Макроциркуляционные условия атмосферных засух на юге Урала и Западной Сибири в XX начале XXI вв

Литвинова О.С., Гуляева Н.В. Макроциркуляционные условия атмосферных засух на юге Урала и Западной Сибири в XX начале XXI вв. // Электронный научно-методический журнал Омского ГАУ. - 2017. -№1 (8) январь -март. - URL http://e-joumal.omgau.rU/index.php/2017/1/35-statya-2017-1/740-00270. - ISSN 2413-4066

УДК 631.559

Литвинова Ольга Сергеевна

Кандидат географических наук, доцент;

ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный педагогический университет», Новосибирск olg.litwino2011@yandex.ru

Гуляева Нина Васильевна

Кандидат географических наук, профессор

ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный педагогический университет», Новосибирск gulyaeva_06@mail.ru

Макроциркуляционные условия атмосферных засух на юге Урала и Западной Сибири в XX начале XXI вв.

Аннотация. Формирование атмосферных засух разной степени интенсивности обусловлено аномалиями температуры воздуха и дефицитом осадков в период вегетации, и в предшествующий осенне-зимний период, особенностями атмосферной циркуляции во взаимодействии с подстилающей поверхностью. В работе изучена пространственно-временная структура атмосферных засух, и установлено влияние форм атмосферной циркуляции Г.Я. Вангенгейма - А.А. Гирса на формирование засух в ХХ - начале XXI вв. Исследование повторяемости форм циркуляции W, Е, С над рассматриваемой территорией проводилось в первом естественном синоптическом районе (450 з.д. - 950 в.д.) северного полушария за период 19502010 гг. Чаще атмосферные засухи наблюдались в июне на западе региона (Челябинск, Курган). Восточнее увеличивается повторяемость весенних засух (Новосибирская область, Алтайский край). Формирование атмосферной засухи возможно в любом месяце и может продолжаться с мая по сентябрь. В работе проведен корреляционный анализ между атмосферной засухой средней и сильной степени интенсивности и формами циркуляции Г.Я. Вангенгейма - А.А. Гирса. Значимые коэффициенты корреляции выявлены лишь в отдельные месяцы, тем не менее, вклад этих месяцев в климатический режим может быть существенным. Наиболее тесная связь формирования атмосферных засух средней и сильной степени интенсивности на Южном Урале отмечается при развитии атмосферных процессов форм С, С+Е; на юге Западной Сибири - форм W и С.

Ключевые слова: Южный Урал, Западная Сибирь, индекс атмосферного увлажнения, атмосферная засуха, классификация атмосферных процессов Г.Я. Вангенгейма - А.А. Гирса.

Введение

Внимание ученых всего мира привлекает растущая повторяемость аномальных природных явлений, в том числе климатических: атмосферных засух, избыточного увлажнения, ураганов, смерчей, небывалой жары, выпадение снега летом, как это было, например, 13 июля 2014 г. в Челябинской области.

Как отмечается в оценочном докладе об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации, наблюдаемые и ожидаемые изменения климата, могут увеличить вероятность экстремальных гидрометеорологических явлений, в том числе засух, наводнений, усиление пожароопасности в лесах, которые могут вызвать значительные негативные последствия для населения и хозяйственной деятельности и природных комплексов [1].

Исследуемый регион охватывает территорию Челябинской, Курганской, Омской, Новосибирской областей и Алтайского края. Климат региона характеризуется континентально-стью, что в значительной степени обусловлено особенностями атмосферной циркуляции: вторжениями как холодных арктических, так и прогретых континентальных воздушных масс (близких по своим свойствам к тропическим воздушным массам).

Особенностью климата вегетационного периода XX начала XXI вв. на юге Урала и Западной Сибири является значительная межгодовая изменчивость атмосферного увлажнения. Особенно большой ущерб сельскому хозяйству наносят засухи, обусловленные аномалиями температуры воздуха и дефицитом осадков, как в период вегетации, так и в предшествующий осенне-зимний период.

Под засухой понимают комплекс метеорологических и биологических явлений, обусловленных длительным и значительным недостатком осадков при высокой температуре воздуха в вегетационный период, когда за счет испарения с поверхности почвы и транспира-ции, исчерпываются запасы влаги в почве и создаются неблагоприятные условия для произрастания сельскохозяйственных культур [2]. Повреждение и гибель растений происходит вследствие большого несоответствия потребности во влаге и поступления ее из почвы при повышенном термическом режиме.

