Даты устойчивого перехода средней суточной температуры воздуха через различные градации (-5 °С, 0 °С, +5 °С, +10 °С и т.п.) относятся к важным характеристикам погоды, указывающим на климатические особенности конкретного года. Так, весенний переход средней суточной температуры воздуха через 0 °С связан с ранним или поздним сходом снежного покрова, просыханием почвы, вскрытием рек. От даты наступления устойчивого перехода средней суточной температуры воздуха через +5 °С зависит вегетация озимых и холодостойких растений.
В 1987 году Гидрометцентр России издал сборник данных о весенних переходах средней суточной температуры воздуха через 0, ± 5 °С по станциям западной части территории России за 1890-1979 гг.. Авторы сборника под устойчивым переходом температуры воздуха через определенную градацию принимали тот день, после которого обратного перехода не наблюдалось, или он был, но сумма положительных отклонений средней суточной температуры от соответствующей градации превышала сумму отрицательных отклонений (для весны).
С момента издания этого сборника прошло более 30 лет, поэтому возникла необходимость в пополнении и уточнении ранее опубликованных данных. Были рассчитаны на ЭВМ даты перехода температуры воздуха с 1 января каждого года. Определение дат проводилось по 19 репрезентативным станциям западной части России.
Для определения дат устойчивого перехода средней суточной температуры воздуха через различные градации использовалась методика, предложенная Д. А. Педем. Днем устойчивого перехода температуры воздуха через определенные пределы принимается тот день, после которого обратного перехода не наблюдается, а если он был, то короткие периоды относились весной к похолоданию, а осенью – к потеплению.
Период с 1949 по 1979 г. использовался для сравнения. Сравнение показало, что более чем на 80 % опубликованные данные совпали с рассчитанными на ЭВМ. Для примера, в Москве переход температуры воздуха через 0 °С совпадение отмечалось в 16 случаях из 31. Расхождение в 1 день было в шести случаях; в 2 дня - в одном; в 3 дня - в трех случаях. Аналогичными оказались различия при устойчивом переходе через +5 °С. В результате данные за два периода были объединены в единую базу данных за 1890-2012 гг.
Полученные данные использовались для уточнения ранних, средних и поздних дат устойчивого перехода температуры воздуха в период с 1890 по 2012 год, амплитуд между ними и расчета среднего квадратического отклонения σ
Климатические характеристики дат устойчивого перехода температуры воздуха через 0 °С
С 1980 года ранний весенний переход через 0 °С (табл. 1), по сравнению с данными до 1979 г., наступал раньше на 11 станциях из 19. На пяти (Москва, Курск, Саратов, Оренбург, Гурьев) это произошло в 2002 г., что свидетельствует о более раннем наступлении весны. Для поздних дат этот факт отмечен только в Вологде, в литературе указана дата 25.04.1890 г., в 1981 г. она сдвинулась на 27.04.
Таблица 1
Климатические характеристики дат устойчивого перехода средней суточной температуры воздуха через 0 °С за 1890-2012 гг.
|
Станция |
Средняя |
Ранняя |
Поздняя |
Амплитуда |
σ |
||
|
Дата |
Год |
Дата |
Год |
||||
|
Мурманск |
24.04 |
26.03 |
1973 |
25.05 |
1917 |
61 |
14 |
|
Архангельск |
18.04 |
16.03 |
1921 |
16.05 |
1899 |
62 |
11 |
|
Троицко-Печерское |
17.04 |
20.03 |
1972 |
13.05 |
1978 |
55 |
13 |
|
Сыктывкар |
11.04 |
19.03 |
1990 |
12.05 |
1952 |
55 |
11 |
|
Санкт-Петербург |
03.04 |
14.02 |
1995 |
01.05 |
1952 |
77 |
13 |
|
Казань |
04.04 |
08.03 |
1975 |
26.04 |
1979 |
81 |
8 |
|
Москва |
03.04 |
03.02 |
2002 |
24.04 |
1893 |
81 |
10 |
|
Екатеринбург |
06.04 |
14.03 |
1985 |
29.04 |
1902 |
47 |
8 |
|
Курск |
27.03 |
03.02 |
2002 |
19.04 |
1929 |
79 |
12 |
|
Саратов |
30.03 |
08.02 |
2002 |
20.04 |
1929 |
72 |
9 |
|
Астрахань |
05.04 |
12.03 |
2002 |
25.04 |
1894 |
76 |
8 |
|
Оренбург |
16.03 |
29.01 |
2000 |
01.04 |
1908 |
63 |
12 |
|
Гурьев |
23.03 |
06.02 |
2002 |
08.04 |
1896 |
62 |
11 |
Рис. 1а дает представление о распределении средних дат весеннего перехода через 0 °С. В среднем, на юге весна наступает во второй половине марта Астрахань - 16.03. К северо-востоку от Курска, Саратова даты раннего перехода наблюдаются в апреле и заканчиваются в Мурманске 24.04.
