Крупный град и сильный шквал в Перми 9 июня 2012 г

9 июня 2012 г. после 17.00 местного времени в центральных, южных и восточных районах Пермского края наблюдался комплекс опасных и неблагоприятных явлений погоды: сильные грозы, крупный град диаметром до 35 мм, шквалы 18-22 м/с, сильные ливни (до 21 мм осадков  за 12 ч). В результате шквала вечером 9 июня в Перми были повалены сотни деревьев, в отдельных районах нарушено электроснабжение, обесточено 549 трансформаторных подстанций. Грозы 9 июня в районе Перми стали самыми интенсивными за последние несколько лет, крупный град отмечен впервые с 2008 года.

Фото града в Перми, 09.06.2012 г.

Еще в середине первой декады июня, ориентируясь на среднесрочные модельные прогнозы, можно было ожидать интенсивных конвективных явлений на Западном Урале 9 июня, при прохождении холодных фронтов с контрастом температуры более 10°. Поэтому мощные грозы 9 июня не стали неожиданностью для синоптиков: в официальном прогнозе Пермского ЦГМС предусматривались ливневые дожди с грозами и градом, местами сильные, шквалистые усиления ветра до 17-22 м/с, с сохранением этих явлений в ночь на 10 июня. На сайте «Опасные природные явления Пермского края» 8-9 июня мы также публиковали информацию о возможных неблагоприятных и опасных явлениях погоды 9 июня во второй половине дня.
 
Погодные условия 8 июня
8 июня Западный Урал оказался в теплом секторе циклона, который с Рязанской области перемещался на северо-восток. Атмосферное давление в центре циклона на 00 UT8 июня составляло 999 гПа. В средней тропосфере (АТ700) теплому сектору циклона соответствовал барический гребень, ориентированный с Западного Казахстана на север. В результате в средней тропосфере над Уралом установились юго-западные, а в приземном слое – южные и юго-восточные ветра, началась адвекция тропической воздушной массы (температура на АТ850 около +18°) со степей Заволжья и Западного Казахстана.

Утром 8 июня через Пермский край прошел полярный теплый фронт, при этом на западе территории отмечались грозы с дождями, местами сильными (до 13 мм/12ч в Кочево), после чего началось резкое повышение температуры воздуха. Днем 8 июня максимальная температура воздуха по южным и центральным районам края составила около +30°. На контрастном холодном фронте, который проходил через Среднее Поволжье, в это время отмечалась активная грозовая деятельность, шквалы до 25 м/с. В Пермском крае во второй половине дня 8 июня конвективные явления не развивались.

Погодные условия в первой половине суток 9 июня
К утру 9 июня центр циклона сместился на Костромскую область, давление в нем упало до 997 гПа. Циклон начал медленно углубляться, а скорость его смещения на северо-востоке резко увеличилась, так что вечером центр циклона был уже севернее Сыктывкара. Температурные контрасты также возросли – в тылу циклона в Черноземье температура на АТ850 составляла всего +4…+6°, а в теплом секторе на Урале усилилась адвекция тепла. Температура на АТ850 в Перми, по данным утреннего радиозондирования, достигла +20°. Такая высокая Т850 наблюдается в Перми не каждый год. Минимальная приземная температура в Перми также не упала ниже +20°, в течение ночи сохранялся умеренный южный ветер. 
Над востоком ЕТР сформировалась система из двух холодных фронтов – полярного и умеренного. В ночь на 9 июня полярный холодный фронт переместился со Среднего Поволжья на северо-восток, и к утру приблизился  к южным границам Пермского края. Контраст температуры на  АТ850 на нем составлял 6-7°, однако в утренние часы энергии неустойчивости оказалось недостаточно для развития мощных кучево-дождевых облаков. На полярном фронте сформировалась облачная полоса из умеренно-развитых кучево-дождевых облаков, с локальными зонами осадков, в отдельных районах со слабыми грозами. Около 08.00 местного времени полярный фронт с юго-запада подошел к Перми. На снимке со спутника NOAA-16 за 10.22 местного времени, видны облачные полосы полярного фронта, протянувшиеся через Пермский край и Башкортостан, и умеренного фронта – от Кирова до Самары. На умеренном фронте в утренние часы конвекция отсутствовала, на полярном  - развивались кучево-дождевые облака сравнительно небольшой вертикальной мощности. В поле приземного давления полярному фронту соответствовала хорошо выраженная ложбина.

