Погода на Камчатке Чукотке Магадане

Норвежский сайт прогноза погоды yr.no урно

 

Глава 4. Термический режим Магадана

4.1. Температура воздуха

Наиболее важной характеристикой климата является температура воздуха. На практике наиболее часто пользуются средней суточной, максимальной и минимальной температурой воздуха. Распологая данными о ежедневной температуре воздуха за ряд лет, при необходимости можно рассчитать другие характеристики термического режима.

Средняя годовая температура воздуха в Магадане отрицательная (-—3,6 °С). Пять месяцев в году (май—сентябрь) средняя месячная температура положительная/

Рис. 15. Число дней с температурой воздуха <—15 °С различной обеспеченности (%) ниже указанных пределов.

Самый холодный месяц в году — январь (повторяемость 42% ), средняя температура января составляет —17,1 °С. Самая низкая температура воздуха наблюдалась в январе 1954 г. (—34,6 °С). Средняя месячная температура в январе изменяется от —9,6 до —22,9 °С. В январе отклонения температуры от нормы составляют 7,5 °С, но чаще всего суточная температура не выходит за пределы —12 ...—20 °С. Из рассмотренных 26 (38 %) зимних сезонов самым холодным (в 10 случаях) был февраль. Минимум температуры воздуха в феврале отмечался в 1969 г. и составлял —33,3 °С. Примерно один раз в 6 лет (15 %) самым холодным
оказывался декабрь, а зимой 1955—56 г. самая низкая температура отмечалась в марте.

В январе обычно отмечается более 20 дней со средней суточной температурой воздуха ниже —15 °С, средняя суточная температура в январе 1964 г. была ниже —15 °С. Из рис. 15 видно, что в феврале вероятность средней суточной температуры ниже —15 °С в течение 20 дней составляет 40%, а в течение 15 дней — 70%. В декабре 25 дней с температурой воздуха —15 °С можно ожидать с вероятностью 13 %

В январе наблюдаются наиболее продолжительные периоды с низкой температурой воздуха ( < —15 °С). В декабре и феврале продолжительность периодов с температурой ниже —15 °С примерно одинакова, но значительно меньше, чем в январе. Наибольшая продолжительность периодов с минимальной температурой (—3 0 ...—32 °С и ниже) отмечается в феврале (табл. 21).
Из данных табл. 21 видно, что в октябре продолжительность периода с температурой —20 °С и ниже составляет в среднем 7 ч.

 Таблица 21 Средняя продолжительность (ч) непрерывного периода с температурой воздуха ниже указанных пределов

 

В марте более 2 ч сохранялась температура воздуха ниже —26 °С, в апреле — ниже —18 °С. 

Самые теплые месяцы в Магадане — июль и август. Средние месячные значения температуры воздуха в июле и августе составляют соответственно 11,2 и 11,5 °С. Самая высокая температура воздуха за весь период наблюдений была отмечена в июле и составляла 26,0 °С (1947, 1971 гг.).

Теплый период характеризуется незначительным изменением средней месячной температуры воздуха от года к году по сравнению с зимой. Средние отклонения от нормы не превышают 1 °С, а предельные составляют 5,4 °С (сентябрь). В июле и августе наибольшую повторяемость имеют средние суточные значения температуры воздуха 10... 12 °С. В июле в 70% лет число дней со средней суточной температурой 10 °С и выше превышает 20, а
в августе — 25. В отдельные годы средняя суточная температура выше 10 °С сохраняется в течение июля и августа. За весь период наблюдений средняя суточная температура выше 20 °С была отмечена один раз — 5 августа 1964 г.

  Вероятность числа дней с температурой воздуха 10 °С и выше можно определить по данным рис. 16.

Номограмма, приведенная на рис. 17, позволяет определить вероятность различных значений минимальной температуры. По этой номограмме можно определить повторяемость наиболее низкой температуры воздуха. Так, в январе и феврале вероятность  минимальной температуры —30 °С и ниже составляет примерно 30 %. В июне и сентябре вероятность понижения температуры воздуха до 0 °С составляет 25 % .

Средние многолетние данные о температуре воздуха за каждый месяц — средние максимальные и минимальные значения,
наиболее высокие и низкие, абсолютный максимум и минимум —приведены в табл. 22.

