Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Природные условия и социально-экономическая характеристика Архангельской области и НАО .
1.1 Краткое описание природных условий 11
1.2 Социально-экономическая характеристика 18
Глава 2. Климатические условия Архангельской области и НАО .
2.1 .Основные климатообразующие факторы 28
2.2.Основные статистические характеристики климатических параметров 33
2.3. Климатические аномалии 50
2.4.Наблюдаемые изменения климата на территории Архангельской области и НАО 59
2.5.Повторяемость ОЯП, возможное один раз в 100 лет 65
Глава 3 . Опасные явления погоды .
3.1. Состояние вопроса по изучению ОЯП 75
3.2. Общая характеристика ОЯП, наблюдающихся на территории Архангельской области и НАО 77
3.3. Статистические закономерности в распределении опасных явлений погоды 84
3.4 Синоптические условия возникновения опасных явлений погоды 121
Глава 4 Особенности оценки ущербов и рисков на территории Архангельской области и НАО 150
Заключение 158
Приложение 160
Список литературы 181
- Социально-экономическая характеристика
- Климатические аномалии
- Статистические закономерности в распределении опасных явлений погоды
- Особенности оценки ущербов и рисков на территории Архангельской области и НАО
Введение к работе
Актуальность темы
В последние годы значительно возросло внимание общества к проблеме стихийных бедствий, в том числе и к природным экстремальным явлениям погоды. Социально- экономическое развитие регионов России находится в тесной зависимости от климатических условий, поэтому важно знать об опасных явлениях погоды, которые были в прошлом, чтобы исключить или смягчить их негативное проявление в настоящем и будущем. Необходима систематизированная информация о климатических характеристиках опасных гидрометеорологических явлений, которая используется при планировании и организации работ во многих отраслях экономики, а также для определения предполагаемых или состоявшихся ущербов по каждому случаю опасного явления. Рассчитанные статистические показатели по отдельным опасным элементам погоды необходимы также и при составлении климатического прогноза.
Опасные явления погоды играют важную роль в изучении географических условий местности с позиций неблагоприятного воздействия их на хозяйственную деятельность и здоровье населения. Кроме того, являясь продуктом климатической системы и одним из проявлений ее состояния, в динамике и интенсивности ОЯ находит проявление изменение климата, которое наблюдается в настоящее время.
Для исследования была выбрана территория Архангельской области, включая Ненецкий Автономный Округ. Рассматриваемая территория отличается суровым климатом, значительной экологической уязвимостью,
редкой сетью дорог. Эти факторы являются решающими в вопросе повышенного внимания к опасным явлениям погоды именно в этом регионе.
Неустойчивый характер погоды определяется с одной стороны влиянием Северной Атлантики, с другой стороны - близостью Арктики. Кроме того, для Севера характерна редкая наземная наблюдательная сеть. Все это создает достаточные трудности в прогнозировании и раннем обнаружении опасных явлений погоды.
Цели и задачи
Цель работы состоит в том, чтобы выявить закономерности в рядах многолетних наблюдений опасных явлений погоды для установления взаимосвязи между метеорологическими величинами и географическим положением, цикличностью, а также возможностью прогноза исследуемых явлений.
В связи с этим поставлены следующие задачи:
- выявить изменение климата на территории Архангельской области и НАО;
- выявить общие закономерности статистического распределения ОЯ,
построить тренды ОЯ;
выявить особенности пространственного распределения числа случаев ОЯ на территории Архангельской области и НАО;
провести районирование территории по повторяемости случаев ОЯ;
- провести анализ синоптических ситуаций на исследуемой территории с
позиции формирования условий возникновения опасных явлений;
-оценить ущербы и риски.
Исходные материалы и методы исследования.
В основу диссертации положены материалы наблюдений по температуре
воздуха, количеству осадков, скорости ветра, относительной влажности, а
также случаев ОЯ за период 1966-2008 г.г., отобранных по 52
метеорологическим станциям Архангельской области и НАО. Основными
источниками были таблицы ТМС-1, хранящиеся в архиве Северного
УГМС. Для выполнения исследования была создана база данных месячного и годового разрешения значений метеорологических величин, а также дней с опасными явлениями погоды.
Были рассмотрены следующие опасные метеорологические явления: сильный ветер, сильная метель, сильный дождь, сильные снегопады, сильные туманы, шквалы, сильные морозы, заморозки.
В основу выбора критериев опасных явлений погоды были положены руководящие документы Росгидромета.
Обработка данных производилась с применением методов статистической обработки климатических показателей и стандартных компьютерных программ Excel и SPSS 9.0. Для построения карт средних величин метеорологических параметров и статистических характеристик использовался пакет программ ArcGis.
Основные положения, выносимые на защиту
1.Результаты анализа статистических характеристик метеорологических величин и исследование изменения климата на территории Архангельской области и НАО за период 1966-2008 г.г.;
2.Результаты анализа статистических характеристик распределения опасных явлений погоды во времени и пространстве и параметров линейного тренда;
3. Систематизация синоптических ситуаций, благоприятных для возникновения ОЯ;
4.Оценка ущербов и рисков.
