Визуализация воздушных потоков. 9 декабря 2019 г.

Погода меняется каждый день. Солнечные ясные дни сменяются пасмурными и дождливыми, на смену тёплой погоде приходит холодная и наоборот. Смена погоды сопровождается множеством явлений, порой не самыми приятными – сильным ветром, пыльными бурями, градом, грозами и множеством другим.

Смена погоды вызвана постоянными передвижениями воздушных масс абсолютно различных по своим физическим свойствам, так как в каждом районе нашей планеты различен угол падения солнечных лучей и различна подстилающая поверхность. Воздушные массы можно разделить на три основных типов – арктические, умеренные и тропические. С воздушными массами связано образование циклонов, антициклонов и атмосферных фронтов.

Барические образования, или другими словами циклоны и антициклоны предмет постоянного изучения в синоптической метеорологии. Ежечасно образуются одни циклоны и затухают другие, на смену циклонам приходят антициклоны, а при перемещении различных по своим характеристикам воздушных масс образуются фронтальные зоны.

Однако в этой атмосферной чехарде, одни и те же синоптические процессы повторяются. Многолетние наблюдения за погодой уже давно дали возможность установить, что синоптические процессы можно упорядочить, типизировать, циклоны возникают как правило в одних и тех же районах и продвигаются по схожим траекториям. Прохождение того или иного циклона зачастую одинаково заканчивается холодным вторжением с областью повышенного давления (антициклона). При различных синоптических ситуациях возникающих при прохождений одного и того же типа барического образования могут быть сильные дожди или наоборот дождей может не быть.

Визуализация прогноза погоды модели COSMO, которую используют гидрометслужбы стран Центральной Азии, в том числе Туркменгидромет. Над территорией Туркменистана сразу бросается в глаза фронтальный раздел по резкому температурному контрасту. 9 декабря 2019 года.

Во многом на всем этом базируется разработка прогнозов погоды методом экстраполяции и пресловутая интуиция синоптика, которая формируется с десятилетиями практического опыта. Но наука не стоит на месте, открываются новые и новые возможности и уже сегодня прогнозирование погоды методом примитивной экстраполяции не дает необходимого результата, ведь это только 85-90% оправдываемости прогнозов, а реалии требуют на сутки  вперед минимум 95%. Основную работу сегодня делают компьютерные модели. Огромный объем информации обрабатывают и просчитывают суперкомпьютеры. Но без участия человека все равно нельзя обойтись. Компьютерная модель лишь облегчает, но не заменяет работу синоптика.

Какие синоптические ситуации формируют погоду над Средней Азией, Туркменистаном и в Ашхабаде в частности? Можно выделить 9 основных типа. Одни наблюдаются только в холодное, другие только в тёплое время года, третьи в течении всего года.

Южнокаспийский циклон – один из южных циклонов, образующихся как правило над южной частью Каспийского моря и восточнее. Иногда это «перерождения» южных циклонов, которые ослабевают при переходе через цепи горных хребтов Армянского нагорья, Ирана и выйдя на равнину и морскую гладь перерождаются, вновь набирая силу. Как правило с ним связано резкое потепление, так как в тёплом секторе южнокаспийский циклон выносит тропический воздух. Даже зимой температура может повышаться до 25, а порой в феврале даже до 30 градусов. Порой прохождение теплого фронта (когда тёплый воздух натекает на более холодный) сопровождается сильным ветром и пыльными бурями.

Прохождение южнокаспийского циклона почти всегда заканчивается холодным западным или северо-западным вторжением. Прохождение холодного фронта часто сопровождается сильным ветром, иногда штормовым и выпадения осадков.

Мургабский циклон – ещё одна разновидность южных циклонов. Образуется на территории Ирана и Афганистана. При дальнейшем движении на северо-восток появляется на юге Туркмении над бассейнами рек Мургаб и Теджен. Как и южнокаспийские циклоны наблюдаются преимущественно в холодное время года. В тёплом секторе также выноситься тропический воздух, среднесуточная температура может повыситься на 10-12 градусов. При его прохождении, в тёплом секторе также могут наблюдаться пыльные бури.

Осадки редко выпадают на теплом фронте, и наоборот зачастую наблюдаются на холодном, усиливаясь в горных и предгорных районах.

Ашхабад как правило в тёплый сектор этого циклона не попадает, находясь преимущественно в тыловой зоне циклона. Наблюдается пасмурная погода с осадками. Как раз аналогичная синоптическая ситуация наблюдалась 8 декабря 2019 года. В тёплом секторе, когда располагался в Марыйском велаяте (области) и на юге Лебаба воздух местами прогрелся до +20, а в Ашхабаде находящимся в тыловой зоне было всего +6 и слабые осадки (центр циклона был над Каахка и Серахсом).

