20 января 2019, воскресенье
СЕЙЧАС В ПЕТЕРБУРГЕ
-3.4 °C
Ветер: западный
Скорость ветра: 1-2 м/с
Давление: 747,7 мм рт.ст.
Влажность: 88%
по данным м/с Санкт-Петербург за 20.01.2019 13 МСК

Режим увлажнения в Санкт-Петербурге

Осадки

Объективно оценить, как изменился режим увлажнения в Санкт-Петербурге в последние годы, поможет анализ данных о годовом и сезонном количестве выпавших осадков на двух временных отрезках: за весь период инструментальных наблюдений с 1881 по 2013 годы и за последние тридцать лет с 1983 по 2012 годы. Анализ производится по данным метеостанции «Санкт-Петербург», расположенной в Петроградском районе города.

В настоящее время по рекомендации ВМО для практического использования приняты нормы, рассчитанные за период с 1961 по 1990 годы. Исходя из этих данных, в Санкт-Петербурге в  среднем выпадает 636 мм осадков  за год.

Годовые и сезонные суммы осадков. Долгосрочные тенденции

Выпадение осадков в Санкт-Петербурге определяется главным образом интенсивностью циклонической деятельности.

Анализ имеющихся данных об осадках (с 1881 года) позволяет говорить о заметных изменениях режима увлажнения на этом временном промежутке. Вызваны эти изменения, по-видимому, не только сменой циркуляционных процессов в атмосфере, но и антропогенными факторами.

На рисунке представлены десятилетние суммы осадков за весь имеющийся ряд наблюдений.

Рис. 1 - Средние за десятилетие годовые суммы осадков за период 1881-2013 гг. по данным м/с «Санкт-Петербург».

На графике тенденция к увеличению годовых сумм осадков просматривается отчетливо. Однако, левая половина графика демонстрирует медленное и весьма незначительное увеличение уровня увлажнения в период 1881-1950 гг. В десятилетие 1951-1960 гг. произошёл скачкообразный рост среднегодового количества выпадающих осадков, и далее,  вплоть до 2013 года – последнего в анализируемом ряду данных – происходило заметное увеличение уровня увлажнения.
Наибольший интерес представляют тенденции последних десятилетий, в которые скорость климатических изменений заметно возросла. На графике 2 представлены средние за десятилетие годовые суммы осадков за период с 1981 по 2013 годы.

Из графика видно, что на фоне повышенного относительно нормы уровня увлажнения «выпадает» десятилетие 1991-2000 гг., в которое отмечался небольшой дефицит увлажнения. Наступившее десятилетие 2011-2020 гг. представлено пока тремя годами (2011-2013 гг.) и, строго говоря, сравнивать среднее количество осадков за этот период с «полными» десятилетиями некорректно. Но в любом случае, самый высокий уровень увлажнения отмечен именно в период 2001-2013 гг.


Рис. 2 - Средние за десятилетие годовые суммы осадков за период 1981-2013 гг. по данным м/с «Санкт-Петербург».

Многолетние средние величины дают лишь общую характеристику климатических изменений, сглаживая резко выраженные отклонения в режиме увлажнения в отдельные годы. Однако, именно эти отклонения и представляют наибольший интерес.

На рисунке 3 представлены графики годовых сумм выпавших осадков по данным м/с «Санкт-Петербург» за период с 1983 по 2012 годы. Синяя линия на графике – значение нормы, коричневая прерывистая линия – линейный тренд, который позволяет объективно оценить долгосрочные тенденции в степени увлажнения на анализируемом временном промежутке. Наклон линии тренда свидетельствует о росте годовых сумм осадков на протяжении тридцатилетнего временного промежутка, а угол наклона линии тренда свидетельствует о скорости этого роста.


Рис. 3 - Годовые суммы выпавших осадков за период с 1983 по 2012 гг. по данным м/с «Санкт-Петербург».

Как видно из графика, максимальное годовое количество осадков было отмечено в 2012 году, второе место в списке самых «мокрых» лет занимает 2003 год.

В большинстве лет этого периода годовые суммы осадков были близкими к норме либо выше нормы. Однако,  на  фоне повышенного относительно нормы уровня увлажнения, отмечались и «провалы»: в 1992, 1996, 1999 годах и отчасти в 2006 и 2007 годах  был заметный дефицит осадков.

В течение года осадки выпадают неравномерно: большая часть их (70%) приходится на тёплый период и только 30% – на холодный. И изменения в уровне увлажнения  на анализируемом временном промежутке в разные сезоны происходили неравномерно.


Рис. 4 - Сезонные суммы осадков за период 1983-2012 гг. по данным м/с «Санкт-Петербург».

