Текст
                    

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИИ И КОНТРОЛЮ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ ОМСКОЕ ТЕРРИТОРИАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПО ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИИ И КОНТРОЛЮ S ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ ОМСКАЯ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ КЛИМАТ Тюмени Под редакцией д-ра геогр. наук Ц. А. ШВЕР, С. А. КОВБЫ Ленинград Гидрометеоиздат 1985
УДК 551.582.1(571.12-21) Описывается климатический режим Тюмени, физико-географические условия города, приводятся сведения о развитии метеорологических наблюдений. Пред- ставлены подробные данные по каждой метеорологической величине (солнечная радиация, температура воздуха и почвы, влажность воздуха, осадки, давление, ветер, снежный покров, облачность, атмосферные явления). Уделено внимание характерным особенностям сезонов, биоклимату города, влиянию на климат хозяйственной деятельности человека, вопросам загрязне- ния атмосферного воздуха, вековым колебаниям климата. Книга рассчитана на метеорологов, климатологов, градостроителей, энерге- тиков, работников городского хозяйства, транспорта, медиков, а также на широ- кий круг читателей, интересующихся проблемой климат и город. КЛИМАТ ТЮМЕНИ Редактор 3. Н. Пильникова. Техн, редактор Е. А. Маркова. Корректор Т. В. Алексеева. Н/К. Сдано в набор 14.01.85. Подписано в печать 14.05.85. М-22390. Формат 60х90а/1б- Бум. тип. № I. Гарнитура литературная. Печать высокая. Печ. л. 11,5. Кр.-отт. 11,76. Уч.-изд. л. 12,53. Тираж 800 экз. Индекс ПРЛ-115. Заказ 13. Цена 80 коп. Заказное. Гидрометеоиздат. 199053. Ленинград, 2-я линия, д. 23. Ленинградская типография № 8 ордена Трудового Красного Знамени Ленинградского объединения «Техническая книга» им. Евгении Соколовой Союзполиграфпрома при Государственном комитете СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. 190000, г. Ленинград, Прачечный переулок, 6. 1903040000-085 069(02)-85 К © Омское территориальное управление по ги- дрометеорологии и контролю природной среды (Омское УГКС), 1985 г. 14-84(1)
ПРЕДИСЛОВИЕ В последнее время заметно возрос интерес к изучению климата больших городов. Современный крупный город выступает как сло- жный экономико-географический, архитектурный, инженерный и культурный комплекс, не только зависящий от природных и кли- матических условий, но и в сильной степени влияющий на них. Тюмень — один из крупнейших городов Западной Сибири. На- чалом невиданного по темпам и размаху строительства были озна- менованы в его истории 60-е годы. В условиях интенсивного разви- тия города планирование и строительное проектирование его стали невозможны без тщательного учета климатических особенностей. Без учета климатических факторов не могут быть также успешно решены вопросы ведения городского хозяйства, создания благо- приятных условий для труда и отдыха человека и др. Настоящее издание входит в серию монографий о климатах больших городов СССР, подготовленных в соответствии с рекомен- дациями, разработанными Главной геофизической обсерваторией им. А. И. Воейкова (ГГО). Исходными материалами послужили «Справочник по климату СССР», вып. 17, уточнения и дополнения к нему, а также специально выполненные разработки. Мезоклима- тическое районирование города осуществлено на основании дан- ных микроклиматических наблюдений, проведенных в 1977— 1978 гг. под руководством В. Я. Федорова и Э. В. Зелениной. Описание климата Тюмени выполнено в группе климата Ом- ского Гидрометцентра под руководством С. А. Ковбы. Авторами отдельных разделов являются: С. А. Ковба (п. 3.1, гл. 4, пп. 5.1, 5.2, 6.2, гл. 7 и И), Г. И. Гребенщикова (пп. 3.2, 5.3, 6.1, 6.2), Э. В. Зеленина (п. 1.2, гл. 8), Н. Н. Волкова (гл. 3), канд. геогр. наук И. М. Романова и В. Я. Федоров (п. 1.1), М. С. Нежданова (гл. 2), канд. геогр. наук В. П. Христолюбов (гл. 8), канд. геогр. наук О. В. Соромотина (гл. 10). Использованы материалы механизиро- ванных разработок, выполненных на Новосибирской машино-счет- ной станции. Таблицы и рисунки подготовлены Н. В. Шаповой, О. Н. Бровач, Т. А. Баер, Н. И. Бойко. Научно-методическое рецензирование выполнено в отделе при- кладной климатологии ГГО д-ром геогр. наук Ц. А. Швер, канд. геогр. наук Н. Г. Горышиной (п. 8.2), а также Г. И. Прилипко. 3* 3
1. ВВЕДЕНИЕ ’ Тюмень административный центр Тюменской области, огромного индустриального края, крупного нефi< i а ^добывающего района страны. В Тюмени ирон тодтся -10 % aceii промышленной продук- ции области. Это один из крупных научных и культурных центров Сибири. | Город, занимающий площадь 8,6 тыс. га, расположен по обоим / берегам реки Туры. Численность населения составляет более ( 400 тыс. человек, три четверти из них проживают на правобережье. 1] Река Тура судоходна. Из Тюменского речного порта на север неф- | тяникам и газовикам отправляется необходимое оборудование и 1 продовольствие. L] Город вырос из маленькой крепости, построенной в 1586 г. близ 1 развалин татарского города Чимги-Тура для отражения нападений ( разбойничьих орд кочевников. Основали его воеводы из Москвы Василий Борисов Сукин, Иван Мясной, Данило Чулков. Крепость была построена на древнем пути из Азии в Европу — так называ- , емом Тюменском волоке. Население крепости в 1624 г. составляло всего 500 человек. | К началу XVIII в. Тюмень превратилась в крупный пункт тран- зитной торговли Сибири и Китая с центром России. Торговали в Тюмени зерном, мукой, шерстяными тканями, китайскими шелками, обувью, металлическими изделиями, овчинами, ско- том. В XVIII в. в Тюмени развивалось кузнечное, колокольное, коже- венное и мыловаренное производства. В городе делали мебель, ко- шевки, сани, ящики и все то, что требовалось для транзитной тор- говли. К концу XVIII в. в Тюмени насчитывалось 119 предприятий, выпускавших продукции на 3 млн. руб. в год. f В 1834 г. начал работать Тюменский судостроительный завод, и уже в 1838—1840 гг. были построены первые в Сибири пароходы. В 1843 г. пароход «Основа» совершил первый рейс из Тюмени до Тобольска, а в 1846 г. тюменский пароход провел на буксире баржи до Томска. В 1885 г. закончилось строительство первой в Сибири железной дороги, соединившей Тюмень с Екатеринбургом, уральскими заво- дами и центром России. В 1912 г. было открыто железнодорожное , сообщение с Омском. i Город расширялся, росла в нем и численность населения. i К 1880 г. в Тюмени проживало около 14 тыс. жителей, к 1903 г. 30 тыс., а к 1913 г. 42,6 тыс. Однако внешний облик города меня- лся мало. Постройки были в основном деревянные, одноэтажные. Первое каменное здание — Благовещенский собор — появилось в 1700 г., но, к сожалению, он не сохранился до наших дней. Весен- няя распутица, летние и осенние дожди превращали немощеные улицы в непроходимую трясину, и проезд из одной части города 4
в другую становился невозможным. Только в конце XIX в. присту- пили к сооружению мостов, преимущественно земляных, соединив- ших окраины с центром города. В 1880 г. в Тюмени насчитывалось 16 церквей и часовен, 300 ла- вок, принадлежащих крупным и мелким торговцам, и только три школы. На весь город было лишь два врача, два фельдшера и один ветеринарный врач. За годы социалистического строительства Тюмень из неболь- шого купеческого городка превратилась в индустриальный центр области. На месте небольшой спичечной фабрики вырос фанеро- комбинат. Была построена новая судоверфь. Появилось новое па- ровозное депо, электростанция, мощность которой превысила мощность всех дореволюционных станций в шесть раз. Уже в 1932 г. промышленные предприятия Тюмени давали про- дукции в пять раз больше, чем до революции. Старые фабрики и заводы изменили свой облик, стали осваивать выпуск новой про- дукции. С развитием промышленности росло и значение города как транспортного узла: увеличились железнодорожные перевозки, зна- чительно выросла грузоподъемность тюменского речного флота. В 1930 г. в Тюмени появились первые автомобили, а к 1940 г. было открыто регулярное автомобильное и автобусное сообщение с Тобольском и районными центрами. На дальний север из Тюмени отправлялись самолеты. В годы Великой Отечественной войны в городе была проведена большая работа по перестройке предпри- ятий в соответствии с требованиями военного времени. Трудящиеся Тюмени внесли свой вклад в дело разгрома врага. Послевоенная Тюмень — это огромная строительная площадка. В четвертой и пятой пятилетках были реконструированы предприя- тия, эвакуированные сюда во время Великой Отечественной войны. Открытие месторождений нефти и газа и их промышленное освоение стали новой вехой в истории самого древнего сибир- ского города. Большой размах приобрело жилищное строительство. До 1960 г. в городе было не более десятка благоустроенных домов. С тех пор город заметно изменился, раздвинул свои границы. Появляются новые жилые кварталы, расширяются улицы, растет сеть городских дорог. Выросли новые микрорайоны, построены новые аэропорт, железнодорожный и автобусный вокзалы, Дворец железнодорож- ников, Дом техники и культуры нефтяников, гостиница «Восток» и др. С 1970 г. в Тюмени строятся 9—12-этажные дома. Из когда-то пыльного захолустного города Тюмень превращается в город-сад, город широких красивых площадей, прямых улиц, зеленых парков и скверов (рис. 1). Три его района — Центральный, Ленинский и Калининский — связаны сетью автобусных и троллейбусных линий. До 1930 г. в городе не было ни одного высшего учебного заве- дения, теперь их пять: сельскохозяйственный, медицинский, инду- стриальный, инженерно-строительный институты, Государственный университет. В городе большая сеть средних учебных заведений: техникумов, профессионально-технических училищ, имеется также 5
Рис. 1. Центральная часть города, улица Республики. 6
несколько библиотек, краеведческий музей, два театра, филармо- ния, много профсоюзных клубов и кинотеатров. Развитие в Тюменской области крупного народно-хозяйствен- ного комплекса потребовало создания сети научно-исследователь- ских учреждений (научно-исследовательские и проектные инсти- туты нефтяной и газовой промышленности). В 1973 г. на базе Тю- менского педагогического института был основан Тюменский уни- верситет. 1.1. Физико-географическое описание Тюмени и окрестностей ’ Город Тюмень расположен в юго-западной части Западно-Сибир- ской равнины па территории Туринской низменности, представляю- щей собой ровную поверхность с небольшими понижениями, воз- никшими на месте древних ложбин стока, а также с небольшими увалами и гривами. В геологическом отношении территория представлена палеоге- новыми и четвертичными отложениями, причем последние залегают на размытой поверхности континентальных отложений. Хорошо вы- делены озерно-аллювиальные разности четвертой, третьей, второй, первой подпойменных террас. Верхнечетвертичные и современные нерасчлененные отложения представлены делювиальными и озерно- болотными разностями. Первые приурочены к склонам рек, оврагов и сложены супесчаными и суглинистыми почвогрунтами мощностью 1—3 м_. Озерно-болотные отложения развиты на всех геоморфоло- гических уровнях, занимают значительные площади, в их состав входят торф, сапропели, илы, супеси и суглинки. Общая мощность их от 1,5 до 5 м. На расстоянии 18 км от Тюмени с запада на вос- ток тянется Тарманское болото площадью около 1300 км2. Микро- ландшафт его — грядово-мочажинный. В целом территория города и пригородов имеет геоморфоло- гию речной долины. Долина р. Туры, водной артерии города, идет в направлении с запада на восток, ширина ее в пределах города от 3 до 4 км, к востоку она расширяется, но границы ее выражены слабо. На берегах Туры встречается большое количество террас высотой до 20—30 м над урезом воды. На одной из таких террас правого берега и расположена основная часть промышленных предприятий и культурно-бытовых учреждений города. На левом берегу непосредственно в пойме реки размещается Заречная часть города. Отдельные небольшие жилые массивы имеются в запад- ной и восточной частях поймы реки. Река Тура берет начало на восточном склоне Главного Ураль- ского хребта. Тура — левый приток Тобола, впадает в него в 260 км от устья. В пределах Тюменской области длина реки 257 км, пло- щадь водосбора 25 000 км2. На расстоянии 97 км от устья в Туру впадает правый приток Пышма — единственный в области. Бассейн р. Туры простирается в длину на 505 км и в ширину на 285 км. Водосбор реки имеет асимметричную форму: правобе- 7
режная часть его почти в три ра и Choh.iiic левобережной. Грунты в верхней части водосбора ир< имущ»•< i пенно негчано-глинистые, в нижней — преобладают супесчаные Залесенное11, водосбора сос- тавляет 51 %, заболоченность увел нчнн.'н к >i с 1пнада на восток, достигая 20 %, озерпость в междуречье Пышмы и Гуры 0,7 %• 1Ни- рина долины реки изменяется от 6 до 18 км Правый склон высо- кий — до 30 40 м, левый низкий, нолоин!, высота до 17 м, не- заметно сливается с прилегающим к реке Гарманскпм болотом. Оба склона сложены суглинками, расчленены балками и долинами притоков. Пойма двусторонняя, шириной 4—12 км, изрезана озерами, старицами, ложбинами. Русло реки умеренно извилистое, устойчи- вое, неразветвленное, шириной в межень 60—150 м, на плесах 70— 200 м. Берега высотой 5—7 м при слиянии с уступом террасы повы- шаются на 10—15 м. Дно реки ровное, песчаное на перекатах и глинисто-песчаное на плесах. В районе города Тура имеет характер типичной равнинной реки с четко выраженным весенним половодьем, летне-осенней меженью, часто нарушаемой дождевыми наводками, и устойчивой зимней ме- женью. Питание реки преимущественно снеговое. Соотношение подзем- ной и поверхностной составляющих стока существенно меняется по сезонам. Весной доля подземного стока невелика — в среднем 9— 11% суммарного за сезон. В период летне-осенней межени сум- марный сток складывается из 60 % поверхностного и 40 % под- земного. В зимний период питание идет только за счет грунто- вых вод. Половодье на р. Туре формируется в основном вследствие тая- ния снега в верхней горной части бассейна, однако существенно влияют на характер половодья и метеорологические условия по всему бассейну реки (запасы воды в снеге, глубина промерзания почвы, уровень осеннего увлажнения, погодные условия весны и т. д.)/В Тюмени весеннее половодье начинается в первой поло- вине апреля (средняя дата 13 апреля С В отдельные годы в зависи- мости от температурных условий наблюдаются значительные от- клонения от средней даты. Так, в 1945 г. весеннее половодье нача- лось 30 марта, а в 1914 г. — 30 апреля. Подъем половодья продол- жается в среднем около месяца, в начале второй декады мая насту- пает максимум. Средняя интенсивность подъема составляет 57 см в сутки, в отдельные годы (1979 г.) может достигать 91 см. Закан- чивается половодье, как правило, в первой декаде июля, его про- должительность изменяется от 52 дней (1951 г.) до 139 дней (1928 г.), при среднем значении 86 дней. Объем стока половодья составляет в среднем 70 % годового. Максимальный расход за 86 лет наблюдений равен 3500 м3/с, а наибольшая скорость тече- ния 2,43 м/с (1979 г.). Средняя скорость течения в период поло- водья 0,48 м/с. Наибольшая высота подъема уровня за период половодья дос- тигала 7,7 м над наинизшим уровнем зимней межени (1979 г.). 8
Выход воды на пойму Туры наблюдается даже в средние по вод- ности годы. Продолжительность затопления поймы в среднем 30 дней, глубина затопления 1 —1,5 м, в исключительно многовод- ные годы 2,8 м (1927 г.) и даже 3,3 м (1979 г.). В черте города при выходе воды на пойму начинается подтопление отдельных до- мов, территорий некоторых предприятий. Для предохранения жи- лых домов и хозяйственных построек от затопления на левобе- режье в 1970 г. построена дамба. Очень высокое весеннее половодье на р. Туре было в 1979 г. Максимальный уровень воды превысил исторический на 55 см. В этот год в верховьях р. Туры запасы снега превысили норму в два-три раза, таяние снега было интенсивным. В то же время на самом большом притоке Гуры — р. Нице отмечался очень вы- сокий уровень половодья — на 109 см выше исторического. Вслед- ствие этого 3 мая 1979 г. подъем воды на р. Туре в черте города составил 91 см в сутки. Даже при выходе воды на пойму интенсив- ность подъема достигала 50 см в сутки, в то время как обычно пойма затоплялась в сутки на 5—10 см. Небывалый подъем уровня воды создал опасность затопления некоторых районов города. Га- зета «Труд» от 15 мая 1979 г. писала: «... на Тюмень обрушилось небывалое за всю историю города наводнение ... Борьба со сти- хией здесь не прекращается ни на минуту. Город словно крепост- ной стеной обнесен дамбами. За ними — бескрайнее море воды ... Небольшие поселки, временные сооружения, расположенные в пойме, затоплены до крыш. Около 3000 жителей пострадавших районов были заблаговременно переселены в школы, спортивные залы». После весеннего половодья наступает летне-осенняя межень, средняя продолжительность которой 116 дней. Низкий уровень в период летне-осенней межени наступает в августе—сентябре. Для р. Туры в летне-осенний сезон характерны дождевые паводки. Как правило, пик дождевого паводка намного ниже максимального уровня весеннего половодья, но в отдельные годы с большим коли- чеством осадков в летне-осенний период (1950, 1978) пик дожде- вого паводка может значительно превышать высший уровень поло- водья. В 1978 г. максимальный уровень дождевого паводка, наб- людавшийся 1 августа, превысил пик половодья на 3,6 м. Средние скорости течения в этот период изменялись от 0,28 до 0,40 м/с, мак- симальные от 0,57 до 0,87 м/с. Летне-осенняя межень сменяется устойчивой зимней, средняя продолжительность которой 164 дня. Скорость течения в зимний период 0,18 м/с, максимальная 0,42 м/с. Наименьший зимний рас- ход с 1896 до 1979 г. составил 8,58 м3/с (1941 г.). Чрезвычайно низ- кий уровень воды, на 107 см ниже среднего минимального, наблю- дался в октябре 1968 г. Средняя многолетняя годовая амплитуда уровня воды на р. Туре у г. Тюмени составляет 600 см. В отдельные годы она может изме- няться от 275 (1907 г.) до 885 см (1957 г.). Средний годовой рас- ход воды равен 179 м3/с. 9
Осенние ледовые явления на реке nOii'iiio начинаются с появле- ния сала, заберегов или шуги llrpiii.K л< /i iiii.h- образования на Туре у г. Тюмени появляются и среднем 31 (ниября, самая ран- няя дата—15 октября (1902 i ), самая поздняя 6 декабря (1913 г.). Ледостав на Туре в черте юрода <и мгчагггч и среднем с 4 но- ября. В отдельные годы ты дата можп варьировать от 19 ок- тября (1898 г.) до 6 декабря (1913 i .). Средняя продолжительность ледостава 164 дня, наибольшая 192 (19-10 11 i ), наименьшая — 130 (1961-62 г.). В начальный период ледостава обычны полыньи. В районе го- рода вследствие сброса теплых вод промышленными предприя- тиями полыньи наблюдаются в течение всей зимы. Ледяной по- кров имеет ровную поверхность. Толщина льда увеличивается более интенсивно в первой половине зимы. Максимальной толщины лед достигает к концу марта. Наиболее мощный лед (91 см) был от- мечен в 1967 г. Процесс весеннего разрушения льда обычно начинается с появ- ления закраин и промоин после перехода средней суточной темпе- ратуры воздуха через 0°С. За 3—5 дней до вскрытия на отдель- ных участках реки наблюдается подвижка льда. Вскрытие реки обычно сопровождается ледоходом. Весенний ледоход у г. Тюмени начинается в среднем 25 апреля. Ранняя дата вскрытия 22 марта (1962 г.), поздняя — 5 мая (1941 г.). Средняя продолжительность ледохода 8 дней, наибольшая — 25 дней (1965 г.), наименьшая — 1 день (1896, 1906 гг.). Полное очищение реки ото льда у г. Тю- мени наступает в конце апреля—начале мая. После очищения реки ото льда вода начинает довольно быстро нагреваться. В июне ее температура уже достигает 17 °C, а в сере- дине июля обычно наступает максимум, равный в среднем 24,4 °C. Абсолютный максимум (26,1 °C) температуры воды наблюдался 18 июля 1966 г. Продолжительность навигации на Туре в зависимости от ме- теорологических условий года колеблется от 181 до 223 дней. Для поймы Туры в черте города и в пригородной зоне харак- терны озерные котловины, являющиеся старицами Туры. Частично сохранились пойменные озера, к ним относятся озера: Алебашево, Оброчное, Песчаное, Кривое. К сожалению, большинство из них за- росло камышом. Березовые рощи, сосновые боры, многочисленные озера тянутся в окрестностях Тюмени на десятки километров во всех направле- ниях. Стройные сосны и белоснежные березы, крутые холмы, из- вилистые берега озер привлекают тысячи отдыхающих горожан и жителей области. Очень красив Верхний Бор, расположенный на берегу старицы Туры, в 6 км от города. Он является пе только тра- диционным местом отдыха, но и естественным профилактическим санаторием. В 14 км в юго-восточном направлении от города расположено Андреевское озеро, площадью 1760 га, с песчаным пляжем, в бли- 10
>ка11ших лесах много ягод и грибов. Своеобразная и интересная си- стема озер имеется и к северо-западу в 18 км от Тюмени. Это — Тарманские озера — Верхнее, Среднее и Нижнее, площадь их 2960 га. Ранее Тарманские озера были соединены канавой с реч- кой Ахманкой, сейчас эта канава заросла, и озера стали мелеть и зарастать камышом. В ближайшее время намечается восстановить связь озер с рекой и вернуть им первоначальный вид. Красивая система озер (Янтыково, Войвалы-Куль, Сунду-Куль, Артылы, Тохтым и др.), богатых рыбой, площадью более 2500 га, находится в 25 км к северо-востоку от города, соединяются они не- большой речкой Капланкой, впадающей в Туру. В 15 км к югу от Тюмени расположены озера Большой и Ма- лый Тараскуль. Опп окружены густым сосново-березовым лесом, дно их покрыто сапропелевыми отложениями, целебные свойства которых известны и за пределами Тюменской области. В этом же районе имеются большие запасы термальных вод типа «Ессентуки». На базе Тараскульских озер построены два санатория для детей и взрослых. В городе имеются культурные зеленые насаждения. В центре, на месте запущенного небольшого сквера, в 1944 г. был открыт городской сад, занимающий сейчас площадь более 6 га. Ежегодно в саду высаживаются деревья и цветы. Местом отдыха горожан зи- мой и летом являются Гилевская роща, лесопитомник и небольшая сосновая роща в районе дома отдыха им. Оловянникова. Высокие стройные сосны окружают уютные солнечные поляны. На опушках встречаются редкие для этих мест дубы, орешник. Красив тенистый парк им. Гагарина, ряды берез в нем тянутся на несколько кило- метров. Общая протяженность зеленых насаждений города и при- городной части составляет более 570 км, площадь их 1122,6 га. В последние годы зеленому строительству в городе уделяется особое внимание. Реконструируются старые скверы, создаются но- вые. Проектируется спортивно-молодежный парк, зеленый массив с большим сквером на ул. Тульской, зона отдыха в районе стади- она «Спартак». Основным зеленым украшением города станет цен- тральный парк культуры и отдыха, который по проекту разме- стится в Заречном районе, в пойме р. Туры, куда будет входить и озеро Алебашево. Площадь зеленых насаждений по проекту со- ставит 3000 га. . Почвенный покров в городе и пригородной зоне своеобразен и сложен. Преобладают почвы луговые, лугово-болотные, торфяно- болотные. На долю серых лесных, черноземных тяжелосуглинистых почв приходится немногим более одной пятой части. По берегам рек в лесных массивах почвы в основном дерново-подзолистые су- песчаные. Встречаются заболоченные почвы с повышенным зале- ганием грунтовых вод. Уровень грунтовых вод от 0,5 до 20 м, но приток их небольшой. В хозяйственных целях, в том числе и для водоснабжения, все больше используются подземные воды, встре- чающиеся в более глубоких слоях. Из общего потребления воды городом 50 % ее поступает из подземных скважин.
1.2. Развитие метеорологических наблюдений и городе Первые метеорологические наблюдения н Тюмени начались с 1845 г. при Тюменском уездном училище I‘и \ ляркие наблюде- ния по программе метеостанции 2-ю разряда за температурой воздуха, ветром, осадками стали проводиться с 1881 г. Станция располагалась на территории большою двора наблюдателя в воз- вышенной части города (нынешняя Затюменка), отделенной от основной части города глубоким оврагом, по дну которого проте- кала речка Тюмепка. Станция несколько раз переносилась с одного места на другое в пределах города и его окрестностей, при этом несущественно менялась лишь ее высота. В 1914 г. станция была перенесена на поляну, расположенную в 500 м к югу от города на территории семенного хозяйства сель- хозучилища. Метеоплощадка располагалась в питомнике декора- тивных растений в окружении невысоких лиственных деревьев. К 1931 г. площадка оказалась в зарослях кустарника и была пе- ренесена к северо-востоку на более открытое место. В ноябре 1932 г. станция вновь перенесена на 1 км к северу от прежнего местоположения — на северо-западную окраину города, а в октябре 1942 г. — в юго-восточном направлении, на территорию аэропорта в совершенно другие условия. С 1942 г. она стала именоваться Тю- мень, аэропорт. 1 октября 1950 г. в 5 км к югу от города была открыта еще одна метеостанция, получившая название Тюмень, опытное поле. Она располагалась на юго-западной окраине опытной сельхозстан- ции на открытом ровном месте. С 1972 г. до настоящего времени она именуется Тюмень, отдел наблюдений. В 1962 г. в Тюмени была организована гидрометобсерватория (ГМО), занимающаяся изучением гидрометеорологического ре- жима юга Тюменской области. В настоящее время ГМО распола- гает сетью станций и постов, которые ведут наблюдения по единой программе. Метеорологические наблюдения проводятся восемь раз в сутки через каждые 3 ч. Определяется атмосферное давление, температура воздуха, влажность, направление и скорость ветра, количество, форма и высота облаков, дальность видимости, различ- ные атмосферные явления: грозы, туманы, метели и др. Измеряется температура почвы, высота и плотность снега. Проводятся агроме- теорологические и актинометрические наблюдения. В большом объ- еме ведутся наблюдения за режимом рек, озер и болот. Исследу- ются процессы загрязнения атмосферы и поверхностных вод. В последние годы на помощь наблюдателю приходят новые средства механизации и автоматизации, приборы с дистанционным управлением. Это дает возможность определить характеристики погоды быстрее и с большей точностью.
2. РАДИАЦИОННЫЙ РЕЖИМ Среди климатообразующих факторов ведущее место принадле- жит солнечной радиации. Характеристики радиационного режима учитываются при проектировании, строительстве и эксплуатации различных сооружений, при оценке энергетических возможностей района, корректировке санитарно-гигиенических норм освещен- ности, при разработке типологии жилищ, оценке микроклимата помещений, при выполнении многих других задач. Солнечная энергия является движущей силой всех погодных процессов. Солнце — фактически единственный источник тепло- вой энергии на Земле. Солнечное тепло обусловливает жизне- деятельность животных и растительных организмов, солнечный свет необходим растениям для построения органического ве- щества. Солнечная энергия обладает бактерицидным действием, она используется при гелиотерапии в качестве мощного лечеб- ного фактора. Величина, характеризующая мощность притока лучистой энергии Солнца, называется интенсивностью энергетической ос- вещенности солнечной радиацией. В международной системе единиц СИ она выражается в киловаттах на квадратный метр (кВт/м2) *. Суммы энергетической освещенности солнечной ради- ацией (суточные, месячные, годовые) выражаются в мега- джоулях на квадратный метр (МДж/м2) **. Солнечная радиация, поступающая на деятельную поверх- ность в виде пучка параллельных лучей, исходящих непосред- ственно от диска Солнца, называется энергетической освещен- ностью прямой солнечной радиацией S. Количество энергетической освещенности прямой радиацией S', приходящее на горизонтальную поверхность, зависит от высоты Солнца над горизонтом и может быть рассчитано по формуле S' = 5 • sin где Л© — высота Солнца над горизонтом. Проходя через атмосферу, солнечная радиация частично рас- сеивается молекулами газов, твердыми и жидкими частицами, взвешенными в воздухе, облаками. Часть солнечной радиации, поступающей на земную поверхность после рассеивания в атмо- сфере, называется энергетической освещенностью рассеянной ради- ацией D. Общий приход на горизонтальную поверхность, состоящий из энергетической освещенности прямой и рассеянной радиацией, называется энергетической освещенностью суммарной радиацией: Q=S'+D. * 1 кал/(см2-мин) =0,698 кВт/м2, Вт/м2=10-3 кВт/м2. ** 1 кал/см2=4,19 Дж/см2 = 4,19-104 Дж/м2=0,0419 МДж/м2. 13
Часть суммарной радиации, дошедшей до деятельной поверх- ности, отражается в атмосферу — это энергетическая освещен- ность отраженной коротковолновой радиацией /?к, остальная часть поглощается земной поверхностью энергетическая осве- щенность поглощенной коротковолновой радиацией Вк. Коли- чество отраженной радиации зависит от свойств деятельной по- верхности (цвета, влажности, шероховатости и т. и.). Отношение отраженной от поверхности радиан,ни к приходящей суммарной радиации называется альбедо Ли и выражается в процентах дк = 4 • 100. Энергетическая освещенность прямой, рассеянной, суммарной, отраженной, поглощенной радиацией относится к коротковолно- вой части спектра. Спектр освещенности солнечной радиацией у земной поверхности ограничен длиной волн от 0,29 до 4,0 мкм, максимум энергии приходится на зеленый участок спектра. Кроме коротковолновой радиации, к земной поверхности по- ступает длинноволновое излучение атмосферы Еа (встречное излу- чение), в свою очередь земная поверхность излучает длинно- волновую радиацию £3 (собственное излучение). Разность соб- ственного излучения земной поверхности и излучения атмосферы называется эффективным излучением £Эф. Излучение атмосферы, обычно меньше излучения земной поверхности, и поэтому поток эффективного излучения направлен вверх (от земной поверхности). Значение £Эф, взятое с обратным знаком, называется длинноволно- вым балансом: £д =—£Эф = £а— £3. Деятельная поверхность в любой момент подвергается воз- действию различных видов радиации. По их направлению (к дея- тельной поверхности или от нее) различают приходные и расход- ные составляющие радиационного режима поверхности. Приход радиации к горизонтальной поверхности состоит из прямой ра- диации, рассеянной и излучения атмосферы. Расход склады- вается из отраженной радиации и излучения деятельной поверх- ности. Разность между приходящей и уходящей частями назы- вается остаточной радиацией или радиационным балансом деятельной поверхности: B = S' + D-\-Ea— /?к— Е3 или В = = Q — — £Эф. Значение радиационного баланса непосредственно измеряется, длинноволновый баланс вычисляется по формуле Вд = В—Вк — В—(Q—7?к)=В + /?к—Q. Ночью Вк = 0, В —£д, т. е. радиационный баланс становится равным балансу длинно- волновой радиации. В зависимости от соотношения приходно-расходных состав- ляющих радиационный баланс бывает положительным (если поверхность земли поглощает больше, чем отдает, поток направ- лен к земле) и отрицательным (если поверхность земли погло- щает радиации меньше, чем отдает, поток направлен от земли).