Тепло и влага считаются основными факторами продуктивности сельскохозяйственных культур [3]. Для описания условий тепло-влагообеспеченности и оценки засух применяются комплексные показатели. В данном исследовании использовался индекс атмосферного увлажнения Si [2]:

где: ДТ и ДОС - аномалии (отклонения от нормы) средних месячных температур и среднемесячного количества атмосферных осадков соответственно; о^ и сгос - их средне-квадратические отклонения.

Индекс Si - одна из важных климатических характеристик. Его значения формируются под влиянием крупномасштабной атмосферной циркуляции во взаимодействии с подстилающей поверхностью.

Величина Si за весенне-летний период во многом определяет уровень урожайности сельскохозяйственных культур, экстремальные значения Si соответствуют аномалиям урожайности.

Основные задачи исследования: установить макроциркуляционные условия формирования атмосферных засух, изучить пространственно-временную структуру и продолжить каталог засух Н.В. Гуляевой, выявить роль осеннее-зимнего увлажнения в формировании засух.

Исходные данные и методика анализа

Для выявления атмосферных засух использованы длиннорядные данные многолетних наблюдений метеорологических станций: Челябинск, Курган, Омск, Барабинск и Родино за 1950-2012 гг. Западно-Сибирского УГМС, ВНИИГМИ-МЦд.

При выявлении степени атмосферного увлажнения используется следующие градации значений индекса атмосферного увлажнения: Si > 2 - сильно-засушливые условия (засуха); 1< Si < 2 - засушливые условия; -1 < Si < 1 - нормальные условия увлажнения; -2 < Si < -1 - влажные условия; Si < -2 - избыточное увлажнение. Засушливые условия могут приносить ощутимый ущерб в сельском хозяйстве. При оценке засух использованы следующие критерии: слабая за-

суха (81 = 1,1-2,0); средняя засуха (81 = 2,1-3,0); сильная засуха (81 = > 3,1). В исследовании под термином засуха понимаются атмосферные засухи любой степени интенсивности (т.е. Si > 1).

Тенденции многолетних изменений индекса атмосферного увлажнения Si определялись стандартным способом - путем расчета линейных трендов.

Исследование повторяемости (в днях) форм циркуляции W, Е, С над рассматриваемой территорией проводилось за период 1950-2010 гг.

Повторяемость индекса атмосферного увлажнения в мае-сентябре Годовое количество атмосферных осадков в исследуемом регионе изменяется от 310 мм (Родино) до 440 мм (Челябинск). Характерен континентальный тип годового хода осадков, максимум приходится на теплый период, когда выпадает в среднем 75 % годовой суммы осадков. В теплый период максимум приходится на летние месяцы. Максимальное количество осадков выпадает в июле (40 - 86 мм), за июнь-август выпадает 46-50% годовой нормы. Наименьшее в году количество осадков выпадает в феврале и марте. Осенью осадков выпадает больше, чем весной [4].

Повторяемость атмосферного увлажнения Si разных градаций представлена в таблице 1. Вегетационный период 1950-2012 гг. характеризовался значительной изменчивостью атмосферного увлажнения. Примерно в половине случаев отмечаются нормальные условия увлажнения [5]. Чаще атмосферные засухи наблюдались в июне на западе региона (Челябинск, Курган). Восточнее увеличивается повторяемость весенних засух (Новосибирская область, Алтайский край). Формирование атмосферной засухи возможно в любом месяце и может продолжаться с мая по сентябрь.

Таблица 1

Повторяемость Si (%) в отдельные месяцы вегетационного периода (май-сентябрь) 1950-2012 гг. в лесостепной и степной зонах Южного Урала и Западной Сибири [4]

