Снежность зим района Красной Поляны (Западный Кавказ)

Вестник Московского Университета. Серия 5: География, 2010 №2, с. 39-45.
А.Д. Олейников
Московский государственный университет
Снежность зим района Красной Поляны (Западный Кавказ)
Введение. На Большом Кавказе существуют области, которые отличаются
повышенным снегонакоплением. Особое место среди них занимает район Красной Поляны,
расположенный на Западном Кавказе в долине реки Мзымта, где на горном плато Ачишхо
зарегистрированы рекордные значения толщины снежного покрова среди метеорологических
станций бывшего СССР. Средняя из наибольших декадных толщин снега достигала здесь 472
см при абсолютном максимуме 796 см в апреле 1987 г. [11].
Согласно климатической классификации, район Красной Поляны относится к
субтропической черноморской области с избыточным характером увлажнения [15].
Преобладающими здесь являются процессы западной и юго-западной циркуляции в системах
атлантических средиземноморских и черноморских циклонов. Количество осадков
увеличивается с северо-запада на юго-восток, а также с ростом абсолютной высоты местности.
Увлажненность в северо-западной части черноморской области составляет 1000 мм в год, в
юго-восточных районах на побережье и у подножия склонов возрастает до 1500-2000 мм, и,
наконец, в горах достигает 3800 мм. В годовом ходе метеоэлементов характерной чертой
субтропического климата является зимний максимум осадков в отличие от других горных
районов Большого Кавказа, где он отмечается в летние месяцы. В районе Красной Поляны
среднее многолетнее количество осадков холодного периода на высоте 1880 м составляет 2159
мм, что в 5-7 раз превышает эту величину для Домбая и Приэльбрусья [13,16].
Аномально высокая снежность района не относится к явлениям локального порядка. Ее
происхождение связано с формированием пояса повышенной снежности, протянувшегося
вдоль осевой части Главного хребта с юга. Участки избыточного снегонакопления, как
правило, находятся здесь на отдельных массивах или кулисообразных хребтах южного
макросклона (Бзыч, Аибга, Гагрский, Бзыбский). Их объединяет расположение в
относительной близости от акватории моря, доступность юго-западным влагонесущим
потокам и отсутствие массивных «затеняющих» гребней со стороны побережья. В эту зону
входят юго-западный склон горы Фишт, окрестности горы Большой Чуры, гора Ачишхо,
массивы Ах-Аг и Арабика [11].
В бассейне р.Мзымта, где в 47 км от Черноморского побережья расположена Красная
Поляна, на условия увлажнения определенное влияние оказывает местная орография. С севера
бассейн р.Мзымты ограничен Главным хребтом, с юга - параллельными ему хребтами Аибга и
Ацетука, создающими барьерный эффект. По этой причине осадки в бассейне р.Мзымты
распределяются неравномерно. За хребтами наблюдаются две зоны увеличения осадков на
высотах 0-200 м и 1000 -2200 м и две зоны их уменьшения на высотах 400-1000 м и выше 2200
м [15]. Зона уменьшения осадков находится непосредственно за хребтами Аибга и Ацетука и
протягивается приблизительно на 20 км вверх по долине р.Мзымты. В эту зону попадают
поселки Красная Поляна, Эсто-Садок, нижние станции существующей канатно-кресельной
дороги «Альпика-Сервис», строящейся к Олимпийским Играм канатно-кресельной дороги
«Роза-Хутор» и далее до метеопоста Пслух, расположенному в Кавказском Государственном
Биосферном заповеднике. Выше отметки 1000 м вновь происходит увеличение осадков,
поскольку эта зона выходит из под «затеняющего» влияния хребтов Аибга и Ацетука.
Изученность вопроса и задачи исследований. Значительный вклад в изучение
снежного покрова района Красной Поляны сделан подразделениями Росгидромета (г. Ростов).