Научная новизна работы.
С точки зрения региональной значимости работы ее новизна заключается в том, что впервые для территории Архангельской области и НАО:
- исследованны тенденции изменения климата и его тенденции за период
1966-2008 г.г.;
- проведена статистическая обработка случаев ОЯ за этот период,
построены линейные тренды;
определены вероятности возникновения опасных явлений;
проведено районирование описываемой территории по частоте случаев ОЯ;
-систематизированы синоптические ситуации, благоприятные для возникновения ОЯ;
- оценены ущербы и риски.
Практическая значимость
Результаты работы могут быть использованы при прогнозировании ОЯ на территории Архангельской области и НАО, а также в виде климатических характеристик для проектных организаций, органов власти и МЧС.
Внедрение и апробация работы
Результаты работы были представлены на следующих конференциях:
Всероссийская конференция с международным участием «Северные территории России: проблемы и перспективы развития», 23-26 июня 2008 г., г. Архангельск.
X Международная конференция «Проблемы изучения, рационального использования и охраны природных ресурсов Белого моря», 18-20 сентября 2007 г., г. Архангельск
Научно- практическая конференция «Глобальное изменение климата: научные данные, проблемы и решения. Региональный аспект», 2007 г., г.Архангельск
Международная научно - практическая конференция «75 лет с начала планомерного изучения и развития Севморпути» в рамках мероприятий Mill' 2007/08, 21-22 февраля 2008г., г.Санкт-Петербург.
5. Молодежная международная конференция «Экология-2003» 17-19 июня 2003г. г. Архангельск
6.III Всероссийская научная конференция « Проблемы мониторинга природной среды Соловецкого архипелага» 8-11 декабря 2008 г., г.Архангельск.
7.Всероссийская научная конференция с международным участием «Окружающая среда и устойчивое развитие регионов: новые методы и технологии исследований», Казань, 19-22 мая 2009 г.
Структура и объем работы.
Социально-экономическая характеристика
В своих нынешних границах формирование Архангельской области началось с постановления ЦИК СССР от 23 сентября 1937 г. «О разделении Северной области на Вологодскую и Архангельскую области».
Демографическая ситуация и уровень жизни населения
Архангельская область занимает 41- е место по численности населения, в России и относится к одним из наименее- заселенных субъектов Российской Федерации. Средняя плотность населения равна 2.1 человека на 1 кв. -км. Основная масса населения сконцентрирована в устьевой области Северной Двины, где расположены самые крупные города - Архангельск (348.3 тыс. чел.), Северодвинск. (188.9 тыс. чел.), и Новодвинск (42,0 тыс. чел.). В то же время, огромные территории, особенно на севере; остаются до сих пор не заселенными. Так, плотность населения в Ненецком автономном округе составляет всего 0.3 человека на 1 кв. км, а если принять во внимание, что около половины населения округа-проживает в его административном центре Нарьян-Маре (26,4 тыс. человек), то эта величина будет еще меньше. Архангельская область принадлежит к урбанизированным регионам. Городское население превышает сельское более чем в три раза.
Для демографической ситуации Архангельской области по прежнему характерно преобладание негативных процессов: в 2008 г. смертность превысила рождаемость, на 3322 человека, а эмиграция — иммиграцию на 6519 человек.
Численность . экономически активного населения составляет 54,1% от общей численности всего населения. Уровень безработицы на конец 2008 г. составил 3,8%. Основная часть трудоспособного населения занята в экономике, причем только половина в государственном секторе, а треть работает на частных предприятиях. В последние годы происходит неуклонный рост денежных доходов населения, которые в 2008 году достигли 220069,6 тыс. руб. Денежные расходы населения за пятилетие увеличились на 52,3%. При этом произошло снижение удельного веса расходов на питание при одновременном увеличении расходов на непродовольственные товары и увеличении вкладов физических лиц в банках.
Положительные тенденции наблюдаются в строительстве жилья. В 2008г. было введено в действие жилых домов общей площадью 347 тыс.кв.м, что В 3,3 раза больше по сравнению с 2004г. Вместе с тем по прежнему остро стоит проблема переселения населения из обветшавшего деревянного фонда в»новые квартиры.
За пятилетие снизилось число больничных учреждений (на 30,2%), амбулаторно - поликлинических учреждений (на 34,6%), фельдшерско -акушерских пунктов (на 16,0%). Численность врачей и среднего медицинского персонала в последние годы остается стабильной: 54 и 139 на 10 000 человек соответственно.