2.1. Продолжительность солнечного сияния Количество приходящей к земле радиации зависит от широты места, высоты Солнца, облачности и состояния атмосферы. ч Рис. 2. Продолжительность (ч) дня и ночи. пдни 16 г I I I 1 J__________________________I______1-----1------1------1------1------1 / // /// IV V V! VII VIII IX X X! ХН Рис. 3. Продолжительность солнечного сияния (/) и число дней без солнца (2). Широта места определяет продолжительность дня и соответст- венно возможную продолжительность солнечного сияния. В Тю- мени в день зимнего солнцестояния (22 декабря) продолжитель- ность дня составляет 6 ч 28 мин, в день летнего солнцестояния (22 июня) — 17 ч 50 мин (рис. 2). 15
Обилие солнечного ciiri.i ortyijinivirini милой облачностью и длинным Летним днем < рглннм продол 1 и и ,hi.ihh i и солнечного сияния за год и Тюмени рлпн.1 7017 ч. ii.hi6ojiuii:oi продол- жнтелi.iiociи (292 ч) приходи к и на июни, ни пмгныпая (49 ч) — на декабрь (рис. 3, табл I) В 1онумн и год наблюдается лишь 1890 ч солпечного сияния, и Xapi.Koiie 1713 ч Число дней без солнца в Тюмени равно зимой но пои и леюм всего по 6. В среднем в году отмечается 119 пасмурных дней по общей, 29 по нижней облачности (табл, 1). Таблица 1 Характеристика солнечного сияния и число ясных и пасмурных дней. 1950—1964 гг. Сезон Продолжитель- ность солнечного сияния, ч Отношение на- блюдавшегося солнечного сияния к возможному, % Общая облачность Нижняя облачность 9 Число дней без солнца ЧИСЛО яс- ных дней число пасмурных дней число ясных дней число пасмурных дней Зима Весна Лето Осень Год 463 37 18 51 76 8 52 493 56 7 16 24 4 6 809 56 9 27 29 8 6 252 38 4 25 16 9 14 2017 52 38 119 145 29 78 Продолжительность солнечного сияния с ноября по январь составляет 26—37 % возможной, а летом возрастает до 52— 58 % за счет увеличения главным образом длительности дня (табл. 2). Таблица 2 Отношение наблюдавшейся продолжительности солнечного сияния к возможной Месяц ......... I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Отношение, % . . 37 45 53 56 56 58 58 52 46 30 24 26 2.2. Радиационный баланс и его составляющие Поскольку актинометрические наблюдения в Тюмени постоянно не проводятся, основным материалом для описания радиацион- ного режима послужили данные наблюдений в городской за- стройке с ноября 1978 г. по март 1980 г. Весьма ограниченный фактический материал этих наблюдений позволяет рассматри- вать их результаты только как весьма приблизительные. Для сравнения приводятся данные ближайших актинометрических пунктов Омск и Свердловск (Высокая Дубрава). Возможная интенсивность притока радиации зависит от вы- соты Солнца: чем больше высота, тем меньший слой атмосферы 16
проходят солнечные лучи, тем меньше они поглощаются и рас- сеиваются, поэтому интенсивность притока радиации увеличива- ется (рис. 4, табл. 1 приложения). Годовой приход энергетической освещенности прямой радиацией на горизонтальную поверхность при ясном небе, т. е. возможный приход, в городе составляет 3187,96 МДж/м2, он ниже, чем в Омске и Свердловске примерно на 1400 МДж/м2. Годовой приход освещенности рассеянной ра- диацией равен 1154,06 МДж/м2 (табл. 3). Рис. 4. Суточный ход высоты Солнца и график закрытости горизонта. /) сг=23° (10 июня и 3 июля); 2) а= = 12° (22 апреля и 22 августа); 3) а= =0 (21 марта и 23 сентября); 4) а= =—12° (25 октября и 17 февраля); 5) сг=—23° (11 декабря и 1 января). 6) график закрытости горизонта. Облачность, пыль, дым от городских предприятий уменьшают поступление энергетической освещенности прямой солнечной ра- диацией на 44 % и в то же время увеличивают поступление энергетической освещенности рассеянной радиацией! в 1,3 раза. Годовой приход энергетической освещенности суммарной ради- ацией в Тюмени составляет 2941,43 МДж/м2 (табл. 2 приложе- ния), он на 24 % меньше, чем в Высокой Дубраве. В городской застройке Тюмени по сравнению с Омском и Свердловском (при- город) энергетическая освещенность суммарной радиацией меньше на 24—29 % • Для практических целей наибольшее значение имеет изучение энергетической освещенности суммарной радиацией, а не от- дельно прямой и рассеянной. Соотношение между прямой и рас- сеянной радиацией может меняться в широких пределах в зави- симости от высоты Солнца, прозрачности атмосферы, широты места. До восхода Солнца весь приход энергетической освещен- ности обусловлен одной рассеянной радиацией. При низком по- ложении Солнца энергетическая освещенность суммарной ради- ацией состоит почти целиком из рассеянной. Доля энергетической освещенности прямой солнечной радиацией в суммарной меня- ется в течение года (табл. 4). 2 Заказ № 13 17
18
Таблица 4 Вклад (%) энергетической освещенности прямой и рассеянной радиацией в суммарную Соотноше- ние I п ш IV V VI VII VIII IX X XI XII S'/Q 33 33 43 48 53 53 51 48 46 33 21 25 D/Q 67 67 57 52 47 47 49 52 54 67 79 75 С октября по февраль вклад энергетической освещенности прямой радиацией в суммарную составляет 21—33 %, а летом возрастает до 48—53 %• Даже в летние месяцы, когда условия для поступления прямой солнечной радиации наиболее благопри- ятны, ее суммы составляют только 50 % возможных. Более существенно влияет на годовой ход энергетической освещенности прямой радиацией прозрачность атмосферы, по- этому годовой ход энергетической освещенности прямой ради- ацией следует за годовым ходом высоты Солнца не точно. Про- зрачность атмосферы увеличивается в зимние месяцы и умень- шается в летние (табл. 5). Такая закономерность вызвана изме- нением содержания в атмосфере водяного пара и аэрозолей. Таблица 5 Средний годовой ход энергетической освещенности прямой радиацией горизонтальной поверхности (кВт/м2) и коэффициента прозрачности Р при высоте солнца 30° (т® = 2). 1979—1980 гг. В годовом ходе максимальные значения энергетической осве- щенности суммарной радиацией (507,04 МДж/м2) приходятся на июнь (табл. 2 приложения). В Свердловске они несколько выше (632,69 МДж/м2), в Омске еще выше (654,48 МДж/м2). Мини- мальный приход радиации (33,52 МДж/м2) в Тюмени наблюда- ется в декабре. Количество поглощенной земной поверхностью радиации оп- ределяется как разность между суммарной и отраженной. Зна- чение энергетической освещенности отраженной радиацией зави- сит от альбедо подстилающих поверхностей, которые сущест- венно различаются (табл. 6). Летом в среднем отражается 16 % приходящей радиации. В период со снежным покровом альбедо превышает 43—56 %, отражательная способность свежевы- павшего снега возрастает до 77%. В сумме за год деятельной 2* 19
Таблица 6 Альбедо естественных поверхностей Характеристика поверхности А, % Почва чернозем, свежевспаханный, влажный, черного цвета глинистая лесная, темно-серая дерпово-подзолистая, сухая, светло-серого цвета торфяная темно-бурая Пойменный луг сочная, густая зеленая трава высохшая трава Болота плоские, сфагновые гипново-травяные травяные лесные Снег сухой, свежевыпавший плотный, сухой, чистый пропитанный водой, серого цвета Лес еловый или сосновый, среднетаежный березовый с примесью сосны Песчаник Цемент Известняк Бетон светлый Кирпич красный силикатный Рубероид светлый черный Стена оштукатуренная голубая розовая желтая Асфальт Гравий St , •- \ » 3 5 19 17 28 9 21—25 16—19 15—18 11 16 12—16 85—90 70—80 30 12—13 14 18 27 50—65 30—35 30 48—50 28 14 73 62 57 10—30 13 20
поверхностью отражается 21 % приходящей коротковолновой радиации. Отражательная способность подстилающей поверх- ности в Тюмени меньше, чем в пригородах Омска и Свердловска, на 19—28 %. Годовое значение энергетической освещенности поглощенной радиацией в среднем равно 2330,36 МДж/м2. В годовом ходе максимальное значение энергетической освещенности поглощен- ной радиацией (448,38 МДж/м2) приходится на июнь (табл. 2 при- ложения), минимальное (20,95 МДж/м2)—на декабрь. Радиационный баланс в течение большей части года имеет положительное значение — поверхность земли больше получает тепла, чем отдает его. В сумме за год радиационный баланс равен 1122,36 МДж/м2, что составляет 48 % годового количества энергетической освещенности суммарной радиацией. Отрицатель- ный баланс наблюдается с ноября по февраль. В марте он ста- новится положительным, в апреле отмечается его интенсивный рост, в июне — июле он достигает наибольших значений. Макси- мальная сумма радиационного баланса (в июне) составляет 292,74 МДж/м2, минимальная (в январе)—29,33 МДж/м2 (табл. 2 приложения). В течение суток переход от отрицательных значений радиаци- онного баланса к положительным отмечается после восхода Солнца (при высоте Солнца около 7°) и от положительных к отрицательным — перед заходом Солнца (при высоте его 9—10°). Относительное значение радиационного баланса поверхности, покрытой редкой травой, по сравнению с общим приходом (сум- марной радиацией) с мая по сентябрь колеблется в пределах 60— 70 % (табл. 7). Таблица 7 Отношение месячных сумм радиационного баланса и энергетической освещенности суммарной радиацией Месяц .............. V VI VII VIII IX Отношение, % . . . . 67 65 67 69 58 2.3. Радиационный режим вертикальных и наклонных поверхностей При решении задач, связанных как с градостроительством в це- лом, так и с постройкой отдельных зданий, необходимо знать количество солнечной радиации, приходящее к стенам зданий различной ориентации. Эти данные помогают расположить дома так, чтобы помещения в них наиболее благоприятно облучались Солнцем, выбрать необходимую дистанцию между домами, уменьшив тем самым взаимное их затенение, определить опти- мальные размеры оконных проемов и т. д. Для детального расчета могут служить данные, характеризующие начало, конец и продол- жительность солнечного сияния в Тюмени для различно ориентиро- ванных поверхностей (табл. 8—10). 21
Таблица 8 Время (ч, мин) начала и конца облучения прямой солнечной радиацией южных стен на 15-е число каждого месяца и время восхода и захода солнца солнечное. 2. В Время указано истинное зимнии период года начало и Примечание. 1. диацией южных стен совпадают с восходом и заходом солнца. 3. В летний период года время ной радиацией южных стен совпадает с концом облучения северных стен и наоборот. ных стен совпадает с восходом солнца, конец облучения в 1/2 ч. Время конца облучения западных стен совпадает с заходом солнца. конец облучения солнечной ра- начала облучения солнеч- 4. Время начала облучения восточ- Таблица 9 Месячные суммы прямой £ и суммарной Q солнечной радиации (МДж/м2) на вертикальную поверхность Ориентация поверхности Вид радиации I п ш IV V • VI VII VIII IX X XI XII Q 3,69 18,10 32,19 25,97 6,03 S 17,12 30,02 53,42 95,32 118,49 141,97 126,75 81,71 70,14 46,09 24,99 9,89 в Q 12,23 25,48 59,00 110,62 126,71 142,15 140,28 84,47 68,09 28,91 9,80 8,0 S 29,16 58,34 121,80 217,34 220,06 263,66 263,63 166,55 131,23 70,39 35,20 18,77 ю Q 90,16 98,88 152,10 160,39 122,18 112,65 119,50 107,10 127,80 87,99 49,65 48,19 83,00 141,21 237,20 282,15 228,52 233,24 253,50 204,26 208,16 148,33 86,20 29,15 3 15,08 30,84 59,00 94,02 104,08 120,70 119,50 75,42 59,71 27,65 9,30 7,79 • S 29,16 58,34 121,80 217,34 220,06 263,66 263,63 166,55 131,23 70,39 35,20 18,77 Горизонтальная поверхность Q 16,76 33,52 92,18 184,36 226,26 268,21 259,78 150,84 104,75 41,90 г 12,57 8,38 S 50,28 100,56 213,69 381,29 423,19 507,04 506,99 314,25 226,26 125,70 58,66 33,52
Таблица 10 Возможная месячная продолжительность (ч) солнечного сияния для стен разной ориентации Ориента- ция стен I п ill IV V VI VII VIII IX XI XII ю 220 265 363 335 322 293 310 331 352 325 243 208 92 190 245 223 142 34 1 1. В, 3 112 124 182 214 255 269 269 238 193 162 121 104 Стены зданий различной ориентации нагреваются по-разному в зависимости от прихода прямой солнечной радиации (табл.9). Энергетическая освещенность прямой радиацией вертикальной поверхности, обращенной к югу, зимой и в переходные сезоны больше, чем горизонтальной. Дополнительное нагревание соору- жений, обращенных к югу, в холодный сезон является благопри- ятным фактором. Летом, когда стоит теплая погода, приход пря- мой радиации на стену, обращенную к югу, значительно меньше, чем на горизонтальную поверхность, что также является поло- жительным фактором для Тюмени. Стены обращенные к северу, с сентября по март совсем не облучаются Солнцем, а с апреля по август получают от прямых солнечных лучей меньшее количество тепла, чем стены других ориентаций. Энергетическая освещенность прямой радиацией стен, обращенных на восток и запад, с ноября по февраль почти такая же, как и горизонтальной поверхности. С мая по июль на стены этих ориентаций поступает большее количество тепла, чем на южные (рис. 5). Приход прямой солнечной радиации на склоны также зависит от их ориентации и угла наклона. Наибольшим он будет в июне для южных склонов с углом наклона сс = 22° (табл. 11). 4 - Таблица 11 Углы наклона южных склонов, наиболее обогреваемых прямой солнечной радиацией на 15-е число месяца при Р = 0,6 Месяц. . . I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII а°...... 80,1 71,0 59,0 44,0 29,8 21,8 23,5 36,5 52,5 67,0 77,3 81,8 Склоны южной ориентации при а = 20° получают большее количество прямой радиации, чем горизонтальная поверхность и склоны других ориентаций. На восточные и западные склоны поступает почти такое же количество радиации, как и на гори- зонтальную поверхность (табл. 12). Значения энергетической освещенности суммарной радиацией, приходящей к неодинаково ориентированным склонам, различны в основном за счет прямой солнечной радиации (рис. 6). 24
Солнце обогревает в городе не только горизонтальную по- верхность, но и поверхности стен, что приводит к увеличению Рис. 5. Годовой ход прямой солнечной радиации, поступающей на стены зданий различной ориентации (С, В, Ю, 3), перпендикулярную (П) и горизонталь- ную (Г) поверхности. Рис. 6. Годовой ход суммарной радиа- ции, поступающей на стены зданий раз- личной ориентации (С, В, Ю, 3) и гори- зонтальную (Г) поверхность. энергетической освещенности солнечной радиацией за счет уве- личения «приемных» поверхностей и многократного отражения от сооружений из камня, металла, стекла, имеющих различные теплофизические свойства. Вследствие этого изменяется терми- ческий режим, а вместе с ним и режим относительной влажности в городе. 25 /
Таблица 12 Энергетическая освещенность прямой солнечной радиацией (МДж/м2) наклонной поверхности (а = 20°) Вид и ориентация поверхности I II ill IV V VI Горизонтальная поверхность 16,76 33,52 92,18 184,36 226,26 268,21 30,42 112,46 174,22 219,93 в 32,51 87,57 180,67 217,21 257,48 го 48,27 • 71,06 141,96 232,29 257,94 284,30 3 33,18 90,34 178,83 214,95 252,12 Вид и ориентация поверхности VII VIII 1 IX X XI хи Горизонтальная 259,78 150,84 104,75 41,90 12,57 8,38 поверхность С 210,42 105,59 51,33 6,28 «МММ —1 11 В 251,99 147,82 103,70 41,06 12,57 ю 280,56 179,50 146,65 73,74 31,05 31,01 3 249,39 146,31 102,66 41,48 12,82 - - 2.4. Естественная освещенность Естественная освещенность любой поверхности определяется астрофизическими (положение Солнца на небосводе) и метеоро- логическими (облачность, прозрачность атмосферы и альбедо подстилающей поверхности) факторами. Суммарная естествен- ная освещенность горизонтальной поверхности * при наличии Солнца складывается из освещенности прямыми лучами Солнца и рассеянным светом: EQ=Es-{- ED. При пасмурной погоде сум- марная освещенность равна рассеянной: Eq = Ed. Освещенность может изменяться в широких пределах — от 0 при восходе и заходе Солнца до 8,3 тыс. лк при максимальной его высоте. В этот период происходит наиболее интенсивное на- копление растениями органического вещества. Доля рассеянной освещенности в весенне-летний период составляет 52—68 %. В холодное время года суммарная освещен- ность почти полностью определяется рассеянным светом (табл. 13). Чем ниже Солнце над горизонтом, тем больший вклад в суммарную освещенность вносит рассеянная. Доля рассеянной освещенности в суммарной для Омска ниже, чем для Тюмени. Это * За единицу освещенности поверхности принимается люкс (лк). Это осве- щенность, которую создает световой поток в 1 люмен (лм) при равномерном его распределении на площади 1 м2. 26
вызвано тем, что наблюдения в Тюмени велись в городской за- стройке. Пыльная завеса над городом, образующаяся в резуль- тате выброса в воздух различных загрязнений, уменьшает естест- венную освещенность. В связи с этим уличное освещение в Тю- мени приходится включать раньше, а выключать позже, чем в окрестных деревнях. Таблица 13 Средние месячные суммы суммарной и рассеянной освещенности горизонтальной поверхности и доля рассеянной освещенности. 1979—1980 гг. Пункт Характе- ристика I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Средние месячные суммы (тыс. лк-ГО4) Тюмень 16 38 64 83 8 71 80 65 20 9 36 44 45 36 14 Доля рассеянной освещенности (%) Тюмень Омск Е d! Eq EdI^q 73 75 69 68 58 56 50 52 48 53 56 55 59 70 80 45 45 54 54 83 83 Переходное время от момента захода Солнца до ночной тем- ноты (Л©=—18°) или, наоборот, от темноты до восхода Солнца называется вечерними или утренними сумерками. Это астроно- мические сумерки. Более светлая часть сумерек (до йе = 7°), когда еще можно читать, называется гражданскими сумерками. Сумерки сопровождаются явлениями зари. /
3. (>( ()l»l IIIIOCI II Л1МОСФ1 РНОП 11IIP К У JI Я Ц И II Характер климага определяется и пирную очередь географи- ческой шпротой, т. с. количеством гепла, приходящим от Солнца. Однако па одной п той ж<* шпроте климатические условия могут различаться в результате воздейс! пня другого климатообра- зующего фактора особенное гей a i мосферпон циркуляции, а также иод влиянием характера подстилающей поверхности — распределения суши и водной поверхности, рельефа местности и т. д. Под атмосферной циркуляцией понимается система движения атмосферного воздуха в масштабе всего земного шара (общая циркуляция) или над отдельными участками земной поверхности, обладающими особыми свойствами (местная циркуляция). По климатической классификации Б. П. Алисова f климат Тю- мени относится к континентальному климату южной тайги уме- ренного пояса./Город расположен на обширной низменной рав- нине в центре материка, вдали от морей, что способствует опре- деляющей роли физических свойств суши в формировании климата. Летом суша быстро и сильно прогревается, а зимой так же сильно выхолаживается. Открытость территории с севера и юга благоприятствует свободному продвижению холодных воз- душных масс из Арктики и теплых сухих из Казахстана. Вли- яние Атлантики из-за защищенности с запада Уральскими го- рами заметно ослаблено. Это приводит к резкой смене тепла холодом и к общей неустойчивости погоды, особенно весной и осенью. Основными воздушными массами, определяющими погоду в Тюмени, являются: арктический воздух (АВ), воздух умерен- ных широт (УВ), тропический воздух (ТВ). Арктические воздуш- ные массы формируются над Арктикой и с северными потоками поступают к Тюмени. Характеризуются они низкими температу- рами, сухостью и большой прозрачностью. Как зимой, так и летом вторжение этого воздуха сопровождается резкими похоло- даниями. Воздушные массы умеренных широт (полярные) форми- руются в средних широтах (от 40 до 65° с. ш.). Различают мор- ской и континентальный полярный воздух. Континентальный воз- дух умеренных широт формируется над сушей Евразиатского материка. Морской воздух умеренных широт формируется над Атлантикой, в сравнении с континентальным он более влажный, зимой более теплый, летом прохладный. На юг Западной Си- бири воздух умеренных широт поступает с западными (зональ- ными) потоками. Тропические воздушные массы поступают из Средней Азии и с юго-запада — со Средиземноморья через Прикаспийскую низ- менность и Казахстан. Летом тропический воздух характеризу- ется высокими температурами и низкой относительной влаж- 28
ностыо, зимой вызывает сильные оттепели, иногда — осадки в виде дождя. Кроме основных воздушных масс, погоду в Тюмени могут оп- ределять атлантико-арктические и стационарные массы. Атлан- тико-арктический воздух сочетает в себе свойства, присущие и арктическому воздуху и воздуху с Атлантического океана, так как формируется он севернее 65° с. ш., но влияние на него Атлан- тики и теплого течения Гольфстрим значительно. Поступает атлантико-арктический воздух из Скандинавии и с юга Барен- цева моря с северо-западными потоками через северные районы Европейской части СССР и Средний Урал. Стационарный воздух формируется в малоподвижных областях пониженного или по- вышенного давления со слабоградиентным полем. Зимой он обусловливает морозную погоду, нередко с туманами, а летом — малооблачную и жаркую. Наибольшую повторяемость в формировании погоды в Тю- мени имеет континентальный воздух умеренных широт, реже всего на территорию Тюмени поступает морской арктический воздух. При встрече воздушных масс, обладающих различными свой- ствами, возникает поверхность раздела между ними — атмосфер- ный фронт. Различают фронты: теплый, холодный и окклюзии. Прохождение фронтов связано с изменениями в характере по- годы. Наибольшую повторяемость атмосферные фронты имеют в зимние месяцы, меньше развита фронтальная деятельность осенью. Над территорией юга Тюменской области теплые и хо- лодные фронты примерно равновероятны (табл. 14). Таблица 14 Повторяемость (число случаев) фронтальных разделов по сезонам. 1970—1975 гг. Сезон Теплый фронт Холодный фронт Фронт окклюзии Зима Лето Осень Весна Год 18 13 8 12 51 20 18 9 10 57 15 11 13 7 46 В зависимости от повторяемости воздушных масс представи- лось возможным выделить в Тюмени основные типы погоды для зимы и лета (табл. 15). В зимнее время преобладает теплая, влажная погода, что объясняется частыми вторжениями морского воздуха из районов Северной Атлантики. В летнее время одина- ково часто бывает прохладная влажная погода и теплая сухая. Непосредственной причиной переноса у земной поверхности теплых или холодных, сухих или влажных воздушных масс слу- 29
жат области высокого и низкого атмосферного давления, т. е. ан- тициклоны и циклоны. При прохождении циклона обычно увели- чивается облачность, часто выпадают осадки, усиливается ветер, 40 50 60 70 80 90 50 60 70 40 50 60 70 80 90 50 60 70 Рис. 7. Основные пути циклонов (а) и антициклонов (б) зимой (/), весной (2), летом (5), осенью (4). в холодный период отмечается резкое потепление. При антицик- лоне обычно стоит ясная или малооблачная погода: летом более жаркая, зимой более холодная. Основные пути циклонов и антициклонов по сезонам в рай- оне Тюмени показаны на рис. 7. Названия циклоны и антицик- лоны получают в зависимости от районов зарождения и траек- торий перемещения. Над югом Западной Сибири проходят 30
Таблица 15 Адвективные типы погоды в летнем (июнь—август) и зимнем (ноябрь—март) сезонах. 1974—1978 гг. Тип погоды Повторяемость, % Преобладающая температура и влажность воздуха в 13 ч Ноябрь—март Теплая, влажная Теплая, сухая Умеренно холодная, умеренно влажная Холодная, влажная Морозная, влажная 66 5 16 9 4 >60 <40 50—70 >60 >60 Июнь—август Прохладная, влажная Прохладная, сухая Теплая, умеренно влаж- ная Теплая, сухая Жаркая, сухая Жаркая, умеренно влажная 28 18 19 24 7 4 10—19 10—19 20—26 >60 <60 50—80 <50 <30 40—80 Таблица 16 Среднее годовое число дней и повторяемость (%) различных барических образований. 1971 —1977 гг. Антициклон (отрог) Циклон (ложбина) Суммарная повторяемость Сезон ю юз 3 сз ныряющий сибирский азорский ультраполяр- ный циклонов антициклонов Весна 7.2 12 7.2 12 10,4 17 17,4 29 1,6 3 5,6 9 6,0 8 6,2 10 73 27 Лето 14,8 15 5,0 5 16,2 17 13,2 14 1,6 2 4,8 5 17,4 18 23,0 24 53 47 Осень 6,4 8 5,8 7 14,8 18 13,8 17 2.4 3 12,8 16 12,6 15 13,4 16 53 47 Зима 5,8 6 0,8 1 9,8 11 29,6 33 2,6 3 26,8 30 5 5 9,6 11 53 47 Год 34,2 10 18,8 6 51,2 16 73,8 22 8,2 3 50,0 15 40,0 12 52,2 16 57 43 Примечание. 1-я строка — число дней за го,д 1, 2-я с трока - - в процентах от годового числа дней. f 31
южные, юго-западные, западные, северо-западные и ныряющие циклоны, отмечаются сибирский, азорский, ультраполярный ан- тициклоны (табл. 16). В отличие от других внутриконтиненталь- ных районов циклонические формы циркуляции в Тюмени во все 30 40 60 60 70 во 90 60 70 80 Рис. 8. Карта погоды за 03 ч 28 февраля 1976 г. 1 — теплый фронт; 2 — холодный фронт; 3 — фронт окклюзии; 4 — линии одинакового давления. сезоны преобладают над антициклоническими. Особенно ощутима эта разница весной. \ В зимнее время чаще всего отмечаются северо-западные циклоны. Один из случаев выхода такого глубокого циклона с большими контрастами температур наблюдался 28 февраля 1976 г. (рис. 8). Ветер усиливался до 25 м/с, порывы достигали 30 м/с, метель продолжалась 29 ч. Сильные ветры, интенсивные осадки могут наблюдаться и при прохождении южных циклонов. 32
Так, 12 апреля 1977 г. при приближении такого циклона к Тю- мени северо-восточный ветер усилился до 15 м/с, порывы дости- гали 19 м/с. Отмечался сильный мокрый снег, метель продолжа- Рис. 9. Карта погоды за 03 ч 12 апреля 1977 г. Усл. обозначения см. рис. 8. более 12 ч. Вновь установился снежный покров высотой 7 см лась который сохранялся 4 дня. Температура воздуха понизилась на 12°С (рис. 9). г / Из антициклонов наибольшую повторяемость имеет сибир- ский. Он обусловливает малооблачную морозную погоду, частые туманы, изморозь^ 3 Заказ № 13 33
3.1. Атмосферное давление Давление воздуха зависит как от условий атмосферной циркуля- ции, так и от высоты над уровнем моря, поэтому на практике используются данные о давлении не только па высоте установки барометра, но и приведенные к уровню моря. Характеристики атмосферного давления по месяцам и за год для Тюмени (табл. 17) получены по результатам наблюдений по ртутному барометру. Среднее годовое давление па уровне стан- ции составляет 1004,7 гПа *, самым низким (1001,0 гПа) оно было в 1975 г., самым высоким (1010,0 гПа)—в 1952 г. Годовой ход давления носит типично континентальный характер (рис. 10). Рис. 10. Годовой ход атмосфер- ного давления воздуха на уровне станции. Наибольшие значения приходятся на зимние месяцы, максимум (1011,5 гПа) отмечается в феврале, когда сибирский антициклон наиболее развит. Наименьшие значения в годовом ходе, обуслов- ленные развитием циклонической деятельности и термическими причинами, приходятся на летние месяцы с минимумом (997,4 гПа) в июле. Изменения давления от месяца к месяцу зимой и летом срав- нительно невелики (1—2 гПа), несколько больше (до 3—4 гПа) они весной и осенью. Амплитуды же возможных средних месячных значений давления зимой достигают 30—35 гПа, абсолютных зна- чений 80—95 гПа, летом они заметно меньше: соответственно 10—12 и 40—45 гПа. Междусуточная изменчивость давления зимой также значи- тельно больше, чем в летние месяцы, наибольшие изменения мо- гут превышать 30 гПа, в то время как летом они обычно не бы- вают более 12—17 гПа (табл. 18). Повторяемость отдельных гра- даций междусуточной изменчивости давления показана в табл. 3 приложения. Суточная амплитуда давления сравительно невелика: в среднем зимой не более 1,3—1,4 гПа, летом 0,4—0,9 гПа. Минимальные * 1 гПа = 100 Па, 1 Па — давление силой в 1 Н на площадь 1 м2. 34
3 co 05 X X X eS X H S s к CD CD s.
Таблица 18 Мсждусуточная изменчивость атмосферною давлении \/» (illn). 1951 —1976 гг. Др I II in IV V 1 VI VII VIII IX X XI XII Среднее 7,3 6,7 5,9 5,9 5,6 4.7 8.8 з.н 5,3 7,0 7,6 6,0 Наибольшее 33,0 26,7 29,6 30,0 ' ‘о. / 15,7 12,1 17,0 94 9 26,4 27,8 32,5 значения в суточном ходе приходится на послеполуденные и ве- черние часы, максимальные — на ночные и утренние. 3.2. х Ветер Ветер представляет собой горизонтальное движение воздуха относительно земной поверхности и характеризуется направлением (откуда дует) и скоростью. Большую часть года, с сентября по март, в Тюмени преобладает ветер юго-западного направления, что связано с наличием отрога азиатского антициклона. В лет- ние месяцы, когда давление над сушей становится ниже, чем над арктическими морями, преобладает северо-западный ветер (повторяемость 20—24 % )• Часто наблюдаются летом и ветры смежных румбов: западный (повторяемость 14—18%) и северный (15—19%). В переходные периоды, когда барическое поле пере- страивается, преобладающее направление ветра выделить труднее. Так;’.весной (апрель) почти равновероятны ветры южного, юго- западного, западного и северо-западного направлений (рис. 11, табл. 19). Суточный ход направления ветра во все сезоны почти не прослеживается. Годовой ход скорости ветра выражен довольно четко (табл. 20). Минимальные значения средних месячных скоростей (2,5—3 м/с) наблюдаются летом (июнь—август), максимальные (до 3,5 м/с) — в переходные сезоны. Некоторое уменьшение ско- рости ветра зимой вызвано активизацией азиатского максимума атмосферного давления. В течение всего года наибольшую повто- ряемость имеют скорости ветра 2—3 м/с. Скорости 10 м/с и более наблюдаются сравнительно редко — зимой их повторяемость не превышает 10%, а в июле составляет лишь 1 % (табл. 21). Как правило, наибольшие скорости относятся к преобладающим на- правлениям ветра (табл. 22 и 23). Слабые ветры (2 м/с и менее) в среднем продолжаются от 10 до 14 ч, наибольшая непрерывная продолжительность их мо- жет достигать 10 суток. Средняя и максимальная непрерывная продолжительность этих ветров наибольшая зимой, что объясняется устойчивой антициклональной погодой. Наиболее про- должительны в течение всего года ветры скоростью 4 м/с и менее: в среднем ежемесячно они длятся 27—46 ч, максимальная за год продолжительность равна 585 ч (табл. 24). 36
Таблица 19 Повторяемость (%) направлений ветра и штилей. 1951 — 1976 гг. Месяц С св в юв ю юз 3 сз Штил] I 7 5 5 • 8 19 30 16 10 8 II 8 7 7 8 18 28 14 10 9 III 7 6 5 8 ; 19 28 16 11 8 IV • 9 7 7 8 16 23 18 12 7 V 13 10 8 7 11 18 15 18 8 VI 15 12 7 6 10 16 15 19 10 VII 19 11 9 8 7 11 14 21 12 VIII ч 14 9 6 6 8 15 19 23 14 IX 7 5 5 7 13 25 23 15 11 X 7 4 4 8 15 • 27 21 14 7 XI 5 4 4 8 18 30 19 12 6 XII / 4 5 7 9 21 31 15 8 9 Год 10 7 6 7 15 24 17 14 9 Таблица 20 Средняя v и (м/с). 1936—1975 максимальная V мак с СКОРОСТЬ ветра Скорость ветра, м/с I п hi IV V VI VII VIII tv. IX X XI XII Год V • 3,2 3,2 3,4 3,4 3,5 3,0 2,6 2,5 2,8 3,4 3,5 3,1 3,1 умакс 20 17 21 20 20 17 18 17 17 20 20 20 21 Год 1949 1 • 1948 1945, 1952 1949 • 1945 1948 1943 1949, 1952 1946, 1951 1947 1948 максимальные значения отмеча- Примечание. Точка (•) означает, что лись более двух раз. 37
11 iMeiicuiic скорости ветра в течение суток (суточный ход) от- • н i.iifBce проявляется летом и в переходные периоды года, менее четко — зимой. Наибольшие скорости ветра наблюдаются днем (после полудня), а наименьшие — ночью. В ясный летний день с утра обычно бывает тихо, к полудню скорость ветра увсличи- Зима (!) Весна (IV) Лето ( VII) С Рис. И. Повторяемость (%) направлений ветра и штилей по сезонам (цифра в центре — повторяемость штилей). вается, к 13—14 ч достигает наибольших значений, а перед захо- дом солнца ветер вновь ослабевает. Увеличение скорости ветра в дневные часы вызвано усилением турбулентного обмена между нижними и более высокими слоями атмосферы. Суточная ампли- туда скорости ветра в течение года изменяется от 2,8 м/с в мае до 0,2 м/с в декабре (табл. 25). Сильный ветер. Ветер скоростью 15 м/с и более принято счи- тать сильным. Сильный ветер наносит порой большой ущерб народному хозяйству: усложняются условия движения всех видов транспорта, нарушается работа линий связи и электропередачи, прекращается эксплуатация подъемных кранов, могут пострадать посевы и деревья. В Тюмени в среднем за год отмечается 8 дней с сильным ветром, максимум их повторяемости приходится на май (табл. 26). В отдельные годы изменение интенсивности атмосфер- 38
Таблица 21 Повторяемость (% общего числа случаев) скоростей ветра по градациям. 1951—1960 гг. Месяц Скорость ветра, м/с 0-1 2-3 4-5 6-7 8-9 10-11 12-13 14-15 16-17 18-20 I 25,8 29,4 22,3 12,4 4,4 2,5 2,0 0,6 0,6 11 24,6 31,1 24,4 12,3 4,1 1,6 1,0 0,3 0,6 III 21,7 30,2 26,4 12,6 5,3 1,0 2,1 0,2 0,5 IV 23,0 32,1 24,3 10,7 5,7 1,7 2,0 0,2 0,2 0,1 V 16,7 34,0 24,4 11,6 6,3 3,3 1,8 0,6 1,3 VI 26,0 34,3 24,5 8,4 3,6 1,8 0,5 0,8 0,1 VII 30,7 38,4 21,6 7,5 0,8 0,6 0,4 VIII 37,0 36,9 18,1 5,0 1,9 0,5 0,2 0,2 0,2 IX 28,2 33,0 23,8 10,6 2,4 1,2 0,8 16,3 32,5 27,9 15,0 4,4 1,7 1,5 0,2 0,4 0,1 XI 14,8 28,7 28,5 15,7 7,4 2,7 1,5 0,3 0,3 0,1 XII 23,1 29,3 25,1 11,8 5,1 2,1 2,5 0,5 0,5 Год 23,9 32,4 24,3 11,2 4,3 1,8 1,4 0,3 0,4 0,01 Таблица 22 Средняя скорость ветра (м/с) по направлениям. 1951 — 1976 гг. Месяц св в юв ю юз 3 сз I 2,6 2,2 2,4 3,0 3,4 3,6 3,8 3,4 II 2,5 2,3 2,4 3,2 3,6 3,6 3,7 3,0 III 2,9 3,1 2,6 3,3 3,7 3,7 3,9 3,4 IV 3,5 3,1 3,2 3,2 3,4 3,5 4,1 4,0 V 3,6 3,3 3,0 3,0 3,3 3,8 4,1 4,2 VI 3,1 3,0 3,0 2,6 2,8 3,3 . 3,4 3,6 VII 2,8 2,7 2,5 2,5 2,5 2,6 3,0 3,2 VIII 2,8 2,6 2,6 2,4 2,5 2,8 3,1 3,1 IX 2,5 2,2 2,6 3,2 3,0 3,2 3,4 3,3 X 3,5 3,0 2,6 3,2 3,3 3,7 3,9 3,8 XI 3,6 2,9 2,9 3,1 3,5 3,8 4,1 4,0 XII 2,6 2,2 2,3 3,0 3,3 3,5 3,7 3,4 Год 3,1 2,9 2,9 3,1 3,3 3,5 3,7 3,6 39
Таблица 23 Максимальная скорость ветра (м/с) по направлениям (без порывов). 1936—1975 гг. Сезон и сев 0Q (У) CQ вюв со 2 ююв 2 оо 2 2 00 2 зюз со со и оо со ссз Зима 17 10 15 17 21 17 17 12 20 20 20 17 20 14 17 16 Весна 17 12 14 17 17 17 17 17 17 17 18 17 20 20 20 17 Лето 17 17 17 12 17 14 17 17 17 17 15 17 17 18 17 14 Осень 20 10 12 12 15 15 16 14 17 15 17 17 17 20 17 14 Год 20 17 17 17 21 17 17 17 20 20 20 17 20 20 20 17 Таблица 24 Средняя и наибольшая (в скобках) непрерывная продолжительность (ч) различных скоростей ветра. 1966—1975 гг. Скорость ветра, м/с Весна Лето Осень Зима >5 >8 >12 10,2 (69) 16,0 (117) 26,6 (213) 8,1 (42) 5,2 (21) 0,3 (6) 13,2 (198) 22,9 (330) 46,3 (378) 6,2 (72) 3,9 (9) 0,1 (3) 12,8 (96) 20,7 (234) 36,0 (285) 7,1 (45) 5,2 (30) 0,2 (6) 14,0 (231) 23,4 (312) 39,6 (585) 9,6 (63) 6,5 (24) 0,2 (6) Таблица 25 Средняя месячная и годовая скорость ветра в различные часы суток. Тюмень, Плеханово. 1944—1953 гг. Время, ч I п III IV V VI VII VIII IX X XI XII Год 1 5,7 5,4 6,2 4,9 4,5 3,9 3,5 3,5 4,5 5,3 5,6 5,8 4,9 7 5,8 5,7 6,3 5,4 5,5 5,0 4,2 4,0 4,9 5,4 5,7 5,6 5,3 13 5,6 5,8 6,7 6,6 7,3 6,4 5,4 5,4 6,4 6,6 5,9 5,8 6,2 19 5,6 5,4 6,0 5,0 5,1 4,5 3,9 3,5 4,2 5,4 5,4 5,7 5,0 Суточ- ная ампли- туда 0,2 0,4 0,7 1,7 2,8 2,5 1,9 1,9 2,2 1,3 0,5 0,2 1,3 40
Таблица 26 Среднее и наибольшее число дней с сильным ветром (^15 м/с). 1898—1960 гг. Число дней Среднее Наиболь- шее Год 1927 1958 0,8 5 1929 0,8 1952 1929 0,9 1924 0,5 1926 1925, 1926 1951 1905 1951 1925 1929 8 6 ной циркуляции приводит к изменению повторяемости числа дней с сильным ветром. Самое большое число дней с сильным ветром (28) отмечалось в 1929 и 1952 гг., а в отдельные годы сильного ветра не бывает вообще. Характеристики числа дней с сильным ветром следующие: среднее квадратическое отклонение о составляет 7,2, в половине случаев отклонение числа дней с сильным ветром от среднего составляет от 0 до 4, один раз в 50 лет (обеспеченность 2 % ) может быть за год 33 дня и более с сильным ветром (табл. 27). Таблица 27 Повторяемость (%) отклонений от среднего многолетнего и обеспеченность годового числа дней с сильным ветром. 1898—1960 гг. Большие скорости ветра (15 м/с и более) наиболее вероятны при господствующих направлениях: Направление . . св В юв Ю ЮЗ 3 сз Повторяемость, % 2 6 8 23 32 16 9 Наибольшая средняя скорость (21 м/с) была зарегистрирована в Тюмени в марте 1948 г. (табл. 20). Расчеты показывают, что ежегодно максимальная скорость ветра может достигать 19 м/с. Средняя продолжительность сильного ветра около 4 ч, при этом продолжительность менее 1 ч имеет вероятность около 30 % и лишь в 6 % случаев сильный ветер удерживается более полу- суток. Максимальная продолжительность сильного ветра (20 ч) отмечена 20 ноября 1951 г. 41
В Jh'llirv llpl’MM при нрп\( >/1ч /К НИИ Л I Mill ||н plII.IX 1111II111 I 11II II 1111 ri’IICIIBIIoll I розовой ДГЯ I ГЛ l.lioc I II IIHDI /1.1 IHlO IIII/I/IH 111 II kp.llKOBpe* менные резкие усиления ni ip.i ш к в л л ы 11ридоджвисв обычно несколько минут, они Moiyi 'нм iiii .ill, большой силы, Гак, 3 сентября _ 1973 । при днухмнпуiном шквале отмечен порыв ветра 30 м/с. В холодное время i ода игбл/п иирия i иым фак юром является усиление ветра до 8 м/с и более (I балла и более), повторяе- мость числа дней с таким ветром пая га за основу для оплаты актированных дней (табл. 28), т. е. дней, в которые затрудняется работа на открытом воздухе. Таблица 28 Число дней со скоростью ветра 8 м/с и более. 1951 — 1965 гг. Число дней I и in IV V VI VII VIII IX X XI XII Год Среднее 5 5 5 5 8 4 1 2 7^ 5 7 5 56 Наибольшее 10 11 14 15 17 7 8 4 8 10 11 9 95 При оценке суровости погодных условий зимой и возможности работы на открытом воздухе могут быть использованы комплекс- ные температурно-ветровые характеристики (табл. 4 приложе- ния). Летом эти показатели позволяют оценить комфортность погодных условий. Штиль. Безветрие (затишье) или очень слабый ветер, скорость которого не превышает 0,5 м/с, называется штилем. В период с безветренной погодой в городе создаются особенно неблаго- приятные условия для воздухообмена. Зимой при штилях, когда над городом возникает слой инверсии, наиболее вероятно образо- вание пелены дыма и выхлопных газов. Летом в безветренные дни и при сухой погоде отмечается городская мгла. Поэтому учет Таблица 29 Средняя суммарная продолжительность штилей и малых скоростей ветра (0—1, 0—2 м/с). 1966—1975 гг. Скорость ветра I II ш * IV V VI VII VIII IX XI XII Год Штиль 52 54 68 42 66 71 95 111 77 63 42 61 802 6 7 8 5 8 9 12 14 10 8 5 8 0—1 м/с 189 152 170 128 160 181 237 240 206 154 118 183 2118 9 7 8 6 8 8 11 11 10 / 6 9 0—2 м/с 344 286 339 .268 320 350 430 408 389 299 303 352 4081 8 7 8 7 8 9 10 10 10 7 7 9 Примечание. Здесь 1-я строка — продолжительность, ч; 2-я строка — повторяемость, %. 42
< |>< iiiuii непрерывная продолжительное!i. (ч) штилей и малых cxopocieft ветра (0-1 м/с). 11)00 11)75 II. X i|hikn pih ।икл Милые скорости повторяемое!и IV VI VII VIII XII 5,9 ш । плен имее1 направленных 6,1 6,3 6,0 9,0 значение при 10,8 разработке большое па уменьшение загрязнения атмо- Повторяемость штилей в Тюмени за год составляет 9 % общего числа наблюдений (табл. 19). Чаще всего штилевая погода уста- Средняя суммарная ч, большая навливается в июле—августе (14—16%). продолжительность штилей за год составляет 802 часть из них приходится на август (табл. 29). Средняя непрерывная продолжительность штилей в течение всего года не превышает 7 ч, небольших скоростей ветра (1 м/с продолжитель- отмечена в ав- могут удержи- скорости 2 м/с и менее) равна 11 ч (табл. 30). Максимальная ность штилей (66 ч) за период с 1966 по 1975 г. густе 1973 г., малые скорости (1 м/с и менее) ваться около недели (16—22 декабря 1966 г.), п менее — около 10 суток (12—22 декабря 1966 г.).
4. ТЕРМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ 4.1. Температура воздуха Термический режим рассматриваемой территории носит ти- пично континентальный характер. Открытая с севера и юга За- падно-Сибирская равнина подвержена сильному влиянию внеш- Рис. 12. Годовой ход температуры воздуха. 1 — средняя месячная; 2 — средний мак- симум; 3 — средний минимум; 4 — абсо- лютный максимум; 5 — абсолютный ми- нимум. Рис. 13. Абсолютный минимум температуры воздуха различной обеспеченности ниже указанных пределов в холодный период. них воздействий, резким и неожиданным переходам от тепла к холоду, значительным колебаниям температуры от месяца к месяцу, ото дня ко дню и в течение суток. Средняя за год температура в Тюмени составляет 0,3 °C. В отдельные годы отмечались колебания от 2,8°C (1962 г.) до —1,8°C (1969 г.). В годовом ходе температуры воздуха (рис. 12) самый холодный месяц — январь. Средняя температура его равна —17,8 °C, один раз в 10 лет она может быть выше —13 °C (—11,6°C в 1971 г.), либо ниже —23°C (—27,8°С в 1969 г.). Мини- мальные температуры нередко опускаются до —45 °C и ниже, в отдельные годы могут составлять лишь —32...—34 °C (рис. 13). 44
Вообще колебания абсолютных температур января возможны в пределах 53°C (от 6 до —47°C). Самый же сильный мороз за весь период наблюдений (—50°C) отмечен 17 февраля 1951 г. (табл. 31). От января к февралю средняя температура повышается на 2°C, от февраля к марту уже на 6°C, от марта к апрелю рост ее максимален — на 11 °C. Интенсивное повышение температуры происходит в основном за счет .дневных температур, т. е. за счет радиационного тепла. Существенное значение имеют и адвектив- ные факторы — заток теплого воздуха из более южных районов, освободившихся от снега. Устойчивый переход темпера туры через -5°С осуществляется в среднем 25 марта, через ОС 6 апреля. В апреле средняя месячная температура становится положительной, в мае опа до- стигает 10 °C (устойчивый переход через 10 СС отмечается в сред- нем 15 мая) и продолжает расти до июля, который является самым жарким месяцем в году. Средняя температура июля 17,2 °C, во все годы она не опускается ниже 15 °C, один раз в 10 лет может превышать 20°C, максимальные температуры в 9 годах из 10 оказываются выше 30 °C. Самая высокая из наб- люденных температур в июле составила 39 °C, в июне 40 °C. Начиная с августа температура снижается от месяца к месяцу сначала медленно, затем более интенсивно, падение температуры от октября к ноябрю составляет уже 9,5 °C, после чего процесс несколько замедляется. Осенний переход температуры через 0°С отмечается в среднем 22 октября, самая ранняя дата 8 октября (1976 г.), самая поздняя—12 ноября (1967 г.). Ноябрь — первый месяц зимы, его средняя температура —8,3 °C. К концу ноября температура устойчиво переходит через —10 °C. В декабре темпе- ратура продолжает снижаться. Отклонения месячных температур от нормы составляют зимой в среднем более 3°С, иногда до 9—10 °C. Отрицательные откло- нения, как правило, больше положительных, т. е. в зимы с раз- витым сибирским антициклоном понижение температуры больше, чем ее повышение в зимы с интенсивной циклонической деятель- ностью. В летние месяцы средние отклонения близки к 1 °C, мак- симальные не превышают 3°С, по абсолютным значениям поло- жительные отклонения близки к отрицательным (табл. 32). Представление об абсолютных амплитудах по месяцам, т. е. о пределах, в которых колебалась температура в эти месяцы, дают разности между абсолютным максимумом и минимумом, достигающие наибольших значений зимой: Месяц ........ I II III IV V VI VII VIII IX X Абсолютная амп- литуда, °C ... 53 56 63 50 46 41 38 40 51 52 XI XII 55 53 Годовая амплитуда средних месячных температур достигает 35 °C, абсолютных 90 °C. Изменение температуры от декады 45
Температура воздуха. 1951 —1975 гг. 46
Таблица 32 Средние и наибольшие отклонения месячной температуры воздуха от многолетней. Тюмень, 1951 —1976 гг. Отклонения I п III IV V VI Средние * 3,2 3,3 2,9 2,2 1,6 1,2 Наибольшие поло- жительные 5,7 5,5 5,2 5,9 3,9 2,4 Наибольшие отри- цательные —10,5 -7,6 —6,3 -4,6 —5,6 -2,7 Отклонения VII VIII IX XI XII Средние * Наибольшие поло- жительные Наибольшие отри- цательные 9,9 —10,3 * Положительные и отрицательные. Таблица 33a Средняя температура воздуха по декадам Де- ка- да I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII 1 5,0 16,9 —10,7 10,2 12,3 14,0 15,5 16,7 16,1 15,0 13,6 — 17,8 —18,0 —17,6 —16,8 —15,6 —13,3 -15,1 —16,9 к декаде составляет от десятых долей градуса в январе до 3— 4 °C в марте, апреле и октябре (табл. 33а). Продолжительность периода со средними суточными темпера- турами выше 0 °C составляет в среднем 200 дней с колебаниями от 231 (1961г.) до 179 дней (1964г.). Период с температурами выше 10 °C длится обычно 125 дней, в отдельные годы от 94 (1969 г.) до 155 дней (1974 г.). Наиболее теплая часть лета — период с температурами выше 15°C — продолжается в среднем два месяца — с середины июня до середины августа. Представ- ляют интерес сведения о датах перехода температуры через пределы, кратные пяти, и о вероятности перехода в различные даты (табл. 336 и 34), а также о числе дней с различными тем- пературами (табл. 35 и табл. 5 приложения). 47
Таблица 336 Даты наступления средних суточных температур воздуха выше и ниже определенных пределов и число дней с температурой, превышающей эти пределы. 19.50—i960 гг. Характе- ристика Температура, <’С -15 -10 -5 0 5 10 15 Дата Число дней 19 II 14X11 297 14 III 22 XI 252 27 III 2 XI 219 10 IV 20 X 192 25 IV 3 X 160 14 V 13 IX 121 11 VI 25 VIII 64 Таблица 34 Даты наступления средних суточных температур воздуха выше и ниже 0 °C различной вероятности. 1951 —1975 гг. Дата Вероятность наступления в указанные даты и более ранние (поздние), % Самая поздняя дата средняя самая ранняя 5 10 25 50 75 90 95 В период подъема температуры 20 X 10 IV 23 III 1961 г. 29 III 2 IV 5 IV 10 IV 15 IV 18 IV 22 IV 18 IV 1955 г. 8 X 1957, 1976 гг. В период падения температуры 26 X Таблица 35 12 XI 1967 г. Среднее число дней без оттепели (/макс^О °C), с переходом температуры через 0 °C (/Мачкс>0°С, /мин^0°С) и без заморозков (/Мин>0°С). 1951 — 1976 гг. макс макс мин Температура VII VIII IX X XI XII • I II III IV V VI 0,0 0,0 0,0 5,6 20,8 29,0 30,4 26,6 18,8 2,8 0,1 0, 0,0 0,3 4,7 15,0 7,6 2,0 0,6 1,6 11,9 16,3 6,4 0, 31,0 30,7 25,3 10,4 1,6 0,0 0,0 0,0 0,3 11,0 24,6 29, о Период со средней суточной температурой воздуха 8 °C и ниже считается отопительным. Он длится в среднем 224 дня — с конца сентября до первых чисел мая. В отдельные годы продолжитель- ность отопительного периода может быть больше пли меньше средней на две-три недели (табл. 36). 48
* * * 4 Заказ № 13 2 Q О О
Средняя температура отопительного периода —7,5 °C, наиболее холодной его части (зимняя вентиляционная температура) —21 °C. Расчетная температура самой холодной пятидневки 35°C. Температура воздуха имеет весьма четкий суточный ход с максимумом в послеполуденные часы и минимумом перед вос- ходом Солнца (табл. 6 приложения). Особенно резко выражен суточный ход в теплый период года, ("уточная амплитуда, т. е. разница между максимумом и минимумом за сутки, летом состав- ляет в среднем 11 12°С, что свидетельствует о довольно частых прохладных ночах, зимой 7—9°С (табл. 37). Наибольшая суточ- г°С 0} Макс./ 5 {0 20 30 40 50 60 70 80 90 95 39 % Мин. Мин / 5 /О 20 30 405060 70 80 90 95 99 % МакС. 4 8 /2 /6 20 24 28 32 36 "С Возможная средняя суточная температура воздуха в отдельные дна Рис. 14. Номограмма для расчета ежедневных температур воздуха различной обеспеченности (%). а — январь; б — июль. ная амплитуда, однако, больше зимой, когда она может достигать 28°C, правда, в весьма редких случаях (повторяемость 0,1%). Летом максимальные амплитуды не превышают 25°С. Суточный ход температуры хорошо проявляется при ясном небе, при пас- мурном амплитуды уменьшаются в 1,5—2 раза, их значения во все месяцы года находятся в пределах 5—8 °C (табл. 6, 7 при- ложения). Более полную характеристику ежедневных температур воздуха в январе и июле дают табл. 8 приложения и номограмма (рис. 14), по которым можно определить среднюю суточную тем- пературу любой обеспеченности. Например, при средней темпера- туре 15 января —18,9°C один раз в 100 лет (обеспеченность 1 %) температура может быть не ниже —4,2 °C, один раз в 10 лет (обеспеченность 10 %) — не ниже —8,2 °C. Междусуточная изменчивость, т. е. разность между средними суточными температурами от одного дня к другому, больше в зимние месяцы — в среднем порядка 4 °C, в отдельных случаях более 20 °C. В остальные сезоны средние значения не превышают 2,5°C (несколько больше в мае), максимальные значения 9— 50
15°C (табл. 38). Наиболее часто (зимой 60 % случаев, летом свыше 90%) междусуточная изменчивость находится в пределах от —4 до 4°C (табл. 9 приложения). В холодный период более часто температура от суток к суткам понижается, в теплый — повышается. Таблица 38 Междусуточная изменчивость температуры (°C) по месяцам Изменчивость | I | II III | IV V J VI VII |vill IX X | XI | XII | Год Средняя 4,3 3,8 2,9 2.5 3,0 2,5 1,8 1,7 2,2 2,3 3,8 4,1 2,9 Наибольшая 20,8 18,2 14,8 12,0 15,2 13,8 9,2 9,5 13,1 18,0 20,1 18,6 20,8 Наиболее низкие отрицательные средние годовые температуры связаны с ветрами северной четверти, которые приносят из Арктики похолодание (рис. 15). Температуры при ветрах южных румбов имеют более высокие значения. Это подтверждается и данными для отдельных месяцев и сезонов (табл. 39). Таблица 39 Средняя температура воздуха (°C) в зависимости от направления ветра по сезонам. 1951 —1965 гг. Сезон ССВ СВ ВСВ ВЮВ ЮВ ЮЮВ Зима (XI—III) Весна (IV—V) Лето (VI—VIII) Осень (IX—X) —18,1 —16,1 —15,8 —15,9 -14,5 —12,7 —12,4 —12,2 3,6 4,0 5,9 6,0 7,0 5,7 9,6 10,4 15,8 16,4 17,3 17,5 19,1 19,7 20,4 20,5 2,9 1,8 2,2 3,6 5,2 5,6 8,4 9,9 Сезон Ю ЮЮЗ ЮЗ ЗЮЗ 3 ЗСЗ СЗ ССЗ Штиль Зима (XI—III) Весна (IV—V) Лето (VI—VIII) Осень (IX—X) —11,2 —8,9 —9,6 -9,7 —10,8 —12,6 —16,8 -17,1 —18,3 9,4 10,4 8,8 8,6 8,2 7,2 4,6 3,8 5,4 18,9 19,2 18,2 17,2 16,9 16,3 15,5 15,3 14,0 7,5 7,4 6,6 .6,1 5,4 4,7 3,4 3,5 3,2 Для более полного представления о термических ресурсах тер- ритории необходимо учитывать заморозки, т. е. понижения тем- пературы до отрицательных при положительных средних суточных значениях. Заморозки возникают при адвекции холода с севера или в результате ночного выхолаживания в ясные ночи, а чаще вследствие действия обеих причин. 4* 51
Безморозный период в Тюмени короткий, продолжается в среднем 112 дней — с 23 мая по 13 сентября. Единственный месяц в году, совершенно свободный от заморозков,— июль. Наибольшая продолжительность безморозного периода (141 день) отмечена в 1970 г., самый короткий безморозный период (85 дней) имел место в 1959 и 1968 гг. Рано прекращаются заморозки в аномально теплые вёсны без возврата холодов. Один раз в 20 лет последний весенний заморозок может наблюдаться 6 мая Рис. 15. Годовая термическая роза ветра (—4 °C — точка начального от- счета). и раньше или 8 июня и позже. Такую же обеспеченность имеет возобновление заморозков 22 августа и раньше, либо 1 октября и позже (табл. 40). Таблица 40 Даты первого и последнего заморозка и продолжительность безморозного периода в воздухе различной вероятности. 1951—-1975 гг. Дата Вероятность наступления в указанные даты и более ранние (поздние), % Самая поздняя дата сред- няя самая ранняя 5 10 25 50 75 90 95 Первый заморозок 24 VIII 29 VIII 5 IX 13 IX 18 IX 25 IX 30 IX 13 IX 20 VIII 1959 г. 1970 г. 8 VI Последний заморозок 29 V 23 V 17 V 10 V 5 VI 1953 г. 6 VI 1961 г. 6 V Продолжительность безморозного периода (дни) 112 141* (1970 г.) 140 133 123 113 102 93 87 85** (1959, 1968 г.) * Наибольшая. ** Наименьшая. 52
Существует определенная зависимость между длительностью безморозного периода и началом его (рис. 16). Линия связи может быть использована на практике для ориентировочного суждения о продолжительности безморозного периода в текущем году. Рис. 16. Зависимость между продол- жительностью безморозного периода и датой его начала. 4.2. Температура почвы Температура почвы связана с температурой воздуха, кроме того, она зависит от многих факторов: количества приходящей радиа- ции, типа почвы, ее механического состава, влажности, характера растительности, экспозиции склона, зимой — от даты образования и высоты снежного покрова и пр. Из-за большой неоднородности поверхности почвы температура ее может заметно различаться даже на небольших расстояниях. В годовом ходе температуры почвы четко прослеживается один максимум и один минимум. На поверхности почвы, как и в воз- духе, самым холодным месяцем является январь, самым теп- лым— июль. Почва зимой охлаждается, а летом, начиная с мая, прогревается сильнее, чем воздух. Разница средних месячных температур воздух — поверхность почвы в зимние месяцы неве- лика, порядка 1—2°C (почва холоднее), летом достигает 4— 5°C (почва теплее). Температуру поверхности почвы в дневное время в общих чер- тах можно характеризовать средним максимумом, а в ночное — средним минимумом. Значения средних максимумов температуры поверхности почвы и воздуха в зимние месяцы почти не отли- чаются, летом же разница между ними увеличивается до 13— 17°C. Различия средних минимумов гораздо меньше (табл. 41а). Абсолютные максимумы на почве и в воздухе зимой примерно одинаковы, в летние же месяцы они на поверхности почвы зна- чительно выше — до 45—50 °C, в особо жаркие дни даже до 53
60 °C. В то же время абсолютный минимум приближается к 0°С в июле и имеет отрицательные значения в июне и августе (табл. 416). Минимальные температуры на поверхности почвы обычно ниже, чем в воздухе, это различие более четко прояв- ляется зимой. Наибольшие понижения температуры (абсолютные минимумы) составляют в зимние месяцы -50...—54°C. Абсолют- ный максимум зимой достигал 6 °C. Таблица 4/а Разности средних максимумов и минимумов температуры ( С) поверхность почвы—воздух по месяцам С глубиной температура почвы в летние месяцы убывает, прогревание идет от поверхности в глубину. В зимние месяцы, напротив, температура почвы с глубиной выше, так как сначала охлаждается поверхность почвы, ее верхние слои, в глубине же сохраняется тепло, накопленное летом. С глубиной значения мак- симальных температур уменьшаются, минимальных — увеличи- ваются. Начиная с глубины 1,2 м средние месячные температуры в большинстве лет имеют только положительные значения. Амплитуды колебаний температуры даже на небольших глубинах в почве меньше, чем в воздухе, с глубиной амплитуды по сред- ним месячным значениям затухают. Наибольшая изменчивость температуры на глубинах наблю- дается не зимой, как в воздухе, а весной, осенью и особенно летом (табл. 42). На глубинах до 40 см максимальное охлажде- ние наблюдается в феврале, наибольшее прогревание — в июле, глубже время наступления минимума сдвигается соответственно на март и апрель, максимума — на август. От весны к лету тем- пература нарастает несколько более интенсивно, чем спадает в осенние месяцы. Наибольшее повышение отмечается от апреля к маю и от мая к июню. Ход температуры почвы во многом обусловлен изменением ее влагосодержания. Повышение влажности приводит к увеличению теплоемкости почвы, а за счет этого к снижению температуры в летнее время и сохранению более высоких температур зимой. Суточный ход температуры проявляется лишь в верхнем мет- ровом слое почвы, с глубиной суточные колебания уменьшаются, на нижней границе метрового слоя затухают совсем. Ежегодная изменчивость температуры также уменьшается с глубиной. Заморозки на поверхности почвы обычно возникают раньше, а прекращаются позже, чем в воздухе. При средней дате послед- 54
Таблица 416 Средняя месячная и годовая температура почвы (°C) по глубинам. Почва—суглинистый чернозем. 1948—1962 гг. s о 55
Таблица 42 Амплитуда колебаний температура в воздухе и почве на глубинах Температура I и hi IV V VI VII VIII IX X XI хи Год • В воздухе 53 56 63 50 46 41 38 10 40 51 55 53 89 На поверхности почвы 57 60 66 70 65 65 59 59 52 58 59 55 104 На глубинах 20 см 9 8 8 14 19 19 13 14 18 12 9 6 36 40 см 7 7 8 9 14 13 10 10 12 11 ‘ 1 12 12 31 него заморозка 3 июня один раз в 20 лет возможны последние заморозки 15 мая и раньше или 25 нюня и позже. Такую же обеспеченность имеют первые осенние заморозки в сроки до 17 августа и после 29 сентября при средней дате 5 сентября. Безморозный период на поверхности почвы короче, чем в воздухе, на 20 дней, продолжается он в среднем 92 дня. В 1977 г. его продолжительность увеличилась до 134 дней, в 1969 г. он соста- вил всего 59 дней. Интенсивность июньских и августовских замо- розков, как правило, невелика, но один раз в 50 лет может быть близкой к —3...—4 °C (табл. 43, 44). С глубиной продолжи- тельность безморозного периода увеличивается. Большое практическое значение в характеристике термического режима почвы имеет число дней с отрицательной температурой. В верхние слои почвы отрицательные температуры проникают обычно в октябре, они заметно увеличиваются к декабрю. Наи- большее число дней с отрицательной температурой в почве отме- чается в марте, в мае таких дней уже нет. В более глубоких слоях наблюдается запаздывание в наступлении отрицательных темпера- тур и заметное сокращение числа дней с ними (табл. 11 прило- жения). В холодный период года глубину слоя почвы с отрицательными температурами определяет глубина проникновения температуры 0 °C в почву (табл. 45). Строители называют эту характеристику «глубиной нулевой изотермы». Она может не совпадать с глуби- ной промерзания (табл. 46), которая обычно меньше, так как замерзание почвы в зависимости от содержания в ней растворов солей и других примесей происходит при температурах ниже 0°С. Большое влияние на глубину промерзания почвы и проникно- вения в нее температуры 0°С оказывает высота снежного покрова, характер его залегания и даже время установления. Под ого- ленной поверхностью глубина промерзания и проникновения 0 °C значительно больше, чем под поверхностью, покрытой сне- гом. Наибольшие значения этих величин наблюдаются в мало- снежные зимы с поздним образованием снежного покрова и хо- лодной предшествующей осенью (например, зимой 1954-55 г.). 56
Таблица 43 Обеспеченность дат первого и последнего заморозка и продолжительность безморозного периода на поверхности почвы. 1951 — 1975 гг. <35 к X сх аз о с СО g ф ф S св со СО со <35 57
Таблица 45 Глубина проникновения температуры О °C в почву (см). 1950—1976 гг. Глубина X XI XII I II III IV • V Максимум за год Средняя • 38 67 82 100 107 100 О 104 Наибольшая 101 160 >160 >160 >160 >160 >160 Наименьшая 20 • 30 40 60 60 40 60 Таблица 46 Глубина промерзания почвы (см). 1950—1976 гг. Глубина 1 XI 1 XII 1 I 1 и 1 in 1 IV I V За год Средняя 10 45 78 102 120 131 131 132 Наибольшая 25 83 147 167 175 182 170 182* Наименьшая 1 13 34 65 81 86 94 86** * Максимум. ** Минимум.
5. РЕЖИМ АТМОСФЕРНОГО УВЛАЖНЕНИЯ 5.1. Влажность воздуха Влажность воздуха определяется содержанием в нем водяного пара, поступающего с водных поверхностей, почвы и растительного по- крова. Для характеристики увлажнения воздуха служат различ- ные абсолютные и относительные величины. Важнейшие и наи- более употребительные из них следующие: 1) абсолютная влажность е — упругость водяного пара, содер- жащегося в воздухе, т. е. парциальное давление; выражается в гектопаскалях пли миллиметрах ртутного столба; 2) относительная влажность f— отношение фактического пар- циального давления водяного пара е к давлению насыщенного водяного пара Е при данной температуре, выраженное в про- центах: f = (е/Е) • 100; 3) дефицит насыщения D — разность между давлением насы- щенного водяного пара Е и парциальным давлением пара е при данных температуре и давлении: D = E — е\ выражается в гекто- паскалях или миллиметрах ртутного столба. Влажность воздуха зависит от физико-географических особен- ностей местности, времени года, суток, условий погоды. Чем выше температура воздуха, тем большее количество водяного пара мо- жет в нем находиться. И годовой и суточный ход влажности довольно четко выражен. Абсолютная влажность изменяется в течение года аналогично ходу температуры. Наибольшие значения наблюдаются в летние месяцы (в июле в среднем 15,0 гПа, в отдельные годы более 17,0 гПа), наименьшие — зимой (в январе в среднем 1,5 гПа, в 1969 г. даже 0,5 гПа). Годовая амплитуда средних месячных значений абсолютной влажности составляет 13,5 гПа. От месяца к месяцу изменения достигают летом ±2—4 гПа, зимой ±1 — 2 гПа (табл. 47). В суточном ходе абсолютной влажности максимальные значе- ния приходятся на полуденные и послеполуденные часы, мини- мальные обычно наблюдаются перед восходом Солнца. Суточная амплитуда зимой не превышает 0,2—0,4 гПа, летом увеличивается до 1—2 гПа (табл. 12 приложения). Относительная влажность является показателем насыщения воздуха водяным паром. Эта характеристика увлажнения воздуха широко применяется как в быту, так и для решения многочислен- ных технических, строительных и медико-биологических задач. Годовой ход относительной влажности противоположен годовому ходу температуры, так как с повышением температуры относи- тельная влажность уменьшается. Максимальные ее значения приходятся на зимние месяцы (в среднем 80 % и более, в отдель- ные годы до 90 % ), минимальные отмечаются в мае (в среднем 58 %, в 1959 г. — до 48 %, см. табл. 48). 59
Таблица 47 Среднее месячное и годовое парциальное давление водяного пара е (гПа). 1951 — 1975 гг. Г Месяц ё ^наиб Год *НИНМ Тод I 1,5 2,5 1971 0,5 1969 II 1,7 2,7 1958 0,8 1954 III 2.7 3,8 1961, 1975 1.8 1960 IV 5,0 6,5 1975 4,1 1958 V 7,4 9,3 1965 6,0 1960 VI 11,5 13,5 1965 9,7 1975 VII 15,0 17,2 1962 12,2 1975 VIII 13,8 15,4 1957 11,2 1975 IX 9,2 11,9 1957 7,2 1958 X 5,4 6,9 1967 4,6 >2 лет XI 3,2 5,0 1971 1,5 1953 XII 2,! 2,9 1951, 1971 1,0 1955, 1966 Год 6,5 17,2 1962 0,5 1969 Данные об обеспеченности различных средних месячных зна- чений относительной влажности (табл. 49) показывают, что раз- ность крайних ее значений составляет 20 % во все сезоны, кроме осени (13 % ). Большой интерес представляют данные об относительной влажности воздуха в часы, близкие к полудню, когда эти зна- чения минимальны, а процесс испарения протекает наиболее ин- тенсивно. В 13 ч самые высокие значения (75—80 %) относитель- ная влажность имеет в зимние месяцы, минимальные (45— 55 % ) — весной и в начале лета. Влажность ниже 20 % отмечается только в период с марта по июнь и в осенние месяцы. Высокая Таблица 48 Средняя месячная и годовая относительная влажность воздуха f (%). 1951 — 1975 гг. Месяц f ^наиб Год нанм Год I 80 87 1961 68 1969 II 77 91 1958 67 1970 III 73 80 1961 67 1971 IV 66 75 1959 56 1967 V 58 67 1969 48 1959 VI 65 73 1964 54 1975 VII 72 79 1973 60 1975 VIII 77 85 1971 68 1953 IX 77 83 1960 70 1969 X 79 84 Более 2 лет 71 1972 XI 81 88 1971 74 1951 XII 81 89 1956 60 1974 Год 74 91 1958 48 1959 60
Таблица -19 Относительная влажность воздуха (%) различной обеспеченности. 1951 — 1975 и. Обеспеченность, % 5 10 20 30 40 50 60 70 80 90 95 Месяц мин макс I 80 87 86 85 83 82 81 80 79 76 74 71 69 68 IV 66 75 74 74 71 69 66 65 64 62 60 59 58 56 VII 72 79 78 77 75 74 73 72 71 70 69 67 63 60 79 84 84 84 84 83 80 79 77 66 64 62 61 71 более характерна для напротив зимы январе более, и влажность и декабре свыше 60 % дней бывает с влажностью 80 % летом повторяемость такой влажности всего 7—10 %/ дней (табл. 13 приложения). Средние месячные значения относительной влажности в 13 ч в теплый период года изменяются в пределах от 31 до 70%, при- чем с апреля по нюнь более вероятны значения 31—50%, с июля по сентябрь 51—70 % (табл. 50). Таблица 50 Месяц Вероятность (%) различных значений средней месячной относительной влажности воздуха в 13 ч. 1951 — 1975 гг. f f найм Г Средняя месячная относительная влажность, % 31-40 41-50 51-60 61-70 ^наиб IV V VI VII VIII IX 52 43 48 55 61 59 37 44 47 47 60,0 13,3 21,4 66 59 62 71 65 внимания вопрос, касающийся Заслуживает и распределения низкой и высокой относительной влажности по срокам наблюде- ний. Считается, что если хотя бы в один из сроков наблюдений относительная влажность воздуха составляет 30 % и ниже, то день является суховейно-засушливым. Таких дней в среднем за год бывает 25, из них с апреля по июль 21, в том числе в мае 11. В отдельные годы это число может увеличиваться в 1,5—2 раза (табл. 51). При повышенной относительной влажности (70 % и более) и невысоких температурах воздуха в слабо освещенных солнцем квартирах в пасмурную погоду может наблюдаться отсыревание •J 61
Таблица 51 Число дней п с относительной влажностью 30 % и менее в любой из сроков наблюдений и 80 % и более в 13 ч. 1951 —1975 гг. Месяц f < 30 % J f > «о % п Лмакс год п пмакс год I 0,1 1 • 15,4 26 1957 II 0,3 2 1970 9,0 25 1956 III 0,9 5 1970 5,1 9 • IV 4,0 12 1953 3,7 10 1961 V 11,1 19 • 2,5 5 1968 VI 5,0 17 1975 3,1 6 • VII 1,0 8 1975 4,2 11 1967 VIII 0,3 6 1958 4,8 16 1971 IX 1,4 7 1959 5,0 11 1973 X 0,8 5 1968 9,6 16 1969 XI 0,1 1 • 14,6 21 • XII 0,3 7 1974 18,3 30 1956 Год 25,0 44 1973 95,5 138 1956 Примечав и е. Точка (•) означает число лет более двух. стен, застаивание холодного влажного воздуха. Во влажном воз- духе происходит разрушение металлических поверхностей, так называемая атмосферная коррозия. В летнее время повышенная влажность вызывает ощущение духоты. Дни с относительной влажностью 80 % и более в 13 ч счи- таются влажными, отмечаются они в Тюмени гораздо чаще, чем суховейно-засушливые, в среднем за год их бывает 96: в теплый период по 3—5 дней в месяц, зимой по 10—15. Возможны случаи, когда практически все дни какого-либо зимнего месяца харак- теризуются высокой влажностью, например в декабре 1956 г., январе 1957 г. и др. (табл. 51). В суточном ходе относительной влажности зимой изменения в течение суток невелики (в декабре—январе амплитуда не превышает 5—9%). В теплое время года диапазон колебаний влажности расширяется в основном за счет более низких ее зна- чений, суточная амплитуда увеличивается до 32—35 %. Максимум отмечается в ночные часы, весной и осенью в утренние, мини- мум— днем (табл. 14 приложения). Дефицит насыщения в среднем за год составляет 3,3 гПа. Как и абсолютная влажность, в годовом ходе он повторяет годовой ход температуры. Наименьшие значения отмечаются зимой (минимум в январе составляет 0,4 гПа). Начиная с марта про- исходит интенсивное увеличение дефицита насыщения, максималь- ное его значение (7,9 гПа) приходится на июнь (табл. 52). Суточный ход дефицита насыщения четко выражен в теплое время года. Максимальные значения отмечаются в послеполуден- ные часы, минимальные — перед восходом Солнца. Суточная 62
Таблица 52 Средние месячные значения дефицита насыщения (гПа). 1936—1960 гг. Месяц .........I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Дефицит насы- щения ........ 0,4 0,5 1,1 3,3 7,2 7,9 7,3 4,8 3,6 1,8 0,7 0,5 Год 3,3 амплитуда составляет 10—12 гПа. Зимой изменение дефицита на- сыщения в течение суток очень мало (табл. 12 приложения). Для решения различных прикладных задач большое значение имеют комплексные климатические характеристики, в частности температурно-влажностные комплексы и их повторяемость (табл. 15 приложения). Значения, превышающие 1 %, сосредото- чены в верхней части табл. 15 приложения, т. е. они падают в основном на высокие значения влажности. По данным этой таб- лицы в первом приближении можно рассчитать продолжитель- ность (число часов) любого комплекса. Для этого общая совокуп- ность, равная 100%, приравнивается к среднему числу часов за год (8766), и по повторяемости рассчитывается среднее за год число часов любого сочетания температуры и относительной влажности. Например, температура воздуха выше 0°С при влаж- ности более 70%, т. е. условия, способствующие возникновению и развитию коррозии, наблюдаются в 30 % случаев, что соответ- ствует примерно 2630 ч. Температурно-влажностный режим оказывает влияние не только на долговечность зданий и конструкций, но и на само- чувствие человека. Наиболее благоприятна для организма чело- века относительная влажность в пределах 40—65 %. В повторяе- мости различных сочетаний температуры и влажности по сезонам в утренние и дневные часы (табл. 16—19 приложения) наиболее интересны значения, превышающие 5%, которые выделены. 5.2. Атмосферные осадки Важнейшей характеристикой режима увлажнения являются атмосферные осадки, выпадающие из облаков (дождь, снег, снежная крупа, град), а также образующиеся непосредственно из водяного пара, находящегося в воздухе, в виде росы, инея, изморози, гололеда. Количество, характер и распределение осадков определяются особенностями атмосферной циркуляции и физико-географиче- скими условиями. Основную массу влаги на рассматриваемую территорию приносят воздушные массы с Атлантики, осадки же, выпадающие из арктических и тропических воздушных масс, невелики. Дефицит как зимних, так и летних осадков отмечается при повышении интенсивности меридиональной циркуляции, когда создаются условия для активного антициклогенеза над южными районами Западной Сибири. Циклоны при этом проходят редко и обладают малой активностью. Избыток осадков, как правило, 63
бывает при преобладании зональных процессов, при усилении циклонической и фронтальной деятельности. Осадки внутримас- сового происхождения сравнительно редки. По характеру выделяют осадки обложные, ливневые и моро- сящие. Обложной дождь или снег выпадает обычно из слоисто- дождевых или высоко-слоистых облаков, отмечается на больших площадях, продолжается длительное время. Моросящие осадки выпадают из слоистых облаков, это мельчайшие капельки или снежинки, почти незаметные для глаза. Ливневые осадки в виде крупных капель дождя или хлопьев снега выпадают из кучево- дождевых облаков. В среднем годовая сумма осадков, измеренных осадкомером, в Тюмени составляет 414 мм. Так как часть осадков прибором не учитывается (вследствие испарения их из прибора, потерь на смачивание, ветрового воздействия), то кроме измеренных осадков рассматривают их суммы, исправленные путем введения опре- деленных поправок. С учетом всех поправок годовая сумма осадков составляет в Тюмени 524 мм.?В данной работе приводятся преимущественно данные об осадках с поправкой только на сма- чивание, так как эта поправка с 1966 г. вводится сразу на метео- станциях. С поправкой на смачивание годовая сумма осадков в Тюмени равна 457 мм. Наибольшее годовое количество осадков (581 мм) выпало в 1943 г., наименьшее (231 мм) — в 1917 г. Один раз в 4—5 лет годовая сумма может оказаться либо менее 400 мм, либо более 500 мм. Изменчивость сумм осадков за год и по сезонам достаточно велика (табл. 20 приложения). Принято условно делить год на холодный период (с ноября по март) с преимущественным выпадением твердых осадов и теплый (апрель—октябрь), когда преобладают жидкие осадки. В холод- ный период выпадает только четвертая часть годовой суммы, остальные 75 % (346 мм) приходятся на теплый период. Распределение осадков по месяцам характерно для континен- тального климата. Наименьшее количество выпадает в феврале (16 мм), затем суммы осадков постепенно от месяца к месяцу увеличиваются, достигая максимума (76 мм) в июле (рис. 17). В сумме за три летних месяца (июнь—август) выпадает 191 мм, за три центральных зимних (декабрь—февраль) — почти в четыре раза меньше (53 мм). В отдельные годы возможно смещение времени наступления минимума и максимума на соседние месяцы и даже на другие сезоны. Например, в 1950 г. максимальная ме- сячная сумма (115 мм) отмечена в сентябре, в 1907 г. минимум (4 мм) наблюдался в июне. Изменчивость сумм осадков велика и летом, и зимой. Так, в июне 1972 г. выпало 190 мм, т. е. почти три месячных нормы, в июле 1974 г.— только 15 мм (около 20 % нормы). В декабре 1974 г. осадки не выпадали совсем, в декабре 1945 г. выпало более двух норм (55 мм). В летние месяцы за декаду (табл. 53) выпадает примерно столько же, сколько зимой за месяц, а в июле даже больше. 64
Месячные суммы осадков различной обеспеченности могут быть рассчитаны по специальной номограмме (рис. 18). Например, в январе при норме 20 мм сумма осадков 55 мм имеет 1 %-ю обес- их продолжительность т. 1 — наибольшее; 2 — среднее; 3 — наименьшее. Возможные месячные суммы осадков Рис. 18. Номограмма для расчета месячных сумм осадков различной обеспечен- ности (%). печенность, т. е. наблюдается в среднем один раз в 100 лет, сумма 40 м и более — 5 %-ю обеспеченность (один раз в 20 лет) и т. д. Частота выпадения осадков определяется по числу дней с ними. Днем с осадками считается такой день, в течение кото- рого выпадает не менее 0,1 мм. Среднее годовое число дней с осадками в Тюмени составляет 142, в отдельные годы от 109 (1967 г.) до 171 (1953 г.). В среднем отмечается по 12—15 дней 5 Заказ № 13 65
в месяц с осадками, несколько меньше таких дней (8—10) в фев- рале, марте, апреле (рис. 19). В годовом ходе числа дней с осадками, равными и превышающими 1, 5, 10 мм, четко вы- ражен максимум в июле, минимум — в феврале. Осадки 20 мм и более в сутки отмечаются крайне редко и только в теплый период. Повторяемость очень малых количеств осадков учиты- вается по числу дней со следами осадков (менее 0,1 мм в сутки). В среднем за год отмечается 47 таких дней. п дни Рис. 19. Годовой ход среднего числа дней с осадками. Сумма осадков, мм: /) > 0,1; 2) ^1,0; 3)^ 5,0; 4)^ 10,0. Таблица 53 Месячные и декадные суммы осадков (мм). 1903—1975 гг. I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Год X 1 XI —III Среднее количество осадков по- осадкомеру (без введения поправок) 17 Среднее количество осадков с 16 20 24 45 53 76 20 | I учетом поправок на смачивание 62 | 49 | 37 | 29 | 26 1457 1346| 111 Наблюденный максимум 49 48 1908 1904 58 ’ 78 1922 1949 136 1960 154 190 160 1974 1972 1967 115 83 75 1950 1927 1925 55 581 1945 1943 Наблюденный минимум 3 0 0 1 7 4 15 14 4 6 0 0 231 1945 1910, 1904 1958 1973 1907 1974 1951 1912, 1917, 1967 1918, 1917 1952 1938 • 1950 1974 Декадное количество осадков 7 5 6 7 13 16 24 22 18 13 10 9 7 5 7 7 15 17 27 20 16 12 10 9 6 5 7 10 17 20 25 19 15 11 9 8 66
I Io внешнему виду различают осадки твердые, жидкие и сме- шанные. К твердым осадкам относят снег, снежную и ледяную крупу, снежные зерна. Выпадают они обычно в холодный период (октябрь—апрель), но возможны также в мае и сентябре. На долю твердых осадков приходится 23 % общего годового количе- ства, жидкие осадки (все виды дождя и осадки от града) дают 67 % (рис. 20). Наблюдаются жидкие осадки преимущественно в теплый период года, зимой — лишь при оттепелях. Наименьшее количество (10 % годовой суммы) выпадает в виде смешанных осадков, к которым относят мокрый снег, снег с дождем, ледяной 100 80 60 40 20 А М * X X • X • X • • ф • ф • • • е X • X • XX X Л X • X 9 А © ® • © • © XX X X 'М © хх * X -X* X X XX XX X X XX % ф • ф ф ф • © • © • • 3^- ® О Ф хх хх XX о о ™ Ст © © © © © • X х хх XX X X XX хх Хх хх XX X X • о о © ф ф с <э © ® © © XX хх XX X X х х ♦ ф ф ф о © Ф ф • ® © © © X X XX XX XX X х © о © о © о ф © ф ф © Ф • © X X "Х’ XX X X ф ф о о Ф Q © ф ф ф © • хх хх • • хх XX © © © © © • • © © • о X X хх хх XX XX ф ф • • ф ф ф ф © ф TV "X" XX XX X X XX • О ф ф • • в. ф Л <£ "X* "Х* XX XX хх хх X X XX • © ф ф • © ф ф © XX XX XX X X XX XX XX хх -л 'X. ф ф © ® • © ф ф 1 XX III IV V V! VII VIII IX X XI XII Рис. 20. Годовой ход повторяемости твердых (/), смешанных (2), жидких (3) осадков. 0 дождь и т. и. Смешанные осадки отмечаются в переходные се- зоны, изредка бывают зимой и в начале лета. Всего за год в среднем насчитывается 67 дней с твердыми, 69 — с жидкими, К) - со смешанными осадками. Суммарная за год продолжительность осадков составляет в среднем 1188 ч, в отдельные годы отклонения от средних могут достигать 300—400 ч. Максимальная продолжительность 1661 ч отмечена в 1972 г. (табл. 54). Годовой ход продолжительности осадков обратен годовому ходу их количества (см. рис. 17). В зимние месяцы, когда пре- обладают малоинтенсивные обложные осадки, их суммарная продолжительность в два-три раза больше, чем летом, когда осадки чаще всего носят ливневый характер. Наибольшая месяч- ная продолжительность осадков (356 ч) зарегистрирована в ян- варе 1972 г. Средняя непрерывная продолжительность выпадения зимних осадков составляет 5—6 ч, однако иногда выпадение снега может 5* 67
Таблица 54 Продолжительность т (ч) осадков. 1951 — 1975 гг. Месяц т тмакс Год тмпн Год с в день с осадками I 169 356 1972 64 1969 12 II 118 217 1975 29 1962 12 III 111 191 1974 63 1961 11 IV 57 135 1942 5 1967 7 V 55 122 1960 24 1959 6 VI 52 92 1972 13 1958 4 VII 45 163 1947 17 1974 3 VIII 51 168 1950 9 1968 4 IX 63 185 1950 9 1969 6 130 213 1950 36 1967 9 XI 158 244 1963 20 1967 10 XII 179 432 1971 30 1974 12 Год 1188 1661 1972 665 1967 8 XI—III 735 1203 1971—72 482 1967—68 11 IV—X 453 593 1959 275 1967 5 не прекращаться в течение 20—30 ч. Например, 13—15 января 1972 г. снегопад продолжался почти трое суток (67 ч). Летние дожди длятся в среднем 1,5—2 ч, но иногда могут идти и более суток. Так, 16—18 сентября 1964 г. обложной дождь наблюдался в течение 44 ч подряд. Важной характеристикой дождя является его интенсивность, т. е. количество осадков, выпадающее в единицу времени. Осо- бенно интересны короткие промежутки времени, например 5 мин, 1 мин. Наибольшую интенсивность имеют ливневые осадки, наименьшую — моросящие. Интенсивность в течение каж- дого случая дождя меняется во времени, ливневая фаза обычно длится не более 5—20 мин. Максимальная интенсивность ливней для различных интервалов времени и осадков за эти интервалы получены по данным самописца дождя — плювиографа (табл. 55). Таблица 55 Максимальная интенсивность ливней / и количество осадков Ос за различные интервалы времени. 1941 —1963 гг. Интервал времени 7макс' ««/мин Ос, мм Дата 5 МИН 10 МИН 20 мин 30 мин 1 ч 12 ч 24 ч 2,0 1,7 1,3 1,0 0,5 0,1 0,09 10 17 26 30 30 72 130 15 VII 1955 г. 15 VII 1963 г. 8 VIII 1957 г. 8 VIII 1957 г. 8 VIII 1957 г. 2—3 VII 1952 г. 2—3 VII 1952 г. 68
