Открыть в полном размере

Термический и ледовый режим

Температура воздуха. Общий характер изменения температуры воздуха на Байкале  соответствовал ходу  глобальной температуры с увеличением с конца 1910-х до середины столетия, уменьшением к началу 1970-х и наиболее существенным повышением к концу столетия. Тренд годовых температур в районе озера (+1.2 °С/100 лет) был вдвое выше среднего для Земли тренда (+0.6 °С/100 лет). Рост температуры воздуха в период с 1896 по 2008 гг.  отмечен для всех сезонов с величиной тренда зимой, весной, летом и осенью  +1.9, +1,5, +1,1 и +0,66 °С за 100 лет соответственно.  Максимальный тренд  (+ 2,1-2,2 °С) приходился на декабрь и январь, минимальный (+0,1-0,5 °С) – на  август, сентябрь и октябрь.  Статистический анализ показал наличие, кроме кратковременных (2-7 лет), также длительных внутривековых  (около 20 лет) циклов, с выраженными фазами увеличения и уменьшения. В XX столетии выделяются два полных цикла (1912-1936 и 1937-1969) и фазы двух неполных циклов – уменьшения от 1896 к 1911 и увеличения после 1970. Фаза увеличения в конце столетия до середины 1990-х годов отличалась аномально большой продолжительностью (25 лет) и ростом температуры воздуха (на 2.1 °С). После 1995 г. наметилась тенденция уменьшения годовой температуры на фоне её высоких значений, которую можно рассматривать как начало фазы  спада в текущем внутривековом цикле климата.

Температура поверхности воды (Тв). Следствием глобального потепления  было повышение температуры  поверхности воды, происходившее одновременно с ростом температуры воздуха. В Южном Байкале (пос. Лиственничное) по данным наблюдений с 1941 г. средняя за май-сентябрь температура поверхности воды сначала незначительно понижалась от 1950-х к 1970-ым гг., а затем резко возрастала к середине 1990-х гг.  Аналогично менялась температура в других районах озера,  причем в средней и  северной частях Байкала скорость ее возрастания (0.54-0.60 °С за 10 лет) была выше, чем в южной части озера (0.25-0.35 °С за 10 лет). Температура наиболее теплого десятилетия 1994-2005 гг.  превысила температуру холодного десятилетия 1964-1975 гг. на 0.9-1.5 °С в южной и на 1.8-2 °С в средней и северной частях озера. При этом в отдельные годы этого периода (например, в августе 2002 г.) отмечены дни с повышением температуры поверхности до 18-20 °С даже на наиболее глубоководных участках озера.

Ледовый режим. Потепление вызывало «смягчение» ледовой обстановки на озере Байкал, начиная с середины XIX столетия [Верболов и др., 1965; Magnusson et al., 2000]. Замерзание наступало все позже, а вскрытие озера ото льда раньше. За период  с 1868 до 2010 г. в Южном Байкале (пос. Лиственничное) тренд сроков замерзания составил 10,  а сроков вскрытия - 7 дней за 100 лет. Продолжительность безледного периода увеличилась, а периода со льдом сократилась на 17 суток. По наблюдениям в 1950-2010 гг. максимальная толщина льда  уменьшалась в среднем на 2.4 см за каждые 10 лет. На фазе значительного потепления в 1970-1995 гг. скорость изменения ледовых процессов резко возросла – замерзание стало наступать позднее на 10 дней,  вскрытие раньше на 15 дней, ледовый период сократился на 25 дней, а толщина льда уменьшалась в среднем на 8.8 см за 10 лет. Однако, начиная с середины 1990-х до середины 2010 гг., наблюдения на береговых станциях и со спутников показали развитие тенденции к более ранним замерзаниям, поздним вскрытиям и возрастанию продолжительности ледового периода [Kouraev et al., 2007]. Эти изменения отражают внутривековую цикличность климата, связанную во многом с колебаниями атмосферной циркуляции в северном полушарии.

