Ким Померанец - Несчастья невских берегов. Из истории петербургских наводнений
Погода в окрестностях Петербурга
Город занимает площадь менее 700 кв. км, окрестности – около 15 тысяч, Ленинградская область – почти 90 тысяч кв. км. Для сравнения: площадь Москвы в пределах кольцевой автодороги – 880 кв. км, площадь соседней Эстонии -45 тысяч кв. км, то есть вдвое меньше Ленинградской области. Понятно, что метеорология не считается ни с административным делением территорий, ни с границами стран и народов. Но разумные сопоставления всегда полезны. Все названные пространства вокруг нас уступают размерам циклонов и антициклонов, определяющим погоду. С площадями этих атмосферных образований может сравниться, пожалуй, только площадь всего Северо-Запада России от юга Псковской области до севера Карелии. Это означает, что характер погоды оказывается сходным на достаточно обширных пространствах. И действительно, из каждой сводки погоды видно, что температура воздуха, атмосферное давление, ветер, влажность, да и все метеорологические элементы в Петербурге, окрестностях и области мало отличаются между собой.
Сходство метеорологических условий объясняется преобладанием западного переноса воздушных масс, на фоне которого проходят погодообразующие системы. Приведем средние многолетние значения температуры воздуха в трех пунктах: 1) Петербург, 2) Свирица – север Ленинградской области; 3) Белогорка – юг Ленинградской области – в январе, июле и за год соответственно: 1) -7,8°, 17,8°, 4,4°; 2°) -9,8°, 16,9°, 3,1°; 3) -9,0°, 16,7°, 3,6°.
Город теплее области зимой на 1,2-2 градуса, летом примерно на градус и в среднем за год на 0,8-1,3°. Таково его отепляющее влияние. А Свирица и Белогорка, отстоящие друг от друга примерно на 300 км, отличаются зимними температурами, за счет которых отличаются на полградуса и средние годовые значения. Летом на севере и юге области одинаково тепло. Приведенные сопоставления указывают на несущественные различия многолетнего температурного режима Петербурга и области. Оговоримся – сравнение корректно лишь в первом приближении. Следовало учесть высотное расположение пунктов измерений, их открытость, близость к водоемам и лесным массивам, а главное – продолжительность рядов измерений и перерывы в этих рядах. В метеорологии существуют методы приведения исходной информации к единообразию, но они довольно тонки и специфичны, чтобы здесь их демонстрировать.
Хотя различия «города и деревни» невелики, но они существуют и представляют интерес, поскольку относятся к нашему непосредственному наглядному восприятию погоды. Они заслуживают хотя бы краткого обсуждения.
Атмосфере, как уже говорилось, свойственны очень широкие масштабы движений: глобально-планетарные (общая циркуляция), погодообразующие (циклоны– антициклоны), синоптические (межсуточные, от суток к суткам), мезометеорологические (среднемасштабные, межчасовые), микрометеорологические (от нескольких до немногих десятков минут). Существуют и другие виды движений, но перечисленные – наиболее наглядны. К мезо– и микрометеорологическим явлениям, которые происходят у нас в течение всего года, за исключением, пожалуй, зимы, относятся грозы, шквалы, смерчи, туманы, гололед, весенние и осенние заморозки. Пространственные различия метеорологических условий увеличиваются с сокращением масштабов движения. На расстояниях от немногих километров до нескольких десятков и немногих сотен километров, которые характерны для расстояний между городом, окрестностями и областью, как раз и проявляются местные различия метеорологических и погодных условий. Они возникают из-за разнообразия ландшафтов, то есть различий в рельефе, в растительности, в расположении относительно водных объектов. Состояние погоды может быть неодинаковым не только в городе и пригороде, но и в различных пригородах и даже в различных районах города.
Подчеркнем, что для получения надежных результатов по городской и окрестной метеорологии с последующим анализом их различий необходимо развивать сеть станций и проводить детальные измерения на ограниченных территориях. Это требует немалых затрат, специального оснащения, тщательной обработки результатов. В 1960– 1970-х гг. подобные работы были начаты в связи с экологическими проблемами, но широкого размаха они не получили. В последующие годы исследования постепенно сокращались и в настоящее время практически не проводятся, главным образом из-за финансовых трудностей.
