм*.
Данные о числе дней с осадками различных значений приведе­
ны в табл. 13 приложения.
В течение всего летнего сезона преобладает полуясное состоя­
ние неба: пасмурных дней по общей облачности отмечается по
7—9 в месяц, ясных от 3 до 4, остальные 15—20 дней характери­
зуются переменной просвечивающей облачностью. Парциальное
давление водяного пара летом в среднем составляет 9— 15 гП а.
*
Первые числа означают средние месячные суммы осадков на ст. Казань,
университет (центр города), вторые — средние суммы осадков на ст. Казань,
опорная (окраина города) за период 1925—1980 гг. В обоих случаях количест­
во осадков приведено к осадкомеру с поправкой на смачивание.
104
Средняя относительная влажность достигает ночью 80—85 %,
днем — 50—55 %.
Дней с относительной влажностью не более 30 % насчитыва­
ется в мае и июне 5—9, в июле, августе и сентябре 2—3; дней с от­
носительной влажностью днем не менее 80 % бывает в мае 2,
в июне 3, в июле 4, в августе 3, в сентябре — около 5 (1966—
1980 г г .).
Господствующими направлениями ветров в летний период яв­
ляются западный, северо-западный и северный. Заметно меньше
повторяемость юго-западных и северо-восточных ветров. Средние
скорости ветров небольшие: 3—4 м/с. Однако максимальные ско­
рости могут достигать 20—25 м/с. Среднее число дней со скоростью
ветра 8 м/с и более изменяется от 4—5 (в июне, июле и августе)
до 6—9 (в мае и сентябре). Дней со скоростью ветра 15 м/с и более
около 3—4 за весь летний сезон. Таким образом, район Казани по
ветровым характеристикам в летний период не является районом
интенсивного проветривания воздушного бассейна.
Высокие летние температуры почвы и воздуха, интенсивное
испарение и транспирация значительно иссушают почву. Несмотря
на увеличение количества атмосферных осадков, последние не вос­
полняют расход влаги в почве. Запасы продуктивной влаги в поч­
ве в ходе весенней и летней вегетации уменьшаются.
Неблагоприятными явлениями погоды в летнем сезоне являю т­
ся ливни, грозы, град, суховеи, засухи.
За лето в среднем выпадает 4—5 ливней; их средняя интенсив­
ность 1 мм/мин, максимальная — более 3 мм/мин. Суммы осадков
при ливнях достигают в среднем 15—20 мм; максимальная сумма,
зафиксированная 7—8 августа 1949 г., составила около 96 мм.
Чащ е всего ливни отмечаются в июле и августе.
В Казани летом ежегодно бывают грозы. В мае отмечается
в среднем 3 дня с грозой (наибольшее число дней с грозой в этом
м есяц е— 11), в июне и июле соответственно 7 (16), в августе 5
(11) и в сентябре 1 (4). Грозы более часты и продолжительны во
второй половине суток (от 12 до 24 ч). Менее «грозовой» по повто­
ряемости и продолжительности гроз период с 0 до 6 ч. С момента
создания Куйбышевского водохранилища чаще стали возникать
ночные грозы (в период 18—24 ч ) .
В отдельных случаях грозы сопровождаются выпадением града.
Среднее число дней с градом с апреля по сентябрь равно 2,2 дня,
наибольшее — 5 дням, поэтому среднее число дней с градом в от­
дельные месяцы менее 1 дня. Относительно чаще град выпадает
в мае и июне.
Весьма опасное метеорологическое явление, возникающее при
малой относительной влажности воздуха и повышенной скорости
ветра, — суховеи. В районе К азани с мая по сентябрь насчитывает­
ся около 35 дней с суховеями слабой интенсивности и около 5 дней
с суховеями средней интенсивности. Сильные суховеи возникают
нечасто. Крайне редки такж е пыльные бури (0,2 дня за лето,
1936— 1980 гг.).
105
Территория Среднего Поволжья, в том числе район Казани,
подвержена воздействию засух. Этот погодно-климатический про­
цесс представляет собой длительный бездождный период, сопро­
вождающийся низкой относительной влажностью с высокими, осо­
бенно дневными, температурами воздуха и почвы весной, летом
и редко осенью. Главной причиной засух являются длительно дей­
ствующие антициклоны. Они охватывают большие площади, поэто­
му засухи одновременно поражают крупные регионы.
Исследования показали, что территория Среднего Поволжья,
в том числе Т атарская АССР, за последние 100 лет в среднем под­
вергались воздействию засух в 25—30 % лет. Больш ая повторяе­
мость засух приходится на май—июль — месяцы наиболее важные
в вегетационном периоде большинства сельскохозяйственных
культур.
Вместе с тем для климата Татарской АССР и района Казани
характерно, что за засушливыми периодами апреля — мая — июня
следуют обычно дождливые июль и особенно август. Так, за по­
следние 100 лет в 30 годах отмечался дефицит осадков в мае
и июне, и в то ж е время избыток* влаги в июле и августе. Этот
резерв климатических ресурсов в перспективе может быть исполь­
зован более эффективно путем подбора и посева в эти годы позд­
них, быстро созревающих культур и трав для усиления кормовой
базы животноводства.
Анализ противоположных засухам климатических аномалий —
длительных переувлажненных периодов — представляет такж е
большой практический интерес, так как наносимый ими ущерб во
время уборки хлебов, заготовки и хранения продуктов и фураж а
очень велик. В отдельные годы потери урожая из-за переувлажне­
ния не уступают потерям от засух.
Например, обильные осадки в весенне-летние месяцы 1978 г.
обусловили богатый урожай. Но его не могли полностью убрать
и сохранить из-за плохих метеорологических условий в августе
и сентябре. В результате валовой сбор зерна в 1978 г. оказался
почти таким же, как в 1973 г., когда отмечалась сильная и дли­
тельная весенне-летняя засуха.
7.3. Осень
Наступление осени в районе Казани характеризуется сравни­
тельно резким понижением температуры воздуха и почвы, увели­
чением числа облачных и дождливых дней, усилением ветров,
повышением относительной влажности воздуха.
Указанные условия погоды обычно совпадают с окончанием
безморозного периода и переходом средней суточной температуры
воздуха через 10 °С в сторону понижения. Большинство сельскохо­
зяйственных культур заверш ает свой вегетационный период.
* Имеется в виду сумма осадков выше многолетней нормы.
106
В Казани переход средней суточной температуры через 10 °С
приходится на 20-е число сентября, средняя дата первого замороз­
ка за городом — 29 сентября; обе даты близки по срокам.
Переход средней суточной температуры воздуха через 0 °С
и средняя дата появления первого снежного покрова отмечается
в начале ноября (3—5 ноября).
Таким образом, типичный осенний климатический период про­
долж ается в среднем около 1,5 месяцев — с 20-х чисел сентября
по 3—5 ноября.
В начале осени циркуляционно-синоптические процессы изме­
няются. Усиливается циклоническая деятельность на севере Атлан­
тического океана, откуда на Европейскую часть СССР все чаще
входят глубокие циклоны. В Азии устанавливается область высо­
кого давления, которая в виде широтно вытянутой полосы распо­
лагается на юге Сибири и юго-востоке Европейской части СССР.
На большей части Европейской части СССР усиливается зап ад ­
ный перенос, преобладают юго-западные ветры. В тылу циклонов,
движущихся с запада на восток по северу Европейской части СССР,
вторгаются холодные арктические воздушные массы, вызывающие
резкие похолодания.
Переход от лета к осени, совершающийся плавно в радиацион­
ном режиме, в барике более заметен. За первым мощным вторже­
нием холода (20—25 августа) вновь устанавливается типично лет­
няя погода, хотя ночи становятся прохладными. Второе холодное
вторжение (5— 10 сентября), обычно уже обусловливает пониже­
ние средних суточных температур воздуха до 10— 13 °С. После
очередного затока холода в 3-й декаде сентября средние суточные
температуры опускаются ниже 10 °С, начинаются ночные зам ороз­
к и — начинается осень.
Почти ежегодно непродолжительное время
(несколько дней,
иногда до недели) наблюдается ясная теплая сухая погода —: «зо­
лотая осень», «бабье лето». Она обусловливается антициклонами,
движущимися по югу Европы с запада на восток на нижнюю
Волгу или ж е из Казахстана в юго-восточные районы ЕЧС. В обоих
случаях на центральные и восточные районы ЕЧС распространяет­
ся воздух с юга. Температура воздуха в дневные часы при указан ­
ных синоптических процессах может повышаться в сентябре до
20—25 °С, в октябре до 15—20 °С.
Средняя многолетняя температура воздуха в Казани составля­
ет в сентябре 13 — 12 °С, в октябре 3,4—3,9 °С; абсолютный макси­
мум в сентябре колеблется около 32—35 °С, в октябре — около
23—24 °С; абсолютные минимумы температуры воздуха отрица­
тельные: в сентябре —6...—7 °С, в октябре —24...—25 °С.
Заморозки на почве в среднем начинаются 14 сентября. Интен­
сивные заморозки с температурами ниже —4...—5 °С начинаются
в 10-х числах октября.
От августа к сентябрю сумма атмосферных осадков уменьшает­
ся' приблизительно на 10 мм и составляет ежемесячно в сентябре
и октябре около 50 мм. Наблюденный месячный максимум осадков
107
достигает в сентябре 147 мм (1919 г.), в октябре 121 мм (1905 г.);
наблюденный месячный минимум осадков в сентябре 4,7 мм
(1974 г.), в октябре 3,3 мм (1961 г.).
Парциальное давление водяного пара уменьшается от августа
к сентябрю в среднем на 4—5 гПа и составляет в сентябре около
10 гПа, в октябре — около 6 гПа. Средняя месячная относитель­
ная влажность повышается в сентябре до 75 % > в октябре —
до 80 %.
Осенью увеличивается облачность, возрастает число пасмурных
дней. Так, число пасмурных дней по общей облачности в сентябре
10— 13* в октябре 17— 19; ясных дней в сентябре около 3, в октяб­
ре не более 2.
Осенью увеличивается повторяемость ветров юго-западного
и южного направления, уменьшается повторяемость ветров север­
ной половины горизонта. Средняя скорость ветра 3—5 м/с, макси­
мальные скорости достигают 28—30 м/с; число дней со скоростью
ветра 8 м/с и более, в сентябре около 6, в октябре около 9.
Осень отличается повышенной повторяемостью туманов. В сред­
нем в сентябре 1—2, в октябре 3—4, в ноябре 4—5 дней с тум ана­
ми; наибольшее число дней с туманами в октябре около 10, в но­
ябре 12. В октябре и ноябре туманы густые и продолжительные,
что естественно, создает большие трудности, особенно в работе
различных видов транспорта.
Наиболее неблагоприятным проявлением климата для хозяй­
ственной деятельности осенью являются затяж ны е дождливые пе­
риоды с предельной относительной влажностью (1 0 0 % ). Иногда
они начинаются в августе и длятся почти весь сентябрь (напри­
мер, 1984, 1978, 1973, 1954 гг. и др.) - Частые осадки, сильное увлаж ­
нение почвы, высокая влажность воздуха — все это в значитель­
ной мере затрудняет осенние полевые работы по уборке урожая,
обработке и хранению продукции.
7.4. Предзимье. Зима
С переходом средней суточной температуры воздуха через
0°С в сторону понижения и появлением снежного покрова насту­
пает зима. В районе Казани обе эти даты приходятся на начало
ноября. Но обычно зима не устанавливается сразу. Некоторое вре­
мя средние суточные температуры воздуха то опускаются ниже
0 °С, то поднимаются выше, вследствие чего снежный покров то
появляется, то стаивает. Этот неустойчивый период перехода от
осени к зиме климатологи называю т предзимьем. Он длится не­
дели три.
С момента перехода средней суточной температуры воздуха че­
рез —5 °С и образования устойчивого снежного покрова (обе даты
в Казани приходятся на 20-е числа ноября) начинается устойчи­
вая зима. В одни годы период предзимья длится заметно более
трех недель, в другие — он почти отсутствует.
108
В предзимье и особенно зимой с Атлантического океана в Евро­
пу часто входят глубокие циклоны. Они распространяют морские
воздушные массы почти на всю территорию ЕЧС, вследствие чего
даж е на востоке (Поволжье, Приуралье) зима смягчается,- стано­
вится снежной, с оттепелями, сильными ветрами.
В то ж е время климатические условия на востоке ЕЧС форми­
рую тся-под воздействием азиатского антициклона. Распростране­
ние его в западном направлении на восточные районы ЕЧС обус­
ловливает здесь нередко длительные периоды с сильными морозами.
Ось зимнего континентального максимума давления воздуха
лежит южнее Казани, поэтому здесь преобладают юго-западные,
южныеу юго-восточные ветры. В рассматриваемом районе зимой
очень сильно проявляется западное влияние, ослабляющее коитинентальность климата. По радиационным условиям зима в Казани
долж на быть более суровой, но воздушные массы, идущие со сто­
роны -Атлантического океана и Средиземноморья смягчают ее.
Зима с предзимьем продолжается пять месяцев — с ноября по
март.
Понижение температуры воздуха составляет от октября к но­
ябрю около 7 °С, от ноября к декабрю б °С. Средняя месячная
температура воздуха в ноябре равна — 3,6 °С (в центре города)
и — 3,8°С (на окраине).
В январе и феврале в Казани отмечаются самые низкие тем­
пературы воздуха.
В каждом из этих месяцев в среднем бывает от 17 до 20 дней
со средними суточными температурами ниже — 10 °С и 10— 12 дней
со средними суточными температурами ниже — 15 °С. Февраль по
температурным условиям мало отличается от января. Нередки го­
ды, когда февраль бывает холоднее (например, 1986, 1985, 1984,
1983, 1975, 1976 и др.) - Вероятность наступления самого холодного •
месяца в Казани составляет в декабре 24 %, в январе 39 %, в фев­
рале 37 %> т. е. по многолетним данным холодные феврали так ж е
вероятны, как и январи. О температурном режиме зимнего перио­
да дает представление табл. 30.
Зимний период отличается более высокими скоростями ветра.
Средняя скорость ветра за месяц составляет 4—5 м/с; повторяе­
мость ветров скоростью 6— 10 м/с в ноябре и декабре достигает
20—25 %, в январе и феврале — около 3 0 % , в марте — около
20% - Ежемесячно отмечаются сильные ветры, вызывающие по­
земки, низовые и общие метели.
Парциальное давление водяного пара зимой низкое: в ноябре
4,4 гП а, в декабре 2,8 гПа, в январе и феврале около 2 гПа,
в марте 3,4 гПа. Относительная влажность высокая: 80—86 %.
Число дней с относительной влажностью более 80 % в ноябре и де­
кабре 22, в январе 17, в феврале 12, в марте 11 (за 1966—
1980 гг.).
Н изкая температура подстилающей поверхности и высокая от­
носительная влажность при господствующей адвекции с запада
влажны х воздушных масс создают благоприятные условия для кон109
денсационных процессов в нижнем слое атмосферы, для образова­
ния туманов и облаков. Вероятность пасмурного состояния неба
(8 — 10 баллов) по общей облачности самая большая в ноябре
и декабре: 76—77 %; в январе она бывает 73 %, в феврале и м ар­
те 65—62 % •
Количество атмосферных осадков за пять месяцев с ноября по
март изменяется от 135 мм на ст. Казань, опорная (открытая пло­
щ адка) до 161 мм на ст. Казань, университет (защищенная пло­
щ адка во дворе университета). Число дней с различным количе­
ством осадков на двух станциях сравнительно мало отличается
друг от друга. Поэтому меньшее количество осадков на ст. К а­
зань, опорная, по-видимому, обусловлено открытостью площадки,
частичным выдуванием снега из прибора и точностью изме­
рения зимних осадков. Месячные суммы осадков приведены
в табл. 43.
Дней с большим количеством осадков зимой мало. Очень редко
за один день выпадает более 10 мм. Наблюденный суточный м ак­
симум осадков в К азани равен: в ноябре 24 мм, в декабре 33 мм,
в январе 21 мм, в феврале 25 мм, в марте 23 мм. При этом все
указанные максимумы отмечались в дни с оттепелями и осадками
(мокрый снег, снег с дож дем ).
Зимние осадки, выпадающие обычно в твердом виде, образуют
снежный покров.
Средняя дата появления снежного покрова 27 октября, самая
ранняя 3 октября (1978 г.), самая поздняя 25 ноября (1949 т .) .
Средняя дата образования устойчивого снежного покрова 19 нояб­
ря, самая ранняя — 9 октября (1976 г.), самая поздняя — 2 9 ' Д е ­
кабря (1982 г.). Средняя дата разрушения устойчивого снежного
покрова 9 апреля, сам ая ранняя — 24 марта (1937 г.), самая позд­
н я я — 27 апреля (1929 г.). Средняя дата полного схода снежного
покрова 13 апреля, самая поздняя — 9 мая (1937 г.). Число дней
с о ’снежным покровом составляет 150.
'Наибольшая декадная высота снежного покрова за зим у на
открытой площ адке ст. Казань, опорная составляет в среднем
32 см (м акси м ал ьн ая— 116 см, м иним альная— 10 см). Динамика
снежного покрова за зимний период показана в табл. 63, 64. •
■В защищенных местах (лес, городские парки, постройки) вы­
сота снежного покрова заметно больше (табл. 63).
Средняя плотность снежного покрова для наибольшей декадной
высоты (обычно в конце 2-й декады марта) 0,25—0,30 г/см3. З а ­
пасы воды в снежном покрове на открытых местах (в поле) состав­
ляют около 112 мм, в защищенных м естах— 140— 150 мм.
Одним из неблагоприятных явлений погоды являются метели.
Они начинаются с первыми снегопадами при усилении ветра.1'З а
зимний период в среднем насчитывается 40 дней с метелями: в но­
ябре около 5, в декабре 8, в январе 10, в феврале 8, в марте 5.
П лохая видимость при метелях и образование снежных заносов
создают большие трудности для хозяйственной деятельности,'осо­
бенно для работы всех видов транспорта.
110
Н аряду с сильными ветрами, метелями, крепкими морозами,
к неблагоприятным явлениям следует отнести такж е гололед, из­
морозь, туманы.
В Казани и ее окрестностях в году бывает в среднем около
10 дней с гололедом и около 20 дней с изморозью. Более часто эти
явления возникают в первой половине зимы (ноябре — январе).
Туманы отмечаются в среднем 22 дня в году, наибольшее число
дней с туманом достигает 38. В основном туманы приходятся на
осенне-зимний период (октябрь — м а р т ). Наиболее густые и дли­
тельные туманы возникают с октября по декабрь.
К неблагоприятным проявлениям климата в зимний период
можно отнести сравнительно длительные промежутки времени
с очень низкими температурами.
В текущем столетии очень холодные зимы отмечались в 193031, 1941-42, 1953-54, 1955-56, 1968-69, 1978-79, 1986-87 гг. Особенно суровые условия складывались в зимы, начинавшиеся при ано­
мально низких температурах и незначительном снежном покрове.
Так, в зимы 1941-42 и 1978-79 гг. в Поволжье вымерзли огромные
площади садов.
8. ОС ОБЕННОСТИ
ГОРО ДСКОГО
КЛИМАТА
К азань является крупным индустриальным центром Среднего П о­
волжья. Под влиянием комплекса антропогенных факторов внутри
города сложились специфические климатические условия, которые
заметно отличаются от климата окрестностей [6, 7, 19, 30]. Н аи­
более важными причинами формирования специфики городского
климата являю тся изменения в городе теплового баланса и поля
ветра. Сжигание большого количества топлива и потребление дру­
гих видов энергии сопровождается выделением в атмосферу города
дополнительного тепла («тепловые выбросы»). Многочисленные
промышленные предприятия, котельные установки, транспорт вы­
брасывают в атмосферу огромное количество пыли, сажи, различ­
ных газовых примесей, создавая над городом «шапку дыма» [I,
3, 31]. Загрязнение снижает прозрачность воздуха, что ведет
к уменьшению поступления прямой солнечной радиации и в част­
ности ее ультрафиолетовой части. В результате в городе изменя­
ется радиационный режим [52] и условия конденсации водяного
пара.
Основу городской подстилающей поверхности составляют по­
крытия из камня, асфальта, металла, шифера, которые обладают
значительной теплопроводностью, пониженным альбедо и малой
водопроницаемостью. Это приводит к более полному поглощению
поверхностью солнечных лучей, уменьшению затрат тепла на испа­
рение и, как следствие, повышению температуры воздуха внутри
города по сравнению с пригородом. При плотной застройке и от­
сутствии активного воздухообмена температура воздуха в городе
может увеличиваться по сравнению с окрестностями на несколько
градусов [4, 6, 19, 23, 33, 39].
Территория Казани имеет сложную орографию (см. раздел 1.1).
Здесь естественные формы рельефа сочетаются с искусственно соз­
данными, что значительно изменяет геометрию подстилающей по­
верхности, ветрового режима, интенсивности турбулентного пере­
мешивания и находит свое отражение в изменениях теплового н ра­
диационного баланса в городе.
Д л я ряда метеорологических явлений в городе (туманы, мете­
ли, грозы и др.) такж е складываются несколько иные условия их
формирования, нежели в пригороде [19, 20, 22, 31]. В Казани
и ближайших ее окрестностях действуют несколько метеорологи­
ческих станций. Анализ данных наблюдений на этих станциях
позволяет выявить климатические особенности города и его окрест­
ностей. Пространственные масштабы воздействия города на климат
принято определять как мезомасштабные, а особенности городского
климата — как мезоклиматические.
112
8.1. Мезоклиматические особенности города
и его окрестностей
Особенности клим ата города можно вы­
явить, сравнивая его с климатом окрестностей.