 Рис. 16. Число дней с температурой воздуха 10 °С и выше различной обеспеченности (%)

 

Обобщенные за весь период наблюдений ежедневные термические характеристики за каждый месяц приводятся в табл. 6 приложения. Эти данные позволяют охарактеризовать термические особенности любого дня, выбрать периоды, в которые с наибольшей вероятностью можно ожидать благоприятные условия для проведения различных мероприятий  В качестве примера рассмотрим многолетние данные, приведенные в табл. 6
приложения за 1 мая. Средняя суточная многолетняя температура воздуха за этот день составляет —1,5 °С; самая высокая средняя суточная (3,2 °С) и дневная (6,9 °С) температура воздуха отмечалась 1 мая 1962 г.; наиболее низкая средняя суточная (—7,0 °С) и дневная (—2,7 °С) температура наблюдалась в 1946 г. Абсолютный минимум температуры отмечался 1 мая 1954 г. (—10,4 °С). Согласно многолетним данным, в этот день наиболее вероятная (60 %) температура воздуха от 0 до —4 °С.

Из анализа данных о ежедневной температуре воздуха различной обеспеченности за 10-летний период можно сделать вывод, что в зимний период (ноябрь—март) термический режим наиболее неустойчив. Так, разница между температурой воздуха 1- и 99% -ной обеспеченности 16 января составляет 30,4 °С, 23 января она уменьшается до 14,1 °С. Согласно данным о температуре воздуха различной обеспеченности, 22 января — самый холодный день месяца за период 1966—1975 гг. В течение 10 лет в этот день температура воздуха не поднималась выше —13,2 °С, но зато понижалась до —29,4 °С. Самый теплый день в январе за этот период— 30 января.

В апреле диапазон возможных изменений температуры воздуха уменьшается. Наибольшая разница между темературой 1- и 99% -ной обеспеченности отмечается 8 апреля (20,5 °С), наименьшая — 30 апреля (10,6 °С). Самый устойчивый температурный режим устанавливается в сентябре, когда наибольшая разница температуры воздуха указанной обеспеченности (13,9 °С) отмечалась в последний день месяца, а в начале месяца (1—3 сентября) расхождения были минимальны (9,5 °С).

Рис. 17. Абсолютный минимум температуры воздуха (°С) различной обеспеченности (%) ниже указанных пределов.

Самый теплый день за рассматриваемый период— 10 августа. Описанному режиму изменения термических характеристик в  отдельные дни соответствует межсуточная изменчивость температуры воздуха (табл. 23). Максимальная межсуточная изменчивость отмечается в январе (2,6 °С), минимальная — в августе и сентябре (1,1 °С).

Следует отметить, что годовой ход суточной амплитуды температуры воздуха несколько иной. В связи с тем что продолжительность дня в зимний период составляет всего 6—9 ч, высота солнца мала и в околополуденные часы в январе не превышает 12,8, а в декабре 8,1°, температура воздуха при устойчивой погоде в течение суток изменяется незначительно. Так, суточная амплитуда в ноябре составляет в среднем 1,6, в декабре 0,7, в январе 1,2 °С. Максимальная суточная амплитуда отмечается в марте и апреле, так как в это время преобладает малооблачная погода, в ночные часы воздух значительно выхолаживается, а днем заметно прогревается. Максимальная температура в марте на 5,5 °С, а минимальная на 3,8 °С выше, чем в феврале. Такая же картина наблюдается и в апреле. В мае за счет увеличения облачности под влиянием активизации циклонической деятельности и бризовой циркуляции амплитуда уменьшается. Меньше всего колеблется температура воздуха ото дня к ночи в июле и августе. В сентябре (время смены муссона) амплитуда увеличивается, но не достигает значений, наблюдаемых в апреле, а с октября она снова
понижается (табл. 24).

 Таблица. 22 - Средние месячные и абсолютные значения температуры воздуха (°С)

 Таблица. 22 - Средние месячные и абсолютные значения температуры воздуха (°С)

Таблица 23 Средняя межсуточная изменчивость температуры воздуха At (°С)

Данные о средней месячной амплитуде температуры воздуха и средней межсуточной их изменчивости в течение года не дают полного представления о возможных колебаниях температуры  воздуха. А между тем анализ максимальных изменений температуры от одного срока измерения до другого показал, что эти колебания могут достигать 12 °С за 6 ч и 10 °С за 3 ч. Ниже приводятся ежемесячные максимальные значения межсрочных изменений температуры A t за период 1937—1965 гг. с шестичасовым интервалом между сроками:

 Таблица 23 Средняя межсуточная изменчивость температуры воздуха At (°С)

С введением в 1966 г. восьми сроков наблюдений стало возможным проследить максимальные изменения температуры Δ t за 3 ч:

 Таблица 23 Средняя межсуточная изменчивость температуры воздуха At (°С)

Как видно из табл. 24, минимальная температура воздуха в зимний период наблюдается в ночные и утренние часы; в январе повышение температуры начинается с 9 ч, в феврале — с 8 ч. С увеличением высоты солнца более четко прослеживается суточный ход температуры воздуха. Так, в марте повышение температуры начинается сразу после восхода солнца, т. е. после 7 ч, а в мае—июле — после 4 ч.

