geolike.ru

Особенности климата Алтайской области

Алтайская горная область расположена в глубине умеренного пояса Евразиатского континента на стыке Западной Сибири, Средней и Центральной Азии. Совместное появление западного переноса воздушных масс в умеренных широтах Северного полушария, влияния континента и особенностей рельефа, создают неповторимость циркуляционного режима над Алтаем, определенного в значительной степени циркуляцией атмосферы над Западной Сибирью. Отметим главные особенности. Территория Западной Сибири отчетливо окаймляется горами с запада (Уральский хребет), с юго-востока (горы Алтая) и востока (Средне-Сибирское плоскогорье), и вместе с тем она открыта к Северному Ледовитому океану и районам Казахстана и Средней Азии. Это определяет возможность проникновения сюда арктических и тропических воздушных масс и образования контрастных высотных фронтальных зон.

В условиях господствующего зонального переноса воздушных масс интенсивный антициклогенез над Средне-Сибирским плоскогорьем приводит к замедлению скорости и изменению траекторий движения циклонов с восточного на северо-восточное. Часть циклонов при этом стационирует и развивается в пределах территории Западной Сибири [24].

Вытянутый по меридиану Уральский хребет оказывает существенное влияние на циклогенез, вызывая сегментацию циклонов, искривление траекторий их центров и способствует процессу регенерации циклонов после их переваливания через орографические препятствия. Процесс регенерации приобретает для Западной Сибири региональный характер. В районе Алтая регенерация не происходит, но часто наблюдается активация, которая чаще наблюдается при меридионально преобразованном ВДП. Влияние континента сказывается в усилении антициклоничности на юге Западной Сибири. В горах континентальность климата уменьшается, так как в связи с обострением фронтов циклонов увеличивается увлажнение и смягчается суровость зимы. В западных районах Алтая климат менее континентален, чем на равнине, в восточных районах, однако, континентальность заметно возрастает, где высокие горные плато чередуются с сухими межгорными котловинами [25].

В зимнее время (XI – III) над Алтаем располагается область повышенного давления в виде отрога азиатского (монгольского) антициклона, обусловленного преобладанием проходящих над Алтаем антициклонов над циклонами. Основные пути антициклонов проходят через юг Западной Сибири и север Казахстана, здесь же наблюдается и возникновение антициклональных ядер. Скорости движения антициклонов в предгорных районах и на плоскогорьях Монголии резко замедляются – происходит их стационирование. Средняя мощность антициклонов над юго-востоком Западной Сибири в декабре-феврале составляет 1030 – 1040 мб. В это время преобладают юго-западные потоки воздуха.

Вторжение полярных антициклонов, особенно с северо-востока, приводит к снижению температуры до 40 – 45° мороза, в то время как температура КУВ, формирующегося в антициклонах над Западной Сибирью и Казахстаном, составляет 20 – 25° ниже нуля. Зимой над Алтаем имеет место и циклоничная деятельность, когда действие центров антициклонов ослаблено. Циклоны, образовавшиеся на среднеазиатской или среднеземноморской ветви полярного фронта, смещаются с запада и юго-запада, сливаясь с областью северных депрессий. Иногда под влиянием гор Алтая наблюдается их регенерация. Циклоничность в начале зимы развита значительно интенсивнее по сравнению со второй половиной ее, которая отличается холодной и ясной погодой, прерываемой потеплениями при прохождении циклонов. Обобщение синоптического материала за 15 лет показывает, что на долю западного антициклонического типа синоптических процессов приходится 33,9 % случаев, юго-западного антициклонального – 31 %, северо-западного антициклонального – 18,6 % повторяемости всех синоптических процессов. Ультраполярные вторжения на территорию Западной Сибири и Алтая и развитие циклонической деятельности наблюдались лишь в 8 – 8,5 % [Панженская].

В середине зимы (см. табл. 1) значительно уменьшается число западных антициклональных и увеличивается число юго-западных антициклональных типов циркуляции. Ультраполярные потоки чаще всего наблюдаются в конце зимнего сезона.