В качестве типично городской (базовой) бу­
д ем рассматривать ст. Казань, университет,
находящуюся в центре города, среди плотного
массива городской застройки, а в пригороде —
длиннорядную ст. Казань, опорная. Необходи­
мые сведения об этих станциях приведены
в разделе 1.2 настоящей книги. Здесь лишь
напомним, что ст. Казань, опорная была орга­
низована в 1921 г. в 7—8 км к юго-востоку
от центра города. В результате развития го­
рода в юго-восточном направлении к концу
70-х годов ст. Казань, опорная оказалась ря­
дом с окраиной города.
Близость сравниваемых станций свидетель­
ствует о примерно одинаковых условиях
климата на обеих станциях. Таким образом,
можно считать, что различия в их метеороло­
гическом режиме связаны в основном с влия- ^
нием города на климат.
Рассмотрим, как влияет город на основ- g
ные метеорологические характеристики.
ч
Температура воздуха. Как видно из табл.
89 [19, 45], центральная часть города в тече­
ние всего года на 0,6— 1,0 °С теплее ближ ай­
шего пригорода. Повышение температуры воз­
духа внутри крупных городов отмечают мно­
гие ученые [7, 8, 39], и в специальной лите­
ратуре это явление получило название «остров
т е п л а » — наиболее характерная черта клима­
та города.
Разности в температурах между городом
и пригородом (см. табл. 89) дают представле­
ние об интенсивности острова тепла.
Наибольший перегрев воздуха в городе
(до 1 °С) отмечается в июне — июле и в м ар­
те. Можно предположить, что остров тепла
летом существует в основном за счет более
интенсивного поглощения
коротковолновой
солнечной радиации и уменьшения эффектив­
ного излучения
(особенно в ночные часы)
под влиянием городской шапки дыма [33].
В марте значительно увеличивается солнечная
инсоляция, еще продолжается отопительный
сезон, поэтому к радиационным факторам
добавляю тся «тепловые выбросы».
8
З ак аз
X*
648
о
оо
оо
со
<n
о "
<м
о
оо
o '
—~ о "
I I
© N 03
п
т
О
со <м «о
СО СО
сГ
со
—I
t".
Г--Г
(■-"
о"
<7>
о
т—г
СО
N
со
О
см
»—
о
OJ
о
со
оо
со
о
о
о
1 1
см
о
со
см
о
1 т
СО
Ю
С".
о>
СО
о "
ж Ьй
О,
из
В апреле ■
— мае отопительный сезон заканчивается, освобожда­
ются от снега и льда городские улицы и водоемы (оз. Кабан, р. К а­
занка, Куйбышевское водохранилище). Таяние снега и льда со­
провождается значительными затратам и тепла, что может служить
одной из причин уменьшения термических различий между городом
и пригородом в этот период. Аналогичная ситуация в январе и ок­
тябре связана с увеличением в эти месяцы повторяемости пасмур­
ной ветреной погоды (табл. 91), при которой разности температур
город — пригород достигают минимума.
Наличие в городе острова тепла подтверждается не только д ан ­
ными о средней температуре, но и данными об их экстремальных
значениях (табл. 90). Различия в тепловых режимах города и ок­
рестностей зависят такж е от времени суток и сезона. В ночные
часы разности температур воздуха город — пригород составляют
Таблица 90
Температура воздуха и скорость ветра в городе
и его окрестностях и их разности
Станция
Вы­
сота,
м
Ско­
рость
ветра,
м/с
Температура воздуха, °С
средний
за месяц
абсолют­
средкии
средняя
в срок 12 ч ный мак­ в срок 0 ч
симум
абсолют­
ны» ми­
нимум
Январь
Казань, универси­
78
тет .........................
Казань, опорная
113
Разность . . . .
3,5
4,1
—0,6
— 11,4
— 14,0
— 14,8
— 12,2
4,1
3,4
0,8
0,8
0,7
— 14,8
—
— 15,0
0,7
—37,5'
2,8
34,7
Апре ль
т е т ....................
Казань, опорная
Разность
. . .
3,3
3,9
9,1
7,9
26,8
4,9
4,2
—8,8
5,7
—0,6
0,9
1,2
0,6
0,7
0,9
36,8
35,6
17,7
16,8
7,1
5,4
1,2
0,9
1,7
24,1
22,9
3,6
3,0
— ] 4,8
— 15,7
1,2
0,6
0,9
6,6
27,4
—9,7
Июль
Казань, универси­
тет .........................
Казань, опорная
Разность
. . . .
2,8
20,2
23,4
2,9
19,4
—0.1
0,8
22,5
0,9
Октябрь
Казань, универси-j
т е т .....................
Казань, опорная
Разность
114
. . .
3,2
4,2
- ..С
4,3
3,6
0,7
5,8
5,0
0,8
0,6—0,9 °С, днем они увеличиваются до 0,8— 1,2°С. Это объясняет­
ся более интенсивным поглощением солнечных лучей в дневные
часы в городе.
Максимальные средние разности температур воздуха город —
пригород наблюдаются в апреле, в полуденные часы (1,2°С ), что
-объясняется наибольшими различиями физического состояния и р а­
диационных свойств подстилающих поверхностей в городе и в при­
городе в это время. На ст. Казань, университет почва на метео­
площ адке освобождается от снежного покрова раньше, нежели на
ст. Казань, опорная. В итоге приземный слой воздуха в городе
в этот период прогревается значительно быстрее.
Представление о термических различиях между городом и при­
городом дают такж е данные многолетних наблюдений, которые до
30-х годов велись на ближайших к городу метеорологических стан­
циях Казань, ферма с.-х. института, Энгельгардтовская Обсерва­
тория и Райф а (табл. 28 приложения) [45]. В этих ж е целях мо­
гут быть использованы данные наблюдений, которые с 1978 г. сис­
тематически ведутся на авиаметеорологической станции (АМСГ)
К азань (табл. 29 приложения).
-Результаты наблюдений на этих станциях подтверждают на­
личие острова тепла в городе. В то же время они показывают, что
термические различия город — пригород во многом зависят от фи­
зико-географического положения
пригородных
станций
[26].
В частности, на термический режим влияет степень закрытости
станции. Например, АМСГ Казань находится южнее города, од­
нако, термические различия между этой станцией и ст. Казань,
университет в 1,5—2 раза больше по сравнению с разностями тем­
ператур между ст. Казань, университет и Казань, опорная. О бъяс­
няется это тем, что в отличие от последней АМСГ Казань характе­
ризуется большой степенью открытости. Станция Казань, ферма
с.-х. института находилась всего лишь в 2—3 км к западу от
ст. Казань, опорная и на том ж е расстоянии от центра города,
•однако разности температур между станциями Казань, универси­
т е т — Казань, ферма с.-х. института почти в 2—3 раза меньше,по
сравнению с аналогичными разностями между центром города
и ст. Казань, опорная, так как метеоплощадка ст. Казань, ферма
с.-х. института с момента начала наблюдений была более закрытой.
Различия в температурах воздуха между городом и его окрест­
ностями зависят не только от сезона, времени суток, но и от типа
погоды (облачность, ветер и др.) [22, 23].
В табл. 91 приведены такие данные. Они рассчитаны по ре­
зультатам срочных наблюдений для центральных месяцев сезонов.
В графе «тип погоды» первые буквы обозначают состояние нижней
облачности: Я — ясно (0—2 б ал л а), ПЯ — полуясно (3—7 б ал ­
лов), П — пасмурно (8— 10 баллов). Последняя буква характери­
зует ветер: Т — тихо ( v — О..Л м /с), С — слабый ветер ( а = 2 ...
5 м /с), В — ветрено ( о > 5 м /с). Тип погоды [42] определен по
данным ст. Казань, университет. Таблица позволяет видеть, каким
образом изменяются термические различия между городом и при115
городом в разные сезоны, часы суток и при различных типах,
погоды.
Отметим, что средние разности температур в табл. 91 имеют
разную точность их определения: чем меньше повторяемость .того
или иного типа погоды, тем меньше точность соответствующей ему
средней величины. Поэтому выводы, следующие из данной табли^
цы, нередко искажены.
Из табл. 91 следует, что практически во всех случаях в центре
города теплее, нежели в его окрестностях. В зависимости от
сезона, времени суток и типа погоды термические различия город —
пригород колеблются в значительных пределах — от 0,3 до 2,0 °С.
Наибольшие разности температур в основном наблюдаются при
малооблачной погоде и небольших скоростях ветра (типы погоды
ЯТ, Я С ), с увеличением облачности и скорости ветра разности
уменьшаются.
Разности температур город — пригород при переходе от ясной
погоды к пасмурной в зависимости от сезона и времени суток
Таблица 91
Повторяемость (% ) разных типов погоды в Казани и средние разности
температур (°С) между станциями Казань, университет — Казань, опорная
Тип погоды
г
%
|
%
23,3
43,0
ят
10,6
1,2
ЯС
41,0
4,2
0,7
1,3
3,2
1,1
0,4
1,0
6,4
26,7
0,9
0,9
яв
пят
пяс
пяв
пт
ПС
пв
vir
IV
°С
0,6
1
Ночь (0 ч)
0,4
2,0
1,0
0,7
0,8
0,8
0,8
X
сс
°с
26,1
?г
°С
0,9
17,4
0,7
45,5
0,6
2,6
1.1
- 0 ,4
25,3
0,6
2,3
0,3
0,5
2,0
4,5
I.I
0,7
1,2
2,3
0,6
0,3
8,4
0,3
0,8
0,6
0,3
6,0
20,7
1,1
1,2
1.0
0,6
15,5
0,8
0,9
40,0
0,5
5,6
0,6
3,0
0,5
1,0
1,3
3,7
0,5
6,5
1,0
51,3
1,1
0,7
1,6
27,6
4,2
0,6
0,9
1,6
26,4
7.7
0,5
0,8
1,6
1,1
9,0
1,3
0,7
0,3
3,9
День (12 ч)
ят
яс
яв
пят
пяс
пяв
116
2,3
39,9
11,0
7,1
1.0
0,7
2,3
1,0
1,0
13,7
пт
3,9
ПС
20,6
1,1
0,7
3,3
1,7
20,7
пв
9,3
0,5
6,4
1,6
1,6
1,0
3,9
1,0
0,8
1,1
0,7
32,2
4,2
1,0
0,7
3,2
0,4
1,3
17,7
1,2
0,7
5,2
0,4
0,7
36,8
0,6
0,7
7,3
1,0
8,5
0,5
1,3
0,3
уменьшаются на 0,2—0,8 °С, а при увеличении скорости ветра от
1 до ’5 м/с и более — на 0,3—0,4°С. Городской остров тепла наи­
более чувствителен к изменениям облачности и ветра днем, ночью
эта зависимость ослабевает.
Средние разности температур воздуха город — пригород днем
достигают в среднем 0,7— 1,1 °С, а ночью 0,6— 1,0 °С. Суточный ход
разностей лучше выражен при ясном и полуясном состоянии неба
и почти отсутствует при пасмурной погоде. Наибольший суточный
ход наблю дается в апреле: дневные разности температур (1,6 °С)
при ясной погоде почти в 2 раза больше ночных значений. О бра­
щает на себя внимание тот факт, что максимальные различия м еж ­
ду городом и пригородом в июле отмечаются не днем (как в дру­
гие месяцы), а ночью. Объясняется это тем, что летом в городе
в дне.вдые часы прозрачность атмосферы понижается, тем самым
ослабляется интенсивность острова тепла [8 ]. Ночью городская
ш апка дыма, наоборот, способствует усилению острова тепла.
Определенный интерес представляет анализ изменения терми­
ческого режима города в связи с его ростом. Д л я этого по много­
летним данным были построены скользящие 10-летние средние
разности температур воздуха для двух пар станций: Казань, опор­
ная — Казань, университет и Арск — Казань, университет (рис. 22).
Сравнение температурных режимов ст. Казань, университет
и Арска показывает, что в результате роста Казани с конца 30-х
до середины 70-х годов средняя годовая температура воздуха
Рис. 22. Скользящие 10-летние разности
At средней месячной температуры воздуха.
117
и средняя температура воздуха в январе, апреле и октябре в го­
роде возросли на 0,2—0,3 °С. Исключение составляет лишь июль,
в котором температура воздуха в городе в начале 40-х годов быст­
ро понижалась (на 0,3 °С), а с 50-х годов она уже не менялась.
Возможной причиной понижения температуры воздуха в городе
в начале 40-х годов (июль) явилось уменьшение прозрачности
.атмосферы, связанное с интенсификацией промышленного произ­
водства в период Великой Отечественной войны.
Рост города сопровождался постепенным распространением
влияния острова тепла на ближайшие окрестности. В результате
термические различия между станциями Казань, университет и К а­
зань, опорная после периода их быстрого роста в конце 40-х годов
в 50-е годы стали заметно уменьшаться [6, 30].
Прямым следствием наличия острова тепла являю тся увеличе­
ние в городе в среднем на 10 дней длительности безморозного пе­
риода (153 дня), более позднее появление и более ранний сход
снежного покрова (примерно на 3 дня) [19].
Таблица 92
Парциальное давление водяного пара и относительная влажность воздуха
в городе и пригороде и их разность
Парциальное давление
водяного пара, гПа
Относительная
влаж ность,
%
Станция
Бремя, ч
0
Казань, университет . .
Казань, опорная . . . .
Разность
.........................
!
6
1
И.
1
18
Зима (X II—III)
2,7
2,9
2.8
2,6
2,8
2,8
0,1
0,1
0,0
0,1
2,8
2,7
1
0
!
6
12
|
18
81
77
79
83
1
78
_1
80
- 1
74
50
0
76
_2
55
—5
54
58
—4
82
82
0
Весна (IV—V)
Казань, уни верси тет. .
Казань, опорная . . . .
Разность .........................
7,9
7,6
7,5
0,4
7,6
0,0
7,5
7,6
—0,1
7,8
7,8
0.0
71
71
Лето (IV—I X)
К азань, университет . .
Казань, опорная . . . .
Разность .........................
Казань, университет . .
Казань, опорная . . . .
Разность .........................
13,0
12,4
12,8
12,5
12,1
12,7
76
80
12,6
12,1
76
SJ
0,6
0,2
0>4
0,6
0
0
83
84
86
87
1
—I
Осень ( X X I )
5,7
5,6
5,5
5,4
5,5
5,7
5.6
0,1
0.2
02
0,1.
5,6
—
57
5J
54
— 1
57
76
8J
78
-2
81
0
—I
Влажность воздуха. Известное положение о том, что воздух
в городе суше, чем в пригороде [1, 4, 31], в табл. 92 полностью
подтверждается лишь для данных об относительной влажности.
Эта особенность наиболее ярко проявляется в дневные и вечерние
часы. Например, весной в указанное время воздух в городе суше
в среднем на 4—5 % . Ночью и утром разности в относительной
влажности между городом и пригородом небольшие.
Оценка влажности воздуха города и его окрестностей по пар­
циальному давлению водяного пара неоднозначна. Больш ая з а ­
крытость метеоплощадки ст. Казань, университет, наличие деревь­
ев и полив газонов летом во дворе университета создают пере­
увлажнение воздуха по сравнению с пригородом на 0,4—0,6 гПа.
Учитывая связь между парциальным давлением водяного пара
и относительной влажностью воздуха, можно сказать, что пони­
ж енная относительная влажность в городе является лишь резуль­
татом действия острова тепла.
Скорость ветра. На скорость ветра в городе влияют в основном
два фактора [23]: наличие острова тепла и высокая степень ше­
роховатости подстилающей поверхности. Первый усиливает ско­
рость ветра. Однако динамическое влияние (шероховатость) во
всех случаях преобладает над тепловым, и поэтому скорости вет­
ра в городе заметно меньше, чем в пригороде. Д ля Казани это
подтверждают данные табл. 90 и 93.
Обратим внимание на следующие два обстоятельства. Высота
установки флюгера на ст. Казань, университет (18,5 м) на 6 м
превышает высоту ст. Казань, опорная [26]. И если данные при­
вести к одной высоте, то разность между скоростями ветра в цент­
ре города и его окрестностях будет еще больше, нежели указан­
ные в табл. 93. Кроме того, скорости ветра на ст. Казань, опорная
в последние 30—40 лет постепенно уменьшались (см. табл. 93,.
[1 9 ]), а вместе с ними уменьшались и разности между скоростями
ветра в центре города и в пригороде. Все это явилось результатом
разрастания лесополос, окружаю щих поле, на котором находится
метеоплощадка [26].
Влияние городской застройки на скорость ветра особенно хоро­
шо прослеживается по данным о максимальных скоростях ветра
[7]. Дней с сильным ветром ( о ^ 1 5 м/с) в городе (примерно
1 день в 10 лет) намного меньше, чем в пригороде.
При небольших и умеренных скоростях ветра от ориентировки
улиц зависит направление воздушных потоков в городе. Скорости
ветра в городе, как правило, усиливаются в узких, особенно с укло­
ном, пространствах.
Атмосферные явления. При небольшой разности во влажности
воздуха между городом и пригородом зимой туманы в городе воз­
никают чаще (табл. 94). Этому благоприятствует наличие в город­
ском воздухе большого количества активных ядер конденсации,,
способствующих образованию переохлажденных капельно-жидких,
смешанных и кристаллических туманов. В остальные сезоны из-за
более высоких температур и большей сухости воздуха (по относиll £
Таблица 93
Средние месячные и годовые скорости ветра (м/с) в городе
и пригороде и их разность
Станция (период наблюдения)
I
и
Ш
IV
1
1 V
1
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Год
Казань, университет (1941 — 1965) . . .
3,2
3,0
3,0
2,6
2,9
2,8
2,3
2,2
2,6
2,6
2,8
3,0
2,8
Казань, опорная (1936— 1860)................
4,8
4,6
4,7
4,1
4,4
3,7
3,4
3,5
4,0
4,5
4,5
4,8
4,2
Разность .........................................................
— 1,6
—0.9 — 1,1
- 1 ,3
— 1,4 — 1,9 — 1,7
— 1,8
— 1,4
—
1.6
—
1,7 - 1 , 5
—
1,5
Казань, университет (1966— 1980) . . .
3,3
3,1
3.1
3,1
2,8
2,8
2,5
2,4
2,8
3,1
3,3
3,3
3,0
Казань, опорная (1936, 1947—1980) . .
4,4
4,2
4,2
3,9
4,0
3,4
3,1
3,2
3,6
4,3
4,2
4,5
3,9
Разность .......................................................... — 1,1
—1,1
— 1,1 - 0 , 8
— 1,2
- 0 ,6
- 0 ,6
- 0 ,8
- 0 ,8
—1,2 —0,9
— 1,2
—0,9
тельной влажности) в городе более благоприятные условия для
образования туманов складываются за городом.
Метели в городе наблюдаются значительно реже, чем в приго­
роде, вследствие ослабления ветра. Число дней с метелями зимой
в городе в среднем на 7,5, а осенью на 2,4 дня меньше, нежели
Т облица
94
Различия в режиме атмосферных явлений между городом и пригородом
Станция
Число дней с атмосферными явлениями
Туман
Метель
Гроза
Зима (XII- -III)
8,7
Казань, университет ,
Казань, опорная . . .
Разность .........................
26,2
33,7
6,3
1,6
—7,5
Весна (IV—V)
-V )
Казань, университет
Казань, опорная . .
1,2
0,6
3,2
2,0
1,4
Разность .....................
—0,8
—0,8
4,8
- 1 ,6
IX)
Лето (VI—IX)
.
1,6
14,9
. . .
2,1
19,4
Разность .........................
—0,5
—4,5
Казань, университет
Казань, опорная
-X I)
Казань, университет
Казань, опорная
. .
Разность .....................
4,1
6,3
—2,2
6,9
9,3
- 2 ,4
в пригороде (см. табл. 94). Меньшие значения относительной
влажности воздуха в городе весной и летом (см. табл. 92) опре­
деляю т более высокое положение уровня конденсации, уменьше­
ние толщины конвективно-неустойчивого слоя, и, как следствие,
меньшую повторяемость гроз в городе (см. табл. 94).
Результаты исследования [19] показывают, что режим облач­
ности в городе и в пригороде практически одинаков; невелики раз­
ности и в средних месячных значениях атмосферных осадков.
8.2. М езоклиматические различия отдельных районов города
Своеобразие климата Казани состоит не только в его отличии
от климата ближайших окрестностей, но и в существовании мезомасштабных различий метеорологического режима внутри города,
между отдельными его районами. Мезоклиматические различия
отдельных районов города определяются действием ряда причин.
К ним относятся: тип подстилающей поверхности, характер заст­
ройки, неравномерное размещение источников аэрозольных и теп­
ловых выбросов; большое влияние оказывает такж е контрастность
физико-географических условий территории города [14, 15] (см.
п. 1.1).
Д л я изучения мезоклиматических особенностей различных райо­
нов города в 1976— 1977 гг. Казанской ГМО были проведены спе­
циальные метеорологические наблюдения на временных постах
наблюдений, использовались результаты наблюдений на метеостан­
циях и постах контроля за загрязнением атмосферы, находящихся
внутри города. Наблюдениями была охвачена не вся территория,
а в основном центральная часть города, расположенная вдоль бе­
регов р. Казанки, н его восточная и юго-восточная окраины
(рис. 23).
В табл. 95 дано краткое описание местоположений метеороло­
гических станций, временных постов наблюдения и постов контро­
ля за загрязнением атмосферы, данные которых использовались
для оценки климатических особенностей отдельных районов горо­
да. В качестве базовой использовалась ст. Казань, университет.
На временных постах измерялись температура, относительная
влажность воздуха и ветер на высоте 2 м. Наблюдения проводи­
лись в июле и октябре 1976 г., в январе, феврале, апреле и октяб-
Рис. 23. Схема расположения пунктов
метеорологических наблюдений в Ка­
зани.