Градация V VI VII VIII IX

г. Челябинск

81 > 2 9 19 6 13 13

1< 81 < 2 23 9 19 19 23

-1 < 81 < 1 45 47 56 45 36

-2 < 81 < -1 13 10 13 15 15

81 < -2 11 15 6 8 13

г. Курган

81 > 2 16 20 14 14 9

1< 81 < 2 20 20 20 16 18

-1 < 81 < 1 39 38 43 41 43

-2 < 81 < -1 20 11 16 16 16

81 < -2 5 11 7 12 14

г. Омск

81 > 2 11 11 13 11 7

1< 81 < 2 16 18 14 13 20

-1 < 81 < 1 50 45 46 55 47

-2 < 81 < -1 14 14 18 14 12

81 < -2 9 12 9 7 14

г. Барабинск

81 > 2 21 16 14 16 14

1< 81 < 2 16 16 21 11 16

-1 < 81 < 1 41 45 44 48 50

-2 < 81 < -1 14 15 11 17 6

81 < -2 8 8 10 8 14

с. Родино

81 > 2 11 8 6 11 5

1< 81 < 2 21 17 22 21 17

-1 < 81 < 1 37 51 49 38 51

-2 < 81 < -1 22 14 10 13 17

81 < -2 9 10 13 17 10

Поскольку наибольшее влияние на функционирование природных комплексов, в том числе и на урожайность сельскохозяйственных культур оказывает недостаточное атмосферное увлажнение, был проведен анализ атмосферных засух ^ = > 2,0) средней и сильной степени интенсивности (табл.2).

По ареалу можно выделить засухи обширные, охватывающие 75% и более площади региона и локальные. В большинстве случаев обширные засухи наблюдались в мае и июне -1952, 1955, 1965, 1976, 1980, 1991, 1994, 1997, 1998, 1999, 2001, 2004, 2006 гг. В 30% случаев обширные засухи были продолжительностью два месяца. В 1965, 1997, 1998, 1999, 2001, 2003 гг. наблюдались трехмесячные засухи. При рассмотрении десятилетий наблюдается чередование периодов с повышенным и пониженным числом Si > 2,1. Если сравнивать самое засушливое десятилетие 1951-60 гг. и последнее десятилетие ХХ века, то повторяемость засух не превысила частоты появления Si > 2,1 в 1951-60 гг. Обширные и длительные засухи отмечались в основном в конце 1991-2000 гг. и в начале 2000-2010 гг.

Таблица 2

Число атмосферных засух средней и сильной степени интенсивности на юге Урала и Запад-

ной Сибири в мае-сентябре 1950-2012 гг.

Месяц Челябинск Курган Омск Барабинск Родино

+ * I + * I + * I + * I + * I

V 2 1 3 5 3 8 10 8 18 11 4 15 6 1 7

VI 5 4 9 10 1 11 6 8 14 5 5 10 5 0 5

VII 2 1 3 6 1 7 4 9 13 6 3 9 4 0 4

УШ 3 3 6 7 2 9 2 7 9 8 2 10 7 0 7

IX 2 4 6 4 0 4 3 6 9 8 1 9 2 1 3

У-1Х 15 12 27 32 7 39 25 38 63 38 15 53 24 2 26

Примечание: «+» - средняя; «*» - сильная

Повторяемость атмосферных засух средней и сильной степени интенсивности ^ > 2) в вегетационный период возрастает с запада на восток, за исключением Алтайского края (Ро-дино). Для западных районов Западной Сибири (Омск, Барабинск) характерны весенние засухи. Для всего региона характерны летние засухи, повторяемость которых также увеличивается с запада на восток.

За исследуемый период атмосферные засухи сильной степени интенсивности ^ > 3) чаще наблюдались в западных районах Западной Сибири (Омск - 38 случаев) и совершенно не характерны для Алтайского края (Родино - 2 случая). На Южном Урале (Челябинск) засухи сильной интенсивности чаще наблюдались в июне, августе и сентябре.

Таким образом, формирование атмосферной засухи в регионе возможно в любом месяце вегетационного периода и может продолжаться с мая по сентябрь. Как показали исследования [3] наибольшее влияние на урожайность сельскохозяйственных культур, выращиваемых в регионе, оказывают атмосферные засухи в мае - начале июня.

Наибольшее влияние на урожайность сельскохозяйственных культур оказывают атмосферные засухи в мае - начале июня. Так, например, засуха 2010 г. охватила 42 субъекта Российской Федерации, в том числе и Уральский федеральный округ (Челябинскую и Курганскую области) [6]. Отклонение температуры воздуха от нормы в Уральском федеральном округе в мае-июне составило 3,6-5,6° С, атмосферных осадков выпало менее 40% от нормы. Гибель сельскохозяйственных культур произошла на площади более 13 млн 300 тыс га, что составляет около 30 % от площади посевов в этих субъектах. Средняя урожайность яровых (пшеницы и ячменя), которые пострадали в наибольшей степени среди сельскохозяйственных культур, не превышала 6,0 ц/га.

