Юрий Прожога (с)

Прошедшая календарная зима была в Кургане самой тёплой за последние 188 лет. Её средняя температура составила -8.4°C, что на 5.8 градуса выше климатической нормы. Предыдущий рекорд принадлежал зиме 1982-1983 гг. (-9.2°C). Об этом свидетельствуют архивные сводки курганской метеостанции и данные компьютерных климатических моделей.

Восстановление зимнего климата Кургана

Регулярные метеорологические наблюдения в Кургане ведутся с 1893 года, но до 1922 года было утеряно примерно 25% данных по температуре. Кроме того, инструментальные наблюдения за погодой велись инженером Крисовским с 1832 по 1844 гг. Эти данные использовались для изыскательских  работ  по  сооружению  Транссиба. Проблема в том, что и эти данные до 1893 года имеют значительное количество пропусков. Чтобы заполнить все пробелы в метеорологических архивах мне пришлось прибегнуть к помощи компьютерных реанализов. Что это такое? Реанализ – это такая компьютерная модель атмосферы, которая опираясь на архивные синоптические карты, восстанавливает массу пограничных параметров: общую циркуляцию атмосферы, приземное давление, температуру, распределение осадков и т.д. Рассчитываются такие модели на мощных суперкомпьютерах, а их окончательные данные публикуются в свободном доступе. Наиболее качественным реанализом сейчас является 20th Century Reanalysis v3, который был разработан в Национальном управлении океанических и атмосферных исследований США (NOAA).  

Анимация аномалий всех зим с 1837 года. В конце зима 2019-2020 гг. Перезапустить. 

На основе компьютерных расчётов этого реанализа я отрисовал карты для всех зим с 1837 по 2020 гг. На этих картах отображается отклонение температуры от нормы. Они опубликованы здесь. Кроме того, с помощью модельных данных были рассчитаны среднемесячные температуры для тех зимних месяцев, которые отсутствовали в истории инструментальных наблюдений.

Соотнесение компьютерных расчётов и инструментальных наблюдений на отдельных выборках за 19 век показало высокую степень воспроизводимости приземной температуры воздуха. Окончательный массив данных объединил в себе аналоговые инструментальные наблюдения и результаты компьютерного моделирования.  

Очень тепло

В итоге удалось сделать однозначный вывод – прошедшая зима в Зауралье была самой тёплой за 188 лет. До 1983 года в Кургане средняя температура зимы никогда не была выше -10 градусов. Зима 1982-1983 была рекордной (-9.2°C), но рекорд держался 37 лет.

В декабре среднемесячная температура была выше нормы на 3.3 градуса. Самая низкая температура воздуха (-22.1°) была 31 декабря, а самая высокая (1.8°) 7 декабря. Оттепель фиксировалась 2 раза.

Январь оказался ещё теплее. Его аномалия составила +5.8 градусов. Он стал вторым в списке самых тёплых. Самая низкая температура воздуха (-24.6°) была 29 января, а самая высокая (1.7°) 17 января – в этот же день был обновлён абсолютный максимум для этих суток. Оттепель фиксировалась 2 раза.

Потепление шло по нарастающей. В феврале среднемесячная аномалия достигла +8 градусов, что позволило ему стать самым тёплым за всю историю. Средняя температура месяца составила -6.2°C.Предыдущий рекорд был зафиксирован в 2016 году (-6.9°C). Три самых тёплых февраля были отмечены в XXI веке, что указывает на стремительное потепление климата.

По своему температурному фону февраль был похож на март. Нормальная температура марта составляет -6.5°C. Также было обновлено 5 суточных максимумов:  5 февраля (+2.3), 19 февраля (+3.9), 21 февраля (+4.6), 22 февраля (+4.2) и 28 февраля (+4). За весь месяц было 11 дней с оттепелью, что так же является рекордным показателем. 

За всю зиму выпало 57 мм осадков, что в пределах климатической нормы. Самым снежным был февраль, превышение нормы на 41%.

