Ветровалы, вызванные шквалами и смерчами в лесной зоне России и условия их возникновения по данным реанализа ERA5

В настоящей работе на основе данных реанализа ERA5 проанализированы условия возникновения шквалов и смерчей, вызвавших крупные ветровалы в лесной зоне России. Всего база данных включает 2820 случаев ветровалов, которые произошли в лесной зоне России в период с 1985 по 2025 гг. Из них свыше 100 случаев с известными датами и временем возникновения, вызванные конвективными явлениями – шквалами и смерчами.
На первом этапе настоящей работы на основе архивjd спутниковых снимков AVHRR Fundamental Data Record, Terra/Aqua MODIS, HIMAWARI/AHI и Meteosat/SEVIRI уточнено время возникновения более 300 случаев шквалов и смерчей, в дополнение к ранее известным случаям. В результате был создан набор данных для анализа условий возникновения шквалов и смерчей
Далее по данным реанализа ERA5 были извлечены значения конвективных параметров атмосферы за час до возникновения шквала или смерча в точке его возникновения (начала ветровала) и в радиусе 100 км вокруг нее. Полученные значения конвективных параметров в случаях со шквалами и смерчами рассмотрены для разных макрорегионов (ЕТР, Западная, Центральная Сибирь и Дальний Восток), а также отдельно для случаев со шквалами и смерчами.
Во всех рассматриваемых макрорегионах более 75% случаев шквалов и смерчей формируется во влажных неустойчивых воздушных массах с сильным сдвигом ветра, при значении энергии неустойчивости ML CAPE > 500 Дж/кг, влагосодержании свыше 30 мм и сдвиге ветра в слое 0-6 км свыше 20 м/с. В случаях со шквалами и смерчами на Дальнем Востоке влагосодержание значительно выше, чем в других регионах. Также в Восточной Сибири значительно ниже сдвиг ветра в слое 0-1 км. Остальные различия между регионами менее значительны.
При направлении движения штормов с юга на север отмечаются более высокие значения неустойчивости и влагосодержания, при направлении СЗ – ЮВ меньше влагосодержание и сильнее сдвиг ветра.
В случаях с максимальными значениями ML WMAXSHEAR (свыше 99 процентиля из выборки), которые могут рассматриваться как наиболее благоприятные условия для возникновения сильных конвективных штормов, отмечены значительные вспышки торнадо, в том числе сильных (F3 по шкале Фуджита).

Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда, проект № 24-17-00357