Установлено, что определенный вклад в формирование засух вносит атмосферное увлажнение осенне-зимнего периода. Дефицит осадков в осенне-зимнем периоде способствовал формированию засух в 1936, 1938, 1972 и 2010 гг. на территории ЕТР [7]. Для исследуемой территории характерны значительные колебания увлажнения в осеннее-зимний пе-

риод [8]. Так, например, самые малоснежные зимы на юге Западной Сибири формировались в 1947-1948, 1951-1952, 1966-1967, 1967-1968 гг. Запасы воды в снеге в указанные годы не превышали 50 % средней многолетней величины. Меньше всего осадков в осенний период выпало в 1951, 1996, 1997 гг.

Проведенные исследования показали, что в исследуемом регионе определенный вклад в развитии засух средней и сильной степени интенсивности вносит осенне-зимнее увлажнение.

В Кургане атмосферная засуха в мае формировалась в 5-ти случаях при дефиците атмосферных осадков в октябре (ДХ <80 %); в Омске - в 10-ти случаях в сентябре (табл.3). Наиболее тесные связи в Барабинске получены между засухой в июне и отклонениями осадков в декабре. Было установлено, что чем больше дефицит осадков в декабре, тем чаще формируются условия для атмосферной засухи средней и сильной степени интенсивности (коэффициент корреляции между засухой и отклонениями атмосферных осадков в декабре составляет г=-0,89). В Родино наиболее тесные связи выявлены между засухой в мае и дефицитом осадков в октябре.

