ВВЕДЕНИЕ 4
1 Изменение климата 6
1.1 Общие сведения об изменении климата 6
1.2 Изменение метеорологических параметров в последнее 11
десятилетие
1.3 Гипотезы причин изменения природной среды 13
2 Синоптические процессы, характерные для Европейского сектора 18
Атлантического океана
2.1 Закономерности атмосферной циркуляции 18
2.2 Области максимальной повторяемости барических минимумов и 26
максимумов
2.3 Циклоны и антициклоны. Циклон умеренных широт 30
3 Климатические особенности Санкт-Петербурга 36
3.1 Основные характеристики климата Санкт-Петербурга 36
3.2 Физико-географические особенности Санкт-Петербурга 37
4 Анализ синоптических условий формирования волн холода 39
4.1 Постановка цели и задач 39
4.2 Анализ экстремально низких зимних температур в Санкт- 40
Петербурге
4.3 Анализ основных форм циркуляции по каталогу Вангенгейма- 44
Гирса
4.4 Анализ циркуляционных условий возникновения аномально 46
низких температур
4.4.1 Характерная синоптическая ситуация для всех случаев 46
4.4.2 Анализ волн холода 51
4.4.3 Оценка положения Высотной Фронтальной Зоны 53
Стр.
4.4.4 Анализ синоптических условий, формирующих минимальные 55 зимние температуры за период с 2000 года по 2017 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 62
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
Магистерская диссертация на тему «Анализ синоптических условий формирования волн холода в зимний период в районе Санкт-Петербурга» является частью научно-исследовательской работы кафедры метеопрогнозов, направленной на исследования изменения сезонных климатических характеристик в различных точках Российской Федерации в течение второй половины 20 - начале 21 века.
Целью магистерского проекта является анализ фоновых циркуляционных условий, характерных для формирования низких зимних температур в районе Санкт-Петербурга за период с 1916 по 2017 год.
Так как в последнее время все великие умы планеты разбились на 2 лагеря: одни говорят о всемирном глобальном потеплении, другие же о похолодании, то актуальность работы говорит сама за себя, ведь проанализировав минимальные низкие температуры за сто лет мы сможем получить информацию о том, что из вышесказанного больше соответствует району Санкт-Петербурга.
Новизна магистерского проекта заключается в исследовании волн холода и условий их формирования за зимний период с 1916 по 2017 год, сравнительной характеристики двух базовых климатических периодов предложенных Всемирной Метеорологической Организацией в качестве климатической нормы. Последний базовый период (с 1981 по 2010 гг.) введен в 2015 году, как «текущая климатическая норма», «старый» базовый период (с 1961 по 1990 гг.) оставлен для оценки долгосрочного изменения климата. Дополнительно был создан архив вторжений Сибирского и Азиатского антициклона с 2000 года.
Зимним периодом на протяжении всей работы считалась только календарная зима: то есть декабрь, январь и февраль.
Для достижения поставленной цели предполагалось разбить все значения на градации, выделить градацию «значительно ниже среднего», сравнить 2 базовых периода, предложенных Всемирной Метеорологической Организацией, проанализировать основные формы циркуляции по каталогу Вангенгейма-Гирса и проанализировать синоптические условия формирования низких температур.
В первой главе рассматриваются общие сведения об изменении климата, а также в общих чертах исследуются тенденции природных условий в последнее десятилетие.
Во второй главе магистерского проекта приведены сведения о циркуляционных условиях, характерных для Европейской территории России (и для Санкт-Петербурга, в частности).
В третьей главе рассмотрены климатические особенности исследуемого района - города Санкт-Петербурга, дано полное описание физикогеографического положения города.
В четвертой главе магистерской работы непосредственно дан анализ аномально низких зимних температур в районе города Санкт-Петербурга в период с 1916 по 2017 год, проанализированы характерные синоптические ситуации для дней с температурами «значительно ниже среднего», а также для минимальных температур каждого зимнего периода, начиная с 2000 года, что позволило сделать вывод о смещении оси вторжения Сибирского и Азиатского антициклона.
В результате магистерской работы все поставленные цели и задачи были выполнены.
Выделены и проанализированы экстремально низкие температуры холодного полугодия за период с 1917 года по 2016 год, проанализированы циркуляционные условия возникновения экстремально низких температур в этом же районе, для этого сначала были выделены экстремально низкие температуры (попадающие в градацию «значительно ниже среднего, то есть меньше -24.4 градусов Цельсия»), затем все случаи таких температур были разделены на единичные случаи и «волны холода». Всего за исследуемый период было 72 случая аномально низких температур, из них 25 единичных случаев и 13 волн холода(47дней).
Характерной синоптической ситуацией для «волн холода» являются: гребень(58%случаев), тыл циклона(21%случаев), малоградиентное поле(21%случаев).
Два базовых периода, предложенных Всемирной Метеорологической Организацией, проанализированы и сравнены между собой.
Отдельно проанализированы основные форму циркуляции по каталогу Вангенгейма-Гирса, чаще всего наблюдалась Восточная форма циркуляции.
Положение и конфигурация Высотной Фронтальной Зоны была оценена как дополнительное условие формирования низких зимних температур.
Проанализированы минимальные зимние температуры с 2000 по 2018 год и характерные для них синоптические ситуации: прохождение гребня над районом Санкт-Петербурга и седловина по типу антициклона. Сделан вывод о изменении оси вторжения Сибирского и Азиатского антициклона.
Создана база вторжений Сибирского и Азиатского антициклона. Можно заключить, что ось Сибирского антициклона стала проходить выше Санкт- Петербурга, а Азиатского ниже.
Таким образом, за последние 18 лет минимальным температурам не соответствовало распространение тыла циклона. Гребень Сибирского антициклона стал проходить выше Санкт-Петербурга, то есть его изобары не доходят до Санкт-Петербурга, либо доходят реже. При распространении гребня часто южнее Санкт-Петербурга находился циклон, облачные массы которого влияют на «смягчение» зимних температур. К тому же, затоки холодного воздуха стали приходить не с Арктического побережья, а с центра России, следовательно не приносят сильных холодов.
К Санкт-Петербургу стал чаще распространятся Азиатский антициклон, и Санкт-Петербург оказывался в той его части, которая давала другие направление ветра и не вызывала таких сильных холодов, как в предшествующий почти столетний период. Все эти факторы можно отнести к причинам более «мягких» зим за последние восемнадцать лет, а также отсутствию в эти годы аномально низких температур.