В различное время представителями этой организации велись и ведутся в настоящее время
исследования на сетевых метеостанциях Красная Поляна и Ачишхо (закрыта в 1988 г.);
проложены снегомерные маршруты с целью определения максимальных снегозапасов и
2
прогнозирования речного стока; отделом гидрометслужбы г. Сочи в 2005 г. организована
снеголавинная станция для изучения снежного покрова и лавин в труднодоступных
приводораздельных зонах горного массива Аибга. В ходе комплексных работ Краснодарского
университета проведено обобщение результатов многолетних исследований и издана
монография о снежном покрове Большого Кавказа, в которую включены материалы по
бассейну реки Мзымта [12]. В рамках научных программ Кавказского государственного
заповедника с 1980-х годов проводится изучение снежного покрова на кордонах Лаура, Пслух,
Джуга. Отдельные сведения о снежном покрове на Западном Кавказе в районе Красной
Поляны представлены в целом ряде монографий, сборников и статей [3,4,7,8,14].
Несмотря на многостороннюю изученность снежного покрова бассейна р.Мзымты
недостаточно освещенными, по мнению автора, остаются такие аспекты проблемы, как
снежность зим и их повторяемость; оценка периодов различной снежности; характеристика
интенсивности снежных аномалий и частота их проявления; современные тенденции в
изменении снежности. Настоящая работа посвящена рассмотрению перечисленных задач.
Снежность является комплексным понятием, которое включает целый ряд явлений и
процессов и отражает характеристики режима снежного покрова – сроки его возникновения,
существования и схода; данные о количестве осадков и максимальных снегозапасах [2].
Составной частью широкого понятия «снежность» является «снежность зим», под которым
понимается характеристика природных условий территории, определяющих залегание
снежного покрова и его изменение в течение зимнего периода. Снежность зимы выражается
как в абсолютных, так и в относительных показателях, в соответствии с которыми выделяют
мало-, средне- и многоснежные зимы, характеризующие фоновое распределение толщины
снежного покрова на исследуемой территории.
Методика исследований. В снеговедении оценка снежности зим традиционно
проводится на основании сведений о среднедекадных значениях толщины снежного покрова
[1]. В настоящей работе для этой цели введен показатель средней толщины снежного покрова
за холодный период или среднезимней толщины снега, что расширяет возможности
статистической обработки информации и позволяет оценивать аномалии величин снежности,
ее изменчивость, тренды и соотносить с данными об осадках [10]. В соответствии с
принятыми критериями малоснежными мы считаем зимы с аномалией снежности ниже -30%
(по отношению к многолетней норме); среднеснежными – ±30%; многоснежными – от 30 до
100%; аномально снежными – более 100%. Величина отклонения в 30% близка к
коэффициенту вариации для межгодовой изменчивости толщины снежного покрова,
рассчитанной по большому количеству метеорологических станций. Предложенный
методический подход был апробирован для Хибин, Восточного Саяна, Северного Тянь-Шаня
и показал хорошие результаты.
Исходные данные. В качестве исходного материала для оценки снежности зим
использованы данные наблюдений за снежным покровом на метеорологической станции
Красная Поляна (567 м) за период 1936-2007 гг., литературные источники и результаты опроса
местных жителей.
Результаты
исследований.
При
характеристике
однородности
гидрометеорологических полей, особенно таких изменчивых, как толщина снежного покрова в
горах, всегда встает вопрос о репрезентативности наблюдений. Метеостанция Красная Поляна
расположена на абсолютной высоте 567 м и относится к категории низкогорных, где
значительная часть осадков в зимнее время выпадает в жидком и смешанном виде. По этой
причине результаты наблюдений за снежным покровом являются репрезентативными для
днища долины и нижних частей склонов, а оценка снежности зим по ее данным имеет
преимущественно рекреационную направленность. Вместе с тем, когда мы рассматриваем
понятие «снежность зим», в основу которого положена величина отклонения от средней
многолетней толщины снежного покрова, оценка снежности в ряде случаев будет совпадать с
общей оценкой снежности по району. Синхронный ход в ее изменении на разных высотных
уровнях наблюдается в определенных условиях термического режима и влагообеспеченности.
Поэтому характеристика снежности зим по материалам долинной станции имеет физико-
3
географическое содержание и необходима для последующего сравнительного анализа
снежности зим в других высотных зонах.