I — базовый пункт наблюдений (ст. Ка­
зань, университет),
II — метеостанции,
III — временные посты наблюдений, IV —
посты контроля за загрязнением атмо­
сферы, V — границы районов, VI — грани­
цы города. Районы города: Кировский
(К), Московский (М), Ленинский (Л), Со­
ветский (С), Вахитовский (В), Бауман­
ский (Б), Приволжский (77).
Номера пунктов наблюдений см. табл. 97.
'122
Таблица 95
Описание местоположения метеорологических станции
н пунктов микроклиматических наблюдений
м
п. 11
Название станции,
поста
Характеристика местоположения
Метеорологические станции
Казань, университет
Находится в центральной, возвышенной части
города, во дворе главного здания КГУ, терри­
тория двора обсажена дрегесно-кустарниковой
растительностью, разбиты газоны и цветники.
Метеоплощадка со всех сторон закрыта плотной
застройкой. Типично городская станция
Казань, опорная
С середины 70-х годов находится приблизитель­
но в I— 1,5 км к юго-востоку от границы горо­
да, на верхней террасе левого берега р. Волги.
Расположена выше других метеорологических
станций города и постов наблюдений (кроме Ка­
зань, гмс). С 50-х годов испытывает ветроза­
щитное действие окружающих ее лесополос
Казань, гмс
Восточная, наиболее возвышенная окраина горо­
да. К метеоплощадке со всех сторон примыка­
ют служебные постройки. По отношению к вет­
рам наиболее открыты северная, восточная и
юго-восточная стороны
Казань,
Ленинский Северная, пониженная часть города, находяща­
район
яся в пойме р. Казанки, на ее праком берегу.
Расположена ни>ье других метеорологических
станций в городе. Физико-географические усло­
вия местоположения типично пойменные
Временные посты наблюдения
ул. Декабристов
Возвышенная часть города. Точка наблюдения
находилась на пересечении улиц Декабристов и
Воровского, у цветника, на краю городского
сквера со старыми деревьями высотой до 3—
5 м. В 50—60 метрах с юга сквер прикрыт
5-этажными домами. Рядом проходит городская
автомагистраль с интенсивным движением
Издательство
Правый, низкий берег р. Казанки, поверхность
роьиая. Точка наблюдения находилась на газо­
не, обсааенном редкими невысокими деревьями
(высота 2—3 м). Место наблюдения открытое,
В 100— 150 м к западу находится многоэтажное
здание. Рядом проводит магистраль с интенсив­
ным движением
ул. Брюсова
Вблизи уреза Куйбышевского водохранилища,
место наблюдения (земляной грунт) открыто со
стороны водо ранилища (с востока). К югу от
точки наблюдения и 20—30 м находится неболь­
шая ропта (высота дерегьев 10— 12 м). в 20—
£0 м к северу — сады с деревянными домиками
(I - 2 этажа). ! *0 м к западу — хранилище ло­
дочных м оторо; (высота 2 м)
123
п.п
10
Название станции,
поста
Характеристика местоположения
Пл. 1 Мая
Возвышенная часть города, на левом берегу
р. Казанки. Площадь покрыта асфальтом, точка
наблюдения находилась в южной части площади,
на газоне. С востока и юго-востока площадь
закрыта 3—-4-этажными домами. Вдоль крутых
спусков к улицам Баумана и Батурина площадь
свободно продувается западными, северными и
северо-восточными ветрами
Пл, Свободы
Возвышенная часть города, точка наблюдения
находилась на асфальтированной площади, не­
далеко от газона. Площадь со всех сторон з а ­
крыта 4—5-этажными зданиями
Возвышенная восточная часть города. Площадь
полностью заасфальтирована, с разных сторон
ее закрывают 5-этажные дома. Через пЛощадь
осуществляется интенсивное движение транспор­
та. Точка находилась на асфальтозой дорожке,
проложенной через цветник
Советская пл.
Посты контроля за загрязнением атмосферы
11
Институт физкульту­ Возвышенная часть города. Пост наблюдения
находится у слияния двух магистралей города
ры
(Горьковского шоссе, ул. Восстания) с интен­
сивным движением транспорта, среди кустарни­
ка высотой 2—3 м. К северо-западу на расстоя­
нии 20—30 м расположено 5-этажное здание.
Пост наблюдения по отношению к ветрам наи­
более открыт лишь с востока
12
ул. С. Халтурина
13
ул. К. Тинчурнна
14
оз. Нижний Кабан
Пост наблюдения находится в относительно вы­
сокой части города, вблизи оживленной транс­
портной магистрали. Его закрывают 4—5-этажкые дома и деревья высотой 15—20 м
Точка наблюдения находится на пересечении
улиц К. Тинчурина и Татарстан, на асфальте.
С востока и северо-востока точка закрыта 5этажными домами, н 20—30 м к западу нахо­
дится лесопарк, высота деревьев 3—5 м
Точка находилась на восточном берегу оз. Ниж­
ний Кабан, в пониженной части города, вблизи
пересечения улиц Кабаииой и Апдинова. С се­
вера и северо-востока место наблюдения закры ­
то 1—2-этажньши деревянными домами
ре 1977 г.: зимой 3 раза в сутки (7, 11, 15 ч), весной — 4 раза (4,
I I , 14, 18 ч), летом — 4 раза (2 30, 11, 14, 19 ч ), осенью — 3 раза
|[(5, 11, 16 ч ). Н а метеорологических станциях в это врем я'бы ли
организованы дополнительные наблюдения. Всего на временных
постах наблюдений было выполнено 622 серии измерений.
Н а постах контроля за загрязнением атмосферы наблюдения
проводились 3 раза в сутки: в 7, 10, 13 ч одного дня и в 15, 18,
124
21 ч следующего дня. За тот лее период на этих постах было вы­
полнено 543 серии наблюдений.
Все результаты наблюдений были сведены в три временные
группы: „утро” (7 ч и более ранние сроки), „день” (10— 15 ч),
„вечер” (с 16 ч и позднее).
О бработка полученных результатов состояла в определении
типа погоды на базовой станции и расчете средних разностей тем ­
пературы и относительной влажности воздуха между пунктами
Наблюдения и базовой станцией (табл. 30—33 прилож ения)..
Тип погоды определялся по сочетанию облачности (нижнего
яруса) и скорости ветра [23, 42]:
тип I — ясно, тихо (облачность 0—2 балла, и < ;3 м /с);
тип II — пасмурно, тихо (облачность 8— 10 баллов, и < 3 м /с);
тип III — ясно, ветрено (облачность 0—2 балла, и ^ З м /с);
тип IV — пасмурно, ветрено (облачность 8— 10 баллов, и ^
^ 3 м/с).
Программа и объем наблюдений, проводившихся в Казани
в 1976— 1977 гг., были такими же, как и при микроклиматических
съемках в других крупных городах. Однако число этих наблю де­
ний все ж е мало, поэтому полученные результаты (см. табл. 30—
33 приложения и рис. 24—27) следует расматривать лишь как ори­
ентировочные. В дальнейшем эти данные могут уточняться. Ос­
новные проявления микроклиматических различий в городе таковы.
Температура воздуха. На распределение температуры воздуха
в городе большое влияние оказываю т местные физико-географиче­
ские факторы. Более высокие температуры воздуха наблюдаются
на возвышениях, действие антропогенных факторов в основном
усиливает этот эффект. Низкие температуры воздуха обычно от­
мечаются в понижениях: в оврагах, на берегу местных водое­
мов и т. д.
В городе существуют два основных очага повышенных значе­
ний температуры: один находится на возвышенной части Вахнтовского района (ст. Казань, университет и д р.), другой — в централь­
ных кварталах возвышенной части Московского и Ленинского
районов (Институт физкультуры, ул. Д екабристов). Нередко вто­
ростепенный (по размерам и интенсивности) очаг тепла вы явля­
ется и в Советском районе, на Сибирском тракте (Советская пло­
щадь) . Часто он объединяется с главным очагом тепла в Вахитовском районе. В зависимости от сезона, времени суток и типа
погоды температура воздуха в этих очагах тепла может превышать
температуру воздуха других районов города на 3—4°С и более
'(рис. 24, 25).
Широкий залив, образовавш ийся при подпоре р. Казанки Куй­
бышевским водохранилищем, делит городской остров тепла на ука­
занные два основных очага тепла. Сама ж е долина р. Казанки
и выходящие к ней юго-восточные кварталы Ленинского района
находятся, как правило, в очаге холода. Здесь температура возду­
ха в утренние часы при ясной тихой погоде на 3—4°С ниже тем­
пературы воздуха в упомянутых выше очагах тепла. Это объясня­
325
ется влиянием орографии и большого водоема (летом). Ночью
долина р. Казанки заполняется более холодным воздухом, стекаю­
щим в нее с береговых склонов. Пониженные значения температу­
ры днем здесь обусловлены более медленным прогревом воздуха
над водной поверхностью, что связано со значительными затратам и
тепла на испарение (летом).
Рис. 24. Средние разности (°С) тем­
пературы воздуха зимой. Утро. Ясно,
тихо.
Уел. обозначения см. рнс. 23.
Рис. 25. Средние разности (°С) тел
пературы воздуха летом. День. Я<
но, тихо.
Уел. обозначения см. рис. 23.
Второй очаг холода внутри города часто наблю дается в пони­
женных частях Приволжского и Бауманского районов, лежащ их
на первой надпойменной террасе (см. п. 1.1). Естественной грани­
цей между очагами тепла в возвышенной части Вахитовского райо­
на и упомянутым очагом холода является высокий уступ между
первой и второй надпойменными террасами, проходящий вблизи
улиц Баум ана, Свердлова, Ометьевской. Расстояние между стан­
циями Казань, университет и оз. Нижний Кабан незначительно1.
Однако зимой, в утренние часы, при ясной тихой погоде на берегу
оз. Нижний Кабан воздух может быть холоднее на 4°С и более
(см. рис. 24). Формирование указанного очага холода зимой обу­
словлено орографическим эффектом, а летом — одновременно и ох­
лаждаю щ им влиянием системы трех озер Кабан и Куйбышевского
водохранилища [5].
При ясной тихой погоде ход изотерм в городе повторяет изги­
бы берегов р. Казанки и уступа между первой и второй надпой­
менными террасами (см. рис. 24 и 25), что указы вает на тесную
связь меж ду распределением температуры воздуха внутри города
и орографией.
Восточная и юго-восточная окраины города (станции Казань,
гмс, Казань, опорная) в среднем на 1— 1,5°С холоднее централь­
126
ных кварталов города. Несмотря на достаточную удаленность от
центра, здесь уже не отмечается столь значительных понижений
температуры, какие можно видеть в пойме р. Казанки и на берегу
оз. Нижний Кабан. Это объясняется, по-видимому более высоким
положением данной территории относительно других районов го­
рода.
Расположение постов наблюдения при климатической съемке
1976— 1977 гг. не позволяет дать полную оценку влияния Куйбы­
шевского водохранилища на термический режим города. Единст­
венным постом наблюдения, находившимся у уреза водохранили­
щ а, был пост на ул. Брюсова. Ближ е других к водохранилищу на­
ходился пост на ул. К. Тинчурина. Наблюдения на этих постах
показывают, что влияние водохранилища на термический режим
города ограничено береговой зоной и не распространяется на всю
территорию города. Влияние водохранилища проявляется наибо­
лее четко лишь в ясную погоду летом: рано утром на берегу водо­
хранилища температура воздуха может быть на 2°С выше, а днем
на 1,5—2,6°С ниже, чем в центре города.
Термические различия внутри города зависят такж е от сезона,
времени суток и типа погоды.
Наибольшие контрасты температуры воздуха между очагами
тепла и холода (до 4—5°С) наблюдаются в ранние утренние ча­
сы зимой и летом при ясной тихой погоде. Повторяемость этого
типа погоды в утренние часы значительна, но особенно велика она
летом (см. табл. 91). Днем и вечером при том ж е типе погоды Тер­
мические контрасты значительно уменьшаются.
Минимальные термические контрасты внутри города наблю да­
ются обычно при пасмурной ветреной погоде. При этом типе по­
годы почти отсутствуют суточные изменения разностей температу­
ры внутри города. Повторяемость данного типа погоды наиболее
значительна осенью и зимой.
• Изменения условий погоды приводят к некоторой деформации
выявленных выше „средних” очагов тепла и холода в городе.'П ри
усилении ветра контрасты ослабевают, происходит некоторый про­
странственный сдвиг, с подветренной стороны образуются тепло­
вые шлейфы [23]. Выявить указанные явления можно лишь при
густой сети постов наблюдения.
При климатической съемке 1976— 1977 гг. более густая сеть
постов наблюдения находилась в Вахитовском и Советском райо­
нах. В частности, удалось проследить, что летом в дневные часы
очаг тепла, находящийся в „среднем” вокруг ст. Казань, универ­
ситет, при западных и юго-западных ветрах смещается в северовосточном направлении, вытягиваясь вдоль высокого левого бере­
га р. К азанки на значительное расстояние (площади 1 М ая, Свобо­
ды,
С оветская). Несомненно,
соответствующие деформации
испытывают и очаги тепла в Московском и Ленинском районах,
хотя проследить их с помощью имеющегося м атериала не пред­
ставляется возможным.
Весной и осенью очаги тепла при ясной погоде ’(ЯТ, ЯВ) в боль­
■'127
шинстве случаев сохраняют свое среднее положение, свойственное
для зимы и лета. При пасмурной погоде (ПТ, ПВ) очаги тепла
обычно вытягиваются вдоль наиболее сухих, проветриваемых квар­
талов. Это особенно заметно в апреле. При данных типах погоды,
в Ленинском районе гребень тепла, как правило, ориентирован,
вдоль ул. Декабристов. В Бауманском, Вахитовском и Советском
районах при пасмурной погоде очаг тепла, как уже было сказано,,
вытягивается сравнительно узкой полосой вдоль левого берега
р. Казанки.
Таким образом, в течение всего года в городе обнаруживаются
два очага тепла, которые обычно расположены в центральных,,
возвышенных его кварталах: один — в Вахитовском (и частично
в Советском), другой — в Московском и Ленинском районах. Н аи­
большие термические контрасты (до 4°С и более) в городе на­
блюдаются утром, в ясную тихую погоду. Особенно четко они вы­
ражены зимой и летом.
Относительная влажность воздуха. Ее распределение в городе
определяется изменениями парциального давления водяного пара
(прямая зависимость) и температуры воздуха (обратная зависи­
мость) .
Факторы, влияющие на изменение температуры воздуха внутри
города, уже были рассмотрены. Теперь исследуем изменение пар­
циального давления водяного пара — оно такж е зависит от мно­
жества факторов.
В таком большом городе, каким является Казань, колебания
парциального давления водяного пара связаны прежде всего с не­
одинаковой скоростью испарения воды с различных типов город­
ской подстилающей поверхности (асфальт, почва, городские пар­
ки, естественные водоемы в черте города); существенно влияют на
влажность воздуха и такие мероприятия, как очистка улиц от сне­
га и льда, летние искусственные поливы улиц, газонов, цветников
и др. В связи с этим распределение относительной влажности в го­
роде оказывается значительно более пестрым (сложным), чем рас­
пределение температуры воздуха.
Если не учитывать изменений парциального давления водяного
пара, то колебания относительной влажности воздуха в городе з а ­
висят только от температуры: в очагах тепла будут наблю даться
более низкие ее значения, а в очагах холода — более высокие.
Именно на этих соображениях основывается часто высказываемое
в научной литературе положение о том, что в центре города воз­
дух суше, а на окраинах более влажный [39]. В условиях К аза­
ни данное положение лучше оправдывает себя зимой, ранней вес­
ной и поздней осенью, а летом — только в ранние утренние часы,
когда испарение невелико и .наблюдаются небольшие разности
в парциальном давлении водяного пара в различных районах го­
рода.
Зимой более высокая относительная влажность воздуха обычно
отмечается на восточной окраине города (ст. Казань, гмс) и в по­
ниженной части Ленинского района. В это время года в утренние
128
часы при ясной тихой погоде относительная влажность воздуха
на правобережье р. Казанки (Издательство) на 10— 17 % выше,
чем на ст. Казань, университет. Более низкая относительная вл аж ­
ность наблю дается на возвышенной части Советского и Вахитовского районов, а такж е в Бауманском (ул. К. Тинчурина), М ос­
ковском (Институт физкультуры) районах.
Распределение относительной влажности воздуха в городе ле^
том в различные часы суток претерпевает значительные изменения..
Большое влияние на него оказываю т Куйбышевское водохранилищ
ще (в прибрежной зоне) и искусственный полив газонов, цветни­
ков.
Летом, в утренние часы при ясной тихой погоде пониженная
(на 15— 18 % относительно ст. Казань, университет) относитель­
ная влажность наблюдается вблизи побережья Куйбышевского
водохранилища (ул. Брюсова, К. Тинчурина), в Вахитовском райо­
не (пл. Свободы) и в центральных кварталах Ленинского района
(рис.; 26). По-видимому, это можно связать с отепляющим влияни­
ем Куйбышевского водохранилища. Более высокая относительная
влажность (на 5—6 % по сравнению со ст. Казань, университет)
в это время обычно отмечается в пониженной части Ленинского
района (долина р. К азанки), на восточной и юго-восточной окраи­
не города (станции Казань, гмс, Казань, опорная).
Многие посты наблюдений во время климатической съемки
1976— 1977 гг. находились вблизи газонов и цветников (см. табл.
95).. Дневной полив газонов и цветников, а такж е тепловое Воз­
действие водохранилища на ближайшие к нему кварталы приво­
дят летом к почти обратной (относительно положения [39]) 'пе­
рестройке поля относительной влажности в городе (в центре го­
рода отмечается более высокая относительная влаж ность); Т акая
перестройка особенно заметна при ясной погоде в дневные и вечер­
ние часы (см. табл. 30, 32 приложения). Так, на ст. Казань, уни-
том. <утро. лоно, тихо.
Уел. обозначения см. рнс. 23.
9
З а к а з ?й 648
ш
верситет относительная влажность воздуха нередко превышает на
1— 3 % данную величину на юго-восточной окраине города и в квар­
тал ах Ленинского района, находящихся в долине р. Казанки. Еще
больш ие разности (3— 10% ) (по той ж е причине) наблюдаются
в центральных кварталах Ленинского и Московского районов.
Влияние Куйбышевского водохранилища на распределение отно­
сительной влажности воздуха ограничивается лишь пониженной
частью Приволжского района: на ул. К. Тинчурина относительная
влажность воздуха днем по сравнению со ст. Казань, университет
на 3— 10 % выше, а вечером она на 1—5 % ниже.
Независимо от сезона наибольшие различия в распределении
относительной влажности в городе наблюдаются утром при ясной
тихой погоде, а наименьшие — днем и вечером в пасмурную вет­
реную погоду (повторяемость такого типа погоды особенно велика
осенью ).
Весной (в апреле) все контрасты усиливаются (рис. 27). Это
связано прежде всего с большой неоднородностью подстилающей
поверхности в городе. В апреле водохранилище, р. Казанка, оз. К а­
бан, часть периферийных улиц нередко еще покрыты тающим
льдом и снегом, в то время как центральные кварталы, площади
и главные транспортные магистрали уж е свободны от снега и льда
и быстро прогреваются. В связи с этим в апреле наиболее низкая
относительная влажность воздуха наблю дается в кварталах горо­
да, расположенных вдоль высокого левого берега Казанки (пло­
щ ади 1 М ая, Свободы, Советская), а такж е в центре Московского
и Ленинского районов (вдоль Горьковского шоссе, ул. Д екабрис­
тов) . Наиболее высокая относительная влажность отмечается в по­
ниженной части Ленинского района (долина р. Казанки) и на бе­
регу оз. Кабан. При ясной погоде утром относительная влажность
воздуха на площ адях 1 М ая и Свободы на 20—25 % и более ниже
Рис. 27. Средние разности (%) от­
носительной 'влажности воздуха вес­
ной. День. Ясно, тихо.
СШ
влажности в долине р. Казанки, в пониженной части Приволжского
и Бауманского районов и на восточной окраине города.
Осенью в городе наибольш ая относительная влажность наблю­
дается обычно в долине р. Казанки, в кварталах города, находя­
щихся вблизи побережья Куйбышевского водохранилища. В зави ­
симости от типа погоды и времени суток значения относительной
влажности здесь могут превышать соответствующие значения на
ст. Казань, университет на 10— 14% и более. Распределение относительной влажности воздуха осенью хорошо согласуется с рас­
пределением температуры воздуха в городе в этот период: более
сухой воздух обычно наблю дается в городских очагах тепла (часть
Вахитовского и Советского районов, центральные кварталы Мос­
ковского и Ленинского районов).
Контрасты в распределении относительной влажности осенью
(октябрь) такж е сильно зависят от типа погоды. Преобладающей
в октябре является пасмурная ветреная погода, при которой раз­
ности относительной влажности в городе в этот период в целом
невелики.
Таким образом, в городе могут наблю даться значительные раз­
личия относительной влажности воздуха (иногда до 25 % и более),
В большинстве случаев самыми сухими являю тся центральные,
возвышенные кварталы города (в Московском, Ленинском, Вахи­
товском, Советском районах), где одновременно отмечаются и бо­
лее высокие температуры воздуха (очаги теп ла). Самый влажный
воздух часто наблю дается в пойме Казанки, на побережье Куйбьь
шевского водохранилища (весна, осень) и на окраинах города.
9. ВОЗДУШ НЫ Й
БАССЕЙН
ГОРОДА
9.1. Особенности загрязнения воздуха
Приведенные в настоящей главе сведения о состоянии воздуха
в Казани получены на основе данных наблюдений за концентра­
цией четырех основных примесей (пыль, сернистый газ, окись уг­
лерода, двуокись азота) на четырех стационарных постах1за пе­
риод 1981— 1983 гг.:
пост № 3 — ул. П равобулачная, 49 (комбинат „Здоровье” ),
пост № 4 — ул. Окольная, 23 (около Института физкультуры),
пост № 5 — ул. Татарстан, 72, на пересечении с ул. К. Тинчу­
рина (см. табл. 95),
:: пост № 6 — ул. С. Халтурина, 10 (около универмага).