Оценить динамику изменения сезонных сумм осадков за последние 30 лет позволят линии трендов, представленные на графике прерывистыми линиями разных цветов. Наибольший угол подъёма имеет красная прерывистая линия – линия тренда суммы осадков за летний сезон, что отражает заметную тенденцию к увеличению летних осадков. В месяцы переходных сезонов (весной и осенью) рост количества выпадающих осадков также просматривается довольно отчётливо (коричневая и зелёная прерывистые кривые), но увеличение не столь значительно, как летом. Минимальный угол подъёма имеет синяя кривая, что свидетельствует о том, что в зимний сезон увеличение количества осадков хотя  и происходит, но весьма незначительное.

Годовое и сезонное число дней с осадками

Годовое число дней с осадками от года к году меняется в широких пределах. На рисунке 5 представлен график годового числа дней с осадками за период 1900-2013 гг. Как видно из графика, максимальное число дней с осадками наблюдалось в 1922 году – 234 дня. Однако, при самом большом числе дней с осадками, по  годовой сумме осадков 1922 год занимает лишь 15-18 место в списке самых «мокрых» лет с 1900 года.

Минимальное число дней с осадками было зафиксировано в 1944 году – 148 дней. По годовой сумме осадков этот год стал четвёртым в списке самых сухих лет.


Рис. 5 - Годовое число дней с осадками в Санкт-Петербурге за период 1900-2013 гг.

Наклон линии линейного тренда, представленной на графике, свидетельствует об уменьшении числа дней с осадками на данном временном промежутке, а угол наклона позволяет говорить о том, что это уменьшение является довольно заметным.

Разнонаправленность линий тренда годовых сумм осадков (заметное увеличение) и годового числа дней с осадками (заметное уменьшение)  может свидетельствовать об увеличении интенсивности осадков. Но это предположение требует привлечения   более широкого спектра данных об осадках и дополнительного анализа.

Интересно, что на тридцатилетнем временном промежутке (1983-2013 гг.) картина выглядит иначе. На рисунке 6 представлен график хода годового количества дней с осадками за период с 1983 по 2013 годы и линии линейного и полиномиального трендов.

Рис. 6 - Годовое число дней с осадками в Санкт-Петербурге за период  1983-2012 гг. Линейный и полиномиальный тренды.

Ход кривой годового количества дней с осадками имеет «просадку» в 1990-2000 гг., что соответствует периоду с дефицитом осадков (рисунок 2). То есть в период с 1991 по 2000 годы не только годовые суммы осадков, но и число дней с осадками были минимальными за последнее тридцатилетие. А затем вновь начался рост того и другого параметров, причём, этот рост выражен довольно отчётливо. Полиноминальный тренд (красная прерывистая линия), который более точно аппроксимирует кривую хода числа дней с осадками, наглядно это показывает.

Линейный тренд показывает небольшое увеличение числа дней с осадками за анализируемый период в целом. То есть, общая тенденция тридцатилетия – увеличение числа дней с осадками, но на неё накладываются колебания более мелкого масштаба.

Сезонные графики числа дней с осадками за период 1983-2012 гг. (рисунок 7) отражают разницу в динамике происходящих изменений в разные сезоны. Линии линейных трендов позволяют говорить о том, что рост числа дней с осадками заметен и хорошо выражен в весенний и зимний сезоны (зелёная и синяя прерывистые линии). В летний и осенний сезоны рост числа дней с осадками практически отсутствует или весьма незначителен (красная и коричневая прерывистые линии практически параллельны оси абсцисс.


Рис. 7 - Число дней с осадками в разные сезоны в Санкт-Петербурге за период 1983-2012 гг. Линейные тренды.

Максимальное суточное количество осадков по годам и сезонам

Осадки, отличаясь большой изменчивостью во времени и пространстве, крайне неравномерно выпадают и в течение месяца. Максимальное количество осадков, которое может выпасть за сутки, или суточный максимум, имеет большое практическое значение для решения многих хозяйственных задач.

Однако, надо понимать, что суточный максимум отражает всего лишь кратковременное состояние режима увлажнения и в большей степени относится к такой изменчивой в пространстве и во времени характеристике, как ливни. Даже в пределах города при одной и той же синоптической ситуации поле ливневых осадков оказывается очень неоднородным.

Оценить динамику изменения в течение периода 1900-2013 гг. максимального суточного количества осадков позволят графики на рисунке 8.

