Образование осадков и их количество на любой территории зависит от трёх основных условий: влагосодержания воздушной массы, её температуры и возможности восхождения.

На территории России, за исключением крупных островов Северного Ледовитого океана, в среднем выпадает 9653 км3 осадков, которые условно могут «покрыть» сушу слоем 571 мм. На рисунке 1.2 представлена карта среднегодового распределения осадков на территории России, составленная на основе использования наиболее полных данных наблюдений по 1990 г., когда действовало самое большое количество метеостанций В направлении с запада на восток происходит последовательное уменьшение количества атмосферных осадков, наблюдается их зональное распределение, которое изменяется под воздействием рельефа местности и теряет свою чёткость на востоке страны.

Рисунок 1.2. Климатическая карта России

   

Рисунок 1.3. Среднегодовое распределение атмосферных осадков по территории России, мм/год

   

В Крыму среднегодовые суммы осадков распределяются от 300–400 мм на севере до 1000–2000 мм в горах. По сезонам года осадки распределяются неравномерно. Так, в степном и предгорном Крыму их максимум приходится на июнь–июль, на ЮБК и в южной части гор – на январь или декабрь, а на западном и восточном побережьях осадки выпадают относительно равномерно в течение года. Повторяемость весенних засух в северной части Равнинного Крыма составляет 40%, т.е. в среднем за 10 лет засухи могут повториться 4 раза. Летние засухи – почти ежегодное явление, их повторяемость составляет 80–90%. Обычно средняя продолжительность пересыхания в устьевых участках рек 2–3 месяца. Атмосферные осадки на территории г. Севастополя в течение года выпадают довольно равномерно: от 280 до 400 мм. Наиболее сухой месяц в году – май.

На территории России в целом преобладает тенденция к росту годовых сумм осадков. Скорость роста превышает 5%/10 лет лишь в ряде областей Сибири и Дальнего Востока и в Северо-Кавказском ФО. Убывают осадки на севере Чукотского АО. Незначительное убывание наблюдается в центральных районах ЕЧР. Тренд годовых осадков по территории России, составляет 2% /10 лет при вкладе в дисперсию 29%, т.е. тренд значим на уровне 1%.

Выраженный рост годовых осадков наблюдается со второй половины 1980-х гг. Наиболее значительные тренды наблюдаются в регионах Средняя Сибирь (3,6%/10 лет, вклад в дисперсию 30%), Восточная Сибирь (3,2%/10 лет; 14%), а также Сибирском ФО (2,5%/10 лет, 27%) и Дальневосточном ФО (2,7%/10 лет, 18%). В Средней Сибири положительный значимый на 5%-ном уровне тренд отмечается во все сезоны, кроме зимы. Отрицательный, очень малый и незначимый тренд наблюдается в ряде федеральных округов ЕЧР. Региональные тренды наблюдаются на фоне существенных колебаний с периодом в несколько десятилетий, так что нельзя с уверенностью утверждать о наличии тренда, а не определенной фазы таких колебаний.

Наиболее значительный рост сезонных сумм осадков в целом по территории России наблюдается весной (5,8%/10 лет, вклад в дисперсию 31%): рост осадков происходит всюду, особенно в Восточной Сибири (до 15–20%/10 лет). Зимой рост осадков происходит в основном на севере и юге страны. Летом и осенью рост осадков наблюдается в АЧР. Зимой осадки уменьшаются на севере Дальневосточного ФО и в Средней Сибири. Летом убывают осадки на ЕЧР (кроме севера): отрицательные тренды наблюдаются как для ЕЧР в целом, так и для всех ФО, кроме Северо-Западного, а также на арктическом побережье от Ямала на восток, на Камчатке (табл. 1.4).