Уникальность природных условий района Красной Поляны состоит в том, что при
современном климате в среднегорном и высокогорном поясе ежегодно формируется
стабильный и мощный снежный покров, которого с избытком может хватить для проведения
соревнований любого ранга по снежным видам спорта. В низкогорном поясе снежный покров
подвержен значительной изменчивости из-за высоких зимних температур воздуха и его не
всегда бывает достаточно для комфортного горнолыжного катания в течение всего сезона. В
этой связи оценка снежности зим по материалам долинной станции позволяет выделить зимы,
когда снега бывает одновременно много, как на дне долины, так и на всем протяжении
склонов.
Согласно установленным критериям, повторяемость зим по снежности, по данным м/с
Красная Поляна, имеет следующее распределение: малоснежные – 48%, среднеснежные –
25%, многоснежные – 16%, аномально-многоснежные – 11%. В многолетнем ряду
наблюдается шесть периодов различной снежности: I (1936-1953 гг.) – период резко
изменчивой контрастной снежности с чередованием мало- средне- и многоснежных зим; II
(1954-1962) – ярко выраженный малоснежный период, в течение которого не наблюдалось ни
одной многоснежной зимы; III (1963-1975) – период с чередованием мало- и многоснежных
зим, который завершился самой значительной аномалией снежности за весь период
наблюдений в 1975/76 г.; IV (1976-1981) – малоснежный период; V (1982-1994) – самый
обильный по снежности период с преобладанием аномально-снежных зим; VI (1995-2007) относительно малоснежный период, в течение которого наблюдалось только два
многоснежных сезона (рис.1). Для зимней рекреации наиболее благоприятными являются III и
V периоды, когда доминировали многоснежные зимы. При этом на протяжении V периода
отмечено наибольшее число зим повышенной снежности. Наименее благоприятными были II и
IV периоды с преобладанием малоснежных зим. Современный период (с 1995 г.) можно
охарактеризовать, как недостаточно благоприятный с нестабильной заснеженностью нижних
частей склонов. В целом в низкогорном поясе в условиях теплого морского климата
преобладающими являются малоснежные сезоны. Представление о конкретных величинах
снежности дает среднемноголетняя толщина снега, рассчитанная для отдельных периодов по
каждому из четырех типов зим – 11; 25; 43 и 78 см, соответственно. По результатам
многолетних наблюдений различия в толщине снега между сезонами могут достигать 100 см.
Статистическая оценка тренда в изменении снежности показывает, что межсезонные
колебания толщины снега находятся в пределах естественной изменчивости, о чем
свидетельствует незначительная величина уклонения (5 см) по сравнению с величиной
среднего квадратического отклонения (σ=22 см) (рис.2). Слабо выраженная тенденция
увеличения толщины снега обусловлена вкладом многоснежных зим пятого периода, который
предшествовал современному. Использование приема сглаживания по 10-летним скользящим
средним отчетливо указывает на уменьшение снежности на протяжении последних 10-12 лет.
К числу информативных показателей снежности относится максимальная декадная
толщина снежного покрова за зиму (hmax). Повторяемость этой величины рассмотрена с
учетом марта, поскольку длительность залегания устойчивого снежного покрова обычно
превышает продолжительность холодного периода. Анализ повторяемости hmax показывает,
что у преобладающего числа зим 60 (85%) максимум снегонакопления приходится на январьфевраль (рис.3). В декадном разрешении пик зимнего снегонакопления чаще наблюдается в
третьей декаде января – 15 зим (21%). В феврале, с практически равной вероятностью, он
приходится на любую из трех декад: первая декада – 11 зим (15%); вторая – 9 (13%); третья –
11 (15%). Зависимость снежного покрова от термического режима приводит в ряде случаев к
формированию пика зимнего снегонакопления уже в самом начале сезона (декабрь).