Главным метеорологическим фактором, приводящим к колебаниям сроков замерзания (Дзам), является температура воздуха в ноябре-декабре (Та), влияющая на скорость потерь тепла с водной поверхности. Для периода 1896-2010 гг. в Южном Байкале связь между этими характеристиками описывается уравнением Дзам=4,26Та+75 (R2=0.57, р<0.001), где Дзам - число дней от 1 декабря до даты замерзания. Температурные условия весны также влияют на вскрытие ледяного перерыва, однако корреляция сроков вскрытия с температурой воздуха не высока [Livingston, 1999]. Это связано с  влиянием на разрушение ледяного покрова не только теплового, но и  динамического фактора (ветер) [Kouraev et al., 2007; Шимараев, 2008], а также максимальной толщины льда, которая зависит от температуры воздуха в зимние месяцы.

Открыть в полном размере

Термический и ледовый режим

Температура воздуха. Общий характер изменения температуры воздуха на Байкале  соответствовал ходу  глобальной температуры с увеличением с конца 1910-х до середины столетия, уменьшением к началу 1970-х и наиболее существенным повышением к концу столетия. Тренд годовых температур в районе озера (+1.2 °С/100 лет) был вдвое выше среднего для Земли тренда (+0.6 °С/100 лет). Рост температуры воздуха в период с 1896 по 2008 гг.  отмечен для всех сезонов с величиной тренда зимой, весной, летом и осенью  +1.9, +1,5, +1,1 и +0,66 °С за 100 лет соответственно.  Максимальный тренд  (+ 2,1-2,2 °С) приходился на декабрь и январь, минимальный (+0,1-0,5 °С) – на  август, сентябрь и октябрь.  Статистический анализ показал наличие, кроме кратковременных (2-7 лет), также длительных внутривековых  (около 20 лет) циклов, с выраженными фазами увеличения и уменьшения. В XX столетии выделяются два полных цикла (1912-1936 и 1937-1969) и фазы двух неполных циклов – уменьшения от 1896 к 1911 и увеличения после 1970. Фаза увеличения в конце столетия до середины 1990-х годов отличалась аномально большой продолжительностью (25 лет) и ростом температуры воздуха (на 2.1 °С). После 1995 г. наметилась тенденция уменьшения годовой температуры на фоне её высоких значений, которую можно рассматривать как начало фазы  спада в текущем внутривековом цикле климата.

Температура поверхности воды (Тв). Следствием глобального потепления  было повышение температуры  поверхности воды, происходившее одновременно с ростом температуры воздуха. В Южном Байкале (пос. Лиственничное) по данным наблюдений с 1941 г. средняя за май-сентябрь температура поверхности воды сначала незначительно понижалась от 1950-х к 1970-ым гг., а затем резко возрастала к середине 1990-х гг.  Аналогично менялась температура в других районах озера,  причем в средней и  северной частях Байкала скорость ее возрастания (0.54-0.60 °С за 10 лет) была выше, чем в южной части озера (0.25-0.35 °С за 10 лет). Температура наиболее теплого десятилетия 1994-2005 гг.  превысила температуру холодного десятилетия 1964-1975 гг. на 0.9-1.5 °С в южной и на 1.8-2 °С в средней и северной частях озера. При этом в отдельные годы этого периода (например, в августе 2002 г.) отмечены дни с повышением температуры поверхности до 18-20 °С даже на наиболее глубоководных участках озера.

Ледовый режим. Потепление вызывало «смягчение» ледовой обстановки на озере Байкал, начиная с середины XIX столетия [Верболов и др., 1965; Magnusson et al., 2000]. Замерзание наступало все позже, а вскрытие озера ото льда раньше. За период  с 1868 до 2010 г. в Южном Байкале (пос. Лиственничное) тренд сроков замерзания составил 10,  а сроков вскрытия - 7 дней за 100 лет. Продолжительность безледного периода увеличилась, а периода со льдом сократилась на 17 суток. По наблюдениям в 1950-2010 гг. максимальная толщина льда  уменьшалась в среднем на 2.4 см за каждые 10 лет. На фазе значительного потепления в 1970-1995 гг. скорость изменения ледовых процессов резко возросла – замерзание стало наступать позднее на 10 дней,  вскрытие раньше на 15 дней, ледовый период сократился на 25 дней, а толщина льда уменьшалась в среднем на 8.8 см за 10 лет. Однако, начиная с середины 1990-х до середины 2010 гг., наблюдения на береговых станциях и со спутников показали развитие тенденции к более ранним замерзаниям, поздним вскрытиям и возрастанию продолжительности ледового периода [Kouraev et al., 2007]. Эти изменения отражают внутривековую цикличность климата, связанную во многом с колебаниями атмосферной циркуляции в северном полушарии.

