Хмао югра температура зимой

География ХМАО

четверг, 6 октября 2011 г.

Климат ХМАО

Территория ХМАО почти целиком располагается в пределах Западно-Сибирской физико-географической страны и лишь на крайнем западе принадлежит к Уральской горной системе. Она расположена в северной части умеренного пояса в его западносибирском континентальном секторе между 58° и 62° с.ш. и 59 и 86° в.д.

По классификации климатов Б.П. Алисова относится к континентальному климату; а по классификации А.А. Григорьева и М.И. Будыко относится к области II З Д – климат влажный с умеренно-теплым летом и умеренно суровой снежной зимой. По гидро-климатическому районированию территория относится к зонам избыточного и весьма избыточного увлажнения и недостаточной теплообеспеченности. По агроклиматическому районированию основная часть отнесена к прохладному и значительно увлажненному району. Сумма температур выше 10°С не превышает 1400 о на юге и 1200 о на севере.

Климат ХМАО, как и всей Западной Сибири, формируется под воздействием Атлантического океана и азиатского материка. Увлажнение почти целиком зависит от влаги, приносимой с Атлантики, влияние же континента выражается в большой повторяемости антициклональной погоды, в интенсивной трансформации воздушных масс летом и зимой.

Наиболее важными факторами формирования климата являются преобладающий в умеренных широтах западный перенос воздушных масс и влияние континента. Взаимодействие этих двух противоположных факторов придаёт циркуляции атмосферы своеобразные черты, выражающиеся например, в очень быстрой изменчивости погоды и более сильным ветрам, по сравнению в Европейской территорией России (ЕТР). В любой сезон года возможны резкие колебания температуры воздуха, не только от месяца к месяцу, но и от суток к суткам и даже в течение суток. Большая повторяемость антициклональной погоды способствует тому, что по числе ясных дней и числу часов солнечного сияния, по количеству поступившей солнечной радиации ХМАО значительно превосходит ЕТР на тех же широтах.

Кроме перечисленных основных факторов на формирование климата округа также влияют следующие факторы:

1. Защищенность территории с запада и востока горами и возвышенностями. При этом теплый и влажный атлантический воздух с запада задерживается протянувшимся в меридиональном направлении Уральским хребтом.

2. Открытость с севера, которая способствует глубокому проникновению в течение всего года холодного арктического воздуха на континент, и открытость с юга, способствующая свободному переносу прогретого континентального умеренного или даже тропического воздуха на север, т.е. свободному воздухообмену и формированию меридиональной циркуляции, вызывающей особенно резкие повышения или понижения температуры воздуха .

3. Особенности рельефа самой Западно-Сибирской низменности, имеющей вогнутое строение с прогибом в центральной части; обилие болот и озёр, широких речных долин, залесенность территории, т.е подстилающая поверхность.

В общих чертах климат ХМАО можно характеризовать как континентальный с быстрой сменой погодных условий, особенно в переходный период – от осени к зиме и от весны к лету, а также в течение суток.

Продолжительность солнечного сияния составляет 1700-1900 часов, превосходит продолжительность его на ЕТР.

Для климата округа характерна суровая и продолжительная зима (25-28 недель) с устойчивым снежным покровом (180-210 и более дней), со средней температурой самого холодного месяца января от –18.2° С (Леуши ) до –24.2° С (Нумто). Наиболее сильные морозы наблюдаются на северо-востоке, в Нижневартовском районе, там практически ежегодно случаются пятидесятиградусные морозы. На станции Варьеган зафиксирована минимальная температура ( -60°С), в Корликах -59°С. Лето короткое (14-15 недель) и сравнительно теплое со средней температурой самого теплого месяца июля от +15.9°С (Березово) до + 18.4°С (Шаим) . Абсолютная максимальная температура достигает +35, +37°С как на севере, так и на юге округа. До середины июня нередки заморозки. Переходные сезоны короткие: осень до 9 недель, весна до 4 недель. Для переходных сезонов характерны поздние весенние и ранние осенние заморозки. Безморозный период короткий (от 65 дней в Сосьве до 116 в Кондинском).

Среднее годовое количество осадков составляет от 460 (Березово) до 620мм (Угут). Большая часть осадков выпадает в теплое время года — в июле 64мм (Березово), 88мм (Угут). Меньше всего во второй половине зимы – в феврале 17мм (Березово), 22мм (Угут). Снежный покров образуется в октябре- начале ноября. Средние даты: Нумто — 11 октября, Леуши — 3 ноября. Сход снежного покрова – в конце апреля – начале мая. Средние даты схода: Леуши -29 апреля, Нумто и Березово -18 мая [5].

Средняя скорость ветра в округе 4-6 м/сек [6]. Самый слабый ветер летом, сильный – зимой, наибольшая средняя скорость — в переходные сезоны. Преобладающее направление ветра – западное и юго- западное. Зимой резко увеличивается доля южных ветров, летом – северных.

В течение года наблюдается в среднем около 15 дней с туманами ( Березово-25 дней, Ларьяк-11). Наиболее часто туманы отмечаются в октябре. Грозовой период продолжается с мая по сентябрь, в среднем происходит 14-25 гроз (Березово-14, Леуши-27). Метели чаще отмечаются на севере ( Нумто-51 день ), реже — на юго-западе ( Леуши -29) [5].

Большая изменчивость погоды и сильные ветра, короткий безморозный период и резкое колебание температуры воздуха делают территорию округа малопригодной для развития земледелия. Кроме того, климат здесь отличает большое разнообразие микроклиматических особенностей. Наиболее холодной частью округа является долина р.Вах в Нижневартовском районе. Сюда чаще проникают вдоль меридионально направленных долин рек Таз и Пур холодные арктические воздушные массы, приобретшие черты континентальности на пространствах Таймыра и Восточной Сибири. В Обско-Иртышском регионе суровость климата усиливается сильными ветрами.

Климат западной горной части округа имеет свои особенности, обусловленные расчлененностью рельефа и резким колебанием высот. Здесь обычно бывает суровая многоснежная зима с частыми метелями, достигающими иногда ураганной силы; короткое дождливое и туманное лето. Как зимой, так и летом преобладают влажные западные ветры. В теплый сезон года вершины гор большую часть времени окутаны облаками, а в конце августа – сентябре вершины водораздельной части хребта уже покрываются снегом. В глубоких лощинах и ущельях зимой наметаются многометровые сугробы.

Суровые климатические условия в высокогорной зоне Урала обусловили широкое развитие многолетнемерзлых грунтов.

Основные климатообразующие факторы

1. Радиационные факторы климата

Солнечная радиация — один из основных климатообразующих факторов. Различают прямую, рассеянную и суммарную солнечную радиацию. Результирующим всех приходящих и уходящих радиационных потоков является радиационный баланс. О световых ресурсах территории позволяет судить продолжительность солнечного сияния [1].

Продолжительность солнечного сияния зависит от географической широты (длины дня), облачности и рельефа. Повторяемость ясных дней в округе больше, чем на тех же широтах европейской части России, соответственно и больше продолжительность солнечного сияния.

Годовая продолжительность солнечного сияния по округу изменяется от 1700 (Брезово) до 1900 (Леуши) часов, в Ханты-Мансийске — 1765 ч., Сургуте 1632 ч. (для сравнения: в Санкт-Петербурге — 1563, Курске -1775, Киеве -1843 , Москве -1597ч.) (рис. 5.1) [6].

Рис. 5.1. Продолжительность солнечного сияния. Год.

В летние месяцы продолжительность дня составляет 16-24 часа, в зимние уменьшается до 5-8 часов. Соответственно, наибольшее число часов солнечного сияния отмечается в июле (275-309), наименьшее в декабре (0-27). Весной число часов солнечного сияния в 2-3 раза больше, чем осенью. Нужно отметить, что на такие изменения сказывается также и увеличение степени покрытия неба облаками, их высота и мощность. Так зимой и осенью, преобладают облака восходящего скольжения (высоко-слоистые, слоисто-дождевые), связанная с прохождением циклонов, а летом — отмечается максимальная повторяемость облаков вертикального развития (кучевых, кучево-дождевых), что увеличивает продолжительность солнечного сияния в этот период. В среднем за год облачность снижает число часов солнечного сияния примерно на 60%. Повторяемость пасмурного неба составляет 55-65% . В июле повторяемость пасмурного неба составляет 50-55%, в заболоченных районах округа из-за уменьшения конвективных токов уменьшается до 45-50% (табл. 5.1) [7].

Продолжительность солнечного сияния по месяцам в часах

Годовое число пасмурных дней по общей облачности изменяется от 130 до 160 дней, наименьшее отмечается на юго- западе ( Шаим –121). Годовое число ясных дней по общей облачности составляет 25-40 дней. Наибольшее число ясных дней отмечается зимой

( декабрь-март) и в июле, наименьшее в октябре и в мае-июне. Годовое число ясных дней по нижней облачности изменяется от 120 до 160, наибольшее число отмечается в районах Предуралья (Сосьва-167) и на востоке округа (Ларьяк-143); наименьшее – по среднему течению Оби ( Сургут-116) и в низовьях Иртыша (Ханты-Мансийск -124) [6].

В течение всего года продолжительность солнечного сияния в дополуденные часы больше, чем в послеполуденные. В отдельные годы число часов солнечного сияния может значительно отличаться от средних значений. Например, в Ханты-Мансийске в 1986 году продолжительность солнечного сияния составила 1459,8 ч. (на 14% ниже многолетней), а в 1989г.-2090,4ч. ( на 23% выше многолетней).

Суммарная радиация. Для практических целей важно знать суммарную радиацию, т.е. сумму прямой и рассеянной радиации. Состав её меняется в зависимости от облачности, высоты солнца, прозрачности атмосферы, отражательной способности подстилающей поверхности. С севера на юг среднегодовые величины суммарной радиации возрастают от 3159,2 до 3600 МДж/(м 2 ∙мес) ( таблица 6). В зимние месяцы (декабрь-март) приход суммарной радиации изменяется почти широтно. В марте-апреле на всех широтах суммарная радиация очень интенсивно возрастает, что вызывается быстрым увеличением высоты солнца над горизонтом, значительным увеличением продолжительности дня и небольшой облачностью. Самые большие изменения в величинах суммарной радиации наблюдаются от февраля к марту и от марта к апрелю, что объясняется увеличением высоты солнца и продолжительности дня, а также уменьшением облачности. Наибольших значений суммарная радиация достигает в июне-июле до 615.6 МДж/(м 2 ∙мес). В летнее время развертывается наиболее оживленная циклоническая деятельность и, следовательно, увеличивается нижняя облачность, величины суммарной радиации с мая по август несколько понижены, по сравнению с северными широтами. Так, в Салехарде суммарная радиация в мае равна 599.2 МДж/(м 2 ∙мес), в июне 603.4,в июле 611.7 и в августе 368.7 МДж/(м 2 ∙мес), а в Октябрьском 561.5, 574.0, 569.8, 385.5 МДж/(м 2 ∙мес) соответственно. С августа под влиянием укорачивающегося дня и уменьшения высоты солнца суммарная радиация значительно уменьшается и особенно интенсивно в северных районах территории. Вновь, как и весной, увеличиваются градиенты, которые еще несколько возрастают к сентябрю. В сентябре по сравнению с июнем приход суммарной радиации на большей части территории уменьшается в два раза, на юге в полтора. Максимум месячных сумм суммарной радиации приходится на июнь-июль (Октябрьское –574.0 МДж/(м 2 ∙мес) в июне, Сытомино -615.9 МДж/(м 2 ∙мес) в июле); минимум — на декабрь ( Октябрьское – 8.4 МДж/(м 2 ∙мес) , Сытомино-16.8 МДж/(м 2 ∙мес) ). В отдельные годы в зависимости от облачности общий приход солнечной радиации сильно отличается от средних значений ( в июне-июле 167.5-247.2 МДж/(м 2 ∙мес) ) ( табл. 5.2)

Суммарная радиация, МДж/(м 2 ∙мес)

Соотношение величин прямой и рассеянной радиации не везде одинаково. Величины рассеянной радиации возрастают к районам с увеличенной облачностью, т.е. в основном к северу и северо-западу, а прямой радиации — к юго-востоку по мере уменьшения облачности и увеличения континентальности климата. Доля прямой и рассеянной радиации в суммарной имеют годовой ход. Наименьший вклад прямой радиации отмечается в период с ноября по январь (25-30%), в декабре севернее 62 о 30  прямая солнечная радиация отсутствует. Зимой повсеместно преобладает рассеянная солнечная радиация. Наиболее благоприятны условия для поступления прямой солнечной радиации летом, когда вклад её в суммарную составляет 46-57% [4]. Поглощенная радиация. Поглощенная радиация является той частью приходящей радиации, которая поглощается земной поверхностью. Ее величина зависит от альбедо — отражательной способности подстилающей поверхности, поэтому альбедо изменяется в течение года в зависимости от её состояния. В пределах рассматриваемой территории с октября-ноября по апрель-май, а на крайнем севере с ноября по июнь лежит снег, т. е. подстилающая поверхность обладает одинаковыми свойствами значительную часть года. Благодаря большой отражательной способности снежного покрова в это время поглощается меньше 30% приходящей суммарной радиации. Минимум поглощенной радиации отмечается в ноябре-январе. Весной, когда снег темнеет, величина альбедо уменьшается и наименьшей становится летом. Однако и внутри сезонов альбедо изменяется в зависимости от вида подстилающей поверхности (лес, хвойный и лиственный, трава, вода, песок, чернозем и т. д.). В мае-июне обширные заболоченные районы низменности представляют собой сплошные водные поверхности, что также необходимо учитывать при определении поглощенной радиации в весенний и раннелетний периоды. Резкое увеличение альбедо в октябре (до 45-60%) связано с образованием устойчивого снежного покрова. В сумме за год поверхность отражает 34% приходящей солнечной радиации. Годовые значения поглощенной солнечной радиации составляют в Октябрьском 2095,2 МДж/(м 2 ∙мес), в Сытомино -2292,1 МДж/(м 2 ∙мес).