Повторяемость таких «перевернутых» или инверсионных зим составляет 5%. Они
наблюдались в декабре 1968/69 (II декада – 0,42 м), 1994/95 (II-0,94 м), 2002/03 (III-0,32 м),
2004/05 (II-0,96 м). Вместе с тем, встречаются и диаметрально противоположные зимы с
поздним максимумом снегонакопления, когда наибольшая декадная толщина снега
4
наблюдается уже после окончания климатического холодного периода. Повторяемость зим с
hmax в марте составляет 8% - 1937/38 (II декада – 67 см), 1942/43 (I-77 см), 1944/45 (II-97 см),
1947/48 (III-35 см), 1975/76 (I-172 см), 1982/83 (I-110 см). Сравнение двух рядов показывает,
что «инверсионные» зимы с ранним декабрьским максимумом приходятся в основном на
современный период, тогда как зимы с поздним мартовским максимумом чаще наблюдались в
1940-ые годы. Из этого сравнения можно предположить, что в последнее 10-летие зимы стали
теплее, поскольку чаще стали наблюдаться сезоны с нарушенным ходом зимнего
снегонакопления. Данный вывод нуждается в климатическом анализе температурных условий
разных месяцев холодного периода.
Наибольшие значения hmax с толщиной снега более 100 см наблюдались на Красной
Поляне в 1948/49, 1949/50, 1953/54, 1974/75, 1975/76, 1986/87, 1988/89, 1991/92, 1992/93.
Рекордным по снежности является 1975/76 г., когда среднедекадная толщина снежного
покрова на протяжении большей части сезона превышала 140 см при абсолютном максимуме
172 см (рис. 4). На втором и третьем местах по этому показателю идут 1953/54 и 1991/92 гг.
Перечисленный ряд зим (по hmax ) практически совпадает с зимами, выделенными по критерию
аномалии снежности (А >100%), выполненному в работе (табл.1)
Рассмотрим индивидуальные особенности и условия формирования многоснежных зим
района Красной Поляны. Известно, что снежность является функцией двух основных
составляющих – температуры воздуха и суммы осадков. В высокогорье, где доминируют
низкие температуры, она имеет прямую зависимость от количества зимних осадков. В
низкогорье решающее влияние на образование снежного покрова оказывает температура
зимнего периода. Например, в Альпах в диапазоне высот 500-1000 м в виде снега выпадает
всего от 5% до 25% осадков, в высотном интервале 2000-2500 м от 60% до 77%. На Кавказе в
связи с более южным его положением содержание твердых осадков на соответствующих
высотах еще меньше, чем в Альпах [6].
Чтобы проследить влияние местных температурных условий на снежность, все зимы
были разделены на четыре группы с использованием величины среднего квадратического
отклонения (σt=1,40С) по отношению к средней многолетней температуре холодного периода
(tср.=1,40С): аномально-теплые (t>2,80С), теплые (1,40С < t ≤2,80С), холодные (00С < t ≤1,40С) и
аномально-холодные (t ≤00С). На основе выполненной систематизации отчетливо
прослеживаются две особенности. Во-первых, все многоснежные зимы относятся к категории
холодных (табл. 1). При этом зимы аномально-высокой снежности наблюдаются только при
аномально-низких температурах воздуха. Исключение составляет зима 1986/87 г., которая по
своей выдающейся снежности и лавинной опасности занимает особое место в истории зим на
Кавказе в ХХ столетии. Во-вторых, формирование как многоснежных, так и аномальноснежных зим происходит практически во всем диапазоне осадков холодного периода (3581113 мм) при абсолютных значениях минимума (251 мм) и максимума (1240 мм). Ярким
примером является аномально-снежная и самая холодная зима 1948/49 г. (-1,60С), во время
которой количество выпавших осадков (358 мм) оказалось намного ниже нормы (629 мм).
Для того, чтобы по среднезимней температуре можно было давать вероятностную
оценку ее снежности, был выполнен анализ температурных условий холодного периода. За
существующий период наблюдений было отмечено 10 аномально-холодных сезонов, среди
которых 7 (70%) были аномально многоснежными, 2 (20%) – многоснежными, 1 (10%) –
средне снежными. Таким образом, многоснежные зимы с 90% вероятностью наблюдаются при
температурах холодного периода ниже 00 и могут быть диагностированы по среднезимней
температуре м/с Красная Поляна. За последние 15 лет не было отмечено ни одной зимы с
температурами ниже 00С и, как следствие, не наблюдалось ни одной зимы с аномально
высокой снежностью. Отсутствие на современном этапе сезонов с низкими температурами
воздуха свидетельствует о смягчении зимних температурных условий и может являться
отражением общей тенденции потепления климата.