Таблица 3

Предшествующие условия тепло- и влагообеспеченности атмосферных засух средней и

сильной степени интенсивности

Месяц Год ДХк/% Д^ ДХx/% Дtx ДХн ДХк^! ДХж

Курган

Май 1952 -10/72 2 -11/66 -0,8 -16 -37 -1

1955 12/133 1,7 -15/53 2,8 3 0 -8

1957 27/175 -4 9/128 1,8 11 47 14

1959 24/167 -4,1 21/166 1,2 20 65 6

1965 -3/92 0,1 -13/59 -0,9 14 -2 4

1980 3/108 1,2 -3/91 -0,7 -16 -16 19

1991 28/178 -0,2 7/122 0,3 16 51 -2

2000 6/117 0 11/134 0 -3 14 0

2003 -14/61 1,3 -3/91 1,2 13 -4 -5

Омск

Май 1952 -26/16 3,3 -5/83 -0,9 -21 -52 -10

1955 -8/74 0,6 -1/97 2,3 5 -4 -15

1957 -13/58 -2,7 6/120 2 -17 -24 -13

1959 14/145 -3,2 5/117 0,9 -1 18 -8

1961 0/100 0 -6/80 -1,5 -3 -9 1

1962 -18/42 -0,1 1/103 -5,1 -18 -35 -8

1964 18/158 -1,3 7/123 2 17 42 -2

1965 -22/29 0,5 -8/73 -2,1 -8 -38 -7

1967 -16/48 4 11/137 -1,9 9 4 -14

1968 -5/84 -2 -3/90 3,3 -24 -32 -12

1977 12/139 -0,3 0/100 -6,3 -13 -1 -13

1980 -8/74 1,4 64/313 0,4 -4 52 19

1991 -6/81 0,1 7/123 0,7 10 11 -2

1997 0/100 -2,4 -9/70 -1 -18 -27 16

1999 43/239 -2 8/127 2,3 15 66 14

2001 -22/29 0 9/130 -1,2 -6 -19 32

2003 -10/68 1,6 6/120 0,9 58 54 -1

2004 -17/45 1,3 -10/67 2 1 -26 5

Барабинск

Май 1951 27/180 1,3 -18/46 -0,3 -20 -12 -7

1952 -27/20 3,3 -15/57 -0,9 -17 -60 -11

1955 -8/75 0,6 -7/78 2,3 -3 -20 -20

1956 -8/75 -1,5 -7/78 1,5 -3 -20 -20

1961 0/100 0 -5/85 -1,5 9 3 7

1965 23/167 0,5 -3/92 -2,1 0 19 -2

1980 -10/71 1,4 21/162 0,4 -3 7 5

1982 -23/32 0,8 -13/62 1,5 -8 -45 -19

1991 -4/88 0,1 5/115 0,7 8 8 5

1992 35/203 2,3 -25/26 4,1 2 11 8

1994 52/253 -2,5 -11/68 1,4 -14 26 7

1997 24/171 -2,4 -3/91 -1 -20 0 1

1999 25/174 -2 4/112 2,3 1 29 11

2001 -4/88 0 -2/94 -1,2 -7 -14 22

2003 -20/41 1,6 -4/88 0,9 43 18 -4

Июнь 1955 -8/75 0,6 -7/78 2,3 -3 -20 -20

1965 23/167 0,5 -3/92 -2,1 0 19 -2

1976 -14/59 0,6 9/126 -1,1 0 -6 -10

1981 -10/71 0,9 -18/47 1,3 7 -22 -3

1982 -23/32 0,8 -13/62 1,5 -8 -45 4

1990 -19/44 -1 22/165 1,5 -13 -11 17

1994 52/253 -2,5 -11/68 1,4 -14 26 7

2003 -20/41 1,6 -4/88 0,9 43 18 -4

2006 0/100 0,8 -25/26 3,3 -9 -35 -16

Родино

Май 1955 38/245 0,7 -15/49 0,8 13,0 35,8 -15,7

1965 6/123 -0,1 3/110 -2,1 -6,4 2,4 6,6

1974 -4/87 0,7 2/108 -0,8 6,5 4,3 -3,6

1999 2/107 -1,0 -7/76 2,1 -6,0 -11,0 -1,0

2000 -14/46 -0,2 -24/18 3,2 11,2 -26,8 -8,6

2001 1/104 0,9 10/135 -2,7 6,1 16,7 18,5

2004 27/204 0,5 -12/59 0,5 -2,0 13,0 6,0

Примечание: AXk/% - отклонение атмосферных осадков от нормы в сентябре (в числителе - мм, в знаменателе - %), ДХх/% - отклонение атмосферных осадков от нормы в октябре (в числителе - мм, в знаменателе - %), AXXi - отклонение атмосферных осадков от нормы в ноябре в мм, AXix-xi - отклонение атмосферных осадков от нормы за сентябрь - ноябрь в мм, AXXII - отклонение атмосферных осадков от нормы в декабре в мм, AtIX - отклонение средней температуры воздуха в сентябре от нормы в °С, AtX - отклонение средней температуры воздуха в октябре от нормы в °С.

Тенденции многолетних изменений индекса атмосферного увлажнения Si определялись стандартным способом - путем расчета линейных трендов (рис.1), и анализа коэффициента уравнения линейного тренда. Тренд - это выраженная направленность тенденции изменений показателей временного ряда. Уравнение линейного тренда индекса атмосферного увлажнения имеет вид

X

где X(t) - линейная временная функция, описывающая «среднее поведение» многолетнего ряда наблюдений (индекса атмосферного увлажнения); ax - коэффициент тренда, характеризующий изменение индекса атмосферного увлажнения за единицу времени (в нашем случае - за год); t - время (годы наблюдений); bx - свободный член уравнения регрессии.

Положительная величина ax отражает увеличение индекса атмосферного увлажнения в рассматриваемом периоде, отрицательная - их уменьшение. Обычно предполагается, что тренд линеен и его график - прямая линия (рис. 1).

Уровень значимости (а=0,05) коэффициента корреляции (r) для периодов составляет: 1950-2012 гг=0,25; 1950-1996 гг=0,30; 1950-2005 гг=0,27 [10].

Статистически значимые тенденции изменения индекса атмосферного увлажнения получены для метеостанций Родино (май, август) и Омска (май, сентябрь). В мае и августе за период 1950-2012 гг. выявлены тенденции увеличения повторяемости засух разной степени интенсивности, в сентябре - их уменьшение.

Макроциркуляционные условия атмосферных засух

С целью выявления особенностей формирования атмосферных засух изучалась повторяемость процессов форм атмосферной циркуляции Г.Я. Вангенгейма - А.А. Гирса, в которой все многообразие атмосферных процессов в первом естественном синоптическом районе (450 з.д.-

950 в.д.) северного полушария объединено в три формы циркуляции: западную восточную (Е), меридиональную (С) [11].

Процессы западной формы циркуляции отличаются наличием в тропосфере волн малой амплитуды и смещением барических образований с запада на восток. Осадкообразу-ющие влажные воздушные массы океанического происхождения в теплое время года поступают на территорию рассматриваемого региона в состоянии значительной трансформации. Основные пути движения циклонов проходят между 60-62 параллелями и 70-80 меридианами с юго-запада на северо-восток. В результате юг рассматриваемой территории часто находится в южной половине циклонических барических областей.