Широкий вынос теплового воздуха – это такой тип процессов, при котором вынос тропического воздуха осуществляется широким потоком, а не циклоническими прорывами. Теплый воздух наблюдается, как у поверхности земли, так и в свободной атмосфере. Устанавливается тёплая, ясная, сухая и маловетреная погода.

Чаще всего наблюдается в переходные сезоны и совсем не наблюдается летом. Этот процесс как правило заканчивается западным, реже северо-западным вторжением.

В Ашхабаде наблюдается реже из-за орографии. Горы Копетдаг задерживают вынос тёплого воздуха с юга.

Западное вторжение – процесс при котором воздух умеренных широт, реже арктический вторгается через Кавказ и Каспийское море. Вторгающаяся воздушная масса, как правило имеет повышенную влажность и её приход сопровождается облачностью и осадками. Чаще всего наблюдается в холодное время года, в двое реже в тёплое.

Западные вторжения неоднородны, они могут быть влажными, холодными, очень влажным. Как правило похолодания при западных вторжениях не столь существенны, за исключением случаев вторжения порций более холодного воздуха.

Северо-западное вторжение – вторжение арктических или умеренных воздушных масс с севера-запада через восточную часть ЕТР и западный Казахстан. В холодное время года это как правило вторжение областей высокого давления в тыл областей низкого давления, центр которой находиться в Западной Сибири или в северном Казахстане. Северо-западному вторжению может предшествовать циклонический прорыв с юга.

В холодное время года во вторгающейся холодной воздушной массе как правило образуется антициклон, но иногда, особенно в тёплое время года антициклогенез выражен слабо. Вторжение различается по числу вторгающихся порций холодного воздуха – однократное, вторжение с вторичными фронтами и многократное вторжение (серия вторжений).

С северо-западными вторжениями часто связаны сильные похолодания, при достаточном влагосодержании сопровождается осадками, иногда сильным ветром и пыльными бурями на холодном фронте. В горных и предгорных районах наблюдается усиление осадков.

Северное холодное вторжение – вторжение арктического или холодного воздуха умеренных широт с севера через Урал, Западную Сибирь и Казахстан. Наблюдаются при развитии в Западной Сибири циклона, формирования в холодном воздухе антициклона вторжения, смещение холодного воздуха в смежной зоне циклон-антициклон. Чаще всего северное вторжение связано с антициклоном и выносом очень холодного и сухого воздуха. Как правило осадки не наблюдаются, либо наблюдаются незначительные, в равнинной части устанавливается холодная, ясная погода. Однако на крайнем юге, в предгорьях Парапамиза и южнее могут возникнуть фронтальные разделы с выпадением осадков.

На западные и северо-западные вторжения приходиться большая часть выпадающих в Ашхабаде осадков.

Северное вторжение в большинстве случаев характеризуется отсутствием резких фронтальных явлений. Вторжение происходит спокойно, при малооблачной погоде.

Последний раз северное вторжение на территории Туркменистана наблюдалось в самом начале 3 декады ноября. Из-за глубокого вторжения антициклона высоких широт наблюдалось вторжение очень холодного, сухого воздуха. Температура местами опустилась до -18 градусов мороза. Температура на 10-13 градусов была ниже климатических норм. Местами были обновлены суточные рекорды минимальной температуры воздуха.

Волновая деятельность – синоптическая ситуация, при которой в предгорных районах наблюдается развития ряда циклонических волн. При поступлении холодного воздуха с севера или северо-востока, горы задерживают и прижимают холодный воздух, образуются волновые возмущения. Устанавливается пасмурная погода, зачастую с осадками, туманами.

Юго-западная периферия антициклона. Синоптическое положение, при котором над Туркменистаном, в целом Средней Азии господствует периферия отрога Сибирского антициклона. Наблюдается устойчивая, ясная погода со слабыми ветрами (5-10 м/с). В предгорных районах могут наблюдаться радиационные туманы.

Этот процесс играет значительную роль в формировании климата Ашхабада и определяет преобладающие направление ветра – восточное.

Летняя термическая депрессия. Характеризуется возникновением на юго-востоке Средней Азии бесфронтальной зоны пониженного давления с хорошо выраженной циклонической циркуляцией. Возникает в абсолютном большинстве случаев в июне-августе. Отличается малоподвижностью, хорошо выраженный суточный ход давления.

Основными причинами возникновения термической депрессии является сильный нагрев воздуха над пустынями и орографическое влияние горной системы Западного Тянь-Шаня и Памиро-Алая, которая выполняет роль мощного барьера северо-восточным потокам и создает недостаток массы воздуха в подветренной стороне (по В. А. Бугаеву).

С термической депрессией связаны самые высокие летние температуры. В Ашхабаде наблюдается усиление притока воздуха из пустыни в результате циркуляции, с температурой до 40 градусов и выше, с максимальные температурами по региону до +50 градусов.

Помимо основных типов синоптической ситуации, можно выделить еще малоподвижный циклон, малоградиентное поле высокого и низкого давления, но их повторяемость достаточно низкая.