Аномальный октябрь 2014 года на Среднем Урале

Общая характеристика погодной аномалии октября 2014 г. на Урале

Октябрь 2014 г. запомнился жителям восточной части Европейской России, Урала и Западной Сибири необычно холодной погодой. Средняя месячная температура воздуха на этой территории оказалась на 3-4°, местами на 5° ниже климатической нормы. Такие крупные отклонения среднемесячной температуры от нормы в октябре – значительно более редкое явление, чем например, в зимние месяцы. Более холодный октябрь наблюдался в регионе в 1976 г. (тогда он оказался холоднее нормы на 6-7°).

В основном отрицательная аномалия температуры воздуха была накоплена за вторую половину октября. Первая половина месяца еще более-менее соответствовала климатической норме, и была всего 1-2° холоднее, чем обычно.  А в период с 17 по 27 октября наблюдалась аномальная по интенсивности и продолжительности волна холодов. Средняя температура воздуха за этот период на обширной территории (север, восток Европейской части России, Северный и Средний Урал, Западная Сибирь) оказалась ниже нормы на 7-11 градусов. Она соответствовала норме конца ноября-начала декабря. В отдельные сутки отрицательная аномалия температуры увеличивалась до 12-14°, что вообще нехарактерно для середины осени.

Необычайные для октября холода на Среднем и Северном Урале сопровождались редкими по интенсивности снегопадами. Количество осадков в виде снега в ряде районов превысило месячную норму. Интенсивность осадков в Пермском крае и Свердловской области неоднократно достигала критерия опасного метеорологического явления – 20 мм в виде снега за 12 часов и менее. К середине третьей декады октября на обширной территории установился снежный покров высотой 20-35 см, а на севере Свердловской области – до 45-57 см.
 

Кратко  о распределении аномалий температуры и особенносмтях атмосферной циркуляции  в октябре 2014 г.

Рис. 1. Карта аномалий средней месячной температуры воздуха в октябре 2014 г. (глобально)

На представленной карте хорошо видна обширная область значительных (3° и более) отрицательных аномалий температуры воздуха в Северной Евразии. Причиной ее появления был аномальный характер атмосферной циркуляции, а именно стационирование в течение практически всего месяца над Уралом холодной тропосферной ложбины. В то время как над Восточной Европой существовал устойчивый блокирующий антициклон, регулярно поддерживаемый затоком арктического воздуха по его восточной периферии.

Похожие условия атмосферной циркуляции наблюдаются в 2014 г. неоднократно, что обусловило высокую повторяемость на Урале интенсивных и продолжительных волн холода (во второй половине января, в течение большей части апреля, во второй и третьей декадах июля 2014 г.). В то же время по западу Европейской части России преобладают положительные аномалии температуры и ощущается дефицит осадков. В целом подобная форма циркуляции с повышенной интенсивностью меридиональных процессов, вторжениями арктического воздуха на восток ЕТР и Урал имеет достаточно высокую климатическую повторяемость. Однако в 2014 г. она встречается намного чаще, чем обычно.

Так и октябрь 2014 г., в Белоруссии и на западе Европейской России оказался очень сухим (выпало менее 50% от месячной нормы осадков), что даже привело в отдельных районах к возникновению торфяных пожаров. А над Уралом, наоборот, наблюдалась интенсивная циклоническая деятельность. Количество осадков местами в Зауралье превысило норму в два раза и более. Причем большая часть этих осадков выпала в виде снега в период с 17 по 24 октября.

Описание условий атмосферной циркуляции и погодных условий в октябре 2014 г. на Среднем и Северном Урале

В третьей декаде сентября 2014 г. на Среднем Урале в течение нескольких дней наблюдалась малооблачная сухая и теплая погода («бабье лето»), приход которого обеспечил устойчивый высокий антициклон. Температура была на 3-5° выше нормы. Однако с 28 сентября антициклон начал разрушаться. Этот процесс предшествовал первому в нынешнем октябре арктическому вторжению на Урал. Как позже выяснилось, с 2 октября в Пермском крае установилась отрицательная аномалия температуры воздуха, которая сохранялась до 28 октября – почти весь месяц.