Промышленность
Основными отраслями промышленности Архангельской области являются добыча полезных ископаемых, лесопромышленный и военно-промышленный комплексы, топливная и пищевая промышленность, на долю которых приходится около 90% всего производства. После застойных процессов в экономике, охвативших всю страну в 85-95 годах и вызвавших спад практически во всех отраслях, с 1997г. начался период подъема. Индексы физического объема производства промышленной продукции в 2000г. по отношению к 1996г. составил 163.9% , а в 2008г по отношению к 2004г, составил 131%.
Основной прирост достигнут за счет возрождения машиностроения, целлюлозно-бумажной промышленности и добычи полезных ископаемых.
Лесопромышленный комплекс (ЛПК). Архангельская область располагает огромными лесными запасами. Общая площадь лесного фонда на начало 2009г. составила 28386 тыс.га. Сейчас в состав ЛПК входят лесозаготовительная, деревообрабатывающая и целлюлозно - бумажная промышленность, насчитывающие десятки предприятий, в том числе и такие гиганты, как Котласский, Архангельский и Соломбальский целлюлозно - бумажные комбинаты. Соотношение между этими отраслями в структуре комплекса постоянно менялось. В настоящее время по объемам производства лидирующие позиции занимает изготовление целлюлозно-бумажной продукции, которой было выпущено на сумму 31300,8 млн. руб., на втором месте - заготовка древесины и замыкает тройку деревообработка. Большая часть продукции предприятий ЛПК вывозится за пределы области.
Топливная промышленность. С началом разработки нефтяных и газовых месторождений северной части Тимано-Печорской провинции в конце восьмидесятых годов прошлого века мощный импульс получила топливная промышленность. На сегодняшний день в Ненецком автономном округе открыто 73 месторождения, из них 66 нефтяных, 6 нефтегазоконденсатных и 1 газонефтяное, извлекаемые запасы которых оцениваются примерно в 1.4 млрд. т нефти и более 500 млн. м3 газа [Баринов, Сафин, Губайдуллин, 2001]. Пока в разработке находится только небольшая часть из них - менее 10 и далеко не самых крупных месторождений. Тем не менее, уровень добычи непрерывно растет. За период с 2004 по 2008 г.г. добыча нефти, включая газовый конденсат, возросла с 10,5 до 14,6 млн.т.
Воєнно - промышленный комплекс представлен Центром атомного машиностроения, расположенным в Северодвинске, и космодромом «Плесецк». Выпуск военной продукции во многом зависит от государственного финансирования, которое не отличается стабильностью. С этим связаны ежегодные колебания объемов выпускаемой продукции. По этой причине часть мощностей предприятий Центра постепенно переводится на выпуск гражданской продукции. Так, на стапелях «Севмашпредприятия» сооружаются морские ледостойкие буровые платформы, первая из которых была построена для Приразломного нефтяного месторождения в юго-восточной части Баренцева моря. В бюджет области поступает часть отчислений от коммерческих пусков искусственных спутников Земли с космодрома «Плесецк».
Пищевая промышленность. Основу пищевой промышленности составляет производство хлебобулочных изделий, мясомолочной продукции и ликеро -водочных изделий. После длительного спада с конца девяностых годов происходил подъем в производстве продовольственных товаров, который продолжается и сейчас. Это заметно по таким показателям как мясо (прирост за период 2004 - 2008г.г. составил 34,5%), пиво (50,8%), ликеро - водочные изделия (47,4%о), сыры (86,1%), цельномолочная продукция (19,1%). Однако наметился спад в производстве хлебобулочных изделий, муки, безалкогольных напитков. Сельское хозяйство
Географическое положение Архангельской области не располагает к развитию сельского хозяйства. Длительная зима и непродолжительное лето, с нередкими заморозками, относительно низкие среднегодовые температуры воздуха, малое количество лугов и почв, пригодных под пашни, создают особые условия для выращивания растений и разведения1; скота. Основной продукцией растениеводства: является; производство зерна; выращивание картофеля, овощей и кормовых культур; животноводства — производствошяса; молокашіїяиц. НаїКрайнем Севере развито оленеводство; являющееся основным видом занятия коренного населения - ненцев и коми.
Основными5 производителями: сельскохозяйственной продукции являются хозяйства- населения: на их долю в 2008г. приходилось половина всей производимой продукции, на долю: сельхозпредприятий приходится 45,3% продукции. Вклад фермерских хозяйств пока? незначителен и составляет всего 4,5%. В 2008г. посевнаяшлощадь фермерских хозяйств составила 13 8 тыс.га. В области происходит неуклонное сокращение посевных. площадей; В период с 2004 по 2008 годы эти площадиг сократились с 148 до 111 тыс. га. Большая часть площадей отведена под кормовые культуры, главным образом многолетние травы. Сократился валовой сбор зерновых, картофеля; овощей -примерно в полторараза по сравнению с 2004 годом.
