Характеристика аномальных осадков и их генезис в июне 2013 г. И 2014 г. В Саратове

С Н. Лапина. Характеристика аномальных осадков и их генезис в июне 2013 г. и 2014 г.

Строительство мусороперерабатывающих предприятий и мусоросжигательных заводов на территории Саратовской области позволит снизить отрицательное воздействие на окружающую среду, улучшит экологическое состояние области и предоставит рабочие места.

Политика в сфере управления отходами главным образом ориентирована на снижение количества образующихся отходов и на развитие методов их максимального использования.

При такой постановке задачи одним из важнейших элементов является обязательная сортировка отходов перед их обезвреживанием с целью извлечения полезных и опасных компонентов.

В январе 2013 г. правительством Саратовской области заключено концессионное соглашение с ЗАО «Управление отходами» в отношении системы коммунальной инфраструктуры - системы переработки и утилизации (захоронения) твердых бытовых отходов на территории области.

Целью этого соглашения является снижение негативного воздействия отходов производства на окружающую среду на территории области.

В рамках соглашения предусматриваются строительство и эксплуатация двух полигонов твердых бытовых отходов суммарной мощностью не менее 450,0 тыс. т в год, 2 мусоропере-рабатывающих комплексов мощностью не менее 150,0 тыс. т в год каждый, а также 2 цехов биокомпостирования на территории Энгельсского и Балаковского муниципальных районов и 18 му-сороперегрузочных станций в левобережных районах Саратовской области.

В июле 2014 г. реализация данного соглашения получила первые видимые результаты: в Энгельсском районе был открыт первый в области мусороперерабатывающий завод, состоящий из мусороперегрузочных станций, мусороперераба-тывающего комплекса и цеха биокомпостирова-

удк 551.577

ния. Мощность завода рассчитана на 16 районов Левобережья области.

Следующим шагом в отношении системы переработки и утилизации (захоронения) ТБО будет строительство аналогичных комплексов на правобережных районах области. В частности, правительство области рассматривает возможность строительства мусороперерабатывающего завода в г. Саратове (на 6-м километре Петровского тракта, недалеко от Елшанки). Для реализации проекта в апреле 2015 г. планируется проведение концессионного конкурса.

Библиографический список

1. Kenneth E. The Environmental Crisis. New Haven : Yale University Press, 1970. 162 p.

2. Черп О. М., Винниченко В. Н. Проблема твёрдых бытовых отходов : комплексный подход. М. : Эколайн-Ecologia, 1996. 48 с.

3. Титов В. А. Переработка твердых бытовых отходов в средних и малых городах // Экология и промышленность России. 2008. Январь. С. 10-11.

4. Шнайдер И. М. Проблема твердых бытовых отходов и пути ее решения // Академические записки. 2002. N° 1(02). С. 25-31.

5. О состоянии и об охране окружающей среды Саратовской области в 2013 году / Правительство Саратовской области ; Министерство природных ресурсов и экологии Саратовской области. Саратов, 2014. 242 с.

6. Утилизация твердых бытовых отходов. URL: http:// www.mboutil.com/ytiltver?showall=1 (дата обращения: 10.04.2013).

7. Схема территориального планирования Саратовской области / Федеральное государственное унитарное предприятие Российский государственный институт градостроительства и инвеститационного развития. Проектируемые положения. М. : Гипрогор, 2006. 300 с.

характеристика аномальных осадков и их генезис В июне 2013 г. и 2014 г. в Саратове

С. н. Лапина

Саратовский государственный университет E-mail: kafmeteo@sgu.ru

Characterization of Anomalous Precipitation and their Genesis in June 2013 and 2014 in saratov

на примере Саратова анализируются циркуляционные процессы образования аномальных осадков в июне 2013 г. и 2014 г., которые определили высокий урожай зерновых культур в области. Ключевые слова: осадки, давление, циркуляция, климатическая норма, циклоны, фронты, карты погоды.

s. N. Lapina

Circulation processes during the formation of anomalous precipitation in June 2013 аnd 2014, which identified a high yield of grain crops in the Saratov region, are analyzed.

