10 июля 2019 г. около 14.20 по местному времени в центре г. Перми прошел внезапный кратковременный шквал большой разрушительной силы. В результате был нанесен значительный ущерб (повалено несколько десятков деревьев, перекрыто движение транспорта, повреждены автомобили) и пострадали три человека. Продолжительность шквала составила всего от 30 секунд до двух минут, а ширина полосы разрушений – не более 2-3 км. Уточним ряд моментов по данному событию

Какой могла быть максимальная скорость ветра в Перми при шквале?
Шквал прошел узкой полосой (2-3 км) по центру города, метеостанции его не зафиксировали. На отдельных участках в городе (например, на ул. Крисанова между ул. Петропавловская и Монастырская) повалено и сломано до 50% деревьев, что указывает на скорость ветра около 25 м/с.
 
Можно ли было спрогнозировать шквал именно в центре Перми и в это время?
Только за 10 минут до его начала. Шквал был связан с прохождением линейной системы кучево-дождевых облаков на холодном фронте. Точнее, утром это был малоподвижный фронт, он днем он стал смещаться на восток как холодный. Облачная система, вызвавшая шквал в Перми, была хорошо заметна еще утром (около 09.00 по местному времени) в районе Набережных Челнов, и было понятно, что она смещается в сторону города. Время прихода системы (около 14.00) также соответствовало ожидаемому
 

Облачная система, вызвавшая шквал в Перми, в 09.00 утра в районе Набережных Челнов

Как и ожидалось, к середине дня на территорию края с юго-запада сместилась линейная система кучево-дождевых облаков с ливнями, грозами и шквалами, которая сформировалась еще утром в районе Нефтекамска. Скорость смещения системы очень высокая (60-70 км/ч) из-за сдвига ветра. На изобарической поверхности АТ500 скорость ветра  сегодня может достигать 25 м/с, а у земли средняя скорость ветра 6-7 м/с.

Через центр г. Перми прошел наиболее активный участок системы. При этом наблюдался короткий, но мощный шквал с сильным ливнем  - так называемый влажный даунбарст (нисходящий порыв с сильными осадками). Судя по разрушениям, скорость ветра в центре города превышала 20 м/с. Шквал вызвал значительные разрушения. Последний раз такой нисходящий порыв в Перми наблюдался 20 июня 2018 г., но он был менее разрушительным.

В центре Перми шквал 10 июля 2019 г. стал по всей видимости самым сильным за 4 года, с 24 июня 2015 г.

Скорость приближения и зоны осадков была очень высокой, так же как и скорость нисходящего потока. Наиболее известный случай подобного шквала в России за последние годы наблюдался 7 сентября 2015 г. в Казани.

 

Приближение шквалового ворота




Струйное течение нв средней тропосфере (90 км /ч на изобарической поверхности 500 гПа) - главная причина внезапного и разрушительного шквала в Перми. Шквалы прогнозировались, но более высокий риск ожидался по юго-западу края

Спутниковый снимок линейной системы при подходе к Перми

Многочисленные видеозаписи и фотографии последствий шквала доступны здесь.

Наиболее качественное видео даунбарста.

Высококачественная видеонарезка шквала в Перми из разных районов города

Шквал на территории университетского кампуса был слабее и короче, чем в центре города

Сейчас над южными районами края на холодном фронте смещается второй активный участок этой же линейной системы. Он будет смещаться через юго-восточные районы края: Чернушинский, Октябрьский, Суксунский. Ординский, Лысьвенский, Горнозаводский. Здесь возможны сильные шквалы до 25 м/с в период с 15.00 до 18.00 местного времени.
 

Потенциально опасная система, смещающаяся с юго-запада на северо-восток (направление движения показывает черная стрелка)

Сегодня погоду в Пермском крае определяет передняя часть углубляющегося юго-западного циклона, который смещается с Кировской области на Республику Коми. В этом циклоне две фронтальные системы. Основная – это арктическая, с которой будут связаны дожди в северной части Европейской территории России (ЕТР). В передней части циклона, а также по периферии антициклона над Казахстаном происходит заток тропического воздуха на Южный Урал. Полярный фронт, разделяющий умеренную и тропическую воздушные массы, пролегает через запад Башкортостана, юго-восток Удмуртии и всю территорию Пермского края. Сегодня в течение дня вдоль фронта ожидаются благоприятные условия для развития конвекции.