Наиболее заметные различия в метеорологических условиях Петербурга, пригородов, окрестностей и области возникают под влиянием крупных водоемов – Невской губы, Финского залива и Ладожского озера. Хотя и в самом Петербурге немало воды – около 10% его площади, все же за пределами города находятся более обширные водные пространства. Они оказывают воздействие прежде всего на температурный режим побережий. Весной у воды холоднее: средние значения температуры воздуха в апреле-мае на прибрежных станциях Ломоносов и Лисий Нос на 1-1,5 ниже, чем на основной городской метеорологической станции, расположенной на берегу Малой Невки. Несколько меньшие различия с тем же знаком: 0,7– 1,0 наблюдаются между прибрежными и удаленными от воды станциями: Стрельна – Пушкин, Петро-крепость – Мга. Причем охлаждающее влияние Ладоги распространяется и на первый летний месяц, поскольку озерный лед постепенно тает обычно в течение всего мая. Летом и осенью водоемы оказывают отепляющее влияние на прибрежные пространства, распространяющееся на 10—20 км от воды. Близость к воде уменьшает вероятность первых заморозков и в целом увеличивает продолжительность безморозного периода на 10—20 суток.
Еще существеннее влияние водных бассейнов на температуру воздуха в течение суток. Вода сглаживает суточные колебания температуры: днем у берега прохладнее, ночью – теплее, чем в местах, удаленных от берега. В летние месяцы амплитуда суточных температур, например в Левашово почти на 4° больше, чем в Рощино. Подобно температуре воздуха ведет себя и влажность, но различия ее колебаний могут быть еще заметнее. На острове Сухо в Ладожском озере летом значения относительной влажности воздуха в течение суток изменяются в небольших пределах 75—85%, тогда как в городе Волхов эти пределы составляют от 50 до 90 %.
Ветровой режим пригородов и окрестностей также отличается от городского. Неравномерное нагревание города приводит в его пределах к изменчивости направлений ветра. Изменение скорости и направления ветра с высотой в городе не столь плавно, как за пределами города. На высотах 200—300 м, как показали измерения на телевизионной башне, различия сглаживаются. На соотношения всех метеорологических элементов между «городом и деревней» существенное влияние оказывает сама погода. При ее неустойчивом характере различия в температуре, влажности, ветре уменьшаются. У водоемов ветер сильнее и устойчивее по направлению. Даже при осреднениях за большой период – год – установлены заметные различия: вдали от побережий (Сосново, Пушкин) скорости ветра не превышают 4 м/сек, а на берегах и островах (Ломоносов, Кронштадт, Гогланд) они достигают 6 м/сек. При штормовых ситуациях «мгновенные, порывистые» скорости и направления ветра на суше и на море могут значительно различаться. Этот вопрос имеет важное практическое значение. Например, при проектировании сооружений защиты от наводнений потребовались специальные исследования ветрового режима в Невской губе и восточной части Финского залива.
Различия теплового состояния водных бассейнов и прибрежных территорий приводят к возникновению на их границах местной среднемасштабной циркуляции воздуха. Это – бризы. В нижних слоях атмосферы воздух движется от холода к теплу. Летом, в дневные часы, суша теплее моря и дневной бриз веет от воды на пляжи. Ночной бриз дует в обратном направлении. Интенсивность этих потоков, несмотря на их действие в узкой (8– 10 км) прибрежной полосе, может даже повлиять на развитие облачности и, соответственно, на продолжительность солнечного сияния и количество ясных и пасмурных дней. Так, в Лисьем Носу с мая по сентябрь число ясных дней достигает полусотни, тогда как в Воейково – 38. Интересно, что число летних безоблачных дней различно на северном (обращенном к солнцу) и южном берегах Невской губы и Финского залива: в Сестрорецке – 53, в Ломоносове – 38. В зимний период различия северного и южного берегов Невской губы закономерны: число дней со снежным покровом в Ломоносове равно 126, в Лисьем Носу на 11 дней больше. Продолжительность безморозного периода в этих пунктах соответственно составляет 146 и 155 дней. Очевидна важность изучения этих гидрометеорологических явлений для организации и развития зон отдыха, спорта, туризма.
Влияние рельефа местности на метеорологические условия наиболее заметно проявляется на температуре воздуха. В течение всего года на возвышенностях – а в наших местностях они не столь уж высоки – холоднее, чем на равнинах. Например, на станции Толмачево (высота 40 м) средняя январская температура воздуха составляет – 8,2°, июльская – + 17,5°, тогда как в Волосове, отстоящем примерно на 60 км к северу, но на высоте 130 м, и в январе и в июле на 1 градус холоднее. На возвышенностях уменьшается продолжительность безморозного периода: в Волосово 117 дней, в Толмачево около 140 дней. Зато снежный покров на холмах сохраняется на 3-7 дней дольше. Еще заметнее влияние рельефа на кратковременные колебания температуры воздуха. Изменения температуры в течение суток на возвышенностях и склонах более плавны, чем в низинах, лощинах и у подножий холмов. Причем колебания в пониженных местах возрастают в основном за счет различий в ночные часы. Например, летом разности суточных амплитуд температуры воздуха между станциями Рощино, находящейся на вершине холма, и Левашово, расположенной в низине, достигают 4 градусов.