29-30 сентября с Норвежского моря на Архангельскую область сместился циклон по «ныряющей» траектории. В его тыловой части над Скандинавией сформировался антициклон, и происходило вторжение холодного воздуха с Кольского полуострова на Европейскую Россию. 1 октября циклон начал углубляться над Кировской областью, и вторжение арктического воздуха в его тыл усилилось. Циклон стал высоким и малоподвижным барическим образованием.

В Пермском крае значительное понижение температуры произошло 2 октября, когда центр циклона стационировал в районе Перми, а северо-западные районы края оказались в его тылу под влиянием петли окклюзии с интенсивными осадками в виде дождя, переходящего в мокрый снег. В Гайнах установился первый в этом октябре временный снежный покров.
 

Рис. 2. Относительный геопотенциал ОТ500/1000. Данные объективного анализа на 00 ВСВ 02.10. 2014 г.. Высокий циклон с центром юго-западнее Перми
 

3 октября значительные осадки шли уже на всей территории Пермского края что было связано с выходом частного циклона со Свердловской области. Однако при температуре воздуха +1…+2° они выпадали в основном в виде дождя.

В последующие дни Прикамье оказалось в глубоком тылу циклона, уходящего на восток. А над арктическим побережьем сформировался очень мощный антициклон (на стадии максимального развития давление в его центре достигло 1042 гПа), который переместился в район Москвы. Этот антициклон был достаточно теплый по высотам, но инверсионная облачность не способствовала прогреву воздуха у земли. К тому же Пермский край находился на его холодной восточной периферии. В результате в Перми температура воздуха так и не поднялась до +10° даже днем, и оставалась несколько ниже нормы.

В итоге к 8 октября антициклон сместился на южную часть ЕТР и открыл дорогу теплой воздушной массе с запада. Однако прохождение теплого фронта через Пермский край утром 10 октября привело к неожиданному снегопаду. Его не удалось спрогнозировать вследствие достаточно высокой температуры воздуха на уровне 850 гПа (-1..-2°) (ожидалось, что осадки пройдут в виде дождя). Утром 10 октября в Перми сформировался первый снежный покров высотой 3 см, который днем растаял. И это был далеко не последний погодный «сюрприз» октября 2014 г.
 

Рис. 3. Относительный геопотенциал ОТ500/1000. Данные объективного анализа на 00 ВСВ 10.10. 2014 г. Прохождение теплого фронта через Пермский край, которое сопровождалось неожиданным снегопадом
 

Потепление в начале второй декады октября в Пермском крае так и не состоялось. Вместо него произошло новое арктическое вторжение, затронувшее в основном северо-восток ЕТР и Северный Урал. 10 октября над Баренцевым морем сформировался новый антициклон, низкий и достаточно холодный.  11 октября он сместился на Архангельскую область и вытеснил теплый воздух к югу. В итоге высотная фронтальная зона проходила теперь  с северо-запада на юго-восток, с Санкт-Петербурга на Башкирию. К югу от нее, под влиянием теплых западных воздушных потоков,  установилась очень теплая погода с дневной максимальной температурой +15…+18°. А на северо-востоке ЕТР и Среднем Урале усилились холода. 11-12 октября среднесуточная температура воздуха в Перми оказалась ниже нулевой отметки, а по северу края было еще холоднее (примерно на 5° ниже нормы для этого периода).

К 12 октября стало очевидно, что произошедшее похолодание – это только начало, и неделя с 13 по 19 октября окажется холоднее нормы уже не на 2-3°, а на 4-5°. На прогностических картах было хорошо видно, что 13-14 октября в район Новой Земли должен произойти прорыв очень холодной для этого периода (температура на АТ850 ниже -15°) воздушной массы с Канадского сектора Арктики в системе глубокого высотного циклона. Такие процессы более характерны для зимнего периода. И в перспективе, на 15-16 октября, прогнозировалось распространение влияния высотного циклона и на северные области Европейской России.
 