В средней тропосфере этому фронту будет соответствовать высотная фронтальная зона и струйное течение. Скорость ветра в ее пределах существенно увеличивается с высотой (т.е. наблюдается сильный вертикальный сдвиг ветра). По расчетам модели ICON, скорость ветра на изобарической поверхности 500 гПа днем будет достигать 100 км/ч, а на 300 гПа – 150 км/ч. При этом у земли ветер будет слабым из-за небольших барических градиентов. Такое распределение скорости ветра с высотой способствует формирования долгоживущих и быстро перемещающихся скоплений кучево-дождевых облаков. Кроме того, в зонах интенсивных осадков часть энергии воздушного потока передается в нижележащие слои, что может вызвать сильные шквалы. И наконец, такие условия способствуют развитию суперячейковых облаков, которые могут вызвать комплекс опасных явлений погоды.

Уже с утра сегодня наблюдается активная конвекция над юго-западными районами края и прилегающей территорией Удмуртии. Согласно расчетам моделей ICON и ECMWF, днем на фронте образуется как минимум одно выраженное волновое возмущение, которое пройдет через территорию края с юго-запада на северо-восток.  При этом ливневые дожди и грозы ожидаются практически по всей территории края, за исключением крайних северо-западных районов. Во многих районах они могут быть сильными и сопровождаться градом, наибольшая вероятность сильных ливней в горной восточной части территории. В Перми интенсивные грозы вероятны в середине дня.

В южных и восточных районах края (от Чернушки до Лысьвы и Горнозаводского района) а также в западной части Свердловской области есть вероятность сильных шквалов, так как в этой зоне ожидается сильный вертикальный сдвиг ветра  в нижнем слое атмосферы. Так, скорость ветра у земли ожидается около 20 км/ч, а на изобарической поверхности 850 гПа (~1,5 км) уже до 80 км/ч. Наибольшая вероятность сильного шквала в районе Нижнего Тагила.
Температурный фон в течение дня ожидается достаточно ровным по всему краю – максимальная температура от +19° до +24°, интенсивность прогрева будет зависеть от прояснений, который будет немного.

Расчетная отражаемость над территорией края в 14.00 местного времени по данным модели ECMWF. Грозовые ячейки будут формироваться над всей территорией края

 


Сдвиг ветра в слое 0-1 км в 14.00 местного времени по данным модели ECMWF. Область сильного сдвига ветра и высокой вероятности шквалов пройдет через юго-восток Пермского края

На предстоящей неделе сохранится та же атмосферная циркуляция, что и в первые дни июля, причем меридиональные тенденции даже усилятся. Над Европейской территорией России (ЕТР) сохранится влияние высотной ложбины, в системе которой продолжится заток холодного воздуха с Баренцева моря. В северной части Европейской России неделя ожидается холоднее нормы на 4-5 градусов. В свою очередь, над Западной Сибирью будет усиливаться влияние высотного гребня, во второй половине недели в Зауралье распространится тропический воздух из Средней Азии.

Пермский край будет находиться в передней части высотной ложбины. Будут преобладать юго-западные воздушные потоки, однако неделя ожидается прохладной и влажной. Средняя температура за неделю по востоку края ожидается близкой к норме, по западу на 1,5-2° ниже нормы. Причем наиболее прохладными ожидаются первые два дня, а к выходным вероятно кратковременное повышение температуры в дневные часы до +23…+28°.

Ожидаемая циркуляция очень близка к той, которая наблюдалась в первой половине лета 2017 г. Как и в том случае, ожидается большое количество осадков – в среднем за неделю больше нормы в полтора раза и более. Стоит отметить, что за прошлую неделю во многих районах края уже выпало около половины месячной нормы осадков, а местами по северо-западу края – и более этого. Так что к концу текущей недели количество осадков за июль во многих районах края может приблизиться к месячной норме (прежде всего по западу края). Также ожидаются благоприятные условия для грозовой деятельности. Так что в Перми есть вероятность повторения таких интенсивных гроз со шквалистым ветром, как вечером 4 июля.