Главным метеорологическим фактором, приводящим к колебаниям сроков замерзания (Дзам), является температура воздуха в ноябре-декабре (Та), влияющая на скорость потерь тепла с водной поверхности. Для периода 1896-2010 гг. в Южном Байкале связь между этими характеристиками описывается уравнением Дзам=4,26Та+75 (R2=0.57, р<0.001), где Дзам - число дней от 1 декабря до даты замерзания. Температурные условия весны также влияют на вскрытие ледяного перерыва, однако корреляция сроков вскрытия с температурой воздуха не высока [Livingston, 1999]. Это связано с  влиянием на разрушение ледяного покрова не только теплового, но и  динамического фактора (ветер) [Kouraev et al., 2007; Шимараев, 2008], а также максимальной толщины льда, которая зависит от температуры воздуха в зимние месяцы.

Открыть в полном размере

Термический и ледовый режим

Температура воздуха. Общий характер изменения температуры воздуха на Байкале  соответствовал ходу  глобальной температуры с увеличением с конца 1910-х до середины столетия, уменьшением к началу 1970-х и наиболее существенным повышением к концу столетия. Тренд годовых температур в районе озера (+1.2 °С/100 лет) был вдвое выше среднего для Земли тренда (+0.6 °С/100 лет). Рост температуры воздуха в период с 1896 по 2008 гг.  отмечен для всех сезонов с величиной тренда зимой, весной, летом и осенью  +1.9, +1,5, +1,1 и +0,66 °С за 100 лет соответственно.  Максимальный тренд  (+ 2,1-2,2 °С) приходился на декабрь и январь, минимальный (+0,1-0,5 °С) – на  август, сентябрь и октябрь.  Статистический анализ показал наличие, кроме кратковременных (2-7 лет), также длительных внутривековых  (около 20 лет) циклов, с выраженными фазами увеличения и уменьшения. В XX столетии выделяются два полных цикла (1912-1936 и 1937-1969) и фазы двух неполных циклов – уменьшения от 1896 к 1911 и увеличения после 1970. Фаза увеличения в конце столетия до середины 1990-х годов отличалась аномально большой продолжительностью (25 лет) и ростом температуры воздуха (на 2.1 °С). После 1995 г. наметилась тенденция уменьшения годовой температуры на фоне её высоких значений, которую можно рассматривать как начало фазы  спада в текущем внутривековом цикле климата.

Температура поверхности воды (Тв). Следствием глобального потепления  было повышение температуры  поверхности воды, происходившее одновременно с ростом температуры воздуха. В Южном Байкале (пос. Лиственничное) по данным наблюдений с 1941 г. средняя за май-сентябрь температура поверхности воды сначала незначительно понижалась от 1950-х к 1970-ым гг., а затем резко возрастала к середине 1990-х гг.  Аналогично менялась температура в других районах озера,  причем в средней и  северной частях Байкала скорость ее возрастания (0.54-0.60 °С за 10 лет) была выше, чем в южной части озера (0.25-0.35 °С за 10 лет). Температура наиболее теплого десятилетия 1994-2005 гг.  превысила температуру холодного десятилетия 1964-1975 гг. на 0.9-1.5 °С в южной и на 1.8-2 °С в средней и северной частях озера. При этом в отдельные годы этого периода (например, в августе 2002 г.) отмечены дни с повышением температуры поверхности до 18-20 °С даже на наиболее глубоководных участках озера.