Интенсивные ливни выпадают преимущественно в теплое время года. Наибольшая средняя за дождь интенсивность (0,3 мм/мин) отмечена во время ливня 15 июля 1955 г., продол- жавшегося около 2 ч. За интервал времени 5 мин интенсивность этого дождя достигала 2,0 мм/мин, за 1 мин — 2,9 мм/мин. Косвенной характеристикой интенсивности дождя может слу- жить суточный максимум осадков. Максимальная интенсивность, как и наибольшие суточные суммы осадков, отмечается летом. Значения среднего максимума в летние месяцы в четыре-пять раз больше, чем в зимние. Один раз в 100 лет суточный максимум может приближаться к месячной норме и даже превышать ее (табл. 56). Таблица 56 Суточный максимум осадков (мм) различной обеспеченности по месяцам. 1903—1963 гг. Обеспеченность, % Наблюденный максимум мм число год Месяц Средний максимум 1 4 3 6 8 11 14 18 18 18 II 4 3 6 9 11 14 17 14 13 III 5 3 7 9 11 14 17 17 30 IV 7 5 10 15 20 28 31 30 22 V 12 8 18 23 28 34 40 60 27 VI 17 11 23 36 44 50 53 53 15 VII 22 14 32 40 46 53 58 111 3 VIII 17 11 25 34 40 45 47 80 1 IX 14 10 19 27 34 45 52 52 2 X 10 7 14 19 24 31 35 34 7 XI 7 5 9 12/ 15 18 20 20 10 XII 6 4 8 10 12 15 18 18 4 1919 1912 1936 1949 1960 1923 1952 1931 1908 1939 1895 1907 Бездождные и дождливые периоды. В теплое время года осадки распределяются во времени неравномерно, периоды с дож- дями чередуются с периодами без осадков. Период считается дождливым, если осадки выпадают ежедневно или с перерывом не более одного дня в количестве 1 мм и более. С апреля по октябрь отмечается в среднем 23 дождливых периода, по три-четыре за месяц (табл. 57). В среднем дождливые периоды продол- жаются около трех дней, лишь в 8 % случаев — свыше пяти дней. Самый продолжительный дождливый период (17 дней) отмечен с 7 по 23 июля 1973 г. Период, в течение которого осадки не выпадали совсем или по количеству были менее 1 мм, считается периодом без осадков. В среднем с апреля по октябрь бывает 16 таких периодов, по два-три в месяц (табл. 57). Продолжительность периодов без осадков, как правило, больше, чем дождливых: в среднем 6 дней, в 12% случаев более 10, в 3 %—более 20 дней. Макси- 69
Таблица 57 Среднее число периодов без осадков (1-я строка) и дождливых периодов (2-я строка) в теплое время года. 1951—1975 гг. Месяц Продолжительность периода, дни 1-5 6-10 11-15 10-20 21-25 >26 IV 1,7 0,6 0,3 0,1 0,2 0,2 2,6 0,04 — ' 1 - 1 V 2,0 1,0 0,2 0,1 0,2 0,04 3,4 0,2 - - — ——— VI 2,4 1,1 0,1 0,2 0,04 — 3,6 0,3 — - VII 2,3 0,9 0,3 0,1 ' - 2,9 0,6 — 0,04 —— — VIII 2,8 0,9 0,1 0,1 0,04 0,04 3,7 0,3 0,04 0,04 — — IX 1,9 1,2 0,3 0,1 0,04 • 0,1 3,0 0,3 —— — X 3,2 0,6 0,4 0,04 - - — — 3,9 0,3 —— - . , » Всего за IV—X 16,3 6,3 1,7 0,74 0,52 0,38 23,1 2,04 0,04 0,08 — — - мальная продолжительность составила 35 дней (апрель—май 1958 г.). Если период без осадков длится 10 дней и более, он назы- вается бездождным. Считается, что начиная с десятого дня фор- мируется устойчивый режим температуры и влажности, отрица- тельно влияющий на состояние растений, поэтому десятый и все последующие дни бездождных периодов считаются засушливыми. В среднем за теплый период отмечается 67 бездождных дней, в 1951 г. это число увеличивалось до 117. Засушливых дней в среднем бывает 24, наибольшее число — 42 (1974 г.). Значительные осадки. Значительными принято называть осадки, дающие за 12 ч слой воды 8 мм и более. Весной и осенью они могут затруднять проведение полевых и сельскохозяйствен- ных работ, зимой — вызывать перебои в работе транспорта. Ущерб от значительных осадков, зависит от их повторяемости, количества, интенсивности, фазового состояния. Существенное значение имеют также местные особенности территории. Значительные осадки, как правило, случаются в теплое время года (с апреля по октябрь), весьма редко (один раз в 20— 30 лет) — в зимние месяцы. В среднем за год отмечается 13 полу- суток с значительными осадками (при о = ±4,7), в отдельные годы не менее пяти. Наибольшее число значительных дождей (22) отмечено в 1966 г. Летом значительные осадки чаще всего выпа- дают в виде ливней, зимой они бывают только обложного харак- тера (табл. 58). 70
Таблица 58 Повторяемость значительных осадков различных видов по месяцам (% годового числа). 1951—1975 гг. Вид осадков I п ш IV V VI VII VIII IX X XI XII Обложные 1 3 2 10 14 11 4 16 12 12 12 3 Ливневые 8 25 47 18 2 Обложные и лив- 3 15 31 33 11 7 невые 11о интенсивности в дневные и в ночные часы преобладают осадки обложного характера, по фазовому состоянию — жидкие; твердые и смешанные случаются в 6—9 раз реже (табл. 59). Таблица 59 Повторяемость (%) значительных осадков по их видам и фазовому состоянию. 1951—1975 гг. Часть суток Вид осадков Фазовое состояние обложные ливневые обложные 4- ливневые жидкие твердые смешанные 11очь 44 28 28 82 9 9 День 53 33 14 72 17 11 Но продолжительности наиболее вероятны (94%) значитель- ные обложные осадки в течение 6—24 ч, ливневые значительные дожди в большинстве случаев (74 %) длятся не более 6 ч (табл. 60). Обильные осадки. Серьезную опасность для народного хозяй- ства могут представлять обильные осадки, т. е. дожди, дающие в сутки слой воды 30 мм и более. Они нередко являются причиной Таблица 60 Повторяемость Р (%) значительных осадков различной продолжительности т (ч). 1951—1975 гг. • 71
дождевых паводков, размывают почву, разрушают дороги и т. д. Обильным осадкам, как правило, сопутствуют опасные метеороло- гические явления: грозы, град, сильные ветры, это усиливает их неблагоприятное действие. Сильные ливни в большинстве случаев связаны с прохождением атмосферных фронтов, значительно реже они бывают внутримассовыми, т. е. возникают вследствие разви- тия термической конвекции. Отмечаются обильные осадки в Тюмени в среднем один раз в год (п=1,0, а=±1,1) с мая по сентябрь. В четырех годах из десяти обильных дождей не бывает, в остальные годы их число за лето обычно не более одного-двух, лишь в 1972 г. отмечено пять случаев, причем четыре из них — в июле. В среднем при обильных дождях выпадает 42 мм осадков, один дождь из 20 обильных (обеспеченность 5 % ) может давать 75 мм и более. Наибольшее суточное количество осадков (83 мм) выпало 3 июля 1952 г. (табл. 61). Интенсивность обильных осад- ков составляет в среднем 0,1 мм/мин (о= ±0,07), один обильный дождь из 20 имеет интенсивность 0,26 мм/мин и более, максималь- ное значение (0,3 мм/мин) отмечено 13 июля 1967 г. Таблица 61 Характеристика количества х (мм) обильных осадков за май—сентябрь. 1951 — 1975 гг. Обеспеченность, % наиб Дата 10 20 30 40 50 60 70 80 90 95 3 VII 1952 63 50 35 34 31 30 о Косые дожди. Количество атмосферных осадков измеряется при помощи осадкомеров с горизонтальной приемной поверх- ностью. Однако необходимо учитывать, что осадки при ветре, так называемые «косые дожди», увлажняют не только горизонталь- ные поверхности, но и наклонные, и вертикальные — стены, по- крытия и т. п. При длительных косых дождях может наступить переувлажнение стен зданий. При большой интенсивности дождя образуется водяная пленка, способствующая стеканию воды по стенам, промачиванию их на нижних этажах и созданию вредного контраста увлажнения между верхними и нижними этажами. Английские исследователи Р. Лаци и X. Шелард для оценки количества осадков, выпадающих на поверхность с определенным уклоном, предложили рассчитывать индекс косых дождей по формуле ____ XV Хв — ’ где х — среднее годовое количество осадков, v — средняя годовая скорость ветра. 72
Индекс косого дождя характеризует некое воображаемое мак- симальное увлажнение стены, превышающее реальное, так как ни одна стена не остается всегда перпендикулярной к изменяющемуся направлению дождя. Индексы косого дождя рассчитаны для раз- личных пунктов СССР. Карты приведены в работе [31]. Для Тю- мени хв составляет 2,4. А. А. Цвидом предложена эмпирическая ормула для расчета реального слоя осадков, попадающих на ограждение конструкций, с учетом местных особенностей xB = (l,4Pi + 2,4Р2 + 3,0Р3)хг, где Р], Рг, Рз—повторяемости скоростей ветра по градациям 6—9, 10—14, 15 м/с и более, хг—количество осадков на горизон- с Рис. 21. Роза ветров при косых дождях (/) 5% Ю и с учетом всех ветров (2). 1—* тальную поверхность, т. е. измеренное осадкомером. Слой осад- ков на вертикальные поверхности хв дает более точное количест- венное представление о косых дождях. В Тюмени количество осадков от косых дождей составляет в отдельные месяцы 58 % общего количества, в целом за теплый период 201 мм. По месяцам это количество распределяется следующим образом. Месяц .................. IV V VI Осадки от косых дож- дей, мм ................ 14 26 31 От общего количества, % ...................... 58 58 58 VII VIII IX X IV—X 44 36 28 22 201 58 58 57 59 58 Количество осадков, поступающее на стены различной ориен- тации, пропорционально повторяемости направлений ветра по от- дельным румбам. Наиболее вероятны косые дожди при юго-запад- ных и северо-западных ветрах (рис. 21). Количество осадков за апрель—октябрь на различно ориентированные стены составляет: Направление ............ С СВ В ЮВ Ю ЮЗ 3 СЗ Осадки, мм ........... 16 16 12 18 10 53 26 50 73
Таким образом, стены, ориентированные на юго-запад и северо- запад, получают осадков в пять раз больше, чем ориентирован- ные на юг, и в три раза больше, чем северные и северо-восточные. Роса, иней. Небольшим дополнительным источником увлажне- ния поверхности почвы являются роса и пней. Роса образуется в результате конденсации водяных паров воздуха на поверхности земли, на предметах, траве, листьях. Чаще всего роса образуется ночью, в тихую ясную иогоду, при сильном эффективном излуче- нии. При тех же условиях, ио при отрицательных температурах водяные пары из воздуха сублимируются в виде кристалликов различной формы, образуется иней. Роса в Тюмени наблюдается в период с апреля по октябрь, один раз в 5 лет при затяжной осени может отмечаться в начале ноября (табл. 62). Всего за год бывает в среднем 76 дней с ро- сой, в отдельные годы возможны колебания от 52 (1963 г.) до 105 дней (1967 г.). Наиболее часто роса случается в июле—авгу- сте (в среднем по 19 дней в месяц, в отдельные годы почти еже- дневно). Количество влаги от росы, как правило, невелико, даже самые обильные росы в нашей зоне дают не более 0,1—0,3 мм влаги. Таблица 62 Число дней п с росой и инеем. 1951—1978 гг. Роса Иней Месяц Лнаиб год Лнаиб год I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Год 1,8 7,5 14,6 18,7 18,8 13,0 1,0 0,2 9 14 21 27 26 25 7 5 1951 1962 1966 Более двух лет 1968 1970, 1974 1967 1967 75,6 105 1967 14,7 13,0 13,7 10,8 4,4 0,6 0,5 5,3 11,5 11,3 13,8 99,6 26 24 24 20 10 3 3 15 19 21 28 152 1969 1967 1967 1958 1970 1964, 1968 1967 1967 1968 1970 1970 1967 Число дней с инеем составляет в среднем за год 100, в 1967 г.— в 1,5 раза больше (152). Наиболее характерен иней для зимы (отмечается один раз в два дня), но возможен и во все осталь- ные месяцы года, кроме июля (табл. 62). 74
5.3. Снежный покров и метели Снежный покров влияет на температурный режим почвы в холод- ный период года, а также является источником влаги для нее. Данные по снежному покрову используются при планировании снегоочистительных работ на железных и автомобильных дорогах, при уборке снега в городе, при определении снеговых нагрузок на сооружения и т. д. 3 среднем за зиму в Тюмени бывает 161 день со снежным по- кровом, наибольшая продолжительность залегания снежного по- крова (197 дней) была отмечена зимой 1891-92 г., наименьшая (125 дней)—в 1909-10 г., т. е. отклонения от среднего значения могут составить более месяца. Устойчивое залегание снежного по- крова продолжается обычно 5 месяцев (с 10 ноября по 9 апреля). Первый снежный покров появляется, как правило, в середине октября, в годы с ранней зимой возможен и в начале второй де- кады сентября (1963, 1968 гг.). При продолжительной и теплой осени снежный покров может появиться лишь в декабре (1967 г.). Обычно первый снежный покров лежит на поверхности почвы не- долго и при потеплении сходит. Устойчивый снежный покров об- разуется примерно через месяц после первого появления, в сред- нем 10 ноября (табл. 63). В зависимости от особенностей погод- Таблица 63 Даты появления и схода снежного покрова, образования и разрушения устойчивого снежного покрова. 1891 — 1975 гг. Дата Появление снежного покрова Образование устойчивого снежного покрова Разрушение устойчивого снежного покрова Сход снежного покрова Средняя Самая ранняя Год Самая поздняя Год 16 X 11 IX 1968 7 XII 1967 10 XI 10 X 1891 15 XII 1954 9 IV 20 III 1901 5 V 1941 20 IV 24 III 1910 29 V 1929 пых условий предзимнего периода сроки образования устойчивого снежного покрова, как и сроки его первого появления, изменяются от года к году в значительных пределах. Так, в 5 % лет снежный покров образуется не позднее второй декады октября, с той же вероятностью его может не быть до декабря (табл. 64). С момента образования устойчивого снежного покрова высота его начинает постепенно увеличиваться. В октябре и в первых двух декадах ноября она увеличивается незначительно — по 2 см от декады к декаде, затем в декабре более интенсивно, в январе, когда окончательно устанавливается зимний циркуляционный ре- жим, рост высоты снежного покрова замедляется. В конце фев- раля и в начале марта его высота остается почти неизменной, 75
в среднем 30' см, может даже несколько уменьшаться за счет уплотнения. Наибольшая высота снежного покрова бывает обычно в марте (рис. 22, табл. 21 приложения). На защищенных участках его вы- сота обычно в 1,2—1,4 раза больше, чем на открытых, где снег сдувается ветром. Средняя из наибольших декадных высот за зиму составляет на открытом участке 34 см, на защищенном 49 см, колебания возможны в больших пределах. При средней из Рис. 22. Высота снежного покрова h по снегосъемкам на последний день декады. 1 — в лесу под кронами деревьев; 2 — в поле. Таблица 64 Даты образования и разрушения снежного покрова различной обеспеченности. 1891 — 1964 гг. Дата Обеспеченность (%) образования и разрушения устойчивого снежного покрова не позднее указанных дат Самая ранняя дата сред- няя самая позд- няя 95 90 75 50 25 10 5 Образование снежного 16 XI | 8 XI Разрушение снежного 9 IV | 5 V I 25 III | 30 Ш | 6 IV | 9 IV 10 XI | 15 XII | 1 XII | 24 XI покрова | 30 X | 21 X | 17 X | 10 X покрова I 16 IV 23 IV 128 IV | 20 III 76
наибольших декадных высот 34 см в 90 % зим обеспечена высота снежного покрова 20 см и более и в 10 °/о зим 51 см и более (табл. 65). В малоснежные зимы его высота может быть лишь 19 см, в многоснежные — достигать 65 см. Динамика накопления снега определяется характером зимы (рис. 23). Дополнительной характеристикой высоты снежного покрова может служить повто- ряемость вы'от по декадам (табл. 22 приложения). 71 См X XI XII I II /// // Рис. 23. Годовой ход высоты снежного покрова h по постоянной рейке (открытый участок) по декадам. / — многоснежная зима (1931-32 г.); 2 — норма; 3 — малоснеж- ная зима (1900-01 г.). Таблица 65 Наибольшие за зиму значения высоты снежного покрова и запасов воды в снеге. 1900—1975 гг. Среднее значение Минимум за зиму Вероятность указанных величин и больших, % Макси- мум за зиму 95 90 75 50 25 10 5 Год Высота, см | 1900-01 116 20 | 26 I 33 | 43 | 51 61 | 65 1931-32 Запас воды, мм 1954-55 52 56 1954-55 71 85 68 86 НО 103 125 146 136 165 152 177 150 184 1956-57 1970-71 * Поле. ** Лес. 77
С третьей декады марта из-за оседания, уплотнения и подтаи- вания снега его высота начинает уменьшаться на 5—10 см от де- кады к декаде, причем тает снег значительно быстрее, чем нако- пляется. Интенсивность схода снежного покрова зависит от осо- бенностей циркуляции весны, местных условий и многих других факторов. На возвышенных и открытых участках таяние идет бы- стрее, чем на пониженных и защищенных. В среднее разрушение устойчивого снежного покрова происходит 9 апреля, раз в 10 лет — не позднее 23 апреля (см. табл. 64). Амплитуда колебаний дат разрушения устойчивого снежного покрова в отдельные годы со- ставляет больше месяца, самая ранняя дата отмечалась 20 марта (1901 г.), а самая поздняя — 5 мая (1941 г.). Более подробная характеристика снеготаяния приведена в табл. 66. Таблица 66 Начало, конец и продолжительность т (дни) снеготаяния и вероятность его окончания на определенные даты. 1936—1966 гг. Дата т Вероятность (%) окончания снего- таяния на указанные даты начала снеготаяния конца ^снеготаяния 31 III 5 IV 10 IV 15 IV 20 IV 25 IV 10 V сред- няя ранняя ПОЗД- НЯЯ сред- няя ранняя позд- няя 13 III 4 III 11 IV 6 IV 29 III 6 V 20 5 20 50 70 90 95 100 После разрушения устойчивого снежного покрова возможны весенние возвраты холодов, сопровождаемые выпадением снега. Снежный покров может вновь появиться на короткое время. Дата полного схода снега в среднем приходится на двадцатые числа апреля, а в отдельные годы — на период от 24 марта (1910 г.) до 29 мая (1929 г.). Важной характеристикой снежного покрова является его плот- ность, от которой зависят утепляющие свойства снега и запас воды в нем. Плотность снежного покрова в Тюмени в течение зимы постепенно увеличивается в среднем от 0,19 до 0,28 г/см3 (табл. 21 приложения) и зависит от размера и структуры снежинок, высоты снежного покрова, продолжительности его залегания, температуры воздуха и силы ветра. Наименьшую плотность имеет свежевыпав- ший снег, наибольшую — снег, насыщенный водой во время весен- него снеготаяния. По данным о высоте и плотности снежного покрова может быть определен запас воды в снеге, представляющий собой слой воды (в миллиметрах), который образовался бы на поверхности почвы при полном таянии снежного покрова. Запас воды в снеге в совокупности с интенсивностью снеготаяния определяет характер весеннего половодья, запас влаги в почве в весенний период и т. д. 78
В среднем запас воды в снеге составляет 92 мм, в отдельные мно- госнежные зимы он может превысить это значение в полтора-два раза и составить 150 мм (1957 г.), а в малоснежные быть зна- чительно меньше — 52 мм (1955 г., см. табл. 65). Характеристики запаса воды в снеге в миллиметрах численно определяют возможные снеговые нагрузки (кг/м2) на горизон- тальную поверхность. Согласно табл. 65, снеговые нагрузки, воз- никающие в результате накопления снега в течение зимы, наибо- лее вероятны в пределах 60—110 кг/м2. Сильные снегопады, даю- щие прирост высоты снежного покрова за сутки 10 см и более, создают дополнительную кратковременную, но значительную на- грузку. Сильные снегопады бывают в Тюмени в среднем один-два раза за зиму, что составляет 2,4 % Общего числа дней с твердыми осадками, они возможны в течение всей зимы, но наиболее веро- ятны в ноябре—декабре. При сильных снегопадах преобладают ветры южной четверти (82 %) со скоростью 3—6 м/с при темпе- ратуре воздуха в пределах от 0 до —14°C (79 % случаев). Про- должительность сильных снегопадов обычно не менее 3 ч, в поло- вине случаев (52 %) составляет от 16 до 24 ч. Средняя интенсив- ность снегопада 1 см/ч, наибольшая (2,8 см/ч) наблюдалась 27 мая 1960 г. Этот снегопад продолжался более 4 ч, прирост вы- соты снежного покрова составил 12 см. Максимальное количество снега от сильного снегопада за сутки может составить 27 кг/м2, один раз в 10 лет за сутки может быть 24 кг/м2 (табл. 67). Таблица 67 Обеспеченность прироста нагрузки снежного покрова за сутки (кг/м2) при сильных снегопадах. 1951 —1975 гг. Наблюденный максимум нагрузки Обеспеченность, % 90 75 50 25 10 27 10 11 14 20 24 Метели. При наличии снежного покрова усиление ветра сопро- вождается горизонтальным переносом снега — метелями. Разли- чают метели низовые, общие, поземки. При поземках снег пере- носится в непосредственной близости от поверхности снежного покрова, не выше уровня глаз наблюдателя. Наблюдаются по- земки обычно при низких температурах воздуха, когда снег ста- новится сухим и рыхлым. При низовой метели снег переносится на уровне выше 2 м, однако из облаков не выпадает, может про- сматриваться небо. При общей метели неба не видно и трудно бы- вает разобрать, выпадает ли снег из облаков или в воздухе не- сется только снег, поднятый ветром с поверхности земли. Метели ухудшают видимость, могут создавать заносы на улицах города и на дорогах, нарушать работу наземного и воздушного транспорта. 79
Таблица 68 Число дней У с метелью и среднее квадратическое отклонение о в отдельные месяцы. 1951 —1975 гг. Характеристика IX X XI XII I п in IV V V 0 I б 6 6 6 5 1 0.4 а 0,2 4.9 3,6 3,5 2.9 3,2 3.4 5,0 0,6 N наиб 1 4 13 13 12 12 13 5 2 N найм 0 0 0 0 1 0 0 0 0 За год Тюмени ежегодно метели 51 (1971-72) 15 (1960-61) 30 по апрель, с октября мае (табл. 68), наи- Наблюдаются единичные случаи отмечаются в сентябре и более часты они в декабре и январе, когда в среднем отмечается по 6 дней с метелью. В отдельные годы в зависимости от интен- сивности атмосферной циркуляции число дней с метелью может значительно отклоняться от среднего (до 20 и более, табл. 69, 70). Таблица 69 Среднее число дней с метелью N по сезонам и за год и отклонения от него. 1951—1975 гг. Число дней Зима Весна Осень Год У ДУ +ДУ —ДУ 26 0,4 20 17 —0,04 4 2 30 -0,4 21 20 Примечание. Отклонения: ДУ — среднее; +ДУ — наибольшее положи- тельное; —ДУ — наибольшее отрицательное. В среднем за зиму наблюдается 32 дня с поземком, наиболь- шее число дней (59) отмечено в 1970-71 г. Непродолжительные поземки большого вреда не приносят, но если они имеют затяж- ной характер, а снежный покров рыхлый, происходит перераспре- деление снега, на полях появляются оголенные участки, это может привести к вымерзанию озимых. Средняя продолжительность одного случая метели 6—7 ч, наи- более опасными являются метели продолжительностью более по- лусуток, повторяемость их составляет 14 % (табл. 71). Возможны также случаи исключительно длительных метелей. Так, в Тюмени с 20 по 22 декабря 1971 г. наблюдалась метель непрерывной про- должительностью 47 ч. Всего за год в среднем насчитывается 80
Таблица 70 Характеристика числа дней с метелью за год, повторяемость отклонений от средней многолетней по градациям и число дней с метелью различной обеспеченности. 1951 — 1975 гг. Таблица 71 Повторяемость (%) метелей различной непрерывной продолжительности т (ч). 1951—1975 гг. Продолжительность, ч тмакс 3 3-6 6-9 9-12 12-15 15-18 18-21 21-24 >24 Дата 46,7 20—22 XII 1971 г. 203 ч с метелью, максимальная продолжительность составляет 385 ч (табл. 72). Таблица 72 Продолжительность т (ч) метелей. 1956—1975 гг. Месяц X XI XII I и III IV V Год Одной метели Суммарная т тмакс Год т тмакс 15 33 38 38 35 27 15 4 203 45 99 108 142 73 73 43 II 385 дата 1969 7 26 17—18 X 1966 г. 1963 6 33 27—28 XII 1963 г. 1971 7 47 20—22 XII 1971 г. 1972 7 40 18—20 I 1970 г. 1965 7 32 14—15 II 1965 г. 1973 6 32 30—31 III 1974 г. 1962 6 18 4—5 IV 1959 г. 1969 4 11 4 V 1969 г. 1971—72 7 47 20—22 XII 1971 г. При метелях преобладают ветры южного и юго-западного на- правлений (рис. 24). Чаще всего (66 % случаев) метели наблю- даются при скоростях ветра 6—9 м/с. Почти одинаково часто они 6 Заказ № 13 81
бывают при ветрах скоростью 10—13 м/с и менее 6 м/с, в 4 % случаев скорость ветра при метелях достигает 14—17 м/с, и крайне редко она превышает 18—20 м/с. При больших скоростях ветра наиболее часто наблюдаются низовые метели. В большинстве случаев при метелях морозы слабые: в октябре до —10 °C (91 %), в ноябре и марте — до —15°С (90—93 %). В центральные зимние месяцы наибольшее число метелей отмеча- Рис. 24. Повторяемость направлений ветра общая (/) и при метелях (2). ется при более низких температурах (до —20 °C). При темпера- турах воздуха ниже —25 °C метели наблюдаются редко (табл. 73). Таблица 73 Повторяемость температуры воздуха в различных пределах при метелях (%). 1936—1960 гг. Температура IV II III XI XII Год до от <30,0 0,5 2 2 0,8 —29,9 —25,0 8 3 1 2 —24,9 —20,0 3 13 11 12 8 — 19,9 —15,0 7 18 24 19 7 15 —14,9 —10,0 23 18 28 20 23 10 21 —9,9 —5,0 28 42 24 23 32 38 36 30 —4,9 —0,0 63 22 18 9 13 30 45 86 21 >0,0 9 3 1 • 0,4 1 2 9 14 2 В Тюмени в связи с большой продолжительностью залегания снежного покрова создаются благоприятные условия для снего- переноса и снежных заносов. Средний за зиму объем переносимого снега * при метелях всех видов составляет 248 м3, максимальный 830 м3 (при поземке 499 м3, при общей и низовой метели 528 м3). Дополнительной характеристикой метелей могут служить данные по направлению и скорости ветра, при которых наблюдается мак- симальный за зиму перенос снега (табл. 74). * Объемом снегопереноса называется то количество снега (в кубических метрах), которое в течение метели или в целом за зиму переносится через площадку высотой 2 м и шириной 1 м, перпендикулярно ветровому потоку. 82
Таблица 74 Максимальный за зиму перенос снега (м3) при метелях всех видов по градациям скоростей и направлениям ветра. 1936—1965 гг. В прямой зависимости от интенсивности снсгопереноса и про- должительности метелей находится объем отложившегося снега на дорогах, максимальное значение которого в Тюмени составляет 672 м3 на 1 м погонной длины. 6*
6. РЕЖИМ ОБЛАЧНОСТИ И АТМОСФЕРНЫЕ ЯВЛЕНИЯ 6.1. Облачность Облачность имеет большое значение в формировании условий по- годы. Облака отражают прямую солнечную радиацию, т. е. огра- ничивают ее приток к земной поверхности в дневные часы, в ноч- ное время уменьшают выхолаживание. С облачностью связано выпадение осадков, их вид, интенсивность, продолжительность. Облачность может затруднять взлет и посадку самолетов, способ- ствовать их обледенению, ограничивать визуальную ориентацию. п баллы 8г Рис. 25. Среднее количество облаков п по общей (/) и нижней (2) облач- ности по месяцам и среднее (соот- ветственно) за год (5). При характеристике облачности рассматриваются количество и формы облаков, высота их нижней границы. Количество облаков оценивается по десятибалльной системе, в зависимости от него характеризуется состояние неба: облачность 0—2 балла соответ- ствует ясному состоянию неба, 3—7 баллов — полуясному, 8—10 баллов — пасмурному. Количество облаков оценивается отдельно для общей (все виды облаков) и для нижней облачности (облака, высота основания которых ниже 2000 м). В зависимости от высоты нижней границы облака делятся на три яруса: верхний, средний, нижний (к нижнему ярусу относятся также облака вертикального развития). По внешнему виду об- лачных образований в соответствии с международной классифи- кацией выделяется 10 основных форм облаков. Количества и характер облачности в течение года изменяются в зависимости от сезонного хода циркуляционных процессов. Наи- более пасмурным временем года является осень и начало зимы, что связано с усилением в это время циклонической деятельности. Во второй половине зимы с увеличением повторяемости антици- клонической погоды количество и общей, и нижней облачности становится минимальным (рис. 25). Изменения количества облачности в течение суток лучше всего выражены весной и летом, зимой более сглажены. Максимальное количество облаков в теплый период года в результате развития 84
конвективных форм наблюдается в дневные часы, минимальное — ночью (табл. 75, табл. 23 приложения). По общей облачности в течение всего года преобладает пас- мурное небо, вероятность такого состояния неба в октябре—де- кабре достигает 70 %. По нижней облачности наибольшую повто- ряемость имеет ясное небо (в феврале до 78%). Повторяемость полуясного неба и по общей, и по нижней облачности невелика, Рис. 26. Вероятность Р ясного (/), полуясного (2) и па- смурного (3) состояния неба по общей (а) и нижней (б) облачности. она изменяется от 0 в зимний период до 22—23 % летом (табл. 75, рис. 26). Таблица 75 - Повторяемость (%) ясного, полуясного и пасмурного состояния неба по сезонам. 1966—1979 гг. Сезон Общая облачность Нижняя облачность ясно полуясно па смурно ясно полуясно пасмурно Зима 32 11 57 80 2 18 Весна 31 18 51 66 12 22 Лето 23 23 54 51 20 29 Осень 24 15 61 56 10 34 Год 28 16 56 66 10 24 85
Дополнительной характеристикой повторяемости различных со- стояний неба являются данные о ^исле ясных и пасмурных дней. В среднем за год с учетом всей облачности наблюдается около 40 ясных дней, наибольшее их число (63) отмечено в 1952 г. Дней, когда совсем нет облаков нижПего яруса, гораздо больше — в среднем до 120 за год. Пасмур1,Ь1х Дней но общей облачности в среднем 120, но может быть и до J30 (1961 г.). Устойчивость ясной и пасмурной погоды можно характеризо- вать значениями коэффициентов Ал н /\н, определяемых соотно- шениями: „ _____________число яснЫх дней (%)_______ я повторяемость (%) облачности 0—2 баллов ’ д, ___________число пасмурных дней (%)_______ п повторяемость (%) облачности 8—10 баллов Коэффициенты устойчивости ясной Ая и пасмурной /<п погоды для Тюмени имеют следующие значения (в процентах): Месяц............ I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Нижняя облачность Ля.............. 56 70 65 61 62 56 56 68 51 49 58 59 Лп.............. 34 16 37 37 30 35 38 39 47 46 46 36 Общая облачность ....... 41 50 44 41 42 26 33 27 25 22 29 29 Лп : . . . . . : 62 62 61 59 63 65 67 55 67 74 68 69 Из приведенных данных следует, что пасмурная погода по об- щей облачности наиболее устойчива в октябре, когда Ап=74 %. По нижней облачности устойчивее ясная погода, с наибольшими значениями Ая с января по апрель, в феврале пасмурная погода в течение дня удерживается лишь в 16 % случаев. Самая высокая устойчивость пасмурной погоды по нижней облачности, как и по общей, отмечается в октябре, но коэффициент устойчивости даже и в этом месяце составляет лишь 47 %• Формы облаков тесно связаны с особенностями атмосферных процессов в отдельные сезоны (табл. 76). В течение всего года чаще других форм облачности нижнего яруса встречаются слоисто- кучевые облака (Sc), в облачности верхнего яруса преобладают перистые (Ci), в среднем ярусе — высоко-кучевые (Ас). Максимум их наблюдается летом и минимум зимой. Облака вертикального развития (Си, СЬ) отмечаются только в теплый период, зимой же, когда конвекция слаба или отсутствует, вероятность их возникно- вения мала. Реже других форм возникают перисто-кучевые об- лака, повторяемость которых в январе, к примеру, составляет лишь 0,2 % (рис. 27). Суточный ход облачности зависит главным образом от формы облаков. Слоистые и слоисто-кучевые облака, связанные со сла- 86
бым турбулентным переносом водяного пара, более вероятны в ночные и утренние часы. Кучевообразные облака возникают пре- имущественно в дневные часы при хорошо выраженной конвекции. 4 I____I__L_T~T I /// V VII IX XI Рис. 27. Годовой ход повторяемости Р форм облаков. а — облака верхнего и среднего ярусов; б — облака ниж- него яруса и вертикального развития. Формы облаков: 1 — перистые; 2 — перисто-слоистые; 3 — перисто-кучевые; 4 — высоко-слоистые; 5 — высоко-кучевые; 6 — слоисто- кучевые; 7 — слоисто-дождевые; 8 —- слоистые; 9 — куче- вые; 10 — кучево-дождевые. Облака, связанные с атмосферными фронтами, ясного суточного хода не имеют. Большой практический интерес представляют данные о низкой облачности, в особенности с высотой нижней границы менее 300 м. Годовой ход повторяемости такой высоты нижней границы облаков характеризуется резко выраженным максимумом в но- ябре и минимумом — в марте. По рис. 28 можно определить по- вторяемость заданной градации высоты облаков, для этого из значения повторяемости верхнего предела высоты облаков задан- ной градации следует вычесть повторяемость нижнего предела. 87
Например, повторяемость высоты облаков от 100 до 200 м в июле составляет: 3,8—0,7 = 3,1 %. В суточном ходе максимум повторяемости низкой облачности зимой наблюдается перед восходом Солнца (что вызвано радиа- ционным выхолаживанием приземного слоя воздуха), летом мак- Рис. 28. Годовой ход повторяемости Р высоты нижней границы облаков. симум наступает позже восхода Солнца. Минимальная повторяе- мость низкой облачности и зимой и летом отмечается в послепо- луденные часы (рис. 29). Преобладающее направление ветра, при котором чаще всего наблюдается низкая облачность, зависит от сезона года: в холод- Таблица 76 Повторяемость (%) основных форм облаков по сезонам. 1966—1975 гг. Формы облаков Зима Весна Лето Осень Год Облака конвекции кучевые кучево-дождевые и продукты их рас- пада высоко-кучевые Фронтальные высоко-слоистые слоисто-дождевые • Подынверсионные слоисто-кучевые слоистые 31 17 23 10 21 4 23 14 7 31 17 12 24 17 28 28 3 1 1 9 8 88
ный период это преимущественно южные ветры, в теплый — север- ные, северо-западные (табл. 77). Низкая облачность очень часто наблюдается при штилях, при усилении ветра вероятность ее р% 4 8 12 16 20 24 ч Рис, 29. Суточный ход повторяемости Р высоты облаков в декабре—феврале (а) и в июне—сентябре (б). ' о уменьшается, и при скоростях более 12 м/с облачность высотой менее 100 м обычно не встречается, менее 200 м отмечается редко. Максимум повторяемости облаков высотой менее 200 м прихо- дится на скорость ветра 0—5 м/с. 89
Таблица 77 Повторяемость (%) высоты облаков менее 100 м в зависимости от направлений ветра. 1958—1967 гг. Направление ветра I н III IV V VI VII VIII IX X XI XII - — 13 «ми» 18 12 33 23 16 17 17 — 9 св 4 12 20 18 •мим —мм» 3 4 мм» 9 3 14 в 17 39 » II 29 38 7 4 20 14 14 юв 13 12 40 18 —— 23 ——1- 8 17 3 33 10 ю 31 20 11 —— - 13 17 18 10 юз 13 - — 11 13 12 —— 9 18 19 3 — ' - — ——— ———> - — 20 8 17 9 7 10 св 13 25 20 6 38 33 33 48 5 5 3 9 Штиль 9 12 — 1 4 11 4 5 6.2. Атмосферные явления Видимость. Метеорологической дальностью видимости называют то наибольшее расстояние, с которого в светлое время суток мо- жно различить на фоне неба вблизи горизонта абсолютно черный объект достаточно больших угловых размеров. Данные о види- мости используются для расчета оптимальных норм освещенности, большое значение эти характеристики имеют для транспорта, осо- бенно для воздушного. Условия видимости определяются в основном прозрачностью атмосферы, т. е. содержанием в воздухе продуктов конденсации, пыли, дыма и прочих примесей. Определяется дальность видимо- сти чаще всего визуально, реже специальными приборами. В ка- честве ориентиров используются объекты, расстояние до которых известно. Для Тюмени характерно преобладание хорошей видимости, дальность которой превышает 10 км, в теплый период года она отмечается в 9 случаях из 10, в холодный такие условия бывают реже: в 7—8 случаях из 10. Ухудшение видимости до 4 км и ме- нее отмечается в 20—25 % случаев зимой, в 2—5 % летом. Вероят- ность дальности видимости менее 1 км не превышает 1—2 % во все месяцы. Повторяемость любой заданной градации дальности видимости может быть определена по рис. 30. В суточном ходе наибольшая повторяемость ограниченной ви- димости наблюдается в утренние часы перед восходом Солнца, зи- мой в 7—8 ч, летом в 4—5 ч. Минимальная повторяемость огра- ниченной видимости характерна для полуденных и послеполуден- ных часов (рис. 31). Ухудшение видимости чаще всего происходит при штиле и ветре скоростью до 5 м/с. При ветрах скоростью 6 м/с и более дальность видимости снижается до 1 км не чаще чем в 5 % слу- чаев. Зимой причиной этого обычно бывают метели, летом — грозовые ливни. При ограниченной дальности видимости в зимний 90
период преобладают южные ветры, летом чаще всего северо-за- падные. Уменьшение горизонтальной дальности видимости может быть вызвано различными явлениями погоды, нередко установить, ка- Рис. 30. Годовой ход повторяемо- сти Р различных значений дально- сти горизонтальной видимости. кое именно явление определяет ухудшение видимости, бывает трудно и даже невозможно. В зимний период ухудшение види- мости до 4 км происходит чаще за счет снегопадов и метелей, летом же в большинстве случаев — за счет туманов и дымки (рис. 32). Ограничение дальности горизонтальной видимости до значений менее 1 км в летний период обусловливается только тума- нами, в зимнее время года — туманами, снегопадами и метелями. Иногда ухудшение видимости возможно при наличии в воздухе мглы, дыма, особенно при низких температурах воздуха и слабом ветре. Например, 20 января 1972 г. в районе Рощино при слабом 91:
восточном ветре и температуре воздуха ниже —30 °C было отме- . чено ухудшение видимости до значений 800—1300 м, продолжав- шееся 7 ч. Рис. 31. Суточный ход повто- ряемости Р дальности горизон- тальной видимости. а — декабрь—февраль; б — июнь- сентябрь. Дымка и туманы относятся к явлениям, ухудшающим види- мость. Дымкой называют слабое помутнение атмосферы, вызывае- мое присутствием в воздухе мельчайших, неразличимых глазом капелек воды или кристалликов льда. Дымка ослабляет краски
ландшафта и придает воздуху синеватый, серый или белесоватый оттенок. Дальность видимости при дымке 1 км и более, но менее 10 км. В Тюмени дымка наблюдается во все месяцы года, в среднем бывает 58 дней с этим явлением, наибольшее число дней (143) отмечено в 1956 г., наименьшее (24)—в 1975 г. Наиболее редки Рис. 32. Повторяемость Р видимости менее 4 км при различных атмосферных явлениях. / — осадки (снег, дождь, морось); 2 — дымка; 3 — туман; 4 — метель; 5 — мгла. их количество приходится на февраль, август, сентябрь (6—7 дней в месяц, в отдельные годы до 17—20). Распределение суммарной продолжительности дымки по месяцам соответствует распределе- нию числа дней с дымкой: наименьшая продолжительность (9,1 ч) приходится на июнь, наибольшая (44,2 ч)—на февраль (табл. 78). Суммарная годовая продолжительность дымки составляет 332 ч, в отдельные годы она может быть меньше или больше средней в полтора-два раза. Наиболее часто отмечаются дымки, непрерыв- ная продолжительность которых зимой 6—7 ч, в теплое время года — около 5 ч, но в отдельных случаях дымки могут продол- жаться и более суток. Например, 21—23 августа 1956 г. дымка наблюдалась непрерывно 30 ч 15 м (табл. 79). Видимость при дымке в 7 % случаев меньше 2 км, в 15 % слу- чаев — от 2 до 4 км, в 78 % — более 4 км. Возникновение дымки чаще всего сопровождается юго-западными и западными ветрами 93