■Состояние воздуха в районе Казани оценивается на основании
нормированных значений средних и максимальных концентраций
примесей по каж дом у посту за рассматриваемый период. Норми­
рование'проводилось по отношению к среднему значению на посту
№ 4, так как- до 1983 г. пост располагался вблизи зеленых н асаж ­
дений и с трех сторон его закры вали 5-этажные здания, вследствие
чего концентрация некоторых примесей здесь была наименьшей по
сравнению с другими постами (табл. 96).
Таблица 96
Распределение по городу средних нормированных значений
концентрации примесей (по отношению к среднему на посту № 4)
П О СТ JN5
Примесь
3
4
1,00
Окись у г л е р о д а .................................................
1,40
1,89
1,20
1,00
1,00
Двуокись а з о т а .................................................
1,96
1,00
П ы л ь ......................................................................
Сернистый г а з .................................................
5
1,66
1,10
1,30
1,33
6
1,46
1,09
1,30
1,48
Среднее
по городу
1,38
1,02
1,20
1,19
Из таблицы видно, что загрязнение города пылью довольно
значительно и достигает максимума (1,66) в районе поста № 5.
Уровень загрязнения воздуха сернистым газом по всему городу
примерно одинаков, причем максимальное загрязнение (1.10) на­
блюдается, как и ранее, в районе поста N° 5.
Наибольшее загрязнение воздуха окисью углерода и двуокисью
азота отмечается в районе постов №№ 5 и 6, причем содержание
двуокиси азота в районе поста № 6 почти в 1,5 раза больше, чем
на постах №№ 3 и 4.
Годовой ход уровня загрязнения воздуха в городе можно про­
следить по графикам на рис. 28, где средние месячные значения
132
концентраций нормированы по отношению к средним годовым
.(<7мее/<7год) ■
К ак видно из рисунка, годовой ход концентрации всех вредных
веществ в атмосфере почти не прослеживается. Увеличение или
уменьшение концентрации вредных веществ в основном обусловле­
но процессами циркуляции — увеличением или уменьшением по­
вторяемости антициклонов, циклонов и фронтов.
9.2. Влияние погодных условий
на уровень загрязнения воздуха
Основными метеорологическими величинами, влияющими на
рассеяние примесей, являю тся направление и скорость ветра. Кон­
центрация примесей при различных направлениях ветра определя­
ется отношением средней концентрации при ветре каждого румба
к среднему значению концентрации для данного поста (табл. 97).
Н аправление и скорость ветра брались по данным метеорологи­
ческой станции Казань, гмс, расположенной на восточной окраине
города. Однако следует указать, что они не всегда совпадают
с аналогичными данными в районе поста из-за различий в место­
положении.
В центре города (пост № 3) наибольший уровень загрязнения
воздуха сернистым газом, двуокисью азота и окисыо углерода на­
блюдается при восточном и северо-восточном ветрах, а пылью —
при юго-восточном ветре. В то ж е время здесь среднее значение
концентрации двуокиси азота и сернистого газа наименьшее по
сравнению с другими районами.
В северо-западной части города (Кировский район, пост № 4)
наибольший уровень загрязнения сернистым газом отмечается при
южном, северном и юго-западном ветрах. Здесь среднее значение
концентрации пыли и окиси углерода наименьшее по сравнению
с другими постами.
Н а западной окраине города (пост № 5) наблюдается наиболь­
ший по сравнению с другими постами уровень загрязнения воздуJ33
Таблица 97
Концентрация примесей при различных направлениях ветра
Пост №
Направление ветра
3
4
5
6
0,7
0,6
0,9
0,9
0,7
0,4
0,8
0,4
0,5
0,68
1,0
1,8
1,1
0,9
1,7
1,3
Среднее
значение
Пыль
1,1
С В .................................................
1,0
0,9
ю в ..............................................
ю ..............................................
ю з .......................................... с
с з .........................................
Ш т и л ь .........................................
Среднее значение ....................
1,2
и
0,8
0,9
0,6
1,0
0,95
1,4
1,2
0,5
0,5
0,9
1,2
1,0
1,3
0,6
1,4
1,1
1,0
1,13
0,99
0,98
1,08
1,20
1,18
0,90
0,56
1,00
0,83
0,88
0,94
Сернистый газ
1,16
1,40
1,31
1,26
0,86
1,43
В ......................................................
3,23
1,24
0,68
1,31
1,20
1,70
1,28
1,19
1,28
Ю В .................................................
1,16
1,21
1,28
1,40
1,34
1,11
1,38
С .....................................................
С В .................................................
.................................................
1,16
Ю З .................................................
3 .............................................
1,13
0,90
1,56
1,30
1,70
1,11
1,83
1,13
1,04
0,98
С З .........................................
1,23
0,57
1,20
0,43
,10
1,51
0,57
0,50
1,09
1,23
1,34
1,25
1,2
1,3
1,2
1,05
Ю
Ш т и л ь .........................................
Среднее значение
................
0,43
1,о5
1,49
1,01
1.27
Окись углерода
1,1
1,1
1,2
0,8
0,9
1,1
1,3
0,9
Ю В .................................................
Ю .................................................
1,1
0,9
1,0
1,1
1,3
Ю З .................................................
1,0
1.0
0,8
1,1
1,0
1,0
0.7
1,1
1,2
1,2
С З .................................................
1,0
1.0
1,0
0,93
1,08
0,98
0.8
0,89
1.1
1,15
1,1
1,00
Среднее значение .....................
1,0
1,05
С .....................................................
С В .................................................
134
и
Ь2
0,9
1,15
1,10
1,13
1,05
1,06
Пост №
Направление ветра
3
5
_
6
0,86
1,44
1,53
1,16
0,83
0,73
0,88
0,96
1,00
1,05
1,03
1,35
1,33
1,33
1,35
0,98
1,05
0,97
1,17
1,17
4
j Среднее
I значение
1
Двуокись азота
С .....................................................
С В .................................................
в .................................................
ю в ..............................................
ю
.........................................
ю з ..............................................
с з .........................................
Ш т н л ь .........................................
Среднее значение .....................
0,75
0,88
0,87
0,63
0,73
0,71
0,85
0,78
0,83
0,76
0,70
0,93
0,90
0,83
1,00
0,72
0,63
0,58
0,83
0,79
0,84
1,15
1,16
0,99
0,98
0,79
0,85
0,82
0,96
0,94
ха пылью и окисью углерода, особенно при ветрах восточной чет­
верти горизонта и сернистым газом при южном и юго-западном
ветре.
В центральной части Кировского района (пост № 6) наиболь­
шая концентрация пыли отмечается при западном, южном и во­
А1Г /.
\\
\V
«
\ \ v■■
*АД \
.
iQ
~а
\\т
Y \ V-
««
в
-Q,2. \
Рис. 29. Связь между изменениями скоро­
сти ветра (До) н параметра Р (АР) за
сутки.
1-35
сточном ветрах, сернистого газа — при юго-западном и северо-за­
падном ветрах, двуокиси азота — при ветрах восточной четверти
горизонта и южном, окиси углерода — при северо-восточном ветре.
Здесь наблю дается наибольшая средняя концентрация двуокиси
азота, особенно при штиле.
Концентрация всех примесей существенно зависит от скорости
ветра.
На рис. 29 показана связь между изменением скорости ветра
за сутки и изменением параметра P = m f n , где п — общее число
измерений, т — количество измерений с повышенными концентра­
циями.
Из рисунка видно, чем больше скорость ветра, тем меньше па­
раметр Р, и наоборот.
9.3. Оценка комплексного влияния
синоптических и метеорологических условий
на загрязнение атмосферы
Д ля более полной оценки состояния загрязнения атмосферы
полученные значения Р, характеризующие уровень загрязнения
воздуха в городе, сопоставлялись с различными синоптическими
ситуациями в соответствующий и прошедший периоды времени
'(табл. 98).
Таблица 98
Повторяемость параметра Р при различных синоптических ситуациях
Синоптическая
ситуация
Антициклон
. . . .
Число случаев
Общее
при Р > 0,2 при Р > 0 ,3
Циклон и ложбина
Гребень .....................
105
81
97
60
52
52
21
65
Малоградиентное ба­
рическое поле . . .
86
66
Среднее
значение
Р
Повторяемость, %
Я>0,2
Р>0,3
57
52
50
26
59
0,28
0,21
0,33
64
50
50
0,36
77
58
Отметим, что синоптические ситуации выбирались таким обра­
зом, чтобы влияние того или иного атмосферного процесса на район
Казани осуществлялось не менее 12 ч, так как при менее продол­
жительном воздействии не возникает устойчивого загрязнения воз­
духа.
В синоптическую ситуацию ,,малоградиентное барическое по­
ле” включены центральные части обширных малоподвижных,и м а­
лоградиентных антициклонов и гребней, а такж е центральные
части деформационных полей. Периферийные части областей высо­
136
кого давления отнесены к синоптическим ситуациям «антициклон»
или «гребень».
К синоптическим ситуациям «циклоп и ложбина» относились
области пониженного давления (кроме тыловой части), в которой
располагались размытые фронтальные разделы..
Анализировалось такж е влияние фронтов, проходящих через
район Казани, на уровень загрязнения воздуха в городе. Р езуль­
таты представлены в табл. 99. Д л я этого учитывались только те
фронты, которые влияли на погоду районов Татарии в течение 12 ч
и более. В связи с этим теплые фронты и фронты окклюзий объе­
динены в одну группу, а быстродвижущиеся холодные фронты объе­
динены с вторичными фронтами в тылу циклона.
Таблица 99
Повторяемость параметра Р при различных атмосферных фронтах
Фронты
Число случаев
при
при
Р > 0,2
Р>0,3
общее
Теплый и окклюзии ................
110
М алоподвиж ный.........................
Холодный и вторичный холод­
ный .................................................
Среднее Повторяемость (■«)
значение
Р > 0,3
Р
Я >0,2
60
44
56
0,31
0,32
65
52
0
0,10
15
0
39
108
54
70
60
9
Из табл. 98 следует, что большие значения Р отмечаются в ма­
лоградиентном барическом поле — 0,36, особенно если оно сохра­
няется более суток. При данной синоптической ситуации чаще всего
повторяются случаи с Р ^ 0 ,2 0 (77 %) и с Р ^ 0,30 (58 % ). Н а ­
именьшее значение Р, равное 0,21, наблюдается в циклонах и лож ­
бинах, где часто отсутствуют задерживаю щ ие слои, а скорость
ветра может превышать 4—6 м/с. При данной синоптической си­
туации повторяемость Р ^ 0,30 почти вдвое меньше, чем при других
синоптических ситуациях.
Наибольш ие значения параметра Р наблюдаются на малопо­
движном фронте, на теплом фронте и фронтах окклюзии (0,32—
0,31). На первом из них отмечается и наибольшая повторяемость
Р > 0,20 (65 %) и Р > 0,30 (52 % ).
В тылу циклона за основными и вторичными холодными фрон­
тами (особенно при скорости ветра более 4—6 м/с) среднее значе­
ние Р в три раза меньше, чем на других фронтах, а случаи Р^= 0,30
отсутствуют.
При прохождении через район К азани в течение 12—24 ч не­
скольких фронтальных разделов параметр Р может принимать
различные значения в зависимости от его значения в предыдущие
сутки и изменения скорости ветра.
Существует связь между числом случаев с приземными инвер­
сиями в том или ином месяце, средней месячной концентрацией
окиси углерода, сернистого газа и параметром Р (рис. 30).
137
Анализ связей между уровнем загрязнения воздуха, характе­
ризуемым параметром Р, и различными синоптическими ситуация­
ми позволил сделать следующие выводы.
1.
Наиболее существенными факторами для формирования вы­
сокого уровня загрязнения воздуха являю тся устойчивые, т. е. су­
ществующие в течение нескольких суток, малоградиентные бари-
I п т iv
у
Vi уп т IX х XI ха
Рнс. 30. Годовой ход относитель­
ной -концентрации окиси углерода
(■О, сернистого газа (2), парамет­
ра Р (3) и повторяемость ин­
версии (4).
ческие поля высокого давления при наличии приземных или при­
поднятых инверсий в нижнем слое атмосферы; в целом при
антициклональной погоде повышенный уровень загрязнения воз­
духа наблюдается почти в 80 % случаев.
2. В циклонах и ложбинах высокий уровень загрязнения возду­
ха формируется в основном в их передней части и в теплом секто­
ре при малых скоростях перемещения этих образований, а такж е
при наличии слабовыраженных фронтов, являющихся задерж иваю ­
щими слоями.
3. Высокий уровень загрязнения наблю дается при малых ско­
ростях движения фронтов и отсутствии в их зоне значительных
осадков.
4. При прохождении холодного фронта и вторжении холодной
воздушной массы воздух очищается от вредных примесей; уровень
загрязнения воздуха в антициклоне, формирующемся в холодном
воздухе за фронтом в течение 1—3 суток, не достигает опасных
значений.
5. Количество осадков, превышающее 3—5 мм за 12 ч, как пра­
вило, снижает уровень загрязнения воздуха.
6. При скорости ветра более 6 м/с значительного загрязнения
атмосферного воздуха не наблюдается.
10. КОМПЛЕКСНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
КЛИМАТА ГОРОДА
10.1. Метеорологические факторы теплового режима зданий
Определяющими метеорологическими факторами теплового реж и­
ма зданий являю тся температура наружного воздуха и скорость
ветра. Теплопотери здания в зависимости от решаемой задачи могут
расчитываться по данным о температуре наружного воздуха и ско­
рости ветра в момент отсчета температуры (максимальные теплопотери) и по расчетным значениям этих метеовеличин. Исполь­
зование последних позволяет найти оптимальное решение вопросов
теплообеспечения зданий при строительном проектировании.
В строительном проектировании в качестве расчетных темпера­
тур воздуха используют температуру воздуха наиболее холодных
суток и наиболее холодной пятидневки. В СНиП 2 01.01. — 82 при­
нята новая методика расчета данных климатических параметров
с учетом их обеспеченности.
Интегральная повторяемость наиболее холодных суток и наи­
более холодных пятидневок рассчитывается по формуле
мсп—о,з
'
_
(Ш )
где Р — интегральная повторяемость (обеспеченность) в долях
единицы, тИср — средний порядковый номер ряда, п — число членов
ряда, равное числу принятых к обработке лет наблюдений.
В Казани температура наиболее холодных суток обеспеченно­
стью 0,98% равна — 4 0 °С, обеспеченностью 0 ,9 2 % — 36 °С; темпе­
ратура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,98 %
равна —36 °С, обеспеченностью 0,92 % —32 °С.
В качестве нормативной скорости ветра при расчетах инфиль­
трации воздуха принимают такое значение скорости, вероятность
превышения которого при данной расчетной температуре воздуха
составляет 80% . Принятый метод определения нормативных ско­
ростей ветра связан с характером совместных распределений тем­
пературы воздуха и скорости ветра.
В СНиП 2.04.05—84 приведены расчетные скорости ветра для
Казани: для параметра А в теплое время года — 3,8 м/с, в холодное— 4 м/с; для параметра Б в теплое время года — 3,8 м/с, в хо­
лодное — 4 м/с.
В соответствии с нормативными указаниями [47, 58] отопи­
тельный сезон устанавливается по датам перехода средней суточ­
ной температуры воздуха через 8°С осенью и весной (табл. 100).
Продолжительность отопительного сезона, согласно исследова­
ниям ГГО, определяется по дефициту температуры — разности
между температурой воздуха внутри помещения и эффективной
температурой теплопотерь. Тепловой режим зданий зависит от
температуры воздуха, скорости ветра v и солнечной радиации Q.
139
В клад указанных факторов в общий тепловой баланс может быть,
оценен через дефицит тепла, особенно с учетом ориентации здания
по отношению к солнечным лучам (табл. 101).
Таблица 100
Расчетная температура (°С) самой холодной пятидневки (Л ),
расчетная зимняя вентиляционная температура ( В ) и средняя температура
отопительного периода ( С )
Станция
Казань, университет .............................
Казань, опорная .....................................
Продолжи­
тельность
отопительного
сезона, сут .
А
В
С
-3 3
—34
— 17,4
— 18,2
- 5 ,4
211
—5,7
21S ■
П р и м е ч а н и е. Зимняя
вентиляционная температура — это, средняя
температура наиболее холодной части отопительного сезона, составляющей
15% его продолжительности.
Таблица 101
Сумма дефицита тепла (А ) и продолжительность отопительного сезона (В ),
вычисленные при учете различных факторов теплообмена
V-=0
Все факторы
Xарактсристика
10
с
в
Q
А °С-сезон
. . .
В д н и .....................
154
233
Q
116
139
188
206
П р и м е ч а н и е. Здесь С, Ю, В
возможное затенение.
I
j
С
159
235
Q
Q
Q/2
в
ю
138
231
Q —0
Q I2
юэ
127
144
192
183
202
235
304
ориентация стен, Q — радиация, Q/2—
Таблица 102
Основные климатические параметры теплопотерь зданий. Район Па
Теплопотери, D3-мес
]
о
1
СО
С
Л
тэ °с
общие
153—200
150—249
Теилопоступлсние
Продолжи­
добавка тельность
добавка
от радиа­ отопитель­ продолжи­ от
радиа­ общее (Vfl)
от ветра ции (поло­ ного пе­ тельность
периода,
“С-мес
ции (VII),
житель­ риода, мес
мес
°С-мес
ная)
20—25
130—140
6—7
6 -5
20—23
—20 ... —25
201—249
П р и м е ч а и и е. Здесь Тэ — эффективная температура, которая обуслов­
ливает максимальные теплопотери здании и определяет мощность отопитель­
ной системы.
140
Дефицит тепла без учета ветра и радиации, р а считанный для
стен восточной ориентации зданий, равен 175 °С за сезон. В этом
случае отопительный сезон удлиняется. В городе больш ая плот­
ность застройки снижает солнечную радиацию наполовину. С уче­
том этого стены восточной ориентации при ветре испытывают де­
фицит тепла, равный 159°С' за сезон. В работе [2] территория
СССР районирована по тепловому режиму (расчет проводился для
отдельно стоящего здания). Казань относится к району II а. Све­
дения о климатических данных теплолотерь и теплопоступлений
приведены в табл. 102.
10.2. Метеорологические нагрузки на сооружения
Динамическое воздействие метеорологической среды на соору­
жения приводит к испытанию ими определенной силы нагрузок,
опасных в отношении механического разрушения отдельных его
элементов или в целом всего сооружения. Поэтому в технических
расчетах необходимо учитывать метеорологические нагрузки.
С усложнением строительной техники и увеличением числа
строительных материалов различного качества список метеороло­
гических величин, введенных в СНиП и учитываемых в строитель­
ном деле, возрастает. Четкой грани между различного рода метео­
рологическими величинами и непосредственными „нагрузками”
нет. Например, солнечная радиация, являю щ аяся источником теп­
ла, света и средством защ иты от разного рода гнилостных бакте­
рий, в комплексе с ветром и дождем может стать грозной силой
физико-химического выветривания наружных ограждений строи­
тельных сооружений. Н агрузка ветра с дождем качественно иная,
чем просто ветровая нагрузка. В действующие строительные нормы
и правила [47, 48, 49] вошли нагрузки снежного покрова, ветра,
гололеда, воздействия температуры воздуха и почвы, по каж дому
из них территория СССР районирована. При этом указаны „нор­
мативные” значения для расчета нагрузок на различного рода
сооружения.
По классификации СНиП метеорологические нагрузки относятся
к кратковременным. Важно получить экономически обоснованные
нормы нагрузок с оптимальным запасом прочности. Д ля этого рас­
считываются значения метеорологических характеристик, возмож­
ных 1 раз в 5, 10, 15, 20 лет.
Ветровые нагрузки. Д л я расчета ветровых нагрузок используют
районированные значения скоростных напоров. В СН И П выделено
семь районов, в пределах которых скоростной напор, наблюдаемый
1 раз в 5 лет, изменяется от 27 до 100 кгс/м2. К азань относится
к первому району, где скоростной напор равен 27 кгс/м2.
О ветровых нагрузках обычно судят по расчетным скоростям
ветра и скоростям ветра при порывах, возможным 1 раз в несколь­
ко лет. Эти ветровые характеристики обычно определяются кос­
венными расчетами. В табл. 103 приведены данные о расчетных
141
скоростях ветра и скоростях ветра при порывах, заимствованные
из работ [7, 19],
Из таблицы видно, что вероятность сильных ветров ( у ^ 15 м/с)
на ст. Казань, университет мала (в среднем 1 раз в 10 лет), в то
время как на ст. Казань, опорная такие ветры могут наблюдаться
ежегодно.
Т аблица ЮЗ
Средняя скорость ветра v (м /с) и скорость ветра при порывах и (м /с),
возможные 1 раз в п лет
Станция
Харак­
тери­
стика
Скорости ветра, возможные 1 раз
в п лет
1
Казань, университет (1966— 1972). . .
V
■
Казань, опорная
и
13
21
V
18
..................... .................
5
10
15
20
14
15
27
15
28
22
15
• 28
25
20
21
23
Скорости ветра при порывах следует рассматривать как те на­
ибольшие значения, которые могут быть достигнуты или превы­
шены при двухминутном интервале наблюдения.
Содержащиеся в табл. 103 данные о ветровых характеристиках
следует считать наиболее характерными лишь для центральной,
высокой части Казани при высоте измерения около 20 м. Ветровые
характеристики тех районов Казани, которые находятся вблизи
городских окраин, побережья Куйбышевского водохранилища
и р. Казанки должны быть значительно большими, нежели в ..цент­
ральной части города.