Key words: precipitation, atmospheric pressure, circulation, climatic norm, cyclones, atmospheric fronts, weather maps.

В 2013 г. и 2014 г. на полях Саратовской области был собран рекордно высокий урожай зерновых и зернобобовых культур, составивший соответственно 3.2 млн т и 3.7 млн т. В значительной степени этому благоприятствовали метеорологические условия в начале летних сезонов этих лет.

Атмосферные осадки в июне в Нижнем Поволжье являются существенным метеорологическим фактором, во многом определяющим урожайность сельскохозяйственных культур.

Именно в это время в вегетативном развитии многих культур наблюдаются такие фазы, в

60 -

о о л

выпавших осадков в июне 2013 г. и 2014 г. превысило их климатическую норму соответственно в 3 раза и 2 раза (табл. 1).

Среди характеристик осадков важное значение имеют также число дней с осадками, их интенсивность, продолжительность и др.

Практическое значение имеют суточные суммы осадков, особенно в теплом периоде. В условиях засушливого юго-востока осадки более 5 мм за сутки можно считать значительными. Эта величина превосходит возможное испарение, рассчитанное по среднему значению радиационного баланса. Кроме того, осадки менее 4 мм за сутки не значимы для сельского хозяйства. Они не проникают на глубину расположения корневой системы растений и испаряются в день выпадения [2].

Количество осадков, превышающее 5 мм в сутки или месячное их значение в 2-3 и более

Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Науки о Земле. 2015. Т. 15, вып. 2

которые растения нуждаются в хорошей влагоо-беспеченности [1].

В годовом ходе максимум осадков в Саратове приходится на лето. В течение же года осадки распределяются таким образом: летом выпадает 31% годовой суммы, зимой - 21%, весной и осенью -соответственно 22% и 26% (рис. 1).

В отдельные месяцы и годы количество осадков в Саратове значительно варьирует. Так, в некоторые месяцы засушливых лет осадки либо не выпадают вовсе, либо выпадает несколько миллиметров, примером этому являются жестокие засухи 1972 г. и 2010 г.

В наиболее влажные годы месячные суммы осадков превышают средние многолетние в 2-3 раза. Так, за последние 10 лет количество

раз, можно характеризовать как аномальное. Все характеристики осадков во многом определяются теми циркуляционными условиями, которые их формируют.

Значительные осадки в Нижнем Поволжье связаны с циклонической деятельностью на восточноевропейской ветви полярного реже арктического фронтов. При этих процессах здесь выпадает осадков до 76% годовой нормы [1-4].

В теплое время года добавляются внутри-массовые осадки конвективного характера. Они формируются в малоградиентных размытых барических полях в неустойчивых воздушных массах в связи с быстрым их прогревом. Количество таких осадков, как правило кратковременных, может быть интенсивным и значительным. Часто они дают наибольший вклад в общее количество месячных осадков, что будет показано ниже [3].

Таблица 1

Месячное количество осадков в июне в Саратове, мм

Год 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014

Количество осадков, мм 67 26 56 76 25 19 63 47 110 83

51

II III IV V VI Vil VIII IX X XI XII

Месяцы

Рис. 1. Годовой ход месячных сумм осадков в Саратове

С Н. Лапина. Характеристика аномальных осадков и их генезис в июне 2013 г. и 2014 г.

Особенности метеорологического режима в июне 2013 г. и 2014 г. проявились, прежде всего, в том, что месячные суммы осадков соответственно составили 300% и 200% от их климатической нормы. Такого же порядка в отдельные дни были и суточные количества выпавших осадков.

Если в среднем многолетнем число с суточным количеством >10 мм наблюдается 1.2 дня, то в рассматриваемые годы число дней с указанным значением составило: в 2013-м - 5 дней, в 2014-м - 3 дня. Максимальные суточные значения достигали 30 мм и 24 мм соответственно, в то время как суточный максимум по многолетним данным [2] не превышает 16 мм [4].