Максимум температуры воздуха наступает как правило, в 13— 14 ч. В марте, апреле и августе максимум температуры воздуха приходится на 15 ч.

Переход средней суточной температуры через 0 °С в сторону повышения приходится в среднем на 9 мая, но в отдельные годы температура воздуха выше 0 °С может установиться значительно раньше или, наоборот, позже средней даты. Так, с вероятностью 5 % можно ожидать переход температуры через 0 °С 1 мая и раньше; к 15 мая вероятность перехода увеличивается до 90 %. Средняя дата перехода температуры через 10 °С — 6 июля; наиболее ранний переход через этот предел с обеспеченностью 5 % осуществляется 26 июня и раньше, поздний — с обеспеченностью 90 % — до 14 июля. Осенью, при понижении температуры, переход  через О °С осуществляется в среднем 11 октября. Продолжительность периода с температурой выше О °С в Магадане составляет 154 дня. Продолжительность периода со средней суточной температурой ниже —10 °С составляет 221 день — с 6 ноября по 29 марта. Устойчивого периода со средней суточной температурой ниже —20 °С в городе не отмечается. В табл. 25 и 26 приводятся сведения о датах перехода температуры воздуха через различные пределы, обеспеченности этих переходов в определенные даты и о продолжительности периодов с температурой выше или ниже этих пределов.

Таблица 24 Суточный ход температуры воздуха (°С)

Таблица 25  Даты наступления средней суточной температуры воздуха выше 0, 10 °С и ниже 10 °С различной вероятности

Таблица 26  Даты наступления средней суточной температуры воздуха выше и ниже определенных пределов и число дней с температурой в указанных пределах

Кроме дат перехода средней суточной температуры через определенные пределы метеорологи оперируют еще понятиями устойчивого мороза и заморозка. Устойчивыми морозы считаются в том случае, когда не только минимальная или средняя суточная, но и измеренная в любой срок температура имеет отрицательные значения, и внутри периода, удовлетворяющей? этим условиям, при повышении температуры выше 0 °С продолжительность оттепелей не должна превышать 2—3 дней. Устойчивые морозы, по средним многолетним данным, наступают 22 октября, прекращаются 22 апреля, продолжительность периода с устойчивыми морозами составляет 183 дня.

Рис. 18. Вероятность (%) лет с заморозками различной интенсивности по декадам.

Заморозок отмечается в том случае, когда в ночные и утренние часы наблюдается отрицательная температура, а днем температура воздуха поднимается выше нуля. Заморозки — крайне неблагоприятное явление для выращивания овощных культур в пригородных хозяйствах. В Магадане заморозки в воздухе наблюдаются в начале и в конце лета, а также осенью. Средняя дата последнего (в начале , лета) заморозка — 5 июня, заморозки в июне случаются чаще, чем один раз в два года (59% лет). В 1937 г. последний заморозок был 20 июня. Осенью заморозки в среднем начинаются 25 сентября. Самые ранние заморозки были отмечены 24 августа 1943 г.; в этот же год был самый короткий безморозный период (84 дня). Заморозки в августе — явление довольно редкое, повторяемость заморозка — примерно один раз в 20 лет. В 1953 г. заморозки начались намного позже обычного (с 8 октября). В сентябре заморозки бывают так же часто, как и в июне. Важно знать не только повторяемость заморозков, но и степень понижения температуры воздуха при заморозках, т. е. интенсивность заморозка как в начале лета, так и в начале осени. На  рис. 18 показана вероятность лет с заморозками различной интенсивности по декадам. Анализ рис. 18 показал, что вероятность заморозков с температурой воздуха до —10 °С в первой декаде июня составляет 20 %, во второй декаде она снижается до 3 %, а в третьей декаде возможно понижение температуры воздуха ниже 2 °С, но при этом она остается выше 0 °С. В третьей декаде августа и первой декаде сентября вероятность понижения температуры до 0 °С составляет 3 % .

Необходимо отметить, что приведенные сведения о заморозках справедливы только для небольшой территории, расположенной вблизи метеорологической станции. Разнообразие рельефа в городе и пригороде создает различия в условиях нагревания и охлаждения отдельных участков и районов. В пониженных местах (долины рек Магаданки и Дукчи) в ясные, безветренные ночи вероятность заморозков больше, чем на склоне сопки, где проводятся метеорологические наблюдения.