   

Таблица 1.4. Средние годовые и сезонные аномалии месячных сумм осадков в регионах России

Регион Год Зима Весна Лето Осень
b D% b D% b D% b D% b D%
Россия 2.0 29 1.8 6 5.8 31 0.4 1 1.8 7
Физико-географические регионы России
Европейская часть 0.5 1 1.5 2 4.6 14 -2.6 6 0.3 0
Азиатская часть 2.6 38 2.1 6 6.4 33 1.4 9 2.6 17
Западная Сибирь 3.0 14 2.0 2 8.4 29 1.4 1 1.6 3
Средняя Сибирь 3.6 30 0.6 0 5.2 23 4.3 17 3.1 13
Прибайкалье и Забайкалье 1.3 3 4.1 9 4.5 7 0.2 0 2.4 3
Приамурье и Приморье 1.5 3 9.7 15 5.4 8 -0.1 0 0.2 0
Восточная Сибирь 3.2 14 0.0 0 6.7 23 1.0 1 5.1 17
Федеральные округа
Северо-Западный 2.0 9 4.0 9 4.5 13 0.2 0 0.4 0
Центральный -1.0 2 1.1 0 2.8 3 -5.1 9 -0.1 0
Приволжский -0.8 1 -0.6 0 5.3 7 -4.1 6 -1.5 1
Южный -0.1 0 -1.0 1 4.3 5 -4.5 4 2.0 1
Северо-Кавказский 2.6 7 2.9 3 5.6 9 -1.5 1 3.2 2
Уральский 2.8 10 1.6 1 8.5 24 0.9 4 1.6 2
Сибирский 2.5 27 2.2 4 5.7 18 1.8 7 2.1 6
Дальневосточный 2.7 18 1.9 3 6.3 29 1.2 2 3.2 16

   

В горных районах Кавказа изменение режима осадков не столь очевидно, как изменение температурного режима. На всех станциях наблюдается рост годовых сумм осадков, но статистически незначимый.

По данным Росгидромета средняя по территории России годовая сумма осадков в 2016 г. составила 107% нормы, близко к ожидаемой при сохранении наблюдающейся тенденции. Среднегодовая сумма осадков по территории федеральных округов представлена в таблице 1.5.

   

Таблица 1.5. Среднегодовая сумма осадков по территории федеральных округов в 2016 г.

Федеральный округ Годовая сумма Аномалия
Северо-Западный 636 110
Центральный 747 123
Приволжский 540 109
Южный 551 115
Северо-Кавказский 706 115
Уральский 430 97
Сибирский 437 97
Дальневосточный 637 113

   

Самая высокая сумма осадков в 2016 г. была в Центральном (747 мм) и Северо-Кавказском (706 мм) федеральных округах, а самая низкая в Уральском (430 мм) и Сибирском (437 мм) округах. Наибольшее отклонение от нормы в сторону увеличения наблюдалось в ЦФО (123%), наименьшее – 97% в Уральском и Сибирском округах (таблица 1.5). Дефицит осадков наблюдался в центре Сибири. Из сезонов выделяется снежная зима на значительной части страны (таблица 1.6).

   

Таблица 1.6. Среднегодовые и сезонные осадки (в % от нормы 1961–1990 гг.) по федеральным округам в 2016 г. (по данным Росгидромета)

Федеральный округ Год Зима Весна Лето Осень
Россия 107 121 116 109 92
Северо-Западный 108 139 84 132 81
Центральный 122 146 143 114 104
Приволжский 107 152 122 72 116
Южный 117 117 137 103 104
Северо-Кавказский 114 111 97 108 129
Уральский 94 116 108 92 86
Сибирский 97 111 109 97 82
Дальневосточный 112 99 125 124 94

   

Особенности формирования осадков в 2016 году

На рисунках 1.4 и 1.5 приведены временные ряды и поля аномалии среднегодовых и сезонных осадков для России в целом; (на всех временных рядах показаны 11-летние скользящие средние, линейные тренды за1976 –2015 гг. с 95%-й доверительной полосой), на рисунке 1.4 поля аномалий годовых и сезонных сумм осадков в 2016 г.