В 2013 г. было отмечено 16 дней с осадками разной интенсивности и продолжительности,

Основные характеристики

в 2014 - 19 дней, при среднем многолетнем их значении 9 дней и максимальном 17 [4].

Наиболее значительные осадки по времени выпадения были сгруппированы в более кратковременные периоды. Так, в июне 2013 г. за 3 дня (с 24 по 26) выпало 73 мм, т. е. почти двойная месячная норма, в 2014 г. основное количество осадков (61 мм) выпало в течение 9 дней (с 11 по 19 июня). К особенностям погодных условий рассматриваемых лет можно отнести и среднемесячный фон температуры, который в обоих месяцах был близок к норме (19,4°С) и среднемесячные величины атмосферного давления, совпавшие с их климатическим значением (табл. 2). При общей схожести некоторых средних параметров внутри каждого месяца они были очень разными.

Таблица 2

погоды в июне 2013 г. и 2014 г.

Год Среднемесячная температура, °С Максимальная температура, °С Среднемесячное давление, гПа Максимальное давление, гПа Минимальное давление, гПа Число дней с осадками Число дней с суточной аномалией количества осадков Число дней с грозой

2013 20.9 33.6 1011.0 1023.4 1001.2 16 5 9

2014 19.2 31.4 1011.9 1027.0 997.2 19 4 10

Так, со среднесуточной температурой <19°С в 2013 г. было отмечено 10 дней, в 2014 - 17 дней, а число дней с максимальной температурой >30°С было отмечено в 2013 г. и 2014 г. - соответственно 6 и 3 случая.

Информативна табл. 3, в которой представлено распределение минимального давления по градациям при осадках. Четко прослеживается в 2014 г. сдвиг наибольшей повторяемости значений давления в сторону его уменьшения.

Среднесуточное атмосферное давление Р < 1005 гПа в 2013 г. было отмечено лишь дваж-

Повторяемость, %, градаций минимального атмосфе;

ды при минимальном его значении 1001.2 гПа, в то время как в июне 2014 г. эти же характеристики составили 6 дней, а минимальное давление - 997 гПа. Междусуточное колебание давления, превышающее 4 гПа, было отмечено в 2013 г. в 5 случаях, в 2014 г. - почти в 2 раза чаще (9 случаев).

Приведенные примеры различий погодных характеристик в июне 2013 г. и 2014 г. говорят о разном характере циркуляционных процессов, формирующих эти особенности, и прежде всего выпадение осадков.

Таблица 3

го давления в июне 2013 г. и 2014 г. в дни с осадками

Давление, гПа <1000 1001-1005 1006-1010 1011-1015 1016-1020

2013 0 19 44 31 6

2014 27 27 27 16 3

Анализ синоптического материала показал, что повторяемость и продолжительность циклонической деятельности на полярном фронте, усиливыемые вторжением арктического воздуха, в июне 2014 г. были определяющими в формировании осадков и других опасных конвективных явлений: гроз, града, шквалистого усиления ветра.

Карта погоды за 10 июня приведена на рис. 3. Это начало периода активной циклонической деятельности с прохождением Саратова фронтов и образования частных циклонов на территории области. Продолжительность периода составила 13 дней, в течение которого ежедневно отмечались грозовые дожди разной интенсивности, общая

сумма выпавших осадков за это время составила 63.3 мм, а минимальное давление <1000 гПа сохранялось в течение 5 дней.

С 23 июня характер погоды на фоне повышенного атмосферного давления был неустойчив. Редкие ливневые дожди и грозы по области были локальными, имели внутримассовый характер.

Только с выходом черноморского циклона, смещающегося на северо-восток и регенерирующего на арктическом фронте, который проходил Саратов 27 июня, конвективные процессы активизировались (рис. 4).

