Характеристика метеорологических элементов

Один из главных элементов климата — темпера­тура воздуха. В Крыму годовое изменение темпера­туры воздуха почти совпадает с изменением притока сол­нечной радиации. Средние месячные температуры воздуха в основном изменяются с севера на юг, за исключением Южнобережья, где изменение происходит к востоку и к западу. Чаще всего наиболее холодным месяцем являет­ся январь или февраль, особенно на морском побережье.

Рис. 4. Распределение температуры воздуха и годового количества осадков (мм) в

Крыму.

Самая низкая средняя температура (—4°) в январе на­блюдается в горах, а наиболее высокая (около 5°) на ЮБК (рис. 4). Наиболее быстрое повышение температуры воздуха происходит при переходе от апреля к маю (на 5—7°). Самая высокая средняя месячная температура чаще всего бывает в июле, она достигает 23—24° на большей части полуострова, а в горах 16°. В сентябре—декабре температура ежемесячно понижается на 4—6°²³. В горах она понижается с высотой, но не на одинаковые величины в течение года. Максимальны они ца южном склоне в июле — августе, минимальны — в апреле — мае.

В течение суток наиболее низкие температуры наблю­даются перед восходом солнца, а наиболее высокие — в 12—14 часов. Самые большие суточные амплитуды тем­пературы воздуха наблюдаются в долинах и котловинах (особенно в предгорье) с затрудненным стоком воздуха, а наименьшие — на возвышенных местах с хорошим обме­ном воздуха. Бризовые ветры снижают дневную темпера­туру и повышают ночную, в результате чего суточная амплитуда на морском побережье меньше, чем вдали от него. На удалении 10—15 км от берега моря суточная ам­плитуда температуры воздуха увеличивается в 1,5—2 ра­за²³. Во все месяцы в отдельные дни амплитуды темпера­тур могут достигать в степи 20—25°, а на остальной терри­тории Крыма—15—20°. Во время тихой и ясной погоды суточная амплитуда бывает почти в два раза больше, чем во время пасмурной и ветреной.

Минимальная температура воздуха в Крыму наблюда­ется во время вторжения «онтинентального арктического воздуха. Абсолютный минимум температуры воздуха бы­вает преимущественно в январе — феврале. На свыше 50% площади Крыма он составляет — 20—30°, на 20% из этой площади — ниже — 30°, в центральной части степи — 30—32°, а в предгорье —до —35—37° (табл. 9).

Понижения температуры воздуха или почвы до 0° и ниже в период установившейся в целом положительной тем­пературы называют заморозками. Бывают они, как правило, в ночные или в ранние утренние часы при ясной тихой погоде в результате интенсивного радиационного вы­холаживания подстилающей поверхности. Наиболее моро-зоопасными являются (табл. 9) долины и вершины Крым­ских гор (150—160 дней), а наименее — Южнобережье (безморозных 240—260 дней).

По средним датам устойчивого перехода средней суточ­ной температуры воздуха через 0° и 15° год условно делят

на климатические сезоны. Они в Крыму не со­впадают с календарным делением года на сезоны. По да­там перехода через 0° год, кроме того, условно делят на два периода — теплый и холодный. Переход средней су­точной температуры воздуха через 0° в Крыму осенью про­исходит в основном на протяжении длительного времени — 59 дней. Раньше всего (в первых числах декабря) он на­блюдается в горах. Весной такой переход бывает обычно в первой декаде февраля (Тарханкут, Феодосия), а в го­рах (Ай-Петри) — в третьей декаде марта. Следовательно, окончание холодного периода в Крыму происходит зна­чительно быстрее (26 дней), чем его начало. Теплый пе­риод в Крыму, таким образом, длится даже в горах 255—260 дней, т. е. 8,5 месяца, а на ЮБК — в течение года.

Летним сезоном принято считать период, ограничен­ный датами перехода средней суточной температуры воз­духа через 15°. Раньше всего лето наступает на ЮБК — в конце первой декады мая, а позже всего — в горах — в первую декаду июля (Ай-Петри). Однако примерно в каж­дый третий год такого устойчивого перехода температуры воздуха в горах не наблюдается, т. е. летний сезон от­сутствует. Лето в Крыму — наиболее продолжительный сезон, он длится от 150—160 дней на ЮБК до 130—140 дней на остальной территории полуострова, кроме гор.

