Об условиях образования смерча на севере Башкирии 29 августа 2014 г.

Вечером 29 августа по северу территории Башкортостана наблюдался торнадо (его интенсивность составляет не менее EF2, длина пути около 50 км), В результате прохождения смерча имеются человеческие жертвы и масштабные разрушения. Торнадо сформировался ориентировочно в 17.40…17.50 местного времени к югу от г. Нефтекамск, и смещаясь со скоростью около 40 км/ч, разрушился после 19.00 северо-восточнее г. Янаул, хотя мог проявиться и в Куединском районе Пермского края, где также произошло аварийное отключение электроснабжения. Уже сейчас очевидно, что это один из самых разрушительных смерчей, наблюдавшихся в России за последние 30 лет, с 1984 г.

В Пермском крае подобное явление наблюдалось днем 7 июня 2009 г. Тогда торнадо прошел через Юрлинский и Гайнский районы Пермского края и Усть-Куломский район Республики Коми. Длина пути смерча составила почти 200 км. Ширина полосы разрушений достигала местами полукилометра. Поскольку смерч практически не задел населенных пунктов, за исключением д. Кебраты и Шордын Гайнского района, то и пострадавших от него не было. Ущерб для лесного хозяйства оказался более значительным – на своем пути смерч уничтожил 2,5 тыс. га леса.

Кроме того, вечером 29 августа местами по территории Башкортостана наблюдался шквал до 22-26 м/с, крупный град неправильной формы диаметром до 50 мм. Местами по Пермскому краю (Лысьва, Чердынь) в ночь на 30 августа прошли сильные дожди, за 12 ч выпало 30-36 мм осадков.

29-30 августа погоду на востоке Европейской России и на Урале формировал активно углубляющийся юго-западный циклон. Циклон сформировался над Волгоградской областью на волне полярного холодного фронта, на фоне произошедшего затока прохладной воздушной массы из ЦентральнойРоссии вплоть до Азовского моря. Такая ситуация обычно и приводит к формированию активных юго-западных циклонов, выходящих на Урал.

Зарождение циклона над Волгоградской областью днем 28 августа 2014 г.

Далее в течение суток 29 августа центр циклона смещался через Среднее Поволжье на Татарстан, и далее в ночь на 30 августа на Удмуртию и Пермский край. При этом давление в центре циклона интенсивно падало, и на 18.00 местного времени (когда он располагался в районе Казани) составило 993 гПа. Падение атмосферного давления в центре циклона и увеличение барического градиента по его периферии, привели к усилению ветра.
 

Фрагмент кольцевой карты погоды за 18.00 29.08.2014 г. Центр молодого углубляющегося юго-западного циклона в районе Казани

В теплый сектор циклона в течение суток 29 августа поступал тропический воздух из Прикаспия, с температурой на изобарической поверхности АТ850 +20…+23°. В теплый сектор циклона попала Оренбургская область и юг Башкирии, где наблюдалась жаркая погода (днем +30…+37°), во второй половине дня с усилением ветра.

Территория Пермского края и Удмуртии в первой половине дня была под влиянием теплого фронта, ориентированного с юго-запада на северо-восток. При этом наблюдались слабые и умеренные дожди преимущественно обложного характера. Но во второй половине дня южные районы Пермского края попали в теплый сектор циклона.

После 15.00 местного времени по северу Башкирии и крайнему югу Пермского края у вершины узкого теплого сектора циклона (центр циклона в это время располагался в районе Казани) сложились весьма благоприятные условия для развития конвекции. Во-первых, в пограничном слое атмосферы с южным ветром происходила адвекция тропического воздуха из Оренбургской области. А в средней тропосфере направление ветра менялось на юго-западное, и з в передней части высотной ложбины распространялся более холодный и достаточно влажный воздух. Таким образом, вертикальный градиент температуры существенно увеличился, и воздушная масса стала неустойчивой. На фоне восходящих движений в активно углубляющемся циклоне эта неустойчивость привела к развитию мощных скоплений кучево-дождевых облаков.