По области повсеместно наблюдались ливневые дожди, грозы, усиление ветра до 16 м/с, резкое понижение температур до 13°С.

Рис. 3. Карта погоды за 10 июня 2014 года

Рис. 4. Карта погоды за 27 июня 2014 года

Таким образом, активная циклоническая деятельность в районе изучения в общей сложности в июне 2014 г. наблюдалась в течение 15 дней. Этот процесс нашел отражение как на ежедневных картах барической топографии, так и на среднемесячной карте АТ 500 геопотенциальных высот (рис. 5) Как видно, достаточно глубокая ложбина занимает большую часть европейской территории России с осью по линии: Архангельск - Москва -Ростов-на-Дону - Тбилиси. Саратовская область, как и все Нижнее Поволжье, находится на восточной периферии этой высотной ложбины.

Аналогично выглядит топография высотного поля на карте АТ 500 гПа за 19 июня 2013 г. (рис. 6). Тогда все Поволжье с 19 по 21 июня находилось во фронтальной зоне с образованием частных циклонов, с понижением давления до 1001 гПа. Повсеместно по области наблюдались ливни, грозы, усиление ветра до 15 м/с. В Саратове за три дня выпало 22 мм осадков, в п.г.т. Лысые горы - 85 мм.

Статистика условий стационирования атмосферных фронтов над Нижним Поволжьем приведена в работе Е. А. Полянской [5].

Рис. 5. Среднемесячная высота поверхности Н-500 гПа, июнь 2014 года

а б

Рис. 6. Карты погоды за 00 ч. 19 июня 2013 года: а - приземное давление; б - высота поверхности Н-500 гПа

В последующие дни область находилась под влиянием окклюдированного малоподвижного очень высокого циклона с центром в Заволжье (рис. 7). При увеличении неустойчивости влажной воздушной массы в связи с ее прогревом и интенсивных восходящих движений выпадающие в течение трех дней ливневые осадки превысили месячную норму в 2 раза. В целом под воздействием циклонической деятельности Саратовская область находилась в июне 2013 г. не больше 8 дней, что в 2 раза меньше, чем в июне 2014 г.

В конце месяца размытое малоградиентное барическое поле у поверхности Земли, периферия высотного гребня на АТ 500 гПа (рис. 8) не способствовали развитию активной конвекции. Если в отдельные дни по области и выпадали кратковременные осадки, их количество не превышало 1 мм.

Как видно, высотное поле 27 июня имеет совершенно другую топографию, отличную от

наблюдаемой на рис. 4, 6 в дни со значительными осадками, связанными с циклонической деятельностью на фронтах.

Поскольку в первой и в конце четвертой декады в июне 2013 г. территория Поволжья находилась в основном под воздействием отрогов Азорского антициклона и реже промежуточных ядер арктического происхождения, в эти периоды наблюдался повышенный фон давления. В середине месяца циклоническая деятельность на фронтах по времени воздействия не была продолжительной, поэтому в среднем за месяц произошло нивелирование значений и приземного давления, а также геопотенциалов. Это и нашло отражение на средней июньской карте АТ 500 гПа над юго-востоком европейской территории России (рис. 9).

Над Поволжьем, особенно в низовьях Дона и Волги, поле геопотенциала, ограниченное изогипсами 572 и 568, отражает небольшие го-

Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Науки о Земле. 2015. Т. 15, вып. 2

а б

Рис. 7. Карты погоды за 00 ч. 24 июня 2013 года: а - приземное давление; б - высота поверхности Н-500 гПа

аб Рис. 8. Карты погоды за 00 ч. 27 июня 2013 года: а - приземное давление; б - высота поверхности Н-500 гПа

Рис. 9. Среднемесячная высота поверхности Н-500 гПа, июнь 2013 года

А. В. Молочко. Геоинформационные технологии как инструмент выявления особенностей

ризонтальные градиенты геопотенциала. Такая структура высотного барического поля говорит о неустойчивости и изменчивости процессов, определяющих формирование осадков в этом регионе.