Рис. 4. Абсолютный геопотенциал АТ500. Данные объективного анализа на 00 ВСВ 13.10. 2014 г. Начало смещения высотного циклона с Центральной Арктики на северо-восотк ЕТР

К утру 15 октября северо-восток Европейской России оказался под влиянием глубокого (высота геопотенциала АТ500 в центре менее 500 дам) высотного циклона, сместившегося  с Центральной Арктики на Ямал. В этот же день по северу Коми и в Ненецком ОА необычно рано температура воздуха упала до -15…-18° (на 10-11 градусов ниже нормы). 15 октября днем началось поступление арктического воздуха и на Средний Урал. Происходило оно без существенных осадков с умеренным западным ветром по южной периферии глубокой тропосферной «воронки» с центром над Ямалом.

Рис. 5. Абсолютный геопотенциал АТ500. Данные объективного анализа на 00 ВСВ 15.10. 2014 г. Глубокий высотный циклон с центром над Ямалом. Начало вторжения холода на ЕТР.
 

Стоит отметить, что над Норвежским морем все это время усиливался блокирующий гребень, в результате чего поступление теплого воздуха с Атлантики в российский сектор Арктики было невозможно. И воздушная масса, пришедшая с Канадского сектора Арктики, в условиях короткого светового дня не прогревалась.

15 октября над Кольским полуостровом оформился самостоятельный низкий и холодный антициклон, гребень которого быстро распространился на юго-восток, и к утру 16 октября достиг Урала. Сам центр антициклона по потоку также перемещался на юго-восток и усиливался. Антициклон был низкий и очень холодный для октября, температура воздушной массы в нем составляла -8…-10°.

Под влиянием арктического антициклона оказался север ЕТР. Высотная фронтальная зона сместилась на Центр ЕТР и обострилась. Температурные контрасты в этом районе резко увеличились, арктический воздух с температурой на АТ850 -10° взаимодействовал с теплой и влажной воздушной массой европейского происхождения с Т850 +6…+8°. Над западной частью ЕТР сформировались благоприятные условия для циклогенеза.

Уже 16 октября под влиянием малоподвижной фронтальной зоны, и особенно в зоне влияния частного циклона с центром в районе Москвы, наблюдались осадки в виде дождя, переходящего в снег. В этот же день малоподвижная фронтальная зона, пролегавшая через Среднее Поволжье и Башкирию, обострилась, и через Средний Урал прошло волновое возмущение с сильными осадками. По югу Пермского края осадки выпадали в виде мокрого снега, причем в Чернушке днем 16 октября выпало 11 мм/12ч, а в Октябрьском 10 мм/12ч и сформировался снежный покров высотой до 7 см. Это был первый случай сильного снегопада в октябре 2014 г. в Прикамье. Обострению фронтальной зоны способствовала двусторонняя адвекция – с севера со смещением арктического антициклона усиливался заток холода, а с юго-запада поступила порция теплого воздуха. В результате температурный контраст между Средним и Южным Уралом достиг 15-17°.

Рис. 6. Температура воздуха на изобарической поверхности АТ850 и поле приземного давления 16.10.2014, 12 ч. ВСВ (данные GFS/NCEP). Контрастный фронт, проходивший через юг Пермского края, дал сильные осадки
 

 

Пока на юге Пермского края наблюдались осадки в виде мокрого снега, на севере территории под влиянием усиливающегося антициклона продолжалось похолодание. В ночь на 17 октября центр антициклона сместился в район Сыктывкара. На фоне прояснения минимальная температура по северу края упала до -8…-10°.

Влияние арктического антициклона на погоду в Пермском крае сохранялось до второй половины дня 17 октября, когда с юго-запада начал подходить активный циклон, которому немецкие метеорологи дали имя «Livia». За 17-18 октября этот циклон вызвал в ряде регионов ЕТР и Урала комплекс опасных явлений погоды (очень сильный снег, гололед, метели, усиление ветра) и вошел в историю.

Циклон “Livia” сформировался вечером 16 октября над востоком Украины на полярном фронте и, смещаясь на восток, быстро углублялся. Этому способствовал все более интенсивный заток холода в тыл циклона с севера ЕТР. При сближении углубляющегося циклона с усиливающимся арктическим антициклоном (с центром на Республикой Коми) резко увеличивался барический градиент и усиливался ветер.
 