Дополнительным источником сведений о снежности зим Красной Поляны послужили
материалы, собранные в результате опроса местных жителей. В процессе сбора данных
удалось разыскать своеобразную «летопись» зим Красной Поляны, которую в виде дневника
5
погоды на протяжении 32 лет (1960-1992 гг.) вел бывший директор Кавказского заповедника
В.М.Татарков. Общий объем дневника составляет 80 страниц рукописного текста. В дневнике
собраны сведения об экстремальных явлениях погоды, снежном покрове, обильных
снегопадах, лавинах, зимних паводках, фазах вегетации растительности и других природных
явлениях. В аномальные зимы записи о температуре воздуха, облачности, снежном покрове
велись практически ежедневно.
По опросным данным в поселках Красная Поляна и Эсто-Садок самым суровым и
снежным за последние 50 лет был 1975/76 год. В эту зиму наблюдались частые и обильные
снегопады. Наибольшая суточная толщина снега на Красной Поляне, по разным оценкам,
достигала 350-400 см. На руднике, где добывался сланец, снегом раздавило рабочие бараки. В
пос. Эсто-Садок одним из местных жителей был установлен деревянный шест для измерения
толщины снега. Максимальная отметка по этому шесту составила 450 см. Во всем поселке над
снежной поверхностью были видны только коньки крыш жилых домов. По мнению многих
жителей такой зимы на Красной Поляне еще не наблюдалось. Однако, по свидетельству
стариков, такой же снежной и, давшей большое количество лавин, была зима 1910 г. В
литературе эта зима описана как одна из самых снежных на Западном Кавказе в первой
половине ХХ века [9]. Что касается изменения снежности на современном этапе, то здесь
оценки местных жителей подтверждают результаты инструментальных наблюдений м/с
Красная Поляна. По их словам произошло заметное уменьшение снежности за последние 10
лет. Если раньше в поселке Эсто-Садок выпадало 150-200 см снега, то сейчас всего 40-60 см и
жители считают, что это хорошо. В последние зимы снег до Нового года практически
отсутствует, поскольку в декабре на дне долины идут дожди. Наиболее снежной на памяти
жителей за последнее время была зима 1992/93 г.
Выводы:
1) По результатам анализа метеорологических и опросных данных выявлены основные черты
аномально-снежных зим района Красной Поляны. По статистике зимы этого типа
наблюдаются 1 раз в 10 лет. Совместная повторяемость многоснежных и аномально-снежных
зим составляет один раз в 3-4 года. Максимальная декадная толщина снега в эти зимы
достигает отметок 111-172 см при рекордных суточных максимумах 350-450 см (по опросным
данным). Продолжительность периода со стабильным залеганием снежного покрова в нижнем
ярусе гор увеличивается в аномально-снежные зимы в среднем на один месяц. За период 19362007 гг. в низкогорной зоне самыми снежными были 1953/54, 1975/76, 1991/92 гг.
Наибольший перерыв в повторяемости между аномально-снежными зимами составил 22 года.
На современном этапе зим подобного типа не наблюдалось уже 15 лет.
2) В условиях субтропического климата района Красной Поляны формирование
многоснежных зим находится в тесной зависимости от температурного фактора и в 90%
случаев наблюдается при температурах холодного периода ниже 00С;
3) В последнее десятилетие в низкогорной зоне бассейна реки Мзымты наблюдается
тенденция уменьшения снежности зим, что может быть обусловлено общим характером
потепления климата.