Весной (IV, V) и осенью (IX – X) над Западной Сибирью и Алтаем усиливается меридиональность процессов, вследствие чего возрастают температурные контрасты в ВФЗ, возникают циклоны из волновых возмущений на холодных фронтах и на окклюзиях полярно-фронтовых и староарктических циклонов, наблюдается выпадение значительных осадков в горах. Так, приход северных циклонов на Алтай чаще всего наблюдается в апреле (15%) и в ноябре (22%). В годовом ходе повторяемости северных и северо-восточных вторжений хорошо выделяются зимне-весенний и осенний максимум. Весной и осенью увеличивается по сравнению с зимними месяцами число западных антициклональных и циклонических потоков над Алтаем и юго-западных и южных циклонов, которые способствуют разрушению западного отрога монгольского антициклона. В баренцевоморских циклонах осуществляется вынос МУВ с Северной Атлантики со значительными запасами влаги. Под влиянием этих процессов наблюдаются: максимумы осадков весной и осенью. Эти процессы играют значительную роль в аккумуляции твердых осадков на алтайских ледниках.

Таблица 1 - Повторяемость (в числе ЕСП) типов синоптических процессов за 1969 – 1973 гг. [25]

В летний сезон на южные районы Западной Сибири довольно часто оказывает влияние обширная переднеазиатская термическая депрессия. В силу этого антициклоническая деятельность над Западной Сибирью развивается на общем фоне пониженного давления. В это время Алтай находится в условиях размытого барического рельефа, который создается летним прогревом воздушных масс и развитием циклонической деятельности на арктическом и полярном фронтах. В летние месяцы здесь господствует местный КУВ и КТВ Казахстана и Средней Азии. Как видно из табл. 1, для лета характерно значительное увеличение циклонических типов циркуляции, а также числа стационирующих циклонов.

Несколько повышенное давление на юге Западной Сибири, по сравнению с ее средними областями, обусловлено влиянием азорского максимума и поддерживается тыловыми вторжениями арктического воздуха. Циклоны летом смещаются по более широтным траекториям, и средние скорости их уменьшаются. Летние антициклоны менее мощны, чем зимние. Летом нередко наблюдаются и меридиональные типы циркуляции. Адвекция холодных воздушных масс с северо-запада, севера и северо-востока, процессы циклогенеза на арктических фронтах ведут к резкому снижению температуры и летним снегопадам в высокогорье. Особенно большое количество осадков выпадает при развитии волновой деятельности на холодных фронтах. В это время над Алтаем создается устойчивая циклоническая высотная зона, простирающаяся с юго-запада на северо-восток. Ось циклонической ложбины ориентирована с северо-востока на юго-запад или с северо-запада на юго-восток, реже с севера на юг. Обычно к началу волновой деятельности над Алтаем через Западную Сибирь смещается серия циклонов арктического фронта.

В летнее время довольно часто стационирующий циклон расположен над самим Алтаем или на его периферии и обусловливает холодную погоду с непрерывными жидкими и твердыми осадками в высокогорье.

Более всего повторяемость циклонов, проходящих над Алтаем наблюдается в июне. По данным К. И. Поповой, за двадцать лет повторяемость циклонов в июне и июле быта соответственно равна 23 и 20, а в мае и сентябре – 12 и 7. Повторяемость антициклонов имеет обратный ход. В мае и сентябре их отмечено 55 и 39, в то время как в июне, июле и августе только 33, 21 и 31 соответственно. Наибольшая повторяемость циклонов наблюдается между 60 – 64° с.ш. и резко уменьшается к югу от 52° с.ш. [22].

Таким образом, циркуляционные условия определяют чрезвычайно неравномерное пространственно-временное увлажнение территории Алтая и наличие двух второстепенных максимумов выпадения осадков в переходные сезоны года, играющих важную роль в процессах аккумуляции снега в высокогорной зоне.

