Шквал – опасное погодное явление, характеризуется резким, как правило не продолжительным усилением ветра. Внезапность, резкое усиление и скорость ветра – основные угрозы при шквально ветре.
При шквале скорость ветра может достигать 20-30 м/с, иногда больше. Продолжительность шквалов, как правило составляет всего несколько минут, реже до 10-15 минут.
Шквалы связаны с мощными кучево-дождевыми облаками, поэтому время их существования как перемещающихся мезомасштабных объектов составляет несколько часов. В результате на местности возникает узкая шкваловая полоса шириной от нескольких сотен метров до нескольких километров и протяженностью до сотни километров.
Шквалы обычно сопровождаются ливнями и грозами, часто с выпадением града. В климатических условиях Туркменистана шквальный ветер сопровождается пылевыми явлениями – пыльной бурей, позёмкой или низовой метелью.
Перед шквалом, как правило, давление сильно падает. При шквале оно резко растет в течение нескольких десятков минут, а после прекращения ливневого дождя вновь падает. Температура воздуха при шквале резко понижается. После прекращения шквала чаще всего она немного повышается, но остается более низкой по сравнению с температурой до шквала. Падение температуры и рост давления при шквале связаны с выпадением ливневого дождя и охлаждением воздуха в его зоне.
Вследствие сильных восходящих движений воздуха в передней части кучево-дождевого облака и нисходящих в его тыловой части возникает вихрь с горизонтальной осью, нижняя часть которого достигает поверхности Земли — шквальный ворот.
Нисходящие движения в тыловой части кучево-дождевого облака связаны с опусканием охлаждающегося осадками воздуха, с избытком компенсирующим адиабатическое его нагревание по влажноадиабатическому закону. Шквальный ворот появляется обычно впереди кучево-дождевого облака за 1—2 км. До области выпадения ливневого дождя на высоте 500—600 м и определяется как особая форма облака.
Шквалы над сушей чаще всего развиваются во второй половине дня, когда конвективная облачность становится наиболее мощной. По этой же причине шквалы над сушей отмечаются обычно в теплое полугодие.
Шквалы могут быть внутримассовыми и фронтальными.
Внутримассовые шквалы — сравнительно редкое явление. Над европейской частью России их количество в среднем составляет примерно 10% от всех наблюдавшихся шквалов. Возникают внутримассовые шквалы преимущественно при активных вторжениях холодного воздуха с высокой влажностью в тылу циклонов.
Внутримассовые шквалы, связанные с кучево-дождевыми облаками, возникающими при термической конвекции в малоградиентных барических полях, заполняющихся циклонах,— явление в умеренных широтах редкое и сколько-нибудь существенной опасности, как правило, не представляют. Они наблюдаются в теплых неустойчивых воздушных массах с высокой влажностью при развитии грозовой деятельности.
Наиболее интенсивные шквалы возникают чаще всего на атмосферных фронтах. На них приходиться большая часть случаев шквалов на территории Туркменистана.
Фронтальные шквалы не являются, как внутримассовые, единичными образованиями, а обычно сгруппированы в полосах развитой конвективной неустойчивости, параллельных облачным полосам фронтов.
Наиболее благоприятной синоптической ситуацией для возникновения шквалов являются холодные фронты. По территории Туркменистана, это как правило холодные фронты северо-западных и западных вторжений.
Шквалы в этих случаях обычно возникают в теплом воздухе вблизи вершин возмущений. При возникновении циклонической циркуляции холодный фронт получает дополнительное ускорение в своем движении в сторону теплого воздуха. В результате усиливается вынужденная конвекция, приводящая к увеличению толщины кучево-дождевых облаков, усилению в них вертикальных движений и интенсификации шквалов.
Термодинамическими условиями, благоприятными для возникновения шквалов, являются:
— высокая массовая доля водяного пара в теплом воздухе, достигающая в приземном слое 10°/оо и более;
— неустойчивая стратификация воздушной массы;
— высокая температура теплого воздуха перед холодным фронтом при большом ее контрасте на холодном фронте.
Прогноз шквалов синоптическим способом сводится по существу к прогнозу синоптического положения и термодинамического состояния атмосферы в районе, для которого разрабатывается прогноз с заблаговременностью до 24—36 ч. Если ожидаемая синоптическая ситуация и термодинамические условия благоприятны для возникновения шквалов, то возможность их возникновения указывается в формулировке прогноза. Место возникновения шквала в силу локальности самого явления предсказать нельзя.
Численные модели в недостаточной мере прогнозируют шквалы, ввиду их микромасштаба и сложности прогнозирования конвективных явлений.
В краткосрочных прогнозах заблаговременностью в несколько часов большую помощь в прогнозировании шквалов оказывают радиолокационные наблюдения, а также спутниковые данные.