Таблица 78 Число дней п с дымкой и ее продолжительность т (ч). 1951 — 1975 гг. Месяц п пнаиб Год «В X *ппиб Год т в день с дымкой I 5 18 1951 26,8 121,0 1951 4,9 II 6 17 1951, 1956 44,2 166,2 1957 5,4 III 6 15 1956, 1966 35,6 97,0 1951 5,6 IV 5 14 1951, 1962 28,6 124,5 1962 4,6 V 2 8 1966 10,0 56,5 1966 3,0 VI 2 7 1968 9,1 75,2 1968 3,7 VII 5 17 1956 20,6 93,2 1956 3,6 VIII 7 21 1956 35,6 118,2 1956 4,3 IX 7 17 1960 37,7 125,6 1960 4,7 4 13 1970 21,1 89,2 1970 3,9 XI 4 14 1956 28,2 115,1 1956 5,6 XII 5 15 1966 34,1 139,8 1966 6,1 Год 58 143 1956 331,6 877,2 1956 4,6 XI—III 26 65 1956 168,9 431,5 1956 5,5 IV-X 32 78 1956 162,7 445,7 1956 3,8 Таблица 79 Повторяемость (%) дымки различной продолжительности т (ч) 1951 — 1975 гг, Период X одного случая, ч Продолжительность, ч < з 3-6 6-12 12-18 18-24 24-48 XI—III 6,6 31 29 32 6 2 IV—X 5,1 5,8 43 31 22 4 • • Год 38 30 26 5 1 Примечание. Точка (•) — повторяемость дымки менее 0,1 %. со скоростями 1—3 м/с. При скоростях ветра более 8 м/с дымки обычно не бывает (табл. 80). Туман представляет собой скопление в приземном слое воздуха очень мелких, неразличимых глазом капелек воды или кристалли- Таблица 80 Повторяемость (%) направлений и скоростей ветра при дымке. 1951 — 1975 гг. 94
ков льда в количестве, при котором в воздухе ощущается сырость, а горизонтальная дальность видимости становится менее 1 км. Туман имеет белесоватый цвет, иногда вблизи промышленных объектов с грязно-желтым или сероватым оттенком. По интенсивности туманы бывают очень сильные (видимость менее 50 м), сильные (50—200 м), умеренные (200—500 м) и сла- бые (от 500 до 1000 м). Туманы могут представлять серьезную опасность для народного хозяйства. Наиболее опасны густые ту- маны с видимостью менее 50 м, так как при них практически становится невозможным проведение целого ряда работ на откры- том воздухе и нарушается движение всех видов транспорта. Обычно туманы наблюдаются при безветрии и потому зачастую способствуют загрязнению атмосферы продуктами промышленных выбросов. В зависимости от причин образования различают туманы трех основных видов: 1) радиационные — возникающие в результате выхолаживания подстилающей поверхности при ясной погоде в ночные часы; 2) адвективные — образующиеся при затоке теп- лого влажного воздуха на охлажденную подстилающую поверх- ность; 3) смешанные — возникающие как адвективные, в дальней- шем усиливающиеся за счет радиационного выхолаживания. В Тюмени благоприятные условия для образования туманов чаще создаются в холодное полугодие, чему способствует значительное охлаждение воздуха при ясной погоде в ночные и утренние часы. В среднем за год число дней с туманом составляет 19 (табл. 81), отклонения возможны в пределах 10—15 дней, наи- большее число дней с туманом (34) отмечено в 1940 г., наименьшее (И)—в 1951 г. Годовой ход туманов выражен нечетко, повторяемость по ме- сяцам отличается мало. Некоторое уменьшение числа дней с ту- манами имеет место лишь в мае—июне, когда туманы отмечаются один раз в 2—3 года. В отдельные месяцы число дней с туманом может существенно колебаться от года к году, достигая в январе 11, феврале 5, декабре 6 (табл. 81). Образование тумана наибо- лее вероятно во вторую половину ночи и в утренние часы. Продолжительность туманов за год составляет в среднем 64 ч, наибольшая общая продолжительность (105 ч) отмечена в 1959 г., наименьшая (26)—в 1974 г. (табл. 82). Средняя непрерывная продолжительность одного тумана зимой составляет 3,5 ч, летом 3,0 ч (табл. 83), в отдельных случаях туман может непрерывно сохраняться почти сутки (21,2 ч в ноябре 1962 г.). Суточный ход продолжительности туманов выражен достаточно четко, в холодный период года наиболее продолжительные туманы наблюдаются утром и в первую половину дня (с 6 до 12ч), летом наибольшая продолжительность (от 0 до 6 ч) отмечена в ночное время (табл. 84). Во второй половине дня (от 12 до 18 ч) туманы обычно рассеиваются. В большинстве случаев туманы наблюдаются при ветре со ско- ростью 1—3 м/с (65 %) и при штиле (27 %). При скоростях ветра 95
Таблица 81 Число дней п с туманом. 1936—1975 гг. 96
Таблица 83 Повторяемость (%) туманов различной продолжительности т (ч). 1958—1975 гг. Продолжительность, ч Период т одного случая 3-6 6-12 12-18 18-24 XI—III IV—X Год Таблица 84 14 17 16 Продолжительность (ч) туманов в различное время суток. 1936—1960 гг. 24 6 2 3 0,8 0,7 0.2 0.4 0,2 2 0,1 1 0,4 0,1 4 0,5 4 0,5 4 0,7 2 2 2 2 2 12 8 5 2 2 0,3 0,0 2 3 4 3 3 4 18 3 0,8 0,1 0,02 0,05 0,02 0,7 0,9 2 9 25 36 8 более 7 м/с туманы наблюдаются редко (рис. 33). В среднем за год при туманах преобладают ветры юго-западных и северо-запад- ных направлений: Направление ветра . . С СВ В ЮВ Ю ЮЗ 3 СЗ Штиль Повторяемость туманов, % ............... Н П Н 8 8 22 12 17 27 Летом наиболее часты туманы при ветрах северной четверти (рис. 34). Характеристика числа дней с туманом по сезонам при- ведена в табл. 24 приложения. Грозы. Грозы являются следствием электрических разрядов, возникающих между разнозаряженными частями облака, отдель- ными облаками или между облаками и землей. Гроза сопровож- дается молнией (чаще всего линейной, реже неточной, ленточной, плоской, шаровой), раскатами грома. Электрическая энергия, образующаяся при грозах, достигает миллионов киловатт. Ударами молнии могут повреждаться линии связи и электропередачи. Нередко грозы сопровождаются силь- ными шквалистыми ветрами, интенсивными ливнями, иногда гра- дом и могут наносить значительный ущерб народному хозяйству. Возникновение гроз связано с прохождением фронтов, с процес- сами конвекции и мощными восходящими потоками в атмосфере. Большинство гроз относится к фронтальным, внутримассовые грозы сравнительно редки. 7 Заказ № 13 97
В среднем за год бывает 26 дней с грозой (табл. 85), в отдель- ные годы число их колеблется в пределах от 36 (1957 г.) до 14 (1973 г.). Наблюдаются грозы в Тюмени с апреля по сентябрь, преиму- щественно (85 % случаев) в летние месяцы (табл. 86). В июне— 3“”а Весна Лето 6~7 Осень 6-7 д-9 Рис. 33. Диаграммы повторяе- мости различных скоростей ветра (м/с) при туманах. августе грозы случаются ежегодно. Максимум гроз приходится на июль, в среднем каждый третий день месяца бывает с грозой, в июле 1956 г. число таких дней достигло 19. В мае грозы отме- чаются в 9 годах из 10, в апреле один раз в 5 лет, в сентябре один раз в 3 года. Единственный случай октябрьской грозы имел место в 1960 г. Таблица 85 Характеристика числа дней п с грозой за год, повторяемость (%) отклонения о от среднего многолетнего по градациям. 1951—1976 гг. лнаиб Год п о пнаим Год Отклонение от среднего, дни 0 ± 5 ± (6-10) ± (U-15) > ± 16 36 1957 25,8 5,8 14 1973 58 38 4 м 98
С помощью номограммы (рис. 35) можно определить число диен с грозой различной обеспеченности в любой месяц теплого периода. Например, в июне при среднем числе дней с грозой 7,1 один раз в 10 лет (обеспеченность 10 %) бывает не менее 12 дней, один раз в 100 лет (обеспеченность 1 %)— 14 дней и больше и т. д. Лето С Весна / < V 0 сень С Ю Ю Рис. 34. Повторяемость различных направлений ветра при туманах. Годовой ход продолжительности гроз аналогичен ходу их по- вторяемости (рис. 36). Общая за год продолжительность состав- ляет в среднем 40 ч, из них на летние месяцы приходится 35 ч. Таблица 86 Число дней п с грозой и среднее квадратическое отклонение о по месяцам. 1951 — 1976 гг. Характери- стика • I VI 0,3 0,6 99
В отдельные годы продолжительность грозовой деятельности из- менялась от 15 ч (1951 г.) до 98 ч (1971 г.). Средняя длитель- ность одной грозы 1,4 ч, в день с грозой 1,7 ч. Более 5 ч гроза возможное число дней Рис. 35. Номограмма для расчета числа дней с грозой различной обеспеченности (%) выше указанных пределов в отдельные месяцы. п дни, т ч Рис. 36. Среднее (/), наибольшее (2) число дней п с грозой и общая продол- жительность т (5) гроз. может продолжаться лишь в 6 °/о случаев. Максимальная про- должительность грозы (12 ч) зарегистрирована дважды: в июне 1952 г. и в июле 1955 г. Чаще всего (80 % случаев) грозы наблюдаются во второй по- ловине дня (с 16 до 24 ч), обычно во влажном и теплом воздухе, реже ночью и очень редко (5 %) в утренние часы. 100
Град. Град представляет собой плотные ледяные шарики или их осколки различных, иногда довольно крупных размеров. Вы- падению града обычно предшествует сильный ливень, усиление ветра, гроза. В Тюмени град наблюдается не ежегодно (75 % лет) с мая по сентябрь. Наиболее часто град наблюдается в июне — один раз в 2 года, в июле и августе он случается один раз в 3 года, в мае и сентябре — один раз в 5—6 лет (табл. 87). По одному разу за весь период наблюдений отмечен град в апреле (1951 г.) и ок- тябре (1969 г.). Таблица 87 Число дней с градом среднее квадратическое отклонение а и повторяемость (% от числа лет) в отдельные месяцы. 1951 —1975 гг. Месяц Повторяемость V VI VII VIII IX 0,2 0,6 0,4 0,4 0,2 0,5 0,8 0,6 0,5 0,3 16 48 32 36 16 Всего за год отмечается в среднем около 2 дней с градом, в 1953 г. это число увеличивалось до 5 (табл. 88). Таблица 88 Характеристика числа дней с градом за год л, повторяемость (%) отклонения от среднего многолетнего по градациям. 1951 —1975 гг. Отклонение от среднего, дни "наиб. 0±1 ±2 ±3 > ±4 1953 1,9 1,40 Чаще всего град выпадает в близкие к полудню часы (с И до 15), значительно реже он бывает ночью и практически не на- блюдается с полуночи до утра (рис. 37). Продолжительность вы- падения града примерно в половине случаев не превышает 5 мин, более 15 мин град продолжается лишь в 4 % случаев. Наиболь- шая продолжительность выпадения града (30 мин) отмечена 8 мая 1958 г. Выпадает град, как правило, на небольших площадях, пре- имущественно мелкий и умеренный. Крупный град, причиняющий ущерб населению и народному хозяйству, крайне редок. Выпаде- ние града широкой полосой в Тюменской области отмечено 12 ав- 101
густа 1976 г. В пос. Каньга Ялуторовского района градины диа- метром 30—40 мм покрыли почву слоем 10, а в понижениях рель- ефа 20 см. Были выбиты стекла в домах, побит шифер. В тот же день град размером 7—10 мм выпадал в Заводопетровске, в Абат- ском районе размеры градин превышали 50 мм, масса некоторых достигала 600 г. Гололедно-изморозевые отложения. ()бразуются в холодное время года при отрицательных температурах, когда на поверхно- сти почвы и различных предметах осаждаются и замерзают пере- охлажденные капли воды от тумана, мороси, дождя, либо суб- лимируются водяные пары. Рис. 37. Повторяемость Р града в раз- личные часы суток. В зависимости от размера капель и скорости их замерзания при соприкосновении с предметами отложения различаются по структуре и внешнему виду. Если капли крупные, замерзают мед- ленно и успевают растечься, образуется гололед, плотность кото- рого 0,6—0,9 г/см3. Когда замерзание мелких капель происходит быстрее, без растекания, обычно при температуре от —2 до —7 °C, возникает зернистая изморозь, которая отличается зернистой структурой и имеет бугристую поверхность, плотность 0,2— 0,6 г/см3. В тихую морозную погоду в результате сублимации во- дяного пара и замерзания очень мелких капель, обычно при ту- мане или дымке, образуется кристаллическая изморозь — белый ажурный осадок кристаллического строения, имеющий наимень- шую из всех видов отложения плотность — от 0,01 до 0,09 г/см3. При изменении метеорологических условий в период гололедооб- разования на один вид отложения может осаждаться другой, об- разуя смешанные (сложные) отложения, однако наблюдаются они редко. Отложения могут создаваться также в результате на- липания мокрого снега. Гололедно-изморозевые отложения наносят порой большой ущерб народному хозяйству. Под их воздействием происходит скручивание, провисание, вибрация и обрыв проводов на воздуш- ных линиях связи и электропередачи, а иногда даже поломка опор. Под тяжестью отложений гололеда и изморози могут ло- маться ветви, а иногда и стволы деревьев. Намерзание льда на дорогах (гололедица) затрудняет движение наземного транспорта. 102
В Тюмени бывает в среднем 5 диен за год с гололедом, в от- дельные годы до 18 (зима 1961-62 г.). Образование гололеда воз- можно с октября по май с наибольшей повторяемостью в ноябре (рис. 38), в остальные месяцы гололед наблюдается не каждый год, в мае, к примеру, лишь один раз в 10 лет. В преобладающем большинстве случаев гололед образуется при дожде, снеге, мороси (табл. 89), при южных, юго-западных и западных ветрах со ско- ростями 2—5 м/с (67 % случаев) или 6—9 м/с (20 %); темпера- тура воздуха как в начале отложения, так и при достижении мак- п дни 14 г* Рис. 38. Число дней п с гололедом (/) и изморозью (2). симальных размеров колеблется в пределах от 0 до —5 °C (табл. 90). Изморозь отмечается значительно чаще, чем гололед. В сред- нем за год число дней с изморозью составляет 40, отклонения возможны в больших пределах: так, зимой 1972-73 г. отмечалось 72 дня с изморозью. Данные приводятся без разделения на виды, Таблица 89 Повторяемость (%) атмосферных явлений в начале обледенения. 1957—1967 гг. Вид отложения Дождь Морось Мокрый снег Снег ’Ледяной дождь Снежные зерна Туман Туман с моросью Дымка Ледяные иглы Иней Метель Число случаев Г ололед 40 10 17 10 7 7 3 3 30 Зернистая изморозь 18 50 22 Кристаллическая измо- розь 4 11 22 3 10 1 178 ь 1 1 103
но большая часть случаев приходится на кристаллическую из- морозь, поскольку зернистая образуется сравнительно редко и при более высокой температуре. Наблюдается изморозь с октября по апрель, максимум повторяемости — в декабре- январе (рис. 38), что объясняется преобладанием антициклопической погоды в эти месяцы. Чаще других атмосферных явлений образованию изморози способствуют туман и дымка (табл. 89). Преобладающие направ- С Ю Рис. 39. Повторяемость стой ветра различных направлений при гололеде (б) и кристаллической (в) изморози. (а), зерни- ления ветра при изморози юго-западное, западное и южное (рис. 39). Средняя продолжительность обледенения различных видов за год, включая стадии нарастания, сохранения, разрушения и исчез- Таблица 90 Повторяемость (%) температуры воздуха в начале обледенения. 1957—1967 гг. 104
новения, составляет 572 ч, причем около 300 ч из них приходится на период нарастания отложений. 11родолжп гельпость одного слу- чая обледенения составляет чаще всего менее 24 ч (табл. 91). Гололед на предметах удерживается 061.1'1110 не более 6 ч, однако отдельные отложения могут сохраняться значительно дольше (62 ч — в ноябре 1974 г., 132 ч — в ноябре 1966 г.). Из- морозь в большинстве случаев удерживается до 24 ч, но отмечены Рис. 40. Продолжительность т гололеда (/) и изморози (2). случаи непрерывного существования зернистой изморози в течение 284 ч (декабрь 1960 г.), кристаллической — в течение 212 ч (ян- варь 1964 г.). Годовой ход средней продолжительности обледене- ния (гололед и изморозь) представлен на рис. 40. Степень опасности гололедно-изморозевых явлений зависит от массы и размеров отложения. Диаметр отложения гололеда в по- давляющем большинстве случаев (97%) не превышает 16 мм, зернистой изморози, как правило, не превышает 35 мм, кристал- лической 40 мм. Наибольший диаметр отложений гололеда со- Таблица 91 Повторяемость (%) различной продолжительности обледенения проводов т (ч). 1957—1975 гг. Процесс Продолжительность, ч <6 7-12 13-24 25-48 > 48 Нарастание 52 38 7 3 Обледенение 21 34 31 7 7 105
Таблица 92 Максимальная масса Р гололедно-изморозевых отложений (г/м) и ее повторяемость один раз в определенное число п лет. 1957—1967 гг. Объект Масса отложении один раз в п лет Наблюденная р 1 макс Гололедный станок Линия ЛЭП 1122 Примечание. Индексы при Р означают число лет. ставляет 27 мм (ноябрь 1966 г.), зернистой изморози 70 мм (де- кабрь 1968 г.), кристаллической 48 мм (январь 1960 г.). Наибольшая масса гололедно-изморозевых отложений, рассчи- танная по диаметру и плотности, составляет 488 г/м. Но такие от- ложения наблюдаются крайне редко; максимальная масса отло- жений на проводе гололедного станка, возможная один раз в 10 лет, составляет 275 г/м. С увеличением высоты подвеса про- водов линий связи и электропередачи масса отложений значи- тельно возрастает (табл. 92). Нагрузки на обледеневшие провода значительно возрастают при усилении ветра (ветровая нагрузка), особенно с увеличением размеров отложения. Создаваемая ветром дополнительная на- грузка в отдельных случаях на 20—30 °/о увеличивает максималь- ную за год весовую нагрузку, которую испытывают покрытые льдом провода. Поэтому при расчетах целесообразно учитывать результирующую нагрузку, складывающуюся из вертикальной (суммарная масса гололеда и провода) и горизонтальной (голо- ледно-ветровой) нагрузок (табл. 93). В СНиПе [25] гололедное районирование выполнено по нор- мативной стенке гололеда. Тюмень относится ко второму району гололедности, один раз в 10 лет здесь возможно отложение тол- щиной нормативной стенки 10,5 мм. Таблица 93 Ветровые Q и результирующие R нагрузки на провода линии электропередачи, возможные в определенное число лет. 1957—1967 гг. Ветровая нагрузка, г/м при максимальном отложении при максимальной скорости ветра Результирующая нагрузка, г/м 20 Q ю 55 95 130 90 160 230 360 600 850 1000 1325 Примечание. Индексы при Q и R означают число лет. 106
7. КЛИМАТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СЕЗОНОВ ГОДА Климат Тюмени типично континентальный, индекс континенталь- ности, рассчитанный по формуле С. П. Хромова, составляет 0,87. На той же широте Европейской части СССР континентальность выражена несколько слабее и характеризуется значениями пн декса: для Ижевска 1 0,86, Ярославля 0,85, Риги 0,80. Усиление кон тинентальности климата СССР в направлении с запада на восток проявляется в основном в увеличении суровости зимы, в то время как температура летних месяцев ивменяется в небольших преде- лах (табл. 94). Таблица 94 Сравнительная характеристика температуры воздуха в зависимости от долготы места Пункт Средняя температура, °C Годовая амплитуда, °C I VII год Рига -4.5 18,0 6,2 22,5 Свердловск —16,0 17,2 0,9 33,2 Тюмень —17,8 17,2 0,3 35,0 Томск — 19,2 18,1 —0,6 37,3 Киренск —27,4 18,5 —4,0 45,9 Для климата Тюмени характерны суровая снежная продолжи- тельная зима, теплое короткое лето, еще более короткие переход- ные сезоны (весна и осень) с поздними весенними и ранними осенними заморозками. Безморозный период длится в воздухе всего 121 день, на почве 106 дней. Характерны резкие колебания температуры в течение всего года, а особенно весной и осенью. Самый холодный месяц в году — январь, средняя температура его —17,8°C, самый жаркий — июль (17,2°C). Амплитуда средних месячных температур таким образом составляет 35 °C. Абсолют- ные температуры колеблются в гораздо более широком диапа- зоне, амплитуда их составляет 90 °C: от —50 °C (абсолютный ми- нимум) до 40°C (абсолютный максимум). Увлажнение достаточное; годовое количество осадков состав- ляет 460 мм, большая часть их выпадает в теплое полугодие. Снежный покров залегает более 5 месяцев, в среднем 161 день. Высота его к концу зимы достигает 30 см на открытых участках, превышает 40 см — на защищенных. Почва промерзает под сне- гом в среднем до глубины более 1 м. 1 Ныне г. Устинов. 107
Во все сезоны, кроме лета, преобладают ветры юго-западного направления, летом же чаще других отмечаются северо-западные и северные ветры. Средняя годовая скорость ветра 3,1 м/с, наи- более ветреный месяц в году—май (средняя скорость 3,5 м/с), наиболее тихий — август (средняя скорость 2,5 м/с). Климат Тюмени характеризуется обилием солнечного света, обусловленным относительно небольшим количеством облачности и длинным летним днем. Продолжительность солнечного сияния составляет в среднем 2017 ч, т. е. больше, чем в некоторых горо- дах СССР, расположенных гораздо южнее; например, в Киеве 1786 ч, в Бресте 1850 ч, в Курске 1701 ч. С учетом характерных особенностей годового хода основных метеорологических элементов год делится на четыре основных се- зона. Конец одного сезона и начало другого принято выражать определенной датой, хотя в действительности это некоторый про- межуток времени, когда происходят значительные изменения в ра- диационном режиме, циркуляционных процессах и состоянии под- стилающей поверхности. Для Тюмени границы сезонов выделены по показателям, предложенным Главной геофизической обсерва- торией для описаний климатов городов (табл. 95). Таблица 95 Даты начала, конца и продолжительность сезонов Сезон Начало Конец Продолжительность, дни Зима Весна Лето Осень 10 XI 10 IV 3 VI 13 IX 9 IV 2 VI 12 IX 9 XI 151 54 101 59 От года к году сроки наступления сезонов и их продолжитель- ность могут изменяться, иногда весьма значительно. Характери- стики температуры и влажности воздуха по сезонам показаны в табл. 96а и 966. 7.1. Зима Зима — самый продолжительный сезон. Устанавливается зимний режим к концу первой декады ноября: 2 ноября температура воз- духа устойчиво переходит через —5 °C, 4 ноября замерзает река, 10 ноября образуется постоянный снежный покров. Концом зимы считается дата разрушения устойчивого снежного покрова и пе- рехода средней суточной температуры через 0°С в сторону повы- шения. Средняя продолжительность зимы 151 день. В отдельные годы возможны заметные отклонения от средних значений. Самое 108
Таблица 96a Влажность воздуха по сезонам и за год. 1951 —1976 гг. 109
раннее начало зимы (13 октября) отмечено в 1976 г., а в 1971 г. температура перешла через —5 °C только 10 декабря. Самое ран- нее окончание зимы при средней дате 9 апреля приходится на 23 марта (1961 г.), самое позднее — на 18 апреля (1955 г.). Про- должительность зимы колеблется от 165 (зимы 1953-54 и 1975-76 гг.) до 114 дней (1971-72 г.). С началом зимы уменьшается продолжительность дня. Ноябрь- ский день короче июльского па 9 ч, самый короткий день 22 де- кабря длится всего 6 ч 44 мин. Заметно сокращается приход сол- нечной радиации, радиационный баланс становится отрицатель- ным. Продолжительность солнечного сияния за все зимние месяцы составляет всего 463 ч. Первые сильные морозы (—30... —35 °C) возможны уже в на- чале зимы — в ноябре. Средняя температура ноября (—8 °C) мо- жет колебаться по годам от —1 до —18 °C. Наиболее суровый период — центральные зимние месяцы: декабрь, январь, февраль. В среднем с 14 декабря по 19 февраля продолжается устойчивый период с температурами ниже —15 °C. Средние месячные темпе- ратуры декабря—февраля равны —15... —18 °C, отклонения от нормы в отдельные годы могут составлять до 10 °C в обе стороны. Средние минимальные температуры составляют —20 °C и ниже. Хотя устойчивого перехода температуры через —20 °C в Тюмени не наблюдается, ежегодно отмечаются морозы ниже —30 °C и почти ежегодно (в 9 годах из 10) ниже —35 °C. Абсолютные мини- мумы по месяцам достигают —47... —50 °C. Число дней с низ- кими зимними температурами характеризуется данными табл. 97. Наибольшее число дней с низкими температурами наблюдается в январе. Морозные периоды в большинстве случаев имеют про- должительность в пределах 5 дней по средним суточным, 10 дней — по минимальным температурам, иногда гораздо больше; например, непрерывный период с минимальными температурами Таблица 97 Число дней с низкими температурами воздуха зимой. 1930—1960 гг. Температура, °C средняя суточная минимальная - 20 < - 30 < - 40 < - 20 С - зо < - 40 Месяц XI 2,1 0,2 - 3,9 0,4 ———— XII 7,6 1,6 0-1 13,4 3,5 0,3 I 10,6 2,4 0,1 16,9 5,0 0,4 II 6,5 0,6 —— 13,2 2,4 ' III 1,3 ——" 6,0 0,4 —— Всего за зиму 28,3 4,8 0,2 53,4 11,7 0,7 НО
Месяц Таблица 98 t Число дней с высокой (20 °C и выше) и низкой ( 20 С и ниже) средней суточной температурой воздуха различной обеспеченное i и и отдельные месяцы. 1951 — 1976 гг. Обеспеченность (%) числа дней, указанного и Oojh.hi< io 2 6 10 14 18 22 2(1 30 (31) С температурой ^= 20 °C VI VII VIII 90 58 95 82 68 22 10 35 С температурой <. 20°C XI XII I II III 8 22 46 40 6 0,9 6 18 10 0,5 0,8 1,8 1 —20 °C и ниже может длиться больше месяца, с температурами —40°C и ниже — более недели (табл. 98, 99, табл. 10 приложения). В марте средняя температура заметно повышается, в среднем она составляет —9 °C, самая низкая из наблюдавшихся равнялась —14 °C. Однако именно в марте отмечаются наибольшие в году колебания абсолютных температур (63°C): от морозов —45°C до потеплений 18 °C. Таблица 99 Непрерывная продолжительность периодов с определенной средней суточной температурой воздуха (% от числа случаев) по месяцам. 1951 — 1975 гг. Число дней V VI VII VIII IX 1—5 6—10 11—15 Те 93,0 7,0 мпература е 90,4 6,4 3,2 1ыше 20 °C 83,2 14,0 2,8 94,2 2,9 2,9 100 Число дней X XI XII I п ш Температура ниже 1—5 6—10 11—15 16—20 100 81,6 9,7 6,5 3,2 88,0 6,0 3,6 2,4 85,6 8,6 2,9 2,9 90,0 10,0 111

Средняя температура зимнего сезона составляет по многолет- ним данным —13,2°C, в отдельные годы возможны отклонения до ±3—4 °C. Суммы отрицательных темпера тур за холодный пе- риод равны в среднем 2000 °C. В зимы, когда определяющий зимний режим в Сибири сибир- ский антициклон особенно сильно развит, погодные условия бы- вают крайне суровыми. При большой повторяемости циклониче- ских вторжений с запада зима, напротив, имеет мягкий характер. Особенно холодными были зимы 1953-54, 1965-66, 1968-69 гг., за- метно теплее обычного оказались зимы 1961-62, 1966-67, 1974-75 гг. (табл. 100). Зимние оттепели (повышение темпера гуры до 0°С и выше на фоне установившихся отрицательных температур) довольно редки и обычно кратковременны. Всего с ноября но март бывает в среднем 24 дня с оттепелями, иногда их число может увеличи- ваться почти вдвое (в зимы 1961-62 и 1969-70 гг. было по 44 дня). Непрерывная продолжительность оттепелей в большинстве случаев меньше 5 дней, оттепели длительностью более 10 дней случаются лишь в ноябре и марте. Температура воздуха при оттепелях обычно не превышает 1—3 °C, повышения температуры более 5 °C воз- можны в ноябре, феврале, марте (табл. 101, 102). Таблица 101 Характеристика оттепелей. 1951 —1975 гг. Характеристика Всего Число дней с оттепелью (У Число дней с оттепелью при />5 °C 9,4 4,7 1,1 1,9 1,7 0,0 0,6 1,0 0,0 1,7 2,0 0,1 1П 7 94 3 102 оттепельных и морозных Таблица Повторяемость (%) непрерывной продолжительности периодов. 1951 —1975 г. Период Продолжительность, дни средняя 1-2 3-5 6-10 11-20 21-30 31-40 41-50 51-70 >70 Оттепельный Морозный 12 55 39 30 19 11 18 4 8 4 3 3 4 2 В течение зимы выпадает наименьшее в году количество осад- ков, всего 111 мм, или 25% годовой суммы, из них половина (55 мм) приходится на два первых зимних месяца (ноябрь—де- кабрь). Минимальное месячное количество (16 мм) выпадает 8 Заказ № 13 113
в феврале. Случаются отдельные зимние месяцы вообще без осад- ков (февраль 1910 и 1952 г., ноябрь 1967 г., декабрь 1974 г.). Наибольшее количество осадков за зимние месяцы (163 мм) отме- чено в 1925-26 г., наименьшее (42 мм) в 1959-60 г. (табл. 20 при- ложения). В течение зимы бывает в среднем 59 дней с осадками, по 14 дней в первые зимние месяцы, но 9 10 в конце зимы. Пре- обладают малоинтенсивные обложные осадки (86 % случаев), ве- роятность ливневого снега всего 3 % (табл. 103). Суммарная про- должительность зимних осадков 735 ч, с ноября но январь — по 160—180 ч в месяц, в феврале—марте — по 110—120 ч. Таблица 103 Соотношение (%) различных типов осадков по сезонам. 1966—1975 гг. Тип осадков Зима Весна Лето Осень Теплый период (IV-X) Год Обложные 86 36 14 59 33 58 Ливневые 3 39 67 20 46 26 Обложные 4-ливневые И 25 19 21 21 16 Снежный покров в ноябре—декабре нарастает интенсивно, в последующие месяцы — более замедленно. Максимальная вы- сота снега отмечается во второй декаде марта. Глубина промер- зания почвы в многоснежные теплые зимы составляет менее 1 м (1961-62, 1974-75 гг. и др.), в малоснежные суровые зимы может приближаться к 2 м (1954-55 г.). Преобладающее направление ветра в зимние месяцы — юго- западное (29 %), средние скорости 3,1—3,5 м/с. Суточный ход ско- рости ветра выражен слабо. Сильные ветры (скоростью 15 м/с и более) в среднем бывают три-четыре раза в зиму, в отдельные годы в январе—марте может отмечаться по пять-шесть случаев в месяц. Относительная влажность воздуха зимой! наибольшая в годовом ходе, средние месячные значения превышают 80 % во все месяцы, кроме февраля и марта. Наибольшим в годовом ходе является и число пасмурных дней — по общей облачности в отдельные ме- сяцы от 35 до 50 %, по нижней — 15—20 %. В течение вимы отмечается в среднем 9 дней с туманами (по 2 дня в месяц, в марте— 1) общей продолжительностью 26 ч. В от- дельные годы число дней с туманами может заметно превышать норму (в январе 1940 г. было 11 дней, в ноябре 1947 г.— 8 дней). Чисто зимние атмосферные явления — метели и поземки. Из 30 дней с метелью за год 26 приходится на зимние месяцы. Наи- большее число дней с метелью может достигать 12—13 в месяц.. Поземки практически все (32 дня) отмечаются с ноября по март. Общая продолжительность метелей за зиму 169 ч. Каждая метель в среднем длится 6,2 ч. 114
Условия для образования гололеда в районе Тюмени из-за уда- ленности от Атлантического океана и защищенности Уральскими горами возникают нечасто. В среднем за год наблюдается 5 дней с гололедом. Зернистая изморозь и налипание мокрого снега (об- леденение) отмечаются редко. Несмотря на малую повторяемость, гололедно-изморозевые отложения могут представляйь серьезную опасность в тех случаях, когда они продолжаются длительное время и достигают больших размеров. Так, в 1966 г. случаи юло леда продолжался 132 ч (с 30 октября по 4 ноября). Диаметр от- ложения достигал 27 мм. Под тяжелым панцирем гололеда ло- мались ветви деревьев, рвались провода линий связи. 25 декабря 1968 г. отложение зернистой изморози диаметром 70 мм, массой 1122 г/м вызвало значительные повреждения линий связи и элек- тропередачи. Интенсивное отложение мокрого снега в сочетании с сильным ветром в ночь с 18 на 19 октября 1963 г. привело к резкому увеличению гололедно-ветровых нагрузок, поврежде- ниям на линиях, нарушениям связи и подачи электроэнергии. В конце марта отмечается устойчивый переход температуры через —5 °C. К этому времени значительно увеличивается продол- жительность дня, уменьшается число пасмурных дней, возрастает приток солнечной радиации, радиационный баланс становится по- ложительным. Начинается снеготаяние. Характерен "резкий пере- ход от зимы к весне. 7.2. Весна Весной считают период от разрушения устойчивого снежного по- крова (9 апреля) и перехода температуры через 0°С (10 апреля) до прекращения заморозков на поверхности почвы (28 мая). За- морозки в воздухе прекращаются несколько раньше, в среднем 23 мая. В 25 % лет температура переходит через 0 °C уже в конце марта, ранние вёсны имели место в 1951, 1961, 1975 гг. Поздние вёсны отмечены в 1955, 1965, 1969 гг. Вероятность различных дат наступления весенних процессов показана в табл. 104. По характеру весна бывает дружной либо затяжной. В за- тяжные вёсны снег может сходить раньше перехода средней су- точной температуры через 0 °C, так как испарение с его поверх- ности достигает в отдельные дни 3—4 мм. Условия для пополне- ния влаги в почве бывают благоприятными в отдельные много- снежные годы (1972, 1978). В дружную весну с быстрым нараста- нием тепла снег обычно сходит в сроки, близкие к переходу тем- пературы через 5 °C. При этом талая вода не успевает впиты- ваться почвой, заметно увеличивается сток, запасы почвенной влаги пополняются мало (1976, 1977 гг.). Средняя месячная температура воздуха повышается от марта к апрелю на 11 °C, в апреле она составляет 1,8 °C, но может быть и отрицательной (—1,3°C в 1952 г.) и приближаться к 10°С (9,2°С в 1951 г.). Средняя температура мая 9,6°C, в отдельные годы воз- можны отклонения в обе стороны на 4—5 °C. Максимальные тем- 8* 115
Таблица 104 Даты наступления средних суточных температур воздуха —5 °C и выше, положительных температур, разрушения устойчивого снежного покрова различной вероятности. 1951 —1975 гг. Характеристика Средняя дата Самая ранняя Вероятность (%) наступления в указанные да।и и более ранние Самая поздняя 5 10 25 50 75 90 95 Переход средних суточ- ных температур воздуха через —5 °C 25Ш 71П 9IV 6IV 1IV 26Ш I8III 13II1 10111 10IV Наступление положи- тельных температур 10IV 23III 29III » 2IV 51V 10IV 15IV 18IV 22IV 18IV Разрушение устойчивого снежного покрова 9IV 20III 28IV 23IV 16IV 9IV 6IV 30III 25Ш 5V пературы отдельных дней апреля могут превышать 20—25 °C, в мае достигать 35 °C. При затоке холодного воздуха с севера (весенние возвраты холодов) возможны понижения температуры до —20... —23 °C в апреле и до —10... —11 °C в мае. В середине мая температура устойчиво переходит через 10 °C. Средняя температура весеннего сезона 5,7 °C. Наиболее теп- лыми были вёсны в 1951, 1962, 1967 гг., наиболее холодными — в 1969, 1971 гг. В мае циркуляционные процессы перестраиваются на летние, но еще перемежаются с зимними, вследствие чего погода отлича- ется особенной неустойчивостью. Вторжения арктического воздуха приносят низкие температуры, вынос южных воздушных масс на север — значительные потепления. Случаются довольно продол- жительные метели: в 1969 г. 4 мая метель длилась 11,4 ч, 7 мая — 6,2 ч, в 1973 г. 10 мая метель с мокрым снегом не прекращалась в течение 8,9 ч. В весенние месяцы возрастает приток солнечной радиации, от марта к маю суммарная радиация увеличивается на 210 МДж/м2, радиационный баланс возрастает в мае до 235 МДж/м2. Продол- жительность солнечного сияния за два весенних месяца 493 ч — почти такая же, как за все месяцы зимы. Относительная влажность воздуха весной — наименьшая в году, в апреле в среднем 66 %, в мае еще меньше (58%). Колебания значений влажности возможны в широком диапазоне — от 10 до 100 %. В течение весны отмечается в среднем 15 суховейно-засуш- ливых дней и 6 дней с относительной влажностью воздуха в по- луденные часы 80 °/о и выше. В отдельные годы эти показатели могут увеличиваться соответственно до 28 (1973 г.) и 11 (1969 г.). Осадков за весну выпадает в среднем 69 мм, из них 24 мм в апреле и 45 мм в мае. В наиболее влажную весну (1960 г.) сумма осадков превысила норму почти в три раза (160 мм), вес- 116 4
ной же 1973 г. выпало всего 10 мм осадков (3 мм в апреле, 7 мм в мае). Один раз в 5—6 лет в апреле выпадает 5 мм и меньше, в мае 20 мм и меньше. С такой же вероятностью осадки апреля могут превышать 40 мм, а мая 70 мм (см. рис. 18, табл. 20 приложения). В среднем за весну бывает 19 дней с осадками, в сухие вёсны их число может уменьшаться до 10 (1973 г.), во влажные - уве- личиваться до 31 (1960 г.). По сравнению с зимой увеличивается повторяемость ливневых осадков (до 3,7%). Продолжительность осадков по сравнению с зимними месяцами уменьшается в два-три раза и составляет в среднем 55 57 ч в месяц. Дожди, дающие в сутки слой осадков 5 мм и более, случаются пять-шесть раз за весну, дающие 10 мм н более одни-два раза. Одни раз в 100 лет возможен дождь с суточным количеством 30 мм и более в апреле, 40 мм и более в мае. Весной преобладают ветры юго-западной четверти, часты также северо-западные. Скорости ветра весной — наибольшие в году, средние значения приближаются к 4 м/с, в отдельных районах города (Плеханово) к 6 м/с. Хорошо прослеживаются дневной максимум и ночной минимум. Число дней с сильным вет- ром (скорость 15 м/с и более) в мае может достигать 8. Из атмосферных явлений весной отмечаются туманы (в сред- нем 2 дня за сезон), метели (2 дня), гололедно-изморозевые явле- ния (1 день). Первые грозы возможны в апреле, в мае их повто- ряемость увеличивается до 3 дней. 7.3. Лето Начиная с июня устанавливается летний характер распределения метеорологических величин. Началом лета считается 3 июня. К этому времени, по средним многолетним данным, прекращаются заморозки на почве, температура воздуха устойчиво превышает 10 °C. Продолжается лето до возобновления заморозков на почве (средняя дата 6 сентября) и перехода температуры через 10 °C в сторону понижения (13 сентября). Средняя продолжительность лета 101 день. Безморозный пе- риод на почве длится в среднем 95 дней, но бывает и значительно короче (в 1969 г.— всего 59 дней), и длиннее (в 1977 г.— 134 дня). Раннее окончание заморозков на почве имело место в 1957, 1962, 1977 гг. Нередко заморозки прекращаются только во второй или третьей декадах июня, самые поздние даты — 27 июня 1970 г. и 25 июня 1975 г. Даты возобновления заморозков на почве могут колебаться от 16 августа (1969 г.) до 30 сентября (1970 г.). Сле- дует отметить, что раннее или позднее наступление и окончание лета еще не говорит о том, что оно было в целом теплым или хо- лодным. В отдельные месяцы температура может существенно отклоняться от нормы, в целом же лето по температурному ре- жиму — быть близким к среднему. 117