Термический режим в горах отличается большим разнообразием, существующим вследствие различий в абсолютной высоте и условиях рельефа. Чтобы исключить влияние высоты на термический режим, С. А. Сапожникова [27] привела июльские и январские температуры к высоте 1,5 км, используя вертикальный градиент 0,5/100 м. Оказалось, что разность температур летом для всех станций Алтая не превышает 4°С, в то время как зимой достигает 20°С. Летние температуры составляют 12 – 13°С, кроме температур на станциях Аккем (11°С) и Кош-Агач (15°С). Понижение на первой обусловлено влиянием холодного Аккемского озера, а также в некоторой степени влиянием самого мощного на Алтае узла оледенения; повышение на второй связано со значительным прогреванием горной котловины, не успевающей охладиться в ночное время. Ночной максимум наблюдается на станции Каратюрек (высший водораздел), где отсутствует застой холодного воздуха. Зимние температуры колеблются в очень больших пределах: –11 ÷ – 31°С.

В это время в наибольшей степени сказывается влияние форм рельефа. В связи с ослаблением циркуляции атмосферы в межгорных котловинах застой холодного воздуха вместе с его интенсивным радиационным выхолаживанием приводит к образованию «озер холода». Очень низки температуры и на станциях, расположенных в горных степях. В крутых поперечных долинах и особенно на водоразделах температуры воздуха значительно выше. С. А. Сапожникова [27] считает, что основным фактором приводящим к повышению температуры с высотой, являются фены свободной атмосферы, обусловленные отрогом монгольского антициклона. Открытые вершины и водоразделы (Каратюрек) и долины (Аккем, Чемал) наиболее часто находятся под их влиянием. К этому следует добавить еще две причины: в крутых долинах, как показали наблюдения, в бассейне Мульты 2, зимой очень незначительно эффективное излучение, поэтому здесь нет такого выхолаживания, как в котловинах. Кроме этого, в долинах наблюдается хороший турбулентный обмен, так как ориентация долин в это время совпадает с общециркуляционными потоками. В марте-апреле, когда зимние инверсии начинают разрушаться, наиболее холодными оказываются склоны хребтов.

Годовой ход упругости водяного пара в общем аналогичен годовому ходу температуры с максимумом летом (обычно в июле) и минимумом зимой (обычно в январе) (см. табл. 2). Зимние значения упругости водяного пара невелики и колеблются от 0,7 до 3,0 мб. Летом среднемесячная упругость водяного пара в горах может превышать 9,0 мб, закономерно уменьшаясь с высотой. В горных степях она равна 8 – 10 мб, в то время как в предгорных равнинах достигает 16 мб. В наиболее сухой из межгорных котловин, Чуйской, упругость водяного пара уменьшается до 7 мб.

Таблица 2 - Годовой ход упругости водяного пара (е) и относительной влажности (f) за 1971 – 1972 гг. [25]

Дадим общую характеристику распределения осадков на Алтае, в связи с его орографией. Благодаря веерообразному расположению горных хребтов, западные и юго-западные ветры могут проникать далеко в глубь горной страны и обеспечивать влагой отдельные орографические узлы. Максимальные суммы осадков наблюдаются на западных и северо-западных передовых хребтах и в прителецком районе. Здесь метеостанции фиксируют 800 – 1000 мм осадков в год. С продвижением в глубь территории количество осадков постепенно уменьшается до 300 – 500 мм в горных степях (Уймонская, Катандинская, Канская) и до 100 – 200 мм в юго-восточных районах (Кош-Агач, Чаганузун, Кызыл-мааны, Толтура). В приосевой части хребтов создаются аэродинамические условия формирования локальных участков (очагов) повышенной концентрации осадков, что было отмечено в свое время по наблюдениям в бассейне Актру [19].

Таким образом, для горных долин, независимо от наличия или отсутствия в них ледников, присущ особый термический режим, обусловленный сходными условиями рельефа. Для них характерно смягчение континентальности климата с его более высокими зимними и сниженными летними температурами, чем на равнине и в горных степях, благодаря уменьшению инсоляции и выхолаживанию, увеличению влажности, наличию фенов, особенно зимой, хорошему турбулентному обмену и т.д.