Степень ослабления солнечной радиации и рассеяние её атмосферой определяется коэффициентом прозрачности, который незначительно уменьшается в летние месяцы и увеличивается в зимние, что связано с содержанием водяного пара и аэрозолей в атмосфере.

Радиационный баланс. Радиационный баланс в соответствии с распределением его основных компонентов изменяется в пределах 1000 — 1200 МДж/(м 2 ∙мес) в год, что составляет 30-32% годового количества суммарной радиации. Зимой на всей территории имеет отрицательные значения, так как приход радиации в это время меньше потерь тепла на излучение (табл. 5.3)

Радиационный баланс подстилающей поверхности ( летом — трава, зимой — снежный покров), МДж/(м 2 ∙мес)

Период с положительным радиационным балансом составляет 6 месяцев с апреля по сентябрь. Максимальные значения отмечаются в июне-июле ( Октябрьское 326,8 МДж/(м 2 ∙мес); Сытомино 339,4 МДж/(м 2 ∙мес)), минимальные в декабре-январе ( 41,9- 50,3 МДж/(м 2 ∙мес)). Значения радиационного баланса резко меняются от апреля к маю и от сентября к октябрю, что обусловлено увеличением поглощенной радиации весной и уменьшением её осенью.

Световой режим местности определяют три источника освещения : первичный- солнце и вторичный-небо, т.е. атмосфера , рассеивающая солнечный свет , и подстилающая поверхность , отражающая падающий на неё свет. Освещенность за счёт солнечных лучей изменяется при восходе и заходе солнца. Наибольшая суммарная освещенность отмечается в июне-июле. Доля рассеянной освещенности в суммарной в летний период составляет 45-60%. В холодное время года суммарная освещенность почти полностью определяется рассеянным светом.

2. Влияние подстилающей поверхности на формирование климата

Роль подстилающей поверхности в формировании климата ХМАО заключается главным образом во влиянии самого континента, внутри которого он расположен, и проявляется по-разному в зависимости от времени года. Влияние континента проявляется в трансформации притекающих с запада атлантических и с севера арктических воздушных масс. Этот процесс с наибольшей силой проявляется в летнее время и заключается в прогревании морского воздуха и дополнительном его увлажнении за счёт повышенного испарения в этот период. Очень отчётливо прослеживается процесс трансформации арктических воздушных масс летом при их продвижении на юг. Влияние континента и длинный полярный день, способствуют тому, что температура воздуха летом достаточно высока. Турбулентные восходящие потоки при прогревании воздуха летом на континенте распространяются на значительную высоту. Процессы конвекции вызывают образование кучевых форм облачности и внутримассовых осадков, отсутствующих в зимнее время. Ночное охлаждение, в особенности в конце лета и начале осени, способствует образованию радиационных туманов в низинных местах. В горных районах большое влияние на температурный режим оказывает характер рельефа и экспозиция склонов, поэтому влияние подстилающей поверхности в этих районах выражается в более многообразных формах по сравнению с равниной.

Зимой территория округа находится под влиянием сибирского антициклона и являются областью формирования континентального воздуха умеренных широт, но в противоположность летнему времени зимняя трансформация заключается в охлаждении и высушивании воздушных масс, притекающих с запада, и в некотором повышении температуры и увлажнении арктического воздуха. В результате охлаждения над снежным покровом воздушные массы приобретают устойчивую стратификацию, препятствующую вертикальному обмену. Поэтому зимой, в отличие от лета, действие подстилающей поверхности (охлаждение над снежным покровом путем излучения) ограничено преимущественно нижним слоем, вследствие чего создается приземная инверсия преимущественно до высоты 0,5-1,0 км, препятствующая перемешиванию.

В зимнее время благодаря устойчивому снежному покрову по всей территории в значительной степени стираются различия в условиях трансформации воздушных масс между отдельными частями территории, равнинными и горными районами. Над сильно охлажденной поверхностью зимой нередки морозные туманы при очень низких температурах.

В переходные сезоны влияние подстилающей поверхности сказывается в резких температурных различиях на севере и юге территории. В то время как на севере еще (или уже) лежит снег, на юге поверхность почвы уже свободна от снега и быстро прогревается (или осенью еще теплая). Такие, контрасты весной приводят к образованию наибольших в году горизонтальных градиентов температуры. Из-за больших запасов снега весеннее повышение температуры воздуха задерживается, вследствие чего период между датой прекращения устойчивых морозов и датой перехода через 0° здесь удлиняется по сравнению не только с более южными, но и с более северными районами, где снега меньше.

На формирование климата, в частности на формировании теплового режима, особенно в теплое время года, сказывается также большая заболоченность территории округа, особенно Среднего Приобья. Наиболее значительно влияние поздней весной и в начале лета, когда разливаются реки и наполняются водой озера и болота. Они образуют огромные сплошные водные пространства, над которыми радиационный баланс увеличивается. Большие площади, залитые водой, замедляют весеннее повышение температуры в этих районах, и влажные почвы даже на более дренированных участках прогреваются медленно.

Влияние Полярного бассейна и Карского моря выражается в ХМАО большой повторяемости арктических вторжений, благодаря чему лето здесь холоднее, чем на ETР.

Большое влияние на формирование климата оказывает рельеф

Вытянутый по меридиану Уральский хребет способствует возникновению волн холода в пределах округа и проникновению их далеко на юг. При движении арктических воздушных масс с Таймыра на запад нередко происходит накопление их перед горным хребтом в его северной части. В результате увеличения барических градиентов наступает прорыв этих холодных воздушных масс к югу. Депрессии, в тылу которых происходит такой прорыв, нередко углубляются вследствие увеличения термических градиентов и ускоряют свое движение на северо-восток.

Повышение местности на правом берегу Енисея в сторону Средне-Сибирского плоскогорья и преобладающие над плоскогорьем зимой области высокого давления нередко вызывают стационирование циклонов, продвигающихся к северо-востоку. В результате на фронтах этих циклонов в зимнее время выпадают обильные осадки, обусловливающие образование максимума снежного покрова на востоке округа (Нижневартовский район до 80см).

Уральские горы также играют большую роль в формировании режима осадков, главным образом в зимнее время, отбирая часть влаги, переносимой с Атлантики, и осаждая ее на своем западном склоне, в пределах восточной части ETР из-за усиления восходящих токов в неустойчивых теплых массах воздуха, заполняющего теплые секторы циклонов.

За Уралом, в пределах Западно-Сибирской низменности, в холодное время года и особенно зимой, т. е. в период наиболее ярко выраженного западного переноса, хорошо видно уменьшение осадков по сравнению с теми же широтами на ETР («тень» Урала). При смещении далее на восток воздушных масс количество осадков увеличивается из-за обострения фронтов и увеличения лесистости вдоль Оби благодаря эффекту шероховатости.

Влияние рельефа на температуру воздуха

В пределах округа наибольшее влияние на распределение температуры зимой оказывает общая пониженность рельефа, в результате чего в условиях антициклональной погоды наблюдается стекание и застаивание холодного воздуха в области прогиба и еще большее его выхолаживание путем излучения. При всей своей незначительности и малых уклонах местности «котловинность» территории является фактором, резко искажающим общее, свойственное зиме распределение температуры с градиентом, направленным с юго-запада на северо-восток, которое определяется характером циркуляции атмосферы.

В летнее время зональное распределение температуры в Западно-Сибирской низменности в общем соответствует распределению величин радиационного баланса, но в средней части низменности зональное распределение температуры нарушается вследствие понижения ее над обширными районами болот Васюганья. Многочисленные мелкие блюдцеобразные западины, межгривные понижения, болотистые низины и т. п. являются местами стока холодного воздуха в ночное время и в случае общего понижения температуры при холодных вторжениях являются очагами заморозков.

Влияние рельефа на образование облачности. Распределение облачности по территории зависит в основном от характера циркуляционных процессов отдельных сезонов, но в то же время в течение всего года сказывается и влияние рельефа. В холодный период, когда воздух насыщен влагой, влияние рельефа может быть выражено более резко. Это подтверждается изменением облачности при переваливании циклонов через Урал. На восточных склонах и в прилегающих частях низменности зимой облачность частично размывается в результате нисходящих движений или меняет свою структуру. На развитие облакообразования, а значит и выпадение осадков, влияют водораздельные возвышенности, крупные гривы на территории округа, на востоке западные склоны Средне-Сибирского плоскогорья. В долинах больших рек летом облачность заметно уменьшается, так как условия для ее развития над водными поверхностями неблагоприятны вследствие ослабления восходящих токов. Влияние же водной поверхности озёр на развитие облачности незаметно, так как в округе озёра в основном мелководны и с площадью зеркала около одного км 2 , поэтому температурные контрасты температур не создаются.

3. Циркуляционные факторы климата

Как уже отмечалось выше, преобладающий в умеренных широтах северного полушария западный перенос является одним из наиболее важных факторов формирования климата ХМАО наряду с влиянием континента. Сочетание этих факторов, а также влияние рельефа придают атмосферной циркуляции над ХМАО некоторые своеобразные черты, не свойственные более западным и более восточным частям России и выражающиеся, в частности, в большой изменчивости погоды. Под влиянием Уральских гор изменяют свое направление и усиливаются холодные тыловые вторжения, а под влиянием возвышенностей Средне-Сибирского плоскогорья изменяются пути циклонов, которые продвигаются в большинстве случаев не к востоку, а к северо-востоку. Часть циклонов останавливается перед Средне-Сибирским плоскогорьем и затем регенерирует в пределах ХМАО.

Влияние орографии на распределение наземного давления яснее всего видно зимой, особенно в декабре. Над Уралом образуется небольшой гребень, над Средне-Сибирским плоскогорьем — резко выраженный отрог сибирского антициклона и над Западно-Сибирской низменностью располагается барическая ложбина, которая, по-видимому, лишь отчасти вызвана действием Уральского хребта, а в основном связана с общей котловинностью территории

Защищенность ХМАО горами не только с запада, но и с востока играет здесь, по-видимому, значительную роль. Во всяком случае, факт замедления движения и даже стационирования циклонов перед Средне-Сибирским плоскогорьем известен синоптикам давно и не раз освещался в литературе. Из чисто циркуляционных факторов в формировании ложбины над севером Западно-Сибирской низменности зимой большую роль играют движущиеся циклоны арктического фронта, в том числе и «ныряющие» циклоны.

Влияние континента как зимой, так и летом сильнее сказывается в южной половине территории и выражается в усилении антициклоничности, вследствие чего и континентальность климата в ХМАО увеличивается с севера на юг. Степень континентальности западной и восточной частей различается значительно меньше, чем степень континентальности западных и восточных частей ETР, чему способствует ослабление влияния океана.

В холодное время года большую роль в циркуляции атмосферы играет обширная ложбина на севере, обусловленная активной циклонической деятельностью, развивающееся на арктическом фронте, направленном от Исландской депрессии на мыс Челюскина. В южной половине округа располагается область повышенного давления в виде отрога сибирского антициклона. Тыловые вторжения вслед продвигающимся циклонам восстанавливают и поддерживают антициклональный режим на юге территории. В результате в округе устанавливается ясная и морозная погода. Резкие похолодания связаны также с выносом арктических и умеренных континентальных воздушных масс из Восточной Сибири.

