Сетевое издание

Международный студенческий научный вестник

ISSN 2409-529X

Введение. В течение ряда лет в результате наблюдения за ходом среднесуточной температуры воздуха в Санкт-Петербурге в апреле, было отмечено неоднократное значительное потепление в конце месяца. Исследование термического режима апреля, выявление условий формирования значительного повышения температуры воздуха может быть интересно для анализа и прогноза вегетационных процессов, связанных с началом периода перехода среднесуточной температуры воздуха через 50С и 10 0С [1,2,3] .

Цель исследования. Целью исследования являлся анализ условий формирования термического режима апреля в Санкт-Петербурге за период с 1991 года по 2021 год. Для выполнения поставленной цели необходимо проанализировать ход среднесуточной температуры воздуха для каждого апреля за период с 1991 по 2021 год, выявить группы месяцев по аналогичному термическому режиму. Сопоставить полученные группы с синоптическими картами и определить особенность циркуляционных процессов для каждой из них.

Материал и методы исследования. В качестве исходных данных для анализа термического режима использовался ряд среднесуточной температуры воздуха в Санкт-Петербурге за период с 1991 по 2021 год из архива данных ФГБУ «ВНИИГМИ-МЦД»[4]. Для выявления групп со схожим термическим режимом использовался визуально-графический метод. Анализ синоптических условий формирования определенной термической группы апреля проводился синоптическим методом с привлечением высотных и приземных карт погоды, полученных по данным реанализа модели GFSR [5].

Результаты исследования и их обсуждение.

В ходе исследования для каждого апреля за период с 1991 по 2021 год был построен и проанализирован график хода среднесуточной температуры воздуха. В результате были выделены 2 основные группы со схожим изменением температуры воздуха в течение месяца. Первой группе термического режима апреля в Санкт-Петербурге характерно повышение температуры воздуха выше 8 0С в конце второй – начале 3 декады. Повышение температуры наблюдалось достаточно большое количество дней, от 3 до 7. Это самая многочисленная группа, повторяемость ее за исследуемый период составила 46% (14 из 30 случаев). Ход среднесуточной температуры первой группы представлен на рисунке 1. В качестве примера приведен термический режим апреля 2001 г.

Рисунок 1. Среднесуточная температура воздуха в Санкт-Петербурге. Первая группа. Апрель 2001 г.

Ход среднесуточной температуры воздуха, характерной для второй группы представлен на рисунке 2. Для второй группы характерно понижение среднесуточной температуры воздуха в 20-х числах апреля после волны тепла во 2 декаде.

Рисунок 2. Среднесуточная температура воздуха в Санкт-Петербурге. Вторая группа. Апрель 2007 г.

Повторяемость второй группы термического режима апреля составляет 26% , то есть 8 из 30 случаев.

Ход среднесуточной температуры воздуха в апреле для каждой группы был сопоставлен с синоптическими картами и детально проанализирован. Основное внимание было уделено выявлению синоптических условий формирования колебаний среднесуточной температуры воздуха во второй половине месяца.

В результате исследования была выявлена характерная синоптическая ситуация для случаев первой группы, в частности для периода потепления, которое начинается в 20-х числах апреля. Повышение среднесуточной температуры воздуха в данный период формируется вторжением Азорского антициклона с юга Европы. В некоторых случаях влияние на повышение температуры может оказывать возникновение отдельного ядра антициклона над Эстонией, Латвией, Литвой. Вторжение может проходить через Балтику. Санкт-Петербург находится то в центральной, то в западной периферии антициклона.

Рассмотрим в качестве примера формирование волны тепла в период с 19 апреля по 27 апреля 2019 года. Синоптическая ситуация формирования очага тепла над Санкт-Петербургом представлена на рисунке 3.

Рисунок 3. Характерная синоптическая ситуация для 1 группы. Совмещенные карты: Приземная + поле температуры на высоте 1,5 км (АТ850).

19 апреля 2019 года (рисунок 3 а) над Санкт-Петербургом располагается восточная периферия обширного антициклона азорского происхождения, над территорией исследования наблюдается малоградиентное барическое поле. Далее происходит развитие антициклона, 22 апреля на карте АТ850 (рисунок 3 б) над Скандинавией и европейской территорией России наблюдается обширная область тепла, связанная с антициклоном. В дальнейшем, Санкт-Петербург находится в его центральной части (рисунок 3 в). Область высокого давления располагался над огромной территорией - над Балтикой, над Скандинавией, над ЕТР, над югом РФ, над югом Европы. Антициклон продолжает развиваться, формируется отдельное ядро над Эстонией, Латвией, Литвой, Санкт-Петербург находится то в центральной, то в западной периферии антициклона. Повышение температуры заканчивается вторжением арктического циклона на материк 27 апреля, из-за чего в дальнейшем последовало похолодание.

Также была проанализирована характерная синоптическая ситуация для случаев 2 типа и выявлены причины похолодания во второй декаде апреля.

Начало похолодания тоже может формировать антициклон, только арктического происхождения. Он развивается в районе между Гренландией и Шпицбергеном и затем вторгается на Скандинавию. На востоке от антициклона формируется циклоническая область. Санкт-Петербург находится в зоне взаимодействия данных барических образований. Холод, сменяющий высокие температуры, связан либо с восточной периферией антициклона, либо с тыловой частью циклона, который в этот момент располагается на значительной территории от Карского до Чёрного моря. В подобных случаях к Санкт-Петербургу поступают холодные воздушные массы со стороны Белого моря.

Заключение

В результате анализа хода среднесуточной температуры воздуха в апреле в Санкт-Петербурге за период с 1991 по 2021 год были выделены 2 группы по схожему термическому режиму. Первая группа имеет наибольшую повторяемость за период исследования – 46%. К первой группе относится ход среднесуточной температуры воздуха с повышением температуры воздуха выше 8 °С в 20-х числах апреля. Повышение температуры воздуха первой группы формируется вторжением Азорского антициклона с юга Европы. В некоторых случаях формируется отдельное ядро антициклона над Эстонией, Латвией, Литвой. Санкт-Петербург находится то в центральной, то в западной периферии антициклона. Вторая группа с понижением среднесуточной температуры воздуха в 20-х числах апреля связана с арктическими вторжениями как антициклонического, так и циклонического типа.