Таким образом, при аномальном выпадении осадков в июне 2013 г. и 2014 г. их генезис был различным. Если в июне 2014 г. формирование осадков было связано с преобладанием воздействий циклоничности на полярном и арктическом фронтах, то в июне 2013 г. наблюдалось наложение фронтальных и в большей степени внутримассовых процессов при их образовании.

Выявленные особенности могут быть учтены для улучшения долгосрочного прогнозирования осадков, так необходимого для сельского хозяйства.

удк [55:004]

А. В. Молочко

Саратовский государственный университет E-mail: farik26@yandex.ru

Проведен анализ региональных факторов геоэкологического риска эксплуатации нефтепромыслов Саратовской области. Проанализированы возможности геоэкологического мониторинга с использованием гиС технологий.

Ключевые слова: геоэкологический риск, нефтепромысел, гиС технологии, мониторинг.

GIS Technologies as a Tool of Regional Features of Geoeclogical Risks Identification and Geoecological Monitoring Organization

A. V. Molochko

The analysis of regional factors of Saratov region geoecologial risk of oil-fields exploitation was made. Also possibilities of geoecological monitoring with GIS technology using were analyzed. Key words: geoecological risk, oil-field, GIS technologies, monitoring.

Увеличивающийся рост числа опасных событий обусловливает необходимость перехода на новую стратегию борьбы с природными катастрофами, основанную на оценке природных рисков и разработке методов снижения их последствий. Реализация такой стратегии позволит перейти на экономическое планирование и развитие с учетом природных рисков, повысить безопасность общества, сократить социальные и материальные потери [1].

Библиографический список

1. Архангельский В. Л. Региональная синоптика Нижнего Поволжья. Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 1968. 202 с.

2. Лапина С. Н. Типы погоды летного периода // Вопр. климата и погоды Нижнего Поволжья. Вып. 5. Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 1969. С. 87-98.

3. Матвеев Л. Т., МатвеевЮ. Л. Облака и осадки - основа колебаний погоды климата. СПб. : Изд-во РГМУ, 2005. С. 254-290.

4. Научно-прикладной справочник по климату СССР. Серия 3, вып. 12. Л. : Гидрометеоиздат, 1988. 183 с.

5. Полянская Е. А. Условия стационирования атмосферных фронтов над районами Среднего и Нижнего Поволжья // Вопр. климата и погоды Нижнего Поволжья. Вып. 12(19). Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 1994. С. 34-49.

Исследование нефтегазового комплекса как сложной многофункциональной системы, оказывающей воздействие не только не окружающую природную среду, но на человека и техносферу, на современном этапе развития сложно реализовать без привлечения ГИС технологий и данных дистанционного зондирования Земли.

Следствием увеличения объемов промышленного и сельскохозяйственного производства, расширения сети транспортных систем и систем передачи энергии и энергоносителей является рост техногенной нагрузки на биосферу. В результате все чаще возникают чрезвычайные ситуации, аварии и катастрофы, характеризующиеся значительными материальными, социальными и экологическими последствиями. Стала очевидной необходимость в разработке новых подходов к обеспечению безопасности людей и природной среды. Именно поэтому в странах с развитой экономикой сформировалась новая отрасль знания - анализ экологических и геоэкологических рисков, мониторинг и управление ими [2].

Закономерности появления и факторы развития геоэкологических рисков в нефтедобывающей отрасли на каждом этапе ее функционирования (предэксплуатационном, эксплуатационном, по-слеэксплуатационном) невозможно детально и корректно оценивать без учета региональных особенностей территории нефтепромысла, которые ложатся в основу геоэкологического мониторинга [3]. Месторождения отличаются по зонально-климатическим, структурно-геологическим, геоморфологическим, почвенно-растительным,

геоинформационные технологии как инструмент выявления региональных особенностей геоэкологических

рисков и организации геоэкологического мониторинга