Рисунок 1.4. Средние за год аномалии сезонных сумм осадков за 1936–2016 гг., мм/мес. (по данным ИГКЭ Росгидромета и РАН). Аномалии рассчитаны как отклонения от среднего за 1961–1990 гг. Сглаженная кривая соответствует 11-летнему скользящему осреднению. Линейный тренд проведен по данным за 1976-2015 гг.; b – коэффициент тренда (мм/мес./10 лет), D – вклад в суммарную дисперсию (%)

   

   

1.5. Поля аномалий годовых и сезонных сумм осадков в 2016 г. (по данным ИГКЭ Росгидромета и РАН)

   

Зима 2015-2016 гг. В целом по РФ выпало 121% нормы осадков: 2-я величина в ряду. Зима 2014–2015 гг. также была экстремально снежной – тогда выпало 119% нормы. Значительный избыток осадков (более 120%) наблюдался в двух обширных областях; в ЕЧР (138% – исторический максимум) и в Средней Сибири (125% – ранг 3). Избыток осадков здесь наблюдался во все месяцы сезона, на многих станциях отмечались 95% экстремумы. Дефицит осадков (менее 80%) наблюдался в Восточной Сибири. Отметим сильный дефицит осадков в январе в Сибирском ФО (53% нормы – исторический минимум).

Весной в России выпало 119% нормы осадков, особенно много в центральных и южных районах ЕЧР (в Центральном ФО выпало 143% – ранг 3, избыток наблюдался во все месяцы сезона), на Дальнем Востоке. На многих станциях Центрального ФО отмечались 95% экстремумы осадков. Значительный дефицит осадков (60–80% – за счёт марта и апреля) наблюдался на Дальнем Северо-Востоке. Менее 80% нормы выпало на севере ЕЧР и в центральных районах Сибири.

Летом в целом по России выпало 109% сезонной нормы. Значительный избыток осадков наблюдался в Дальневосточном ФО (кроме севера), за сезон выпало 124% нормы – ранг 3, на севере и западе ЕЧР (в Северо-Западном ФО осадки: 132% – ранг 4), на юге Сибири (в основном за счёт июля). Во все месяцы сезона дефицит осадков (менее 80%) наблюдался в Западной и Средней Сибири: в июне сильный дефицит осадков (менее 60%) в междуречье Оби и Лены (осреднённые по Средней Сибири июньские осадки 75% – третья среди наименьших величин), на юго-востоке ЕЧР (осреднённые по Приволжскому ФО осадки 72%).

Осенью осреднённые по РФ осадки 92% нормы. Основная черта распределения осадков – сильный дефицит (менее 80% нормы, на многих станциях 5%-е экстремумы) на огромной территории на севере ЕЧР, севере Западной и в центре Средней Сибири. В АЧР выпало 88% нормы – четвёртая среди минимальных величин, меньше всего осадков выпало в Средней Сибири: 66% – исторический минимум.

Значительный избыток осадков (более 120%, на ряде станций 95%-е экстремумы) на востоке Якутии и на Чукотке, а также в ряде регионов юга России.

Сентябрь и октябрь выделяются большими по площади областями с сильным дефицитом осадков: в сентябре это вся АЧР (80% – третья среди наименьших величин), в октябре – большая часть страны (кроме востока Якутии и Чукотки), осреднённые по РФ осадки 82% – третья среди наименьших величин.

Кроме того значительный избыток осадков наблюдался в сентябре: на большей части ЕЧР (в Приволжском ФО выпало 173% – ранг 3), в октябре: на востоке Якутии и на Чукотке (осреднённые по Восточной Сибири осадки 201% – ранг 4).

   

Снежный покров

По данным Росгидромета на значительной части страны обнаружена тенденция уменьшения продолжительности залегания снежного покрова. Продолжительность залегания снежного покрова в 2015–2016 гг. в среднем по России была на 2,7 дня короче климатической нормы.

Наблюдается увеличение максимальной за зиму высоты снежного покрова в среднем по России на 1,98 см за 10 лет.

