Опасные осадки и паводки в Украине

24 мая 2019, 16:20

Как мы прогнозируем экстремальные дожди в Карпатах?

О прогнозировании опасных осадков

Весна и лето – это время паводков. Ранней весной паводки чаще всего связаны с таянием снега, а летом – с ливнями. Иногда оба фактора могут сочетаться. Самые опасные и плохо предсказуемые паводки случаются в горных районах, особенно в Украинских Карпатах. Если по данным прогноза ожидается 20 мм суточных осадков, то на равнине это еще нестрашно, но в горных районах это уже повод для того, чтобы объявлять противопаводковое предупреждение.

Горы оказывают значительное влияние на выпадение осадков за счет того, что они усиливают восходящие движения в воздушном потоке. При восходящем движении частичка воздуха охлаждается, и в ней конденсируется влага. Звучит просто, но в реальности всё происходит гораздо сложнее. Например, если воздушная масса переваливает через горный хребет слишком быстро, то влага просто не успевает выпасть в виде дождя. Самая опасная ситуация возникает тогда, когда:

во-первых, ветер у подножия гор направлен поперек хребта, что приводит к восходящим движениям;
во-вторых, высотный ветер над гребнями гор поворачивает в направлении вдоль хребта. Тогда объёмы воздуха с накопившейся влагой долго остаются над горами и формируют обильные дожди.

Читайте также: Климат и лес

Для того, чтобы учесть все сложные и разнообразные факторы, которые влияют на эти процессы и спрогнозировать осадки в горах, необходимо использовать современные модели прогноза погоды, которые описывают разнообразные метеорологические процессы. Такие модели в специальной литературе называются еще мезомасштабными. Здесь речь идет о метеорологических явлениях, таких, как кучевая облачность или вихревые движения, образующиеся при обтекании гор воздушными массами, которые имеют размеры от нескольких километров до нескольких десятков километров, что гораздо меньше размеров циклонов и антициклонов.

Прогнозирования погоды на территории Украинских Карпат

Для прогнозирования погоды на территории Украинских Карпат на сайте Метеопрог настроена американская мезомасштабная модель WRF, на основе которой партнером Метеопрог - Украинским центром экологических и водных проектов - создана автоматизированная система метеорологического прогнозирования WRF-Украина. Эта система используется не только для сайта Метеопрог, но и в гидрометеорологических организациях Украины для прогнозирования экстремальных осадков в Украинских Карпатах.

Особенно ярким примером применения этой системы является прогноз одного из самых катастрофических паводков в Украинских Карпатах за всю историю наблюдений, который произошел в июле 2008 года. Это был дождевой паводок, вызванный глубоким и малоподвижным циклоном, располагавшимся над Украиной с 21 по 27 июля 2008 г. На некоторых карпатских станциях суточные суммы осадков достигали значений 100 мм. Убытки от этого паводка и связанного с ним наводнения исчисляются несколькими миллиардами гривен [1].

Система WRF-Украина не только спрогнозировала июльский паводок 2008 года, но и позволила восстановить особенности прохождения дождей, которые нельзя было зафиксировать имеющейся сетью станций для измерений [2]. Например, на рисунке показано рассчитанное поле осадков за 25 июля 2008 года (дата максимального паводка). Точками показаны расположения имеющихся метеорологических станций. На рисунке видно, что станции Славское и Яремча находятся на окраине спрогнозированной области самых сильных дождей. Причем уровень согласования прогнозируемых осадков с данными этих станций очень высокий (в пределах 15%). Но максимальные осадки (до 150 мм) расположились между имеющимися измерительными станциями, и только благодаря модели мы знаем, сколько дождя выпало на карпатскую часть бассейна Днестра.

Это отличный пример того, каким образом модель может не только прогнозировать опасную ситуацию, но и дополнять информацию несовершенных систем гидрометеорологического мониторинга.