VI ¥= 3,0045*- 0,053 К1 = 0,001

» ч- о ПШЬ «а Л'ИчГ^ ' ' а 00 гч из о

1 Впй н/х 3 |ЕЧ с

н 14 14 ^ гч ГЧ

Челябинск - Линейная

VII *=-0 0012*+ 0,1107 2 = 0,0002

н 3 и\ N и! О/тУ 1 Челябинск -Линейна СП о о 3

у =-0,0181x4 0,5613

¡Г^нз' 'а/еу г|гсю Ю|Ег иЩ ф/^»^—

н 3 И Н И И N «

Курган -Линейная

Рисунок 1 - Динамика и линейные тренды индекса атмосферного увлажнения в вегетационном периоде за 1950-2012 гг.

При развитии процессов восточной и меридиональной форм циркуляции в тропосфере образуются стационарные волны большой амплитуды, в результате наблюдается развитие меридиональных составляющих циркуляции. Данная типизация макросиноптических процессов позволяет рассматривать непрерывный ход синоптических условий, она широко используется в практике долгосрочного прогнозирования.

Для рассматриваемого региона установлено, что при процессах формы Е над Уралом развивается антициклональное барическое поле и отмечается дефицит осадков, над Западной Сибирью - циклоническое барическое поле и формируется область избытка осадков. В период активизации процессов формы С над Уралом формируется циклоническое барическое поле, над Западной Сибирью - антициклональное барическое поле.

На юге Западной Сибири в среднем в течение года преобладают процессы формы Е (168 дней). Эта же закономерность характерна как для теплого, так и для холодного периодов (99 и 69 дней соответственно). На основе анализа статистически значимых кусочно-линейных трендов выявлено увеличение повторяемости атмосферных процессов форм циркуляции W и С начиная с 1981 г. [4]. Наиболее тесные статистически значимые связи между формами атмосферной циркуляции и количеством осадков в теплый период отмечаются в Барабинске. Дефицит осадков обусловлен активизацией процессов формы циркуляции W (r=0.77).

Анализ связи условий увлажнения на Южном Урале с макроциркуляционными процессами по Вангенгейму - Гирсу впервые провела М.А. Андреева [12]. Было установлено, что положительные аномалии увлажнения на Южном Урале наблюдаются при активизации процессов формы С, отрицательные - при процессах формы Е. При усилении процессов формы W положительные аномалии увлажнения отмечаются только в Предуралье.

В данной работе проведен корреляционный анализ между формами циркуляции Г.Я. Вангенгейма - А.А. Гирса и значениями Si > 0 по месяцам вегетационного периода.

Статистически значимые связи за период 1950-2012 гг. с повторяемостью атмосферных процессов формы циркуляции отмечаются: в Барабинске с формой W (rv=0.45); с формой С в Кургане (rviii=0.32), Барабинске (rviii=0.30), Омске (rix=0.32) и Родино (rix=0.38); t-статистики в рассмотренных случаях превышают 1.5, что подтверждает статистическую значимость установленных связей.

Атмосферные засухи на Южном Урале формируются при развитии меридиональных форм циркуляции С, и С+Е: в мае несколько преобладают процессы формы Е, в июне-июле -процессы формы С. На юге Западной Сибири в формировании атмосферных засух средней и сильной степени интенсивности определяющую роль играют процессы форм циркуляции W и С (табл. 4). В период атмосферных засух преобладает антициклональный режим погоды.

Таблица 4

Повторяемость форм циркуляции W, Е и С в периоды с атмосферной засухой средней и

сильной степени интенсивности

Метеостанция W W+C W+E C E C+E

Челябинск 4 2 3 6 5 7

Курган 7 2 6 8 8 3

Омск 12 8 4 18 11 9

Барабинск 14 11 3 14 7 2

Родино 9 7 2 4 3 2

В большинстве случаев формирование атмосферных засух на юге Урала и Западной Сибири обусловлено преобладанием меридиональных форм циркуляции (Е и С). При движении на восток в формировании засух наряду с меридиональной формой циркуляции (С) увеличивается роль атмосферных процессов формы W. В период западного переноса (форма W) засухи формировались под влиянием арктических вторжений и расширения на восток Азорского антициклона, при меридиональных формах циркуляции (Е и С) происходит стациони-рование антициклона над Южным Уралом (в основном при форме Е), либо над югом Западной Сибири (при форме С).