Центры западных циклонов в зимнее время проходят главным образом по северным морям или по крайнему северу Западной Сибири, так что на территорию ХМАО бывает, направлена их ложбина и один за другим проходят атмосферные фронты, в том числе часто фронты окклюзии (до 60%). В зимние месяцы 60—70% циклонов перемещается по наиболее северному пути (в пределах 75—80° широты), совпадающему со средним положением атлантической ветви арктического фронта. Около 20—30% циклонов проходит вдоль Белого и Баренцева морей на Таймыр. Южные циклоны полярного фронта наблюдаются редко (5-10%) (рис.2). Так, на территории ХМАО в зимние месяцы 1998 г. основные траектории циклонов арктического фронта выявлены в пределах 60-75 о широты, в летние — несколько севернее. В осенне-зимний период 1998 г. число их составило 76% , в летне-весенний — 41%. Зимой циклоны этого типа часто проходили севернее 65 о, при этом округ оказывался в теплом секторе. Смещались циклоны в основном со стороны Скандинавского полуострова, Баренцева и Балтийского морей. Выход южных циклонов в 1998 г. зафиксирован один раз (1-16 декабря). При этом на юге округа температура повысилась до -2 о С, хотя большая часть территории оказалась лишь на северной периферии циклона.

Число дней с циклоническими полями велико в течение всего года и особенно в переходные сезоны. В 1998г., например, на территории ХМАО 235 дней на севере и 218 дней на юге преобладал циклональный тип погоды. Наибольшее число дней с циклоническими полями отмечалось в январе, феврале и с сентября по декабрь.

Расположение западного отрога сибирского антициклона не остается зимой неизменным. При его ослаблении и смещении к юго-востоку осуществляется вынос прогретого континентального воздуха с юга. Таким образом, ведущий поток временно может приобретать южное направление. В этих случаях, при наличии соответствующего деформационного поля осуществляется подъем к северу циклонов, образовавшихся на среднеазиатской или средиземноморской ветви полярного фронта. Эти циклоны затем сливаются с областью северных депрессий, что вызывает увеличение температурных контрастов в системе северных циклонов и приводит к их регенерации ( углублению), оживлению фронтальной деятельности и увеличению скорости движения к востоку или северо-востоку. В 1998 г. такая ситуация отмечалась дважды. В обоих случаях после регенерации циклоны сместились на северо-восток в низовье р. Лены. При прохождении циклонов в округе выпали обильные осадки в виде снега, температура на востоке достигла 0, -1 о С.

Основные пути циклонов и антициклонов в январе вместе показаны на рис. 5.2, 5.3 [6].

Рис. 5.2. Пути смещения антициклонов и число дней с антициклонами в январе, июле.

В результате оживленной циклонической деятельности зимой на севере округа происходит частая смена теплых и холодных воздушных масс, вызывающая резкие междусуточные колебания температуры (рис. 5.3) .Наибольшая изменчивость наблюдается в декабре, так как в этот период преобладает циклоническая погода, например, в декабре 1998г. отмечалось 27 дней с циклоническим типом погоды на севере округа, и 25 на юге. Температуры в течение месяца изменялась от 0 о С до -35 о С.

Зимний характер циркуляции атмосферы и распределения давления устанавливается с ноября и сохраняется до марта, но перелом от лета к зиме заметен уже в сентябре. По характеру циркуляционных процессов сентябрь и октябрь являются переходными, но вместе с тем имеют и индивидуальные особенности. В эти месяцы наибольшим постоянством отличается зональный перенос в атмосфере.

Рис. 5.3. Пути смещения циклонов и число дней с циклонами в январе, июле.

Для первых двух месяцев зимы характерна значительно большая циклоничность, по сравнению со второй половиной, которая отличается большой повторяемостью холодной и ясной антициклональной погоды, прерываемой лишь кратковременными потеплениями при прохождении циклонов, причём такая тенденция в большей степени касается южной половины округа. Самое высокое атмосферное давление по всей территории наблюдается в декабре и январе. В зимние месяцы (с ноября по март) отмечаются наибольшие горизонтальные барические градиенты, которые зимой увеличиваются еще больше при прохождении циклонов с запада на восток, так как сибирский антициклон служит некоторым препятствием, перед которым они затухают или обходят его, поднимаясь к северо-востоку. В результате при прохождении циклонов сильные ветры наблюдаются не только в самом циклоне, но и впереди него в области северной периферии западного отрога сибирского антициклона при ясной антициклональной погоде. Нередко в случае активного вторжения арктического воздуха сильные ветры наблюдаются и в передней части антициклона, далеко за холодным фронтом, чему в определенной степени способствует меридиональное расположение Уральского хребта.

В апреле западный отрог сибирского антициклона под влиянием учащающегося выноса теплых воздушных масс с юга начинает интенсивно разрушаться. Большие температурные контрасты воздушных масс северного и южного происхождения способствуют увеличению циклоничности и, в частности, повторяемости южных циклонов, прорывы которых к северу характерны для весеннего переходного сезона, так, в 1998г. с 7 по 17 апреля отмечен выход серии южных циклонов.

По мере прогревания континента давление над ним падает. Область пониженного давления летом расположена южнее, чем зимой, и связана с обширной областью континентальной азиатской термической депрессии. Эта область пониженного давления является в то же время и результатом циклонической деятельности арктического и полярного фронтов.

В силу особенностей циркуляции в летний период над Западной Сибирью господствуют северные ветры. В пределах ХМАО северный поток выражен очень отчетливо: он прослеживается до значительной высоты (5—7 км) и распространяется далеко вглубь по равнине. В процессе летней циркуляции такой устойчивый перенос арктического воздуха обусловливается частыми вторжениями его в тылу западных и южных циклонов.

Основным процессом летнего времени года является формирование континентального воздуха, образующегося из поступающего с севера арктического воздуха. Морской воздух, притекающий с запада в антициклонах, также трансформируется в континентальный. При этом в отличии от зимы происходит повышение температуры.

Летние процессы протекают медленнее, чем зимние, циклоны менее глубоки и ветры не так сильны, как зимой и в переходные сезоны. Свежий, трансформированный морской воздух попадает летом в ХМАО в тыловой части циклонов как холодная воздушная масса главным образом с северо-запада, и роль его в выпадении осадков летом значительно меньше, чем зимой. В противоположность зиме летом приток влажного воздуха с запада в теплых секторах циклонов усиливается по направлению к югу территории (рис. 4.3)

Наибольшей циклоничностью летом отличаются центральные районы ХМАО, в этих широтах проходит ось барической ложбины.

Нужно отметить, что циркуляция над Западной Сибирью тесно связана с процессами , совершающимися над ЕТР, поэтому оба этих района объединяются в единый естественный синоптический район. Большая часть западных циклонов зарождается над океанами и морями, но часть циклонов, попадающих в ХМАО, образуется над ETР и затем, огибая Южный Урал или переваливая через него, преимущественно в центральной части, развивается над округом.

Благодаря свободному затоку холодных воздушных масс с севера и теплых из Средней Азии, способствующих обострению фронтальных разделов, нередко наблюдаются случаи возникновения частных циклонов в пределах самого округа, чаще всего в низовьях Иртыша. Такие частные циклоны образуются на холодных фронтах или фронтах окклюзии западных циклонов, проходящих по наиболее северным траекториям преимущественно в летнее время. Наиболее благоприятные условия для этого оказываются при меридиональном типе циркуляции. Такой тип отмечается на территории не часто, в основном в осенне-зимний период ( например , в 1998г. отмечено с октября по январь 22 дня).

Западный тип циркуляции над территорией ХМАО из-за быстрой смены барических образований проявляется в разных формах, может в отдельных районах прекращаться. При некоторых синоптических положениях происходит ослабление области высокого давления на юге округа. В случае ослабления западного отрога сибирского антициклона может происходить прорыв южных циклонов, которые поднимаются к северу и сливаются с областью депрессий арктического фронта, при этом западный перенос нарушается.

На территории округа большое влияние на метеорологический режим оказывает западный тип циркуляции W ( по Г.Я.Вангенгейму) , при этом зональный западный перенос нарушается при прохождении циклонов и антициклонов. При этом типе территория округа находится под воздействием атлантического воздуха, который переносится в основном циклонами арктического фронта. Именно с ними связано в основном выпадение большей части зимних осадков. Арктические вторжения с Баренцева или Карского морей при этом типе не образуют мощных стационарных антициклонов и не вносят существенных нарушений в западный перенос, и даже наоборот, поддерживают антициклогенез на юге округа. Стационарные обширные антициклоны формируются лишь при переходе к восточному или меридиональному типу циркуляции, которые нарушают западный перенос.

При осуществлении западного типа циркуляции в холодный период в округе отмечаются положительные аномалии температуры, вплоть до оттепелей, обусловленные не столько влиянием теплого атлантического воздуха, уже оттесненного от земли вверх, сколько влиянием большой пасмурности, препятствующей ночному охлаждению.

Летом, из-за смещения областей повышенного и пониженного давления к северу, циклоническая деятельность также развертывается севернее. Для лета такое положение области высокого давления является аномальным. Благодаря усиленной циклоничности происходит понижение температуры, преобладает ветреная погода с осадками. Прорывы южных циклонов летом менее часты, чем зимой. Область повышенного давления летом при западном типе связана с деятельностью азорского максимума и поддерживается тыловыми вторжениями с севера. Западный перенос может преобладать в течение одного-двух месяцев и более, замедление или нарушение его приводит к образованию процессов восточного типа( по Г.Я. Вангенгейму).

Восточный тип циркуляции Е характеризуется возникновением в полярных широтах мощных тыловых антициклонов и продвижением их в юго-западном направлении. Эти процессы возникают при повышенной деятельности арктического фронта, причём очаг холодных континентальных воздушных масс находится на севере и в центре Сибири. При этом типе сибирский антициклон развит больше обычного и сдвинут к западу, что обеспечивает образование восточного переноса над ХМАО. Над всей территорией располагается антициклон, понижающий температуру воздуха, которая в результате ночного выхолаживания ещё более понижается. При этом типе происходит вынос континентальных арктических воздушных масс из северных районов Сибири , чаще всего с Таймыра , что влияет на формирование режима погоды зимнего и отчасти переходных сезонов в ХМАО. Зимы с преобладанием восточного типа циркуляции отличаются особенно низкими температурами.

Летом основные циркуляционные особенности восточного типа сохраняются, также происходит нарушение западного переноса, но при этом высотные ложбины и гребни сдвинуты к югу и юго-востоку и на территорию округа вторгаются массы арктического воздуха, что вызывает понижение температуры.

Зональный перенос также может нарушаться процессами меридионального типа С, отличающихся от процессов восточного типа свободным межширотным воздухообменом. Вдоль высотных ложбин и гребней, вытянутых вдоль меридианов, происходит интенсивный вынос тепла с юга и вторжение холода с севера. Очаги холода, также как и в первой стадии процессов циркуляции восточного тип, находятся на северо-востоке или востоке. Межширотному воздухообмену благоприятствует равнинность и открытость территории с севера и юга. Наибольшая повторяемость данного типа наблюдается весной и летом, но в отдельные годы этот тип может и не наблюдаться. При большой повторяемости процессов меридионального типа на ЕТР наблюдаются очень холодные зимы, а в Западной Сибири, в т.ч. ХМАО -теплые под влиянием выноса с юга тепла. Летом при этом типе низкие температуры распространяются южнее, чем обычно.

В зависимости от преобладания циркуляционных процессов того или иного из описанных типов отдельные сезоны оказываются тёплыми или холодными, дождливыми или сухими.

Повторяемости циркуляционных процессов по месяцам для территории ХМАО в 1998 г. и для территории Западной Сибири по многолетним данным приведены в таблицах 5.4, 5.5.

Повторяемость циркуляционных процессов по месяцам (число дней) для территории ХМАО за 1998г.

Повторяемость циркуляционных процессов по месяцам (среднее число дней) для территории Западной Сибири по многолетним данным (по Г.Я.Вангенгейму)

Для 1998г. характерны отклонения от среднемноголетних значений, что повлияло на особенности погодного режима, в частности зима было относительно теплая по всей территории округа.

