Экстремально холодные зимы как показатель экологического риска

УДК 551.58; 502

Л.В. Воронина, Е.Б. Руденских СГГ А, Новосибирск

ЭКСТРЕМАЛЬНО ХОЛОДНЫЕ ЗИМЫ КАК ПОКАЗАТЕЛЬ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО РИСКА

В статье проводится анализ температурного режима холодных зим. Выполнена статистическая обработка материала за двадцатилетний период, выбраны значения минимальных температур, разбитых по определенным градациям, дана оценка особо холодных зим, подчёркивается их отрицательное экологическое воздействие на природу и человека.

L.V. Voronina, Ye.B. Rudenskikh SSGA, Novosibirsk

EXTREMELY COLD WINTERS AS AN INDEX OF ENVIRONMENTAL RISK

The paper presents analysis of cold winter seasons temperature conditions. The twenty-years period data have been statistically processed, the values of the minimal temperatures chosen and graded. The extremely cold winters are characterized, their unfavourable ecological effect on the nature and people is emphasized.

Потепление климата, отмеченное на протяжении последнего полувекового периода, несёт на себе ряд особенностей, среди которых главными являются те, что потепление характерно в основном для северного полушария и что оно обусловлено температурным режимом именно зимних периодов. Однако, на фоне общего повышения температур, в пределах холодного периода года возможны их понижения, а в отдельные годы очень значительные. Учитывая тот момент, что колебания температур носят глобальный характер и в конечном итоге выливаются в острую социально-экономическую и даже политическую проблему, появляется необходимость более пристального изучения погодного режима за периоды не только тёплых, но и холодных зим.

В данном случае мы ставим перед собой задачу провести анализ температурного режима холодных зимних периодов. В этих целях приводим средние многолетние значения температуры воздуха в наиболее холодные зимние месяцы - декабрь, январь, февраль в отдельности по метеостанциям Левобережья и Правобережья Новосибирской области (табл. 1).

Как видно из таблицы, многолетние значения зимних температур в наиболее холодном месяце - январе в Новосибирской области достаточно низкие, колеблются в пределах от -16.4 (-17.0 0С) в Левобережье до -16.3- (17.6) - в Правобережье. В зимние месяцы, а в январе особенно, НСО как правило находится в области глубокого антициклона, по территории нашей области проходит отрог Азиатского максимума - ось Воейкова. Это способствует общему выхолаживанию всей поверхности, и особых широтных различий не наблюдается. Холодно везде и в течение всего зимнего периода. Провинциальность, однако, проявляется в несколько более низких температурах

в Правобережье области, т. е. при движении к востоку. Также отмечаются более низкие температуры в районах повышенного рельефа (предгорья Салаирского кряжа - данные метеостанции Маслянино).

Таблица 1 Средняя многолетняя температура воздуха, оС

Месяц Декада Левобережье Правобережье

Бара- бинск Татар ск Чисто- озер- ное Ку- пино Баган Бо- лот-ое Тогу- чин Огур- цово По- сев- ная Мас- ля- нино

