Долгоживущие сильные шквалы в лесной зоне России

Долгоживущие сильные шквалы, известные также как деречо [Johns, Hirt, 1987] представляют собой одно из наиболее опасных конвективных явлений погоды, поскольку охватывают значительные территории, способны вызвать значительные человеческие потери, экономический ущерб и катастрофические ветровалы в лесных массивах [Chernokulsky et al., 2022]. Интерес к их изучению растет в разных регионах мира. Целью настоящей работы была систематизация данных о долгоживущих сильных шквалах, условиях их возникновения в лесной зоне России и наносимом ущербе.
Информационной основой исследования стала картографическая база данных ветровалов в лесной зоне Европейской территории России и Сибири [Шихов и др., 2023], На ее основе выделены случаи шквалов, которые вызвали ветровалы протяженностью ≥ 100 км (на ЕТР за период с 1986 по 2023 гг., в Сибири за 2001-2023 гг.). Помимо базы данных о ветровалах, использованы данные сети метеостанций Росгидромета, данные об ущербе, опубликованные в СМИ, в ежемесячных обзорах в научно-техническом журнале «Метеорология и гидрология» и в базе данных ESWD. Для определения характеристик конвективных штормов, вызвавших шквалы, получены снимки с метеорологических спутников NOAA (с 1984 г.) Meteosat (с 1990 г.) и Himawari-8 (с 2015 г.). Условия возникновения шквалов анализировались на основе данных реанализа ERA5 и созданной на его основе базы данных конвективных параметров в Северной Евразии, с шагом сетки 31 км и шагом по времени 1 ч [Чернокульский и др., 2022].
Созданная выборка включает 46 случаев шквалов или смешанных вспышек , когда наблюдались как шквалы, так и смерчи, но основной ущерб связан со шквалами. В 30 случаях по данным метеостанций были зафиксированы порывы ветра ≥ 25 м/с (в том числе в 16 случаях ≥ 30 м/с). Ущерб от шквалов включает человеческие потери (по имеющимся данным, не менее 87 погибших и 556 травмированных), повреждения зданий и сооружений, нарушений электроснабжения и нарушения лесного покрова. Наибольшее число человеческих жертв связано со шквалами 29.05.2017 в Москве и Московской области, и 29.07.2010 в Ленинградской области (по 18 смертельных случаев). Данные о материальном и экономическом ущербе имеют фрагментарный характер. Наиболее значительный ущерб был зафиксирован в связи со шквалами 16.07.2004 г. в Иркутской области, 01.06.2007 г. в Башкирии и Челябинской области и 29.07.2010 г. на северо-западе ЕТР.
Общая площадь ветровалов, вызванных рассматриваемыми случаями шквалов, составляет ≈ 311 тыс. га, или 54,8% от общей известной площади ветровалов на ЕТР и в Сибири. Наиболее масштабные ветровалы от шквалов на ЕТР отмечены 27.06.2010 и 29.07.2010 гг., в Сибири – 16.07.2004 и 23.07.2022 гг.
Для анализа условия возникновения шквалов рассчитаны значения конвективных параметров вдоль треков мезомасштабных конвективных систем (МКС), вызвавших шквалы. Большинство шквалов связаны с МКС масштаба мезо-α (мезомасштабными конвективными комплексами и линиями шквалов). Продолжительность жизни МКС составляли от 4 ч до 16 ч. Также интересно, что 75% случаев характеризуются наличием одной четко выраженной полосы разрушений, а в 25% случаев отмечалось две или более параллельно расположенных полосы разрушений .
На основе данных реанализа ERA5 показано, что условия возникновения подавляющего большинства случаев характеризуются сочетанием умеренной или сильной конвективной неустойчивости и высоких скоростей ветра в средней тропосфере (≥ 20 м/с), что благоприятно для формирования долгоживущих конвективных штормов.

Исследование выполнено при поддержке РНФ, проект №24-17-00357