Рис. 7. Относительный геопотенциал ОТ500/1000 и приземное давление. Данные объективного анализа на 00 ВСВ 17.10. 2014 г. Углубляющийся циклон «Livia» с центром северо-восточнее Воронежа


Рис. 8.Относительный геопотенциал ОТ500/1000 и приземное давление. Данные объективного анализа на 12 ВСВ 17.10. 2014 г. Углубляющийся циклон «Livia» с центром западнее Самары


Рис. 9.Относительный геопотенциал ОТ500/1000 и приземное давление. Данные объективного анализа на 00 ВСВ 18.10. 2014 г. Циклон «Livia» на стадии максимального развития
 

Ухудшение погодных условий в Пермском крае началось с вечера 17 октября по южным районам. Ветер усилился в порывах до 15 м/с, после 18.00 местного времени в районе Чайковского уже начался сильный снегопад и метель. К 21 ч. местного времени здесь выпало 5 мм осадков.

Ночью зона интенсивных снегопадов и метелей с ветром до 15 м/с охватила всю южную половину Пермского края. Наиболее интенсивные осадки наблюдались у точки окклюзии, которая прошла юго-восточнее Перми. А крайние южные районы ненадолго попали в теплый сектор,  здесь сменился дождем, отмечался гололед диаметром до 8 мм. За 12 ч выпало в Оханске и Кунгуре 21 мм (опасное явление «очень сильный снег»), в Ножовке 18, в Чайковском 17,  Верещагино 15 мм. В Перми сильная метель началась около полуночи и продолжалась 11 часов подряд. Высота снежного покрова к 09.00 местного времени составила 14 см. Официально выпало 6 мм осадков. Снегопадов подобной интенсивности в Пермском крае не было с 16-17 марта 2013 г.

Рис. 10. Снегопад в Перми утром 18 октября 2014 г.
 

Сильнейшие снегопады прошли также по южной половине Свердловской области. Они начались ночью и продолжились днем с выходом зоны осадков у точки окклюзии. В итоге в Екатеринбурге выпало за сутки 36 мм осадков в виде снега, а в Невьянске 28 мм только за 12 часов.

По северу Пермского края снегопады наблюдались под влиянием петли окклюзии и были менее интенсивными. 19 октября циклон уходил на восток, затягивая в свой тыл арктической воздух  с севера ЕТР.  Снегопады в Прикамье продолжались практически весь день, но были в основном слабыми и умеренными. Тем не менее, высота снежного покрова в Перми  к утру 20 октября достигла 29 см. Температура воздуха понизилась до -5…-8°
 

Рис. 11. Облачная система циклона на снимке со спутника Terra MODIS за 18.10.2014, 07.30 ВСВ

 

20 октября Пермский край находился в  глубоком тылу циклона в арктическом воздухе, который над заснеженной поверхностью совершенно не прогревался. В итоге даже максимальная температура составила в Перми около -7°. А в ночь на 21 октября с северо-запада на Средний Урал сместился промежуточный низкий и холодный барический гребень. Полный штиль и прояснения способствовали формированию температурной инверсии. В итоге ночь на 21 октября оказалась аномально холодной. Минимальная температура воздуха в Перми составила -18,1°, что на 3,8 ниже предыдущего суточного рекорда, установленного  в 1946 г.

По территории края были зафиксированы двадцатиградусные морозы (Ныроб -21,8°, Гайны -20,9°, Большое Савино -21°). Такие низкие температуры отмечались в  октябре впервые с 1976 г.

 

Рис. 12.Относительный геопотенциал ОТ500/1000 и приземное давление. Данные объективного анализа на 00 ВСВ 21.10. 2014 г. Низкий холодный гребень на фоне высотной ложбины над Пермским краем
 

В последующие несколько дней аномальные холода с температурой на 8-13 градусов ниже нормы установились не только на Урале, но и на большей части Европейской территории России. Над севером ЕТР усилился арктический антициклон, в зоне влияния которого отмечены многочисленные рекордные минимумы температуры. В частности, в Нарьян-Маре 20 октября суточный минимум температуры воздуха был перекрыт сразу на 4 градуса, а также установлен рекорд для второй декады октября.