Однако иногда эти даты устанавливаются раньше или позже средних. Встречаются годы, когда переход через 0 °С осуществлялся в январе (рис. 1б): Астрахань - 29.01, а в Мурманске - 26.03.
Рис. 1в демонстрирует поздние даты перехода через 0 °С. Этот переход южнее Архангельска и Сыктывкара наступал в апреле, а к северу от этих станций - в мае, заканчиваясь в Мурманске 25.05.
Амплитуда между ранними и поздними датами колебалась от 34 дней в Астане до 98 (рис. 1 г). На большей части исследуемой территории она была более 50 дней и только на юго-востоке Западной Сибири - 34-47 дней.
Среднее квадратическое отклонение (табл. 1) составляет менее 10 дней в центральной части изучаемого региона, а на севере, западе и юге - от 10 до 16 дней.
 |
 |
| а | б |
 |
 |
| в | г |
Рис. 1. Весенние даты устойчивого перехода средней суточной температуры воздуха через 0 °С, в 1890-2012 гг средние (а); ранние (б); поздние (в); амплитуда (г).
Климатические характеристики дат устойчивого перехода температуры воздуха через +5 °С
Рассмотрим переход средней суточной температуры воздуха через +5 °С (табл. 2). Здесь также, как и при переходе через 0 °С, уточнились только ранние даты на 14 станциях из 19. Выделяется 1990 год, когда на станциях Курск, Саратов наблюдался более ранний переход, а поздний был уточнен только в Вологде.
Таблица 2
Климатические характеристики дат устойчивого перехода средней>суточной температуры воздуха через +5 °С за 1890-2012 гг.
|
Станция |
Средняя |
Ранняя |
Поздняя |
Амплитуда |
sigma; |
||
|
Дата |
Год |
Дата |
Год |
||||
|
Мурманск |
29.05 |
16.04 |
1920 |
25.06 |
1893 |
70 |
12 |
|
Архангельск |
13.05 |
15.04 |
1921 |
12.06 |
1899 |
59 |
10 |
|
Сыктывкар |
03.05 |
09.04 |
1920, 1991 |
01.06 |
1940 |
54 |
12 |
|
Санкт-Петербург |
23.04 |
22.03 |
2010 |
18.05 |
1900 |
51 |
10 |
|
Вологда |
25.04 |
06.04 |
2001 |
20.05 |
2000 |
45 |
9 |
|
Казань |
18.04 |
31.03 |
1975 |
10.05 |
1923 |
41 |
8 |
|
Москва |
18.04 |
21.03 |
2007 |
11.05 |
1912 |
52 |
8 |
|
Екатеринбург |
23.04 |
29.03 |
1983 |
21.05 |
1936 |
54 |
12 |
|
Курск |
13.04 |
19.03 |
1990 |
01.05 |
1902 |
44 |
8 |
|
Саратов |
11.04 |
21.03 |
1990 |
28.04 |
1948 |
69 |
7 |
| lang="en-US" |
18.03 |
24.02 |
2002 |
20.04 |
1898 |
56 |
8 |
|
Оренбург |
16.04 |
26.03 |
2008 |
04.05 |
1898 |
40 |
7 |
|
Гурьев |
29.03 |
14.03 |
2002, 2008 |
24.04 |
1896 |
42 |
8 |
На рис. 2 изображены даты устойчивого перехода температуры воздуха через +5 °С. В среднем переход (рис. 2а) на большей части территории осуществлялся в мае-апреле, и только на двух станциях - в марте Астрахань - 18.03 и Гурьев - 29.03
Ранние даты перехода средней суточной температуры воздуха через +50С (рис.2б) начинаются в Астрахани с 24.02. В центральной части до Вологды это происходит в марте, а севернее Вологды - в апреле. Крайняя дата 16.04 отмечена в Мурманске.
Поздние даты (рис. 2в) в южных районах сдвигаются на апрель, в центре - на май, а в Сыктывкаре, Троицко-Печорском, Астрахани, Мурманске - на июнь.
Амплитуда дат раннего и позднего переходов отмечена в пределах от 41 дня в Казани до 70 в Мурманске (рис. 2г).
Средние квадратические отклонения (табл. 2) почти всюду от 7 до 10 дней, за исключением Екатеринбурга, Мурманска (12 дней).
 |
 |
| а | б |
 |
 |
| в | г |
Рис. 2. Весенние даты устойчивого перехода средней суточной температуры воздуха через +5 °С,в 1890-2012 гг средние (а); ранние (б); поздние (в); амплитуда (г).
При составлении прогноза аномалии дат перехода температуры воздуха delta;Д через 0 и+5 °С привлекается двухмесячный прогноз на март-апрель. Для расчета используется формула линейной регрессии
δД=a*delta:TIII-IV+b,
где а, в - постоянные параметры; δТ - прогноз аномалии температуры воздуха на март- апрель.