Очень важна ресурсная характеристика термических условий теплого времени года — суммы положительных температур. Они важны прежде всего для определения ус­ловий выращивания сельскохозяйственных растений.

Крым располагает большими ресурсами света и тепла. На распределение сумм температур воздуха большое влия­ние оказывают местные условия, особенно рельеф. Они вы­ше в защищенных от ветра долинах рек, балках, в городах и ниже — на открытых ровных и особенно возвышенных ме­стах. Суммы средних суточных температур воздуха выше 0° изменяются от 2400—2600° на яйлах до 5000—5100° на ЮБК²³- Уменьшение суммы температур на каждые 100 м высоты на южных склонах Главной гряды гор превышает 200°, а на северных — 130°. Особенно важны знания сумм температур выше 10°, так как при них происходит актив­ная вегетация культур, прежде всего теплолюбивых. Наи­более велики суммы этих температур на ЮБК (4000— 4200°), на остальных территориях они ниже. В целом наиболее обеспеченным теплом в Крыму является район Мисхора, а наименее — район Ай-Петри.

Составной частью водного баланса атмосферы явля­ется влажность воздуха. От ее величины в значи­тельной степени зависит образование облачности и выпа­дение осадков. Основным источником обогащения воздуха влагой является вода морей и океанов, которая, испаряясь с их поверхности, в виде водяного пара переносится воз­душными течениями в различные районы земли.

Различают абсолютную и относительную влажность воздуха. Абсолютная влажность — это количест­во водяного пара, содержащегося в единице объема возду­ха (выражается в граммах на 1м³ воздуха). На здоровье и самочувствие людей, условия выращивания растений за­метное влияние оказывает не абсолютная, а относи­тельная влажность воздуха, которая представля­ет собой отношение фактического содержания водяного пара в воздухе к максимально возможному его содержа­нию при данной температуре (выражается в процентах). Годовое и суточное изменение относительной влажности противоположно изменению температуры воздуха. Самая низкая относительная влажность воздуха летом, а самая высокая — зимой.

Особый интерес представляют сведения об относитель­ной влажности воздуха в 13 часов, когда ее значения при­ближаются к минимуму. Дни, когда она в это время дости­гает 80% и более, принято относить к влажным, а те дни, в которые она понижается до 30% и менее,— очень сухи­ми. В зимние месяцы полуденная относительная влаж­ность в Крыму изменяется от 60% в предгорье до 65— 76% на остальной территории, а летом от 40—44% в сте­пи и предгорье до 50—55% на морском побережье и на яйлах. В Крыму в летние месяцы из-за сухости воздуха отдыхающие чувствуют себя значительно лучше, чем, на­пример, на Черноморском побережье Кавказа, где в это время относительная влажность воздуха в полдень подни­мается до 70—75% и выше.

По величинам изменений в течение суток относитель­ной влажности, как и температуры воздуха, определяют также степень благоприятности погоды. Весьма благопри­ятной считается та, когда амплитуда этих изменений со­ставляет от 0 до 10%, и благоприятной — от 11 до 25%. В среднем за год на их долю приходится на западном побережье 102 и 129 дней, на Южнобережье — 185 и 136 дней.

В равнинном же Крыму сравнительно часто наблюда­ются неблагоприятный (амплитуда 26—40%) и очень не-

благоприятный (амплитуда более 40%) типы суточных изменений влажности воздуха. На Южном берегу они бы­вают очень редко — в течение 33 и 9 дней ⁸.

Наряду с температурой воздуха важным элементом климата являются атмосферные осадки. В связи со сложным строением рельефа и особенностями циркуля­ции атмосферы они распределяются очень неравномерно по территории Крыма — от 250 мм в год в степи до 1000 мм и более в горах (рис. 4). Большая часть полуострова ха­рактеризуется недостаточным увлажнением, особенно за­падное и восточное морское побережье, где осадков вы­падает на 100—150 мм меньше, чем даже в централь­ных районах степи²³. Уменьшение осадков на побережье наблюдается прежде всего весной и летом из-за того, что относительно холодная поверхность моря препятствует развитию конвекции.