Снеговые нагрузки. Согласно [48], Казань относится к району
IV по классификации снеговых нагрузок (1 раз в 5 лет возможны
нагрузки 150 кгс/м2). Снеговая нагрузка рассчитывается по сред­
ним ее значениям или по вероятностным. Однако иногда сильный
снегопад способен,при соответствующих условиях создать значи­
тельную нагрузку. Поэтому практический интерес представляют
сведения о сильных снегопадах, вследствие которых высота снеж­
ного покрова может увеличиться за сутки на 10 см и более. За
последние 40 лет в Казани таких снегопадов отмечалось 74, т. е.
в среднем 1,8— 1,9 дня в год. В 1/3 всего периода интенсивные сне­
гопады наблюдаются 2 раза в год и в 1/4 периода — 3 раза и более.
, Более половины всех случаев прирост снега составляет. 10—
12 см,_ значительна повторяемость случаев прироста снега более
15 см (табл. 104). М аксимальный прирост равен 19 см в сутки
и 33 см за двое суток подряд.
;
Интенсивные снегопады наблюдались при температурах :от 2,5
до —-17,0 °С; они сравнительно редки при положительных темпера­
турах и при отрицательных температурах ниже — 15 °С. Обычно
'142
(около 80 % случаев) температуры при снегопадах колеблются
в диапазоне — 1 ... — 14 °С.
Скорость ветра при интенсивных снегопадах в основном не пре­
вышает 6—7 м/с (табл. 105); направление ветра чащ е имеет ю ж ­
ную составляющую (68 % ).
Таблица 104
Повторяемость
(% )
различных значений прироста высоты снежного покрова
за 1 сутки
Прирост, с м ........................................................................... 10 11
Повторяемость
13
14
> 15
96 .................2916159
12
12
19
Таблица 105
Повторяемость вскорости ветра v во время интенсивных снегопадов
1/ м / с ..............................................................
Р % ..................................................................
0 -2
26
3—4
32
5 —6
21
7—8
10
^9
11
10.3. Температурно-ветровой режим
В прикладных климатологических задачах большое значение
приобретает комплексная оценка наиболее важных метеорологиче*
ских величин; таких, как температура и ветер; температура а от­
носительная влажность. Некоторые их сочетания совершенно не­
пригодны для нормальной работы на воздухе. Неблагоприятные
условия погоды могут возникать в любой сезон года, но особо тя­
ж ел ы е— в холодный период. В частности, зимой условия работы
на воздухе зависят от низких температур и больших скоростей
ветра. В таком крупном городе, как Казань, учет неблагоприятных
сочетаний низких температур и больших скоростей ветра имеет
большое практическое значение и служит основой при регулиро-т
вании режима наружных работ (табл. 106).
Таблица 106
Продолжительность
(ч)
неблагоприятных сочетаний температуры воздуха
и скорости ветра зимой
Температура, °С
Станция
< -1 5
< -2 0
< - -25
< -3 0
Скорость ветра, м/с
>10
4 -9
0 -3
>4
0 -3
Казань, университет .............................................
0,2
49
64
24
36
Казань, опорная .....................................................
34
87
72
56
34
143
. Сочетания, указанные в табл. 106, чаще наблюдаются в ночные
сроки, днем их несколько меньше. Так, с 9 ч вечера до 6 ч. утра
продолжительность таких сочетаний в городе составляет около
100 ч за весь зимний период, а в дневную часть суток — около 80 ч.
На окраине города продолжительность суровой погоды, естествен­
но, возрастает за счет уменьшения влияния города и увеличения
скорости ветра.
Неблагоприятные сочетания в основном наблюдаются на про­
тяжении трех зимних месяцев (декабрь—ф евраль). Общая днев­
ная продолжительность рабочего времени за этот период равна
примерно 1000 ч. Отсюда видно, что продолжительность суровой
погоды небольшая. Тем не менее ее отрицательное влияние весьма
велико (табл. 107).
Таблица !07
Продолжительность (ч) неблагоприятных сочетаний температуры воздуха t (°С)
и скорости ветра v (м/с) в особо холодные зимы
(16 % зим из 50-летнего ряда наблюдений)
К - 15
v> 1 0
№=4...9
*< -2 5
D=0...3
f < — So
■у>4
z/=0...3
22
64
150
25
90
t < ~ 20
*<-30
Нормативы по оплате работ на открытом воздухе установлены
такж е в зависимости от неблагоприятных метеорологических ус­
ловий. За период с температурой воздуха 0°С и менее необходимы
сведения о продолжительности периода со скоростью ветра 8 м/с
и более. Эти данные* можно получить выборкой из соответствую­
щих метеорологических таблиц.
Вероятность различных сочетаний скорости ветра и температу­
ры воздуха приведены в табл. 34 приложения.
В К азани за зиму насчитывается около 500 ч с температурой
воздуха 0°С и менее и скоростью ветра 8 м/с и более.
10.4. Температурно-влажностный режим
Различные сочетания температуры и относительной влажности,
осадков, тумана и т. д. определяют условия комфорта и диском­
форта как внутри помещения, так и на воздухе. Они могут быть
использованы при проектировании различных типов жилищ, про­
мышленных и общественных зданий, при планировании работ на
открытом воздухе, при определении условий образования коррозии.
Наиболее актуальной является оценка условий атмосферной
коррозии, так как основные металлические .конструкции ■зданий
и сооружений эксплуатируются на открытом воздухе без должно­
U 4
го учета возможности их повреждения от коррозии, а следователь­
но, и возможности защ иты от нее.
Коррозия наиболее вероятна при температуре воздуха — 1°С
и выше и относительной влажности воздуха 70 % и более. П родол­
жительность периода, когда отмечается такое сочетание темпера­
туры и влажности воздуха в К азани составляет 3274 ч (табл. 35
прилож ения). В дневные сроки и при указанном сочетании созда­
ются условия для высыхания увлажненных поверхностей. В связи
с этим продолжительность „коррозийного” периода сокращается
до 2794 ч (см. табл. 35 и 36 прилож ения).
Степень и скорость коррозии зависит от продолжительности
осадков, туманов, росы, оттепелей и времени высыхания поверх­
ности после них. Коррозия возникает при продолжительности ж ид­
ких и смешанных осадков не менее 583 ч и продолжительности ро­
сы более чем 700 ч. Продолжительность фазовой пленки на корро­
зирующ их поверхностях равна 1628 ч в год [9, 25].
10 Заказ Кз 648
СПИСОК Л И ТЕРА ТУ РЫ
1. А д а м е н к о В. Н. Климат больших городов (обзор). — Обнинск»
ВНИИГМИ—МЦД, 1975. 70 с.
2. А н а п о л ь с к а я JI. Е., Г а н д и н Л. С. Метеорологические факторы
теплового режима зданий.— Л.: Гидрометеоиздат, 1973. 130 с.
3. Б е р л и н д М. Е., К о н д р а т ь е в К. Я. Города и климат планеты. Л .:
Гидрометеоиздат, 1972. 39 с.
4. Б ё е р В. Техническая метеорология. Л.: Гидрометеоиздат, 1966. 291 с»
5. В е р е щ а г и н М. А. О влиянии Куйбышевского и Волгоградского водо­
хранилищ на метеорологические условия прибрежной зоны//150 лет метеороло­
гической обсерватории Казанского ордена Трудового Красного Знамени государ­
ственного университета имени В. И. Ульянова—Ленина. Казань: Изд-во Казан.
ун-та, 1963. С. 152—159.
6. В е р е щ а г и н М. А. и д р. О температуре воздуха в Казани//Метеорологические и климатические условия Среднего Поволжья. Казань: Изд-во Казан,
ун-та, 1974. С. 162—183.
7. В е р е щ а г и н М. А., К о л о б о в Н. В. Максимальные скорости ветра
на станции Казань, универсптет//Циркуляционно-синоптические процессы в Сред­
нем Поволжье и вопросы регионального прогноза погоды. Казань: Изд-во Казан,
ун-та, 1977. С. 121—128.
8. В о р о н ц о в П. А., X а й р у л л и и К. Ш. Воздействие большого города
на климат в разных масштабах//Тр. ГГО. — 1977. Вып. 391. С. 107—112.
9. Г О С Т 9.039—74. Единая система защиты от коррозии и старения. Кор­
розионная агрессивность атмосферы. М.: Изд-во стандартов, 1976.
10. Д р о з д о в О. А., Г р и г о р ь е в а А. С. Влагооборот в атмосфере. Л .:
Гидрометеоиздат, 1963. 315 с.
11. Д ю н и н А. К. Механика метелей, Новосибирск: Изд-во АН СССР, 1963.
С. 29—139.
12. Е ф и м о в а Н. А, Радиационные факторы продуктивности раститель­
ного покрова. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. 65 с.
13. И м а н а е в а Р. Ш., Н у ж д и н а 3. М. Синоптико-метеорологическаяхарактеристика туманов г. Казани//Циркуляционно-синоптические процессы
в Среднем Поволжье и вопросы регионального прогноза погоды. Казань: Изд-во
Казан, ун-та, 1977. С. 97—107.
14. И н ф о р м а ц и о н н о е письмо ГУГМС № 20. М.: Гидрометеоиздат,.
1976. 192 с.
15. И н ф о р м а ц и о н н о е письмо ГУГМС № 21. М.: Гидрометеоиздат,.
1977. 128 с.
16. К а р п е н к о В. Н. Роса. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. '120 с.
17. К а ш т а н о в С. Г. Гидрохимическая характеристика р. Казанки//Учензап. Казан, ун-та. 1957. Т. 117. Кн. 9. С. 282—290.
18. К а ю к о в П. Н. Режим и подпор грунтовых вод в районе г. Казани//'
Итоговая науч. конф. Казан, ун-та. Казань: Изд-во Казан, ун-та, 1962. С. 65—67.
19. К л и м а т города Казани/Под ред. Н. В. Колобова. Казань: Изд-во*
Казан, ун-та, 1976. 210 с.
20. К л и м а т и г о р о д: Материалы конференции „Климат—город—чело­
век”. М.: Гидрометеоиздат, 1974. 152 с.
21. К л и м а т Кирова/Под ред. М. О. Френкеля, Ц. А. Швер, Л.: Гидрометеонздат, 1982. 215 с.
22. К л и м а т Куйбышева/Под ред. Ц. А. Швер. Л.: Гидрометеоиздат,.
1983. 224 с.
23. К л и м а т Ленинграда/Под ред. Ц. А. Швер, Е. В. Алтыкиса, Л. С. Ев~
теевой. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. 252 с.
24. К л и м а т Татарской АССР/Под ред. Н. В. Колобова. Казань: Изд-воКазан, ун-та, 1983. 160 с.
25. К л и м а т и ч е с к и е параметры зоны освоения Байкало-Амурской ма­
гистра лм/Под ред. Л. Е. Анапольской, И. Д. Копанева. Л.: Гидрометеоиздат,.
1977. 133 с.
146
26. К л и м а т о л о г и ч е с к и й справочник СССР. Вып. 12. Ч. I : История
и физико-географическое описание метеорологических станций. Куйбышев: ФОЛ
Приволжского УГМС, 1968. 250 с.
27. К о л о б о в Н. В. Ветровой режим в Татарни//Учен. зап. Казан, ун-та.
ft956. Т. 116. Кн. 3. 73 с.
28. К о л о б о в Н. В. Об изменении ветра с высотон//Учен. зап. Казан,
ун-та. 1956. Т. 116. Кн. 5. С. 228—231.
29. К о л о б о в Н. В. Климат
Среднего Поволжья. Казань:
Изд-во
Казан, ун-та, 1968. 250 с.
30. К о л о б о в Н. В., В е р е щ а г и н М. А., П е р е в е д е н ц е в Ю. П.,
Ш а н т а л и н с к и й К. М. Оценка влияния роста Казани на изменения терми­
ческого режима внутри города/Др. ЗапСибНИИ. 1983. Вып. 57. С. 37—41.
31. К р а т ц е р П. Климат города. М.- Изд-во иностр. лит-ры, 1958. 239 с.
32. М а р к о в М. В. Растительность Татарии. Казань: Татгосиздат, 1948.
1128 с.
33. М а т в е е в Л. Т. Особенности метеорологического режима большого
торода//Метеорология и гидрология. 1979. № 5. С. 22—27.
34. М и х е л ь В. М., Р у д н е в а А. В., Л и п о в с к а я В. И. Переносы
снега при метелях и снегопады на
территории СССР. Л.: Гндрометеоиздат,
1969. 203 с.
35. М я ч к о в а Н. А. Климат СССР. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1983. 192 с.
36. Н а с т а в л е н и е метеорологическим станциям и постам. Вып. 3. Ч. 1.
Л .: Гндрометеоиздат, 1985. 300 с.
37. О ч е р к и по географии Татарии/Под ред. Н. И. Воробьева, В. Н. Сементовского.— Казань, 1957. 157 с.
38. П и в о в а р о в а 3. И. Характеристика радиационного режима на тер­
ритории СССР применительно к запросам строительства//!р. ГГО. 1973. Вып. 321.
*128 с.
39. П о г о с я н X. П. Влияние больших городов на пограничный слой ат*шсферы//Тр. ЦАО. 1975. Вып. 5. С. 90—99.
40. П о л о ж е н и е о сборе сведений и порядке предупреждений об особо
■опасных гидрометеорологических явлениях. Л.: Гндрометеоиздат, 1972. 95 с.
41. П о ч в ы Татарии/Под ред. М. А. Винокурова. Казань: Изд-во Казан,
ун-та, 1962. 419 с.
42. Р е к о м е н д а ц и и по описанию климата большого города. Л.: изд.
ГГО. Т. I—V. 1976—79.
43. Р у д н е в а А. В. Гололед и обледенение проводов на территории
■СССР. — Л.: Гндрометеоиздат, 1961. 102 с.
44. С е м е и т о в с к и й В. Н., В о р о б ь е в Н. И. Физико-географические
экскурсии в окрестностях г. Казани. Казань: Татгосиздат, 1940. 176 с.
45. С п р а в оч н и к по климату СССР. Вып. 12. — Л.: Гпдрометеонздат,
1965—1968. Ч. 1-—5.
46. 1 50 л е т метеорологической обсерватории Казанского университета:
докл. науч. конф. Казань: Изд-во Казан, ун-та, 1963. 249 с.
47. С Н и П П А , 6—72. Строительная климатология и геофизика. М.:
•Стройиздат, 1973. Ч. II. Разд. А. Гл. 6.
48 С Н и П . П—6—74. Нагрузки и воздействия. М.: Стройиздат, 1976,
Ч. II. Гл. 6.
49. С Н и П 2.01.01—82. Строительная климатология и геофизика. М.:
■Стройиздат, 1983.
50. С Н и П
2.04.05--84. Отопление, вентиляция и кондиционирование воз­
духа. М.: Стройиздат, 1986.
51. У к а з а н и я по определению гололедных нагрузок. CH3I8—65. М.:
•Стройиздат, 1966.
52. X а й р у л л и н К. Ш. Особенности радиационного режима в современ­
ной застройке//Тр. ГГО. 1975. Вып. 335. С. 172—178.
53. Ц в и д А. А. Комплексный учет климата в строительстве на Дальнем
Востоке.— Благовещенск, 1967.— 232 с.
54. Ц и р к у л я ц и о н н ы е и энергетические процессы в атмосфере север­
ного полушария//Под ред. Н. В. Колобова, 10. П. Переведенцева. Казань. Изд-во
Казан, ун-та, 1983. 235 с.
147
55. Ш в е р Ц. А. О скорости равновесного падения капель дождя в прибрежных районах СССР//Тр. ГГО. 1973. Вып. 303. С, 138—146.
56. Ш в е р Ц, А. Атмосферные осадки на территории СССР. JI.: Гидро­
метеоиздат, 1976. 302 с.
57. Ш в е р Ц. А. Закономерности распределения количества осадков на
континентах. Л.: Гидрометеоиздат, '1984. 285 с.
58. Ш и ш к и н Н. С. Облака, осадки и грозовое электричество. Л.: Гндрометеоиздат, 1964. 401 с.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблицы климатических данных
О С О Б Е Н Н О С ТИ А Т М О С Ф Е Р Н О Й
ц иркуля ц и й
Таблица /
1
Повторяемость (% ) направления ветра на разных высотах
Направление
ветра
Высота, м
100
Ш тиль
500
1GOO
I
100
Январь
■
С
СВ
в
юв
ю
юз
3
сз
200
16
15
13
34
15
6
8
13
0
14
11
11
10
18 '
11
10
15
0
200
СВ
в
юв
ю
юз
3
СЗ
Штиль
14
13
9
13
8
10
7
14
16
15
17
0
16
8
8
6
12
16
17
17
0
13
32
10
38
15
9
9
34
0
12
10
7
33
19
12
13
14
0
16
15
10
12
11
0
14
0
1
С
СВ
в
юв
ю
юз
3
сз
Штиль
12
6
13
11
4
4
14
10
7
15
19
21
15
0
6
11
22
23
17
15
11
9
15
19
36
10
11
0
0
0
7
16
13
10
10
11
10
10
14
14
16
0
0
10
6
6
11
17
21
16
13
0
12
8
14
11
12
7
4
8
14
18
20
17
0
11
4
4
10
15
24
20
12
0
Июнь
Май
18
18
13
11
9
12
7
6
9
16
16
18
16
0
Апрель
12
7
13
9
7
10
20
13
14
1000
Февраль
Март
С
500
15
9
6
7
10
15
22
16
0
14
8
6
6
9
16
23
18
0
27
25
12
8
6
4
6
12
0
23
20
11
6
9
5
9
18
15
9
5
8
10
17
21
0
0
14
19
14
7
6
7
13
15
19
0
149
Направление
ветра
Высота, м
100
200
с
26
СВ
20
23
15
в
юв
13
11
7
11
9
10
4
6
5
14
9
17
0
0
ю
юз
3
СЗ
Ш тиль
1000
100
200
Июль
21
19
22
16
15
12
11
15
11
13
9
9
9
7
19
14
12
9
8
11
11
11
9
9
9
6
18
500
8
8
12
11
8
4
13
16
7
10
10
14
18
0
18
14
19
21
0
0
0
0
12
7
17
5
6
12
17
13
6
4
17
Сентябрь
14
12
СВ
15
11
8
в
юв
ю
11
8
11
9
6
7
9
ЮЗ
10
3
12
12
13
15
10
17
15
0
18
20
20
0
0
С
11
9
9
СВ
7
5
в
юв
10
10
7
16
П
ю
15
юз
сз
Штиль
10
13
15
0
19
16
с
СВ
в
юв
ю
юз
3
сз
Штиль
17
15
12
14
12
8
9
13
0
СЗ
Ш тиль
Август
8
12
С
6
10
17
23
20
0
9
13
12
14 :
0
Ноябрь
3
16
15
0
5
9
3
3
8
14
7
14
6
12
25
17
23
22
15
23
26
11
0
18
0
8
0
13
8
6
8
13
17
18
17
0
13
7
5
7
11
18
21
18
0
Год
[50
14
11
9
11
16
12
12
15 '
0
1000
500
9
8
О ктябрь
12
8
16
18
15
20
0
5
3
5
10
20 1
22
17
10
9
0
22
‘
0
, 11
4
•
2
.
3
22
9
21
27
19
0
: 0
' 12
22
Декабрь
7
7
5
12
23
^
7
3
3
7
' ; 5
12
22
• 9
■21
23 •
16
10
0
25
19
И
0
ТЕРМИЧЕСКИЙ РЕЖ ИМ
Таблица 2
Число дней с минимальной температурой воздуха в различных пределах
Температура, °С
|
1
от
II
III
VI
IV
VIII
VII
IX
X
XI
XII
1
До
Казань, университет (1891— 1942, 1947— 1960 гг.)
—44.9
—40,0
0,08
- 3 9 ,9
—35,0
0,3
0,08
—34,9
—30,0
1,3
1,0
0,02
0,02
0,6
—29,9
—25,0
3,2
2,9
0,4
0,2
1,9
- 2 4 ,9
—20,0
5,4
4,5
1,9
0,03
0,9
3,4
—19,9
—15,0
6,3
6,5
4,9
0,2
0,02
2,2
5,5
—14,9
—10,0
6,7
6,6
7,8
0,8
0,5
4,5
7,5
—9,9
- 5 ,0
5,8
4,3
8,4
3,5
0,03
0,02
2,1
8,1
7,2
—4,9
0,0
1,8
2,0
6,3
9,4
1,4
0,06
1,0
9,6
9,3
4,2
0,1
5,0
0,09
0,2
1,3
11,2
8,0
1,2
0,03
0,3
6,9
12,7
4,5
0,5
5,1
10,0
0,03
4,4
11,4
6,8
2,5
6,2
13,6
5,7
0,3
10,1
15,0
0,5
8,7
12,9
13,6
15,4
7,5
0,3
15,1
20,0
1,5
8,2
13,2
8,5
1,0
'20,1
25,0
0,03
0,7
0,6
0,02
25,1
30,0
0,2
0,08
1,6
0,08
0,02
Т ем пература, °G
от
|
I
до
И
III
IV
V
VI
VI!
VIII
IX
X
XI
XII
Казань, опорная (1925— 1960 гг.)