Из-за усиления арктического антициклона высотная фронтальная зона оказалась смещена к югу. В результате траектория следующего в серии ныряющего циклона прошла через Санкт-Петербург, Москву, Казань и Пермский край. Этот циклон, определявший погодные условия в Европейской части России 21-22 октября, не получил своего имени, но также отметился комплексом неблагоприятных явлений погоды – сильными снегопадами, метелями, смешанными осадками и резкими колебаниями температуры воздуха. В тылу циклона на центр Европейской части России произошло классическое ультраполярное вторжение – процесс, весьма нехарактерный для октября.

Пермский край оказался под влиянием второго в серии циклона 22 октября. К этому времени циклон достиг стадии максимального развития, и уже окклюдировался. В теплый сектор снова попали лишь крайние южные районы, а на большей части территории под влиянием фронта окклюзии прошел сильный снегопад  с метелью и ветром до 15-19 м/с при температуре воздуха -5…-7°. Больше всего осадков выпало в Верещагино и Кудымкаре (12-13 мм/12ч). Этот второй за короткое время снегопад еще больше осложнил обстановку на дорогах края.
 

Рис. 12.Относительный геопотенциал ОТ500/1000 и приземное давление. Данные объективного анализа на 12 ВСВ 22.10. 2014 г. Выход циклона с сильным снегопадами на Средний Урал и ультраполярное вторжение на ЕТР
 

Впрочем, уже в ночь на 23 октября циклон стал быстро заполняться, и стал высоким и холодным барическим образованием. Центр глубокого высотного циклона из района Перми медленно смещался на восток. В высотном циклоне арктический воздух продолжал выхолаживаться за счет интенсивных восходящих движений над снежным покровом. В результате образовался замкнутый очаг холода не только в тропосфере, но и у земли. Температура воздуха снова упала на 10° ниже нормы. Продолжались умеренные снегопады ливневого характера, а высота снежного покрова приблизилась к норме второй половины декабря.

Одновременно, 23 октября частный южный циклон, образовавшийся на холодном фронте над Южным Уралом, вышел на северные районы Свердловской области и в последующие сутки заполнялся на месте. В зоне продолжительных и интенсивных снегопадов оказались обычно малоснежные районы севера Свердловской области. Интенсивность осадков здесь увеличивалась за счет влияния орографии при восточном ветре.

На Серов, Краснотурьинск и Североуральск обрушились аномальные по продолжительности и интенсивности снегопады. За сутки выпало более 30 мм осадков, в Североуральске 50 мм за двое суток. Высота снежного покрова увеличилась до полуметра, в Североуральске до 57 см, что на уровне нормы февраля.

 

Рис. 13.Относительный геопотенциал ОТ500/1000 и приземное давление. Данные объективного анализа на 06 ВСВ 23.10. 2014 г. Частный южный циклон, вызвавший рекордные снегопады на севере Свердловской области



Рис. 14. Последствия снегопада в Серове, 24.10.2014




Рис. 15. Последствия снегопада в Серове, 24.10.2014
 

Одними из самых холодных дней в Пермском крае стали 25-26 октября, когда высотный циклон с Зауралья медленно смещался на восток, а в ночь на 26 октября Пермский край оказался под влиянием гребня антициклона с Европейской России (ранее этот антициклон сместился на ЕТР по ультраполярной траектории). В результате за счет радиационного выхолаживания температура воздуха ночью понизилась до -13…-17°, да и днем была немногим выше -10°. Малооблачная и морозная погода со снежным покровом высотой 34 см была особенно нехарактерна для октября.

Еще более холодными эти дни были в Свердловской области, где даже дневная температура не поднималась выше -10…-13°, а среднесуточная оказалась ниже нормы на 13-15°. Ночные минимумы здесь составили -18…-20°.