Ожидаемое распределение аномалий геопотенциала АТ500 на неделю 8-14 июля по модели CFS/NCEP. Видна глубокая высотная ложбина над ЕТР
 

Долгосрочный прогноз аномалий температуры воздуха и количества осадков на июль 2019 г. составлен на основе данных модели CFS/NCEP (США). Оправдываемость таких прогнозов составляет в среднем около 75%. За первую половину 2019 г. оправдались 4 прогноза (на январь, март, май и июнь), не оправдались – два (на февраль  и апрель).

Согласно данным модели CFS, влияние высотной ложбины, установившейся над Европейской территорией России в последние дни июня, может сохраниться вплоть до середины июля или даже до конца второй декады. Это подтверждается и по данным Европейского центра среднесрочных прогнозов. В этот период температура в северной части ЕТР будет ниже нормы на 1-3°, в свою очередь на севере Сибири на 5-7° выше нормы в связи с затоком тропического воздуха. В Пермском крае, согласно расчетам модели CFS, первая и вторая неделя июля ожидаются по температуре близкими к норме. Однако более вероятна слабая отрицательная аномалия (1-2 градуса), за исключением северных районов. В период 4-10 июля ожидаемый фон температуры составит в ночные часы +10…+15°, днем +18…+24°, 8 июля вероятно кратковременное потепление до +22…+27°.

Что касается количества осадков, то уже в первые три дня месяца из-за продолжительных дождей под влиянием малоподвижного фронта во многих районах края выпадет более половины месячной нормы. В последующие дни первой декады вероятность кратковременных дождей сохраняется, в первую очередь по северу края, где будет ощутимее влияние высотной ложбины. Так что уже к середине месяца сумма осадков во многих районах края может приблизиться к месячной норме.

Ожидаемое распределение аномалий температуры воздуха на неделе 1 - 7 июля. Прогноз по модели CFS/NCE8-147 июля. Прогноз по модели CFS/NCEP

Ожидаемое распределение аномалий температуры воздуха на неделе 8-14 июля. Прогноз по модели CFS/NCEP

В первой половине предстоящей недели ожидается необычная атмосферная циркуляция над Европейской территорией России (ЕТР) и Уралом. Над северной частью ЕТР будет располагаться высотный циклон, а над северо-западом Сибири – высотный антициклон. Над Уралом будет располагаться высотная ложбина, ориентированная с севера ЕТР на юг-юго-восток. На Полярный Урал и север Западной Сибири поступит порция тропического воздуха, в результате чего здесь на несколько дней установится экстремально жаркая погода с температурой до +30…+32°. В свою очередь, на большей части ЕТР неделя будет прохладной.

Урал в период 1-3 июля будет находиться под влиянием фронтальной зоны и ложбины пониженного давления, причем днем 2 июля над Южным Уралом образуется активный циклон. На Южном и Среднем Урале ожидается значительное количество осадков: за период с 30 июня по 3 июля может выпасть от двух до четырех недельных норм, а в некоторых районах Южного Урала больше месячной нормы осадков (свыше 100 мм). Дожди подобной интенсивности на Южном Урале отмечаются раз в несколько лет.

В Пермском крае за первую половину недели также может выпасть более половины месячной нормы осадков. По расчетам немецкой модели ICON, больше всего осадков (до 50 мм) ожидается в восточной части Коми-Пермяцкого округа, а по данным Европейского центра среднесрочных прогнозов погоды (ECMWF), в районе Верещагино может выпасть до 80 мм (месячная норма). Такие осадки не являются рекордными для начала июля. В эти же дни 2017 г. местами по краю выпадало до 80-90 мм за неделю, а в Майкоре 99 мм за сутки. Однако дожди могут вызвать переувлажнение почвы и дождевые паводки на малых и средних реках, хотя и менее мощные, чем в 2017 г. Ослабление осадков ожидается с 4 июля.