Приход солнечной радиации в летние месяцы — наибольший в годовом ходе, день — самый длинный. Продолжительность сол- нечного сияния в июне и июле приближается к 300 ч, несколько меньше она в августе. Всего за три летних месяца отмечается 807 ч солнечного сияния, т. е. более 40 % годовой суммы. Отно- шение наблюдавшейся продолжительности солнечного сияния к возможной — наибольшее в году, оно приближается к 60%. Хотя максимум тепла от солнца поп упас г в шопе, самый теп- лый месяц лета все же июль, так как прогревание воздуха проис- ходит медленно, постепенно. Средняя температура в июле 17,2 °C, т. е. примерно на 2 °C выше, чем в июне и августе. Самым жар- ким был июль в 1974 г. (средняя температура 20,7 °C), самым прохладным — в 1969 г. (13,1 °C). Июль — единственный месяц в году, свободный от заморозков, хотя абсолютный минимум и в этот месяц составляет всего 1 °C. Период с температурой воздуха, превышающей 15 °C, продол- жается в среднем 64 дня (с 11 июня по 15 августа). Устойчивый период с температурами выше 20 °C не выделяется, но в течение лета бывает в среднем 21 день со средней суточной температурой выше 20°C (летом 1958 г. число таких дней увеличилось до 32), 4 дня — с температурой выше 25 °C. Максимальные температуры в среднем один раз в 3 дня превышают 25 °C, ежегодно в отдель- ные дни оказываются выше 30 °C, могут достигать и более высо- ких значений (табл. 105). Таблица 105 Число дней с высокими температурами воздуха летом. 1951—1976 гг. Месяцы Температура, °C средняя суточная максимальная >20 >25 >25 >30 VI 6,9 1,0 10,4 3,0 VII 10,7 1,0 13,5 2,4 VIII 3,1 20,7 ~ 6,0 0,7 Всего за лето 2,0 29,9 6,1 Периоды со средними суточными температурами воздуха 20— 25 °C и более в большинстве случаев (85—90 °/о) продолжаются непрерывно в пределах 1—5 дней, в редких случаях возможна гораздо большая продолжительность. Летом 1963 г., например, 19 дней (с 17 июня по 5 июля) средняя суточная температура не опускалась ниже 20 °C, в 1958 г. в течение 8 дней (с 17 по 24 июня) она составляла 25 °C и выше (табл. 98, 99, табл. 10 при- ложения) . Периоды с максимальной температурой воздуха 25 °C и выше в 6 % случаев могут продолжаться более 20 дней подряд, макси- 118
мально 55 дней (с 29 июня по 22 августа 1953 г.), выше 30 °C — до 10 дней, выше 35 °C — 1—2 дня. Жаркая летняя погода обусловливается выносом прогретого континентального воздуха с юга ЕТС, Казахстана, Средней Азии. При повышенной повторяемости вторжений холодного арктиче- ского воздуха лето, как правило, бывает прохладным. Средняя температура летнего сезона 15,8 °C, характеристики наиболее теп- лого и наиболее холодного лета показаны в табл. 106. Таблица 106 Характеристики температуры и ветра наиболее теплого (1931 г.) и наиболее холодного (1947 г.) лета Характеристика Теплое лето Холодное лето VI VII VIII за лето VI VII VIII за лето Температура, °C средняя месячная отклонение от нор- мы абсолютный макси- му м абсолютный мини- мум сумма нарастающим итогом на послед- ний день месяца Скорость ветра, м/с средняя месячная отклонение от нор- мы максимальная ско- рость Число дней с осадками 18,9 2,2 20,6 2,0 16,6 0,6 18,7 1,6 34,4 35,5 28,5 35,5 0,7 2,7 2,9 0,7 567 639 515 1721 3,9 -1,0 2,4 -1,9 2,3 -1,8 2,9 -1,5 12 9 7 12 13 11 18 42 13,8 —2,9 15,7 —2,9 15,4 —0,6 15,0 -2,1 28,0 31,3 26,0 31,3 1,7 6,8 4,8 1,7 414 487 477 1378 6,2 1,3 5,2 0,9 4,0 -0,1 5,1 0,7 17 17 9 17 12 18 15 45 В течение лета наблюдается в среднем 11 ясных дней. Отно- сительная влажность воздуха увеличивается от 65 % (в июне) до 77 % (в августе). В течение лета бывает в среднем 6 дней с суховейно-засушливой погодой (относительная влажность воз- духа 30 % и менее), из них 5 дней в июне. В отдельные годы (1975 г.) это число может увеличиваться до 26 дней за лето, из них 17 дней — в июне. Дни с высокой относительной влажностью (80 % и более в полуденные часы) повторяются чаще, в среднем их бывает за июнь—август 12, в отдельные годы в два-три раза больше. Туманы летом довольно редки, в среднем отмечается 4 дня с туманом (20 % годового количества). В летние месяцы выпадает немногим меньше половины годо- вой суммы осадков (191 мм). Значительный недобор осадков (меньше половины нормы) и повышенное увлажнение (полторы нормы и больше) отмечаются не чаще одного раза в 10 лет. На- 119
именьшая сумма за июнь — август (64 мм) отмечена в 1936 г., наибольшая (358 мм) —в 1943 г. Засухи в летнее время довольно редки. За 25-летний период сильная засуха наблюдалась один раз — в 1958 г. (выпало 64 мм осадков за лето), засухи средней интенсивности имели место в 1957 и 1963 гг. В жаркую засушливую иогоду создаются небла- гоприятные, дискомфортные условия для людей, животных и растений. Могут возникать лесные пожары, создается опасность выброса рельсов. Избыточное количество осадков также отрицательно дейст- вует на развитие плодово-ягодных, овощных и других культур: ягоды и плоды получаются мелкие, созревание их замедляется. Переувлажнение летних месяцев отмечено в 1967 и 1972 гг. В отдельные летние месяцы суммы осадков значительно колеблются. В июле, например, месячная сумма может составить от 190 мм (1972 г.) до 15 мм (1974 г.), в августе от 160 (1967 г.) до 14 мм (1951 г.) и т. д. Число дней с осадками увеличивается по сравнению с весной, составляя 12—13 в месяц, но продолжительность осадков наи- меньшая в году, так как преобладают осадки ливневого харак- тера (67 % )• В среднем отмечается 5 дней с суточным количест- вом осадков 10 мм и более. Суточный максимум в июле может достигать 111 мм (3 июля 1952 г.). Ливни нередко сопровож- даются грозами (21 день с грозой за лето). В среднем один раз за лето возможен град. Преобладают ветры северо-западного направления, средняя скорость 2,7 м/с, что меньше, чем в другие сезоны. Сильные ветры наблюдаются сравнительно редко, но в отдельные годы число дней с ветром скоростью 15 м/с и более может достигать 7—8 в месяц. Со второй половины августа чувствуется приближение осени. Температура воздуха в третьей декаде августа снижается до 13,6 °C, в первой декаде сентября она составляет уже 11,7 °C. Дни становятся короче, ночи прохладней. 7.4. Осень Осенний сезон длится в среднем два месяца — от даты перехода средней суточной температуры воздуха через 10 °C и возобнов- ления заморозков на почве до даты образования устойчивого снежного покрова и перехода температуры через —5 °C. Средняя дата начала осеннего сезона 13 сентября. Раннее наступление осени наблюдалось в 1956, 1958, 1967, 1968 гг., тем- пература в эти годы устойчиво перешла через 10 °C уже 1 — 3 сентября. В 1951, 1954, 1970 гг. переход через 10 °C осуществился только в последних числах сентября, а в 1974 г. — даже 6 ок- тября. Осенью заметно снижается приток солнечной радиации, уменьшается радиационный баланс, во второй половине октября после появления снежного покрова он становится отрицательным. 120
Изменяются и циркуляционные условия, летние циркуляцион- ные процессы постепенно переходят в зимние. Происходит фор- мирование сибирского антициклона. Средняя температура сентября 9,6"С, возможные колебания составляют от 5,5°С (1958 г.) до 14,6°С (1957.). В среднем бывает 3—4 дня с заморозками. Заморозки могут быть довольно сильными, абсолютный минимум температуры воздуха состав- ляет —9 °C. Раз в два года в один из дней отрицательно!! может быть даже средняя суточная температура. В то же время в сен- тябре возможны отдельные дни и даже довольно продолжитель- ные периоды с погодой, напоминающей лепною. Температура воздуха может повышаться до 25 30’С. В начале октября температура воздуха устойчиво переходит через 5 °C, 20 октября — через 0°С. Средняя температура октября 1,1 °C. Один раз в 3—4 года она бывает отрицательной. В сред- нем в течение месяца отмечается 19 дней с заморозками. Мини- мальные температуры могут снижаться до —20...—25 °C, в то же время в теплые дни температура может достигать 20—25 °C тепла. В целом осенний сезон несколько прохладнее весеннего. Сред- няя температура осени 5,4 °C, самой холодной (1,4°С) была осень в 1976 г., самой теплой (8,2 °C) —в 1954 г. Осенью увеличивается количество облачности, повторяемость пасмурного неба возрастает до 62—68 %. Относительная влаж- ность воздуха также увеличивается, в сентябре ее среднее зна- чение равно 77%, в октябре 79%. Низкая относительная влаж- ность воздуха (30 % и менее) осенью отмечается редко, зато растет число влажных дней с относительной влажностью 80 % и выше в 13 ч, достигая в октябре в среднем 10. Осадков осенью выпадает больше (86 мм), чем весной. Зна- чительный недобор осадков (50 % нормы и меньше) отмечается в среднем один раз в 10 лет. Самой сухой была осень 1917 г.г когда выпало всего 17 мм осадков. Полторы нормы осадков и более выпадает один раз в 20 лет, более двух норм (186 мм) вы- пало осенью 1946 г. В среднем в осенние месяцы отмечается по 13 дней с осад- ками. Преобладают осадки обложного характера (59%). Суточ- ное количество 5 мм и более отмечается один-два раза в месяц. В сентябре почти вся месячная сумма (97%) выпадает в жидком виде, в октябре жидкие, твердые и смешанные осадки имеют примерно одинаковую вероятность. В середине октября (в от- дельные годы — в сентябре) появляется снежный покров. Обычно при оттепелях он сходит. Суммарная продолжительность осад- ков в сентябре 63 ч, в октябре она увеличивается вдвое. Преобладают ветры юго-западного и западного направлений, средняя скорость их 3,1 м/с. Осенью отмечается по два дня в месяц с туманами, общей продолжительностью за сентябрь— октябрь 19 ч. В октябре почти ежегодно случаются метели (сред- няя продолжительность 5 ч). В сентябре отмечается два дня с грозой, один раз в 10 лет выпадает град. 121
8. МЕЗО- И МИКРОКЛИМАТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ГОРОДА И ЕГО ОКРЕСТНОСТЕЙ 8.1. Особенности климата большого города В современном большом городе, насыщенном промышленными предприятиями, с большими площадями искусственных покры- тий, существенно изменяются свойства приземного слоя атмо- сферы и формируется особый городской климат, отличающийся от климата окрестностей. Окрестностями считаются районы, лежащие хотя и в пределах административных границ города, но по характеру ландшафта близкие к естественным природным условиям данной зоны. Наиболее ощутимым неблагоприятным фактором влияния города на его климат является изменение состава воздуха. Воздух в городе более загрязнен за счет значительных выделе- ний промышленными предприятиями, котельными установками, транспортом сажи, пыли, угарного газа, сернистого газа и дру- гих соединений. Количество осевшей пыли в городе в среднем в 5—10 раз больше, чем в сельской местности. Коэффициент прозрачности атмосферы в центре города почти в полтора раза ниже, чехМ в окрестностях. За счет уменьшения прозрачности снижаются значения прямой солнечной радиации и эффективного излучения земли. Потери прямой солнечной радиации в городах составляют летом около 20%, зимой — до 50%. Ослабление солнечной радиации, особенно ультрафиолетовой ее части, явля- ется одной из основных причин неблагоприятного воздействия города на здоровье человека. Энергетический баланс — радиационный и тепловой— в го- роде имеет свои особенности. Днем приход солнечной радиации в сравнении с окрестностями уменьшен незначительно, так как уменьшение значений прямой радиации в некоторой степени компенсируется увеличением рассеянной. В ночное время, когда приход радиации мал и преобладает потеря тепла излучением, по- вышенное содержание примесей в городском воздухе уменьшает излучение, способствует сохранению в городе более высокой тем- пературы. В городской «подстилающей поверхности» преобладают ка- мень, асфальт, металлические покрытия крыш. Повышенная теп- лопроводность этих материалов, небольшое альбедо, расчлененный профиль города с чередованием горизонтальных и вертикальных поверхностей способствует более полному поглощению и накоп- лению солнечной энергии. Малая проницаемость поверхности, быстрый сток осадков в канализационную сеть сокращают за- траты тепла на испарение. Кроме того, в городе постоянно сжи- гается огромное количество топлива. Все это, безусловно, ска- зывается на температурном режиме. В городе температура воз- духа выше, чем в окрестностях, в среднем на 1—2 °C, меньше
число дней с морозом, раньше начинаются весенние процессы. Большой город выделяется как «остров тепла». При отсутствии воздухообмена температура в городе могла бы возрасти на де- сятки градусов. Особенно велики термические контрасты системы город при- город зимой, когда они могут достигать 10—14 °C за счет зна- чительных выделений тепловой энергии. Летом же разница тем- ператур город—пригород обусловливается в основном радиаци- онными факторами и не превышает 4—5 °C. Повышение температуры воздуха в застройке особенно ощутимо в летние вечера при ясной безветренной погоде. Прогревшиеся за день здания, мостовые к вечеру излучают тепло, «дома пышут жаром», что весьма неблагоприятно сказывается на самочувствии людей. Температура поверхности асфальта, крыш, стен зданий может превышать температуру воздуха на 30—40 °C. Изменение температуры воздуха ведет к изменению относи- тельной влажности, летом в городе она обычно несколько ниже, абсолютная влажность при этом меняется незначительно. Ветер в городе ослабляется, в среднем его скорость на 25— 35 % ниже, чем в пригороде. Коэффициент изменения скорости ветра (т. е. отношение скорости ветра в застройке и скорости его на открытом месте) существенно меняется в зависимости от типа зданий, их взаимного расположения и удаленности от них. Вблизи зданий, непосредственно в «ветровой тени», он может умень- шаться до 0,1, в разрывах между близко расположенными зда- ниями увеличиваться до 1,5. Особенности климата города Тюмени хорошо выявляются в сравнении с климатом ближайших городов (Ялуторовск) и поселков городского типа (Ярково, Исетск), расположенных на расстоянии 70—100 км от Тюмени. Общность физико-георафи- ческого положения и атмосферной циркуляции создает одина- ковые «внешние» условия формирования климата Тюмени и при- городов, однако большой город имеет свойственные только ему климатические особенности. В первую очередь различия прояв- ляются в температуре воздуха. Даже годовая температура воз- духа в Тюмени на 0,9—1,0°C выше, чем в пригороде, разность же средних температур в отдельные месяцы может превышать 2 °C (табл. 107). Таблица 107 Разности средней месячной и годовой температуры воздуха (°C). 1951—1975 гг. Пункты I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Год Тюмень- -Ярково 1,9 2,0 0,6 0,9 0,6 0,4 0,6 0,6 0,2 0,6 1,3 1,4 1,0 Тюмень- -Ялуто- 1,8 2,4 2,0 0,8 0,1 0,5 0,8 0,6 0,1 0,3 1,0 1,4 1,0 ровск Тюмень- -Исетск 0,6 1,6 1,8 0,9 0,5 0,9 0,5 0,5 0,3 0,6 0,6 1,4 0,9 123
Следует учитывать, что в табл. 107 приведены средние за многолетний период разности температур, причем включены и пасмурные дни, когда температурные различия сильно сглажи- ваются, и ясные — когда они проявляются четко. Повторяемость различных типов погоды в Тюмени и в окрестностях и средние разности температур город пригород при этих погодах также различны (табл. 108). Наибольшую вероятность во все сезоны имеет ясная и пасмурная погода при слабом ветре. Средние разности температур город—пригород могут быть весьма Рис. 41. Разность температуры воздуха Д/ по данным станций Тюмень, оп. поле и Тюмень, город. Разность температур, °C: / — средних; 2 — средних минимальных; 3 — минимальных; 4 — средних максимальных; 5 — максимальных. существенными, например, в 12 ч при тихой ясной погоде в ян- варе город теплее окрестности в среднем на 3,2 °C. Город как «остров тепла» особенно четко проявляет себя зимой и при ясной погоде. Разности температур город—пригород в отдельные сроки превышали 6—8 °C. Однако после продолжительных мо- розов переохлажденные стены зданий и искусственные покрытия долго сохраняют очень низкие температуры. В пасмурную погоду разности могут оказаться и отрицательными. Еще более наглядно проявляется разница в температуре города и окрестностей в от- дельные дни по значениям экстремальных температур (рис. 41). Отепляющее влияние города сказывается на продолжитель- ности безморозного периода и на числе дней со снежным покро- вом. Последний весенний мороз в Тюмени, как правило, отмеча- ется раньше на 2—7 дней, осенью возобновление заморозков про- исходит на 8—16 дней позже (табл. 109), чем в окрестностях. Устойчивый снежный покров образуется в городе на 4 дня позже, чем в пригороде. Загрязненный снег в городе лучше 124
Примечание. Буквы Т, С, В характеризуют ветер: Т — тихо (0—1 м/с),С — слабый ветер (2—5 м/с), В — ветрено (^=5 м/с); буквы Я, ПЯ, П означают состояние неба по нижней облачности: Я — ясно, ПЯ — полуясно, П — пасмурно. 125
Таблица 109 Средние даты последнего и первого мороза и продолжительность безморозного периода. 1951 — 1975 гг. Пункт Тюмень Ярково Ялуторовск Исетск Дата мороза первого 22 V 19 V 29 V 24 V последнего 21 IX 12 IX 5 IX 13 IX I Продолжи- тельность без- морозного пе- риода, дни 121 115 98 111 поглощает солнечную радиацию, это способствует более быст- рому его таянию, сход снега наблюдается на несколько дней раньше, чем в пригородной зоне. Наличие в городском воздухе большого количества ядер кон- денсации способствует дополнительному образованию облач- ности и туманов, особенно в холодное время года (табл. НО). Таблица 110 Различия в облачности и атмосферных явлениях между городом и окрестностями. 1936—1965 гг. Число дней с атмосферными явлениями Станци я Общая облач- ность, баллы туманом метелью грозой градом Тюмень Ярково Разность 9,9 5,5 4,4 Тюмень Ярково Разность Тюмень Ярково Разность Тюмень Ярково Разность Тюмень Ярково Разность 2,6 1,4 1,2 -4,4 5,7 -1,3 5,0 5,0 0,0 22 18 4 Зима 22,0 22,0 0,0 Весна 1,2 1,2 0,0 Лето Осень 1,0 0,8 0,2 Год 24 24 0 6,3 6,1 0,2 3,2 3,3 -0,1 21,0 19,0 2,0 2,0 1,0 1,0 26 23 3 0,3 0,2 0,1 1,2 0,9 0,3 0,1 0,0 0,1 1,6 1,2 0,4 6,0 6,0 0,0 6,2 5,9 0,3 7,4 7,2 0,2 6,4 6,2 0,2 126
На влажность воздуха отепляющее влияние города сказыва- ется незначительно: абсолютная влажность в городе н пригороде по средним месячным значениям отличается мало, относительная влажность ниже, чем в пригороде, на 1 4 % (табл. 111). Таблица 111 Различия в режиме влажности между городом и окрестностями. 1951-1975 гг. Тюмень Ярково Разность 2,2 79 0,6 6,2 63 5,0 13,0 69 7,0 7,4 78 2,6 2,1 79 0,6 6,4 65 4,6 13,5 71 6,6 7,6 79 2,5 0,1 0 0,0 —0,2 —2 0,4 —0,5 —2 0,4 —0,2 —1 0,1 Примечание. Здесь е — парциальное давление водяного пара, гПа; f— относительная влажность, %; d — дефицит влажности, гПа. В отдельные ясные дни теплого периода влажность в городе бывает ниже, чем в пригороде, на 4 % и более, в отдельные сроки разница может превышать 10%. Естественно, что в городе меньше влажных дней (с относительной влажностью в полуден- ные часы 80 % и выше). Так, в 1968 г. в Тюмени было ПО влаж- ных дней, а в Ялуторовске и Ярково соответственно по 119 и 123 дня. Количество суховейно-засушливых дней (с относительной влажностью в один из сроков наблюдений 30 % и меньше), напротив, несколько выше: в 1970 г. в Тюмени было 38 таких дней, в Ялуторовске 4, в Ярково 20. Повышенная сухость воз- духа при его запыленности и высокой температуре является не- благоприятным фактором городского климата. 8.2. Мезо- и микроклиматическая характеристика города Своеобразие климата большого города состоит не только в от- личии его от климата окрестностей, но и в том, что он неодно- роден внутри самого района. Мезоклиматические особенности климата отдельных районов формируются в зависимости от то- пографии местности, размещения промыщленных предприятий, крупных водных объектов, зон озеленения. В свою очередь внутри каждого района климат также отличается в зависимости от характера застройки, ширины улиц, озеленения и других при- чин. Эти различия носят название микроклиматических. Мезо- и микроклиматические условия изучались нами по ре- зультатам экспериментальных наблюдений, проведенных в 1977— 1978 гг. в характерные месяцы основных сезонов (январь, апрель, июль, октябрь), ежечасно, в светлую часть суток на высотах 127
1,5 и 0,5 м. Для наблюдений было выбрано 8 пунктов в различ- ных районах города (см. «Описание точек микроклиматических наблюдений»), в том числе специализированная городская метео- станция (СГМ). Кроме того, привлекались данные наблюдений в эти же сроки опорной станции Тюмень, отдел наблюдений, рас- положенной за чертой города. Подсчитывались разности темпе- ратур А/, скоростей ветра и других элементов между точками наблюдений и опорной станцией. Описание точек микроклиматических наблюдений Точка 1. «Дом обороны» — новый район с пятиэтажной застройкой, почти не озеленен. Точка 2. Северо-западная часть города — район с деревянной одно- двухэтажной застройкой, озеленен. Точка 3. Строительный институт — набережная, вокруг пяти- и де- вятиэтажные дома, озеленение хорошее. Точка 4. Парфенове — северная часть города, левобережный район, застройка в основном одноэтажная, озеленение хорошее. Точка 5. Школа-интернат — южная часть города, застройка пяти- этажная, озеленение хорошее. Точка 6. Специализированная городская метеостанция — центр го- рода, застройка смешанная, озеленение хорошее. Точка 7. Восточный район города, застройка пятиэтажная, озелене- ние хорошее. Точка 8. Третий микрорайон — юго-восточная часть города, ново- стройка с новыми 9-этажными домами. Результаты микросъемок позволили сделать некоторые выводы. Летом в утренние часы в районе, прилегающем к реке, темпера- туры несколько более высокие, чем в районах, отделенных от реки (А/ от 0,8 до 1,2 °C). «Остров тепла» (А/ от 1,8 до 2,0 °C) форми- руется в центральной части города. Наиболее прохладным и вет- ренным оказался район с малым озеленением и высотной застрой- кой в юго-восточной части города (А/ = 0,4°C). . Днем возле реки прохладнее, разности температур по сравне- нию с опорной станцией заметно уменьшаются (А/ от —0,1 до 0,2°C). В центральной части города прогревание идет более интен- сивно (А/= 1,0°C). Более прохладно в южной и юго-восточной частях города (А/ от 0,4 до —0,5°C). Усиление ветра снова отме- чается в юго-восточной части города. Район вдоль р. Туры, восточная, юго-восточная части города к вечеру отличались повышенным температурным фоном (А/ от 1,3 до 1,5°C). В центральной части города, где днем наблюдается наибольшее прогревание, к вечеру охлаждение происходило быст- рее и сильнее, но все же там было теплее, чем на окраинах. В за- падном и северном районах также было теплее, чем в окрестно- стях (А/=1,0... 1,1 °C). Прохладно было в южной части города (А/ = 0,1 °C). Относительная влажность воздуха в городе летом в среднем ниже, чем за городом, исключая прибрежные районы, где влаж- ность нередко оказывается даже выше, чем в окрестностях, за счет испарения реки. 128
В зимнее время влияние города весьма значительно. Город является «очагом тепла», разница температур воздуха в районах с преобладанием печного отопления, промышленных предприятий по сравнению с окраинами города достигает 3 4°C. 11а окраинах города отмечается более сильный ветер. • В переходные сезоны мезо- и микроклиматические различия более сглажены, смягчающее влияние реки проявляется слабее В пасмурную погоду и при переменной облачности возможны са мыс разнообразные нарушения основных микроклиматических закономерностей. Смягчающее влияние реки на микроклимат города подтвержда- ется результатами специальных наблюдений, проведенных в тече- ние недели летом 1978 г. по профилю р. Туры. Пункты наблюдений были выбраны па различных расстояниях от уреза воды в глубь города в пределах 2 км. Наблюдения проводились ежечасно, в светлое время суток. Обобщенные результаты по температуре воздуха показали следующее (табл. 112). Левый берег Туры ха- рактеризуется более интенсивным прогреванием в утренние и днев- ные часы в сравнении с правым берегом (разница в температурах составляет от 0,3 до 0,5°C). Причиной этого является различие в характере поверхности: левый берег песчаный, поросший кустар- ником, пологий, правый же обрывистый, глинистый, покрыт травой. В течение всего дня температура воздуха у уреза воды ниже, на расстоянии 20 м от реки она повышается на 0,1—0,3 °C, на рас- Таблица 112 . Средние температуры воздуха в зависимости от удаленности от реки (по результатам микросъемок в июле 1978 г.) Пункт наблюдений Расстояние от уреза воды, м Температура воздуха, °C утро день вечер Левый берег Жилая застройка Край проезжей дороги Около уреза воды Около уреза воды Начало крутого подъема Край высокого берега Асфальт в городе Тюмень, С ГМ Тюмень, отдел наблюде- ний 200 20 19,7 19,0 19,2 21,2 20,8 20,8 Правый берег * 18,7 20,5 20 18,8 20,7 50 18,6 20,7 300 19,1 22,0 Опорные пункты 19,1 18,6 22,5 21,9 21,6 22,0 22,1 22,7 23,0 21,4 22,0 20,5 21,8 9 Заказ № 13 129
стоянии же более 200—300 м влияние реки практически не ощуща- ется: температура воздуха в городе над нагретыми асфальтирован- ными поверхностями оказывается на 1—2°C (а иногда и более) выше, чем на опорной станции, расположенной за городом. Влаж- ность воздуха в прибрежной зоне выше, чем в городе, на 2—3 %. Таким образом, в районе реки в летнее время создаются более благоприятные для человека условия, в некотором роде зона ком- форта, особенно в тихую погоду, когда свежий ветер с реки усили- вает благоприятные ощущения. Неоднородность климата города можно проследить, сравнивая даже средние температуры воздуха и скорости негра по данным метеостанций, расположенных в разных частях города (табл. 113). Таблица 113 Различие в термическом и ветровом режиме города и пригорода Станция средняя за сезон Температура воздуха, °C максимум сред- ний абсо- лютный минимум средний абсолют- ный 3 И М а Тюмень, СГМ — 12,2 —8,0 17 — 16,6 —50 Тюмень, Плеханове 5,8 —12,9 —8,8 17 -17,4 —46 Тюмень, отд. набл. 3,6 —13,2 —8,6 18 —18,1 —50 Весна Тюмень, СГМ 6,7 12,3 35 1,5 —20 Тюмень, Плеханове 5,5 6,2 11,9 12,2 34 0,8 —24 Тюмень, отд. набл. 3,8 5,9 35 0,0 —23 Лето Тюмень, СГМ 17,1 22,9 40 11,7 — 4 Тюмень, Плеханове 4,4 2,8 16,4 22,0 39 11,0 —2 Тюмень, отд. набл. 15,8 22,2 39 9,7 —4 Осень Тюмень, СГМ 10,0 21,5 30 2,0 —23 Тюмень, Плеханове 5,3 5,6 20,0 30 1,5 —26 Тюмень, отд. набл. 3,5 6,4 20,4 31 1,0 —26 Температура и ветер наиболее тесно связаны с местоположе- нием и являются основными элементами климата, определяющими самочувствие горожан. Морозы одной и той же силы хуже перено- сятся при ветрах, даже слабых, чем при безветрии. Например, если в зимний день выехать из центра в юго-восточный район го- 130
рода, подверженный воздействию ветров всех направлений, то при несущественной разнице темпера гур гам покажется значительно холоднее. На основании данных наблюдений метеостанций (в том числе и существовавших ранее), расположенных на терригорни юрода, и материалов микросъемок (16 дневных серий), проведенных в 1977—1978 гг., сделана попытка выполнить мезоклнматнчсское районирование города. Выделено три района (рис. 42). Рис. 42. Микроклиматическое районирование Тюмени. Районы: / — прибрежный; //— с наибольшими колебаниями темпе- ратуры; /// — холодный, ветреный, особенно в юго-восточной части; 1—8 — временные пункты наблюдений. I. Узкая прибрежная полоса вдоль р. Туры, испытывающая наибольшее влияние реки. В дневные часы летом температуры бо- лее низкие (А/ по сравнению с городской метеостанцией равна —2,4°C, с опорной А/ = —1,6°C). II. Центральная часть города с преобладанием плотной разно- этажной застройки, характеризуется более быстрым и сильным прогреванием в утренние и дневные часы и значительным охлаж- дением в вечерние часы (А/ в среднем от 1,0 до 1,5 °C, максималь- ная А/ превышает 2°C). III. Вся северная, восточная, южная и западная части города, наиболее холодные (А/=—0,4... —1,0°С) как в летнее, так и в зимнее время. Юго-восточная часть этого района с многоэтаж- ной застройкой, малым озеленением может быть выделена в от- 9* 131
дельный подрайон, так как она характеризуется наибольшим в го- роде усилением ветра. Распределение основных метеорологических величин — темпе- ратуры воздуха, влажности, скорости ветра имеет в различных частях Тюмени следующие особенности: Температура воздуха. Температурные различия отдельных рай- онов наиболее ярко прослеживаюгея в ясную погоду (рис. 43) и почти не проявляются при пасмурном небе. В дневные часы, когда город медленнее про!ревается и усили- вается конвективное и турбулентное перемешивание воздуха, раз- Рис. 43. Разность температуры воздуха А/ между райо- нами города и опорными пунктами в различные часы суток при ясной погоде. 1 — Дом обороны; 2 — центр города; 3 восточный район; 4 — юго-восточный район. ницы температур между городом и окрестностью уменьшаются и в полдень становятся минимальными. После захода солнца на- гретые днем здания и асфальт остывают, излучая тепло, частично возвращают его приземному слою воздуха. Температурные разли- чия между городом и окрестностью увеличиваются. В наибольшей степени прогревается воздух в центральной части города. Ветер. Влияние города на ветровой режим выражается в умень- шении скорости ветра и увеличении его порывистости, особенно па площадях. Городские улицы в зависимости от направления и раз- меров изменяют ветровой поток, усложняют его. На узких улицах и в застроенных районах, в зеленых массивах скорость ветра меньше, чем в окрестности. На улицах, ориентированных парал- лельно общему потоку воздуха, скорость ветра несколько возрас- тает. В районах с высотной застройкой, где почти нет деревьев, ветер имеет наибольшую скорость. В зависимости от характера застройки и высоты зданий тор- мозящее влияние города на ветер распространяется до различной высоты. С наветренной стороны города образуются восходящие 132
потоки воздуха, и скорость ветра увеличивается, па подветренной стороне — ветер слабее. Повышение температуры в центре города вызывает подъем теплого воздуха. На смену ему с окраин выпивается прохладный воздух, возникают местные «полевые» ветры, скорости их обычно не превышают 1—2 м/с и ощущаются только при ослаблении общециркуляционных процессов. Ветры местной циркуляции могут возникать и на небольших расстояниях между сильно нагретыми улицами и скверами, между теневой и солнечной сторонами улиц, вблизи реки и прилежащими улицами. Таким образом, скверы, парки, водоемы усиливают вен- тиляцию в городе, способствуют улучшению воздухообмена. Влажность воздуха. В теплое время года в городе она не- сколько ниже, чем в окрестностях. Это объясняется тем, что вы- падающие осадки с нагретого асфальта быстро испаряются, часть их стекает в канализационную сеть. В среднем в городе влажность ниже на 5—7 % по сравнению с пригородом. Какой-либо четкой зависимости изменения влажности по районам от времени суток, состояния облачности проследить не удалось, так как влажность в городе зависит не только от температуры воздуха, но и от мно- гих косвенных причин: степени и характера озеленения подсти- лающей поверхности, полива и т. д. В оздоровлении внешней среды важную роль играют зеленые насаждения. Оптимальных условий комфорта можно достичь ар- хитектурно-планировочными средствами совместно с озеленением. Роль зеленых насаждений в формировании микроклимата опреде- ляется их видом, количеством, размещением. Газоны и вертикальное озеленение смягчают температурные контрасты, приближают городские условия к естественным. Благо- приятное влияние на микроклимат оказывают крупные зеленые массивы площадью 5 га и более. Оно прослеживается в радиусе 100—150 м от зеленого массива. Надежную защиту от ветра соз- дают деревья. Наибольший эффект ослабления ветра возникает при насаждениях вдоль фасадов домов, теплопотери при этом могут быть сокращены на 10—15%. Под пологом взрослых деревьев с развитой кроной в жаркий летний день на 2—2,5 °C прохладнее, чем на открытом месте. Молодые же загущенные древесные на- саждения, а также плотная стена кустарников летом вместо ожи- даемого комфорта часто создают неблагоприятные условия, спо- собствуя застою прогретого воздуха. Зеленые растения уменьшают проникновение в жилые квар- талы пыли и других примесей, содержащихся в воздухе. Одно взрослое дерево за сутки задерживает примерно 1 кг пыли и по- глощает 28 м3 углекислоты, вырабатывая столько же кислорода. Один гектар зеленых насаждений очищает в год от углекислого газа, пыли, микробов, и других вредных примесей до 18—20 тыс. м3 воздуха. Кроме того, деревья поглощают примерно треть уличного шума. Радиус действия зеленых насаждений ограничен, чем ближе к жилищу они располагаются, тем большую пользу приносят. По- 133
этому желательно равномерно располагать зеленые массивы по территории города. 8.3. Агроклиматическая характеристика Тюмени и окрестностей Решающее значение в развитии растений имеют тепло, влага и их соотношения. По этим показа гелям Тюмень характеризуется уме- ренно теплым и удовлетворительно увлажненным климатом. Пробуждение природы начинается весной после окончательного схода снежного покрова, с переходом температуры воздуха через О °C. Признаком этого пробуждения является сокодвижение березы, которое в среднем отмечается в середине апреля, в ранние вёсны — в начале апреля (в 1962 г. — 7 апреля), в поздние — в конце (в 1942 г. — 27 апреля). Начало вегетации у большинства однолетних культур и возобновление вегетации у многолетних (деревьев, кустарников, цветов) совпадают с переходом темпера- туры через 5°C (средняя дата перехода 25 апреля). К этому вре- мени набухают почки на деревьях, а к началу мая клен, черемуха, береза, сирень одеваются в зеленый наряд. Активная вегетация и интенсивный рост протекают при темпе- ратуре выше 10 °C. Во второй половине мая цветет береза, тополь, черемуха, в конце мая зацветает яблоня, крыжовник, сирень. Период со средней суточной температурой выше 10 °C длится в среднем 121 день, в теплые годы может увеличиться до 167 дней, в холодные уменьшиться до 94. Сумма положительных температур выше 10 °C составляет в среднем около 1900 СС, с колебаниями в отдельные годы от 1400 до 2400 °C (табл. 114). Таблица 114 Суммы температур воздуха за период с температурами выше 10 °C различной обеспеченности. 1951 —1975 гг. Сумма темпе- ратур Обеспеченность, % Сумма тем- ператур наибольшая сред- няя наи- мень- шая 95 90 80 70 60 50 4'0 30 20 10 5 1900 1400 1550 1610 1710 1780 1850 1900 1950 2010 2090 2180 2300 2400 В большинстве лет теплом обеспечены зерновые, зернобобо- вые, технические культуры. Из огородных культур хорошо произ- растают картофель, капуста, огурцы, лук, морковь, свекла; томаты вызревают на корню только в очень теплые годы. По влагообеспеченности основных культур Тюмень относится к зоне умеренного увлажнения. Увлажненность обычно оценивают по гидротермическому коэффициенту Г. Т. Селянинова (ГТК), опре- деляемому как отношение суммы осадков за период с температу- рой выше 10 °C к сумме положительных температур за этот же 134
период, уменьшенной в 10 раз. Для Тюмени I I К равен в среднем 1,0—1,3. Один раз в 10 лет ГТК сосiавляеi 0,9, что указывает на недостаточную влагообеспеченность, одни ра < в 20 лег он может снижаться до 0,6—0,8, что означает плохую влагообеспеченность. В городских условиях естественные закономерности раснредгле- ния влаги в почве нарушаются застройкой и деятельноеiыо чело- века, поэтому увлажнение почвы в городе, как правило, бывает Рис. 44. Вероятность Р заморозков различной ин- тенсивности по декадам. Температура: / — ниже 2 °C; 2 — ниже 0 °C; 3 — ниже — 1 °C; 4 — ниже —3 °C; 5 — ниже —5 °C. недостаточным для нормального произрастания зеленых насажде- ний, в летние месяцы кустарники, деревья, цветы нуждаются в по- ливе. На поливе выращиваются также огородные и садовые куль- туры. Садоводство в Тюмени начало развиваться с 1935—1936 гг., правда, весьма медленными темпами. Был выведен ряд сибирских сортов плодовых культур. Массовая закладка садов в Тюмени и ее пригородах началась в 60-х годах. В 80-х годах особенно широко распространилось коллективное садоводство, коллективными са- дами занято более 1500 га, садоводов-любителей среди горожан насчитывается более 70 тыс. Наиболее распространенными пло- дово-ягодными культурами являются земляника, смородина, ма- лина, крыжовник, яблоня. Созревание ягод смородины и малины происходит во второй половине июля, яблок сорта Анисик омский — в конце августа, Сибирский дичок — в сентябре. После перехода температуры воздуха через 10 °C в сторону понижения 135
у деревьев начинается осеннее расцвечивание листьев, происходит постепенное угасание природы. Листопад наступает в среднем в начале октября, в отдельные годы с ранней осенью в сентябре, с поздней — в конце октября. Случаются годы, когда ягодные культуры уходят в зиму с зелеными листьями. Одним из неблагоприятных факторов климата Тюмени явля- ются поздние весенние и ранние осенние шморозки. В отдельные годы продолжительность безморозного периода может сокра- щаться почти на месяц по сравнению со средней (рис. 44). Для растений особенно опасны заморозки во время цветения, вероятность которых в городе довольно велика. Цветы плодовых повреждаются при температуре —2 °C, а молодые завязи при — 1 °C. В июне при заморозках может погибнуть высаженная рас- сада, отодвигаются сроки посадки теплолюбивых культур. Для теплолюбивых культур вредны даже положительные температуры, близкие к нулю, так как они ослабляют растения, замедляют их рост и развитие. Особенно морозоопасным считается уровень 2 см от поверхности почвы. Заморозки в этом слое бывают чаще и более интенсивны, чем на поверхности почвы и в воздухе. Вероятность повреждения цветов яблони заморозками в Тюмени составляет 10—30%. Осенью заморозки могут нанести вред ботве картофеля, огурцам, томатам. Условия перезимовки плодовых в большинстве лет складываются вполне благоприятно. Температура почвы в городе испытывает большие колебания, чем за городом в естественных условиях — летом сильнее нагре- вается, зимой более интенсивно охлаждается. Поэтому при озеле- нении необходимо учитывать не только декоративные качества деревьев, но и их приспособляемость к температурному режиму почвы в городе.
9. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОЗДУШНОГО БАССЕЙНА ГОРОДА Вопросу загрязнения воздушного бассейна уделяется в последние годы все большее внимание. Обеспечение чистоты атмосферного воздуха — задача, затрагивающая интересы всех без исключения людей. Даже небольшое, но постоянное присутствие в воздухе* вредных примесей может нанести значительный ущерб здоровью людей, архитектурным сооружениям, растительности. Наиболее интенсивное загрязнение воздуха отмечается в круп- ных городах с развитой промышленноеiыо и большим количеством транспортных средств, с многочисленным населением. Источники загрязнения атмосферного воздуха можно разделить на два вида: стационарные (трубы заводов, фабрик, индивидуальных домов) и передвижные (автотранспорт, речные суда, авиация). Среди стационарных источников наиболее интенсивно загряз- няют воздух тепловые электростанции (ТЭЦ). На ТЭЦ сжигается огромное количество топлива, и хотя процесс его сжигания контро- лируется автоматическими приборами, а большинство станций ос- нащено пылеулавливающими устройствами с высокой степенью очистки (95 % и более), количество выбрасываемых вредных ве- ществ оценивается сотнями тонн в сутки. Крупными источниками загрязнения являются котельные про- мышленных предприятий, коммунально-бытового хозяйства и дома с печным отоплением, где процессы горения топлива не регули- руются, сгорание происходит неполностью, дымовые газы с боль- шим содержанием вредных примесей выбрасываются в атмосферу. Выбросы газов осуществляются, как правило, на незначительной высоте от поверхности земли, и вредные примеси практически мало рассеиваются в пространстве, концентрируясь в приземном слое воздуха. При сжигании топлива выделяются: пыль (зола и твердые несгоревшие частички угля), окисли серы, азота, окись углерода. Крупным источником загрязнения воздуха в последнее время стал автомобильный транспорт. В выхлопных газах автомобилей обнаружено до 200 вредных веществ, среди которых преобладают окись углерода, углеводороды, окислы азота, сернистый газ, сви- нец, сажа, ацетальдегид, акролеин и альдегиды. Количественный состав примесей в выхлопных газах во многом определяется типом двигателя, его техническим состоянием, режимом работы, качест- вом топлива и т. д. Город Тюмень в последние годы превратился в крупный про- мышленный центр Западной Сибири с высокоразвитой машино- строительной, химической, легкой и пищевой отраслями промыш- ленности. Основными источниками загрязнения воздуха города являются: ТЭЦ, фанерокомбинат, заводы, дома частного сектора и автотранспорт. Наблюдения за загрязнением воздуха проводятся на пяти ста- ционарных пунктах в различных районах города. Под контроль 137
взято содержание пяти наиболее распространенных вредных ком- понентов (пыли, сернистого газа, окиси углерода, двуокиси азота и фенола). За год отбирается и анализируется около 18 тыс. проб. Попавшие в атмосферу примеси в зависимости от метеороло- гических условий в одних случаях быстро рассеиваются, в других, наоборот, скапливаются в приземном слое. Решающую роль при этом играют скорость и направление ветра. Рост концентраций примесей в жилой застройке наблюдается, если ветер дует со сто- роны источника загрязнения на жилой массив. Максимальное загрязнение при этом имеет место при так называемых «опасных» скоростях ветра. Расчетная «опасная» скорость для Тюменской ТЭЦ составляет 4 м/с, наиболее неблагоприятные направления ветра — юго-восточное и северное. Выбросы от низких источников концентрируются при слабом ветре (скоростью 0—1 м/с). Этому может способствовать также аномальное распределение температуры воздуха с высотой — тем- пературные инверсии, т. е. повышение температуры с высотой. Ин- версионные слои препятствуют рассеиванию примесей в простран- стве, способствуют их скоплению в приземном слое. Благоприятные условия для вертикального перемешивания воздуха и снижения концентраций примесей у поверхности земли создаются при плав- ном убывании температуры с высотой. Загрязнение отдельными примесями, в частности пылью, умень- шается при выпадении осадков — пыль как бы вымывается. В дни с осадками содержание пыли может снижаться на 45 % и более. Усилению концентрации загрязнений могут способствовать туманы, особенно в зимний период. Общие закономерности распределения вредных примесей во времени для Тюмени следующие. В годовом ходе содержания пыли максимум приходится на летние месяцы. Концентрация пыли ле- том на 55 % выше, чем зимой, на 30 % выше, чем осенью, на 15 % выше, чем весной. Это связано с тем, что летом и весной большое количество пыли почвенного происхождения попадает в атмо- сферный воздух, особенно при движении автотранспорта. Концентрации сернистого газа, окиси углерода, двуокиси азота и фенола имеют противоположный годовой ход, с четко выражен- ным максимумом в осенние и зимние месяцы. Концентрация сер- нистого газа зимой на 6 % выше, чем весной, и на 14 % выше, чем летом. Осенью она больше, чем летом и весной, соответственно на 21 и 13%. Это связано с увеличением количества сжигаемого топлива в холодное время года. Концентрации окиси углерода в теплый период снижаются за счет улучшения условий для рас- сеивания при повышенном турбулентном обмене. Проблеме чистоты атмосферного воздуха в Тюмени уделяется серьезное внимание. Ряд источников загрязнения оснащен пыле- газоулавливающими устройствами, сокращается число мелких котельных, увеличивается количество транспортных единиц, рабо- тающих на электротяге, намечается строительство объездных до- рог. Большие работы проводятся по озеленению города. 138
10. БИОКЛИМАТИЧЕСКЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГОРОДА В настоящее время для биоклиматической характеристики широко используются методы и приемы комплексной климатологии, ра » работанные Е. Е. Федоровым и Л. А. Чубуковым Выдел яки гм 16 классов погоды, из которых восемь входят в группу безмороз- ной погоды, два — в группу погоды с переходом температуры воз духа через 0°С и шесть — в группу морозной погоды (рис. 45, 46). Каждый класс морозной погоды, за исключением X класса, под- разделяется на погоду «с ветром» и «без ветра», так как при отри- цательных температурах воздуха ветер сильно ухудшает тепловые ощущения человека. Охлаждающее действие ветра при увеличении скорости па 1 м/с, по И. А. Арнольди |3], соответствует пониже- нию температуры воздуха на 2 °C. В характеристике биоклимата Тюмени широко использованы данные Ю. Н. Шваревой [(29, 30]. Для анализа повторяемости классов погоды по сезонам года привлекались материалы, опубли- кованные в работе [19]. Повторяемости классов погоды за ано- мальные годы, ряд коэффициентов, более подробно характеризую- щих сезоны года, а также продолжительность периодов с благо- приятными и неблагоприятными условиями погоды рассчитаны автором. Анализ графика структуры климата в погодах (рис. 47) пока- зывает, что в Тюмени в зимний сезон наибольшую повторяемость (44 дня) имеет значительно морозная погода. Суровость погоды усиливается тем, что в двух третях случаев ей сопутствует ветер. Коэффициент ночной морозности составляет 0,98, т. е. мороз бывает почти каждую ночь. Повторяемость погод с оттепелью не- значительна (в декабре и январе — по одному дню). Коэффициент круглосуточной морозности равен 0,91. Повторяемость погод повышенной морозности (XIII, XIV, и XV классы) небольшая (16 дней), поэтому коэффициент суровой морозности составляет 0,15 (в два раза ниже, чем в Омске). В от- дельные годы условия погоды могут заметно отличаться от сред- них многолетних. Например, в аномально холодную зиму 1968-69 г. коэффициент суровой морозности составил 0,4. Особенно холодным был январь, когда крайне морозная погода отмечалась в течение 13 дней, из них половина была с ветром. По расчетам В. А. Белинского, любезно предоставленным нам, в Тюмени в декабре и январе отмечаются биологические сумерки, т. е. даже в полдень отсутствует поступление прямой ультрафиоле- товой радиации. Значения рассеянной ультрафиолетовой радиации в это время также невелики (около 50 мВт/м2 в полдень). Кроме того, за счет загрязнения воздуха и плохого пропускания ультра- фиолетовой радиации оконными стеклами в квартирах почти всю зиму отмечается биологическая тьма. Так как жители города зимой большую часть своего времени проводят в закрытых помещениях, у них наблюдается солнечное голодание. 139
На общее самочувствие человека большое влияние оказывает характер режима погоды [4]. По частоте контрастной изменчивости / // /// /И И и/ VII XVI Рис. 45. Классы погоды теплого времени года. I — солнечная очень жаркая и очень сухая — суховейно-за- сушливая (КРЖ — крайне жестокая; Ж — жестокая; ИН — интенсивная; СР — среднеинтенсивная; СЛ— слабоинтенсив- ная); II— солнечная жаркая и сухая — умереннно засушли- вая; III— малооблачная, умеренно влажная и влажная; IV — днем облачная; V — ночью облачная (заштриховано — с осад- ками); V/— пасмурная; (/// — дождливая; XVI — влажно- тропическая. погоды * различают следующие режимы: очень устойчивый (измен* чивость менее 25%), устойчивый (25—34 %), изменчивый (35— 50 % ) и сильно изменчивый (более 50 % ). * Контрастной изменчивостью погоды считается такая изменчивость, кото- рая приводит к существенным изменениям физиологических функций организма. 140
В Тюмени в январе наблюдается иамгнчиныи поголпый режим, ему соответствуют значительные' междусутчныг колебания многих метеорологических величин. По данным К II би ревой |1 1|. в ян- варе междусуточная амплитуда атмосферного давления гое гав- ляет 6,0 гПа. Повторяемость резких изменений гемнера iуры воз- духа (более ±6,0°С) равна 20 % [29]. Изменчивость режима погоды у больных и пожилых людей вызывает ухудшение само- чувствия. В * * * Номер класса погоды VIII IX X XI XII хш XIV XV Класс погоды А Погода с перехо- 0o!feffl^1Pepam(lr,b' Слабо морозная Умеренно морозная Значи- тельно морозная Сильно морозна» i Жесток морозна о Крайне я морозна» 05л. день (6-10) Нен. день (0-5) tcym + ми -0,0... -2,Н -2,5... -Z2.4 -12,5... -22// -22,5... - 32// -32,5.. -Н2з . ниже '/ - 42.5 £ макс *ь •мм — t мин —— — —— «—м Без ветра / У1 z "y"7il" 11 11 1 1 1 1 1 ^2/ С ветром 1111111 III 1 III1! Рис. 46. Классы погоды холодного времени года. В зимний сезон повторяемость благоприятной погоды (главным образом, X и XI классов) составляет 44 %. Эта погода хорошо переносится всеми жителями города. Относительно благоприятная погода (в основном XII класс) имеет повторяемость 38 %. Здо- ровые люди эту погоду переносят тоже хорошо, занимаются зим- ними видами спорта. Но у больных наблюдается ухудшение само- чувствия (головные боли, одышка и т. д.). Неблагоприятная погода, к которой относится погода с повышенной морозностью, имеет вероятность 18 %. Здоровые люди эту погоду переносят удовлетво- рительно, а у больных возможны осложнения. Весна в Тюмени ясная и ветреная. Как видно из табл. 115,. в начале весны наибольшую вероятность имеет погода с переходом температуры воздуха через 0°С. Погода с ясным днем (IX класс) формируется в два раза чаще, чем с облачным (VIII класс). Начиная со второй половины марта радиационный баланс становится положительным, поэтому коэф- фициенты ночной и круглосуточной морозности уменьшаются до 0,4. Погода с повышенной морозностью, как правило, не отмечается. В группе безморозной погоды наибольшую повторяемость (8 дней в апреле) имеет малооблачная погода (III класс). Умерен- ные температуры, сравнительно высокая относительная влажность, 141
обилие света (продолжительность солнечного сияния при этой погоде составляет—12 ч) создают комфортные теплоощущения у людей. Весной резко увеличивается поступление ультрафиолетовой ра- диации. В апреле полуденные значения суммарной ультрафиолето- вой радиации составляют около 700 мВт/м2 Вклад прямой ультра- фиолетовой радиации в суммарную равен 10 %. Уже в мае суммар- /X X X/ Л// X/// X/V Х7 XVI Рис. 47. Структура климата в Тюмени. Безморозная погода: / -суховейно-засушливая (?сут>22°С, гсут<40 %); II — умеренно засушливая Цсут>22 °C, гсут = 40. . . 60 %); /// — малооблачная; IV — днем облачная; V — ночью облачная (зачернено — с осадками); VI — пасмурная; V//— дождливая. Морозная погода: VIII и IX —с переходом температуры через 0 °C {VIII— днем облачная, IX — днем ясная); X и XI — слабо и умеренно морозная (X/ — с /сут= —0,0. . . —12,4 °C); XII — значительно морозная Йсут = —12,5. . . ...—22,4 °C); XIII — сильно морозная (/сут=—22,5. .. —32,4 °C); XIV — же- стоко морозная (Гсут= —32,5. . . —42,4 °C); XV— крайне морозная Псут ниже —42,5 °C) без ветра; XVI — то же с ветром. ная эритемная радиация области Б в полдень выше пороговой (80 мэр/ч), и возможно проведение гелиотерапии. Однако режим Таблица 115 % Повторяемость групп местной погоды в Тюмени (%) Месяц Безморозная погода VIII —IX классы погоды Морозная погода Март Апрель Май 2 47 84 30 49 16 68 142
погоды весной, так же как и .зимой, малоусloii’iiiB. Но гак как весной межширотные температурные контрас гы уменьшены, умень- шаются и междусуточные колебания мс1еороло1 нческнх величин. Например, наибольшую повторяемость в апреле нмеи ме.кдусуточ- ная изменчивость температуры воздуха, равная *0,0 2,()’(,, на против, резкая (более ±6,0°С) изменчивость hmcci нанменыную вероятность (табл. 9 приложения). Весной увеличивается повторяемость (до 70%) благоприятной погоды, главным образом с ясным днем. Повторяемость относи тельно благоприятной погоды небольшая (12%). Неблагоприяг ная погода, к которой относятся дождливая погода (VII класс) и погода с облачным днем (VIII класс), имеет повторяемость 18 %. Летом в Тюмени нанбол ыпую нов торяемос i ь (45 дней за сезон) имеет малооблачная погода (I, II, 111 и V классы) с большой про- должительностью солнечного сияния (в среднем 12 ч). При такой погоде наблюдается правильный суточный ход всех метеорологиче- ских величин, что положительно сказывается на здоровье и само- чувствии людей. Наиболее благоприятные и комфортные условия имеет III класс погоды (повторяемость 22 дня за сезон) и V класс (повторяемость 9 дней). Вероятность формирования суховейно- засушливой погоды в Тюмени очень небольшая, коэффициент суро- вой атмосферной засушливости равен 0,01. Более часто форми- руется умеренно засушливая погода (14 дней за сезон), коэффи- циент которой составляет 0,16. Менее благоприятна летом погода с осадками, повторяемость которых составляет 29 дней. Коэффициент пасмурности за летний сезон в Тюмени равен 0,30. Формирование погоды с осадками в ос- новном связано с прохождением циклонов и атмосферных фронтов и сопровождается резкими изменениями атмосферного давления, температуры и влажности воздуха, усилением ветра и т. д. Все это является вредно действующими факторами и может вызвать обострение некоторых заболеваний. По сравнению с малооблачной погодой при погоде с осадками в два раза уменьшается продолжи- тельность солнечного сияния. В июле наблюдаются наибольшие полуденные значения сум- марной ультрафиолетовой радиации (около 1400 мВт/м2). Вклад прямой ультрафиолетовой радиации в суммарную составляет 33 %. В течение всех летних месяцев возможно проведение гелиотерапии. Для получения пороговой эритемной дозы в июне и июле при яс- ном небе в 10 ч утра длительность облучения равна 25—30 мин, в полдень — 20—22 мин [,6]. Контрастная изменчивость погоды летом по сравнению с весной несколько уменьшается, но благодаря оживленной циклонцческой деятельности все же превышает 35 %, что характеризует режим погоды как изменчивый. При этом из-за незначительных межши- ротных температурных различий междусуточная изменчивость отдельных метеорологических величин небольшая, что является благоприятной чертой биоклимата. Например, междусуточная из- менчивость атмосферного давления равна 3,0 гПа [13]. Повторяе- 143
мость градации междусуточной изменчивости температуры воз- духа ±0,0—2,0 °C составляет 60 %. За летний сезон отмечается наибольшая в году повторяемость благоприятной, главным образом малооблачной погоды (72%), вероятность относительно благоприятной (пасмурной) погоды 11 %, а неблагоприятной 17 %. По классификации В. И. Русанова [24], Тюмень летом входит в район, для которого характерна умеренно холодная, сухая, изменчивая (максимальная изменчивость равна 30%) погода с биологически активной солнечной радиацией в те- чение четырех месяцев. В отдельные годы уже в конце августа наблюдаются переходы температуры воздуха через 0°С. В сентябре они отмечаются еже- годно (табл. 116). Наиболее наглядно характеризует осенний сезон октябрь. Погода с переходом температуры воздуха через 0 °C счи- тается погодой с заморозками. Коэффициент ночной морозности осенью составляет 0,54, а круглосуточный 0,07. В группе безмороз- ной погоды наибольшая повторяемость (16 дней за сезон) отме- чается для малооблачной погоды. В группе морозной погоды пре- обладает умеренно морозная (XI класс). Таблица 116 Повторяемость групп местной погоды в Тюмени (%) Месяц Безморозная погода VIII—IX классы погоды Морозная погода Сентябрь Октябрь Ноябрь 91 44 9 44 24 12 67 В течение всей осени наблюдается изменчивый режим погоды. Междусуточная изменчивость температуры воздуха небольшая: наибольшую повторяемость (53%) имеет градация ± 0,0—2,0 °C. Поступление суммарной ультрафиолетовой радиации в октябре составляет около 300 мВт/м2, вклад прямой ультрафиолетовой радиации в суммарную всего 20 %. Уже в сентябре суммарная эритемная радиация области Б в полдень ниже пороговой, а в октябре ее значения опускаются до 25 мэр/м2. Осенью повторяемость благоприятной погоды составляет 62 %. Это преимущественно малооблачная и умеренно морозная погода. Повторяемость относительно благоприятной погоды равна 13 % (главным образом, пасмурной), а неблагоприятной 25 %. Таким образом, в Тюмени в течение года чаще всего (62 % ) наблюдается благоприятная для здоровья и самочувствия чело- века погода (классы II, III, IV, V, IX, X и XI). Наибольшая ее повторяемость (72 % ) отмечается летом, наименьшая (44 % ) — зимой. Повторяемость относительно благоприятной (классы VI 144
и XII) и неблагоприятной (классы I, VII, VIII, XIII, XIV и XV) одинакова (19%). Максимум повторяемое гн oiuoi и i< 11.110 благо приятной погоды (38%) отмечается зимой, минимум (II %) ле том. Неблагоприятная погода более всроян1.| ( ’•»%) осенью, реже (17 % ) случается летом. В целом за год наибольшую вероятность формирования имеет группа безморозной погоды (175 дней), наименьшая нероячnoriь у группы погоды с переходом температуры воздуха через 0 ( (56 дней). В остальные 134 дня формируется группа морозной погоды. Ю Заказ № 13
11. ИЗМЕНЕНИЯ И КОЛЕБАНИЯ КЛИМАТА Как и все в природе, климат не является чем то постоянным. На протяжении всего существования Земли он испытывал значи- тельные изменения и периодические колебания, эпохи оледенения сменялись межледниковыми периодами, происходили и более крат- ковременные изменения климата. Понятия «изменение» и «колебание» климата неидентичны. Об изменении климата можно говорить в том случае, когда отклоне- ния от средних многолетних значений носят закономерный харак- тер, т. е. когда метеорологические величины постоянно увеличива- ются или уменьшаются в течение длительного ряда лет. Частный случай изменения климата — его колебания, т. е. постепенные и плавные отклонения характеристик от определенного среднего уровня. Причины изменений и колебаний климата весьма многообразны и сложны. По данным фактических наблюдений за погодой, кото- рые были начаты в XVIII в. и получили массовое развитие, во вто- рой половине XIX в., можно судить о колебаниях климата лишь в современную эпоху. Климаты же более ранних периодов из- учаются по летописным источникам, археологическим раскопкам и другим косвенным данным. Для анализа колебаний климата Тюмени использованы мате- риалы за весь имеющийся почти 100-летний период наблюдений. Рассмотрены основные метеорологические величины — темпера- тура воздуха (с 1885 г.), осадки (с 1903 г.), давление воздуха (с 1885 г. с перерывами). Погода по годам очень изменчива, колебания ее характеристик велики и, на первый взгляд, не подчиняются никаким закономер- ностям, проследить изменения по данным отдельных лет весьма трудно. Поэтому для исследования изменений и колебаний климата использован метод скользящего осреднения. Средние значения эле- мента подсчитываются за десятилетние промежутки времени с по- следовательным сдвигом на один год (1885—1894, 1886—1895, 1887—1896 гг. и т. д.). Рассчитанные таким образом средние нано- сятся на график, который дает возможность наглядно проследить изменение метеорологической величины во времени. Горизонталь- ная линия на графике соответствует среднему многолетнему зна- чению. Средние температуры в Тюмени как за год, так и за от- дельные периоды и месяцы не остаются неизменными, они колеб- лются около какого-то определенного уровня (рис. 48). В почти вековом ходе средней годовой температуры воздуха не проявляется четкой тенденции ни к ее повышению, ни к пони- жению. Выделяются относительно теплые и холодные периоды различной продолжительности. Начиная с 1889—1898 гг. отме- чается повышение температуры. Значения, превышающие средние многолетние, температура имела в период с десятилетия 1897— 1906 гг. до десятилетия 1936—1945 гг. Самыми теплыми оказались 146 ' ' •
1930—1939 и 1931 1940 i г., средние гемпсра i уры cocibbiuiii 1,6’С (на 0,5 °C выше средней). Самая высокая средняя годовая темпера- тура (3,0°C) отмечена в 1936 г. Водна похолодания приходи|ся па периоде 1936—1945 гг. до 1955 1961 и. бнем после небольшого t°c Рис. 48. Средние месячные температуры воздуха (скользящие десятилетия). 1 — за год; 2 — за холодный период; 3 — за теплый период. повышения температуры с 1955—1964 по 1959—1968 гг. вновь про- изошло ее некоторое снижение. Начиная с 1964—1972 гг. намети- лась тенденция к росту температуры. Ход средних температур холодного периода (ноябрь—март) довольно точно повторяет ход средних годовых значений, но от- клонения от среднего уровня могут быть гораздо большими, до 1>4 —1,5°С. В теплый период (апрель—октябрь) колебания темпе- 10* 147
ратур более сглажены, наибольшие отклонения не превышают 0,5—0,6 °C. Угадывается слабая тенденция к некоторому снижению температуры. В ходе средних месячных температур для большинства меся- цев не проявляется какой-либо определен пой тенденции. Незна- Рис. 49. Среднее количество осадков (скользящие десятилетия). 1 — за год; 2 — за теплый период; 3 — за холодный пе- риод. чительное постепенное повышение температуры отмечается лишь в апреле, понижение — в августе и сентябре. В отдельные, даже соседние месяцы ход температур может быть противоположным (например, в январе и феврале). В зимние месяцы колебания температур по десятилетиям и годам заметно больше, чем в лет- ние. Ход осадков рассмотрен по скользящим суммам за год, за хо- лодный и теплый периоды (рис. 49). В годовых суммах циклические колебания выражены довольно отчетливо: периоды с недобором и избытком осадков (в сравнении с средним значением) чередуются с интервалами в 9—11 лет. Просматривается общая слабая тен- денция к увеличению годовых сумм осадков на протяжении всего 148
рассматриваемого периода. Годовое колене i но оглдкоц у<* 1011411110 возрастает с десятилетия 1919 1958 и /1.0 насhhiiih i о пргмгпп Наиболее увлажненным оказалось ней i и. к i не 191'1 Гг’8 н осадки превысили норму на 80 мм. Скользящие средние суммы осадков i сплою iicpiini.i uoirio ряют ход годовых сумм, так как доля осадков теплою mpnoi.i в годовой сумме гораздо больше, чем осадков холодною пгрнола. Общее повышение увлажнения в теплый период выражено оо не четко, чем для годовых сумм, начиная с 1918 1927 гг. Ниже сре i пего уровня суммы осадков опускались незначительно в период с 1947—1956 по 1956—1965 гг. f р гПа Рис. 50. Среднее давление воздуха (скользящие десятилетия). Колебания количества зимних осадков не всегда синхронны с колебаниями годовых сумм. К примеру, в период с 1938—1947 по 1942—1951 гг. пик сумм годовых осадков совпадает с их мини- мальным количеством в холодный период. Циклы колебаний осад- ков холодного периода имеют различную продолжительность, вы- явить какую-либо определенную тенденцию в их ходе не представ- ляется возможным. Сравнение хода температуры воздуха и сумм атмосферных осадков по скользящим десятилетиям показывает, что периодам потепления, как правило, соответствуют периоды пониженных ко- личеств осадков, а периодам похолодания — увеличение их в теплый период и в сумме за год. Причина этого — усиление циклонической деятельности во влажные годы, что в основном подтверждается и изменением давления по десятилетиям (рис. 50). Интересен вопрос о влиянии на климат человека. Если еще в недалеком прошлом энергия, связанная с производственной деятельностью человека, считалась ничтожно малой в сравнении с энергией процессов, происходящих в атмосфере, то в последние десятилетня ученые пришли к выводу, что антропогенные факторы, 149
вносящие в природу изменения в результате человеческой деятель- ности, могут вызвать вполне ощутимые изменения климатических элементов. Рис. 51. Средние разности темпе- ратур воздуха Тюмень—Ярково (скользящие десятилетия). 1 — за год; 2 — за теплый период: 3 — за холодный период. Рис. 52. Средние разности сумм осад- ков Тюмень—Ярково (скользящие де- сятилетия). 1 — за год; 2— за теплый период; 3 — за холодный период. Воздействие хозяйственной деятельности человека на климат весьма разнообразно. Уничтожение лесов и строительство водое- мов, бурный рост городов, сосредоточение в них населения и про- мышленности (так называемая урбанизация), прогресс наземного и воздушного транспорта — все это приводит к существенным изменениям подстилающей поверхности, состава атмосферного воз- духа и др. По данным М. И. Будыко [9], на -10—15% увеличи- лось содержание углекислого газа, который оказывает отепляю- щее влияние на Землю, так как полностью пропускает коротко- волновую солнечную радиацию и задерживает длинноволновое тепловое излучение. Возрастает аэрозольное загрязнение, т. е. 150
содержание мельчайшей ныли, задержинающгн пригок солнечной радиации. Дополнительны й ширен происходиi ш счет промыт.ни лого тепла. Сравнение температур в Тюмени и окргс i hoi 1 их (Чрконо ) iiok.i зывает, что город теплее в среднем за год па 0,1 < Ра инны ил складывается в основном за счет зимних месяце и, и < ре ним ы холодный период разность составляет 0,9°С. 13 отдельные месяцы и особенно в отдельные дни разность температур город ирто род может иметь гораздо большие значения. Болес чем на .Т'С теплее пригорода город оказался по средним январским темпера- турам в 1939 г., на 2°C- в нюне 1975 г. н т. д. Средине суточные температуры в отдельные дни лих месяцев в Тюмени были выше, чем в Ярково, на 5—6°C, максимальные на 8—К)°C. В ходе скользящих средних разностей температур проявляется тенденция к потеплению города в сравнении с пригородом начиная с десятилетия 1946—1955 гг. как в среднем за год, так и в отдель- ности в холодный п теплый периоды (рис. 51). Примерно с этого же времени видно увеличение разностей по суммам осадков (рис. 52). Одна из причин увеличения сумм осадков в городе — повышенная загрязненность воздуха в нем, создающая благопри- ятные условия для конденсации водяных паров и облакообразо- вания. Таким образом, изучение колебаний климата Тюмени в XX веке подтверждает отмеченную в работах [1, 17] тенденцию к постепен- ному небольшому увеличению количества выпадающих осадков в Западной Сибири. Потепления климата не прослеживается. Повышение температуры проявляется в последние годы лишь в сравнении с пригородными районами.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ Город Тюмень располагается в умеренном шпротном поясе, в цен- тре Евроазиатского материка, вдали от океанов и морей. Влияние Атлантики проявляется слабо. Погода отличается большой не- устойчивостью из-за частых штоков холодного воздуха из Арк- тики и теплого сухого из Казахеiniia В отличие от других впутри- континсптальпых районов циклонические формы циркуляции здесь преобладают над антициклональными, особенно весной. Климат Тюмени и ее окрестностей типично континентальный, характеризуется суровой длительной снежной зимой, теплым, про- должительным летом, короткими переходными сезонами — весной с частыми волнами холода и осенью с возвратами тепла. Средняя годовая температура воздуха 0,3°C, средняя темпера- тура самого холодного в году месяца (января)—17,8°C, самого теплого (июля) 17,2°C. Амплитуда абсолютных температур со- ставляет 90 °C: от абсолютного минимума —50°C до абсолютного максимума 40°C. Устойчивые зимние морозы обусловливаются влиянием сибирского антициклона, Оттепели крайне редки и кратковременны. Температурный режим отличается большой из- менчивостью от года к году, от месяца к месяцу, от дня к дню, а иногда и в течение суток. Годовая сумма осадков 457 мм, 75 % этого количества приходится па теплый период (с апреля по ок- тябрь) и лишь 25 %— на холодный (с ноября по март). Колеба- ния количества осадков по годам, особенно в теплые месяцы, ве- лики. Летом преобладают осадки ливневого характера, зимой — обложные и моросящие. Устойчивый снежный покров образуется в конце октября, раз- рушается— впервой декаде апреля. Наибольшая высота снега к концу марта достигает на открытых участках 30 см. В малоснеж- ные зимы почва может промерзать до глубины 170—180 см. Характерны слабые ветры скоростью 2—4 м/с, однако воз- можны и штормы, шквалы, вихри. Усиление ветра зимой является причиной частых метелей (в среднем за год бывает 30 дней с ме- телью, 32 дня с поземком). Преобладающим направлением ветра является юго-западное во все сезоны, кроме лета, когда чаще дру- гих повторяются северо-западные ветры. Положительной чертой климата Тюмени является обилие сол- нечной радиации, обусловленное длинными летними днями и ма- лой пасмурностью. Продолжительность солнечного сияния, превы- шающая 2000 ч в год, и значительные суммы температур за веге- тационный период (1800— 1900°С) возмещают краткость безмороз- ного периода и создают широкие возможности для озеленения города, создания парков, скверов, приусадебных насаждений. Биоклимат Тюмени характеризуется в зимний период как суро- вый, наибольшую повторяемость имеет значительно морозная по- года, суровость которой усиливается за счет ветра. Летом харак- терна благоприятная, умеренно теплая и сухая погода с обилием 152
биологически активной солнечной радиации. В переходные сезоны преобладает изменчивая погода. Влияние города на климат проявляется в уменьшении прозрач- ности и чистоты воздуха, в повышении его температуры в срав- нении с окрестностями и пригородными районами. Смягчающее влияние па микроклимат прибрежных районов оказывает р. Гура, где формируется наиболее комфортные зоны города. Изучение колебаний климата Тюмени по данным имеющихся непрерывных наблюдений показывает слабо выраженную тенден- цию к увеличению в XX в. количества атмосферных осадков. В ходе температуры воздуха никакой определенной тенденции не прослеживается.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Абрамович Д. И., Ко л о де й Н. С., Унт Л. 3. Динамика климата За- падной Сибири за последние 100 150 лет В кн.: Материалы геогр. секции межвузовской научной конференции. Омск, 1967, с. 10—49. 2. Агроклиматические ресурсы Тюменской области.— Л.: Гидрометеоиздат, 1971.—151 с. 3. Арнольди И. А. Гигиенические вопросы акклиматизации населения на Крайнем Севере.— В кн.: Гигиенические вопросы акклиматизации населения на Крайнем Севере. М., 1961, с. 7—23. 4. Байбакова Е. М. и др. Изменчивость погоды и ее оценка при медицин- ской характеристике климата/Е. М. Байбакова, И. В. Бутьева, Е. М. Ильи- чева, Г. А. Невраев.— Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физ- культуры, 1966, № 2, с. 145—148. 5. Бартенева О. Д., П о л я к о в а Е. А., Русин Н. П. Режим естествен- ной освещенности на территории СССР.— Л.: Гидрометеоиздат, 1971.— 238 с. 6. Б е л и н с к и й В. А. Ультрафиолетовая радиация солнца и неба — важный элемент географической среды.— В кн.: Вопросы географии. Климат и чело- век. № 89. М., Мысль, 1972, с. 17—28. 7. Б ер л ян д М. Е. Об опасных условиях загрязнения атмосферы промыш- ленными выбросами.— Труды ГГО, 1966, вып. 185, с. 37—42. 8. Будыко М. И. Изменения климата.— Л.: Гидрометеоиздат, 1974.— 280 с. 9. Б уды ко М. И. Климат и жизнь.— Л.: Гидрометеоиздат, 1972.— 472 с. 10. Вильчко Я., Гамбаров А., Рощевский П. 375 лет Тюмени.— Тюмень: Кн. изд.» 1961.— 51 с. И. Государственный водный кадастр. Основные гидрологические характеристики (за 1971—1975 гг. и весь период наблюдений). Средний Урал и Приуралье. Т. 11, вып. 2.— Л.: Гидрометеоиздат, 1980.— 278 с. 12. Григорьев А. А., Будыко М. И. Классификация климатов СССР.— Изв. А. Н. СССР. Сер. геогр., 1959, № 3, с. 15—26. 13. Зав арин а М. В. Строительная климатология.— Л.: Гидрометеоиздат, 1976.—312 с. 14. Зверева Е. П. Междусуточная изменчивость давления, температуры и ветра над СССР.— Труды НИИАК, 1964, вып. 22, с. 82. 15. Климат города Горького/Под ред. Т. В. Покровской.— Л.: Гидрометеоиз- дат, 1969.— 224 с. 16. Климат Москвы/Под ред. А. А. Дмитриева, Н. П. Бессонова.— Л.: Гидро- метеоиздат, 1969.— 324 с. 17. Климат Омска/Под ред. Ц. А. Швер.—Л.: Гидрометеоиздат, 1980.—245 с. 18. Логинов К. Г., Б а б и ч е н к о В. Н., К у л а к о в с к а я М. Ю. Опасные явления погоды на Украине.— Л.: Гидрометеоиздат, 1972.— 235 с. 19. Материалы метеорологических исследований. Исследования структур климата в погодах. Циркуляция атмосферы и климат.— М., 1976.— 155 с. 20. Михель В. М., Руднева А. В., Л и по века я В. И. Переносы снега при метелях и снегопады на территории СССР.— Л.: Гидрометеоиздат, 1969.—203 с. 21. Орлова В. В. Климат СССР. Вып. 4. Западная Сибирь —Л.: Гидроме- теоиздат, 1962.— 360 с. 22. Опасные явления погоды на территории Сибири и Урала/Под ред. С. Д. Ко- шинского.— Л.: Гидрометеоиздат, 1979.— 383 с. 23. П и в о в а р о в а 3. И. Характеристика радиационного режима на террито- рии СССР применительно к запросам строительства.— Труды ГГО, 1973, вып. 321.— 128 с. 24. Р у с а н о в В. И. Методика оценки погоды момента для медицинских целей.— В кн.: Вопросы географии. Климат и человек. № 89. М., Мысль, 1972, с. 55—63. 25. СНиП 11-А. 6-72. Строительная климатология и геофизика.— М.: Стройиз- дат, 1973.— 319 с. 154
26. Справочник по климату СССР. Вып. 17, ч. I -5.— Л.: Гидрометеоиздат, 1965—1969. 27. Тюмень. Справочник—путеводитель Среднеуральское кп изд., 1974. 142 с. 28. Ч у б у к о в Л. А. Современные вопросы комплексной климатологии, В кн.: Проблемы комплексной климатологии. М„ 1977, с, 3 7. 29. Ш в а р е в а Ю. Н. Климат Западно-Сибирской равнины в погодах М.: Наука, 1976.— 115 с. 30. Шварева Ю. Н. Радиационные характеристики и основные нпюиомгр пости распределения погоды на территории СССР,- В кп.: Вопросы icoipa фии. Климат и человек. № 89. М., Мысль, 1972, с. 29—46. 31. Ш вер Ц. А. Атмосферные осадки па территории СССР. Л.: Гидромг теоиздат, 1976.— 302 с.