В животноводстве также происходит сокращение поголовье крупного рогатого скота, овец, коз. Вместе с тем; почти: на половину увеличилось производство птицы, выросло поголовье оленей; ВІ целом; сельское хозяйство не: обеспечивает потребностей населения области; Поэтому, предпринимаются шаги к интенсификации всего сельского хозяйства; переводе его на агропромышленную основу. И уже наметились положительные сдвиги. Транспорт
В Архангельской области получили свое развитие все виды транспорта. Это связано с ее огромной территорией и необходимостью доставки людей и грузов на большие расстояния. В 2008г. объем грузоперевозок всеми видами транспорта составил более 22 млн. тонн в год.
Климатические аномалии
Всякое отклонение метеорологических элементов от нормы - А (средней величины ряда за любой период времени) может рассматриваться как аномалия, которая формируется в течение суток, месяцев, года и т.д.
Анализ аномальных лет позволяет дополнить картину наблюдающегося изменения климата как,во.времени, так и в пространстве.
Считается, что если-А о, то это крупная аномалия, если Д 2о% то это очень крупная аномалия (Климат Архангельска, 1982). При выделении аномальных лет в, данной работе были рассмотрены, 2 варианта норм метеорологических элементов - «норма 90» - средняя величина за период 1961-1990г.г., принятая ВМО для средних значений температуры, воздуха и сумм осадков, и норма, полученная как средняя величина за исследуемый период - 1966 - 2008 г.г.
Для территории год считался аномальным, если эти- аномалии фиксировались на 50% метеорологических станции:
Наибольший интерес представляют аномалии по температуре воздуха, как основному индикатору изменения климата.
За период 1966 - 2008г.г. было выявлено несколько аномальных лет по средней годовой температуре воздуха (Таблица приложения ). За период 1966 - 1985г.г. (20 лет) преобладали годы с отрицательной аномалией (7 лет) -1966, 1968, 1969, 1971,. 1978, 1985г.г., после 1985г. (период 22 года) наоборот -в 6 случаях (1989, 1995, 2000, 2005, 2007, 2008г.г.) наблюдались положительные аномалии и только в 1998 г. наблюдалась отрицательная аномалия. При этом отклонения средних годовых температуры от нормы-были несколько выше на. территории НАО. В отдельные годы, аномалии распостранялись только на отдельные территории - Архангельскую область (1971, 1974г.г.) или НАО (1979г.).
По абсолютным значениям аномалии средней годовой температуры воздуха на территории Архангельской области достигали 3,0 - 3,2С, на. территории НАО - до 4,9С (в 2007г.) Анализ аномальных лет интересны тем, что в течение таких лет 1 или 2 месяца, как правило, характеризовались очень крупными аномалиями (А 2а) средней месячной температуры на фоне нескольких аномальных месяцев (А а).
В 1966г. отрицательные аномалии наблюдались в течение 7 месяцев, причем наиболее значительные были в январе (от 5,0С до 10,3С). и феврале (от 9,9С до 12,6С). В, НАО наблюдались очень крупные аномалии в феврале (от 10,1С до 13,2С) И В марте (от 6,0С до 10,0С).
В 1968г. отрицательные аномалии наблюдались в течение 5 месяцев. На. территории Архангельской области наибольшие отклонения средней месячной температуры воздуха5 от нормы зафиксированы в январе (7,2 - 11,6С) и июле (3,7 - 5,1 С). На территории НАО наибольшие аномалии зафиксированы в январе (5,2 - 8,8С), декабре (4,4 - 9,2С), июле - очень крупная аномалия (2,5 -5,6С) и ноябре (4,3 -11,3С).
В 1969г. на-территории Архангельской области отрицательные аномалии наблюдались в течение 4 месяцев (наибольшие значения отклонений от среднего наблюдались в феврале и« составили 4,9 - 9,6С). На территории НАО отрицательные аномалии наблюдались в течение 5 месяцев (наибольшие отклонения от нормы наблюдались в январе и доходили до 4,3- 8,8С).
В 1978г. отрицательные аномалии наблюдались в течение 6 месяцев. Наиболее крупные аномалии наблюдались в декабре - на территории Архангельской области до 15,1С, на территории НАО - до 13,0С. Отличительной чертой 1978г. было аномально холодное лето (в Архангельской области отклонения от среднего составили 1,7 - 4,0С, в НАО - 1,8 - 5,6С).
В 1985г. отрицательные аномалии наблюдались в течение 5 месяцев. Наибольшие значения отклонений от среднего были в зимний сезон (в Архангельской области в январе 6,2 - 12,8С; в феврале 7,6 - 11,4С; в декабре 4,7 - 7,9С, в НАО 6,2 - 11,7С; 6,3 - 9,6С; 5,0 - 9,4С соответственно). В 1971г. отрицательная аномалия на территории Архангельской области наблюдалась с марта по июнь (2 - 4,7С), в октябре (2,1 - 3,6С). В январе наблюдались наибольшие отклонения от среднего (4,5 - 7,4С).
В 1979г. отрицательная аномалия наблюдалась на территории НАО и составила- 1,6 - 2,1 С. Аномалия была сформирована за счет отрицательных отклонений от среднего в апреле (0,6 - 2,1 С) и в октябре (0,9 - 1,8С).