Выявленные особенности циркуляции атмосферы и наличие определенных связей форм атмосферной циркуляции Г.Я. Вангенгейма - А.А. Гирса индексом атмосферных засух Д.А. Педя на юге Урала и Западной Сибири можно использовать для понимания и объяснения тенденций современного регионального климата и в прогностических моделях.

Ссылки на источники:

1. Оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации. - М., 2008. - 28 с.

2. Педь Д.А. О показателе засухи и избыточного увлажнения //Труды ГМЦ СССР, 1975. - Вып.156. - С.19-39.

3. Гуляева Н.В, Костюков В.В. О некоторых особенностях изменчивости агроклиматических ресурсов юга Западной Сибири и прилегающих районов Урала //Труды Сиб-НИГМИ, 2000. -Вып. 103. С. 106-114.

4. Литвинова О.С., Гуляева Н.В. Анализ временных рядов осадков Обь-Иртышского междуречья в ХХ - начале XXI вв. // Динамика окружающей среды и глобальные изменения климата. Ханты-Мансийск. Кафедра ЮНЕСКО Югорского государственного университета, 2010. - №1. - С. 38-45.

5. Гуляева Н.В., Литвинова О.С. Пространственно-временная изменчивость атмосферного увлажнения на юго-востоке Западной Сибири в XX начале XXI вв. // Проблемы географии Урала и сопредельных территорий: Материалы III Всеросс. науч. - практ. конф. с международным участием, 20 - 22 мая 2014 г. - Челябинск: «Край Ра», 2014. - С.29-34.

6. Страшная А.И. , Максименкова Т.А., Чуб О.В. Агрометеорологические особенности засухи 2010 года в России по сравнению с засухами прошлых лет // Труды Гидрометеорологического научно-исследовательского центра РФ, 2011. - №345. -171-188.

7. Черенкова Е.А. Анализ особенностей обширных атмосферных засух на юге европейской России //Аридные экосистемы, 2012. - Т.18. - №4 (53). - С. 13-21.

8. Литвинова О.С. Условия формирования и прогнозы весеннего половодья на реках южнотаежного, лесостепного и степного междуречья Оби и Иртыша: автореф. дис. на соиск. ученой степени канд. геогр. наук. - Иркутск, 2011. - С. 5-6.

9. Литвинова О.С. Макроциркуляционные условия формирования малоснежных зим в степи междуречья Оби и Иртыша // Сб. Географическая наука и образование: современные проблемы и перспективы развития. - Новосибирск, 2012. - С. 20-26.

10. Шторм Р. Теория вероятностей. Математическая статистика. Статистический контроль качества. - М.: Мир, 1970. - 344 с.

11. Гирс А.А. Макроциркуляционный метод долгосрочных метеорологических прогнозов. - Л.: Гидрометеоиздат, 1974. - 280 с.

12. Андреева М.А. Многолетние колебания общей увлажненности Урала и их влияние на уровневый режим озер //Сб. работ Свердловской ГМО, 1968. - Вып. 7. - С. 54-62.

Olga Litvinova

Candidate of Geographic Sciences, Associate professor

FSBEI HE Novosibirsk State Pedagogical University, Novosibirsk

Nina Gulyaeva

Candidate of Geographic Sciences, Professor,

FSBEI HE Novosibirsk State Pedagogical University, Novosibirsk

Macro-Circulation Causes of Atmospheric Droughts in the South Urals and Western Siberia in the XX - Early XXI Centuries

Abstract. Air temperature anomalies and a lack of precipitation during the vegetation period caused by the atmospheric circulation trends are believed to result in various intensity droughts. The article deals with the space-time structure of atmospheric droughts to understand the role of the atmospheric circulation forms by Vangengeim-Girs in the development of droughts in the XX - early XXI centuries.

An atmospheric drought may occur in any month and last from May to September. Atmospheric droughts proved to be more frequent in the western part of the area under study (Chelyabinsk, Kurgan). The frequency of spring droughts increased eastwards (Novosibirsk oblast, Altai krai).

The article contains the correlation analysis between average and high intensity droughts and the atmospheric circulation forms by Vangengeim-Girs.

It is believed that the circulation forms C and C+E result in the development of average and high intensity atmospheric droughts in the South Urals whereas the circulation forms W and C cause their formation in the south of Western Siberia.

Keywords: the South Urals, Western Siberia, drought index Si, atmospheric drought, the Vangengeim-Girs classification