Общая характеристика климата в ХМАО

1. Термический режим

Термический режим рассматривается по сезонам, при этом при определении сезонов года приняты следующие характеристики: лето- период между средними датами последнего и первого заморозков; зима- период между датами начала и конца устойчивых морозов; весна – период от средней даты конца устойчивых морозов до средней даты перехода средней суточной температуры через 0 оС и от этой даты до средней даты прекращения заморозков. Осень также поделена на два периода – от средней даты начала заморозков до средней даты перехода через 0 о С и от этой даты до средней даты начала устойчивых морозов [4].

Более низкие температуры в ХМАО, по сравнению с теми же широтами ЕТР, объясняется тем, что зимой при меньшей пасмурности и большей повторяемости антициклональной погоды под влиянием излучения с поверхности снега происходит сильное понижение температуры; летом же территория находится преимущественно в области западной периферии летней азиатской депрессии, где преобладают северные ветры, приносящие холодный арктический воздух, способствующий понижению температуры.

Средняя годовая температура воздуха имеет отрицательное значение: от -0 о С на юге округа (Леуши -0,1 о С) до -5 о С на севере (Нумто -5,2 о С). Годовой ход температуры типичен для континентального климата.

Зима В ХМАО. Зима начинается с установлением устойчивых морозов, которые на большей части территории, начинаются в третьей декаде октября. Начало зимы характеризуется дальнейшим увеличением повторяемости циркуляционных процессов восточного типа, способствующих понижению температуры. Наиболее интенсивное её понижение отмечается в конце октября — начале ноября, после появления снежного покрова, вследствие чего разность средних температур в октябре и ноябре составляет 10-12°С. Радиационный баланс в ноябре достигает наиболее низких в году отрицательных значений из-за наименьшего за год притока тепла и большой отражательной способности снежного покрова. Увеличение повторяемость антициклонической погоды способствует сильному выхолаживанию. Средняя температура ноября -7,-10°С. Иногда ноябрь может быть очень холодным, отмечался абсолютный минимум до -40°С на юго-западе и -50°С на северо-востоке округа.

Ноябрь и декабрь отличаются сильными ветрами и метелями. Каждый третий – четвертый день может быть с метелью, занимающей большие площади. Средние температуры декабря ниже -14°С, абсолютные минимумы от -45°С до -55°С. Много пасмурных дней, сильные ветра. Погода в декабре наиболее неустойчива. Кратковременные потепления связаны с прохождением южных циклонов [7].

Январь и февраль — центральные месяцы зимы. В это время устанавливается зимний циркуляционный режим и преобладает ясная погода с ослаблением ветра и сильным радиационным выхолаживанием, частыми туманами. Январь самый холодный месяц, с изменением значений средних многолетних температур от -18 о С на юго-западе до -25 о С на северо-востоке. В отдельные годы могут отмечаться температуры ниже -50 о С (рис. 5.4). ( 2006г. Когалым , Радужное -58 о С).

Рис. 5.4. Средние многолетние, максимальные и минимальные температуры в январе

Наиболее низкие температуры отмечаются на востоке округа, и чаще всего в понижениях рельефа, куда стекает со склонов холодный воздух. Межсуточная изменчивость в зимние месяцы составляет в среднем 5 о С. Февральские температуры выше на 1-2°С. Более существенно температуры повышаются от февраля к марту.

Повторяемость дней со средней суточной температурой -20°С и ниже составляет за зиму около 40%, с температурой -30°С и ниже – около 15%. Оттепелей в январе-феврале практически не бывает, в другие месяцы они кратковременны и малоинтенсивны, происходят из-за адвекции тепла с юга (табл. 5.6)

Среднее число дней без заморозков ( t_мин > 0°С, 1-я графа), с переходом температуры через 0°С (t_мак > 0°С, t_мин

Высота снега составляет 50-60см, на востоке увеличивается до 80 см. Большому накоплению снежного покрова способствует отсутствие сильных оттепелей и длительность залегания (190-210 дней). Максимальная высота отмечается в конце марта, после чего под влиянием увеличения прихода солнечной радиации снег начинает оседать, но благодаря большой мощности и большой отражательной способности таяние его идёт медленно и также медленно повышается температура воздуха. Период от конца устойчивых морозов (последняя декада марта — первая декада апреля, в восточных районах третья декада) до даты перехода средней суточной температуры через 0°С растягивается на месяц. Март по состоянию снежного покрова, низким температурам и их распределению является ещё типичным зимним месяцем. Зимний период длится 5-6 месяцев.

Распределение температуры по территории ХМАО уже в апреле близко к летнему, но лишь в мае полностью ликвидируются остатки зимнего распределения температуры, связанные с влиянием рельефа и с усиленной антициклоничностью. В апреле еще сохраняется свойственная зиме разность температур западных и восточных районов. Наиболее короткий, ветреный, ясный и сухой сезон в году. Весенний период длится до 40 дней. Началом весны можно считать конец апреля, в течение которого стремительно развертываются весенние явления, так что в температурном отношении последняя декада его значительно отличается от первой. К концу месяца в отдельные дни более теплых вёсен, возможно повышение температуры до 15-25°С. Такие высокие температуры ранней весной связаны в основном с выносами теплого воздуха с юга, т. е. с адвекцией, и в меньшей степени с процессами трансформации воздушных масс, так как большая часть территории еще только с середины апреля начинает освобождаться от снега.

Большое количество моховых болот, которые весной сливаются в огромные моря, задерживают повышение температуры, а ясная ветряная погода и увеличение продолжительности солнечного сияния способствуют быстрому прогреванию и просыханию почвы и повышению температуры. В апреле радиационный баланс положительный, отмечается значительный рост суммарной радиации и переход радиационного баланса через нуль.

За счёт дневных температур происходит интенсивное повышение средних суточных значений, причём наибольшее повышение отмечается от марта к апрелю — до 10°С, а не от апреля к маю из-за больших затрат тепла на испарение в мае из-за бесчисленных озер и разлившихся болот и значительного роста суммарной радиации в апреле. Кроме того, оказывает влияние адвекция тепла из-за усиления деятельности полярного фронта и с перемещением циклонов, образовавшихся на юге ETР или в Средней Азии, к северу. В теплых секторах этих циклонов выносится теплый воздух из районов, уже освободившихся от снега.

Адвекция тепла происходит по западной периферии сибирского антициклона, вызывает его разрушение и ликвидацию зимних условий, способствующих выхолаживанию. В апреле число дней с оттепелью увеличивается до 19 (табл. 6). К середине апреля прекращаются устойчивые морозы, а в конце апреля — начале мая происходит разрушение устойчивого снежного покрова. Примерно в это же время происходит переход средней суточной температуры через 0°С. В отдельные тёплые годы уже в конце апреля возможно повышение температуры до 15-25 о С из-за выноса теплого воздуха с юга. Также в апреле возможны морозы до -25, -30 о С из-за прорывов арктического воздуха с севера, но такие резкие понижения температуры бывают только в годы с затяжной зимой

В мае на большей части средние суточные температуры становятся выше, и на этот же месяц на всей территории происходит переход средней суточной температуры через 0 о С, в отдельные годы этот переход может запаздывать или происходить раньше на 20-25 дней. В среднем переход к положительным значениям температуры продолжается с 10 апреля (Леуши, Шаим) до 3 мая ( Юильск). Заморозки южнее широты 60° прекращаются в среднем в период от 15/V до конца месяца. Севернее, они затягиваются до половины июня. Так, в 1990 году в Октябрьском, а в 1993 году в Няксимволе самый поздний заморозок был отмечен 22 июня, а самый ранний 31 июля в Няксимволе в 1983 г. В Ханты-Мансийске самый поздний заморозок отмечен 14 июня 1992 г., самый ранний 24 августа 1985 год. B сильно заболоченных районах центральной части низменности с медленно прогревающимися почвами прекращение заморозков, наступает позднее, чем в более сухих западных и восточных районах, на несколько дней (примерно на пять).

Во второй декаде мая, дней через 15 после разрушения снежного покрова, завершается его сход. Со сходом снега уменьшается количество отраженной радиации, так как солнечные лучи падают уже не на снег, а на почвы. Для мая характерно чередование холодных вторжений и выносов тепла. Быстрое повышение температуры ( до 25°С и выше) может смениться резким похолоданием и даже снегопадами. Первая декада мая нередко бывает холодней последней декады апреля, но в конце мая, начале июня обычно устанавливается солнечная теплая погода. Распределение температуры уже в апреле близко к летнему, но лишь в мае полностью ликвидируются остатки зимнего распределения температуры, связанные с влиянием рельефа и с усиленной антициклоничностью. Для мая характерна ясная, солнечная, но прохладная погода при северном холодном ветре в начале мая и солнечная и теплая погода в конце.

Средняя температура мая положительная, от 3 до 6°С. Преобладание антициклонической погоды весной обуславливает небольшое количество осадков ( 30-40мм) и низкую влажность. Число дней с влажностью 30% и менее в мае составляет 3-5, в отдельные годы до 15, однако вследствие достаточных запасов влаги в почве не создаются условия засушливости. Для мая и июня характерны возвраты холодов со значительными понижениями температуры и даже снегопадами. Так, 8 июня 1960 г. в Октябрьском выпало 44 мм осадков, 29 мая 1963 г. в Ханты-Мансийске 30 мм. Заморозки заканчиваются в первой половине июня до перехода средней суточной температуры через 10°С. Заморозки образуются при адвекции холода с севера или вследствие радиационного выхолаживания в ясные ночи солнечная и теплая погода [4].

Термический режим в значительной степени определяется процессами трансформации воздушных масс. Высокие температуры обычно поддерживаются выносом прогретого континентального воздуха из южных районов. При вторжении холодных арктических масс возможны очень резкие понижения температуры, до -2, -6°С. При этом получается, что длительный безморозный период как бы прерывается заморозками, и два коротких безморозных периода следуют друг за другом. Вероятность таких случаев невелика, всего 2-5% (табл. 5.7)

Даты первого и последнего заморозка и продолжительность безморозного периода

Продолжительность безморозного периода

% лет с длительными безмо-розными перио-дами, пре-рываемым замороз-ком

На почве заморозки и летом могут отмечаться при положительных температурах воздуха, благодаря большим градиентам, возникающим в приземном слое воздуха вследствие ночного излучения и стекания холодного воздуха в низины и котловины [7].

Лето. Начало лета относится к первой декаде июня. Лето теплое, но короткое, продолжительностью до 80 дней. В течение июня устанавливается летний режим, особенностью которого являются большие запасы солнечного тепла и света, так в июле число часов солнечного сияния в Березово 309ч. Температурный режим летних месяцев в значительной степени определяется процессом трансформации (прогревания и насыщения влагой) воздушных масс, притекающих с севера, и формирования своеобразного местного континентального воздуха. Лето характеризуется большой повторяемостью антициклональной погоды с конвективной облачностью в дневное время. Проходящие циклоны летом обычно ненадолго изменяют погоду, так как притекающий в тылу их арктический или морской умеренный воздух быстро прогревается, при быстрых вторжениях арктического воздуха отмечаются наиболее низкие летние температуры.

В связи с максимальным притоком солнечной радиации при ясном небе или кучевой облачности в июне формируются благоприятные условия для образования наибольших величин радиационного баланса. Несмотря на самые большие в году затраты тепла на испарение, на нагревание почвы и воздуха остается значительное количество тепла [4].

С прекращением заморозков во второй декаде июня происходит интенсивный рост температуры и в третьей декаде осуществляется переход средней суточной температуры через 15°С. Средняя температура июня 8-15°С. В связи с максимальным притоком солнечной радиации при ясном небе или кучевой облачности в июне отмечаются наибольшие величины радиационного баланса.

Самый теплый месяц – июль, средние температуры его 16-18°С, абсолютный максимум 35-37°С. Изотермы вытянуты в широтном направлении, но над заболоченными пространствами, которые действуют охлаждающе, ход изотерм нарушается (рис. 5.5). При сравнительно невысоких средних месячных температурах в отдельные дни в июле — августе температура может повышаться до 33-37°С и выше (Ханты-Мансийск, 1990г. 40,1 °С) [6].

Рис. 5.5 . Средняя температура , абсолютные максимумы и минимумы в июле.

В июле повышение температуры продолжается , несмотря на уменьшение высоты солнца и сумм приходящего тепла, что объясняется прогревом подстилающей поверхности и выносом более теплых воздушных масс с юга. Июль и август незначительно различаются по средним температурами, но это происходит за счёт дневных температур, а ночные температуры в августе понижаются. Средняя суточная температура 20°С и выше за лето бывает 10-15 дней, максимальная — до 55 дней, 1-3 дня удерживается максимальная температура, превышающая 30°С (табл. 5.8).