В период с 1976 по 2016 гг. на значительной части страны обнаружена тенденция уменьшения продолжительности залегания снежного покрова: на большей части ЕЧР, на севере и юге Западной Сибири, Таймыре и северо-западе Якутии. В среднем для России число дней со снегом сокращается на 1,01 дня за 10 лет. Сохраняется тенденция увеличения числа дней со снежным покровом в Забайкалье, на северном побережье Охотского моря, на южном и центральном Урале.

Тенденции изменений максимального за зиму запаса воды в снеге с 1976 по 2016 гг. по данным маршрутных наблюдений в поле остались практически такими же, как и за период 1976–2015 гг. Наблюдается увеличение в центральных районах ЕЧР, северных и южных районах Западной Сибири, на Камчатке, Сахалине и в Приморье. Средний для страны в целом запас воды в снеге по данным маршрутных снегосъёмок в поле увеличивается на 1,84 мм за 10 лет.

По данным маршрутных наблюдений в лесу на территории России преобладают тенденции уменьшения максимального за зиму запаса воды в снеге. В Прикамье, Восточной Сибири, на севере Якутии выделяются отдельные области с положительными значениями коэффициентов линейного тренда. Наиболее обширная зона положительных коэффициентов линейного тренда охватывает южные районы Хабаровского края, Приморье и Сахалин. И в целом по России запас воды в снеге в лесу уменьшается примерно на 2 мм за 10 лет.

   

Испарение

Водный баланс территории России определяется соотношением приходо-расходных элементов. К элементам прихода относятся атмосферные осадки и конденсация влаги на поверхности, а к элементам расхода – речной сток и испарение.

Рассматривая распределение фактического испарения с поверхности суши в пределах России (рисунок 1.6), следует отметить, что его значения возрастают от северных широт к южным.

   

Рисунок 1.6. Распределение фактического испарения с поверхности суши России, мм/год     

   

Так, годовая испаряемость на равнинах России колеблется от 150–200 мм в сибирских провинциях тундр до 1000 мм в полупустынях и пустынях Прикаспийской низменности. В тайге наиболее характерные величины испаряемости составляют 450–500 мм, в провинциях смешанных лесов – 600–700 мм, в степях – 800–900 мм. Из общего количества осадков 9653 км3 (571 мм) на испарение затрачивается 5676 км3 (336 мм) осадков. Средний годовой слой испарения в пределах арктических пустынь составляет лишь 100–150 мм, в то время как в центральных и центрально-чернозёмных областях, а также в Краснодарском крае он достигает 400–500 мм. В Центральной и Восточной Сибири испарение меньше, чем на тех же широтах Русской равнины. Это обусловлено влиянием вечной мерзлоты, меньшим количеством атмосферных осадков, горным характером и общим значительным повышением отметок местности. Снижение величины испарения к северу от зоны смешанных лесов связано в основном с уменьшением количества тепла, а к югу – с недостатком осадков. Потери на испарение с водной поверхности водохранилищ в среднем составляют 1,9% прихода, причём по некоторым крупным водохранилищам пределы колебаний могут составлять от 1,2 до 9%. Наибольшие потери на испарение характерны для водохранилищ южных районов Европейской территории.

   

Увлажнение

Увлажнение территории определяется по соотношению между количеством выпадающих атмосферных осадков и испаряемостью (рисунок 1.7). При этом если осадки превышают испаряемость, возникает избыточное увлажнение и часть выпавшей влаги удаляется из данной местности в виде стока. Недостаточное увлажнение территории связано с тем, что осадков выпадает меньше, чем может испариться. В число показателей степени увлажнённости территории включены сезонные аномалии суммы осадков, индекс сухости М.И. Будыко (ИС), гидротермический коэффициент Г.Т. Селянинова (ГТК) за май–август, сумма осадков за период вегетации яровых зерновых культур от даты всходов до уборки яровых зерновых культур (ΣRзерн.) и суммарное количество осадков за тёплый период года (ΣRБКП). 

   

Рисунок 1.7. Карта увлажнённости территории России, мм/год