Кольцевая карта погоды, 06.00 местного времени 9 июня

АТ850, 06.00 местного времени 9 июня

АТ500, 06.00 местного времени 9 июня

В утренние часы при прохождении полярного холодного фронта в районе Перми местами отмечались небольшие кратковременные дожди, в отдельных районах слабые грозы. Облачная система полярного фронта стационировала над центральными районами Пермского края и в первой половине дня облачность  сильно сдерживала прогрев воздуха: так, в 12.00 в Перми было всего +20°, а в теплом секторе циклона на западе Свердловской области воздух прогрелся до +28°, перед фронтом, на севере края также было теплее. 
На снимке со спутника NOAA-16 (12.23 местного времени) видно, что существенных изменений облачных систем фронтов за два часа не произошло, но умеренный фронт несколько приблизился к полярному. Полярный фронт продвигался на восток крайне медленно.

В послеполуденные часы размывание облаков на полярном фронте сопровождалось резким ростом приземной  температуры воздуха в центральных районах Пермского края, в Перми к 15.00 температура, по данным МС аэропорта Большое Савино, достигла +29°, на юге края температура воздуха перешла через +30°.
На снимке со спутника NOAA сделанном в 16.02 местного времени четко просматриваются волны на полярном фронте к западу от Челябинска и на востоке Пермского края. На умеренном фронте началось формирование грозовых очагов: наиболее мощное Cbсформировалось к западу от Уфы в зоне волнового возмущения, другой грозовой очаг – южнее Ижевска. Грозы наблюдались и на северо-западе Пермского края. Над восточной частью Перми начали расти мощно-кучевые облака, перешедшие вскоре в локальные Cb.

   Снимок со спутника NOAA-18, 16.02 местного времени

 Здесь стоит отметить, что воздушная масса и в теплом секторе циклона, и за полярным фронтом была весьма неустойчивой. Наблюдался также сдвиг ветра – у земли ветер имел ЮЮВ направление, на верхней границе пограничного слоя и в средней тропосфере – ЮЮЗ. По данным утреннего радиозондирования, основные параметры неустойчивости в Перми имели следующие значения:
K индексУайтинга– 30,1°
LIFTED INDEX  - 1,8°
CAPE 126,9 Дж/кг
SWEAT INDEX – 289,5
В дневные часы по расчетам прогностических моделей, ожидалось увеличение конвективной неустойчивости.

Опасные явления погоды в Перми вечером 9 июня

После 17.00 над восточной частью Перми сформировался небольшой мультиячейковый конвективный кластер. По данным со спутника NOAA-15 (17.37  местного времени) температура его верхней границы была ниже -60°, что указывает на ВВГО не менее 12000 метров (уровень тропопаузы по данным утреннего радиозондироваиня). Что особенно интересно, на снимке, несмотря на его низкое качество,  четко виден пробой тропопаузы в северной части ячейки, как раз в районе Перми. Пробой тропопаузы является признаком градоопасности конвективной ячейки.

Снимок NOAA-15, 17.37 местного времени 9 июня (в этот момент в Перми шел крупный град)
 

Точно определить, была ли начавшаяся в Перми гроза с градом внутримассовой, или связанной с полярным фронтом, затруднительно. Судя по снимку, облачная система полярного фронта располагалась существенно восточнее Перми, и на ней развивались мощные грозы на северо-востоке Пермского края. Но линейный характер грозовой системы (заметный по визуальным наблюдениям в городе, а также по картам метеоявлений МРЛ) косвенно может указывать на ее фронтальное происхождение. Кроме того, температура на АТ850 по данным дневного радиозондирования в Перми составила +19,2°, что указывает на приток тропического воздуха с юго-востока, т.е. влияние полярного фронта могло иметь место.
Первая гроза с градом накрыла восточные районы Перми после 17.30, диаметр града достигал 35 мм. Особенно интенсивный и крупный град прошел в микрорайоне Вышка 2. Затем в тылу первой градовой ячейки очень быстро сформировалась вторая, из нее выпал град диаметром до 20 мм и более уже в центре Перми, при этом в западной части города осадков не наблюдалось. На метеостанции Пермь град не отметили, зато был зафиксирован шквал 16 м/с. Ниже представлены фото этой первой грозы

Градовое облако над центром Перми






Фото града в Мотовилихинском районе Перми
               
Град в центре Перми (видео автора статьи)