Число дней с высокими температурами

Средняя суточная температура

Теплый период с температурой выше 15°С продолжается 40-70 дней, колебания в отдельные годы могут составлять до 15 дней. В температурном режиме даже летом нет устойчивости, жаркие дни нередко сменяются прохладными, суточные амплитуды значительны. Июль — единственный месяц, когда нет заморозков.

Июль и август незначительно различаются по средним температурам, но это происходит за счёт дневных температур, а ночные температуры в августе понижаются. Продолжительность периода с температурами выше 20°С не превышает 25 дней. Высокие температуры в июле-августе также объясняются прогреванием арктического воздуха.

В первых числах августа происходит переход средней суточной температуры через 15°С в сторону понижения.

Средняя продолжительность периода с положительными температурами воздуха составляет от 158 (Березово) до 192 суток (Леуши). Устойчивый период с температурами выше 10 о С составляет до трёх месяцев. Длительность периода с температурами выше 15 о С не превышает 1-2 месяцев.

Крупные реки и озёра сглаживают суточный и годовой ход температуры, удлиняют безморозный период (в Березово безморозный период 101 день, а в Сосьве — 62) , июльские заморозки отмечаются соответственно в 4 и 20 % лет. В Ханты-Мансийске безморозный период длится 122 дня, в Угуте расположен-ном южнее, но в удалении от Оби — 92 дня). К концу августа осуществляется переход через 10°С в сторону понижения, начинаются заморозки на почве, лишь в районах Ханты-Мансийск — Ларьяк и южнее наступление этих явлений сдвигается на начало сентября.

В июле — августе суммы осадков составляют 60-80 мм, в основном ливневого характера. В отдельные месяцы суточный максимум может превышать месячную норму (табл. 5.9)[7].

Среднее месячное количество осадков (1-я строка) и суточный максимум осадков (2-я строка), мм

Осень. Наступает рано — в конце августа — начале сентября. Учащающиеся к концу августа заморозки являются первым признаком наступающей осени. По продолжительности вдвое больше весны и холоднее. Уже в сентябре приход солнечной радиации уменьшается втрое по сравнению с июлем. Разность средних температур сентября и августа вдвое больше разности температур августа и июля. К исходу августа начинаются заморозки на почве, а в начале сентября осуществляется переход средней суточной температуры через 10°С в сторону понижения. В первой половине сентября заканчивается безморозный период, причём в районе, прилегающем к Уралу первые морозы отмечаются в конце августа, к востоку сдвигаются на первую декаду сентября, а во второй декаде отмечаются на средней Оби и южнее. Величина радиационного баланса к сентябрю резко уменьшается, после выпадения снега становится отрицательной.

В циркуляционном отношении переход от летних условий к осенним характеризуется усилением западного переноса и ростом циклоничности [4].

Понижение температуры от сентября к октябрю более ощутимо, чем в предыдущий месяц, и достигают 9-11°С. Погода в сентябре более неустойчива, учащаются дожди, хотя в первой половине месяца бывает по летнему жарко. Средняя температура сентября положительная, но на большей территории ниже 0°С. К концу месяца возможны сильные похолодания до -7, -15°С, связанные с вторжениями континентального арктического воздуха с северо-запада. Редко, но случаются снегопады с большим количеством осадков (23 сентября 1973 г. в Ханты-Мансийске 32 мм). На фоне установившихся низких температур почти ежегодно во второй половине сентября бывают периоды возврата тепла -«бабье лето».

В октябре устанавливается отрицательный радиационный баланс и отрицательная температура, образуется устойчивый снежный покров, на реках отмечается ледостав. Ветер принимает южное и юго-западное направление, увеличиваются скорости. Период от первого заморозка до установления устойчивого снежного покрова длится 50-55 дней.

В начале октября появляется снежный покров, к концу первой декады осуществляется переход средней суточной температуры через 0°С. При похолодании в отдельные годы в результате циркуляционных процессов, свойственных зимнему сезону, при выносе континентального арктического воздуха из Восточной Сибири, температура может достигать -35, -43°С. Похолодание в октябре идёт очень быстро. В третьей декаде октября завершается образование устойчивого снежного покрова и отмечается переход средней суточной температуры через -5°С, после чего надолго устанавливается период устойчивых морозов. Увеличивается облачность и повторяемость туманов. Создаются благоприятные условия для гололедно-изморозевых явлений. В октябре осадки (35-50мм) в основном твёрдые и смешанные (в сентябре их не более 5%). К концу третьей декады октября высота снега достигает 8-10 см. Осадки в основном малоинтенсивны, но случаются и сильные снегопады. Увеличивается скорость ветра, число дней с ветром 15 м/ сек и более достигает 5-8, наблюдаются метели (2-3 дня). С образованием устойчивого снежного покрова устанавливается зимний режим [7].

2. Температура поверхности почвы в ХМАО

Температурный режим почвы в большой степени зависит от ее физических и механических свойств, влажности, а так же от ее защищенности растительным покровом летом и снежным покровом зимой, которые предохраняют почву от потери тепла путем излучения.

В течение года нагревание и охлаждение почвы меняется. В условиях зимних морозов, характерных для ХМАО, на температурный режим почвы очень большое влияние оказывает высота снежного покрова. В начале холодного периода (октябрь — ноябрь) идёт интенсивная потеря тепла и промерзание грунтов. При устойчивом снежном покрове декабря интенсивность теплоотдачи уменьшается. В марте охлаждение почвы ослабевает, и к периоду снеготаяния отрицательные теплотоки сменяются положительными. В апреле поступающее в почву тепло расходуется на оттаивание. В этот период верхний слой почвы только начинает поглощать тепло, а нижние продолжают охлаждаться. В мае, после схода снежного покрова, поступление тепла в почву резко возрастает. Но на оттаивание сезонной мерзлоты тратится не менее 90-95% поглощенного тепла, что существенно замедляет прогревание почвы и задерживает начало вегетационного периода. Наибольший прогрев почвы наблюдается в июне-июле. Смена положительного потока в почву на отрицательный происходит во второй половине сентября [2].

Температуры поверхности почвы по значениям близки к температуре воздуха. Среднегодовые значения достигают -2,-3°. Средние месячные температуры отличаются от температур воздуха также очень незначительно: в зимние месяцы поверхность почвы холоднее воздуха на десятые доли градуса, летом теплее на 1-2 о С. Минимальные температуры на поверхности почвы в течение всего года обычно ниже минимума в воздухе, что более чётко проявляется зимой. Средние температуры января имеют значения в пределах -22 о С. Один раз в пятьдесят лет (обеспеченность 2%) средняя температура января оказывается ниже -30 о С) и один раз выше -15 о С. Наибольшие понижения температуры (абсолютный минимум) повсеместно составляют -55…-60 о С, в восточных районах ниже -60 о С. Средняя месячная температура в июле 15-18 о С, до 20 о С. Самые высокие температуры близки к 56-58 о С. Заморозки на поверхности почвы обычно прекращаются позже, а возобновляются раньше, чем в воздухе, по интенсивности сильнее. Существенное значение имеют местные особенности: микрорельеф, характер почвенного и растительного покрова, цвет почвы и т.д. Средняя продолжительность безморозного периода на почве составляет 70-80 дней (в Ханты-Мансийске — 98) [8].

3. Ветровой режим в ХМАО

Направление воздушных течений в связи с расположением областей высокого и низкого давления большую часть года на территории округа близко к зональному. Наиболее четко западный перенос выражен зимой, когда в тропосфере преобладают западные, а у земли юго-западные ветры, обусловленные равнинностью территории и направлением барического градиента в холодное время года. Повторяемость юго-западных ветров зимой и в переходные сезоны года составляет почти 75%,в мае падает до 16-25%.

Летом с июня по август, когда давление над Арктикой становится больше, чем на материке, на Западно-Сибирской низменности до 60 о с.ш. господствуют северные и северо-западные ветры, дующие с океана на материк, а южнее западные. Северо-восточный и юго-восточный ветер в округе бывают редко. Под влиянием местных физико-географических условий наблюдаются отклонения ветра от типичного для округа. В долинах рек господствующее направление ветра зависит от направления долин.

Таким образом в годовом режиме ветра достаточно четко прослеживается муссонообразный характер: зимой ветер дует с охлажденного материка на океан, летом – с океана на сушу. Средние месячные скорости ветра во все сезоны года не превышают 4-6 м/сек. Над залесёнными районами скорости зимой и осенью составляют 3-4 м/сек, летом 2-3 м/сек,

Уменьшение скоростей, особенно больших, отмечается в районах, прилегающих к Уралу.

Наибольшую повторяемость в течение года имеют скорости 2-3 м/сек (70-75%) (табл. 5.10).

Средняя месячная и годовая скорости ветра

Средняя скорость ветра по округу составляет 2,8 м/сек. Для годового хода скорости ветра характерно её уменьшение летом и в середине зимы (декабрь-февраль). Наиболее ветреный месяц – май, наименее — август. Наименьшие скорости ветра отмечаются в Игриме и Юильске – 1,9 м/сек, а сильные – в Нижневартовске — 3,8 м/сек, в Ханты-Мансийске -5,1 м/сек) [7].

Сильные ветры (более 15м/сек) в течение года распределяются довольно равномерно с некоторым увеличением повторяемости в те сезоны, когда увеличены и средние скорости ветра.

Ветры достигают особо опасных скоростей при прохождении глубокого циклона или его ложбины и связанных с нею фронтальных разделов (чаще холодных). Характерно также одновременное формирование в тылу циклонов мощного антициклона, который поддерживается «тыловыми» затоками холода в севера; в других случаях – антициклон или гребень располагаются над Баренцевым или Карскими морями, а над Казахстаном — полоса высокого давления с проходящими к востоку ядрами [2]. При таком взаимодействии барических систем происходит увеличение градиентов давления в среднем до 5-8 гПа на 1 о широты. В зоне фронта в нижней тропосфере наблюдаются большие контрасты температур порядка 15-20 о С на 1000км. Траектории циклонов проходят вблизи оси струйного течения (на высотах 7-10 км), скорость потока в струе — от 100 до 200 км/час. При этом в нижнем двухкилометровом слое формируется мезоструя, в большинстве случаев скорость в ней доходит до 15-20 м/сек. Сильные ветры в 50% случаев наблюдаются при углублении циклонов, в 25% -могут отмечаться при заполнении циклонов, но в их тыловой части. «Глубина» циклонов при особо опасных скоростях ветра колеблется в пределах 955-995 гПа.

Особо опасные скорости ветра на территории округа отмечаются при прохождении южных циклонов (процессы с активным меридиональным переносом воздушных масс); циклонов, движущихся в широтном направлении с центральной Атлантики через центральные районы ЕТР на Западную Сибирь, или волновых возмущений, развивающихся на холодных фронтах и перемещающихся в большинстве случаев вдоль 56-60-й параллелей; «ныряющих» циклонов, зарождающихся над севером Атлантики и перемещающихся через Норвежское и Баренцово моря на север Урала и далее на среднее течение Оби и Енисея.

Максимальное число дней с сильным ветром наблюдается весной, но оно невелико (2-2,5 дня), а в ветровой «тени» Урала (с. Няксимволь) скорости более 15 м/сек наблюдаются не ежегодно. В осенние месяцы сильные ветры бывают каждый год, а зимой вероятность их уменьшается. Значительными скоростями отличаются долины (Сургут, Ханты-Мансийск). Среднее число дней с сильным ветром (15 м/с и более) 5-10 дней, в долинах рек (Ханты-Мансийск, Сургут) 5-25 дней. Основной максимум наблюдается весной с марта по май, наименьшее — с июля по август. Средняя суммарная продолжительность сильных ветров со скоростями 20 м/сек 1-3 часа в течение года; со скоростями 18 м/сек 3-9 часов; со скоростями 16 м/сек 6-24 часа; 14 м/сек 14- 70 часов; 12 м/сек 32- 175 часов; 10 м/сек 78- 431 часа; 8 м/сек 188- 964 часа.

В 85% случаев наибольшими скоростями характеризуются ветры с южной и западной составляющими, в долинах рек и в горах – северной и восточной составляющий.

