Проведен анализ данных о количестве осадков в период с 1970 по 2004 гг. для теплого периода. Составлен каталог месяцев с дефицитом, нормой и избытком осадков. Анализ временного хода атмосферных осадков, который наглядно отражает изменения осадков на рассматриваемой территории, показал, что отмечается тенденция уменьшения осадков.
Исследование атмосферных осадков, условий их образования - один из актуальных вопросов современной метеорологии, ему посвящено много научных монографий и статей, в которых рассматриваются основные аспекты осадкообразования. А.С. Утешев занимался исследованием осадков на территории Казахстана, описал годовое и сезонное распределение количества осадков на территории Казахстана, суточный и годовой ход, а также их продолжительность. Режим осадков в различных частях Казахстана отличается большим разнообразием. За исключением высокогорных областей, Казахстан относится к числу районов, недостаточно обеспеченных осадками. В зоне пустынь осадки крайне незначительны. Поэтому основной чертой равнинных климатов Казахстана является ярко выраженная засушливость. Определяется это, прежде всего, тем, что Казахстан расположен почти в центре Евразии. Если в северной части республики при сравнительно больших годовых величинах осадков хорошо выражен летний их максимум, то в центральных районах при меньших годовых суммах последние распределяются в течение года более равномерно, а в южных районах отмечается уже летний минимум осадков. Некоторое перераспределение осадков внутри года наблюдается и при движении с запада на восток, что связано с влиянием склонового эффекта и отдельных возвышенностей /1/. Распределение значительных осадков (осадки с количеством более 8 мм за 12 ч принято называть значительными) по территории Казахстана характеризуется некоторыми особенностями, связанными с географическим положением, строением рельефа и многими другими факторами. Этой проблемой в Казахстане занималась В.Г. Дейчева /2/, которая дает полное представление об их распределении. Годовое число полусуток со значительными осадками на всей территории республики меняется незначительно - от 2-4 на юго-западе и крайнем юге до 6-8 на севере. Почти на всей равнинной территории число полусуток с осадками > 8 мм составляет 4-6. Лишь в горных районах юго-восточного и Восточного Казахстана эти значения достигают 20-28. Это связано с тем, что большую роль в выпадении осадков играют орографические особенности местности.
Для анализа в работе использовались данные семи метеорологических станций Южного и Юго-Восточного Казахстана: Кызылорда, Казалинск, Шымкент, Тараз, Алматы, Талдыкорган, Балхаш.
Распределения осадков на метеорологических станциях неравномерное. Так, например, на метеорологической станции Кызылорда максимальное количество выпавших осадков отмечается в весенние месяцы (май 1993 г. - 82,4 мм). Минимальное значение отмечено в августе, сентябре. Множество случаев, когда осадков не было и вовсе. В основном это наблюдалось в летние месяцы и в сентябре, а так как Кызылординская область расположена на юге Казахстана и имеет рельеф в основном равнинный, то можно заметить свойственное такому типу географического положения количество выпадающих осадков. На метеорологических станциях Шымкент и Алматы количество выпадающих осадков гораздо больше, чем в Кызылорде. Так, максимальное количество осадков на метеорологической станции Шымкент составило 164,3 мм в апреле 2002 года. В 1974 и 1999 годах наблюдалось выпадение атмосферных осадков больше нормы в течение всего теплого периода времени. Минимальное количество отмечается в летние месяцы. Наибольшее количество осадков на метеостанции Алматы было зафиксировано в апреле 1994 года и составило 217,6 мм. Ниже среднего многолетнего значения осадки были с июля по сентябрь.
Для наиболее наглядного представления изменений осадков за рассматриваемый период был проведен расчет отклонений выпавших осадков от средних многолетних значений /3/ и на средние квадратические отклонения (aR).
Для этого использовались известные формулы:
где Ri - количество выпавших осадков за данный месяц, мм; R - среднее многолетнее количество осадков за данный месяц, мм; n - количество лет.
По полученным результатам был построен график изменения среднего квадратического отклонения осадков в период с апреля по сентябрь (рис. 1).
Как видно, наибольшая изменчивость атмосферных осадков на всех исследуемых станциях наблюдается в весенние месяцы, а наименьшая изменчивость - в августе и сентябре. В Казалинске, Кызылорде и в Балхаше в течение всего теплого периода количество осадков меняется незначительно по сравнению с другими станциями.