XII 1 -14.9 -14.0 -14.1 -14.4 -14.3 -15.3 -15.8 -14.6 -14.4 -15.7

2 -17.8 -17.0 -16.8 -17.3 -17.5 -17.4 -17.8 -17.1 -16.7 -18.2

3 -18.3 -18.1 -18.2 -18.4 -18.6 -17.9 -18.1 -17.9 -17.7 -18.9

Ср. мес. -17.0 -16.4 -16.4 -16.7 -16.8 -16.9 -17.2 -16.5 -16.3 -17.6

I 1 -19.2 -18.9 -18.5 -18.6 -18.7 -18.0 -18.0 -18.3 -17.6 -18.6

2 -19.7 -19.6 -19.8 -19.8 -19.7 -18.0 -18.8 -18.6 -18.0 -19.9

3 -20.7 -20.3 -20.8 -20.5 -20.9 -19.6 -20.3 -19.6 -18.9 -21.1

Ср. мес. -19.9 -19.6 -19.7 -19.6 -19.8 -18.5 -19.0 -18.8 -18.2 -19.9

II 1 -20.2 -19.6 -19.7 -20.4 -20.3 -18.9 -19.5 -19.1 -18.4 -20.0

2 -17.7 -17.5 -17.9 -18.0 -18.4 -16.3 -16.9 -17.0 -16.6 -18.1

3 -16.9 -16.8 -16.8 -17.4 -17.3 -15.1 -15.8 -15.8 -15.3 -16.4

Ср. мес. -18.3 -18.0 -18.1 -18.6 -18.7 -16.8 -17.4 -17.3 -16.8 -18.2

Для более детального рассмотрения низких температур в зимний период нами была поставлена задача проанализировать их изменчивость за длинный ряд лет. За 20-летний период были выбраны показатели среднемесячных температур воздуха по 14 метеостанциям, расположенным в разных зонах Новосибирской области: подтаёжной, лесостепной и степной. Для большей наглядности полученного материала значения температуры воздуха в НСО были разбиты по градациям: от -25 до -30, от -30 до -35. от -35 до -40 0С, т. е. отобраны наиболее низкие температуры, значения которых были намного ниже среднемноголетних. Для примера из 20-летнего периода приводим выбранные пределы низких температур только за некоторые годы (табл. 2).

Анализ таблицы приводит к выводу о высокой повторяемости низких температур. Так, температуры от -25о до -30 оС были отмечены в каждый год 20летнего периода. В таблице выборочно приведены годы, когда число случаев с низкими температурами воздуха было наибольшим. Действительно, в зиму 1998 г. температуры от -25оС до -30 оС держались по 18 дней в подтайге, 17 - в лесостепи и 13 дней в степной зоне. Причём в этом же году отмечены случаи ещё более низких температур: от -30о до -35оС, которые удержались по 6,5 и 5 дней в тех же зонах соответственно, и даже самых низких от -35о до -40 оС.

Отмечено, что в 1968-1969 гг. наблюдалась аномально холодная зима, когда абсолютный минимум температуры по НСО достигал -45оС, -51 оС, а январь был холоднее обычного на 10-12 оС. Такие морозы были обусловлены вторжениями арктического воздуха. Антициклоны с Баренцева моря, из районов Таймыра и низовьев Енисея распространяли своё влияние вплоть до юга Западной Сибири.

Таблица 2 Повторяемость температур воздуха в различных градациях

Зона Метеостанция Год Температуры воздуха в 0 С в градациях

от -25о до -300 О 5 3 - о О 0 3 - т о от -35о до -40о

Подтайга Кыштовка 1986 10 7 2

1987 13 4 3

1988 9 2 0

1990 9 8 1

1991 9 4 1

1993 13 2 0

1994 15 9 0

1998 18 6 1

2002 11 6 1

2004 14 3 0

Лесостепь Татарск 1986 11 3 0

1987 8 4 1

1988 8 2 0

1990 6 4 0

1991 8 3 0

1993 4 2 0

1994 16 3 0

1998 17 5 1

2002 8 2 0

2004 8 0 0

Степь Карасук 1986 4 0 0

1987 7 5 1

1988 11 2 0

1990 4 1 0

1991 6 2 0

1993 7 0 0

1994 10 2 0

1998 13 5 0

2002 5 1 0

2004 9 0 0

Предельно холодной была зима 2005-2006 гг. На фоне экстремально холодного января особенно низкими были температуры его третьей декады (табл. 3).

Сравнение данных в табл. 1 и 3, т. е. конкретной зимы 2005-2006 гг. с многолетними значениями, подчёркивает, что декабрь во всех подзонах Левобережья был теплее многолетней величины, начало февраля также теплее, но не одинаково во всех подзонах. Резко контрастировал по температуре январь, среднедекадная температура января во всех зонах была ниже нормы. Безусловно, различия наблюдались между Левобережьем и Правобережьем. Например, в Маслянино, Посевной температура во вторую декаду января приближалась к среднемноголетней. Но минимальная температура везде была ниже нормы, а абсолютный минимум температур был перекрыт в четырех районах области (табл. 4).