Средняя максимальная скорость ветра по округу составляет 22 м/сек. Один раз в 20 лет (на открытых местах) возможно усиление ветра до 25-30 м/сек, так в Саранпауле 11.10.1991 г. и Нижневартовске 03.08.1987 г. скорость ветра достигла 25 м/сек, а в Березово 12.05.1991 г. – 27 м/сек, 23 июля 1971 г. при шквале в Березово отмечено усиление ветра до 30 м/сек. Сильные ветры (более 15 м/сек) являются характерной чертой климата ХМАО, которая так или иначе проявляется в каждом сезоне. Чаще всего сопровождаются в начале лета – пыльными бурями и суховеями, а зимой – буранами и метелями.

Хорошую характеристику ветрового режима территории дает повторяемость штилей.

Число штилей в зимние месяцы превышает 20, местами 30, а летом 25-30 и местами 50. За год это составляет уже 200-250 случаев штиля, а местами и больше [2].

4. Режим увлажнения

Степень увлажнения зависит от соотношения составляющих водного баланса: осадков, испарения и стока. В ХМАО соотношение составляющих водного баланса обеспечивает равномерное увлажнение в течение всего года. Основным источником поступления влаги являются атмосферные осадки, данные о распределении которых приведены ниже.

В тесной связи со степенью увлажнения территории, а также с её рельефом находится состояние речной сети и распространение болот и озёр, количество которых на некоторых территориях округа достигает 80-90%. Коэффициент стока составляет 0,4-0,5 . Довольно развита речная сеть, но из-за малых уклонов дренирующее действие рек распространяется лишь на их берега, что обуславливает большое количество болот и заболоченных земель. В период половодья болота представляют сплошное зеркало воды. Половодье длится от 2,5 до 3,5 месяца, летние осадки могут растягивать его до осени.

Влажность приземного слоя воздуха тесно связана с влагосодержанием притекающих воздушных масс (в слое до 7км) и с величиной местного испарения с подстилающей поверхности, которая в свою очередь зависит от влажности почвы, температуры воздуха и характера испаряющей поверхности.

О влажности воздуха судят по величине абсолютной и относительной влажности, дефициту влаги.

Влагосодержание в ХМАО. В зимнее время влагосодержание воздушных масс над округом невелико. В январе в 4 раза меньше июльского, что связано с вторжениями холодного континентального арктического воздуха.

Влагосодержание возрастает с юга на север, зимой с северо-востока на юго-запад. С высотой зимой влагосодержание меняется медленнее, так как температуры низкие, испарение мало и из-за выхолаживания и частых температурных инверсий происходит перемешивание влаги в верхние слои атмосферы, летом же нижние слои атмосферы интенсивно пополняются влагой.

Влагосодержание увеличивается к маю в связи с увеличением испарения и проникновением влажных арктических масс. Наибольшее увеличение влагосодержания происходит от мая к июню, из-за перехода циркуляции к летнему режиму, но по сравнению с ЕТР влагосодержание в июне меньше, а в июле почти такое же, как над ЕТР, это говорит о том, что в этот период некоторое количество влаги поступает с востока. В целом же характер распределения влагосодержания свидетельствует о преобладающем переносе влаги с запада. В сентябре влагосодержание уже меньше, чем летом, но наиболее резко уменьшение влагосодержания происходит от сентября к октябрю, что связано с вторжениями холодного арктического воздуха. Ноябрь и декабрь по характеру распределения влагосодержания являются зимними месяцами.

Абсолютная влажность в ХМАО. Абсолютная влажность, или упругость водяного пара, содержащегося в воздухе, заметно изменяется по территории округа лишь в теплое время года, зимой же ее изменения составляют лишь 1-2 мб. Годовой ход абсолютной влажности, так же как и годовой ход общего влагосодержания воздушных масс, в общем соответствует годовому ходу температуры — наибольшие величины наблюдаются летом (в июле 13-15 мб), наименьшие — зимой (в январе 1.5 мб, в остальные месяцы 3-4 мб), так как чем выше температура, тем больше водяного пара может содержаться в воздухе, изменению влажности также способствует циркуляция атмосферы. Наименьшие значения отмечаются на северо-востоке, в районе с наиболее низкими температурами.

Существенной особенностью годового хода абсолютной влажности является различие в интенсивности и времени ее наибольшего увеличения и уменьшения в переходные сезоны по сравнению со средней температурой. Весной температура воздуха повышается быстрее, чем влажность, а осенью, наоборот, понижение температуры по сравнению с влажностью замедляется. Весной, на большей части территории, наибольшее повышение температуры происходит от марта к апрелю. Наибольшее же увеличение влажности (и общего влагосодержания атмосферы) отмечается от мая к июню.

В августе, сентябре в долине р. Оби абсолютная влажность увеличивается до 16-17мб. В октябре распределение абсолютной влажности принимает зимний характер, уменьшается до 5 мб.

Осенью наибольшее уменьшение абсолютной влажности происходит южнее Сургута от августа к сентябрю, так как в это время резко уменьшается испарение при пониженной температуре воздуха, увеличивается пасмурность, а севернее- от сентября к октябрю.

Абсолютная влажность у земли, так же как и влагосодержание в атмосфере в значительной степени зависит от влаги адвективного происхождения. Значения местных факторов сказываются в основном на относительной влажности.

Относительная влажность в ХМАО. Относительная влажность имеет такое же своеобразное распределение, как и температура. Влияние циркуляционных особенностей, а также местных условий (формы рельефа, близости водной поверхности, расположения в лесу и в степи, заболоченности и т. д.) сказывается на изменении величин относительной влажности очень отчетливо. Самые большие колебания относительной влажности отмечаются в дневные часы.

В годовом ходе относительная влажность в январе изменяется по территории от 75 до 80%, к весне относительная влажность уменьшается до 65-75%, достигает минимального значения в июне 50-60%, июле — 55-60%, к осени снова происходит увеличение до 70-75%. В марте из-за усиления выноса теплого воздуха отмечаются наибольшие различия относительной влажности по территории. Самые низкие значения относительной влажности в округе отмечаются в мае, достигая в отдельные годы 15% (Кондинское 12.05.1992 г, Игрим 25.05. 1991 г.). Весенние и первые летние месяцы наиболее засушливые, наибольшее число дней с низкой влажностью (менее 30%) достигает в мае. Дни с низкой влажностью отмечаются не каждый год. В период с 1983 по 1994гг. в среднем число дней с относительной влажностью не более 30% отмечалось от 3 в Ханты-Мансийске до 21 в Алтае. Месяцы с наибольшей относительной влажностью ноябрь и декабрь (80-85%), связано это с увеличением циклоничности по сравнению с другими зимними месяцами. Начиная с февраля, влажность понижается, наиболее интенсивно от марта к апрелю (до 5%). Высокая относительная влажность (80% и более) отмечается 100-140 дней в году, в основном в холодное время года. Наименьшее количеств дней с высокой относительной влажностью отмечается в июне-августе [7].

Осадки. Количество и распределение осадков определяются как особенностями циркуляции атмосферы, так и характером рельефа. Зональность в распределении осадков определяется фронтальной деятельностью циклонов. На территории ХМАО выпадает меньшее количество осадков, по сравнению в ЕТР, что связано с увеличением континентальности, то есть ослаблением циклонической деятельности, уменьшением облачности и некоторым уменьшением влагосодержания воздуха, так как и зимой и летом здесь преобладают воздушные массы арктического происхождения. Также сказывается влияние Уральского хребта, главным образом в общем уменьшении количества осадков вследствие осаждения океанической влаги на его западных склонах. Заметно влияют на выпадение осадков широкие долины Оби и Иртыша.

Осадкообразующие влажные воздушные массы океанического происхождения (кроме арктических) чаще всего попадают в ХМАО в состоянии значительной трансформации, в особенности в теплое время года, главным образом в результате атмосферной циркуляции западного типа. Из южных районов Атлантики и со Средиземного моря воздушные массы приносятся в округ и в результате меридиональной циркуляции в циклонах западной ветви полярного фронта. На долю осадков, образуемых всеми разновидностями воздушных масс атлантического происхождения приходится более 50 %. Наибольшее влагосодержание имеют юго-западные воздушные массы, наименьшее северные. Наиболее сухими являются воздушные массы, попадающие в ХМАО с востока или юго-востока, по западной периферии антициклона, располагающегося в этом случае над Алтаем или севером Казахстана (обычно одного из ядер азорского антициклона). Увеличение количества осадков по сравнению с нормой связано с общим увеличением влагосодержания воздушных масс независимо от места их образования и с увеличением повторяемости выноса воздушных масс с Атлантики. В засушливые годы усиливается вынос сухого континентального воздуха с юго-востока и востока. Количество осадков зависит от числа проходящих циклонов, но не всегда. Иногда один глубокий стационарный циклон может дать больше осадков, чем серия циклонов, если они неглубоки и разность температур мала. Значительное количество осадков выпадает в результате местного фронтогенеза.

С весны усиливается роль циклонов полярного фронта. Но при этом роль циклонов арктического фронта в выпадении осадков остается основной. Главный июльский максимум осадков теплого периода связан с периодом наибольшей циклонической деятельности на арктическом и полярном фронтах при максимальном влагосодержании воздушных масс и интенсивном развитии восходящих токов над нагретой сушей.

В холодный период выпадает около 20% годовой суммы. Большая их часть выпадает в первые месяцы зимы, в связи с циклоническими процессами на полярных и арктических фронтах. Годовой минимум отмечается в феврале и составляет 14-28 мм (17-20%) Максимальное за год количество осадков выпадает в июле — августе (60-80 мм), причем максимум осадков на севере приходится на август, а в центральных и южных частях – июль.

На теплый период года (апрель — октябрь) приходится 75-80% осадков, но на востоке округа, где в начале зимы (октябрь — декабрь) обостряется фронтальная деятельность, вклад осадков теплого периода уменьшается до 64-68%.

Максимум осадков за сутки бывает при грозах, которых за год насчитывается до 10 – 13 дней, число дней с осадками колеблется от 150 до 200. Количество осадков в отдельные годы может значительно отклоняться от нормы. В дождливые годы осадков может выпасть на 200-250 мм больше, а в сухие годы на столько же меньше. Но такие большие отклонения бывают не каждые десятилетия. Меньше 300 мм осадков бывает не чаще одного раза в 10 лет, причём засухи не страшны, так как почва в результате таяния снега обычно увлажнена достаточно. Например, в 2002 году в Ханты-Мансийске выпало 753 мм осадков при норме 400-500 мм.

Среднее годовое количество атмосферных осадков изменяется от 514 в Березово до 685 мм в Угуте (рис. 5.6) В количественном отношении годовое количество осадков выглядит следующим образом: Березово – 514, Сосьва – 542, Октябрьское – 600, Игрим – 494, Хангокурт – 505, Ханты-Мансийск – 561, Сургут – 547, Нижневартовск – 547 мм и т.д. [6].

Наибольшее количество осадков выпадает на водоразделах благодаря лесистости Некоторые нарушения в зональное распределение осадков вносят Уральские горы и Средне-Сибирское плоскогорье, а также различия в особенностях рельефа, степень залесенности, наличие огромных заболоченных пространств, широких речных долин и т.п. В пределах восточных склонов Урала выпадает до 700 мм осадков. Увеличение осадков в районах Средней Оби связано с тем, что влага сюда поступает как с «ныряющими» циклонами с северо-запада, так и с южными циклонами.

Рис. 5.6. Среднее количество осадков. Год.

Число дней с осадками в общем имеет обратный годовой ход по сравнению с количеством осадков. Главный максимум числа дней с осадками приходится на начало зимы (ноябрь), а вторичный связан в летний максимумом осадков. Основной минимум приходится на апрель , вторичный на сентябрь. Наибольшее число дней с осадками наблюдается в центральной и восточной зонах округа — до 200-210, на севере 160-170. Повторяемость крупных осадков увеличивается от зимы к лету, достигая максимума в июле.

Осадки холодного периода. Основная масса осадков в холодный период выпадает на фронтальных разделах циклонов арктического фронта, также значительную роль играют фронты окклюзии. Роль вторичных фронтов и местного циклогенеза незначительна в этот

период. В формировании осадков значительную роль играют меридиональные процессы, несмотря на преобладание в этот период западного переноса. С юго-запада приходят циклоны, как возникшие на иранской ветви полярного фронта, так и зародившиеся в средних широтах Атлантики. В юго-западных потоках выносится восточноевропейский континентальный умеренный воздух, который на юге округа даёт до 30-40% осадков холодного периода. Умеренный среднеазиатский воздух даёт 20-40% осадков. Наибольшее количество осадков выпадает при слиянии южных циклонов с циклонами арктического фронта. Осадки зимнего периода способствуют накоплению равномерного и значительного по высоте снежного покрова, мощность которого в соответствии с увеличением осадков возрастает к востоку [4].