Крупный град в Мотовилихинском районе Перми
 

Последний раз такой крупный град в районе Перми наблюдался вечером 20 августа 2008 года. Тогда диаметр града в районе пос. Протасы достигал 5-7 см, град нанес значительный ущерб, были разбиты сотни автомобилей и  уничтожены посевы на площади несколько сотен га. Град 20 августа 2008 года был связан с прохождением холодного фронта с волнами, на котором развились очень мощные кучево-дождевые облака с ВВГО около 14000 метров (по данным МРЛ Большое Савино). Ущерб от града в этот раз оказался не столь значительным, но также пострадало множество автомобилей, были уничтожены посадки на огородах, на некоторых улицах наблюдались подтопления.
На снимке NOAA-15, сделанном в 17.37 местного времени видно, что конвекция на умеренном фронте над востоком Удмуртии и Башкортостаном к этому времени приобрела взрывной характер. Здесь формировалась линейная система мультиячейковых гроз, причем наиболее мощная из них развивалась в зоне фронтальной волны над северо-западом Башкирии и по потоку смещалась в направлении Перми. При сильной неустойчивости предфронтальной воздушной массы (которая «вылилась» в локальные грозы и крупный град в Перми) можно было ожидать дальнейшего усиления конвекции на фронте, развития на нем очень мощных гроз и даже суперячеек. В связи с этим на сайте "Опасные природные явления Пермского края" мы сообщили о вероятности повторения опасных явлений погоды в вечерние часы в южных районах Пермского края, при прохождении основного холодного фронта, температурный контраст на котором составлял более 10°. Углубление барической ложбины на фронте, ориентированной от центра циклона на юго-восток, также способствовало усилению динамической конвекции.
По последовательным снимкам с геостанционарного спутника в период с 18.00 по 21.00 местного времени можно было наблюдать, как на холодном фронте множество грозовых очагов объединяются в гигантский мезомасштабный конвективный комплекс (МКК), который с юго-запада смещался на Пермь. По данным МРЛ, зона града в этом МКК смещалась из района пос. Кукуштан восточнее Перми.
Около 20.00 небо в Перми закрыла облачность верхнего яруса, местами прошли ливни и грозы из локальных Cb. Постепенно на южном горизонте оформился контур грозового вала от градовой зоны, которая смещалась восточнее Перми. На юго-востоке города началась гроза, над остальной частью прошли фрагменты шквалового ворота без осадков, усилился южный ветер и похоллодало.
На снимке со спутника NOAA-18 сделанном в 20.37 местного времени, виден гигантский мезомасштабный конвективный комплекс. За 4,5 часа из нескольких локальных Cbсформировалась система, размеры которой в поперечнике превышали 200 км. Температура верхней границы облаков в ней также достигала местами -60°, южнее Перми отмечался пробой тропопаузы. МКК сформировались также над северо-востоком Пермского края и над Башкирией, все они образовали линейную систему длиной более 1500 км и шириной порядка 200 км. Такая мощная конвекция для Урала – уникальный случай.

Снимок со спутника NOAA-16, 20.37 местного времени. Цепочка МКК нал Уралом

 Кольцевая карта погоды на ЕТР, 18.00 местного времени

После 21.00 стало очевидно, что на Пермь надвигается сильнейшая гроза. По данным грозопеленгаторов, к югу от Перми наблюдалась чрезвычайно высокая грозовая активность и по всей видимости формировалась новая зона осадков и града. Южный горизонт снова потемнел, и спустя всего несколько минут на нем оформился мощнейший шкваловый ворот (Arcus, фото см. ниже), причем облака были угольно-черного цвета. С приближением шквалового ворота резко усилился ветер, который повалил множество деревьев в центре, на юге и на востоке города. В центре города скорость ветра по данным автоматической метеостанции СТРИМ составила 21,4 м/с, на МС Пермь – 19 м/с, на МС ПГНИУ – 15 м/с. Гроза сопровождалась сильным продолжительным ливнем, местами снова выпал град, частота разрядов молний достигала 30 в минуту. Столь мощной грозы в Перми не было, по меньшей мере, с 10 июля 2008 года.
По данным МРЛ, основная зона осадков и града прошла над востоком Перми, а на западе города грозы бала значительно слабее, на МС аэропорта Большое Савино шквала вообще не зафиксировали.
По данным сети метеостанций, при прохождении холодного фронта днем 9 июня и в ночь на 10 июня наблюдались следующие явления погоды: в Чернушке шквал 18 м/с, в Перми шквал 19 м/с, ливень 12 мм, в Добрянке шквал 19 м/с, в Лысьве шквал 22 м/с, в Березниках шквал 18м/с, ливень 21 мм. По данным очевидцев, сильная гроза с градом наблюдалась также в Кизеле в ночь на 10 июня.

 
                  Фотографии приближения шквалового ворота в Перми вечером 9 июня