Таблица 3 Средняя декадная и средняя месячная температура воздуха за зиму

2005-2006 гг., оС

Месяц Декада Левобережье Правобережье

Бара- бинск Та- тарск Чисто- озер- ное Ку- пино Баган Бо- лот- ное Тогу- чин Огур- цово По- сев- ная Мас- ля- нино

XII 2005 1 -17.2 -16.0 -16.2 -16.5 -17.1 -18.5 -18.9 -17.5 -16.0 -19.0

2 -15.1 -14.5 -14.3 -14.3 -15.2 -18.5 -20.1 -18.1 -15.7 -20.8

3 -16.2 -15.4 -15.6 -15.6 -16.1 -14.9 -17.6 -15.2 -13.0 -17.1

Ср. мес. -16.2 -15.3 -15.4 -15.5 -16.1 -17.2 -18.8 -16.9 -14.8 -18.9

I 2006 1 -24.6 -23.9 -24.2 -24.5 -24.8 -21.8 -22.2 -22.8 -22.7 -23.6

2 -27.5 -26.9 -25.3 -23.1 -22.3 -28.7 -25.9 -23.6 -20.6 -21.2

3 -34.5 -34.0 -34.6 -34.4 -34.8 -34.2 -34.0 -33.3 -32.4 -34.8

Ср. мес. -29.0 -28.5 -28.4 -27.6 -27.5 -28.2 -27.6 -26.8 -25.5 -26.8

II 2006 1 -16.0 -15.9 -15.8 -15.4 -15.5 -17.6 -17.1 -15.5 -14.0 -14.9

2 -17.3 -17.0 -18.2 -18.3 -18.6 -14.6 -14.4 -16.7 -15.9 -16.8

3 -16.9 -16.0 -17.7 -18.2 -18.8 -16.1 -16.9 -16.5 -15.5 -17.2

Ср. мес. -16.7 -16.3 -17.2 -17.2 -17.5 -16.1 -16.1 -16.2 -15.1 -16.2

Таблица 4 Абсолютный минимум температуры воздуха в оС в январе 2006 г.

Метеостанция Прежний абсолютный минимум Новый абсолютный минимум Дата Разность температур

Карасук -45.6оС в 1969 -46.5 25 января 0.9

Квашнино -44.9оС в 1969 -45.0 25 января 0.1

Усть-Тарка -49.1 оС в 2001 -49.9 24 января 0.8

Чаны -47.1 оС в 2001 -48.1 24 января 1.0

Таким образом, погода 2005-2006 гг. считалась и более холодной. Волны холода были обусловлены системой меридиональной циркуляции, когда глубокий высотный циклон распространился до пятиметрового слоя тропосферы над Сибирью и сохранился в течение месяца.

Экстремально холодной была погода и в январе 2010 года. Своеобразие холодной погоды в этот год заключалось в том, что резких понижений температуры до абсолютного минимума как в зиму 2005-2006 года, в январе 2010 не наблюдалось. Но в то же время весь месяц температура воздуха держалась в пределах от -28 до - 32 -34 0С, и в итоге январь 2010 года по сообщению Новосибирского Гидрометцентра был градуирован как самый холодный в сравнении с январями других лет на протяжении последнего 70летнего периода

Наблюдениями гидрометсети отмечены холодные зимы в годы: 1919/1920, 1929/1930. 1940/1941, 1966/1967, 1968/1969, 1999/2000, 2005/2006 и, наконец, 2009/2010 гг. Внимательный анализ повторяемости холодных зим приводит к выводу, что по большей части периоды низких температур падают на конец каждого десятилетия.

Экологические последствия холодных зим очень велики и как правило предельно пагубны. Например, морозный период января 2006 года был настолько сильным и неожиданным, что ежедневные донесения об ущербе и жертвах напоминали фронтовые сводки: перерасход топлива в котельных, обрыв линий электропередач, сбои в работе железнодорожного транспорта, прекращение движения автобусов, обморожения людей, переохлаждения животных, аварии на дорогах, замерзания с летальным исходом.

Климат чаще других компонентов природы создаёт условия лимитирующего фактора. Одним из таковых являются холодные зимы, которые определяют экстремальные условия обитания людей. Изучение повторяемости холодных зим за длинный ряд лет и выявление системы в этом процессе помогут с большей долей вероятности производить предсказания, а это, безусловно, окажет положительное воздействие для проведения своевременной защиты от грозного явления природы - студеных зим.

© Л.В. Воронина, Е.Б. Руденских, 2010