После снегопадов под Пермью, 26.10.2014 г. Малооблачная погода под влиянием антициклона

 

В последние дни месяца с восстановлением зонального переноса воздушных масс на Урале произошло значительное повышение температуры, днем до +4…+8°. Причем наиболее теплая погода установилась именно на сеевре Свердловской облсти, где прошли снегопады наибольшей интенсивности. Оттепель и осадки в виде дождя способствовали интенсивному таянию снежного покрова, высота которого к концу месяца сократилась до 5-15 см.
 
Климатические итоги октября 2014 г. по метеостанции Пермь
Средняя температура воздуха составила -1,4°, что ниже климатической нормы (за период 1961-1990 гг.) на 3,4°. Это самый холодный октябрь с 1976 г.
Минимальная температура была отмечена 21 октября -18,1°, это самый низкий минимум с 1976 г.
Максимальная температура +10,2° отмечена 1 октября.
За месяц выпало 82 мм осадков, что составляет 134% от нормы. Из них в виде снега за период 18-25 октября выпало 47 мм.
Высота снежного покрова в Перми 25 октября достигла 34 см.


Некоторые характеристики октября 2014 г. по метеостанциям Пермского края

Метеостанция	Абсолютный минимум температуры воздуха в октябре 2014 г. (дата)	Количество выпавших осадков в виде снега за период 16-25 октября, мм	Максимальное количество осадков в виде снега за 12 ч, мм	Максимальная высота снежного покрова, см (дата)
Ныроб	-22,1° (27.10.2014)	45	13 (23.10.2014)	41 (25.10.2014)
Чердынь	-17,4° (22.10.2014)	17	8 (22.10.2014)	19 (25.10.2014)
Гайны	-20,9° (21.10.2014)	34	9 (22.10.2014)	29 (24.10.2014)
Коса	-18,5° (21.10.2014)	16	4 (22.10.2014)	33 (25.10.2014)
Кочево	-21,7° (21.10.2014)	37	9 (22.10.2014)	27 (23.10.2014)
Кудымкар	-17,9° (21.10.2014)	38	12 (22.10.2014)	28 (24.10.2014)
Березники	-21,3° (21.10.2014)	37	7 (22.10.2014)	28 (25.10.2014)
Губаха	-21,1° (27.10.2014)	47	8 (23.10.2014)	38 (25.10.2014)
Бисер	-18,8 (23.10.2014)	40	7 (18.10.2014)	17 (25.10.2014)
Лысьва	-16,8 (26.10.2014)	42	7 (23.10.2014)	38 (25.10.2014)
Добрянка	-16,5 (27.10.2014)	45	9 (22.10.2014)	25 (24.10.2014)
Верещагино	-14,4° (26.10.2014)	66	15 (18.10.2014)	41 (25.10.2014)
Пермь	-18,1° (23.10.2014)	47	11 (18.10.2014)	34 (26.10.2014)
Оханск	-13,2° (24.10.2014)	51	21 (18.10.2014)	24 (24.10.2014)
Оса	-15,8° (24.10.2014)	20	-	11 (24.10.2014)
Ножовка	-15,9° (24.10.2014)	24	5 (22.10.2014)	17 (24.10.2014)
Чайковский	-12,9° (23.10.2014)	16	-	9 (22.10.2014)
Чернушка	-14,1° (24.10.2014)	21	11 (16.10.2014)	7 (10.10.2014)
Октябрьский	-17,7° (26.10.2014)	36	10 (16.10.2014)	19 (25.10.2014)

 
Больше всего снега выпало на западе края в Верещагино – 66 мм. Здесь же была зафиксирована максимальная высота снежного покрова – 41 см.
Всего за период зафиксировано два случая очень сильных снегопадов (в ночь на 18 октября в Оханске и Кунгуре выпало по 21 мм осадков за 12 ч).
Кроме того, в нескольких случаях наблюдался сильный снег 10 мм и более за 12 ч:
16 октября – Чернушка (11 мм/12ч), Октябрьский (10 мм/12ч).
18 октября –Верещагино (15 мм/12ч), Пермь (11 мм/12ч)
19 октября – Верещагино (11 мм/12ч)
22 октября – Верещагино (13 мм/12ч), Кудымкар (12 мм/12ч), Ныроб (11 мм/12ч)
23 октября – Ныроб (20 мм за сутки)