На высотах 1200-2100 м существовала прослойка сухого воздуха с относительной влажностью менее 50%. Такая ситуация способствует «взрывному» развитию конвекции, при наличии других благоприятных условий.

Но самое главное, что способствовало развитию суперячеек и разрушительных торнадо – это изменение направления ветра и увеличение его скорости с высотой – сдвиг ветра. По данным дневного радиозондирования атмосферы в Уфе в 18.00 местного времени (как раз в это время торнадо проходил в районе Нефтекамска), направление ветра в приземном слое было юго-юго-восточное (165°), на АТ-925 оно изменялось на южное (190°) а скорость увеличивалась до 17 м/с. На АТ-700 скорость ветра уже 28 м/с, а направление юго-западное (220°). В средней тропосфере скорость ветра достигала 30-35 м/с, а его направление 235°. Таким образом, наблюдалось плавное изменение направления ветра и высотой и значительный рост его скорости. Именно это привело к образованию вращающихся кучево-дождевых облаков с мезоциклонами и торнадо.

Геопотенциал АТ-500 и приземное авление в 18 ч. местного времени 29.08.2014. Видно, что в теплом секторе циклона у его вершины изобары направлены с юго-востока на северо-запад, а изогипсы АТ-500 - с юго-запада на северо-восток. Это формирует сдвиг ветра по направлению


Температура на АТ850 в 18 ч. местного времени 29.08.2014


Струйное течение на изобарической поверхности 300 гПа
 

Стоит отметить, что перечисленные условия образования смерчей хорошо описаны в литературе и среди специалистов-метеорологов являются общеизвестными. Вчера на севере Башкортостана наблюдалось редкое сочетание условий, способствующих развитию мощных смерчей. Для территории Урала это крайне редкая ситуация, возможная 1 раз в 2-3 года, чаще в начале июня или конце августа. В последний раз она наблюдалась 6-7 июня 2009 г.

Около 14.30 местного времени над западом Башкирии сформировалась суперячейка, которая по потоку смещалась на г. Бирск. Она просуществовала полтора часа. Все это время по данным МРЛ в ее южной части существовала зона интенсивных осадков, града и шквалов небольшого диаметра, менее 10 км. В то же время выброс перистой облачности на юго-запад перед ячейкой достигал 100 км. При прохождении данной суперячейки местами выпал крупный град диаметром 3 см.

Около 17.30 к юго-западу от г. Нефтекамск возникла новая, более мощная суперячейка. К югу от г. Нефтекамск она породила торнадо, который просуществовал более часа, смещаясь с юго-запада на северо-восток, и дошел до г. Янаул. Наибольшие разрушения он нанес в д. Кариево к востоку от Нефтекамска. По данным регионального МЧС Башкортостана, всего по территории республики пострадало около 500 домов, часть из них разрушена полностью. Кроме того, торнадо в Кариево и Янауле сбрасывал с дорог тяжелые автомобили и перевернул автобус.

По данным допплеровского радара г. Ижевска, в зоне, где наблюдался торнадо, все время фиксировалась очень высокая отражаемость и сильные шквалы. Причем максимального развития суперячейка достигла как раз в 18.20 в районе Кариево, где смерч нанес особенно масштабные разрушения. Высота верхней границы облака достигила 14 км. т.е. наблюдался пробой тропопаузы

После Янаула суперячейка разрушилась, однако в Куединском районе Пемского края по данным МРЛ также тог наблюдаться сильный шквал или смерч. В результате было нарушено электроснабжения ряда населенных пунктов. По остальной территории на юге Пермского края наблюдались только грозы с ливневыми дождями. В ночь на 30 августа через Пермский край проследовал основной холодный фронт, за которым направление ветра изменилось на западное. При его прохождении сильные ливни прошли на востоке края в Бисере и Лысьве, где выпало 18 и 30 мм осадков соответственно.

К утру 30 августа центр циклона сместился в район Чердыни, а давление в его центре упало до 990 гПа. По северным и северо-западным районам края прошли сильные дожди. Больше всего осадков выпало снова в Чердыни (36 мм).