—49,9
—45,0
0,03
—44,9
—40,0
0,07
- 3 9 ,9
—35.0
0,6
0,4
—34,9
—30,0
1,2
1,7
0,06
0,0
0,7
—29,9
—25,0
3,8
3,5
0,7
0,3
2,5
—24,9
—20,0
4,9
4,6
2,2
0,05
1,0
4,1
- 1 9 ,9
—15,0
6,3
6,8
6,5
0,2
0,08
2,6
5,8
—14,9
—10,0
6,8
5,8
8,4
1,4
0,3
4,4
7,2
—9,9
—5,0
5,7
4,0
7,3
3,6
0,03
2,3
8,8
6.5
—4,9
0,0
1,5
1,5
5,0
9,9
2,1
0,08
1,6
10,7
8,8
3,9
ол
5,0
0,07
0,03
0,8
30,6
9,5
2,1
0,1
0,6
8,2
12,8
3,8
0,2
5,1
10,0
3,9
11,5
8,8
4,1
6,6
13,1
4,7
0,3
10,1
15,0
0,3
7,3
12,9
15,9
16,0
6,3
0,1
15,1
20,0
0,6
5,9
10,4
7,3
0,8
20,1
25,0
0,2
0,5
0,5
- 0,03
0,03
0,1
П р и м е ч а н и е . Точка (.) означает, что абсолютный минимум восстановлен по данным соседних
разностей.
станций
методом
Таблица 3
Д аты наступления средних суточных температур воздуха выше 0, 5, 10, 15 °С
(в период подъема температуры) и ниже 0, 5, 10, 15 °С (в период спада
температуры) различной обеспеченности
Средняя Самая
ранняя
дата
дата
Обеспеченность {%) указанных н более ранних дат
5
4 IV
10
19 Ш | 25 III
25
75
50
Выше 0°С
128 III | 4 IV
90
j
95
9 IV | 12 IV ; 14 IV
Самая
поздняя
дата
23 IV
Ниже 0°С
125 X
7 IV
| 9 IV
Выше 5°С
13 IV | 17 IV | 23 IV | 27 IV | 30 IV
| 28 IX | 1 X
| 2 X
| 5 X
I
|
>
СО
| 20 X
18 IV |
131 X
5 XI | 10 XI | 12 XI
117 X
31 X : | 11 X
Ниже 5°С
II X
| 10 X
16 X
| 20 X
Выше 10°С
7 V | 12 v
20 IV | 24 IV | 28 IV | 2 V
1
Ниже 10°С
12 IX | 5 IX 1 9 IX | 12 IX | 16 IX | 20 IX j 25 IX | 29 IX
3 V
|
| 23 X
17 V
28 V
2 X
Выше 15°С
26 V
1
1
6 V
| 12 V
| 19 V
j 24 V
|
1 VI |
9 V! | 15 VI
25 VI
Ниже 15°С
1 IX I 5 V1III 12 V fIII 18 VIIIГ25 VHlJ 31 VHIj
7 IX 1 15 IX 1 21 IX
П р и м е ч а н и е . Средние даты наступления средних суточных температур
выше—5°С 20 III, ниже — 5°С 18 XI, выше ~~10°С 1 III, ниже ~~10°С 13 XII.
Таблица 4
Продолжительность периода (дни) со средними суточными температурами
выше 0, 5, 10, ,15 °С различной обеспеченности
Обеспеченность (и ) указанной и большей продолжительности
95
|
90
]
сл
о
| наименьшая
СП
Продолжите л ьиость
средняя
25
10
5
180
192
|
196
203
175
151
158
|
162
169 j
140
111
123 |
го
Выше 0°С
209
Выше 10 °С
134 | 140
|
209
216
223 j 227
оо
Выше 5 °С
176
182 j 188 | 191
147 | 15+ j 160
Выше 15 °С
98
54
71
77
88
|
100
108 j 116 | 121
Таблица 5
Суточный ход температуры (°С) воздуха
Время,
ч
1
и
Ш
IV
1
— 13,6
2
— 13,6
— 13,5 —8,1 1,1
- 1 3 ,6 —8,4 0,6
3
4
—13,8
—13,9
— 13,6 —8,6 0,5
— 13,7 - 8 , 8 0,3
5
— 14,0
6
—14,0
7
- 1 4 ,0
’8
9
— 14,1
—14,0
10
— 13,7
11
— 13,3
12 ■ — 12,9
13
— 12,7
14
— 12,7
15
16
17
18
19
20
21
— 12,7
— 12,9
— 13,2
— 13,4
— 13,4
— 13,5
22
— 13,5
— 13,5
23
— 13,5
24
Ам­
—13,5
пли­
туд а,
°С
1,4
— 13,7 —9,0 0,1
— 13,8 —9,2 0,3
—13,9 —9,2 1,0
— 18,8 —8,7 1,7
—13,5 —8,0 2,9
—13,0 - 7 , 1 4,0
—12,4 —6,3 4,8
- 1 2 ,0 - 5 , 5 5,5
—11,7 - 4 , 9 6,1
- 1 1 ,4 —4,6 6,3
— 11,3 —4,5 6,5
— 11,5 —4,8 6,5
V
VI
VII
VIII
IX
8,9
13,0
15,6
14,3
8,4
12,6
15,2
13,9
8,1
7,9
12,2
14,9 13,7
14,7 13,3
8,8 2,6 —4,9 - П . 1
8,5 2,4 - 5 , 0 — 11,2
8,2 2,2 - 5 ,1 - 1 1 ,3
12,0
-X
XI
XII
8,0
12,5 15,0
8,8
13,8
16,1
13,8
10,2
11,4
15,2
17,5
15,0
8,0 2,1 —5,2 — 11,3
7,8 1,9 —5,3 - 1 1 ,3
7,8 1,7 - 5 , 4 - П , 4
8,5 1,8 - 5 , 5 - 1 1 ,4
16,3
17,6
18,7
- 1 1 ,5
— 11,4
- 1 1 ,1
13,2
9,4 2,0 —5,5
10,6
2,6 —5,2
12,7
11,8
3,4 —4,7
13,7
14,5 19,5 21,7 19,6 12,8 4,0 —4,2
15,1 20,2 22,3 20,4 13,6 4,6 —3,7
15,6 20,7 22,8 20,8 14,2 5,1 - 3 , 4
15,9 20,9 22,8 21,1 14,3 5,2 —3,4
16,0 21,0 22,9 21,1 14,3 5,2 —3,6
15,9 21,0 22,8 21,0 14,1 5,0 - 4 , 0
16,5 18,6
17,7 19,8
18,7 20,9
— 11,9 —4,9 6,2
— 12,3 —5,6 5,6
— 12,6 - 6 ,1 4,6
— 12,8 —6,6 3,8
— 12,9 —6,9 3,0
15,6 20,7 22,4 20,7
15,0 20,2 22,0 20,0
14,0 19,3 21,2 18,6
12,6
11,4
17,8
16,1
— 13,0 —7,2 2,5
— 13,2 —7,4 2,1
10,7
15,1
10,1
— 13,3 —7,7 1.7
4,7 6,4
2,6
9,5
8,1
9,0
19,6
18,1
17,2
17,1
16,0
14,6
16,5
13,7
15,9
8,2
14,9
14,6
15,5
7,9
13,5 4,4 —4,3
12,3 3,8 —4,5
11,0 3,5 —4,6
10,3 3,2 - 4 , 7
9,9 3,0 - 4 , 8
—10,7
—10,3
- 1 0 ,2
— 10,1
— 10,3
— 10,5
—10,8
— 10,9
- 1 1 ,3
— 11,3
— 11,3
9,5 2,8 - 4 , 9 - 1 1 .2
9,1 2,6 —5,0 - 1 1 ,3
2,5 —5,0 - 1 1 .3
1,4
6,5 3,5
2,1
8,8
РЕЖ ИМ УВЛАЖНЕНИЯ
Таблица 6
Х арактеристика влаж ности воздуха в различные часы суток
П арциальное давлен ие водя­
н ого пара, гПа
Относительная влажность, *;
М есяц
1
7
13
19
I
7
13
19
Число дней с относи­
тельной влажностью
Дефицит насыщения, гПа
1
7
13
19
М инимальная
относительная
влаж ность, %
в один из сро­
ков
< 3 0 зй
<50 %
в
13 ч
>80 %
I
2 ,1
2 ,1
2 ,2
2 ,1
84
85
83
84
0,3
0,3
0,4
0,4
37
0,0
0,4
21
II
2 ,1
2 ,1
2,3
2,3
82
83
78
80
0,4
0,3
0,6
0,5
44
0,0
0,5
14
III
3,0
2,9
3,3
3,3
82
84
74
78
0,6
0,5
1,1
0,9
34
0,0
I
10
IV
5,8
5,8
6 ,1
6,3
80
80
62
70
1,5
1,5
4,4
3,1
19
0,9
9
6
V
8,6
8,9
8,4
8,9
73
70
48
55
3,4
4,1
10,6
8,2
13
6
19
3
VI
12,0
12,9
11,9
12,5
76
70
48
55
4,1
5,8
14,9
1 1 ,6
15
5
21
2
VII
14,6
15,5
14,3
15,2
82
77
53
61
3,3
5,0
14,5
10,9
19
2
17
3
VIII
13,5
14,0
13,6
14,3
82
81
55
66
3,3
3,7
12,8
8,2
И
3
14
4
IX
9,8
9,9
9,8
10 ,1
83
85
59
73
2,3
1,9
8,1
4,3
15
2
10
5
X
6,5
6,4
6 ,6
6,6
85
87
72
80
1,2
0,9
2,8
1,7
21
0,2
3
11
XI
4,3
4,1
4,3
4,2
86
87
81
84
0,6
0,6
1,0
0,7
34
0,0
1
18
XII
2,7
2,7
2,8
2,7
86
86
84
85 '
0,4
0,4
0,5 ' 0,4
44
0,0
0,3
22
7,1
7,3
7,1
7,4
82
81
66
73
1,8
2 ,1
6,0
11
Год
4,2
19
96
119
Таблица 7
Повторяемость (% ) относительной влажности воздуха в 13 ч в различных
пределах
Относительная
влажность,
I
II
III
IV
V
VI
VII
IX
VIII
10 — 19
0,3
2,2
1,0
1,3
1,9
12,0
1,1
10,9
0,3
20 — 29
5,3
6,5
4,6
0,3
7,6
24,0
29,1
19,7
15,2
8,8
X
XI
XII
0,3
30 — 39
0,1
2,4
0,6
40 — 49
0,8
1,1
2,8
15,7
19,9
23,2
26,0
20,0
17,2
4,9
2,2
0,5
50 - 5 9
0,8
3,8
11,9
20,1
14,0
13,1
17,3 20,1
18,9
14,3
13,9 20,6
20,3
10,3
9,6
12,1
14,6
19,8
19,3
6,1
13,8
1,6
6,6
21,1
60 —69 .4 ,3
70 —79 22,9
30,4 29,4
15,7
8,8
6,3
10,2
12,2
13,1
16,8
19,5
80 — 89 44,6
34,8
21,0
11,1
4,3
4,1
6,3
6,9
9,3
19,5 29,3
37,2
9 0 — 100 26,5
16,0
14,0
7,3
4,5
2,6
2,8
3,5
7,0
18,2
34,6
31,2
Таблица 8
Наибольшее и наименьшее количество осадков за месяц (мы)
различной обеспеченности
О беспеченность,
Месяц
%
2
5
10
Январь ..............................................................
70
56
12
10
76
55
60
65
88
47
44
15
Ф е в р а л ь ..........................................................
М а р т ..................................................................
А п р е л ь ..............................................................
М а й ..................................................................
12
8
51
52
11
11
7
7
5
5
3
7
И ю н ь ..............................................................
И ю л ь ..............................................................
А в г у с т ..............................................................
Сентябрь ..........................................................
70
91
112
127
168
160
103
136
126
96
80
90
95
70
19
12
86
108
102
26
29
22
24
16
19
12
11
12
15
21
9
8
6
О к т я б р ь ..........................................................
116
104
' 89
80
78
Н о я б р ь ..............................................................
85
69
59
19
13
13
Декабрь .........................................................
80
62
53
18
13
9
Г о д ..................................................................
675
630
585
375
340
320
9
157
Таблица 9
Месячное н годовое количество осадков (мм) различной обеспеченности
Обеспеченность,
Среднее
количест­
во осад к ов
5
I
I
[ 10
j
20
30
40
50
%
60
70
1
|
80
90
.95
28
| 67 |
51 |
41 |
35 |
Январь
30 | 25 | 20 |
23
| 59 |
45 | 34 |
28 |
Февраль
24 | 19 | 16 |
13 |
10 |
6
16 |
13 |
9
17 |
13 |
7
21 |
15 |
10
36 |
30 |
23 |
16
44 |
36 |
29 |
19
38 |
29 j
19 |
12
30 |
22 |
14
28
| 64 |
52 |
41 j
34 |
Март
28 | 23 | 19 |
28
| 63 |
53 | 44 |
37 |
Апрель
31 | 25 | 20 |
17 |
13 |
10
Май
37
| 89 |
70 | 55 |
47 J
39 |
32 | 27 |
50
| 114 | 91 |
74 |
62 |
Июнь
53 | 45 |
59
| 131 j 106 |
86 |
72 |
61 |
51
| 114 | 95 |
77 |
65 |
А вгуст
55 [ 46
47
| 101 |
82 | 68 |
59 |
Сентябрь
51 | 43 | 38 |
Июль
52 |
J
11
Октябрь
45
|
99 | 80 |
65 |
56 |
48 |
41 |
34 |
28 |
22 |
13
32 |
27 |
22 |
16 |
11
29 I
24 I
19 I
15 I
11
Ноябрь
37
|
76 | 64 |
52 |
44 |
37 |
Декабрь
33
I 76 I 62 I 50 I
43 I 36 I
Год
466
158
| 658 | 6J1 | 559 | 523 | 489 J 459 | 433 | 407 | 375 | 3 3 8 | 302
Таблица I О
Повторяемость (% ) отклонений месячных сумм осадков от
Отклонение,
мм
I
VH
VIII
ЕХ
X
Xf
19
7
19
27
27
9
11
27
14
7
5
5
13
2
6
3
1
3
1
30
21
32
18
13
3
3
Независимо от знака отклонения
72
67
44
47
40
63
3
4
5
10
21
25
30
59
57
67
12
11
4
Ш
II
IV
V
29
29
21—40
8
9
41—60
4
1
6 1 -8 0
18
14
3
1
2
Выше нормы
29
22
25
8
10
4
6
18
4
I
2
3
6
4
2
1
2
3
1
1
1
1
8 1 -1 0 0
101— 120
121—140
52
7
52
7
54
10
38
18
4 1 -6 0
± (0 -2 0 )
81
4
>40
XII
!•'
0—20
0 -2 0
21—40
средних значений
Ниже нормы
38
22
28
19
17
21
12
П
21
81
1
18
40
16
Таблица И
Повторяемость (% ) количества осадков в различных пределах
Период
Г о д .........................
Холодное полуго­
дие .
.................
Теплое полугодие
Количество осадков, мм
<100
10
101-200 201-300 301-400 401-500 501—бсю|б01—7Q0j701—800 >800
68
22
4
26
13
35
37
12
46
17
6
I
2
1
Таблица 12
Повторяемость (% ) аномалий осадков
I
II
' III
IV
V
V!
VII
V III
IX
X
XI
:х п
0
1
со
Аномалии (?5) осадков
Месяц
81-120
121-140
141-200
>201
8
5
7
17
13
7
9
15
10
6
16
10
4
7
15
14
6
31-60
61-80
5
15
20
19
13
15
20
21
15
19
13
18
24
15
13
28
27
9
13
17
25
27
13
30
8
15
18
16
13
12
15
19
9
17
16
17
13
10
11
15
16
26
15
15
21
6
6
22
25
3
22
9
9
19
5
4
12
4
16
5
16
25
26
15
8
9
14
Таблица 13
Число дней с различным количеством осадков
Количество осадков, ми
М.еспц
:
6,8
0,8
0,7
0,05
0,2
0,0
0,0
0,0
0;0
0,8
0,2
0,5
0,0
0,07
0,0
1,8
2,6
3,7
0,2
0,06
0,3
14,0
8,5
5,7
;ш
2,9
12,9
IV
V
2,4
10,6
5,5
6,2
2,4
11,0
12,3
8,1
8,0
8,6
1,9
9,9
1,8
1,9
2,7
12,5
11,6
10,5
9,4
12,9
15,9
10,4
12,3
XII
3,8
3,3
15,6
18,3
9,8
11,4
Год
31
166
117
VIII
IX
X
XI
160
>20,0
18,2
10,0
1,5
>30,0
>10,0
3,0
2,9
VI
VII
> 0,5
>5,0
> 0,1
I
и
|
>1,0
следы
7,1
8,4
8,9
8,0
8,7
9,9
7,3
7,5
90
4,0
3,7
2,9
3,0
1,7
1,4
27
1,1
1,8
1,9
1,9
1,2
0,9
0,4
0,2
10
0,5
0,6
0,02
0,2
0,6
0,3
0,1
0,06
0,04
0,02
0,0
0,02
2
0,8
0,0
0,0
Таблица
14
Суточный максимум количества осадков (мм) различной обеспеченности
Месли
Наблюденный макси-
Обеспеченность, %
Средний
максимум
63
20
10
5
мум
2
1
мм
число
год
I
6
4
10
13
15
17
21
21
5
1979
II
б
5
10
13
16
18
25
25
12
1970
III
7
5
10
14
17
20
23
23
30
1945
IV
V
9
8
12
19
23
26
32
32
21
1973
12
9
17
23
28
35
38
38
31
1943
VI
17
12
23
31
41
59
75
75
26
1958
VII
VIII
20
12
27
36
47
70
117
121
29
1899
19
13
28
38
47
61
74
74
8
1949
IX
14
11
18
22
27
40
101
101
15
1919
X
12
9
16
20
24
34
45
45
18
1923
XI
8
6
И
14
17
21
24
24
13
1936
XII
8
5
10
14
17
24
33
33
15
1907
Год
32
23
39
51
69
100
120
121
29
1899
1 1 З а к а з J& 648
Таблица 15
Повторяемость (% ) различных высот снежного покрова по декадам
по постоянной рейке
Период 1960—1982
:
1
2
1
3
2
I
XII
XI
Высота, см
0
30
22
22
13
4
-1 -5
44
13
35
22
22
22
17
17
9
17
6^-10
35
4
21
13
11—20
21-—30
31—50
' 51—75
7 5 -1 0 0
22
35
31
4
4
22
1
3
2
3
9
41
4
4
4
5
31
27
14
39
17
32
23
50
4
41
9
36
9
,
IV
■Iff
Высота, см
14
; : •°-
14
1—5
4
6— 10
1 1 -2 0
14
4
4
9
27
23
50
19
41
32
18
46
23
2 1 -3 0
31—50
41
50
18
46
51—75
9
18
7 5 -1 0 0
4
50
14
4
4
27
14
27
4
18
96
Таблица
16
Повторяемость (% ) различных высот снежного покрова по декадам
по постоянной рейке
Период 1929—1965
X
Высота, см
XI
1
2
3
■
100
2
I
XII
3
1
з
2
2 ,
а
84
80
71
18
6
1—5
13
20
25
63
60
43
34
14
12
6
3
6— 10
3
11
25
27
23
31
21
15
12
11—20
4
6
27
29
26
33
43
37
2 1 -3 0
4
3
8
26
28
21
33
3
3
3
6
15
15
0
' 31—50
4
51—75
н
.Высота, см
3
1
2
ш
3
1
2
IV
3
1
2
3
1
11
100
25
14
14
50
19
92
6
0
1—5
6—10
11—20
21—30
3
6
6
43
21
40
21
37
3 1 -5 0
24
30
30
51—75
3
3
3
6
24
V
9
6
15
18
33
18
33
15
31
37
40
30
18
14
3
3
3
4
19
12
8
РЕЖ ИМ ОБЛАЧНОСТИ И АТМОСФЕРНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Таблица П
Средняя месячная н годовая общая и нижняя облачность (баллы)
в различные часы суток
Брен я, ч
I
II
III
VI
-
VII
VIII
IX
X
XI
хн
Год
4,1
5,0
7,2
3,6
4,9
8,3
7,6
5,8
8,4
7,5
7,1
5,6
•
Общая облачность
21
6,1
6,0
5,6
5,0
0
6,4
5,9
5,9
5,0
3
6,4
6,2
6,2
5,4
5,1
4,9
4,7
4,0
4,8
7,3
8,3
7,8
5,9
6
6,7
6,6
7,1
6,4
5,6
5,1
5,2
5,1
6,8
7,8
8,5
7,9
6,6
8,2
8,9
8,5
6,9
8,8
8,1
7,0
8,9
8,0
7,1
5,1
4,4
4,8
4,4
5,1
4,4
9
7,6
6,9
7,0
6,9
5,6
5,4
5,3
5,0
12
6,9
6,4
6,6
7,0
6,3
6,4
6,6
5,6
7,1
7,3
15
7,1
6,8
6,6
7,0
6,3
6,3
6,5
5,9
7,1
8,1
8,3
18
6,0
6,1
6,7
7,0
6,0
6,0
5,9
5,3
6,3
7,7
8,3
7.5
6,6
6,7
6,4
6,5
6,2
5,6
5,4
5,5
4,8
6,2
7,8
8,6
7,8
6,4
Средняя
Нижняя облачность
21
4,0
3,7
3,4
2,9
3,1
2,5
3,1
2,4
3,0
5,6
6,9
5,3
3,8
0
4,1
3,7
3,9
3,0
2,6
2,5
2,6
3,6
3,0
5,6
6,9
5,4
3,9
3
4,1
4,1
4;5
3,0
2,6
2,6
2,9
2,5
3,1
5,4
6,9
5,6
4,0
6
4,5
4,6
4,8
3,2
2,5
2,5
2,7
2,8
3,8
6,0
7,1
5,8
4,2
4,2
9
4,8
3,9
4,1
3,5
2,7
2,7
3,0
2,5
4,1
6,2
6,9
5,8
12
4,0
3,2
3,9
3,7
3 ,4
4,3
4,7
3,7
4,1
5.8
6,8
5.1
4,4
15
3,9
3,4
3.6
3,8
3,9
4,3
4,5
3,8
4,6
6,0
7,1
5,2
4,5
18
4,0
3,7
3,7
3,5
3,0
3,2
3,3
2,7
3 ,9
6,1
6,8
5,5
4,1
4,2
3,8
4,0
3,3
3,1
3,1
3,3
2,9
3,7
5,9
6,9
5,5
4,1
Средняя
Таблица 18
Повторяемость (% ) горизонтальной видимости менее 1 км
при различных направлениях ветра
Направление
I
II
in
С
СВ
2
6
3
В
ЮВ
22
ю
47
16
42
103
3
сз
5
2
16
5
9
5
12
8
IV
6
3
■V
VI
100
VII
VIII
IX
60
25
56
10
4
19
20
39
40
4
3
8
20
10
14
22
50
25
50
Таблица
20
20
II
50
11
X
XI
XII
7
9
2
3
8
26
6
21
II
15
28
35
58
5
20
10
8
10
4
3
XI
XII
11
6
5
19
Повторяемость (% ) различного числа дней с туманом
Число дней
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
0
8
23
11
12
73
73
66
35
19
8
U
1—2
30
34
50
50
27
27
30
57
54
38
15
19
3 —4
42
31
23
30
4
8
27
34
42
35
5 -6
16
4
8
8
16
16
27
7—8
4
4
8
4
4
8
9— 10
11— 12
4
4
4
-
4
Т аблица
20
П ов т о р я е м о ст ь ( % ) т у м а н о в различной непрерывной п род ол ж ител ьн ост и
Продол­
житель­
ность, ч
I
II
III
■0—4
79
70
4—8
16
18
8— 12
12— 16
5
IV
V
VI
VI!