Ледовый режим. Потепление вызывало «смягчение» ледовой обстановки на озере Байкал, начиная с середины XIX столетия [Верболов и др., 1965; Magnusson et al., 2000]. Замерзание наступало все позже, а вскрытие озера ото льда раньше. За период  с 1868 до 2010 г. в Южном Байкале (пос. Лиственничное) тренд сроков замерзания составил 10,  а сроков вскрытия - 7 дней за 100 лет. Продолжительность безледного периода увеличилась, а периода со льдом сократилась на 17 суток. По наблюдениям в 1950-2010 гг. максимальная толщина льда  уменьшалась в среднем на 2.4 см за каждые 10 лет. На фазе значительного потепления в 1970-1995 гг. скорость изменения ледовых процессов резко возросла – замерзание стало наступать позднее на 10 дней,  вскрытие раньше на 15 дней, ледовый период сократился на 25 дней, а толщина льда уменьшалась в среднем на 8.8 см за 10 лет. Однако, начиная с середины 1990-х до середины 2010 гг., наблюдения на береговых станциях и со спутников показали развитие тенденции к более ранним замерзаниям, поздним вскрытиям и возрастанию продолжительности ледового периода [Kouraev et al., 2007]. Эти изменения отражают внутривековую цикличность климата, связанную во многом с колебаниями атмосферной циркуляции в северном полушарии.

Главным метеорологическим фактором, приводящим к колебаниям сроков замерзания (Дзам), является температура воздуха в ноябре-декабре (Та), влияющая на скорость потерь тепла с водной поверхности. Для периода 1896-2010 гг. в Южном Байкале связь между этими характеристиками описывается уравнением Дзам=4,26Та+75 (R2=0.57, р<0.001), где Дзам - число дней от 1 декабря до даты замерзания. Температурные условия весны также влияют на вскрытие ледяного перерыва, однако корреляция сроков вскрытия с температурой воздуха не высока [Livingston, 1999]. Это связано с  влиянием на разрушение ледяного покрова не только теплового, но и  динамического фактора (ветер) [Kouraev et al., 2007; Шимараев, 2008], а также максимальной толщины льда, которая зависит от температуры воздуха в зимние месяцы.

Открыть в полном размере

Радиационный и тепловой баланс поверхности

Поглощенная солнечная радиация является основным источником тепла, поступающего в водную толщу озера. Она зависит от величин приходящей солнечной радиации на поверхность озера и отражательной способности поверхности (альбедо) и, таким образом, имеет четко выраженный сезонный ход. Радиационный баланс водной поверхности озера Байкал является суммой поглощенной солнечной радиации и эффективного излучения воды. С апреля по сентябрь он положителен, а с октября по март отрицателен. В целом за год радиационный баланс озера положителен и меняется от 1900 Мдж/м² в районе дельты Селенги до 700-800 Мдж/м² в северной части озера. Пространственное распределение радиационного баланса поверхности озера Байкал в теплый период года тесно связано с режимом облачности. Из-за небольших ее изменений радиационный баланс в это время меняется незначительно. В холодное время года на распределение радиационного баланса, кроме облачности, заметное влияние оказывают различия в альбедо воды и снега, из-за чего радиационный баланс Северного Байкала гораздо меньше, чем Среднего и Южного. Радиационный баланс поверхности является определяющим элементом в формировании теплового режима озера, причем из-за большой теплоемкости воды наблюдается постоянное запаздывание в сезонном ходе температурных характеристик относительно радиационных. Поэтому для Байкала максимум суммарной солнечной радиации и радиационного баланса приходится на июнь, а наибольшие температуры воздуха и воды наблюдаются в августе.