Условия распределения осадков по полуострову в зна­чительной степени зависят ст Крымских гор, которые хотя и не высоки, тем не менее способствуют усилению термиче­ской и динамической турбулентности (вихревого движе­ния) воздуха, его подъему и образованию горного режима увлажнения.

Особенности циркуляции и совместное влияние Крым­ских гор и Черного моря обусловливают формирование зоны субтропического (субсредиземноморского) климата, особенно в юго-западной части полуострова. Здесь, на Юж-нобережье, хотя и выпадает примерно столько (430— 550 мм) осадков в год, сколько з степных районах, но большая их часть, как и в странах Средиземноморья, приходится на холодный период. Они связаны со среди­земноморскими зимними циклонами, двигающимися с юго-запада.

Атмосферные осадки теплого времени года связаны с внутримассовыми процессами и малоподвижными холод­ными фронтами, перемещающимися с северо-запада. При таком направлении движения воздуха ЮБК оказывается в «ветровой тени», что обусловливает летний минимум осадков в этом районе. В равнинном и предгорном Крыму, наоборот, образуется летни-, максимум. Здесь в теплый период выпадает нл 15—20% больше осадков, чем в холод­ный.

Кроме неравномерного распределения осадков по тер­ритории полуострова количество их резко колеблется и от года к году. При средне.'' ье гичине 340—425 мм их годо­вая сумма изменяется в степных районах от 115—250 до

490—720 мм, в предгорье при 450—490 мм —от 190—340 до 715—870 мм, на Южном берегу при 430—550 мм — от 160—280 до 1030 мм, на западных яйлах при 960 мм — от 410 до 1650 мм. Для нормального произрастания боль­шинства растений в основных районах полуострова необхо­дима сумма осадков не менее 5в0 мм в год ⁸.

Осадки неравномерно распределяются и по сезонам го­да. Так, в степном и предгорном Крыму максимум их при­ходится на июнь — июль, на ЮБК и в южной части гор — на январь или декабрь, на западном и восточном побе­режьях осадки выпадают относительно равномерно в те­чение года. В годы с малым количеством осадков как в теплый, так и в холодный периоды над югом европейской части СССР, в том числе и над территорией Крыма, пре­обладают процессы формирования антициклонов. Наобо­рот, большое количество осадков в течение года связано с прохождением и развитием циклонов. С увеличением количества осадков возрастает и их временная изменчи­вость. Наибольшая она в горных районах, а наимень­шая— в Присивашье и на западном и восточном морском побережье.

В Крыму в среднем 80—85% годовой суммы осадков выпадает в виде дождя. На долю твердых осадков прихо­дится менее 10%, а смешанных—5—8%. В горах доля жид­ких осадков уменьшается с высотой. Так, на Ай-Петри они составляют всего 49 %²³.

Число дней с дождями колеблется от 80—130 в степ­ных районах до 150—170 в горах. Летом в Крыму наблю­дается не более 5—10 дней с дождями за месяц. Тем не менее нередко выпадают исключительно обильные дожди-ливни, которые образуют, часто в течение одной минуты, слои воды в 2—4 мм, за два часа — 40—90 мм, за сутки 100 мм и более. Во время ливней в оврагах, на реках не­редки большие грязекаменные потоки — сели, которые несутся со скоростью поезда и достигают в узких местах русел 2—3 м высоты. Они производят большие разруше­ния: уничтожают мосты, размывают дороги, смывают пло­дородный слой почвы или откладывают мощные наносы в садах, на виноградниках и т. д. Сели могут возникнуть практически на любой реке или балке горного Крыма, но чаще всего они случаются в районе между Алуштой и Судаком.

