Климатология и условия возникновения сильных шквалов и смерчей в Пермском крае в 1984-2020 гг.

Шквалы и смерчи являются одними из наиболее опасных явлений погоды в умеренных широтах. В то же время они имеют локальный характер и часто пропускаются наблюдательной сетью. Важнейшим дополнительным источником информации об этих явлениях может быть анализ сообщений о нанесенном ущербе, данных очевидцев (Chernokulsky et al., 2020), а в районах со значительной долей лесопокрытых территорий – также анализ вызванных шквалами и смерчами ветровалов по спутниковым снимкам (Shikhov, Chernokulsky, 2018).
В настоящей работе представлена климатология шквалов и смерчей для территории Пермского края на основе интеграции данных из нескольких источников. Важнейшими источниками информации послужили полный архив данных c 25 метеостанций Росгидромета, расположенных на территории края; результаты обследований, проводимых Пермским Центром по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды по факту ущерба, нанесенного шквалами и смерчами и сведения из региональных СМИ. Также для территории Пермского края была актуализирована база данных о ветровалах (Shikhov et al., 2020), которая включает также события 1984-1985 и 2018-2020 гг. Общая площадь ветровалов, вызванных конвективными явлениями (шквалами и смерчами) составляет 33250 га (0,27% от всей лесопокрытой площади).
Всего созданная база данных включает 100 случаев шквалов, 59 случаев смерчей и 6 случаев, когда наблюдались как шквалы, так и смерчи. Для анализа условий их возникновения были получены данные системы реанализа ERA-5 (Hersbach et al., 2020) и рассчитаны значения 16 диагностических переменных, характеризующих условия возникновения явления (конвективную неустойчивость, влагосодержание воздуха, сдвиг ветра, завихренность). Также получены некоторые количественные характеристики синоптической ситуации. Проведено сопоставление условий, при которых наблюдались шквалы и смерчи, а также событий, которые вызывали или не вызывали повреждение лесного покрова. Установлено, что шквалы и смерчи, вызывающие ветровалы, формируются при более сильных сдвигах ветра и более высоких значениях композитных параметров, характеризующих условия для развития организованной конвекции, чем события, не приведшие к ветровалам. Это доказывает важность использования информации о ветровалах для выделения наиболее значимых случаев шквалов и смерчей.

Исследование выполнено при поддержке РНФ (проект № 18-77-10076)