Выпадение большого количества осадков на востоке округа связано с фронтами циклонов, которые двигаясь на восток, задерживаются перед возвышенностью, при этом происходит обострение холодного фронта или фронта окклюзии. На западе под влиянием Уральских гор происходит уменьшение осадков (до 100 мм) (рис. 5.7).

Большая часть осадков холодного периода (до 70%) выпадает в первую половину зимы из-за неустойчивой циклонической погоды с сильными ветрами и обильными снегопадами. В ноябре-декабре выпадает по 20-25 мм осадков, в восточной зоне по 30-40мм. Во второй половине зимы из-за процессов антициклогенеза, нередко захватывающих всю территорию округа осадков выпадает мало. Самое малое количество осадков выпадает в феврале. Над всей территорией преобладают мелкие осадки (менее 1мм) [6].

Рис. 5.7. Среднее количество осадков за холодный период

Осадки теплого периода. С весны усиливается роль циклонов полярного фронта, но в выпадении осадков роль циклонов арктического фронта остаётся основной. Большое количество осадков в теплый период выпадает на вторичных холодных фонтах западных циклонов и на фронтах циклонов, образующихся на территории ХМАО (местный фронтогенез). Роль теплой массы в циклонах играет континентальный умеренный воздух и даже континентальный тропический воздух (даёт до 1/3 всех осадков). С переходом к весне увеличивается число дней с выпадением осадков более 1мм.

В апреле-мае выпадение осадков связано с западными и юго-западными воздушными массами континентального и тропического происхождения. Осадков выпадает немного, апрель – наиболее засушливый месяц, общее число дней с осадками наименьшее в году, но чаще выпадают осадки более 5мм. Осадки более 10 мм в апреле выпадают 1-2 раза в 10 лет.

В мае количество осадков увеличивается значительно, а к июню — превышает 40мм. Июль и август отличаются наибольшей равномерностью в выпадении осадков, количество которых достигает 50-60мм, местами до 80мм.

Главный июльский максимум связан с периодом наибольшей циклонической деятельности на арктических и полярных фронтах при максимальном влагосодержании воздушных масс и интенсивном развитии восходящих токов над нагретой сушей.

К осени количество осадков уменьшается из-за увеличения атмосферного давления

и сильного уменьшения влагосодержания воздушных масс, в связи с общим понижением температуры. Но осенью осадков выпадает больше, чем весной, в основном за счёт адвективной влаги, приносимой западными и северо-западными циклонами с Атлантики (рис. 5.8).

Основная масса осадков выпадает на фронтальных разделах арктических циклонов, вторичных фронтах. Над приобскими возвышенностями в октябре — ноябре отмечается

Рис. 5.8. Среднее количество осадков. Теплый период.

повышенное количество осадков, что связано с изменением траекторий циклонов. Изменчивость осадков в осеннее время меньше, чем летом. Дней с осадками более 1мм в октябре больше, чем в апреле. Осадки более 5мм выпадают от 1 до 2,5 дней.

В отдельные годы осадков выпадает больше или меньше нормы. В июле или августе в зоне интенсивной фронтальной деятельности может выпасть до 200 мм осадков. Максимальные осадки холодного периода отмечаются в ноябре, достигая 50-60 мм, в январе-марте максимум достигает 30 мм.

Минимальное количество осадков в июле-августе достигает 15-20 мм, в Прииртышье в это время осадки могут отсутствовать. Минимальные суммы осадков зимой, даже в первые месяцы зимы не превышают 5-6 мм, а во второй половине зимы их может и не быть.

В апреле, самом засушливом месяце весны, в отдельные годы суммы осадков изменяются от 65-75 мм до 5 мм.

Годовые осадки во влажные годы в 1,5-2 раза превышают осадки в сухие годы. Как правило, в периоды с осадками вдвое больше нормы, циклоническая деятельность особенно развита над Западной Сибирью, и одновременно наблюдается ослабление её над ЕТР. В особенно дождливые годы происходит смещение траектории западных циклонов на крайний север или даже на арктические моря. Характерны ныряющие циклоны арктического фронта, подъём южных, полярнофронтовых циклонов из Средней Азии и их регенерация на арктическом фронте, в результате чего на территории округа образуются обширные глубокие циклоны, на фронтах которых выпадают особенно обильные осадки. Часто в такие периоды в теплое время происходит понижение температуры.

Значительное количество осадков выпадает и в стационирующих циклонах, на вторичных холодных фронтах.

Таким образом, в наиболее дождливые летние месяцы характерным типом циркуляции оказывается меридиональный с тыловыми вторжениями с Карского моря или Таймыра.

Суточное количество осадков в Среднем Приобье (Сургут) изменяется от 10 до 25мм, раз в 10 лет возможно выпадение в течение суток от 25 до 60 мм, раз в 40 лет — от 35 до 85 мм. По остальной территории различия незначительны [4] .

Испарение. Условия испарения на территории округа весьма разнообразны. Количество испаряющей влаги зависит от осадков, влажности почвы, радиационного баланса местности, испаряющих свойств подстилающей поверхности. Наиболее благоприятным условием для испарения оказывается количество влаги, но ограничивающим фактором является сравнительно малый дефицит влажности.

Величина испарения в округе в год составляет 300-400 мм, наибольшее испарение характерно для Среднего Приобья, сказывается, по-видимому, большое количество болот и водных поверхностей. Максимальное испарение отмечается в июне, июле (до 80-86 мм), в зимние месяцы приближается к нулю.

Затрата тепла на испарение является основной статьей расхода. В летнее время на испарение тратится от 40 до 60-70% радиационного тепла.

Испарение превышает осадки в июне — июле почти в полтора раза, в мае количество осадков равняется испарению, в остальные месяцы осадки превышают испарение.

Недостаток атмосферных осадков в июне-июле, возмещается запасами влаги в почве, накопившейся от осенних дождей и таяния снежного покрова.

При определении величины испарения необходимо учитывать, что испарение с различных поверхностей происходит с неодинаковой интенсивностью. Основное влияние оказывает наличие и характер растительности, влажность почвы. Например, при изучении испарения с болот, установлено, что больше всего испаряют травяные болота, затем открытая вода и меньше всего моховые болота, причем гипновые болота испаряют больше, чем сфагновые. Луга с хорошим травостоем испаряют больше, чем открытая вода.

5. Облачность в ХМАО.

Развитие облачности зависит как от циркуляционных условий и рельефа. По характеру годового хода облачности и формам облаков ХМАО в целом сходен с ETР. Число пасмурных дней по общей облачности в пределах 150-180, а ясных 40-50. В отдельные годы и периоды отмечаются значительные отклонения от средних значений, так в период с 1983 по 1994гг. среднее число дней с пасмурной погодой по общей облачности составило от 109 в Кондинском до 196 в Нижневартовске, а число ясных дней по общей облачности от 9 в Октябрьском до 28 в Юильске. Преобладающие формы облаков — слоистые (повторяемость 14-30%), высоко-кучевые (11-29%) и слоисто-кучевые (3-20%).

В течение всего года, особенно с мая по октябрь, преобладает пасмурная погода. Вероятность пасмурного состояния неба с мая по август составляет здесь 70-80% а в сентябре — октябре – 80-90%.

Количество и характер облачности изменяются в соответствии с сезонным ходом циркуляционных процессов. Наиболее ясным временем года, особенно на юге округа является вторая половина зимы (февраль-март) и начало весны (апрель), а самым пасмурным — осень (октябрь) и начало зимы (ноябрь — декабрь), за счёт увеличения развития слоистой облачности.

Вероятность совершенно ясного неба в феврале-марте составляет 40% случаев, что является следствием частой антициклоничной погоды. Чаще всего зимой отмечаются слоистые облака (повторяемость 20-26%). Число дней с отсутствием нижней облачности достигает зимой 15-18, но высокие и средние облака возникают часто. Поэтому совершенно ясных дней бывает только 5-6, в остальные дни даже при антициклональной погоде бывает небольшая облачность, особенно днём.

К весне вероятность пасмурного неба увеличивается вследствие роста циклоничности. Для дневного времени характерно появление плоских кучевых облаков, повторяемость которых на 10-15% превышает повторяемость других форм облаков, что связано с термической конвекцией. Такое распределение пасмурных дней и облачности сохраняется до осенней перестройки циркуляционных процессов. В мае число пасмурных дней изменяется в пределах 11-17. Число совершенно ясных дней невелико (2-5), так как с появлением кучевых облаков увеличивается вероятность полуясного состояния неба. Летом с увеличением влагосодержания воздушных масс и увеличения турбулентного обмена преобладающими становятся конвективные облака, сильно развитые по вертикали. Самая низкая вероятность пасмурного неба в летние месяцы в июле, но вероятность совершенно ясного неба небольшая 15-25%. Меньше всего пасмурных дней отмечается в долине Иртыша -10-11. В районе Васюганья — увеличение числа пасмурных дней.

Осенью число пасмурных дней заметно увеличивается , в основном за счёт слоистой облачности. К октябрю вероятность пасмурного состояния неба достигает 70-75% , а число пасмурных дней до 18. Вероятность совершенно ясного состояния неба в сентябре- октябре не превышает 10-20%, число совершенно ясных дней уменьшается до 1-2 в месяц.

В предгорных районах Урала годовой ход облачности несколько иной, чем на равнине. Увеличение пасмурного состояния неба в горах летом можно объяснить сильным развитием облаков конвективных форм [6].

6. Снежный покров в ХМАО.

Продолжительная и холодная зима благоприятствует накоплению снега. В ХМАО в твердом виде выпадает свыше 30% годового количества осадков.

Появление снежного покрова отмечается уже в конце сентября — начале октября. Снег обычно ложится не сразу, иногда он стаивает 2-3 раза, а затем уже устанавливается на всю зиму. К концу октября образуется устойчивый снежный покров, а к середине ноября он покрывает всю территорию. На большей части территории, дата появления снежного покрова 11 октября, на севере ближе к началу октября.

Выпадение первого снега близко совпадает с датой перехода среднесуточной температуры через 0 о С на севере территории, на остальной — на 4-7 дней раньше. Дата самого первого снега зафиксирована 10 сентября 1989 г. в Саранпауле, а самая последняя дата выпадения первого снега – 12 октября 1991 г. в Няксимволь. В среднем первый снег выпадает с 15 сентября по 5 октября.

Устойчивый снежный покров образуется в период между датами перехода температуры через 0 и -5 о С. Даты образования устойчивого снежного покрова изменяются от 1-11 ноября на юге округа, 1 ноября -21 октября в центральных районах, и 11- 21 октября севернее Среднего Приобья (Нумто-12 октября, Кондинское-1 ноября)

В отдельные годы с ранними похолоданиями снег появляется на всей территории в сентябре, но могут быть и годы, когда снега не было до конца октября-начала ноября. Самая ранняя дата появления снежного покрова 24 сентября (Березово, Сургут), самая поздняя 23 ноября (Куминское, 1991 г.).

Число дней со снежным покровом от 180 до 210 и более.

Разрушение устойчивого снежного покрова на юге начинается обычно в апреле (13 апреля – Леуши, 15 апреля – Шаим, Куминское, 16 апреля – Кондинское, 29 апреля – Сытомино, Нефтеюнанск, 30 апреля – Казым), к началу мая он разрушается по всей территории. Даты разрушения устойчивого снежного покрова от 21 апреля на юге до 11 мая на севере (Бере-зово – 19 мая, Леуши — 28 апреля). В отдельные годы происходит отклонения от средних значений, так самая ранняя дата схода снежного покрова отмечена 9 апреля в Березово, самая поздняя 28 мая в Сургуте. В аномально теплый 1995 год снег сошёл на 15-30 дней раньше многолетних дат.

Полный сход снега задерживается до конца мая. Вследствие частых радиационных оттепелей и притока теплого воздуха из Средней Азии или с юга ЕТР таяние снега продолжается 7-10 дней. Полный сход снежного покрова происходит на 15 и более дней позднее даты перехода среднесуточной температуры через 0 о С, ближе к дате перехода через 5 о С и опережает её на 5-7 дней.

В отдельные годы разрушение снежного покрова может произойти на 10-12 дней раньше средней даты, чаще всего это происходит в малоснежные зимы ( Сургут , 18 апреля) . В годы с затяжной зимой снег может сохраняться до конца мая – второй декады июня (Березово, 9 июня )

Устойчивый снежный покров в Леушах продолжается в среднем с 7 ноября по 17 апреля, в Ханты-Мансийске – с 24 октября по 20 апреля, в Березово – с 18 октября по 28 апреля, в Саранпауле – с 16 октября по 30 апреля. Северная часть округа покрывается снегом на 208 дней в году – с 5 октября по 17 мая (район Саранпауля), а южная – на 173 дня [5].