Неодинаковое распределение осадков в зимний пери­од по территории Крыма обусловливает и неравномерное размещение снежного покрова. Так как зимы в

Крыму сравнительно теплые, с часто повторяющимися от­тепелями, то на большей части полуострова в восемь из десяти зим не бывает устойчивого снежного покрова. Устойчив снежный покров только в горах, где продолжи­тельность его залегания в среднем длится 70—90 дней, с колебаниями от года к году от 30 до 150 дней. В рав­нинном и предгорном Крыму устойчивый снежный покров, сохраняющийся не менее месяца, бывает лишь в много­снежные зимы. Общее число дней со снежным покровом составляет в степи 20—30, а в предгорье — около 40 дней. Наименьшее же число на побережье — всего 10—20 дней. Высота снежного покрова колеблется на морском побе­режье от 1 до 10 см, в предгорье — от 10 до 20 см, а в го­рах — от 20 до 40 см. В исключительно многоснежные зимы указанные значения величин бывают вдвое больше ²³.

Для оценки климатических условий лечения и отдыха людей, развития орошаемого земледелия большое значе­ние имеет изучение распределения величин фактическо­го суммарного испарения и максимально возможного испарения, или испаряемости. Суммарное испаре­ние — это испарение с подстилающей поверхности вместе с транспирацией растениями. В зависимости от величины влажности окружающего воздуха растения могут транспи-рировать или, наоборот, поглощать водяной пар из возду­ха. В горах, на морском побережье, где влажность возду­ха относительно высокая, растениям требуется меньше влаги на транспирацию. Величины испарения определяются количеством поступающего тепла и запасами влаги в поч­ве. Преобладания количества выпадающих осадков над их испарением создают условия для накопления влаги в почве. Естественно, что такие условия создаются преи­мущественно в холодный период года. Летом наблюдается максимальное суммарное испарение. Наибольшие годовые суммы испарения отмечаются в центральной части степ­ного Крыма—460—484 мм, меньшие в горах — 488 мм (Ай-Петри) и наименьшие на мысе Меганом — 270 мм, где резко выражен недостаток влаги ²³.

Под исп аряем остью понимают максимально воз­можное испарение при данных метеорологических условиях с .подстилающей поверхности, имеющей неограниченные запасы влаги.

Естественно, что наибольшая в году испаряемость на­блюдается в июле, когда устанавливается наиболее вы­сокая температура и самая низкая относительная влаж­ность воздуха. При оптимальных условиях увлажнения ис-

парение близко к испаряемости. По этой причине разность величин, отражающих испаряемость и суммарное испаре­ние (т. е. дефицит испарения), за теплый период года счи­тают в первом приближении за показатель нормы оро­шения.

В степных районах Крыма;..где наиболее интенсивно развито земледелие, дефицит испарения за теплый период года (апрель — октябрь) составляет 390—506 мм ²³. Такие величины дефицита увлажнения указывают на то, что для нормального развития растений требуется постоянное оро­шение. Эти характеристики увлажнения рассчитаны для средних многолетних величин. Естественно, что в отдель­ные годы условия увлажнения могут существенно отли­чаться от них.

Величины суммарного испарения и испаряемости ис­пользуют для расчета и других коэффициентов увлажне­ния (табл. 9.).

Важным метеорологическим элементом является так­же ветер, или движение воздуха относительно земной поверхности. Он характеризуется скоростью (м/с или в условных баллах) и направлением, откуда дует. Движение воздуха от места к месту происходит под воздействием разности атмосферного давления, силы трения и ряда дру­гих причин.

На повторяемость направлений и скорости ветров в Крыму преобладающее влияние оказывают в теплый пе­риод года отрог Азорского антициклона, а в холодный — Азиатского. Большие изменения атмосферного давления происходят во время приближения к Крыму циклонов и активных атмосферных фронтов, особенно холодных зимой. Кстати, резкие колебания давления в течение суток обост­ряют сердечно-сосудистые заболевания.

В течение года в Крыму преобладают ветры северо­восточного, юго-западного и северо-западного направле­ний. Зимой повторяемость сезеро-восточных ветров состав­ляет 45%, юго-западных 25%, южных до 20%. В течение поздней осени и зимы нередко очень сильные северо-восточ­ные ветры продолжаются по 270—325 часоз в месяц. Во время этих ветроз температура воздуха обычно ниже на 8—10°, чем при ветрах других направлений. В случаях, когда северо-восточные ветры сопровождаются вторжением арктического воздуха, в Крыму наступают сильные похо­лодания.