Значения среднего многолетнего количества осадков и среднего квадратического отклонения приведены в таблице 1.
Наибольшая изменчивость осадков наблюдается в Алматы, а наименьшая - в Кызылорде и Казалинске.
Для иллюстрации на рисунках 2-4 приведен временной ход аномалии месячных осадков для трех метеорологических станций: Кызылорда, Балхаш и Алматы.
В исследуемом периоде лет экстремальные значения аномалий осадков были отмечены на метеорологической станции Кызылорда в мае 1993 г. - осадков выпало на 70,4 мм больше среднего многолетнего значения, в то время как в апреле 1994 г. выпало всего 0,3 мм.
В Казалинске максимум осадков выпало в апреле 1987 г. - на 40,3 мм больше среднего многолетнего значения, минимум - в апреле 1984 г., на 14 мм меньше среднего многолетнего значения; в Шымкенте в мае 2003 г. осадки превысили многолетнее значение на 104,8 мм, в апреле 1977 г. выпало всего 28 мм; в Таразе в апреле 1994 года наблюдался максимум, а в апреле 1975 г. - минимум; на метеостанции Алматы в июне 1979 г. осадки превысили многолетнее значение на 133,9 мм, а в апреле 1995 г. выпало меньше среднего многолетнего значения на 98,9 мм; на метеостанции Талдыкорган июль 1993 г. был самым дождливым - на 113,1 мм выпало больше среднего многолетнего значения (24 мм), а самым засушливым был апрель 1983 г.; в Балхаше май 1988 г. превысил многолетнее значение на 36,3 мм, в июле 1996 г. оказалось ниже этого значения на 12,4 мм.
Для выделения месяцев с избытком и дефицитом осадков была использована общепринятая классификация:
Значения менее 80% оценивались как месяцы с дефицитом осадков, значения в пределах 80-120% - норма, а более 120% - месяцы с избыточным количеством осадков /4/. Аномальность выявлялась не по отдельным метеорологическим станциям, а по всей рассматриваемой территории, то есть месяц должен быть аномальным на 75% исследуемой площади, то есть как минимум на четырех станциях из шести. Также было выявлено, что 9 лет из 35, когда во все месяцы с апреля по сентябрь, а именно в 1970-1971, 1975-1977, 1984, 1989, 1994, 2000 год, на всех метеорологических станциях отмечался дефицит осадков. В 1987, 1999, 2002 годах наблюдался избыток атмосферных осадков на большей части территории (табл. 2).
Анализ таблицы 2 показывает, что наиболее засушливым периодом были 70-е годы и начало 80-х ХХ века, а наиболее увлажненным - конец 80-х годов, конец 90-х годов ХХ века.
Для Южного и Юго-Восточного Казахстана характерна та особенность, что в любом месяце теплого периода повсеместно возможно полное отсутствие осадков или ничтожно малое их количество. Так, например, в зоне пустынь в теплое время года иногда в течение 2-3 месяцев подряд может не быть осадков совсем. В отдельные годы месячные осадки бывают значительными, в большинстве случаев это осадки ливневого происхождения. Избыточное увлажнение, однако, отмечается редко, особенно в зоне пустынь /5/.
Данная статья написана по результатам проведенных исследований в ходе выполнения магистерской диссертации, под руководством к. г. н., доцента кафедры метеорологии Турулиной Г.К.
Список литературы
-
Утешев А.С. Климат Казахстана. - Л.: Гидрометеоиздат, 1959. - 358 с.
-
Дейчева В.Г. Некоторые характеристики значительных осадков на территории Казахстана // Труды КАЗНИГМИ. - 1977. - Вып. 63. - С. 58-69.
-
Научно-прикладной справочник по климату СССР. Многолетние данные КазССР. - Л.: Гидрометеоиздат, 1989. - Вып. 18. - Книга 1. - 457 с.
-
Чичасов Г.Н. Технология долгосрочных прогнозов погоды. - С-Пб.: Гидрометеоиздат, 1991. - 303 с.
-
Байдал М.Х. Долгосрочные прогнозы погоды и колебания климата Казахстана. - Л.: Гидрометеоиздат, 1959. - Ч. 3. - 362 с.