В заключении работы следует отметить, что район Красной Поляны является местом
будущих зимних Олимпийских Игр. Успешность горного этапа Олимпиады во многом будет
зависеть от снежно-метеорологической ситуации зимы 2013/14 г. и непосредственно в период
проведения Игр. Опыт предшествующих зим на Красной Поляне показывает, что самый
неблагоприятный сценарий развития событий может быть связан не с дефицитом снега,
которого ежегодно выпадает много в местах намеченного проведения соревнований, а,
наоборот, с его обилием. В современных условиях нестабильного климата и общего роста
погодных аномалий существует реальная вероятность повторения ранее наблюдавшихся
интенсивных затяжных снегопадов, с которыми связана угроза массового схода крупных
лавин и обусловленная ими опасность для жизни людей, олимпийских объектов и систем
коммуникации (автомобильные и железнодорожные магистрали, открытые участки
газопроводов, трассы ЛЭП). Очевидно, что при подготовке и проведении Олимпиады
6
необходимо учесть все виды неблагоприятных последствий от различных природных явлений
и процессов, что позволит свести к минимуму все виды потенциального ущерба.
Выполненная работа представляет первый этап наших исследований по изучению
снежности зим района Красной Поляны. Для получения полной картины о снежности района
необходим сопряженный анализ толщины снежного покрова по высотным зонам с
привлечением данных по м/с Ачишхо (1880 м); действующим м/п Джуга, Лаура, Пслух;
материалам снегомерных наблюдений в бассейне р.Мзымта, данным специализированных
снегомерных съемок на склонах г.Аибга, что является задачей будущего исследования.
Работа выполнена при поддержке проектов РФФИ №№ 07-05-00023, 07-05-00481.
ЛИТЕРАТУРА
1. Галахов Н.Н. Выделение типов зим по высоте и динамике снежного покрова на большей
части территории СССР. – В кн.: Роль снежного покрова в природных процессах. М.: Издво АН СССР,1961, с.11-26.
2. Гляциологический словарь. Под ред. В.М.Котлякова. Л., ГИМИЗ, 1984. 528 с.
3. Гуртовая Е.Е., Сулаквелидзе Г.К., Яшина А.В. Закономерности распределения снежного
покрова на Большом Кавказе. География снежного покрова. М.: Изд-во АН СССР, 1960,
с.7-19.
4. Залиханов М.Ч. Снежно-лавинный режим и перспективы освоения гор Большого Кавказа.
Ростов-на-Дону, Изд-во Ростов. ун-та, 1981. 376 с.
5. Каталог ледников СССР. Л., ГИМИЗ, 1977, т.9, в.1, ч.1. 47 с.
6. Котляков В.М. Снежный покров Земли и ледники. – Л.: ГИМИЗ, 1968. 478 с.
7. Лавиноопасные районы Советского Союза. Под ред. проф. Г.К.Тушинского, М.: Изд-во
МГУ, 1970. 198 с.
8. Лурье П.М., Панов В.Д., Ильичев Ю.Г., Салпагаров А.Д. Снежный покров и ледники
бассейна реки Кубань. Тр. Тебердинского госуд. природ. биосфер. запов. Севкавказ. изд-во
МИЛ, Кисловодск, 2006, в.41. 243 с.
9. Насимович А.А. Влияние лавин на растительный и животный мир Кавказского
заповедника. Природа, 1938, № 8, с.191-192.
10. Олейников А.Д. Применение существующих методов типизации зим для целей
лавиноведения на примере Западного Кавказа. МГИ, 1982, в.45, с.70-76.
11. Погорелов А.В. О «полюсе снежности» Большого Кавказа. – Тр. САНИИ
Госкомгидромета, вып.129 (210), 1988, с. 25-30.
12. Погорелов А.В. Снежный покров Большого Кавказа. – М. ИКЦ «Академкнига», 2002. 287
с.
13. Справочник по климату СССР, вып.13, Л., ГИМИЗ, 1968. 356 с.
14. Сулаквелидзе Г.К. Некоторые физические свойства снежного покрова. – Вопросы изучения
снега и использование его в народном хозяйстве. М.,1956, с.24-54.
15. Темникова Н.С. Климат Северного Кавказа и прилежащих степей. – Л., ГИМИЗ, 1959. 368
с.
16. Шабельников В.А., Зимин М.И. «Оценка лавинной опасности района планируемых
горнолыжных трасс на северном склоне хребта Аибга (Западный Кавказ)», МГИ, 2002,
в.93, с.200-204.
Подразделение: Эльбрусская учебно-научная база