В 1998г. годовая отрицательная аномалия сформировалась в результате отрицательной аномалии средней месячной температуры в» феврале и апреле (в Архангельской области 6,2 - 12,5С и 3,6 - 5,8С соответственно, в НАО 8,4 -14,2С и 4,0 - 5,8С соответственно.
В 1974г. на территории Архангельской области положительные аномалии наблюдались в течение 3 месяцев: июля, сентября, декабря. Наибольшие отклонения составили 4,5 - 8,6С (декабрь).
Серия лет с положительными аномалиями началась в 1989г.
В. 1989г. положительные аномалии на территории Архангельской области наблюдалась в течение 4 месяцев - феврале, марте, мае, июне и достигали 6,0 -6,8С. На территории НАО положительные отклонения от нормы, были аналогичными по абсолютному значению, но наблюдались в марте, мае и июне.
В 1996г. положительные аномалии наблюдались в течение 4 месяцев - с января по апрель (в НАО - в январе - феврале, апреле - мае). Наиболее значительные аномалии наблюдались зимой - в январе - феврале и достигали 8,2 - 9,3С в Архангельской области и 10,2 - 11,3С - в НАО.
В 2000г. положительные аномалии наблюдались на территории Архангельской области наблюдались в течение 3 месяцев - апреле, июле, ноябре и составили 1,7 - 4,4С.
В 2005г. положительные аномалии на всей территории наблюдались в течение 6 месяцев - в январе, мае и с августа по ноябрь. Наибольший вклад в годовую аномалию внесли январь (отклонение до 7,0 - 9,1 С) и ноябрь (отклонение до 8,8 - 9,6С). В 2007г. положительные аномалии на территории Архангельской области наблюдались в течение 6 месяцев, на территории НАО - в течение 7 месяцев. Причем также наибольшие значения отклонений от среднего были в холодное время года - в Архангельской области с января по март (до 6,2 - 8,4С) и в декабре (до 8,8С), в НАО в январе, марте, апреле (до 6,6 - 8,9С) и в декабре -до 8,2С.
В 2008г. положительные аномалии на территории Архангельской» области наблюдались в течение 5 месяцев - в январе-феврале (6,2 - 7,7С) и с октября по декабрь (до 7,7С). В НАО положительные аномалии наблюдались в течение 3 месяцев - В Январе (до 8,2С) и октябре, декабре (до 8,2С).
Таким образом, положительные аномалии средней годовой температуры воздуха, в основном, были связаны с положительными аномалиями средней месячной температуры воздуха в холодный сезоні (январь-март, октябрь-декабрь). Выявленные аномалии напрямую связаны с особенностями циркуляции атмосферы, которые проявляются в повторяемости тех или иных синоптических процессов.
Отрицательные аномалии по средним температурам воздуха на территории Архангельской области и НАО формируются при условии устойчивой адвекции холода, которая, как правило, осуществляется из приполярных районов - акваторий Карского, Баренцева, Гренландского морей. Проникновение холода на рассматриваемые территории обеспечивает высотный циклонический вихрь, располагающийся, как правило, над акваторией Карского моря, либо над Средним Уралом, по северо - западной периферии-которого и происходит поступление арктической воздушной массы.
Выявлено несколько аномальных лет по количеству осадков.
На территории Архангельской области аномалии годовых сумм осадков были зафиксированы в 1980, 1983, 1995, 1996, 2007 и 2008г.г.
В 1980г. наблюдалась отрицательная аномалия, которая составила 80 - 232 мм. В течение 1980г. значительные отрицательные аномалии по средним месячным суммам осадков наблюдались в марте (15 - 31 мм) и в августе (33 - 66 мм).
Статистические закономерности в распределении опасных явлений погоды
Наиболее общей причиной усиления ветра является увеличение градиентов давления, которое происходит в результате эволюции поля давления. Это происходит при возникновении и углублении циклонов, а также при сближении областей низкого и высокого давления. На территории Архангельской области, и НАО штормовые ветры, в основном, связаны с выходом глубоких атлантических циклонов (давление в центре 990 - 965 гПа) на акватории Белого и Баренцева моря.
За период 1966 - 2008г.г. сильный ветер ( 25 м/с) наблюдался на 46 - ти метеорологических станциях Архангельской области и НАО. Из них 21 метеорологическая станция располагается непосредственно на побережье морей и островах, 25 - являются континентальными.
Анализ повторяемости этого опасного явления показывает, что чаще всего сильные ветры наблюдаются на побережье арктических морей. На. побережье юго - востока Баренцева моря повторяемость сильного ветра колеблется от 2.3 до 4,0 дней в году. Максимальное количество штормов фиксируется на м/станции Канин Нос (повторяемость 12 2 дней в году) в силу ее географического положения-на мысу, выдающемся далеко в море.