ПРИЛОЖЕНИЕ ТАБЛИЦЫ КЛИМАТИЧЕСКИХ ДАННЫХ РАДИАЦИОННЫЙ РЕЖИМ Таблица 1 Интенсивность суммарной солнечной радиации (кВт/м2) в различные часы суток Пункт • Год Срок, ч мин I II III IV V VI VII VIII IX XI XII Тюмень, город 1979—1980 Свердловск Омск 1953—1963 1953—1963 6 30 9 30 12 30 15 30 18 30 6 30 9 30 12 30 15 30 18 30 6 30 9 30 12 30 15 30 18 30 0,03 0,08 0,13 0,21 0,01 0,06 0,06 0,16 0,13 0,27 0,01 0,10 0,07 0,17 0,03 0,17 0,31 0,11 0,02 0,23 0,32 0,14 0,00 0,02 0,32 0,45 0,22 0,00 0,01 0,34 0,48 0,25 0,00 0,08 0,34 0,42 0,24 0,03 0,13 0,46 0,56 0,33 0,03 0,13 0,50 0,57 0,36 0,03 0,17 0,43 0,50 0,29 0,05 0,22 0,52 0,54 0,38 0,08 0,22 0,55 0,63 0,42 0,09 0,24 0,47 0,57 0,47 0,13 0,26 0,56 0,60 0,43 0,14 0,27 0,61 0,62 0,45 0,14 0,17 0,39 0,49 0,38 0,10 0,23 0,52 0,56 0,42 0,13 0,22 0,54 0,59 0,43 0,12 0,10 0,31 0,36 0,24 0,04 0,15 0,43 0,47 0,32 0,06 0,15 0,47 0,54 0,34 0,06 0,03 0,22 0,31 0,16 0,01 0,06 0,30 0,34 0,18 0,00 0,06 0,35 0,39 0,22 0,00 0,01 0,14 0,15 0,05 0,00 0,17 0,22 0,06 0,01 0,20 0,24 0,08 0,07 0,12 0,01 0,09 0,14 0,01 0,10 0,16 0,01 0,02 0,06 0,03 0,10 0,00 0,06 0,13 0,00 Таблица 2 Средние месячные и годовые суммы (МДж/м2) солнечной радиации и среднее альбедо (%) Характе- ристика I • II III IV V VI VII VIII IX • * XI XII Год Тюмень, город. 1979—1980 гг. S S' D Q Як Q-Rk в Лк 104,08 16,76 33,52 50,28 25,14 25,14 —29,33 45 117,32 33,52 67,04 100,56 50,28 50,28 —12,57 56 230,45 92,18 121,51 213,69 92,18 121,51 33,52 43 339,39 184,36 196,93 381,29 75,42 305,87 16,76 20 339,39 226,26 196,93 423,19 71,23 351,96 234,64 17 493,02 268,21 238,83 507,04 58,66 448,38 292,74 16 456,71 259,78 247,21 506,99 81,12 425,87 284,92 16 263,97 150,84 163,41 314,25 50,28 263,97 217,88 16 217,88 104,75 121,51 226,26 38,46 187,80 108,94 17 67,04 41,90 83,80 125,70 , 35,20 90,50 12,57 28 75,42 12,57 46,09 58,66 20,53 38,13 —20,95 35 67,04 8,38 25,14 33,52 12,57 20,95 —16,76 49 2771,71 1399,51 1541,92 2941,43 611,07 2330.36 1122.36 21 Высокая Дубрава. 1940—1963 гг. S' D Q RK Q - RK Лк 104,75 16,76 50,28 67,04 50,28 16,76 -41,90 76 217,88 58,66 96,37 155,03 117,32 37,71 —33,52 75 360,34 142,46 188,55 331,01 230,45 100,56 0,0 70 444,14 222,07 230,45 452,52 129,89 322,63 192,74 29 548,89 310,06 268,16 578,22 96,37 481,85 310,06 17 599,17 351,96 280,73 632,69 113,13 519,56 339,39 18 553,08 318,44 276,54 594,98 108,94 486,04 314,25 18 460,90 243,02 234,64 477,66 83,80 393,86 238,83 18 280,73 121,51 159,22 280,73 54,47 226,26 117,32 19 159,22 50,28 100,-56 150,84 46,09 104,75 20,9-5 31 117,32 25,14 54,47 79,61 50,28 29,33 —33,52 63 79,61 12,57 37,71 50,28 37,71 12,57 —37,’. 75 3926.93 1872,93 1977,68 3850,61 1118,73 2731,88 1386.89 Омск. 1953—1976 гг. 122,35 25,56 63,27 88,83 67,04 22,63 —49,86 76 231,29 71,65 105,17 176,82 131,99 46,09 —79,19 75 371,65 160,90 183,52 344,42 211,18 134,92 17,18 61 477,24 263,97 214,11 478,08 95,53 379,61 208,20 20 538,83 332,69 269,84 602,10 90,92 511,18 310,90 15 594,98 380,87 274,03 654,48 111,45 545,96 342,74 17 582,83 375,00 269,84 635,62 104,75 528,36 336,88 16 451,26 269,00 235,48 495,68 81,29 410,62 243,02 16 356,99 169,70 162,99 332,69 569,84 272,77 129,05 17 185,62 108,10 172.21 41,90 130,73 14,83 24 120,67 28,07 63,27 172,21 51,12 43,58 —39,80
ОСОБЕННОСТИ АТМОСФЕРНОЙ ЦИРКУЛЯЦИИ Таблица 3 Повторяемость (%) по градациям междусуточной изменчивости атмосферного давления. 1966—-1975 гг. Месяц Давление, гПл 0-2,5 2,6-5,5 5,6-10,5 10,6-15,5 15,6-20,5 20,6-25,5 25,6-30,5 30,6-35,5 I 22 27 26 16 7 2 0 0 II 27 21 33 12 5 2 0 III 30 31 24 9 3 1 2 IV 32 26 28 8 4 2 0 V 29 28 30 11 2 0 VI 35 29 29 7 0 VII 50 33 15 2 VIII 40 37 19 4 0 IX 29 33 28 9 1 0 X 24 23 30 15 7 1 0 XI 21 29 22 15 8 4 1 XII 31 29 24 11 3 1 0 1 Примечание. Нуль означает, что повторяемость не превышает 0,5 %. Таблица 4 Повторяемость (%) различных сочетаний температуры воздуха и скорости ветра. 1952—1965 гг. Температура, °C Скорость ветра, м/с Повторяе- мость, % Обеспе- ченность, % от ДО 0-1 2-3 4-6 7-10 11-15 16-19 Зима, срок наблюдения 7 ч —43,9 —42,0 0,2 0,2 100 —41,9 —40,0 0,2 0,2 99,8 —39,9 —38,0 0,2 0,2 99,6 —37,9 —36,0 0,9 0,2 1,1 99Л —35,9 —34,0 0,5 0,7 1,2 983 —33,9 —32,0 0,7 0,5 0,5 1,7 97,1 —31,9 —30,0 . 1,6 1,9 0,2 - 3,7 95,4 —29,9 —28,0 1,9 0,9 0,5 0,2 3,5 91,7 —27,9 —26,0 1,9 0,9 0,5 3,3 88,2 —25,9 —24,0 2,1 1,6 0,7 4,4 84,9 —23,9 —22,0 3,6 2,6 2,6 0,2 9,0 80,5 —21,9 -20,0 2,3 2,6 2,1 0,2 • 7,2 71,5 —19,9 —18,0 3,0 2,1 3,0 0,7 8,8 64,3 —17,9 —16,0 1,9 3,3 3,3 0,7 0,2 9,4 55,5 —15,9 —14,0 3,0 3,5 4,2 0,5 11,2 46,1 — 13,9 —12,0 1,4 3,3 3,3 0,7 0,2 • 8,9 34,9 —11,9 —10,0 1,6 2,3 3,5 1,6 0,5 9,5 26,0 —9,9 —8,0 0,9 2,3 1,6 0,7 5,5 16,5 158
Температура, °C СКО|Ю( III 111’ । |»A, M /( Moi , X 0-1 2-3 -1 0 /10 II 1П 10 10 ( )fi<44l<’ •irilixn* lb, % 0,9 0,5 Повторяемость, % Обеспеченность, % 29,1 100 1,4 0,2 0,7 0,2 31,4 70,9 2,3 1,6 0,7 0,9 31,4 39,5 0,5 0,5 0,2 0,2 6,7 «, I 0,2 1,4 1,4 5,1 3.0 1.6 1.3 10,1 5,9 2,9 1.3 Зима, срок наблюдения 13 ч —35,9 —34,0 0,2 0,2 100 —33,9 —32,0 0,2 0,2 99,8 —31,9 —30,0 0,2 0,5 0,7 99,6 —29,9 —28,0 0,7 0,7 98,9 —27,9 —26,0 1.4 0,7 0,2 2,3 98,2 —25,9 —24,0 1,4 2,4 0,7 0,7 5,2 95,9 —23,9 —22,0 0,7 1,6 3,0 0,2 5,5 90,7 —21,9 —20,0 1,2 1,6 0,9 3,7 85,2 —19,9 —18,0 2,1 3,8 2,3 1,4 9,6 81,5 —17,9 —16,0 1,6 4,0 2,6 0,7 8,9 71,9 —15,9 —14,0 1,9 3,0 3,5 2,6 11,0 63,0 —13,9 —12,0 1,6 4,9 4,0 1,4 11,9 52,0 —11,9 —10,0 1,9 2,6 4,0 1,2 9,7 40,1 —9,9 —8,0 0,5 3,5 4,7 2,8 0,2 11,7 30,4 —7,9 —6,0 0,5 1,9 3,0 1,9 0,2 7,5 18,7 —5,9 -4,0 0,9 3,5 0,5 4,9 11,2 —3,9 —2,0 0,9 2,3 0,9 4,1 6,3 -1,9 -0,1 0,2 0,7 0,2 0,2 1,3 2,2 0,0 1,9 0,2 0,2 0,4 0,9 2,0 3,9 0,5 0,5 0,5 Повтор яе мость, % 15,7 32,9 35,6 15,2 0,2 0,4 Обеспеченность, % 100 84,3 51,4 15,8 0,6 0,4 Зима (все сроки наблюдений) —43,9 —42,0 0,2 0,2 100,0 —41,9 —40,0 0,1 0,1 0,2 99,8 —39,9 —38,0 0,2 0,2 99,6 —37,9 —36,0 0,5 0,1 0,6 99,4 —35,9 —34,0 0,3 0,2 0,5 98,8 —33,9 —32,0 0,6 0,1 0,2 0,1 1,0 98,3 —31,9 —30,0 0,8 0,6 0,4 0,1 1,9 97,3 —29,9 —28,0 1,6 0,6 0,3 0,1 2,6 95,4 —27,9 —26,0 1,8 1,2 0,5 3,5 92,8 —25,9 —24,0 2,3 1,8 0,7 0,3 5,1 89,3 —23,9 —22,0 2,3 2,0 2,2 0,1 6,6 84,2 —21,9 —20,0 2,5 2,2 1.3 0,4 0,1 6,5 77,6 —19,9 —18,0 3,1 3,1 2,4 0,8 9,4 71,1 —17,9 —16,0 2,3 3,8 2,7 0,8 0,1 9,7 61,7 159
Температура, °C Скорость ветра, м/с Повторяе мость, % от ДО 0-1 2-3 4-6 7-10 11-15 16-19 Обеспе- ченность, % —15,9 —14,0 2,6 3,4 3,2 1,4 10,6 —13,9 —12,0 2,0 3,7 3,0 3,2 0,1 0,2 9,2 —11,9 —10,0 2,2 3,1 1,6 0,2 10,1 —9,9 —8,0 0,9 2,6 0,9 2.7 1,7 о,1 0,1 8,1 -7,9 —6,0 0,8 2,5 1,4 0,1 5,7 —5,9 —4,0 0,3 0,7 1,9 0,4 0,1 3,4 —3,9 —2,0 0,9 1,3 0,5 0,1 2,8 -1,9 -0,1 0,1 0,4 0,7 0,2 0,1 1,5 0,0 1,9 0,1 0,2 0,2 0,5 2,0 3,9 0,1 0,1 Повторяе! и ость, % 27,5 31,5 29,5 10,3 1,0 0,2 Обеспеченность, % 100 72,5 41,0 11,5 1,2 0,2 Лето, срок наблюдений 7 ч 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 18,0 20,0 22,0 24,0 26,0 9,9 11,9 13,9 15,9 17,9 19,9 21,9 23,9 25,9 27,9 Повторяемость, % Обеспеченность, % 10,0 12,0 14,0 16,0 18,0 20,0 22,0 24,0 26,0 28,0 30,0 32,0 34,0 36,0 11,9 13,9 15,9 17,9 19,9 21,9 23,9 25,9 27,9 29,9 31,9 33,9 35,9 37,9 Повторяемость, % Обеспеченность, % 52,0 41,4 32,2 22,1 14,0 8,3 4,9 2,1 0,6 0,1 0,5 0,9 0,2 0,2 2,1 1,6 0,2 1,4 4,2 5,3 11,6 4,2 0,7 6,0 0,7 5,1 9,7 5,8 7,6 10,4 3,2 3,9 6,0 2,6 1,4 2,6 0,9 0,2 0,2 0,2 0,2 24,2 48,4 25,2 2,0 100 75,8 27,4 2,2 0,2 0,2 0,2 Лето, срок наблюдения 13 ч 1,8 4,1 11,6 22,5 20,6 21,2 12,5 4,9 0,6 0,2 100 98,2 94,1 82,5 60,0 39,4 18,2 5,7 0,8 0,2 0,5 0,9 1,6 1,4 2,1 2,1 1,2 0,7 0,5 0,2 1,6 2,1 5,1 5,3 5,1 5,1 3,0 1,2 0,5 10,5 100 29,7 89,5 0,9 1,9 2,6 4,4 8,8 7,0 9,5 6,0 3,9 1,9 0,2 0,7 0,2 48,0 59,8 0,5 0,7 0,9 0,9 1,4 1,4 2,7 1,4 0,5 0,7 0,5 0,2 0,2 0,9 2,9 4,2 7,8 13,4 14,9 18,3 15,9 11,6 6,1 2,1 1,7 0,2 100 99,1 96,2 92,0 84,2 70,8 55,9 37,6 21,7 10,1 4,0 1,9 0,2 160
Температура, °C Скорое и. н< ’ 1 |Н1 , М /| 1 Inn < lrtl‘1 пи. ОТ до 0-1 2-3 4-0 7-10 II Ш 10 III МИГ lht % •ПЧППн II,, % Лето (все сроки наблюдений) 2,0 3,9 0,1 4,0 5,9 0,4 6,0 7,9 0,3 0,1 0,1 8,0 9,9 1,4 0,6 0,5 0,1 10,0 11,9 13,9 2,8 3.4 1.2 0,9 0,1 12,0 3,0 2.6 0,5 14,0 15,9 4,2 5.7 3,9 0,5 0,1 16,0 17,9 4,6 4,8 5,5 4,2 0,3 18,0 19,9 5,6 4,2 0,4 20,0 21,9 3,1 2,9 4,9 3,8 0,4 22,0 23,9 3,9 3,4 0,4 24,0 25,9 1,8 2,7 1,8 0,9 26,0 27,9 0,9 2,1 1.2 0,3 28,0 29,9 31,9 0,5 0,9 0,5 0,2 30,0 0,5 0,1 0,2 32,0 33,9 0,1 0,2 °,! 34,0 35,9 0,1 Повторяе] мость, % 31,2 36,8 27,5 4,4 ' 0,1 Обеспеченность, % 100 68,8 32,0 ' 4,5 0,1 0,1 0,4 0,5 2,6 5,0 9,5 14,4 14,6 15,0 12,2 10,6 7,2 4,5 2,1 0,8 0,4 0,1 100,0 99.0 99,5 99,0 96,4 91,4 81,9 67,5 52,9 37,9 25,7 15,1 7,9 3,4 1,3 0,5 0,1 Примечание. 1. Точка (•) означает, что повторяемость менее 0,1 %. 2. В зимний сезон выделена повторяемость более 1,5 %, в летний — более 2,0%. ТЕРМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ Таблица 5 Число дней со средней суточной температурой воздуха в различных пределах. 1885—1942 гг. Температура I II III IV V VI VII VIII IX х XI XII от ДО —44,9 —40,0 0,1 0,1 —39,9 —35,0 0,4 0,04 0,4 —34,9 —30,0 1,9 0,6 0,2 1,1 —29,9 —25,0 2,8 1.8 0,3 0,5 2,1 —24,9 —20,0 5,5 4.1 1,0 1,4 3,9 —19,9 —15,0 6,9 6,4 3,7 0,04 2,3 5,5 —14,9 —10,0 6,9 7,5 6,5 0,4 0,7 5,4 7,8 —9,9 —5,0 5,2 5,5 9,6 2,5 2,2 7,1 6,7 -4,9 0,0 1.3 2,0 7,0 6,4 0,8 0,5 7,4 8,4 3,2 0,1 5,0 0,1 2,8 11,4 5,0 0,2 0,02 3,6 12,2 4,5 0,3 5,1 10,0 • 0,04 6,2 9,1 2,3 0,3 1,9 10,3 6,8 0,3 10,1 15,0 2,3 8,1 8,1 4,8 10,6 11,1 1,7 15,1 20,0 0,8 5,8 10,4 13,2 13,0 4,2 0,1 20,1 25,0 0,02 2,0 7,6 10,3 5,3 0,2 25,1 30,0 0,1 1,4 2,3 0,2 30,1 35,0 0,1 11 Заказ № 13 161
Таблица 6 Суточный ход температуры воздуха. 1966—1978 гг. Время, ч I II III IV V VI VII VIII IX XI XII 1 —19,5 —18,4 —9,0 1,2 6,0 11,1 14,1 11,3 10,9 6,7 -0,9 -7,2 —14,6 2 —19,6 —18,6 -9,4 0,8 5,6 10,8 13,8 6,4 -1,1 -7,4 —14,6 3 —19,7 -18,8 -9,7 0,5 5,2 10,8 13,7 10,6 5,9 -1,3 -7,5 —15,0 4 —19,8 —18,9 —9,9 0,3 5,7 11,5 14,2 10,6 5,9 -1,4 -7,5 —14,8 5 —19,9 —19,1 —10,1 0,7 7,0 12,7 15,4 11,4 5,9 -1,5 -7,6 —14,9 6 —20,0 —19,2 —10,0 1,8 8,6 13,8 16,8 12,8 6,7 8,2 -1,4 -7,7 —15,2 7 —19,9 —19,0 —8,9 3,1 10,0 15,4 17,9 14,1 —0,9 -7,7 —15,0 8 —19,7 —18,1 —7,3 4,5 11,2 16,4 19,0 15,3 9,8 0,03 -7,2 —14,9 9 —19,0 —16,7 -5,7 5,8 12,4 17,4 20,0 16,5 11,2 1,1 -6,5 —14,6 10 —18,2 —15,4 —4,4 6,6 12,9 18,0 20,5 17,1 12,2 1,8 —5,8 —13,9 11 —17,3 —14,1 —3,4 7,4 13,5 18,5 21,0 17,7 12,9 2,5 —5,2 —13,2 12 —16,6 —13,1 —2,5 8,1 14,0 19,1 21,6 18,3 13,6 3,0 —1,8 —12,7 13 —16,3 —12,6 -2,1 8,4 14,3 19,3 21,7 18,6 14,1 3,1 3,0 —4,6 —12,6 14 —16,5 —12,5 —2,0 8,6 14,4 19,4 21,7 18,6 14,2 —4,9 —13,0 15 —17,2 —13,0 —2,1 8,5 14,5 19,4 21,7 18,6 13,7 2,6 —5,4 —13,7 16 —17,7 —14,0 -2,7 8,0 14,2 19,2 21,4 18,1 13,2 1,9 —5,8 —13,8 17 —18,1 —15,0 —3,9 7,4 13,6 18,7 20,8 17,4 11,7 1,2 6,1 —14,0 18 —18,3 —15,7 -5,1 6,2 12,7 17,9 20,0 15,9 9,7 0,6 -6,3 —14,4 19 —18,4 —16,4 —6,2 4,5 11,0 16,4 18,7 14,5 9,4 0,6 -6,4 -14,1 20 —18,6 —16,9 -6,8 3,7 9,5 14,7 17,2 13,5 8,9 0,3 -6,5 —14,2 21 —18,8 —17,3 —7,4 3,0 8,4 13,4 16,2 12,9 8,2 —0,02 —6,6 —14,5 22 —19,0 —17,6 —7,9 2,5 7,7 12,6 15,5 12,4 8,0 -0,3 -6,7 —14,4 23 —19,1 —17,9 —8,3 2,1 7,1 12,0 15,0 12,0 7,6 6,9 -0,5 —6,8 —14,5 24 —19,3 —18,1 -8,7 1,6 6,6 11,6 14,5 11,6 -0,7 -7,1 —14,8 Суточная амплитуда • 3,7 6,7 8,1 8,3 9,3 8,6 8,0 8,0 8,3 4,6 3,1 2,6 Таблица 7 Повторяемость (%) суточной амплитуды температуры воздуха в различных пределах (вне зависимости от состояния неба). 1936—1942 гг. Амплитуда температуры III VI VII VIII IX X I XII 0,0 1,0 4,0 7,0 10,0 13,0 16,0 19,0 22,0 25,0 0,9 3,9 6,9 9,9 12,9 15,9 18,9 21,9 24,9 27,9 >28,0 Наибольшая Наименьшая 9,4 30,6 33,0 15,8 6,3 3,8 0,7 0,3 0,1 29,2 1,0 2,9 22,4 32,2 24,3 12,3 5,0 0,9 20,8 1,7 4,1 19,2 24,3 25,5 17,1 6,1 2,6 0,8 0,3 25,7 2,0 4,8 18,3 31,2 23,9 12,8 7,1 1,5 0,3 0,1 25,3 1,6 0,9 9,6 20,9 26,3 22,0 12,5 6,1 1,4 0,3 25,3 2,6 0,9 5,9 18,0 32,0 21,9 15,7 3,9 1,7 24,4 2,4 2,1 10,8 26,8 31,1 21,0 6,7 1,4 0,1 22,1 1,7 3,0 14,4 25,2 26,7 20,2 8,4 1,8 0,3 6,6 20,7 25,1 21,7 15,9 7,8 1.9 0,3 0,1 16,9 35,4 26,6 14,8 4,6 1,2 0,3 0,1 19,9 34,7 27,3 ,0.3 4,1 3,2 13,4 32,8 28,9 13,4 6.7 3,2 1.1 0,5
Таблица 8 Ежедневная средняя и экстремальная температура воздуха (°C). 1936—1979 гг. Число Средняя суточная Максимальная Минимальная наиболее высокая год t ' о наиболее низкая год наиболее высокая - год t наиболее низкая год наиболее высокая год t а наиболее низкая год • Январь 1 2 —2,6 1978 —15,7 8,4 —41,8 1979 5,6 1948 -11,7 8,0 —34,9 1979 —2,6 1948 —20,2 9,0 —46,2 1979 —1,8 1958 —15J 7,6 —34,7 1956 1,7 1976 —11,5 7,2 —28,8 1969 -4,2 1958 —20,4 7,8 -38,1 1956 3 -1,4 1965, —16^6 7,8 —33,4 1941 0,9 1976 —11,8 7,4 —31,5 1941 -4,6 1965 —21,5 8,0 —38,9 1956 4 —2,1 1976 1937 —16,6 7,2 —30,6 1950 -1,2 1965 — 12,7 6,7 6,0 —28,1 —27,0 1950 —3,6 1965 —20,9 8,4 —34,8 1941 5 —2,8 1937 —15,7 7,3 —30,6 1954 —1,0 1968 —11,8 1950 -4,8 1965 —19,8 ! 7,6 —34,2 1954 6 —5,0 1936 —16^5 7,9 —36,4 1950 -2,7 1976 —12,2 7,3 —29,2 1950 -7,4 1936 —20,9 7,8 —38,5 1950 7 —5,7 1978 —17,4 7,2 —35,4 1950 —2,6 1976 —12,5 6,3 —28,1 1953 -6,7 1978 —21,7 । 7,2 —40,5 1950 8 —5,8 1977 —16,2 6,8 —32,5 1940 -1,0 1948 -11,7 6,2 —28,5 1974 -7,3 1970 —20,7 1 7,8 -38,3 —41.1 1966 9 —4,8 1949 —15,7 6,8 —36,7 1940 —2,3 1948 —11,5 5,9 —33,7 —35,5 1940 —6,5 1949 —19,9 6,8 1974 10 —4,8 1944 —16,0 7,4 —37,6 1940 -1,1 1964 —11,6 8,0 1940 -8,1 1944 —20,5 < >4 —38,8 1940 11 —2,4 1948 —14,8 7,8 —37,5 1940 4,3 1948 —10,9 7,4 8,1 —32,4 1940 —6,8 1949 —18,7 10,0 ! —39,3 1940 12 —2,0 1948 —14,9 7,8 —38,5 1940 2,7 1948 —10,5 —36,3 1940 -6,4 1946 —19.1 8,2 —41,2 1940 13 —1,6 1948 — 16,4 7,8 —38,7 1940 1,0 1948 —12,4 8,0 —36,8 1940 -7,1 1948 —20,8 8,0 | —40,8 1940 14 —2,4 1946 — 18,3 8,0 —39,3 1940 —3,2 1978 —13,7 7,5 8,0 —34,5 1940 -7,1 1946 -23,0 8,0 —43,2 1940 15 —7,6 1938 —18,9 7,8 —36,0 1943 —3,0 1962 —14,6 —35,3 1943 —11,3 1938 —23,8 8,0 —40,2 1966 16 —4,'8 1978 — 18,1 7,2 -37,0 1943 -0,7 1970 —13,9 7,3 —36,2 1943 -7,5 1978 —22,5 7,4 —39,3 1943 17 —4,6 1953 -17,4 6,6 —37,0 1972 —2,0 1955, 1970 —13,9 6,5 —33,2 1943 —5,5 1953 —21,6 7,1 —43,7 1972 18 —0,7 1975 —17,0 6,2 —34,6 1969 1,0 1975 —13,0 6,0 —30,8 1969 -3,4 1975 —21,3 6,8 —39,5 1943 19 —3,1 1975 —16,9 6,6 —34,8 1969 -0,4 1975 —12,7 6,2 —30,2 1969 -4,6 1975 —21,3 6,2 —40,7 1969 20 —3,0 1962 —17,2 6,6 —38,0 1969 -2,1 1975 —13,5 6,2 —35,0 1969 —5,6 1962 —21,3 7,5 —40,3 1969 21 -3,7 1971 —19,2 7,0 —38,6 1969 -1,4 1971 -14,7 7,2 —35,3 1969 -7,5 1962 —23,2 7,2 —42,6 1964 Средняя суточная Максимальная Минимальная Число наиболее высокая год t о наиболее низкая год наиболее высокая год 4 Г о наиболее низкая год наиболее высокая год t о наиболее низкая год 22 —4,8 1971 —17,9 6,6 —37,1 1969 —2,9 1955 —13,9 6,2 6,8 —33,8 1969 -7,4 1962 —22,5 7,1 —42,6 1969 23 —1,0 1948 —18,1 7,6 -41,1 1969 —1,1 1959 —13,6 —37,0 1969 —5,1 1948 —22,4 7,4 —40,3 1972 24 —2,7 1949 —18,3 8,0 —40,4 1969 1,0 1959 —13,6 7,5 —35,5 1969 -1.3 1959 1 —22,3 8,6 —43,0 1969 25 —6,7 1948 —19,3 6,7 —37,6 1979 2,3 1959 -14,1 6,3 —32,1 1979 -1,3 1959 1 —24,0 7,8 —43,0 1979 26 —1,6 1959 - 17,9 6,0 —37,0 1970 —0,6 1971 — 13,6 5,6 —32,2 1970 —3,1 1971 : —22,4 6,4 6,8 —41,5 1979 27 —1,9 1971 —17,6 6,1 —31,1 1972 -0,4 1971 —13,4 6,0 —28,8 1973 —3,4 1971 —22,4 —42,3 1970 28 —3,7 1971 —18,1 6,4 —40,4 1973 —0,6 1971 —13,1 6,0 —35,5 1973 -6,8 1959 —22,9 7,4 -42,3 1 1973 29 —3,8 1979 —16,4 7,4 —41,6 1973 -1,3 1979 —13,9 7,0 —36,5 1973 -7,6 ! 1949 —23,0 8,0 —39,9 | 1960, , 1970 30 —4,0 1979 —19,6 7,2 —39,0 1973 -1,5 1979 —14,8 6,6 —35,7 1973 —5,8 1978 —24,1 7,7 7,6 —41,5 1973 31 -8,4 1972 —20,5 7,0 —35,2 1957 —2,5 1979 —15,2 6,4 —29,1 1973 —10,0 1976 —25,5 —44,1 1957 Средн. -0,7 1975 — 17,2 7,2 —41,8 1979 5,6 1948 —13,0 Июль 6,8 —37,0 1969 —1,3 1959 -21,8 7,6 -46,2 1979 1 26,8 1956 18,8 3,6 10,9 1936 31,5 1969 22,4 4,2 14,9 1936 22.7 I 1969 I 13,4 3,3 6.8 1970 2 23,6 1963 1968 18,0 ф 3,2 11,6 1940 30,3 1937 23,8 4,0 14,0 1940 18,5 wr 1 * О) 12,1 3,2 4,5 1936 3 24,8 1963 18,2 3,6 11,3 1955 31,8 1963 23,7 4,1 15,8 1947 i 17,5 1943 12,4 3,4 5,3 ’ 1975 4 26,4 1957 18,5 3,7 12,0 1970 33,6 1957 24,4 4,3 3,8 16,7 1947 18,9 1957 12,3 3,6 I 2,0 1958 5 25,5 1967 18,0 3,2 10,4 1949 32,9 1967 23,8 15,5 1961 19 13 <0 О I 19эд 12,4 4,2 3,1 1955 6 26,5 1974 18,2 3,5 11,0 1949 33,8 1974 23,9 3,9 15,5 1947 18,2 12,6 4.3 1979 7 27,1 1965 18,5 3,8 10,1 1949 35,0 1975 24,1 4,4 14,6 1949 20,4 I 1975 13,1 2.9 1944 8 J 27,4 1965 18,4 4,0 10,8 1968 34,2 1965 23,9 4,9 14,1 1968 21,0 1974 13.2 1 4 0 1963 9 25,4 1965 18,0 3,2 10,4 1973 31,2 1965 23,2 3,8 11,5 1973 21,1 1955 13,0 6.1 -Ъо 10 22,9 1937 17,8 2,4 9,8 1973 31,4 1937 23,4 3,2 11,2 1973 18,1 1956 12.4 2.8 . 575 1965
ст> а> Средняя суточная Максимальная Минимальная Число О) (D к * <и (D V Ф> к О) о 0) (V к наибол' высока год t о наибол низкая год наибол высока год t О наибол низкая ГОД с; со О X \о о X О ОЗ Д д СО год t о наибол низкая год 11 22,6 1966 < 18,0 2,6 3,0 12,0 1975 30,5 1963 23,8 3,4 15,7 1960 18,6 1967 12,7 1,8 5,8 1975 12 24,0 1936 18,1 9,9 1970 30,4 1936 23,5 4,1 14,3 1941 16,6 1959 13,2 2,2 4,8 1975 13 24,4 1962 18,2 3,2 11,0 1941 30,3 1966 23,8 3,6 14,7 1941 20,3 1962 12,5 3,7 4,5 1945 14 24,3 1947 18,6 3,2 11,0 1938 31,7 1940 23,9 3,9 15,3 1938 20,1 1968 13,0 2,8 7,3 1941 15 25,3 1947 19,0 3,8 12,4 1946 31,7 1953 24,8 4,6 15,3 1959 20,3 1940 13,0 3,2 3,9 1945 16 27,4 1940 19,2 3,2 10,4 1976 36,8 1940 24,6 4,2 11,5 13,6 1976 19,6 1947 11,8 3,0 7,6 1954 17 29,2 1940 18,8 3,6 3,0 11,5 1976 36,9 1940 24,6 4,7 1945 20,0 1940 13,2 3,1 7,4 1964 18 25,5 1940 18,7 10,8 1976 31,5 1977 24,4 23,9 3,5 4,0 14,6 1973 19,7 1940 12,8 3,6 3,3 1957 19 25,1 1940 18,3 3,4 9,9 1976 32,2 1977 11,3 1976 18,7 1936, 1977 12,7 3,6 5,1 1956 20 25,3 1936 18,2 3,2 3,8 11,5 1973 33,4 1936 23,7 4,2 13,4 1973 18,7 1936 12,7 3,2 6,0 1957 21 26,4 1936 17,8 10,8 1973 32,4 33,2 1936 23,3 3,4 4,8 13,8 1973 20,4 1936 12,1 3,8 3,0 1957 22 25,0 1952 18,1 3,7 11,3 1973 1951 23,7 24,0 14,5 1945 19,6 1948 12,8 2,9 5,1 1973 23 25,0 1936 18,2 3,6 11,4 1965 32,9 31,0 1952 4,6 16,0 1965 20,3 1951 12,6 3,6 2,6 1957 24 25,6 1971 18,3 3,0 11,0 1965 1969 23,6 3,6 3,6 14,8 1968 21,5 1971 13,2 3,4 5,7 1965 25 25,3 1951 18,4 2,9 11,4 1938, 1968 31,6 1951 23,9 14,4 1968 18,7 1969 13,0 2,8 6,6 1966 26 23,3 1951 17,9 3,0 11,2 1972 29,3 31,7 1951 23,2 22,5 3,6 4,0 13,3 1972 17,7 1969 12,9 2,4 6,4 1966 27 24,3 1952 17,2 3,0 10,9 1964 1952 12,9 1947 19,9 1978 12,3 2,8 6,4 1968 28 25,4 27,2 1952 17,2 3,2 9,9 1947 35,0 1952 22,4 22,8 4,2 3,8 11,6 1947 19,5 1979 12,1 3,1 2,5 1955 29 1952 17,0 3,2 11,8 1960 37,5 1952 16,6 1969 17,8 1942 11,7 3,0 6,9 1938 30 25,4 1952 16,8 3,5 7,2 1972 31,6 1952 22,0 4,0 9,7 1972 18,1 1940, 1952 11,9 3,2 6,1 1955, 1972 31 22,6 1939 16,7 3,0 8,1 1978 29,9 1937 22,1 3,8 10,5 1978 18,3 1942 11,6 2,8 4,3 1957 Средн. 29,2 1940 18,1 3,3 7,2 1972 37,5 1952 23,6 4,0 9,7 1972 22,7 1969 12,6 3,2 2,0 1958 Таблица 9 Повторяемость (%) междусуточной изменчивости температуры воздуха в определенных пределах. 1936—1942 гг. Температура <—18 —17,9 —15,9 —13,9 —11,9 —9,9 -7,9 —5,9 —3,9 -1,9 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 —16,0 —14,0 —12,0 —10,0 —8,0 -6,0 -4,0 —2,0 -0,1 1,9 3,9 5,9 7,9 9,9 11,9 13,9 15,9 17,9 0,1 0,3 1,0 1,3 2,3 5,9 10,3 14,2 18,4 14,8 12,1 9,0 4,3 2,3 1,6 1,4 0,4 0,3 0,1 0,3 0,3 0,7 1,4 2,1 5,5 6,4 11,3 17,8 20,4 14,0 7,9 5,5 3,4 1,8 0,7 0,4 0,6 0,9 1,6 3,6 6,3 12,8 19,1 23,5 13,7 9,4 3,8 2,6 0,9 0,6 0,6 0,1 1,2 2,1 4,0 10,7 21,2 33,5 18,0 6,0 2,0 0,8 0,4 0,5 0,2 1,6 4,3 8,5 10,5 17,3 24,1 19,7 7,9 3,1 1,8 0,4 0,1 0,1 1,9 2,5 5,1 12,7 20,4 28,0 19,7 6,8 2,1 0,5 0,1 0,1 1,6 3,9 12,7 26,0 36,6 16,9 2,1 0,1 0,3 0,8 0,6 4,0 12,7 29,5 37,3 12,1 2,4 0,3 0,6 0,9 2,3 6,3 13,8 26.9 28,9 11,8 6,3 1.5 0,6 0,1 0,1 0,1 0,5 2,3 6,5 16,7 28,1 26,8 11,0 5,2 2,2 0,5 0,4 0,4 1,1 1,5 1,6 3,9 9,3 12,1 >18,0 0,1 0,4 1.2 3,0 2,5 5,4 10,2 11.4 18,5 14.4 13,7 7»5 5,6 2,1 1.6 1.4 0,6 0,3 0,1
Таблица 10 Повторяемость (%) непрерывной продолжительности периодов с высокими и низкими температурами воздуха. 1951—1975 гг. Температура, °C Продолжительность, дни Наибольшая продолжи- тельность, дни Дата А 1-2 3-5 6-10 11-15 16-20 21-30 >30 Высокая температура а) средняя суточная >20 >25 54,4 68,2 79,7 64,7 80 58,3 64,0 43,6 57,1 76,5 100 55,6 61,4 72,7 79,7 76,2 ‘ о оо -ч ь— 26,6 28,0 25,4 27,7 18,8 32,0 19,7 10,2 23,5 20 26,8 25,3 19,9 12,2 14,3 12,0 8,0 15,8 11,0 4,7 8,8 9,8 8,5 11,8 11,6 9,7 5,6 6,8 9,5 X о 0,5 б) максимальная 3,5 2,3 1,6 Низкая температура а) средняя суточная 17 VI—5 VII 1963 г. 17—24 VI 1958 г. 55 29 VI—22 VIII 1953 г. 22 15 VI—6 VII 1963 г. 10 24 V—2 VI 1952 г. 2 28—29 VII 1952 г. 21 13 12 7 3 15 XII 195-5—4 I 1956 г. 12—24 XII 1966 г., 16—28 I 1972 г. 16—27 I 1969 г. 20—26 I 1969 г. 6—8 XII 1968 г. 4,0 2,5 1,2 1,3 б) минимальная 1,8 0,7 0,4 0,6 35 23 17 12 8 27 XII 6—28 12—28 16—27 19—26 — 71—30 I 1972 г. I 1972 г. I 1972 г. I 1969 г. I 1969 г.
го z к СГ>00*ч1СПСЛ|£»СОЬО^- ооооооооо ь о тз £0 W £а S Таблица 15 Повторяемость (%) определенных сочетаний температуры и относительной влажности воздуха в совокупности за год. 1952—1965 гг. Температура воздуха, °C р о Относительная влажность, % ю ю □ о Ю сч S о> 0-1 сч ш СО сч о н а 100—90 0,1 0,4 1,3 2,5 2,8 3,6 3,9 3,1 3,6 1,6 22,9 22,9 89—80 * 0,5 1,7 2,7 3,4 3,2 3,3 2,6 2,6 2,1 2,8 2,2 0,3 27,4 50,3 79—70 0,1 0,2 0,5 0,8 1,1 1,2 1,5 1,7 1,8 1,8 1,6 1,9 1.9 0,8 16,9 67,2 69—60 0,1 0,4 0,6 1,0 1,1 1,2 1,4 1,2 1,4 1.0 1.1 0,2 11.3 78,5 59—50 0,1 0,3 0,6 0,8 0,8 0,8 1,1 1,3 1.5 1.2 0,5 9,0 । 87,5 49—40 0,2 0,3 0,3 0,5 0,5 0,7 1,0 1,2 1,4 0,7 0,1 *3 — _ 39—30 0,2 0,2 0,3 0,4 0,7 0,8 0,9 0,5 0,1 4,1 98,5 ^29 • 0,1 0,2 ол 1 0,3 0,31 Л • 1 Л1 * - -4 Повторяе- мость, % 0,1 0,2 1,0 2,7 4,7 7,0 9,1 10,2 10,7 11,3 10,3 12,9 11,2 6,0 1 2,2 * 1 Обеспечен- ность, % 0,1 0,3 1,3 4,0 8,7 15,7 24,8 35,0 45,7 57,0 67,3 80,2 91.4 * • 4» Ж 99.5 ню
Таблица 16 Повторяемость (%) определенных сочетаний температуры и относительной влажности воздуха весной. Апрель. 1952—1965 гг. Относительная влажность, % Температура воздуха, °C Повторяемость, % Обеспеченность, % -24,9 ...-20,0 -19,9 ...-15,0 1 • • • 1 -9,9 ...-5,0 -4,9 ...-0,0 0,0-4,9 6‘6-0‘S 10,0-14,9 Срок наблюдений 7 ч 100—9'0 89—80 79—70 69—60 59—50 49—40. 0,24 0,24 0,24 1,20 1,44 0,24 0,48 0,72 1,44 1,20 0,24 0,24 0,24 2,40 1,92 1,92 1,44 1,92 0,24 7,45 5,53 6,25 4,33 2,16 0,72 12,50 9,38 9,62 6,49 2,88 0,48 1,68 1,68 3,61 3,61 1,68 * * 0,24 0,24 0,48 0,48 0,24 25,00 21,63 24,76 16,83 9,38 2,16 25,00 46,63 71,39 88,22 97,60 99,76 39—30 0,24 0,24 100 Повторяе- мость, % Обеспечен- ность, % 0,48 3,60 4,09 100 99,52 95,92 9,86 26,68 41,35 12,50 1,44 91,83 81,97 55,29 13,94 1,44 Температура воздуха, °C Срок наблюдения 13 ч 100—90 89—80 79—70 69—60 59—50 49—40 39—30 ^29 0,48 1,20 0,96 2,64 100 0,24 0,48 1,20 0,48 1,20 0,48 4,08 97,36 0,72 2,40 0,96 1,20 1,92 2,40 2,16 0,48 12,24 93,28 4,57 3,37 2,64 3,13 5,29 5,77 4,33 0,96 30,06 81,04 1,44 1,20 1,92 1,44 6,97 6,01 4,81 1,20 24,99 50,97 0,24 0,24 2,16 4,57 6,49 1,68 15,38 25,97 0,48 0,24 : 1.68 4,09 3,37 9»Э5 10.58 6,73 7,21 6,25 8,17 I 18,27 J 22,60 0,24 22.60 •.« 8.17 0,72 6,73 13,94 20,19 28,37 46,63 ?1.83 Повторяе- мость, % Обеспечен- ность. %
Таблица 17 Повторяемость (%) определенных сочетаний температуры и относительной влажности воздуха в летние месяцы. Июнь—август. 1952—1965 гг. Температура воздуха, °C Срок наблюдения 7 ч 100—90 89—80 79—70 69—60 59—50 49—40 39—30 Повторяе- мость, % Обеспечен- ность, % 0,31 0,23 0,08 0,62 100 3,65 3,26 2,56 1,24 0,39 0,16 11,26 99,38 12,27 12,66 7,22 3,96 1,40 0,62 0,16 38,29 88,12 7,60 10,56 10,40 5,82 2,64 0,46 37,48 49,83 1,48 3,96 4,19 1,63 0,62 0,08 11,96 12,35 0,08 0,31 0,39 0,39 Температура воздуха, °C Относительная влажность, % Срок наблюдения 13 ч 23,83 28,19 24,14 15,37 6,37 1,86 0,24 23,83 52,02 76,16 91,53 97,90 99,76 100 100—90 $9—$0 79—70 69—60^ 59—50 49—40 С29 0,08 0,16 0,24 100 0,40 0,40 0,40 1,83 0,48 0,24 0,08 3,83 99,76 2,70 1,83 2,55 4,78 2,70 1,59 0,80 16,95 95,93 1,43 3,90 3,74 3,42 6,37 6,29 2,79 0,64 28,58 78,98 0,08 0,56 2,47 0,96 9,00 9,86 5,25 0,80 28,98 50,40 3,74 6,45 5,41 1,04 16,64 21,42 0,08 0,72 1,67 2,23 4.70 4.78 4,69 6,69 9,16 11,15 22,37 25,15 •J 4,7? Повторяе- мость, % Обеспечен- ность, %
Таблица 18 Повторяемость (%) определенных сочетаний температуры и относительной влажности воздуха осенью. Октябрь. 1952—1965 гг. Срок} наблюдений 7 ч 100—90' 89—80 79—70 69—60 59—50 49—40 39—30 <'29 Повторяе- мость, % Обеспечен- ность, % 0,23 0,93 1,16 100 0,93 2,73 0,23 3,94 98,84 6,25 3,01 2,78 0,69 0,23 12,96 94,90 15,97 11,81 4,40 1,16 0,69 34,03 81,94 19,68 9,26 3,94 2,78 0,23 35,88 47,91 4,40 3,24 1,85 0,69 0,93 0,46 11,57 12,03 0,23 0,23 0,46 0,46 47,69 31,02 12,96 5,56 2,31 0,46 47,69 78,70 91,67 97,22 99,54 100 Температура воздуха, °C 12 Заказ № 13 Срок наблюдения 13 ч 100—90 89—80 79—70 69—60 59—50i 49—40 39—30 <29 Повторяе- мость, % Обеспечен- ность, % 0,46 0,46 0,23 0,23 0,93 0,93 0,70 1,39 4,18 5,34 2,32 3,71 3,48 1,62 8,12 6,50 ft 1,16 100 4,18 98,84 20,65 94,66 5,80 4,87 2,09 0,46 35,50 74,01 1,62 3,71 4,64 5,34 6,73 2,09 24,13 38,51 0,70 1,16 1,62 3,02 3,02 1,62 0,46 11,60 14,38 0,46 0,93 0,46 0,70 2,55
Таблица 19 Повторяемость (%) определенных сочетаний температуры и относительной влажности воздуха в зимние месяцы. Декабрь—февраль. 1952—1965 гг. Температура воздуха, °C • Относительная влажность, % -49,9 ...-45,0 -44,9 ...-40,0 -39,9 ...-35,0 -34,9 ...-30,0 1 -29,9 ...-25,0 1 • • • о сч 1 -19,9 ...-15,0 -14,9 ...-10,0 - 1 -9,9 ...-5,0 -4,9 ...0,0 0,0-4,9 Повторяемость, Обеспеченность, ° Срок наблюдений 7 ч 100—90 89—80 79—70 69—60 59—S0 49—40 39—30 <29 Повторяе- мость, % Обеспечен- ность, % 0,16 0,16 100 0,64 0,64 99,84 0,56 0,72 1,28 99,20 3,58 1,99 0,56 7,63 1,99 0,16 2,22 11,04 1,99 0,56 0,24 6,04 10,96 1,75 0,87 0,48 0,16 8,81 7,39 1,75 0,72 1,11 0,40 5,57 97,92 10,34 92,35 16,05 82,01 20,26 65,96 20,18 45,70 7,23 6,28 1,51 0,72 0,87 0,40 0,16 17,17 25,52 2,86 2,62 0,79 0,48 0,32 0,08 7,15 8,35 0,48 0,24 0,24 0,16 0,08 1,20 1,20 28,20 50,30 13,53 3,67 3,10 1,04 0,16 28,20 78,50 92,03 95,70 98,80 99,84 100 Относительная влажность, % Температура воздуха, °C Повторяемость, % Обеспеченность, % -44,9 ...-40,0 -39,9 ...-35,0 -34,9 ...-30,0 -29,9 ...-25,0 -24,9 ...-20,0 -19,9 ...-15,0 -14,9 ...-10,0 -9,9 ...-5,0 с «ь • • • 0,0-4,9 Срок наблюдений 13 ч 100—90 89—80 79—70 69—60 59—50 49—40 39-30 s£29 0,08 0,24 0,08 0,24 100 99,92 0,16 0,72 0,88 99,68 2,71 1,67 0,56 0,08 5,02 98,80 0,40 6,85 3,26 0,88 0,16 0,16 1,67 9,23 4,38 1,43 0,96 0,56 5,10 8,91 4,30 3,26 1,75 1,27 0,24 11,71 18,23 24,83 93,78 82,07 63,84 3,82 6,85 5,32 3,02 2,07 0,88 0,72 0,08 39,01 2,94 4,14 0,32 0,8Ю 0,48 0,-56 0,32 О 94 14,25 39,65 22,84 11,22 I 6,45 3.43 14,25 Повторяе- мость, % Обеспечен- ность, %
00 Таблица 20 Суммы осадков различной обеспеченности по сезонам и за год. 1903—1975 гг. Сезоны X хнаиб г Год 4 Обеспеченность, % хнаим Год 1 5 10 20 30 40 50 60 70 80 90 95 99 Зима 111 163 1925-26 184 160 148 132 120 НО 102 94 88 80 68 58 40 42 1959-60 Весна 69 151 • 1960 150 120 104 84 74 66 59 54 48 42 34 28 18 10 1973 Лето 191 358 1943 388 332 300 256 228 208 192 172 152 132 104 84 64 64 1936 Осень 86 186 1946 176 138 124 НО 100 89 80 72 64 56 42 32 17 17 1917 Год 457 581 1943 630 576 552 520 492 472 446 424 404 380 340 312 260 231 1917 Таблица 21 Высота снежного покрова, его плотность и запас воды в снеге по декадам. 1891—1964 гг. Участок X XI XII I 11 III IV Максимум за зиму 1 2 3 1 4 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 сред- ний наи- боль- ший год наи- мень- ший год Высота по постоянной рейке (см) Открытый Защищенный Поле Лес 9 13 Поле Поле 10 14 12 16 20 19 27 19 39 24 26 28 29 30 30 31 35 38 41 43 44 44 44 Высота по снегосъемкам 41 46 50 52 52 52 54 Плотность (г/см3) (см) 25 10 • 46 24 • Запас воды (мм) | 12 I 18 | 24 I 38 | 48 | 55 | 57 | 60 | 64 | 67 | 70 | 73 | 73 | 77 | 68 | 30 | 34 49 38 60 65 63 91 150 1931-32 1956-57 1956-57 1956-57 1957 | 19 1900-01 21 1938-39 21 1950-51 37 1954-55 52 | 1955 Примечание. 1. Точка (•) означает, что в соответствующую декаду снежный покров наблюдался менее чем в 50 % зим. 2. Плотность выражена в сотых долях единицы. S, а =3 о со о -о о" О о О\ £ а 5 * X £ О ет Ь х о X 3 £ о ГН "О X S* ГА 00 S=i m з х
Время, ч I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Полуясное небо по общей облачности (3—7 баллов) 21 7 10 11 10 20 23 24 19 14 8 8 8 00 8 6 9 11 16 23 21 14 13 9 11 9 03 9 8 8 15 21 21 21 18 17 10 7 9 06 11 12 12 13 20 16 19 14 16 13 13 13 09 9 11 12 15 22 27 22 20 19 13 12 12 12 13 15 16 20 25 28 29 26 24 13 13 14 15 18 14 18 16 26 33 31 30 22 14 12 14 18 9 10 15 19 22 23 24 20 25 12 8 9 Пасмурное небо по общей облачности (8—10 баллов) 21 55 45 45 42 45 50 44 46 46 62 67 55 00 54 51 49 41 43 48 45 45 43 61 64 54 03 55 50 51 51 48 54 51 55 50 63 66 54 06 57 59 59 53 50 57 53 57 62 74 70 56 09 64 52 55 52 55 55 57 59 61 74 71 61 12 59 46 51 52 60 60 60 63 62 78 70 60 15 55 53 56 56 59 55 56 57 60 74 71 53 18 54 44 50 53 55 57 53 58 47 62 64 52 Ясное небо по нижней облачности (0—(2 балла) 21 90 91 87 80 69 59 61 64 69 60 63 82 00 88 90 87 81 75 60 61 65 70 65 67 81 03 85 88 85 71 70 59 59 58 63 61 66 83 06 84 85 79 74 71 63 65 59 57 53 57 79 09 85 90 83 72 56 47 46 45 56 52 61 79 12 86 87 79 62 38 30 30 30 42 41 60 80 15 86 89 78 65 37 34 32 38 47 45 57 78 18 87 90 Пол у ж 82 :ное не 70 бо по 60 нижней 55 облач 58 но ст и 52 (3—7 60 балл 54 □в) 64 81 21 1 1 1 2 И 14 15 8 5 4 2 1 00 1 0 1 2 7 13 13 6 3 2 2 1 03 1 1 0 6 10 13 11 8 8 4 1 0 06 2 2 3 6 10 10 8 9 10 6 4 2 09 2 1 5 9 20 25 24 20 13 10 5 2 12 3 6 6 15 29 35 38 36 26 14 Ч 7 3 15 2 2 10 14 34 38 40 33 24 14 6 2 18 2 1 Пасмур 4 >ное не 13 бо ПО 1 18 щжней 19 облач! 19 ноет и 20 (8—1( 14 ) балл 7 юв) 2 1 21 9 8 12 18 20 27 24 28 26 36 35 17 00 11 10 12 17 18 27 26 29 27 33 31 19 03 14 11 15 23 20 28 30 34 29 35 33 17 06 14 13 18 20 19 27 27 32 33 41 39 19 09 13 9 12 19 24 28 30 35 31 38 34 19 12 11 7 15 23 33 35 32 34 32 45 33 17 15 12 9 12 21 29 28 28 29 29 41 37 20 18 11 9 14 17 22 26 23 28 26 39 34 18
Таблица 21 Характеристика числа дней п < |уманом но пчнним ИНН Ю/1) Сезон п о I 0*1 Зима Весна Лето Осень Год Месяц Апрель Май Июнь Июль Сентябрь 0,8 10 10 19 Фенологический календарь ЮЗИ 1975 и. Фаза развития растений Начало движения сока у березы Развертывание первых листьев черемухи Начало цветения березы Развертывание первых листьев желтой акации Начало цветения чере- мухи Посадка картофеля Начало цветения яблони Появление всходов кар- тофеля Цветение липы Массовое цветение кар- тофеля Начало осеннего рас- цвечивания листьев желтой акации черемухи Начало листопада березы липы средняя 19 8 19 20 14 8 21 8 14 ДАТА НЛ* I yil II И *|*Л I НЛИболсе рлннин IV V V V V V VI VII VII IX IX IX IX 17 IV 1951 г. 23 V V 14 10 V 1955 6 VI V 1938, VI 1938 г. 11 VII юл ю -<• юю юл Юн* и л шъ ин' •' НО l/llltlll 27 IV 20 V 1970 г. 18 V 31 11 VI VI V 1941 г. 25 VI 22 VII 1958 г. 8 VIII 183
ОГЛАВЛЕНИЕ ПРЕДИСЛОВИЕ ........................................................ 3 1. ВВЕДЕНИЕ ......................................................... 4 * 1.1. Физико-географическое описание Тюмени и окрестностей . . 7 1.2. Развитие метеорологических наблюдений в городе .... 12 2. РАДИАЦИОННЫЙ РЕЖИМ.............................................. 13 2.1. Продолжительность солнечного сияния.................... 15 2.2. Радиационный баланс и его составляющие................. 16 2.3. Радиационный режим вертикальных и наклонных поверхно- стей .............................................. 21 2.4. Естественная освещенность.............................. 26 3. ОСОБЕННОСТИ АТМОСФЕРНОЙ ЦИРКУЛЯЦИИ.............................. 28 3.1. Атмосферное давление................ .................. 34 3.2. Ветер ................................................. 36 4. ТЕРМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ............................................... 44 4.1. Температура воздуха.................................... 44 4.2. Температура почвы ..................................... 53 5. РЕЖИМ АТМОСФЕРНОГО УВЛАЖНЕНИЯ................................... 59 5.1. Влажность воздуха ..................................... 59 5.2. Атмосферные осадки..................................... 63 5.3. Снежный покров и метели................................ 75 6. РЕЖИМ ОБЛАЧНОСТИ И АТМОСФЕРНЫЕ ЯВЛЕНИЯ.......................... 84 6.1. Облачность ............................................ 84 6.2. Атмосферные явления.................................... 90 7. КЛИМАТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СЕЗОНОВ ГОДА .... 107 7.1. Зима ................................................. 108 7.2. Весна ................................................ 115 7.3. Лето ............................................... 117 7.4. Осень .............................................. 120 8. МЕЗО- И МИКРОКЛИМАТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ГОРОДА И ЕГО ОКРЕСТНОСТЕЙ................................................ 122 8.1. Особенности климата большого города................... 122 8.2. Мезо- и микроклиматическая характеристика города . . . 127 8.3. Агроклиматическая характеристика Тюмени и окрестностей 134 9. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОЗДУШНОГО БАССЕЙНА ГОРОДА....................... 137 10. БИОКЛИМАТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГОРОДА........................ 139 И. ИЗМЕНЕНИЯ И КОЛЕБАНИЯ КЛИМАТА.................................. 146 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ....................................................... 152 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ . . . .......................................... 154 ПРИЛОЖЕНИЕ ........................... 156 ТАБЛИЦЫ КЛИМАТИЧЕСКИХ ДАННЫХ...................................... 156 Радиационный режим......................................... 156 Особенности атмосферной циркуляции......................... 158 Термический режим.......................................... 161 Режим атмосферного увлажнения.............................. 169 Режим облачности и атмосферные явления..................... 181
80 коп. В книге освещены основные черты климата Тю- мени и окрестностей. Рассмотрены радиационные, циркуляционные и физико-географические факто- ры, определяющие климат. Дано подробное клима- тическое описание сезонов, охарактеризованы ос- новные метеорологические величины (температура воздуха и почвы, ветер, влажность, осадки, снеж- ный покров) и атмосферные явления. На основании обобщенных материалов наблюде- ний, проведенных в различных районах города, выполнено мезокл им этическое районирование его территории. В Дана комплексна стика и характер рода, сделана поп бания климата под чин и антропогенных лиматическая характери пушного бассейна го изменения и коле естественных при ГИДРОМЕ! ЕОИЗДЛГ I ‘85