VIII
IX
X
XI
XII
Год
62
61
80
100
89
89
93
65
66
72
71
26
33
20
11
7
20
16
16
19
6
6
6
12
8
6
6
3
3
3
3
3
2
11
3
16—20
4
1
2 0 -2 4
3
24—28
3
0,7
28—32
3 2 -3 6
3
>36
Т аблица
0,3
2}
П ов т о р я е м о ст ь ( % ) разл ичн ы х значений тем пературы в о зд у х а
п ри гол ол ед н о-изм орозевы х от л ож е н и я х
Температура, °С
Вид отложения
5,0 ... 1,1
Г о л о л е д .....................
И з м о р о з ь .................
0,2
1,0 ... 0,1 0,0 ... - 4 ,9 - 4 ,9 ...- 9 ,9
2,8
Т аблица
-1 0 ,0 ...
—19,9
74
15
8
34
25
30
< - 2 0 ,0
11
22
Н аи б ол ь ш е е числ о дней с обледенением п р о в о д о в гол ол ед н ого ст а н к а
Явление
X
XI
XII
I
11
III
IV
Год
2
2
2
20
9
9
2
Г о л о л ед .............................
3
7
9
4
4
Зернистая изморозь . .
2
7
4
3
2
Кристаллическая измо­
розь .................................
Мокрый с н е г ................
2
5
15
2
4
3
10
1
12
2
Сложное отложение . .
2
Т аблица
1
45
4
4
2
3
23
П о в т о р я е м о ст ь ( % ) разл ичн ы х м а с с гол ол ед н о-изм орозевы х отложений
М асса отложений, г / м .........................
Повторяемость, %
.............................
^40
41— 140
70
25
141—310
5
311—550=
Таблица
24
Статистические характеристики рядов годовых максимумов масс (г/м )
гололедно-изморозевых отложений
Абсолютный м а к с и м у м ..............................................................................................
Средний максимум ......................................................................................................
168
42
Среднее квадратическое о т к л о н е н и е ......................................................................39,7
Коэффициент в а р и а ц и и ........................................................................................... . 0,95
Коэффициент аси м м етр и и ............................................................................................1,89
Таблица 25
Повторяемость (% ) скорости ветра при максимальном отложении в данный
случай обледенения ( ир) и максимальной скорости ветра за случай обледенения
(Мрт)
Скорость ветра, м/с
Размер, мм*
ас
\
i
<90
D— 1
:
9I*t—260:
261—560
<280
2 -5
ирт
V
10
5
1
“Р
25
10!
5
46
281—560
561—2000
9
47
<1050
1051-3640
65
5
10-13
14-17
11Р I “ рт
“р
| 11Р т
Гололед
25
20
15
20
5
5
Смесь, мокрый^сиег
36
27
46.
9
1
20
10
5
18
<530
531—1800
6 -9
“Р
Число
случаев
\ ар т
11Р
10
20
10
11
9
12
41
Зернистая изморозь
65
6
17
6
17
20
Кристаллическая' измо|розь
20
60
5
10
10
5
20
6
| “ рт
П р и м е ч а н и е . Для определения -размеров отложения льда на проводе
производятся два взаимно перпендикулярных измерения: по большому д и а­
метру (а) и малому диаметру (с) в данном' месте провода.
167
Таблица 26
Повторяемость (% ) направлений ветра и штилей при максимальном отложении
в данный случай обледенения
Масса гололедноиэморозевого
отложения, г/м
<40
С
СВ
3
4
в
40— 140
юв
ю
ЮЗ
18
23
11
2
7
2
3
14
СЗ
Штиль
12
12
2
2
141— 310
Т аблица 27
П о в т о р я е м о ст ь ( % ) р а зл и ч н о г о числ а дней с грозой
I
II
III
IV
0
100
100
100
67
9
IX
X
XI
XII
40
94
100
100
26
42
6
20
18
V II
28
37
10
7
5
26
16
14
19
30
21
19
5
21
21
19
9-10
2
12
21
14
11-12
2
2
1— 2
V
V III
VI
со
1
с-.
Число дней
СО
5-6
9
7
13-14
0
7
15-16
2
2
О С О Б ЕН Н О С Т И ГО РО Д СК О ГО КЛИМАТА
Т а блица 28
Р а з н о с т ь т ем п ературы в о з д у х а ( ° С ) п о данны м станций, р асп ол ож е н н ы х
в о к р е ст н о с т я х К а за н и , и ст. К азан ь , университет
III
Станция
Казань,
ферма
с.-х. ин­
ститута
-
Энгельгардтовская об­
сервато­
рия
Райфа
168
-
0,2
-0,3 — 0,4
0 ,4
-0,4
-0,3
1,1
-0,9
0,8
-
( IV |
-
0,1
-0,1
■0,5-
—0,9
V
X
VI | V II | V III | IX
-
0,1
-
0,2 —0.2
—1,2
-
0,8
-
1,2
-
1,1
-
0,6 - 0 , 7
-
1,2
-
0.8
-0,3
-
-
-
I XI
0,0
0,1
1,0
-0,5
1,1
-0,5
I X II
-
0,2
-
—
0,1
0,2
•0,3 — 0,9
| Год
—0,2
—
0,8
—0 8
Таблица 29
Т е м п е р а т у р а в о з д у х а t ( ° С ) и с к о р о с т ь в е т р а v (м / с ) н а ст. К азан ь ,
университет и А М С Г К а за н ь
0Ч
12 ч
Станция
t
\
V
*
Казань, университет . . .
Январь
—10,0
3,2
АМСГ К а з а н ь .....................
—11,5
6,2
- 1 1 ,1
—12,1
Разность .................................
1,5
—3,0
1,0
1
V
3,0
6,8
—3,8
Апрель
Казань, университет . . .
АМСГ К а з а н ь ....................
5,9
3,6
2,3
1,9
4,3
6,1
Разность .................................
1,6
—2,5
1.1
1,2
4,1
- 2 ,3
Казань, университет . . .
АМСГ К а з а н ь ....................
Разность .................................
Июль
23,2
22,1
1,1
2,7
17,9
1.2
5,3
—2,6
16,8
1,1
2,9
— 1,7
Октябрь
Казань, университет . . .
6,0
3,0
3,9
2,0
АМСГ К а з а н ь .....................
5,1
6,4
2.8
Разница .................................
0,9
—3,4
1,1
5,1
—3,1
Таблица 30
Средние разности температуры и относительной влажности воздуха
в различные часы суток при ясной тихой погоде между отдельными районами
города и ст. Казань, университет
Н ом е р
пункта
наблюдения
Относительная влажность
воздуха, %
Тем пература воздуха, °С
Утро
j
День
|
Вечер
День
У т ро
|
Вечер
Январь — февраль
2
— 1,4
- 2 ,3
—10
—3
3
4
- 2 ,2
—2,7
—4,0
- 0 ,8
- 1 ,6
—1,6
- 1 ,5
—1,3
7
3
5
5
2
6
- 2 ,2
- 2 ,2
10
4
5
3
6
- 2 ,0
— 1,4
- 0 ,9
- 3 ,4
—2,5
- 3 ,1
5
~з
8
—2
—2,3
—6
- 2 ,9
- 2 ,9
—2,9
-1 2
—
- 3 ,8
- 2 ,2
-1 2
—3
14
- 3 ,8
—4,7
—2,7
- 1 ,4
— 12
—
2
- 0 ,7
3
4
- 1 ,0
—0,5
—0,7
—2,8
—0,9
I
8
- 0 ,5
—0,6
- 0 ,3
5
6
—2
6
8
9
10
11
12
13
4
4
3
Апрель
—6
.
4
7
8
5
14
10
6
6
17
4
9
5
- 0 ,1
6
- 1 ,2
8
9
0J
- 0 ,1
- 0 ,1
7
11
4
—9
—2
11
18
10
- 0 ,3
—0,9
И
12
- 0 ,8
—2,1
2
11
- 0 ,8
0
11
13
14
0,1
- 0 ,7
—1,5
—2,2
8
8
4
—1,9
3
15
16
10
12
2
3,0
- 0 ,4
Июль
—0,1
0,7
3
1
3
4
6
1,1
М
0,7
6
—3
—2
1
6
0
-3
2
2
—2
4,5
— 15
2
—1
0,0
5
6
- 4 ,7
0,6
- 0 ,9
- 1 ,1
—0,6
0,0
—0,7
7
2,1
—0,8
3
4
8
9
10
11
12
Относительная влажность
воздуха, %
Температура воздуха, СС
Номер
пункта
наблюдения
Утро
День
—0,5
—1,0
1,4
—3
—0,5
0,2
0,3
—0,6
—0,4
1,5
1,5
2
—0,2
Вечер
Утро
День
Вечер
0
2
—1
0,5
0
5
1
10
10
—5
2
2
1,2
1,6
3
1
10
7
—3
-6
3
—0,5
- 0 ,8
—1,1
13
0,0
—1,5
14
0,0
--0,8
2
—0,1
- 0 ,5
3
4
—1,2
—0,8
_ 0,6
—1.3
—1,1
- 0 ,1
- 0 ,1
—0,5
7
— 1,0
— 1,2
- 1 ,3
- 3 ,1
0,2
—0,9
8
9
- 1 ,4
- 0 ,6
—0,1
0,1
—0,9
—0,8
—0,7
0
О ктябрь
5
6
10
—1.5
—0,5
11
- 0 ,8
- 0 ,7
12
13
- 1 ,0
— 1,4
14
— 1Д
—1,5
— 1,7
— 1,9
— 1,3
— 1,1
—0,1
0,0
- 0 ,3
- 0 ,1
5
1
12
6
7
11
6
4
7
6
1
14
5
4
„1
34
0
10
— 10
—6
2
0
1
„1
9
11
8
•
4
12
4
13
10
3
12
3
3
Таблица 31
Средние разности температуры и относительной влажности воздуха
в различные часы суток при пасмурной тихой погоде между отдельными
районами города и ст. Казань, университет
Номер
пункта
наблюдения
Температура воздуха, °С
Утро
День
Влажность воздуха, %
Вечер
Утро
Вечер
День
Январь — февраль
3
- 2 ,0
—2,2
—1,8
—1,6
4
—2,4
5
—1,2
- 1 ,2
—1,3
а
—2,6
2
—2
5
—3
1
—2
3
2
2
3
2
—3
—1,6
—1,8
- 1 ,2
—0,8
—1,4
4
10
- 2 ,0
—2,5
11
12
— 1,2
- 2 ,4
—2,5
—1,3
—1
6
1
3
—2,9
- 1 ,1
—1,6
—1
13
14
*U
— 2,8
- 3 ,2
—2,2
- 2 ,2
- 0 ,4
—2,1
—0,5
2,9
0,9
- 0 ,6
—0,7
2,2
- 0 ,1
2,6
- 0 ,1
1,4
1,8
2,4
3,1
2,2
2,1
2,0
3,1
2,4
1,8
1,4
0,5
0,4
—0,5
- 0 ,4
0,9
0,1
0,1
8
9
-6
0
—1
0
4
3
4
Апрель
2
3
4
5
6
8
9
—0,2
10
2,2
11
0,3
—0,1
12
13
14
0,2
0,2
2
0,6
—0,3
3
—0,2
4
5
—0,2
- 1 ,0
—0,4
-8
2
— 14
5
6
5
1
—5
— 11
—2
—12
—14
—24
—3
—2
2,2
0,6
-8
-5
—19
— 13
— 10
—9
— 14
1
0
—1
9
10
1
5
12
—1
—5
3
13
1
6
3
—3
„1
3
6
4
Июль
6
7
1,4
0,0
0,2
2
—2
0,3
- 1 ,2
—1,1
—0,5
0,2
—3
—2
1
0,1
- 1 ,4
1
5
1,3
1,6
—2
—5
—2
—9
Номер
пункта
наблюдения
Температура воздуха, °С
Утро
День
Влажность воздуха, %
Вечер
Утро
•День
Вечер
2
—3
2
1
3
—1
3
5
4
4
3
3
8
0,6
- 0 ,1
—0,4
9
0,7
10
И
- 0 ,3
—0,7
- 0 ,8
—0,4
—0,6
—0,8
—0,5
0,1
—0,3
- 0 ,4
—0,5
0,4
0,4
6
6
6
0,2
0,3
0,8
4
- 0 ,4
—0,7
- 0 ,4
01стябрь
—0,3
7
2
—0,8
—0,5
7
6
8
—0,2
2
3
2
4
5
4
12
13
14
2
3
0,7
-1
4
4
—0,2
5
0,3
0,2
0,0
6
7
ол
- 0 ,2
—0,7
3
1
6
—0,4
0,2
0
—4
—0,2
0,4
—I
—2
1
1
5
- 0 ,3
2
1
5
5
4
- 0 ,2
8
9
10
0,4
—0,4
—0,8
—0,6
0,6
—0,2
- 0 ,2
11
—0,6
- 0 ,1
12
—0,2
0,0
—0,8
—0,6
13
14
—0,1
од
0,2
—0,3
—0,3
0,3
3
13
7
—2
—2
4
7
14
9
2
6
1
1
—1
1
Таблица 32
Средние разности температуры и относительной влажности воздуха
в различные часы суток при ясной ветреной погоде между отдельными районами
города и ст. Казань, университет
Номер
пункта
наблюдения
2
3
4
5
6
8
9
Температура ооздуха, °С
Утро
—1,2
—1,4
— 1,0
—0,3
—1,8
—0,8
День
Влажность воздуха, %
Вечер
Январь —■февраль
— 1,7
—2,3
- 1 ,5
Утро
—4
6
2
4
- 1 ,1
— 1,4
17
— 1,3
2
- 1 ,1
- 1 ,9
—1,6
6
7
10
- 1 ,7
-—0,9
11
12
13
—2,2
—2,7
—2,7.
—3,2
14
—2,0
— 1,7
:2 ;
- 2 ,7
—0,8
0,9
3
—1,5,
—1,4
- 0 ,7
4
—1,6
—0,8
5
6
- 1 ,6
—0,5
— 1,1
0,3
0,3
—3,5
День
|
Вечер
3
11
4
15
19
14
17
12
9
—1,2
—I
—1,1
—1,6
—0,4
—5
1
—3
—4
7
3
—1
2
5
7
7
6
7
Апрель
■8
9
10
- 3 ,1
- 1 ,4
0,0
1,9
—0,4
5
4
0
—1,2
—2,0
—0,4
—0,6
— 1,1
— 1,6
0,8
— 1,9
12
13
14
—0,5
- 0 ,7
— 1,8
—1,9
—0,1
- 1 ,4
4
9
2
—0,5
— 1,6
— 1,2
2
—1,5
— 1,6
3
4
— 1,4
—2,6
- 1 ,0
5
6
- 1 ,2
—0,5
—0,5
7
3,2
11
2,3
1
—2
13
6
7
7
1
8
2
10
11
4
12
4
10
3
4
10
16
13
5
0
13
0,1
6
—3
- 0 ,1
—1
—7
0,6
0
3
— 11
0,4
2
—3
—3
0.2
2
—5
Июль
174
—1,3
- 0 ,2
—2,6
—18
-6
— 11
-5
Температура воздуха, °С
Номер
пункта
наблюдения
Утро
День
—0,9
0,0
0,2
9
0,2
10
— 0,4
—0,1
8
j
Влажность воздуха, %
Вечер
> День
0,8
—2
—3
—7
0,8
0,1
—1
3
—7
2
—4
-9
—5
—3
0
0
—2
—3
2
3
0
—4
3
2
4
6
13
4
0,5
.3
2
—I
- 0 ,2
—0,2
2
5
4
—ОД
6
—2
- 2 ,5
12
0,1
- 0 ,4
13
14
- 0 ,1
—0,3
- 1 ,6
—1,2
- 0 ,4
— 1,1
—0,6
-0 ,6
—0,8
— 1,9
—0,5
4
—0,4
-0 ,7
5
0,4
11
Вечер
Утро
- 1 ,4
-0 ,8
-о д
*
1,2
3
Ок тябрь
2
3
;
■
2
6
0,0
—0,6
7
— 1,2
-1 ,0
8
—0,1
—0,5
—0,2
—2
2
9
0,4
од
—0,2
—4
—5
15
-0 ,7
—0,6
1
7
18
12
14 '
—4
10
—0.3
11
0,3
-0 ,5
—0,5
6
П
11
12
-1 ,2
-0 ,8
- 0 ,5
6
14
13
13
-1 .4
-0 ,6
- 1 ,3
—0,8
2
11
9
-1 ,0
—ОД
4
13
13
14
,
;
!
■
Таблица
33
Средние разности температуры и относительной влажности воздуха
в различные часы суток при пасмурной ветреной погоде между отдельными
районами города и ст. Казань, университет
Температура воздуха, °С
Номер
пункта
наблюдения
Влажность воздуха, к
Утро
Де и ь
Вечер
—1,1
—2,1
— 1,3
- 1 ,7
—10
—6
—2,0
1
1
6
2
—8
—2
—6
3
—1
0
—3
4
Утро
[
День
Вечер
Январь — февраль
2
3
4
5
— 1,2
6
8
- 1 ,2
—0,7
9
10
- 2 ,1
—0,2
11
- 1 ,6
12
13
— 1,2
—1,2
—1,2
—1,0
—0,6
- 1 ,4
~з
1
—2,6
—2
—0,9
- 1 ,9
- 1 ,6
—2,9
—2
—2
0
- 1 ,5
—2,3
- 3 ,5
—5
0
—2,5
—2
—3
3
5
2
6
1
14
— 1,2
- 1 ,3
2
1,3
2,0
2,6
—1,0
—0,1
Апрель
3
4
,5
2,1
1,5
3,8
—0,8.
—0,2
2
3
—1
—5
„5
2
4
—6
—3
1
0
—9
4
2,1
1,4
0
4
4
1,9
4
4
4
—4,1
3
—3,8
—3,3
—2,7
4
4
—9
- 2 ,7
3
7
4,8.
4,0
1,6
1,2
2,1
3,3
4,4
3,6
10
1,1
0,7
11
—0,5
12
—0,5
—0,4
‘6
;8
9
13
14
—0,2
4,7
4,6
4,4
1,5
—0,7
1,3
—0,4
—0,6
- 0 ,4
—1
.8
2
;5
5
—6
7
3
—9
—7
—6
—7
Июль
2
3
—0,8
—0,9
4
—0,3
5
6
7
—0,5
— 1,6
0,0
—0,5
—0,2
0,3
1,3
0,4
1,3
5
1
—2
—1
—I
—4
14
10
9
4
0
Номер
пункта
наблюдения
Влажность воздуха, %
Температура воздуха, °С
День
Утро
День
Вечер
—0,2
0,6
0,2
—3,8
0,4
2
—1
—1
—0,3
—4,0
- 0 ,1
6
4
12
- 0 ,7
—0,1
5
6
—2
—3
13
14
—0,5
—0,1
0,3
5
5
—2
0,0
5
3
-6
—1
3
5
I
8
2
I
4
8
9
10
11
—0,5
—0,5
—3,6
Утро
2
0
0
Вечер
9
11
15
Ок тябрь
- 0 ,2
—0,2
2
7
2
3
4
—0,5
—0,6
—0,3
- 0 ,7
- 0 ,1
5
6
0,1
0,2
—0,1
0,4
- 0 ,1
0,0
—0,2
—0,2
0
1
4
7
- 0 ,3
—0,7
6
10
9
8
9
—0,5
0,2
—0,2
— 1,0
—0,4
5
1
2
-5
—3
3
4
—1
—I
7
7
7
7
2
1
9
9
10
11
12
13
14
12 З ак аз
- 0 ,1
- 0 ,4
—0,5
- 0 ,2
№ 648
0,4
0,2
—0,5
—0,6
—0,7
—0,4
- 0 ,5
0,0
—0,4
—0,3
—0,3
—0,4
0,1
3
4
1
4
8
8
КОМПЛЕКСНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КЛИМАТА ГОРОДА
Таблица 34
Повторяемость (% ) сочетаний температуры воздуха и скорости ветра
за холодный период (XI—Ш )
Температура, °С
Скорость
ветра, м/с
10,0 ...
8,0 ... 6,1 6,0 ... 4,1 4,0 ... 2,1 2,0 ... 0,1
8,1
0—1
0,0 ...
- 2 ,0
“ 2,1 ...
- 4 ,0
. -
—4,1 ...
