Материалы 21-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 13–17 ноября 2023 г.

(http://conf.rse.geosmis.ru)

XXI.D.324

Вспышка конвективных опасных явлений погоды в Сибири в мае 2020 г.: анализ и моделирование

Шихов А.Н. (1), Чернокульский А.В. (2), Антохина О.Ю. (3), Гочаков А.В. (4), Блинов Д.В. (5), Колкер А.Б. (6), Газимов Т.Ф. (7), Ярынич Ю.И. (8), Тарабукина Л.Д. (9), Ажигов И.О. (1)
(1) Пермский государственный национально-исследовательский университет, Пермь, Россия
(2) Институт физики атмосферы имени А. М. Обухова РАН, Москва, Россия
(3) Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия
(4) Сибирский центр ФГБУ "НИЦ "Планета", Новосибирск, Россия
(5) Гидрометеорологический научно-исследовательский центр Российской Федерации, Москва, Россия
(6) Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
(7) Национальный исследовательский Томский государственный университет, Новосибирск, Россия
(8) МГУ имени М.В. Ломоносова Географический факультет, Москва, Россия
(9) Институт космофизических исследований и аэрономии им. Ю.Г. Шафера СО РАН, Якутск, Россия
Территория Западной Сибири часто подвергается воздействию шквалов и смерчей, который вызывают существенный ущерб. Однако эти явления остаются сравнительно малоизученными по ряду причин, в том числе из-за отсутствия данных метеорологических радиолокаторов. В настоящей работе рассматривается случай вспышки опасных явлений погоды (главным образом сильных шквалов и крупного града), который наблюдался 25-26 мая 2020 г. и охватил территорию от Свердловской области до Красноярского края. Шквалы привели к гибели шести человек и значительному материальному ущербу. Также примечательно, что вспышка опасных явлений наблюдалась в период рекордной по продолжительности волны тепла в этом регионе. По спутниковым данным установлено, что вспышка была связана с прохождением двух исключительно долгоживущих мезомасштабных конвективных систем, общая длина пути которых превысила 2000 км. При их прохождении метеостанции зафиксировали шквалы с порывами ветра 25-32 м/с, также был отмечен крупный град диаметром до 60 мм. Общая площадь ветровалов, связанных с этой вспышкой, достигла 6450 га. Исключительная продолжительность жизни штормов объясняется исключительно высокими значениями сдвига ветра (до 41 м/с в слое 0-6 км). По значению ряда конвективных параметров атмосферы, данное событие занимает первое место из 281 случая шквалов и смерчей, вызвавших ветровалы в лесной зоне России, для которых был проведен соответствующий анализ (Chernokulsky et al., 2023).
Чтобы оценить возможность успешного прогноза шквалов, была выполнена серия численных экспериментов с моделями численного прогноза погоды COSMO и ICON. Моделирование производилось с пространственным разрешением 2,2 км и в режиме прямого воспроизведения конвекции, с различной заблаговременностью прогноза. Обе модели успешно воспроизводят наиболее сильный шквал, наблюдавшийся над севером Кемеровской области, при этом модель COSMO в целом лучше воспроизводит его интенсивность (скорость ветра по модели достигает 37 м/с). Два других шквала, которые прошли севернее и восточнее и также вызвали масштабные ветровалы в лесах, воспроизводятся с меньшей точностью. Результаты моделирования показывают ограниченную чувствительность моделей к изменениям температуры и влажности почвы в начальных данных. Это подчеркивает преобладающую роль крупномасштабной динамики и незначительную роль локальных факторов в формировании и развитие шквалов. В частности, внедрение стримера высокой потенциальной завихренности из верхней тропосферы вдоль периферии блокирующего антициклона способствовало развитию глубокой конвекции и сильных шквалов.

Ключевые слова: Долгоживущий шквал, блокирующий антициклон, синоптические и мезомасштабные условия, ветровалы, спутниковые данные, модели COSMO и ICON; эксперименты на чувствительность
Литература:
  1. Chernokulsky A., Shikhov A., Yarinich Yu., Sprygin A. An Empirical Relationship among Characteristics of Severe Convective Storms, Their Cloud-Top Properties and Environmental Parameters in Northern Eurasia // Atmosphere 2023, 14(1), 174; https://doi.org/10.3390/atmos14010174

Презентация доклада



Ссылка для цитирования: Шихов А.Н., Чернокульский А.В., Антохина О.Ю., Гочаков А.В., Блинов Д.В., Колкер А.Б., Газимов Т.Ф., Ярынич Ю.И., Тарабукина Л.Д., Ажигов И.О. Вспышка конвективных опасных явлений погоды в Сибири в мае 2020 г.: анализ и моделирование // Материалы 21-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2023. C. 181. DOI 10.21046/21DZZconf-2023a

Дистанционные методы исследования атмосферных и климатических процессов

181