На прибрежных территориях и островах Белого моря повторяемость сильного ветра имеет значительный разброс: от 0,3 - 0,4 дней в году (Онега, Северодвинск, Соловки) до 4,3 дней в году (м.Зимнегорский Маяк) и 5.4 дней в году (о.Моржовец).
На половине континентальных м/станций Архангельской области (54,8%) средняя повторяемость сильного ветра не превышает 0,5 дней в году. Вместе с тем, на отдельных метеорологических станциях, расположенных на Коношско -Няндомской возвышенности - Няндома, Вельск повторяемость этого явления составляет 1,1-1,3 дней в году. Распределение случаев сильных ветров в течение года (повторяемость ОЯ по сезонам) напрямую связано с сезонным положением центров действия атмосферы (ЦДЛ), стационирующих над Северной Атлантикой и Евразией.
Наиболее ярко ложбина исландского минимума выражена зимой, поэтому максимум в годовом ходе случаев штормового ветра и приходится на декабрь (15,1%), январь (15,9%) и февраль (13,4%). (рис.3.3). Летом исландский минимум ослабевает и становится меньше по площади, соответственно и снижается циклоническая активность: в июне - августе зафиксировано минимальное количество ОЯ (1,5-2,5%).
Преобладающее направление ветра является одной из важнейших характеристик ветрового режима. Оно имеет большое практическое значение. При размещении промышленных объектов следует учитывать преобладание того или иного румба с тем, чтобы загрязняющие вещества не попадали на жилые районы города. Взлетно-посадочные полосы аэродромов также ориентируют вдоль преобладающего направления ветра.
Преобладание того или иного румба также зависит от особенностей циркуляции атмосферы.
Известно, что направление и скорость ветра на совершенно открытой территории определяются главным образом расположением барических образований и связанных с ними горизонтальных градиентов давления. Состояние подстилающей поверхности и орография, очертания береговой линии в той или иной степени также влияет на эту характеристику климата.
Этому также способствует и соответствующая конфигурация берегов Белого и Баренцева морей, совпадающая с направлением средних изобар, что вносит дополнительный усиливающий эффект на скорость ветра соответствующих направлений.
В соответствии с траекториями циклонов, перемещающихся с районов Северной Атлантики, наиболее опасными являются их передняя, южная, и тыловая части. Поэтому наблюдается определенная закономерность в распределении направлений сильных ветров.
На континентальных м/станциях преобладает сильный ветер западного (33,1%) и южного (19,8%) румбов. На северный, северо-западный и юго-западный румбы приходится приблизительно одинаковое количество случаев (14,0, 12,7 и 14,3% соответственно). Достаточно редко отмечается усиление ветра до штормового восточными румбами (1,6-2,6%) (Рис.3.4). На прибрежных и островных метеорологических станциях преобладает сильный ветер юго-западного и западного румбов (24,5 и 20,2% соответственно) - сказывается соответствующая конфигурация береговой линии. Сильный ветер восточных румбов в прибрежных районах также не характерен и составляет 5,4-5,6% от всего количества случаев.
Вместе с тем, большое значение имеют географические особенности местности в сочетании с циркуляционнымиюсобенностями.
В частности; на метеорологической; станции Жижгин, расположенной; на побережье;Двинского ЗаливаБёлого моря и вытянутого с запада; северо-запада на юго-восток, восток- преобладает, штормовой? ветер восточного направления (29;5%);
В пространственном отношении в преобладающем? числе случаев. (63;4%) сильный: ветер отмечался; лишь на li метеорологической станции, в 24,3% случаев - одновременно на; 2 - 3 метеорологических станциях. Вместе с тем, в отдельные годы это опасноеіявление охватывало;одновременнО Значительную территорию.(отмечалось на 10 - 13 метеорологических, станциях); В частности, 4 января 1993 г. сильный северо-западный; западный-ветер порывами-25-39 м/с отмечался одновременно; на: 12 метеорологических, станциях побережья; юго - востока; Баренцева моря и северной части Белого моря и был связан с тыловой частью глубокого циклона (давление в центре 975 гПа), вышедшего на Карское море. 11 мая-: 1984г. наблюдался штормовой ветер порывами 25-34 м/с на 13 метеорологических станциях востока Архангельской области и территории НА0 в связи? с выходом с центральных районов России на территорию округащиклона-с давлением 990 тПа.
Для; анализа изменчивости скоростей; входящих в категорию сильных ветров; по станциям рассчитаны стандартные статистические характеристики.
Средние значения сильного ветра (порывы) на метеорологических станциях, расположенных на побережье морей и островах колеблются в пределах от 26,9-30,2 м/с. Максимальные порывы ветра зафиксированы: 14 декабря 1981г. на метеорологические станции Жижгин - южный порыв 44 м/с, 18 февраля 1972г. на метеорологической станции Канин Нос — юго - восточный порыв 45 м/с.
По данным континентальных м/станций средние значения сильного ветра составили 25,2 - 29,5 м/с.
