Гололед, изморозь – явления, возникающие в холодное время года из-за туманов и дождей. Приводят к отложениям льда на дорогах, сооружениях, линиях электропередач и связи и т. д. Осложняют хозяйственную деятельность, а при значительных размерах принимают характер опасных метеорологических явлений. Наблюдаются на станциях обычно визуально, иногда по специальным наставлениям определяются размеры и масса отложений, стадии роста, устойчивости и разрушения.
Гроза – атмосферное явление, при котором между отдельными облаками или между облаком и землей возникают многократные электрические разряды (молнии), сопровождающиеся громом. Происходит при развитии мощных кучевых облаков, неустойчивых метеоусловиях и высокой влажности. Гроза может вызвать пожар, повредить линии электропередачи и связи. Особую опасность представляют грозы для авиации. Часто сопровождаются градом, шквалистыми ветрами и ливнями, которые сами по себе также опасны. Визуально фиксируются на станциях и выражаются продолжительностью в часах и числом дней с грозой. Площади распространения гроз определяются метеорологическими радиолокаторами.
Град – разновидность осадков в виде частичек плотного льда разных размеров. Выпадает при грозах, сопровождается ливнями. Опасен для посевов, садово-паркового и коммунального хозяйства, иногда для людей. Продолжается обычно от нескольких до 15-20 минут, на станциях фиксируется визуально.
Снежный покров – слой снега на поверхности почвы, образовавшийся от снегопадов. Характеризуется высотой, обычно в сантиметрах, и плотностью – отношением массы к объему (в граммах на кубический сантиметр). По эти показателям определяется запас воды. Высота снежного покрова измеряется специальными снегомерными рейками и весовыми снегомерами.
Метель – горизонтальный перенос снега ветром. Различают три вида метели: поземка – когда снег, поднятый ветром переносится близко над снежной поверхностью и незначительно ухудшает дальность видимости на уровне наблюдателя; низовая метель – когда переносимый ветром снег поднимается достаточно высоко и значительно ухудшает дальность видимости; общая метель или метель с выпадением снега, удачнее, пожалуй, – просто метель, когда с ветром сочетается снегопад. Метели наносят ущерб, затрудняют работу транспорта, мешают работе на открытом воздухе. Возникают при усилении ветра более 10 м/сек, средняя продолжительность метелей 3 часа. На открытых местах, на берегах Финского залива и Ладожского озера метели продолжаются дольше и повторяются чаще.
Радиационный баланс – результирующее количество лучистой энергии на единицу площади подстилающей поверхности. Слагается из различных потоков: суммарной (прямой – непосредственно от солнечных лучей – и рассеянной – от всего небесного свода при реальных условиях облачности) солнечной радиации, поглощенной и отраженной радиации, эффективного излучения, представляющего собой общую потерю тепла земной поверхностью. Определяет температуру воздуха. Радиационный баланс расходуется на испарение и теплообмен с воздухом и почвой. Лучистые потоки в атмосфере изучаются разделом метеорологии – актинометрией, использующей целый ряд достаточно сложных специальных приборов, а также расчетные методы. Потоки лучистой энергии определяются на метеорологических станциях и в обсерваториях с повышенным объемом измерений и расширенным штатом квалифицированных специалистов. Радиационный баланс и его составляющие выражаются в мегаджоулях на квадратный метр (ранее применявшаяся единица – килокалория на кв. см равна 41,9 мегаджоулей на м2). В Петербурге с ноября по февраль радиационный баланс отрицателен. Его минимальные значения могут достигать -63 МДж/м2 (январь 1972 г.). Максимум радиационного баланса приходится на лето: например, в июле 1967 г. отмечена величина 406 МДж/м2.
Естественная освещенность – полный световой поток прямой, рассеянной и отраженной солнечной радиации. Единица освещенности – люкс (лк), равный освещенности поверхности, на каждый квадратный метр которой приходится равномерно распределенный поток в 1 люмен (лм). Естественная освещенность определяется высотой солнца, облачностью, прозрачностью атмосферы и характером подстилающей поверхности.
Из состава работ на прибрежных гидрометеорологических станциях отметим измерения и наблюдения за уровнем воды. Об этом уже обстоятельно рассказывалось в первой части книги.
Узнав от СМИ сведения о сиюминутной "мгновенной" погоде, мы почти сразу забываем о них, особенно при благоприятных условиях. Но эти сведения не забываются метеорологами. Все измеренные и наблюденные данные наносят на географические карты, превращая их в синоптические, то есть позволяющие обозревать погоду одновременно на значительных пространствах. Комплект таких карт обнаруживает определенный характер изменения погоды, который можно перенести в будущее ее состояние. С некоторой долей риска, конечно… Так используются материалы, полученные на станциях, причем не только в синоптических, но и в гидродинамических прогнозах погоды, являясь для последних исходными начальными данными решения математических уравнений. Так трудоемкая, порой рутинная, работа наблюдателей на метеостанциях воплощается в предсказание будущего, в прогноз погоды, который также звучит в сообщениях СМИ. Но о прогнозах – отдельно…
Использование одномоментных наблюдений за элементами погоды не ограничивается целями прогноза. Так уж повелось в метеорологии, во всяком случае с начала XIX в.: строго и бережно хранить все добытые сведения. С ними можно производить разнообразные действия, прежде всего статистические. Осреднив температуру, давление, влажность за 8 последних сроков наблюдений, получим средние значения этих элементов за истекшие сутки. Аналогично получим результаты за месяцы, сезоны, годы, десятилетия. Для некоторых, к сожалению, немногих мест – за полтора– два века. Мы можем гордиться, что Петербург располагает многолетними материалами метеорологических наблюдений. Такие данные уже не назовешь погодными. Это – сведения о климате, важнейшей характеристике природы интересующего нас места. В нашем случае – Петербурга.
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.