Таблица 27 Среднее число дней с отрицательной температурой во все часы суток

В ноябре еще бывают периоды, когда температура воздуха ее опускается ниже 0 °С. В декабре, январе и реже в феврале в отдельные наиболее теплые зимы отмечается отМ до 4 дней в месяц с оттепелями, когда максимальная температура воздуха достигает положительных значений. Повышение температуры воздуха выше 0 °С в феврале наблюдается редко — один раз в 20 лет.

Сведения о числе дней с заморозками, оттепелями и без них в течение года представлены в табл. 27.

 

4.2. Температура почвы

Термический режим верхних слоев почвы существенно отличается от термического режима приземного слоя воздуха. Температура
нижнего слоя воздуха, прилегающего к поверхности земли, зависит от температуры поверхности почвы.

На температуру почвы оказывают влияние механический состав и тип почвы, ее влажность, рельеф местности и состояние ее поверхности (характер растительности, высота снежного покрова и др.). Температура почвы даже на близко расположенных участках может значительно различаться. Следует отметить, что Магадан находится в зоне вечной мерзлоты с залегающими на разной глубине и различными по мощности линзами льда. Это, в свою очередь, может приводить к тому, что в разных районах города и пригорода складывается совершенно иной термический
режим, чем в пункте измерений.

 

 

  Измерения температуры почвы производятся на площадке городской метеостанции. Температура поверхности почвы определяется летом по термометрам, установленным на оголенном от травянистого покрова, взрыхленном участке, зимой — на поверхности снега. Резервуары напочвенных термометров наполовину погружаются в почву или снег. Из-за больших погрешностей такого метода измерений полученные данные лишь ориентировочно характеризуют термический режим тонкого поверхностного слоя.

Температура поверхности почвы, так же как и температура воздуха, бывает положительной пять месяцев в году (с мая по октябрь).

Самая низкая средняя месячная температура почвы отмечается в январе, абсолютный минимум (—42 °С) зарегистрирован в декабре, январе и марте. В отдельные годы в центральные зимние месяцы температура почвы может повышаться до 1...2 °С, в марте самая высокая температура составила 8 °С.

В июле и августе средняя месячная температура поверхности почвы составляет 14. ..15 °С. Самая высокая температура (48 °С) отмечалась в июле 1960 г. В отдельные годы в июле температура
поверхности почвы ночью может понизиться до 0 °С, а в июне и августе — до —3 °С (табл. 28).

Заморозки на поверхности почвы могут быть и в конце июня при средней дате их окончания 10 июня. Осенью заморозки начинаются в сентябре (средняя дата 9 сентября); один раз в 5 лет возможны заморозки в конце августа. Продолжительность безморозного периода на почве в среднем составляет 90 дней, в отдельные летние сезоны она сокращается до 75 дней. В пониженных местах заморозки могут заканчиваться позже и раньше начинаться, их интенсивность выше, чем в районе метеоплощадки.

 

В теплый период температура верхнего 20-сантиметрового слоя почвы определяется с интервалом 5 см по коленчатым термометрам. Полученные данные характеризуют температуру пахотного слоя. В июне, июле и августе в слое 0—20 см температура почвы с глубиной понижается. В сентябре температура почвы в слое 5—10 см незначительно выше, чем на поверхности, а в слое 0—20 см почти не изменяется. Ниже приведены данные о температуре почвы t„ в слое 0—20 см:

 Таблица 28 Средняя месячная максимальная и минимальная температура (°С) поверхности почвы

Оттаивание почвы в Магадане начинается в апреле. В мае нулевая изотерма распространяется в среднем до глубины 70 см (иногда до глубины 2 м); в отдельные годы нулевая изотерма не достигает глубины 20 см.

Промерзание почвы начинается в октябре. В декабре отрицательная и нулевая температура распространяются на глубину 1,6 м, а в феврале — на весь слой толщиной 3,2 м. С глубиной в годовом ходе наблюдается  постепенный сдвиг наступления максимума и минимума температуры на более поздние сроки. Так, на глубине 40 см положительная средняя суточная температура устанавливается лишь в июне и удерживается до октября, самая высокая температура отмечается в августе, самая низкая — в феврале. На глубинах 1,6 и 2,5 м положительная температура устанавливается только в июле, отрицательная — в декабре и январе. Самая высокая температура на этих глубинах отмечается в сентябре, самая низкая на глубине 1,6 м — в марте, а на глубине 2,5 м — в апреле.

С глубиной годовой ход температуры сглаживается. Так, если на поверхности почвы амплитуда составляет 36,5 °С, то на глубине 2,5 и 3,2 м соответственно 4,5 и 2,5 °С.