Причины

Тепло было не только в Кургане. Положительная аномалия растянулась от Мадрида до Владивостока. На Европейской части России отклонение от нормы составило 6-8 градусов. Теплее всего было на Ямале и севере УрФО. Там аномалия достигла 9-11 градусов!

Зима 2019-2020 гг. Отклонение температуры от нормы. Данные реанализа NCAR

Причины столь большого тепла кроются в очень глобальных атмосферных процессах, которые повлияли на всю циркуляцию Северного полушария. Здесь присутствует стечение множества факторов. Я хотел бы лишь кратко их обозначить. Думаю, что в будущем на эту тему будет написана не одна статья или диссертация.

Начнём с того, что в Северном полушарии вдоль 30-й широты расположился замкнутый пояс высокого давления. Этот пояс слил все зоны высокого давления в одно единое крупномасштабное барическое образование. Да, вдоль 30-й широты действительно по климату располагается пояс высокого давления, но не всегда он замыкается в единое целое, особенно в зимнее время года.

Над Евразией эта область высокого давления простиралась от Испании до Чукотки и Дальнего Востока.  Эта зона была настолько мощной, что прослеживалась на всех высотных картах, вплоть до стратосферы. В экваториальной части Африки на высотах также наблюдалось высокое давление, об этом свидетельствуют аномалии геопотенциала на всех уровнях выше 1500 метров.

В противовес этой материковой зоне высокого давления существенно понизилось давление над Исландией, где располагается так называемый Исландский минимум. В зоне высокого давления воздух циркулирует по часовой стрелке, а в зоне низкого давления, что располагается над Исландией – против часовой. Это привело к тому, что был запущен мощный конвейер по доставке тепла от Атлантики в сторону Европы, Урала, Сибири и Дальнего Востока. Но по южной периферии этой области высокого давления, наоборот, транспортировался холодный воздух из глубин континента. Таким образом, на территории стран Ближнего Востока, севера Индии и северо-востока Африки, температура была ниже нормы. Чем сильнее перепад давления между этими двумя атмосферными образованиями, тем быстрее скорость струйного течения.    

Очень низкое давление над Арктикой

Над Арктикой давление было существенно ниже нормы, это привело к усилению циркумполярного вихря, который вращаясь против часовой стрелке «запер» внутри себя весь холодный воздух. Когда давление над Арктикой повышается, то циркумполярный вихрь ослабевает настолько, что уже не может удерживать холодный полярный воздух, и он начинает расползаться по умеренным широтам. Но в этом году холод крепко удерживался на полюсе.

Другое важное атмосферное образование Евразии – Сибирский максимум. В этом году его поведение тоже было очень нетипичным. Он стал общей частью той самой крупной зоны высокого давления, но был сдвинут чуть северо-восточнее. Можно сказать, что западный перенос был настолько сильным, что «вдавил» Сибирский максимум вглубь континента, не позволив ему развернуться на полную катушку.

Всё, что я перечислил, хоть и является формальной причиной, но не является первопричиной. Что привело к появлению этой замкнутой обширной зоны высокого давления вдоль 30-широты, которая существовала в течение 90 дней, впрочем, она будет существовать и в марте, что приведён к новым температурным рекордам. Что является первопричиной всех этих перестроек атмосферной циркуляции? Рискну предположить, что это глобальное повышение температуры всей климатической системы, вследствие которой происходит перераспределение тёплого воздуха и перестройка циркуляции всего Северного полушария. Прогретый тёплый воздух повышает давление над экваториальной частью Африки и постепенно выталкивается в более высокие широты, где усиливает азорский антициклон над Европой. Когда в России случаются тёплые зимы, то на севере Африки давление повышается, а когда холодные зимы, то, наоборот, снижается. Этой зимой давление было высоким на территории всего африканского континента. Разумеется, это просто предположение, которое требует более тщательного и глубокого анализа.