Что касается температуры воздуха, то на юге края неделя будет на 1-2° ниже нормы, а на северо-востоке на 1-2° выше нормы. В период дождей ожидается слабый суточный ход температуры: в ночные часы будет в основном +13…+18°, днем +18...+23° при высокой влажности воздуха. Из-за высокой влажности и слабого ветра в период 1-3 июля вероятно образование туманов со значительным снижением видимости.

 
Ожидаемое распределение аномалий температуры воздуха на неделе 1-7 июля. Прогноз по модели CFS/NCEP
 

Ожидаемое распределение аномалий количества осадков на неделе 1-7 июля. Прогноз по модели CFS/NCEP
 

Ожидаемое распределение осадков в Пермском крае за период 1-3 июля. Прогноз по модели ECMWF
 

Ожидаемое распределение осадков в Пермском крае за период 1-3 июля. Прогноз по модели ICON

В предстоящие выходные погоду в Пермском крае будет определять передняя часть глубокого циклона, сместившегося в Европейскую часть России. Этот обширный и необычно глубокий для середины лета циклон достигнет стадии максимального развития сегодня вечером, когда его центр будет находиться восточнее Москвы. В теплом секторе окажется Среднее Поволжье, где ожидается кратковременный заток тропического воздуха. Территория Пермского края в теплый сектор циклона не попадет, однако заток теплого воздуха с юга в последующие дни продолжится. Температура приблизится к норме, особенно существенным будет повышение ее в ночные часы.

В пятницу 28 июня циклон уже начнет влиять на погоду в Пермском крае. Ветер сменит направление на юго-восточное и будет постепенно усиливаться, но зона осадков теплого фронта еще не дойдет до границ края. Ожидаются лишь локальные кратковременные дожди по южным и западным районам края, температура днем +20…+23° (причем на севере теплее, чем на юге).

На предстоящей неделе ожидается существенное изменение в характере атмосферной циркуляции над Европейской частью России и Уралом. Блокирующий антициклон, который существовал над Европейской Россией с конца мая и обусловил продолжительный период сухой жаркой погоды в западной части ЕТР и преобладание прохладной погоды на Урале, будет разрушаться. Более того, с 28 июня над Европейской частью России установится высотная ложбина. В результате произойдет смена направления воздушных потоков – если в первой половине недели (как и в течение большей части июня) над Уралом будут преобладать северо-западные воздушные потоки, то начиная с 28-29 июня они сменятся на южные и юго-восточные. Это создает предпосылки к устойчивому потеплению начиная с конца этой недели.

Однако большая часть этой недели будет еще прохладной, с температурой в среднем на 2° ниже климатической нормы. Что касается осадков, то их количество на юге края ожидается близким к норме, а на севере -  существенно меньше нормы

Ожидаемое распределение аномалий температуры воздуха на неделе 24-30 июня. Прогноз по модели CFS/NCEP

Ближайшие выходные дни в Пермском крае станут достаточно теплыми на фоне прохладного в целом нынешнего июня. Однако в отличие от июня 2018 г., потепление в начале третьей декады не станет устойчивым, а продлится всего 2-3 дня. К середине декады на смену ему придет новая продолжительная волна холода.

В течение предстоящей недели ожидается постепенная перестройка атмосферных процессов над Европейской частью России и Уралом. Заток арктических воздушных масс на Урал прекратится начиная с 18 июня, с Европейской части России начнет поступать более теплая воздушная масса. Уже к среде 19 июня температура приблизится к климатической нормы, а в конце недели (22-23 июня) может оказаться даже существенно выше нормы благодаря кратковременному поступлению тропического воздуха в теплом секторе циклона, смещающегося через северные районы Европейской России.

Тем не менее, за счет холодной погоды 17-18 июня неделя в целом ожидается холоднее нормы: по югу и западу края на 1-2°, а по северу и востоку до 3°. Количество осадков за неделю прогнозируется несколько меньше нормы.

Ожидаемое распределение аномалий температуры воздуха на неделе 17-23 июня, прогноз по модели CFS
 


Ожидаемое распределение аномалий количества осадков на неделе 17-23 июня, прогноз по модели CFS