Дата выпадения последнего снега в среднем по округу — 23 мая. В отдельных районах она сильно отличается , так даты выпадения последнего снега с 1 по 7 мая наблюдались в Нижневартовске, Шаиме, Леушах, Куминском, а в Березово, Казыме, Юильске, Няксимволе, Ханты-Мансийске — 2-5 июня.

Снежный покров является основным источником весенних запасов влаги в почве. Наиболее интенсивный рост высоты снежного покрова происходит в период со второй половины ноября и до начала января, когда количество выпадающих осадков увеличивается за счёт наибольшей повторяемости циклональной погоды.

Среднее из наибольших декадных высот снежного покрова изменяется от 60-70 см на западе округа до 80 на востоке (сказывается влияние Урала). Такое распределение высоты снежного покрова соответствует распределению зимних осадков и зависит от особенностей циркуляции и рельефа. В малоснежные зимы высота снежного покрова может быть ниже 20 см, в многоснежные до 100 и выше см.

Высоты 30 см, которая уже может защитить растения от вымерзания, снежный покров достигает в конце декабря, а в районе севернее линии Березово — Сургут — к концу ноября. Нарастание идет довольно равномерно в течение всей зимы.

Сильные ветры перераспределяют снег, уплотняют его, меняют структуру, придавая ей пылеватое строение. Уплотнение снега также происходит из-за зимних оттепелей, которые приводят к образованию нескольких ледяных корок за зиму.

В конце зимы под влиянием усилившихся выносов теплых воздушных масс с юга и при усиленном притоке солнечной радиации, снежный покров начинает уплотняться и оседать, становится зернистым. Изменения высоты снежного покрова становятся заметными обычно в конце марта — начале апреля. Снег тает в течение дня, а ночью вновь подмерзает и не дает еще сколько-нибудь существенного стока. Таяние снега идет значительно скорее, чем его накопление. Таяние происходит неравномерно; раньше оголяются открытые места, позднее освобождаются от снега леса. Полностью снежный покров разрушается в течение 11-15 дней. Сроки разрушения снежного покрова из года в год могут отклоняться значительно, в пределах 2-4 недель.

В зависимости от высоты снежного покрова и его плотности изменяются запасы воды, которые могут достигать 120-130мм и более. Запас воды в снеге достигает наибольших значений (160 мм и более) на северо-востоке округа, наименьших на юго-западе (100 мм и ниже).

Ранний и сравнительно мощный снежный покров защищает почву от воздействия суровой сибирской зимы. Это одна из причин того, что граница многолетней мерзлоты на территории округа проходит гораздо севернее, чем в Восточной Сибири, где снега меньше. Многолетняя мерзлота заходит только на крайний север округа, занимая левобережье реки Северной Сосьвы и бассейн реки Казым. Южнее многолетняя мерзлота встречается лишь спорадически – в торфяных буграх.

7. Опасные метеорологические явления в ХМАО

Наиболее опасные явления погоды в ХМАО (обильные дожди, снегопады, метели, резкие похолодания и потепления) связаны с перемещением циклонов, развивающихся летом на полярном, а зимой — на арктическом фронтах.

Бездождные периоды. Засухи.

Длительные бездождные периоды устанавливаются в 80% случаев в полях высокого давления, т.е. в центральной части антициклонов, гребнях, или в «размытых» полях высокого давления. Засухи, в 67% случаев определяются интенсивным развитием меридиональных форм циркуляции. По положению высотных гребней и ложбин относительно Западной Сибири выделяются три типа процессов, приводящих к длительным бездождным периодам, засухам (рис . 5.9) [9].

Рис. 5.9. Структура барического поля в средней тропосфере (АТ₅₀₀) и пути перемещения циклонов (1) и антициклонов (2) в годы установления засух и засушливых периодов в летние месяцы.

Тип процесса: а) меридиональный, с преобладанием формы С; б) меридиональный, с преобладанием формы Ц; в) зональный, с формами З и Ц (по классификации Каца)

При типе I (рис. 5.9 а) на территорию ХМАО поступает холодный сухой арктический воздух, не приносящий влагу, так как в тропосфере в антициклоне возникают нисходящие движения, что приводит к деградации облачности и уменьшению влагосодержания воздуха. Подвижные антициклоны над Уралом и прилегающими районами формируются под влиянием малоподвижной антициклональной области над Арктикой, от которой «отпочковываются» ядра высокого давления. Этот процесс сохраняется до тех пор, пока существуют термодинамические условия сохранения антициклона над ледяным покровом Арктики и южного гребня высокого давления и может продолжаться от 25 до 50 дней и более. Из трёх типов процессов, формирующих засухи, он встречается в 47% случаев. Характерным для данного типа (63% случаев) является преобладание дневных температур выше 30 о С.

При процессах типа II (рис. 5.9 б) ось гребня смещена к западу к Уралу. Над арктическими морями так же, как и при процессе типа I , располагается антициклон, но центр его смещен к западу, поэтому ядра антициклона формируются и проходят на юг западнее, чем при предыдущем типе. Частое прохождение антициклонов вызывает засухи при сравнительно пониженном фоне температуры, частом и резком её колебании (на 6-12 о С за сутки). Повторяемость процессов данного типа 20-31%, их продолжительность — от 20 до 35 дней.

Процессы типа III (рис. 5.9 в) определяются зональными формами циркуляции и наблюдаются реже, чем предыдущие процессы. Наибольшую повторяемость имеют весной (апрель — май) и осенью, когда вследствие ослабления трансформирующей роли и моря, и континента меридиональная устойчивость тропосферной циркуляции нарушается, возрастают скорости зонального переноса тропосферных волн и поэтому высотное барическое поле представляет слегка взволнованную зону. Амплитуда колебаний волн ВПФЗ незначительная. Такой характер высотного барического поля обуславливает у поверхности земли частое прохождение через юг Европы на Казахстан антициклонов азорского происхождения. Между 45-й и 58-й параллелями, от Атлантики до Байкала формируется полоса высокого давления, а к северу и югу от неё — зоны циклонической деятельности .

Чаще всего бездождные периоды наблюдаются в апреле-мае (14-22%) , в летние и осенние месяцы их повторяемость 6-21%. В Ханты-Мансийске от 10 % в октябре до 19% в апреле. Средняя суммарная продолжительность бездождных периодов за теплое полугодие в пределах 50 дней.

Обильные осадки. К опасным или стихийным метеорологическим явлениям относятся значительные и обильные осадки теплого периода, дающие за сутки и менее слой 15-50мм и более, а также твёрдые осадки холодного периода со слоем 10-20 мм и более. При выпадении обильных осадком преобладает зональная циркуляция, определяемая процессами двух типов. При этом, в первом случае — на средних картах АТ₅₀₀ барическое поле представлено гребнем над ЕТР и хорошо развитыми к югу ложбинами — одна ориентирована с Таймыра на Аральское море, вторая — с Норвежского моря — на Италию (рис. 5.10 б).

Рис. 5.10. Северо-западный (I) , западный (II) и юго-западный (III) типы траекторий активных циклонов (а) и структура барического поля в средней тропосфере (АТ₅₀₀) в годы с избыточным количеством выпавших осадков в летние месяцы (б, в)

Пути перемещения: 1- циклонов; 2- антициклонов

Высотная фронтальная зона от вершины гребня на севере ЕТР «круто» спускается к югу от Каспийского и Аральского морей и здесь на участке ВПФЗ с циклонической кривизной и осуществляется активная циклоническая деятельность. Циклоны перемещаются с Атлантики на север Европейской части России, а затем по типу «ныряющих» по долине Оби и Иртыша на Омскую и Новосибирскую области. При этом происходит уменьшение температуры до отрицательных значений из-за длительной облачной погоды, выпадают обильные дожди.

Во втором случае (рис. 5.10 в), высотные ложбины, гребни имеют противоположное положение: глубокую высотную ложбины над Европейской частью России и слабо выраженные гребни: один – над Западной Европой, второй над Казахстаном и югом Западной Сибири. При этом типе процессов на всём протяжении от Атлантики до Западной Сибири над южными и средними широтами перемещаются циклоны, и лишь на юге Скандинавии формируются антициклоны.

Арктический воздух, в котором они формируются, проникая на Балканы и Черное море, активизирует средиземноморские циклоны, которые затем перемещаются на Западную Сибирь. Дожди, обусловленные данным типом процессов, обильные, но не продолжительные. Первый и второй тип атмосферной циркуляции часто переходят один в другой, что увеличивает продолжительность дождливых периодов.

В ХМАО наибольшую повторяемость осадки, равные 15-49 мм/сут, имеют в центральной части, отмечаются 5-7 раз за теплый период, характеризующийся повышенной циклонической деятельностью. Обильные осадки, дающие за сутки слой не менее 30 мм, выпадают менее 1% общего случая с осадками. Чаще всего выпадают на юго-западе округа. Объясняется тем, что при северо-западных, северных и южных ветрах, Уральские горы не являются преградой для воздушных масс, поэтому здесь создаются благоприятные условия для выпадения обильных осадков и в теневой зоне Урала. Наибольшее число дней с такими осадками приходится на летние месяцы. В среднем в 90% случаев такие дожди выпадают летом, из них 42% -в июле, в центральной части округа — в августе. В 52% случаев обильным осадкам сопутствует гроза, причём в 12% из них гроза наблюдается вместе с градом. Средняя продолжительность обильных осадков составляет 9-12 час. В большинстве случаев имеют малую интенсивность — менее 0,1 мм/ мин. Осадки, дающие за сутки слой 50 мм и более , крайне редки, отмечаются не чаще 3 раз за 10 лет ( например, с 1983 по 1994гг. отмечались в среднем 1-2 дня в Няксимволе , Березове, Казыме, Юильске, Куминском, Кондинском, на остальной территории не наблюдались за весь десятилетний период). Осадки в зимнее месяцы менее обильны, чем в летние, несмотря на то, что циклоническая деятельность зимой более активна, но летом отмечается высокое влагосодержание и неустойчивая стратификация воздуха. Снегопады с количеством осадков 10 мм/сут наблюдаются чаще на севере округа. Наибольшая повторяемость их приходится на октябрь-ноябрь от 22 до 61%.

Низкие и высокие температуры воздуха, заморозки

Для рационального планирования работ на воздухе, например, в строительных организациях, необходимо знать о многолетнем режиме низких температур, их повторяемости и продолжительности. Днем с низкой температурой считается день, когда минимальная температура воздуха была равна или ниже заданного предела (ниже -30; -35; -40;-45;-50 о С). Абсолютные минимумы по периодам приведены в табл. 5.11.

Источник

Средний температура (°C)	Норма осадков (мм)	Влажность (%)	Дождливые дни (Д)
Январь	-20.3	28	79%	7
Февраль	-17.3	24	81%	6
март	-8.5	34	80%	7
Апрель	-1.4	36	77%	6
Май	7.4	55	65%	8
Июнь	15.3	73	68%	10
Июль	17.7	78	67%	9
Август	14.4	94	75%	10
Сентябрь	8.2	65	78%	9
Октябрь	0.5	51	81%	8
Ноябрь	-10.1	40	85%	8
Декабрь	-16	33	82%	8

Январь	Февраль	март	Апрель	Май	Июнь	Июль	Август	Сентябрь	Октябрь	Ноябрь	Декабрь
Средний температура (°C)	-20.3	-17.3	-8.5	-1.4	7.4	15.3	17.7	14.4	8.2	0.5	-10.1	-16
минимум температура (°C)	-23.5	-20.8	-12.7	-6.4	1.4	10.1	12.7	10.2	4.7	-2.1	-13.3	-19.3
максимум температура (°C)	-17.4	-14.4	-5	2.5	11.9	19.2	21.5	17.8	11.2	2.7	-7.4	-13
Норма осадков (мм)	28	24	34	36	55	73	78	94	65	51	40	33
Влажность(%)	79%	81%	80%	77%	65%	68%	67%	75%	78%	81%	85%	82%
Дождливые дни (Д)	6	6	7	6	8	9	9	10	9	8	8	7

Хмао югра температура зимой

Климат Ханты-Мансийск (Российская Федерация)

Климатический график Ханты-Мансийск

График температуры Ханты-Мансийск

Климатический график Ханты-Мансийск