Открыть в полном размере

Радиационный и тепловой баланс поверхности

Поглощенная солнечная радиация является основным источником тепла, поступающего в водную толщу озера. Она зависит от величин приходящей солнечной радиации на поверхность озера и отражательной способности поверхности (альбедо) и, таким образом, имеет четко выраженный сезонный ход. Радиационный баланс водной поверхности озера Байкал является суммой поглощенной солнечной радиации и эффективного излучения воды. С апреля по сентябрь он положителен, а с октября по март отрицателен. В целом за год радиационный баланс озера положителен и меняется от 1900 Мдж/м² в районе дельты Селенги до 700-800 Мдж/м² в северной части озера. Пространственное распределение радиационного баланса поверхности озера Байкал в теплый период года тесно связано с режимом облачности. Из-за небольших ее изменений радиационный баланс в это время меняется незначительно. В холодное время года на распределение радиационного баланса, кроме облачности, заметное влияние оказывают различия в альбедо воды и снега, из-за чего радиационный баланс Северного Байкала гораздо меньше, чем Среднего и Южного. Радиационный баланс поверхности является определяющим элементом в формировании теплового режима озера, причем из-за большой теплоемкости воды наблюдается постоянное запаздывание в сезонном ходе температурных характеристик относительно радиационных. Поэтому для Байкала максимум суммарной солнечной радиации и радиационного баланса приходится на июнь, а наибольшие температуры воздуха и воды наблюдаются в августе.

Открыть в полном размере

Туманы

Процессы туманообразования на Байкале проходят по морскому типу: прослеживаются связи с относительно постоянными сезонными перемещениями воздушных масс и согласования с распределением ветров по сезонам. Но в силу обособленности географического положения озера и влияния окружающих материковых пространств, байкальские туманы следует выделить в особый тип адвективных туманов крупных внутриматериковых озер и водохранилищ. Наибольшее число дней с туманами наблюдается на северо-восточном побережье озера, минимальное – в центральной и юго-западной части. Туман удерживается в большинстве случаев в изгибах береговой линии, в заливах, у входов в бухты, у устьев рек, впадающих в Байкал, у открытых к озеру многочисленных падей. В годовом ходе  максимум туманов совпадает с июлем. Северные станции отличаются большей повторяемостью туманов в теплое время года и обладают обостренным максимумом, приходящимся на один лишь июль. Южные станции отличаются меньшей повторяемостью туманов в разрезе года, но продолжительность летнего максимума их распространяется на июнь-июль и август.

Летом над Байкалом преобладают процессы конденсации, а зимой - процессы испарения.  В теплый сезон туманы образуются при прохождении теплых фронтов, а также в размытом барическом поле над влажной подстилающей поверхностью. Они порождаются конденсацией водяного пара в натекающем на холодную поверхность озера прогретом над сушей воздухе. Летние туманы очень густы и устойчивы, особенно в первой половине лета.

В холодное полугодие наблюдаются туманы испарения. Они также непрерывно удерживаются над озером до его  замерзания, переходя в нижнюю облачность. Зимой в условиях Сибирского антициклона и мощных приземных инверсий при значительных понижениях температуры формируются  радиационные туманы. Процессы возникновения туманов в зимний период чаще всего связаны с адвекцией холодного воздуха над теплой водной поверхностью. В холодном сезоне, как и в другие летние месяцы, на Байкале возможны и различные другие виды туманов, обусловленные различными факторами: температурными разностями береговой суши и водных масс озера, ледяных полей и открытой воды, «пропаринами» во льду замерзшего Байкала.

Прогноз байкальских туманов  требует интегрального учета  факторов подвижности и сложности их образования. Следует учитывать общую синоптическую обстановку, характер бризово-муссонной циркуляции в данном районе и влияние берегового рельефа. Большое значение имеет также учет роли ветров западных румбов при прогнозе туманов у восточных побережий, особенно туманов холодного времени года.

Открыть в полном размере

Облачность

В годовом ходе облачности заметны два максимума: летний (июнь-июль) и предледоставный (ноябрь-декабрь). Последний является преобладающим. Наибольшие значения облачности (7-8 баллов) и повышенная повторяемость пасмурных дней (до 75-80%) отмечаются на северо-восточном побережье озера в декабре. Наименьшая облачность (не более 4 баллов) наблюдается в феврале-марте у западных берегов, в частности, в районе Малого Моря. Здесь существенную роль играет феновый эффект при перетекании воздушных масс через Приморский и Байкальский хребты, что приводит к существенному уменьшению влажности воздуха. В октябре-декабре над Байкалом происходит интенсивное образование нижней облачности за счет повышенного испарения влаги со свободной ото льда поверхности озера.