- 6 ,0
- 6 ,1 ...
- 8 ,0
—8,1 ...
-10,0
-ю д ... -1 2 ,1 ... -1 4 ,1 ...
-1 2 ,0
-1 4 ,0
-1 6 ,0
-1 6 ,1 ...
- 1 8 ,0
0,02
0,1
0,1
0,5
0,8
0,8
0,9
1,3
1,2
1,1
1,2
1.1
1,3
2 -3
0,01
0,2
0,2
0,4
1.5
2,2
2,1
2,3
2,2
2,1
2,2
1,9
1,7
1,3
4 -5
0,02
0,1
0,3
0,7
2,1
2,8
2,6
2,4
2,6
2,4
2,7
2,2
1,6
1,2
6 -7
0,02
0,1
0,2
0,4
1,8
2,1
2,0
1,8
2,3
1,8
1,5
1,2
1,0
0,8
8 -9
0,01
0,1
0,04
0,2
1,0
1,1
1.0
1,1
1,1
0,9
0,9
0,8
0.4
0.3
10— 11
0,03
0,3
0,3
0.3
0,3
0,4
0,3
0,2
0,2
0,1
0,1
12—13
0,03
0,2
0,2
0,3
0,3
0,4
0,2
0,3
0,2
0,1
0,05
14—15
0,01
0,04
0,04
0,04
0,1
0,1
0,1
0,1
0,03
0,01
0,02
16—17
0,02
0,02
0,02
0,03
0,05
0,03
0,04
0,1
0,04
0,1
0,02
0,02
0,01
0,02
0,01
0,01
0,02
10,5
9,0
9,1
7,8
6,1
5,1
Суммарная
повторяе­
мость , , ,
0,01
0,01
18—20
0,06
0,5
0,8
1,9
7,5
9,6
9,2
9,2
Температура, °С
Скорость
ветра, м/с
-1 8 ,1 ...
-2 0 ,0
-20.1 ... -22,1 ...
-2 4 ,0
-22,1
-24,1 ... -26,1 ...
-2 6 ,0
-2 8 ,0
-28,1 ... -3 0 ,1 ... -32,1 ... -3 4 ,1 ...
-3 4 ,0
-3 6 ,0
-3 2 ,0
-3 0 ,0
-3 6 ,1 ... -3 8 ,1 ...
- 3 8 ,0
-4 0 ,0
Суммарная
повторяемость
0,01
14,3
0—1
0,9
0,8
0,6
0,5
0,4
0.3
0,2
0,1
0,03
0,02
2—3
1,1
1,0
0,7
0,5
0,3
0,3
0,2
0,05
0,1
0,02
4 -5
1.0
0,6
0,6
0,3
0,2
0,1
0,1
0,1
6 -7
0,6
0,3
0,3
0,2
0,1
0,1
0,1
8—9
0,2
0,1
0,2
0,1
0,02
0,02
0,02
10-11
0,02
0,05
0,01
0,02
0,01
12—13
0,03
0,02
0,01
0,01
14—15
0,01
0,01
1 6 -1 7
0,02
0,5
18—20
0,02
0,1
'уммарная
овторяеюсть . . .
3,9
2,9
0,02
-40,1 ...
-4 2 ,0
24,6
26,7
18,7
0,02
9,6
2,6
2,3
0,6
2,4
1,6
1,0
0,8
0,6
0,2
0,2
0,04
0,02
0,01
Таблица
Повторяемость (% ) сочетаний температуры
Температура,
°С
—45,9
—43,9
—41,9
—39,9
—37,9
—35,9
—33,9
—31,9
—29,9
—27,9
—25,9
—23,9
—21,9
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
85-81
80 -7 6
75-73
—40,0
0,002
0.01
0,01
од
0,04
0,1
од
—38,0
—36,0
0,005
0,03
—34,0
—32,0
—30,0
0,002
0,002
0,005
0,01
0,02
0,1
0,1
0,3
0,3
0,5
0,6
1,1
1,5
0,5
0,4
7,9 0,4
9,9
11,9
13,9
15,9
0,3
0,3
0,4
0,4
17,9 0,2
19,9 0,04
21,9 0,002
23.9
25.9
27.9
29.9
30.0 ...
32.0 ...
33.9
34.0 ...
35.9
70-66
65-61
0,002
0,005
31.9
180
1 90-86
—44,0
- 5 , 9 ... —4,0
—3,9 ... - 2 ,0
—1,9 ... - 0 ,1
0,0 ...
1,9
3,9
2,0 ..
5,9
4,0
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
95-91
—42,0
—28,0
—26,0
—24,0
—22,0
—20,0
—19,9 ... -—18,0
—17,9 ... —16,0
—15,9 ... —14,0
— 13,9 ... —12,0
— 11,9 ... —10,0
—9,9 ... —8,0
- 7 , 9 ... —6,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
16,0
18,0
20,0
22,0
24.0
26.0
28,0
Влаж
100-96
0,002
0,002
0,01
0,01
0,005
0,01
0,04
0,01
0,02
0,1
0,1
0,2
0,04
0,1
0,2
0,2
0,3
0,3
0,3
0,1
0,1
0,2
0,3
0,3
ОД
0,5
0,4
0,7
0,5
0,7
0,3
0.5
0,8
0,9
1,0
1,0
0,8
0,8
0,7
1,0
0,8
0,6
0,6
0,6
0,6
0.6
0,8
0,5
0,7
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,05
0,7
0,9
1,0
1,1
1,0
1,3
0,8
0,8
0,8
0,7
0,7
0,8
0,6
0,5
0,2
0,05
0,002
0,1
0,2
0,7
0,5
0,3
0,1
0,005
0,6
0,6
0,7
0,6
0,7
0,8
0,6
0,5
0,5
0,5
0,6
0,4
0,4
0,4
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,4
0,5
0,5
0,5
0,6
0,6
0,5
0,5
0,4
0,2
0,04
0,4
0,3
0,1
0,02
0,1
од
0,1
од
0,2
0,2
0,3
0,3
0,4
0,3
0,3
0,3
0,3
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,5
0,5
0.5
0,5
0,005
0,002
0,005
0,01
0,01
0,02
0,01
0,02
0,05
од
од
0,1
од
0,2
0,2
0,2
0,2
0.2
0,2
0,2
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,4
0,4
0,5
0,5
0,4
0,002
0,005
0,01
0,002
0,01
0,02
0,04
0,04
од
од
од
од
од
0,2
0,2
0.2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,3
0,3
0,4
0,4
0,3
0,4
0,3
0,4
0,4
0,2
0,2
0,04
0,05
0,002
0,02
ОД
0,04
0,4
0,2
0,002
3t
и относительной влажности воздуха. Год
ность, %
1
6 0-56
55-51
50—46
45-41
40 -3 6
35-31
30-26
25-21
20 -1 6
15—11
0,002
0,01
0,01
0,01
0,03
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,2
0,2
0,3
0,3
0,3
0,4
0,4
0,4
0,3
0,3
0,3
0,2
0,3
0,2
0,1
0,01
0,002
0,002
0,01
0,01
0,01
0,03
0,04
0,05
0,05
0,1
0,05
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,2
0,2
0,3
0,3
0,3
0,4
0,002
0,01
0,01
0,04
0,03
0,04
0,04
0.05
0,05
0,04
0,04
0,1
0,1
0,1
0,1
0,2
0,2
0,3
0,3
0,3
0,002
0,005
0,002
о .о Г
0,002
0,02
0,02
0,005
0,01
0,02
0,02
0,01
0,04
0,1
0,1
0,1
0,1
0,2
0,2
0,3
0,2
0,005
0,002
0,002
0,005
0,01
0,01
0,01
0,02
0,03
0,1
0,1
0,2
0,1
0,2
0,2
0,3
0,4
0,3
0,3
0,1
1.0,04
0,4
0,3
0,2
0,2
0,2
0,2
0,3
0,2
0,1
0,1
0,2
0,005
0,02
0.05
0,1
0,02
0,002
0,005
;о,оо 2
0,002
0,002
0,002
0,01
0,005
0,01
0,005
0,02
0,02
0,05
0,1
0,1
0,1
0,2
0.2
0,01
0,02
0,03
0,04
0,1
0,1
0,1
0,1
0,002
0,002
0,01
0,01
0,01
0,05
0,04
0,04
0,2
0,1
0,04
0,3
0,2
0,2
од
0,1
0,1
0,01
0,005
0,1
0,1
0,02
0,1
0,05
0,02
0,03
0,02
0,002
0,01
0 ,01
0,01
0,005
0,01
0,002
0,002
0,1
0,01
0,002
0,01
0,002
0,002
0,02
0,02
0,002
0,03
0,02
0,002
0,01
0,002
0,005
181
Таблица
Повторяемость (% ) сочетаний температуры
1 емпсратура, “О
Влаж
юо—эе
95-91
9 0-86
85-81
—39,9 ... —38,0
—37,9 ... —36,0
—35,9 ... —34,0
—33 ,9 ... —32,0
—31,9 ... —30,0
—29,9 ... —28,0
— 27,9 ... —26,0
—25,9 ... —24,0
0,01
0,03
— 13,9 ... — 12,0
— 11,9 ... - 1 0 ,0
—9,9 ...
—7,9 ...
—5,9 ..
—8,0
—6,0
—4,0
—3,9 .. —2,0
— 1,9 ... —0,1
0,0 ...
1,9
0,12
0,12
0,11
0,03
0,18
0,09
0,05
0,16
0,20
0,10
0,25
0,25
0,12
0,05
0,09
0,29
0,31
0,28
0,48
0,45
0,03
0,07
0,22
0,36
0,17
0,54
0,51
0,67
0,36
0,42
0,11
0,23
0,38
0,62
0,74
0,54
0,67
0,73
0,61
0,62
0,46
0,54
0,01
0,28
0,47
0,54
0,69
1,06
7,9
8,0 ...
9,9
10,0 ...
11,9
0,15
0,08
32,0 ...
14,0 ...
33,9
0,06
15,9 ' 0,06
17,9 0,04
25.9
27.9
29.9
31.9
33.9
35.9
0,01
0,04
0,02
0,04
0,18
0,16
...
...
...
...
...
...
0,04
0,12
0,07
0,07
0,28
0,26
0,32
5,9
24.0
26.0
28,0
30.0
32.0
34.0
0,01
0,20
4,0 ..
6,0 ...
20,0 ...
22,0 ...
0,02
0,03
0,07
0,24
19,9
21,9
23,9
0,01
0,02
0,04
0,01
0,01
0,04
0,06
0,02
0,15
0,23
3,9
18,0 ...
70-66
0,03
0,18
2,0 ...
16,0 ...
| 75-71
0,01
—23,9 ... —22,0
—21,9 ... —20,0
—19,9 ... —18,0
—17,9 ... —16,0
—15,9 ... —14,0
8 0-76
0,02
0,75
0,79
0,80
0,88
0,50
0,38
0,42
0,19
0,19
0,19
0,15
0,18
0,08
0,04
0,85
0,71
0,31
0,66
0,30
0,33
0,34
0,38
0,33
0,28
0,44
0,03
0,25
0,26
0,25
0,35
0,55
0,31
0,39
0,42
0,39
0,38
0,42
0,29
0,36
0,38
0,24
0,27
0,28
0,35
0,35
0,29
0,21
0,25
0,23
0,23
0,24
0,13
0,29
0,41
0,16
0,17
0,32
0,36
0,35
0,40
0,34
0,25
0,36
0,34
0,18
0,13
0,04
0,42
0,08
0,06
0,25
0,19
0,31
0,25
0,06
0,01
0,41
0,32
0,21
0,09
0,73
0,43
0,21
0,12
0,04
0,02
0,38
0,41
0,39
0,03
0,43
0,76
0,19
0,24
0,34
0,03
0,01
0,02
0,42
0,51
0,52
0,35
0,18
0,25
0,19
0,22
0,37
0,01
0,28
0,21
0,21
0,75
0,52
0,51
0,32
0,56
0,52
0,12
65—61 |
0,30
0,30
0,30
0,43
0,55
0,46
0,07
0,29
0,27
0,36
0,35
0,42
0.34
0,45
36
и относительной влажности воздуха в 13 ч. Год
ность, %
6 0-56
55-51
5 0 -4 6
j 45-41
| 4 0-36
0,01
| 35-31
3 0-26
j 25-21
j 2 0 -1 6
| 35-11
0,01
0,01
0,03
0,05
0,08
0,10
0,07
0,01
0,01
0,03
0,14
0,05
0,07
0,16
0,11
0,16
0,26
0,25
0,23
0,19
0,02
0,02
0,08
,0,02
0,02
0,09
0,05
0,08
0,10
0,09
0,08
0,09
0,01
0,19
0,10
0,11
0,08
0,06
0,08
0,15
0,10
0,05
0,08
0,11
0,16
0,21
0,02
0,01
0,01
0,02
0,02
0,03
0,02
0,02
0,08
0,03
0,01
0,07
0,13
0,24
0,37
0,06
0,12
0,21
0,41
0,24
0,14
0,54
0,42
0,25
0,38
0,41
0,03
0,07
0,38
0,27
0,24
0,26
0,25
0,37
0,30
0,38
0,37
0,36
0,42
0,24
0,33
0,40
0,39
0,34
0,48
0,47
0,42
0,45
0,48
0,58
0,62
0,48
0,62
0,38
0,54
0,76
0,80
0,63
0,53
0,56
0,21
0,06
0,44
0,42
0,36
0,15
0,03
0,51
0,58
0,49
0,53
0,30
0,08
0,70
0.42
0,43
0,29
0,06
0,01
0,01
0,02
0.13
0,25
0,24
0,30
0,22
0,38
0,42
0,29
0,18
0,02
0,01
0,49
0,74
0,52
0,43
0,24
0,05
0,01
0,04
0,01
0,03
0,08
0,11
0,04
0,02
0,02
0,18
0,18
0,21
0,05
0,12
0,01
0,06
0,06
0,31
0,30
0,10
0,12
0,12
0,29
0.35
0,28
0,23
0,07
0,03
0,16
0,23
0,16
0,08
0,03
0,06
0,08
0,04
0,10
0,07
0,04
0,02
0,01
0,01
0,01
0,08
0,02
0,01
0,01
0,02
0,02
183
Таблица
37
Период наблюдений, использованный в таблицах
Текст
Номер
таблицы
Приложение
Период наблюдений
Номер
таблицы
Период наблюдений
Радиационный и световой режим
1—6, 15**
1961—1980
7 [25]
8, 11—14**
1961—1975
9, 10 [38]
Особенности атмосферной циркуляции
16, 17 [29]
18 [54]
19**
20*
21*
22*
1949—1963
1965—1975
1949—1978
1881—1980
1936—1965
1936, 1947—1962
1946—1960
1936—1941,1946— 1980
23*
24*
1936—1965
25*
1936, 1947—1980
26*
27***
1936—1965
1947—1958, 1961—1965
28, 29*
1966—1975
Термический режим
30**
*
*
со
32**
33**
1881—1980
1891—1980
1891—1943. 1947—1980
1895-1898, 1912—1943,
1947—1980
34**
1895-1898, 1912— 1943,
1947—1980
35*
gg**
1936—1960
37**
1891—1942, 1947—1980
38*
1954, 1956—1960
39*
1954, 1956—1980
40*
1940—1941, 1947—1957,
1959— 1961
184
1898—1942, 1947— 1980
2
5*
1891— 1960
1881— 1960
1881—1960
1937—1941
1960— 1962
Текст
Номер
таблицы
Приложение
Период наблюдений
Номер
таблицы
Период наблюдений
Режим увлажнения
1936—1980
42*
Со
41*
1966-3975
3925—1980
44**
45
3891—1980
1875—1983, 1925—1980
46*
47*
1966—3975
6*
7*
1936—1963
1936-1960
g**
g*;s
1891—1965
Ю—12**
1875-1983
1891— 1956
48*
1925-1965, 1966-1975
3966—1975
13*
14#*
1926—1980
1891— 1980
49, 50**
1891—1965
15*
16*
1960— 1982
51*
52, 53*
54*
1964—1978
1966—1975
1942—1977
55, 56* [16]
57*
1960— 1969
1959—3979
5 8 -6 0 *
61*
3966—1975
1926—1982 (без 1933 г.)
62*
63*
1926—1965 (без 1931 г.)
1929—3932, 1934—1980
1929—1982
64*
1929—1932
Режим облачности и атмосферные явления
6 5 -6 8 *
69*
1942—3944, 1947, 1949— 1965
17*
1966—1975
1966—1976
1936—1961
1936— 1980
3936, 1939— 1960
70*
1966—1975
19*
71, 72***
73*
74*
1966-1978
20*
75—77***
78*
79*
80—82*
1936—1961
1936—1980
1966—1976
1952—3982
27*
1966—1976
1962—1982
1936—1979
1957—39S0
1965—3976
83*
1937—1965
84*
85, 86*
87*
1936—1979
1967—1978
88*
22—26*
1940—1978
3967—1978
Ш
Текст
Номер
таблицы
Приложение
Период наблюдений
Номер
Период наблюдений
таблицы
Особенности городского климата
89
1881—1960
1966—1975
28
29
1881— 1960
90, 91
92
1966— 1975
30—33
1976— 1977
93
94
1936—1980
1965—1974
1978— 1983
Воздушный бассейн города
9 6 -9 9
1981—19S3
• Комплексные характеристики климата города
100
101**
102 [2]
1936-1985
1961—1975
103
104, 105**
1966-1972
106
1961—1970
107**
1936—1985
34—36*
1936, 1947— 1965
1944—1983
П р и м е ч а н и е . Звездочка (*) означает, что в таблицах приведены дан­
ные по ст. Казань, опорная, (**) — Казань, университет, (***) — Казань, гмс.
ОГЛАВЛЕНИЕ
.............................................................................
3
1. ВВЕДЕНИЕ
.............................................................................
1.1. Физико-географическая характеристика т е р р и т о р и и ......................
1.2. История развития метеорологических наблюдений в Казани . .
2. РАДИАЦИОННЫЙ И СВЕТОВОЙ Р Е Ж И М ..............................................
2.1. Продолжительность солнечного с и я н и я ...............................................
2.2. Радиационный баланс подстилающей п о в е р х н о с т и .....................
2.3. Радиационный режим вертикальных и наклонных поверхностей
2.4. Естественная освещенность
....................................................................
3. ОСОБЕННОСТИ АТМОСФЕРНОЙ ц и р к у л я ц и и .................................
3.1. Атмосферное давление
. . , .- ...................................................
3.2. В е т е р ..................... - ........................................................................:
.
4
4
8
ПРЕДИСЛОВИЕ
-
.
.
.
.
4. ТЕРМИЧЕСКИЙ Р Е Ж И М ........................ - ....................................................
4.1. Температура воздуха
..............................................................................
4.2. Температура почвы
...................................................................................
5. РЕЖ ИМ УВЛАЖНЕНИЯ
. ; : ....................................................................
5.1. Влажность в о з д у х а ....................................................................................
5.2. Атмосферные осадки
..............................................
5.3. Снежный п о к р о в ........................................................................................
6. РЕЖ ИМ ОБЛАЧНОСТИ И АТМОСФЕРНЫЕ Я В Л Е Н И Я ....................
6.1. Облачность
:
. . *
...................................................................
6.2. Атмосферные явления. В и д и м о с т ь ......................................................
6.3. Туманы и д ы м к и ........................................................................................
6.4. Гололедно-изморозевые отложения
.....................................................
6.5. Метели и снегоперенос
. . :: ...................................................
6.6. ГрОЗЫ И Град
.............................................................................................
7. КЛИМАТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА С Е З О Н О В ...............................
7.1. Весна
.
.
. .........................................................................................
7.2. Лето
.
.......................................................................
7.3. О с е н ь ..............................................................................................................
7.4. Предзимье. Зима
: ; ........................................................................
12
12
14
18
24
26
30
32
42
42
52
57
57
60
75
80
80
85
87
91
94
97
100
100
103
106
108
8. ОСОБЕННОСТИ ГОРОДСКОГО К Л И М А Т А .............................................. 112
8.1. Мезоклиматические особенности города и его окрестностей
. . 113
8.2. Мезоклиматические различия отдельных районов города . . . 1122
9. ВОЗДУШ НЫЙ БАССЕЙН ГОРОДА
. . « , .......................................
132
9.1. Особенности загрязнения воздуха ......................................................... 132
9.2. Влияние погодных условий на уровень загрязнения воздуха . . 133
9.3. Оценка комплексного влияния синоптических н метеорологиче­
ских условий на загрязнение а т м о с ф е р ы .......................................... 136
10. КОМПЛЕКСНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КЛИМАТА ГОРОДА . . . 139
10.1. Метеорологические факторы теплового режима зданий
. , . 139
10.2. Метеорологические нагрузки на с о о р у ж е н и я .................................... 141
10.3. Температурно-ветровой режим
........................................................... 143
10.4. Температурно-влажностный режим
.................................................. 144
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
. . ; : ................................................................... 146
П РИ ЛО Ж ЕН И Е. Таблицы климатических данных .............................................. 149
Справочник специалиста
\ КЛИМАТ КАЗАНИ
Редактор О. О. Шганникова. Технический редактор Г. В. Ивкова. Коррекуор Л. И. Хромова
Н/К. Сдано в набор 21.04.89. Подписано в печать 23.02.90. М-19522. Формат бОХЭО1/™. Бума­
га тип.
1. Гаркнтура литературная. Печать высокая. Печ. л. 12. Кр.-отт. 12,26. Уч.-изд. л .
12,43. Тираж 380 экз. Индекс ПРЛ-127. Заказ № 648. Цена 85 коп. Заказное. Гидрометеоиздат.
199226. Ленинград, ул. Беринга, д. 38.7
Сортавальская книжная типография Государственного комитета Карельской АССР по делам
издательств, полиграфии и книжной торговли.