Весной из-за ослабления циклонической деятельности в степном Крыму одинаково часто дуют северо-восточные и

северо-западные ветры, а на побережье Черного моря — южные. В мае постепенно уменьшается повторяемость се­веро-восточных ветров вследствие усиления действия от­рога Азорского антициклона. С июня до середины авгу­ста обычно преобладают западные и северо-западные ветры небольшой силы, продолжительностью до 300—350 часов в месяц⁸.

Кроме направлений, важны характеристики скоростей ветра. Наибольшие скорости ветров наблюдаются в конце зимы — начале весны, а наименьшие — летом. Зимой сред­ние скорости составляют в горах 7 м/с и более, на запад­ном и восточном побережье 6 м/с, на ЮБК 3 м/с, а в за­щищенных долинах и котловинах предгорья менее 3 м/с. Летом даже на Ай-Петри и Караби-яйле средние скорости ветра не превышают 5 м/с.

Средние годовые скорости большей частью находятся в пределах 3—7 м/с, причем днем они большие — 6—7 м/с, а ночью преобладают ветры от 2 до 5 м/с. Меньшие ско­рости ветров ночью связаны с большой повторяемостью ночных радиационных инверсий ²³.

Сильные ветры, или бури (более 15 м/с), повторяются неодинаковое число раз в разных районах Крыма. В те­чение года в предгорье они обычно продолжаются 10— 17 дней, на Южном берегу — 20—24, на западном побе­режье— до 40, в центральных степных районах—12—28, а на вершинах гор — 80—85 дней. Известны годы, когда на Караби-яйле (она считается самым ветреным местом в Крыму) были бури до 154, а на Ай-Петри — 125 дней²³. На ЮБК местные бури нередко приобретают характер ветра бора (подобного новороссийскому).

Ураганы (ветры более 34 м/с) — грозные явления при­роды. В Крыму они случаются обычно во время длитель­ных штормовых ветров северо-восточного направления, реже при юго-западных штормах. Такие ветры вырывают с корнями деревья, срывают плохо укрепленные крыши, обрывают линии электропередач и т. д.

Кроме ветров общей циркуляции атмосферы, в Крыму наблюдаются и местные ветры: бризы, горно-долинные и фены.

» Бризы дуют днем с моря на сушу (морские бризы), ночью, наоборот, с суши на море (береговые бризы). Ча­ще всего (17—18 дней в месяц) бризы дуют в июле и августе. Вечером, в период между сменой направлений бризов, часто устанавливается полное затишье, продол­жающееся в течение 2—3 часов. Это лучшее время для

вечерних прогулок. Скорость этих ветров не превышает 6—7 м/с днем и 5 м/с ночью. Только в Евпатории и Керчи скорость их иногда достигает 9 м/с. Морские бризы рас­пространяются в глубь равнинного Крыма на 20—30, а в глубь Южного берега — на 2—4 км. В жаркие дни мор­ские бризы иногда понижают температуру воздуха на бе­регу более чем на 15—16° по сравнению с температурой в 10 км от берега ⁸.

Горн о-д олинные ветры, как и бризы, днем дуют вверх, ночью—вниз по долине.>. На ЮБК на горно­долинные ветры бризы накладываются. Скорости горно-до­линных ветров днем в пределах 3—7 м/с, а ночью — всего 1—2 м/с. Потоки горно-долинного прохладного, насыщен­ного фитонцидами воздуха лесов летом оказывают исклю­чительно благоприятное влияние на человека.

В Крымских горах зимой или весной в отдельные годы образуется теплый и сухой ветер фён. Относительная влажность воздуха при нем иногда понижается всего до 8%. Фены продолжаются обычно от нескольких часов до двух — трех суток. Особенно часты они в Симеизе.

В степном Крыму иногда случаются пыльные б у-р и. Возникают они во время засушливой и ветреной пого­ды практически во все месяцы года. Они ухудшают сани­тарно-гигиенические условия городов, повреждают посевы сельскохозяйственных культур, уносят с полей верхнюю часть пахотного горизонта и засыпают мелкоземом сады, виноградники, лесные полосы и др.