Максимальные порывы ветра были зафиксированы: 17 апреля 1986г. на метеорологической станции Шенкурск - северный, северо-западный порыв 40 м/с, 16 января 1967г. на метеорологической станции Хоседа - Хард южный, юго - западный, порыв 40 м/с. (20.04.67, 07.05.67,19.01.70).
Абсолютную изменчивость этих характеристик можно оценить с помощью среднего квадратического отклонения (а).
На прибрежных И островных метеорологических станциях Белого моря о составила 2,0 - 3,4 м/с, за исключением м/станции Архангельск (а = 4,2 м/с). На побережье юго - востока Баренцева моря ст составила 2,6 - 3,9 м/с. Исключение составили метеорологическая станция Индига (о = 2,0 м/с) и Канин Нос (о = 4,2 м/с).
Для континентальных станций наиболее характерные значения а составили 0,6 - 2,1 м/с. Наибольшие значения о составили 2,6 - 3,5м/с для метеорологических станций, расположенных на Коношско - Няндомской возвышенности.
В континентальной части НАО о также характеризуется более высокими значениями - 3,5 - 4,1 м/с (метеорологические станции Хорей-Вер и Хоседа-Хард).
Коэффициент вариации, характеризующий относительную изменчивость значений сильного ветра, колеблется в пределах 0,07 - 0,15 на прибрежных и островных метеорологических станциях, и, в основном, от 0,02 до 0,1 на континентальных станциях. Наибольшие значения коэффициента вариации составили 0,12 - 0,14 в континентальных районах НАО и на Коношско -Няндомской возвышенности.
Особенности оценки ущербов и рисков на территории Архангельской области и НАО
На территории России многочисленные хозяйственные объекты подвержены разрушительным воздействиям со стороны ОЯП (опасные явления погоды) практически всех видов. Суммарный среднемноголетний экономический ущерб, создаваемый ОЯП, достигает 6 - 7% от валового внутреннего продукта (ВВП) России, что составляет около 20 - 26 млрд. долл. США (Карлин, Абрамов, 2006).
Любое опасное явление погоды по своей сути может быть источником природных и техногенных катастроф.
Важнейшими факторами риска природных и техногенных катастроф являются: ОЯП, природный фон их развития- (географические особенности развития региона), социальный фон развития ОЯП (этнические, исторические и политические особенности региона), уязвимость населения, определяемая уровнем экономического развития, субъективное восприятие населением угрозы возникновения ОЯП (Григорьев, Кондратьев, 2001).
Наиболее велики потери в тех случаях, когда ОЯ наблюдаются в районе хозяйственных объектов с потенциально опасным производством, инициируя техногенные аварии и катастрофы.
Представляется целесообразным провести районирование ОЯ в соответствии с административным делением субъектов РФ, поскольку решение экономических задач» осуществляется именно в рамках конкретных административных территорий. В частности, такая-работа была выполнена для равнинной части Российской Федерации (Панфутова и др.,2007).
При исследовании повторяемости ОЯ и их распостранении по территории Архангельской области и НАО были обобщены данные по муниципальным образованиям (МО). Территория Архангельской области подразделена на 19 МО, в преобладающем большинстве которых располагаются не более 1 метеорологической станции, за исключением 7 районов, на территории которых располагаются от 2 до 6 метеорологической станций. Территория НАО представляет собой единую административную единицу.
Для районирования ОЯ было проведено статистическое обобщение для 36 метеорологических станций, расположенных на территории Архангельской области и, 16 метеорологических станций, расположенных на территории НАО за период 1966 - 2008г.г.
Из опасных явлений погоды, зафиксированных на территории Архангельской области и НАО, преобладают такие опасные явления как заморозки. (за исключением территории НАО, где заморозки не относятся к опасным явлениям), сильные метели, сильные морозы, сильный ветер и туманы.
Систематизация и анализ сведений об опасных явлениях имеет важное значение, т.к. дает возможность рассчитывать и прогнозировать ущербы и риски по конкретным территориям и хозяйственным» объектам, расположенным на них, а также на стадии планирования и проектирования решать вопросы о целесообразности размещения соответствующих производств.
Оценки ущербов и» рисков, выполняются различными методами: эмпирическим, эвристическим и вероятностным.
Авторы (Кобышева и др., 2008) считают, что при расчете ущербов и рисков, обусловленных каждым ОЯ в отдельности, целесообразно использовать эмпирический, метод, исходя из которого1 предложены следующие формулы расчета ущерба и риска: где У - экономическая уязвимость (ущерб) хозяйственного объекта (руб/год), Ri - риск для конкретного объекта, Р, -вероятность данного ОЯ, st - средняя площадь ОЯ, км ; so6- площадь объекта, км.,, S - площадь территории, км , к -коэффициент агрессивности, 1 — число жителей, равномерно распределенных на данной территории, А - коэффициент, называемый ценой риска, полагаемый равным доле ВВП и основного фонда России, приходящегося на одного жителя России.