На графике выделяется несколько пиков, отражающих случаи, когда суточная сумма осадков многократного превышала  средние многолетние характеристики данного параметра. Максимальное суточное количество осадков было зафиксировано в августе 1947 года и составило 75,7 мм. Второе по величине значение – 74,8 мм отмечено также в августе, в 1935 году. Но в августе самая высокая норма осадков (81 мм), поэтому в относительном выражении эти максимальные суточные значения выпавших осадков не достигают месячной нормы. А вот майский 1916 года дождь, когда за сутки выпало 56,1 мм осадков, стал рекордным в относительном выражении: майская месячная норма осадков составляет в Саект-Петербурге всего 38 мм, и таким образом, в мае 1916 года за сутки выпало 148% от месячной нормы. Это рекордное суточное количество осадков относительно месячной нормы.


Рис. 8 - Максимальное за год суточное количество осадков в Санкт-Петербурге за период 1900 по 2013 гг.

Период с 1948 по 1987 год  выделяется тем, что в течение сорока лет максимальное суточное количество осадков не превышает 40 мм. В последующий период, с 1988 до 2005 года, дожди с количеством выпавших за сутки осадков 40 и более мм, случаются каждый второй год. Такую периодичность в распределении максимального за год суточного количества осадков хорошо отражает линия полиномиального тренда (красная прерывистая линия). Линейный тренд показывает незначительное увеличение максимального суточного количества осадков, хотя из графика очевидно, что возрастает не абсолютная его величина, а частота повторения случаев сильных ливней.


Рис. 9 - Максимальное за год суточное количество осадков в Санкт-Петербурге за период с 1983 по 2012 гг.

Линейный тренд на временном отрезке 1983-2012 гг. показывает небольшое уменьшение максимального за год суточного количества осадков (чёрная прерывистая линия). Хотя на этот период приходится третий по ранжиру дождь – в июле 2002 года максимальное суточное количество осадков составило 69 мм.


Рис.10 - Максимальное суточное количество осадков в разные сезоны за период 1983-2012 гг.

В разные сезоны изменение величины максимальных суточных количеств осадков происходит по-разному. В зимний и весенний сезоны динамики практически не отмечается: максимальные за сезон значения суточных максимумов осадков самые низкие в году и почти не меняются на временном промежутке 1983-2012 гг. (синяя и зелёная прерывистые линии практически параллельны оси абсцисс). В осенний сезон величина максимального суточного количества осадков слегка возрастает, а в летний сезон, наоборот, заметно падает. Особенно заметно на графике уменьшение максимального за летний сезон суточного количества осадков в период с2005 по 2011 годы. Насколько долгосрочной окажется эта тенденция – сказать трудно.

Выводы

Анализ данных ежедневных, месячных, сезонных и годовых сумм осадков, а также сезонного и годового числа дней с осадками показал, что долгосрочные климатические изменения просматриваются на этих рядах данных довольно отчётливо.

В большинстве случаев изменения в распределении указанных характеристик имеют не линейный, а волновой характер, испытывая периоды спадов и подъёмов.

Характер и динамика изменений рассматриваемых характеристик в каждом из сезонов имеют свои особенности.

В зимний сезон изменения всех указанных параметров сглажены, амплитуда их колебания минимальна. В зимний сезон на временном отрезке 1983-2012 гг. увеличение количества осадков хотя и происходит, но весьма незначительное,  максимальные за сезон значения суточных максимумов осадков самые низкие в году и почти не меняются в течение указанного временного промежутка, и только рост числа дней с осадками заметен и хорошо выражен.

Весной рост количества выпадающих осадков просматривается довольно отчётливо, но увеличение не столь значительно, как летом. Динамики в изменении на временном промежутке 1983-2012 гг. максимальных за сезон значений суточных максимумов осадков практически не отмечается. Рост числа дней с осадками в весенний сезон заметен и хорошо выражен.

В летний сезон изменения в характере режима увлажнения наиболее ощутимы. Суммы осадков за летний сезон имеют заметную тенденцию к увеличению на временном отрезке последнего тридцатилетия, величина максимального суточного количества осадков в летний сезон, наоборот, заметно падает и только рост числа дней с осадками летом практически отсутствует.

В осенний сезон увеличение количества выпадающих осадков просматривается довольно отчётливо, но рост не столь значителен, как в летние месяцы. Рост числа дней с осадками практически отсутствует, а вот величина максимального суточного количества осадков  в осенний сезон слегка возрастает.



03-09-2014
Copyright (c) 2007-2019 ФГБУ
Северо-Западное УГМС.
Все права защищены.
При использовании всех размещенных на сайте материалов ссылка обязательна. Представленная информация предназначена исключительно для личного пользования и не может использоваться в коммерческих целях, для планирования мероприятий, реализация которых связана с риском материальнvх потерь или человеческих жертв. Для получения официальных данных обращайтесь в группу бухгалтерии по работе с заказчиками.