Войти на сайт
МЕЖДУНАРОДНЫЕ ЕЖЕГОДНЫЕ КОНФЕРЕНЦИИ
"СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО
ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)

Девятнадцатая международная конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА (Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов)»

XIX.D.86

Условия возникновения и моделирование сильных шквалов и смерчей на Европейской территории России 15 мая и 2 августа 2021 г.

Шихов А.Н. (1), Чернокульский А.В. (2), Спрыгин А.А. (3), Ярынич Ю.И. (4,2), Быков А.В. (1), Ажигов И.О. (1), Коренев Д.П. (5), Ерошкина Н.А. (5)
(1) Пермский государственный национально-исследовательский университет, Пермь, Россия
(2) Институт физики атмосферы имени А. М. Обухова РАН, Москва, Россия
(3) Научно-производственное объединение "Тайфун", Долгопрудный, Россия
(4) МГУ имени М.В. Ломоносова Географический факультет, Москва, Россия
(5) Центральная аэрологическая обсерватория, Москва, Россия
В теплый период 2021 г. на Европейской территории России (ЕТР) наблюдался ряд случаев сильных шквалов и смерчей, вызвавших сплошные ветровалы в лесных массивах на общей площади не менее 18,6 тыс. га. Рассмотрены условия возникновения двух вспышек шквалов и смерчей, с которыми были связаны случаи гибели людей, а также наибольший ущерб для инфраструктуры и лесного покрова, которые наблюдались 15 мая и 2 августа. В первом случае через восточную часть Центрального Федерального округа прошел сильный шквал (по данным метеостанций, порывы ветра достигли 30-31 м/с). Наблюдались также крупный град и смерчи в Ярославской, Костромской и Вологодской областях. По спутниковым снимкам Sentinel-2 выявлены сплошные ветровалы на площади свыше 15500 га. Ветровал 15.05.2021 г. по протяженности занимает третье место на ЕТР за период с 1986 г. Всего подтверждено 7 случаев смерчей, из них 6 вызвали ветровалы в лесных массивах. При этом основной ущерб был связан со шквалом, а не со смерчами. Данный случай представляет большой интерес также в связи с тем, что он сформировался в середине мая, т.е. в самом начале сезона летних конвективных явлений.
В случае 2 августа основной ущерб был связан со смерчами. В Тверской и Псковской областях по снимкам Sentinel-2 выявлено 10 смерчевых ветровалов на общей площади свыше 750 га. Ущерб от смерчей был зафиксирован в 4-х населенных пунктах, также в результате смерчей погибли три человека.
Условия возникновения двух вспышек шквалов и смерчей, проанализированные по данным ERA-5, существенно различалась, что привело к возникновению разных типов явлений. Главной особенностью условий возникновения шквалов и смерчей 15.05.2021 г. было невысокое влагосодержание воздуха (не более 31 мм). При этом наблюдалось редкое сочетание сильной конвективной неустойчивости и сдвига ветра, в том числе в нижнем слое тропосферы. В случае 2 августа влагосодержание атмосферы было существенно выше (> 40 мм), выпадали более интенсивные осадки, также отмечался более сильный сдвиг ветра в слое 0-1 км (до 15 м/с), тогда как сдвиг ветра в слое 0-6 км был слабее, чем 15 мая.
Также по спутниковым и радиолокационным данным проанализированы характеристики конвективных облачных систем, вызвавших шквалы и смерчи, и выявлены долгоживущие пробои тропопаузы, совпадающие с полосами разрушений. Проведено моделирование глубокой конвекции с помощью модели WRF на основе начальных данных реанализов CFS, ERA5 и прогноза GFS. В случае 15 мая модель воспроизводит сильный шквал, совпадающий с основным ветровалом, только в эксперименте на основе начальных данных CFS. При этом морфологические особенности МКС воспроизводятся некорректно.

Исследование выполнено при поддержке РНФ (проект № 18-77-10076), сбор данных - при поддержке РФФИ (проект № 20-35-70044)

Ключевые слова: мезомасштабные конвективные системы, шквалы, смерчи, ветровалы, синоптические условия, конвективная неустойчивость, сдвиг ветра, модель WRF, данные Meteosat

Дистанционные методы исследования атмосферных и климатических процессов