Как следует из формул, ущерб; вызванный ОЯ, напрямую зависит от вероятности (повторяемости) самого Я, коффициента агрессивности, числа жителей, попавших,в зону действия ОЩ размера В1Ш; приходящегося на душу населениям Риск, зависит от повторяемости ОЯ? и соотношения; площадей; ОЯ; . объекта №общейплощадишсей:территори№
Таким образом; ущербы?ш риски? отражают и- одновременно? являются следствием не только причин их вызывающих, а именно - опасных явлений,. но и социально- экономических особенностей;конкретного.региона:
Одной из основных особенностей; данного региона является его малая населенность. В отличие от центральных и южных областей России Архангельская? область и НА0 характеризуются» крайне низкой плотностью населения ;- 2,1 и-0,3? человека пах км? соответственно (Архангельская область в , цифрах, 2009); что- значительно; снижает риск ш размеры прямых ущербов. Крайне неравномерно заселен Ненецкиш Автономный округ, в котором; почти половина; населения! (19820 чел.)? проживает BV г: HtMap; и фактическая плотность населения составляет 0,1 человека на кв: км Наиболее ощутимые ущербы- и социальные риски вероятны в немногочисленных, с одной; стороны,, промышленных центрах Архангельской области - Архангельске, Єеверодвинске; Котласе, Коряжме, Новодвинске и столице НАО - г.НіМару. с другой стороны - в этих городах сосредоточены опасные производства! — машиностроительные предприятия и-: крупнейшие В; Европе целлюлозно- бумажные комбинаты. Поэтому скорее всего будет более значительным; так называемый;.. вторичный ущерб, вызванный техногенной аварией, экологической катастрофой;
Исходя из анализа повторяемости ОЯ, наблюдающихся в муниципальных образованиях,, на территории; которых расположены эти производства, наибольшие угрозы для них представляют шквалы, сильный ветер, сильный мороз.
Экономический риск, рассчитанный в качестве примера для г. Коряжма, в случае воздействия шквалистых усилений ветра составил 6,4 10", что относится к пренебрежимым рискам (Быков и др., 2004).
Другой особенностью1 Архангельской области и НАО является сама структура экономики, которая здесь сложилась, исторически, исходя из природных богатств, которымиюбладают эти территории.
На протяжении десятилетий основное внимание в регионе уделялось развитию лесопромышленного комплекса - вырубка леса и глубокая переработка древесины на деревообрабатывающих и целлюлозно - бумажных комбинатах. Поскольку на начальном этапе этого производства ущербы, в основном, связаны с простоями по причине погодных условий - сильный морозы,, сильный ветер,, шквалы, размеры ущербов, не носят масштабный характер1 даже в рамках области. На этапе переработки- все же более вероятен вторичный ущерб:
В последние 15 - 20-лет лидирующие позиции в экономике региона стала занимать добыча полезных ископаемых. Особую актуальность в этом1 свете приобретает сбережение северных территорий, а именно территории Ненецкого автономного округа и прилегающих акваторий Баренцева и Карского морей, на шельфе которых идет интенсивная разработка углеводородных месторождений, активно развивается транспортная система, включая трубопроводные магистрали и морской транспорт. Здесь уже речь идет о других порядках ущербов.
В условиях Севера природные экосистемы обладают низкой устойчивостью к жесткому техногенному воздействию и слабовыраженную способностью к самоочищению и самовосстановлению, поэтому вопрос предсказания ОЯ, и как следствие, готовности управленческих структур к ущербам определенных размеров, а точнее к принятию мер по их недопущению, здесь приобретает особое значение.
Такие опасные явления как сильный ветер, сильные метели и сильные туманы в этих районах имеют максимальную повторяемость по сравнению с территорией Архангельской области и представляют реальную опасность, в особенности при транспортировке нефти.
Расчет риска, вызванного таким ОЯ как сильный ветер, для территории, на которой производится добыча нефти (Южно - Хыльчуюское месторождение), ее транспортировка до Варандейского- отгрузочного терминала и затем перегрузка нефти на- танкеры показывает, что величина риска возрастает и становитсяравной 1,1 Ю-4 , что уже попадает в градацию «приемлемый риск» (Быков и др., 2004). Соответственно и вероятные ущербы будут возрастать, хотя опять же в связи- с малочисленностью населения (в основном, рабочие — вахтовики) не будут иметь масштабного характера:
При оценке ущербов и рисков, немаловажное значение имеет повторяемость (вероятность) опасного явления. Как видно из анализа, приведенного выше, географическое положение региона, и его климат сводят наиболее вероятные погодные угрозы для значимых отраслей экономики Архангельской области и НАО к 3 - 4 видам опасных явлений, которые, как правило, имеют конкретные сезонные границы (например сильный мороз). При этом, ущербы и риски от этих ОЯ могут быть больше, чем от проявления опасных явлений, имеющих более значимую повторяемость.
