Об условиях образования смерча на севере Башкирии 29 августа 2014 г.

31-08-2014, 10.30 мск
Автор: А. Шихов

Вечером 29 августа по северу территории Башкортостана наблюдался торнадо (его интенсивность составляет не менее EF2, длина пути около 50 км), В результате прохождения смерча имеются человеческие жертвы и масштабные разрушения. Торнадо сформировался ориентировочно в 17.40 - 17.50 местного времени к юго-востоку от г. Нефтекамск, и смещаясь со скоростью около 40 км/ч, разрушился после 19.00 северо-восточнее г. Янаул, хотя мог проявиться и в Куединском районе Пермского края, где также произошло аварийное отключение электроснабжения. Уже сейчас очевидно, что это один из самых разрушительных смерчей, наблюдавшихся в России за последние 30 лет, с 1984 г.

В Пермском крае подобное явление наблюдалось днем 7 июня 2009 г. Тогда торнадо прошел через Юрлинский и Гайнский районы Пермского края и Усть-Куломский район Республики Коми. Длина пути смерча составила почти 200 км. Ширина полосы разрушений достигала местами полукилометра. Поскольку смерч практически не задел населенных пунктов, за исключением д. Кебраты и Шордын Гайнского района, то и пострадавших от него не было. Ущерб для лесного хозяйства оказался более значительным – на своем пути смерч уничтожил 2,5 тыс. га леса.

Кроме того, вечером 29 августа местами по территории Башкортостана наблюдался шквал до 22-26 м/с, крупный град неправильной формы диаметром до 50 мм. Местами по Пермскому краю (Лысьва, Чердынь) в ночь на 30 августа прошли сильные дожди, за 12 ч выпало 30-36 мм осадков.

29 - 30 августа погоду на востоке Европейской России и на Урале формировал активно углубляющийся юго-западный циклон. Циклон сформировался над Ростовской областью на волне полярного холодного фронта, на фоне произошедшего затока прохладной воздушной массы из Центральной России вплоть до Азовского моря. Такая ситуация обычно и приводит к формированию активных юго-западных циклонов, выходящих на Урал.

Зарождение циклона над Волгоградской областью днем 28 августа 2014 г.

Далее в течение суток 29 августа центр циклона смещался через Среднее Поволжье на Татарстан, и далее в ночь на 30 августа на Удмуртию и Пермский край. При этом давление в центре циклона интенсивно падало, и на 18.00 местного времени (когда он располагался в районе Казани) составило 993 гПа. Падение атмосферного давления в центре циклона и увеличение барического градиента по его периферии привели к усилению ветра.

Фрагмент кольцевой карты погоды за 18.00 29.08.2014 г. Центр молодого углубляющегося юго-западного циклона в районе Казани

В теплый сектор циклона в течение суток 29 августа поступал тропический воздух из Прикаспия, с температурой на изобарической поверхности АТ850 +20…+23°. В теплый сектор циклона попала Оренбургская область и юг Башкирии, где наблюдалась жаркая погода (днем +30…+37°), во второй половине дня с усилением ветра.

Территория Пермского края и Удмуртии в первой половине дня была под влиянием теплого фронта, ориентированного с юго-запада на северо-восток. При этом наблюдались слабые и умеренные дожди преимущественно обложного характера. Но во второй половине дня южные районы Пермского края попали в теплый сектор циклона.

После 15.00 местного времени по северу Башкирии и крайнему югу Пермского края у вершины узкого теплого сектора циклона (центр циклона в это время располагался в районе Казани) сложились весьма благоприятные условия для развития конвекции. Во-первых, в пограничном слое атмосферы с южным ветром происходила адвекция тропического воздуха из Оренбургской области. А в средней тропосфере направление ветра менялось на юго-западное и западное, в передней части высотной ложбины распространялся более холодный и достаточно влажный воздух. Таким образом, вертикальный градиент температуры существенно увеличился, и воздушная масса стала неустойчивой. На фоне восходящих движений в активно углубляющемся циклоне эта неустойчивость привела к развитию мощных скоплений кучево-дождевых облаков.

На высотах 1200-2100 м существовала прослойка сухого воздуха с относительной влажностью менее 50%. Такая ситуация способствует «взрывному» развитию конвекции, при наличии других благоприятных условий.

Но самое главное, что способствовало развитию суперячеек и разрушительных торнадо – это изменение направления ветра и увеличение его скорости с высотой – сдвиг ветра. По данным дневного радиозондирования атмосферы в Уфе в 18.00 местного времени (как раз в это время торнадо проходил в районе Нефтекамска), направление ветра в приземном слое было юго-юго-восточное (165°), на АТ-925 оно изменялось на южное (190°) а скорость увеличивалась до 17 м/с. На АТ-700 скорость ветра уже 28 м/с, а направление юго-западное (220°). В средней тропосфере скорость ветра достигала 30-35 м/с, а его направление 235°. Таким образом, наблюдалось плавное изменение направления ветра и высотой и значительный рост его скорости. Именно это привело к образованию вращающихся кучево-дождевых облаков с мезоциклонами и торнадо.

Геопотенциал АТ-500 и приземное давление в 18 ч. местного времени 29.08.2014. Видно, что в теплом секторе циклона у его вершины изобары направлены с юго-востока на северо-запад, а изогипсы АТ-500 - с юго-запада на северо-восток. Это формирует сдвиг ветра по направлению.

Температура на АТ850 в 18 ч. местного времени 29.08.2014

Струйное течение на изобарической поверхности 300 гПа

Стоит отметить, что перечисленные условия образования смерчей хорошо описаны в литературе и среди специалистов-метеорологов являются общеизвестными. Вчера на севере Башкортостана наблюдалось редкое сочетание условий, способствующих развитию мощных смерчей. Для территории Урала это крайне редкая ситуация, возможная 1 раз в 2-3 года, чаще в начале июня или конце августа. В последний раз она наблюдалась 6-7 июня 2009 г.

Около 14.30 местного времени над западом Башкирии сформировалась суперячейка, которая по потоку смещалась на г. Бирск. Она просуществовала полтора часа. Все это время по данным МРЛ в ее южной части существовала зона интенсивных осадков, града и шквалов небольшого диаметра, менее 10 км. При ее прохождении местами выпал крупный град диаметром 3 см. В то же время выброс перистой облачности на юго-запад перед ячейкой достигал 100 км.

По данным допплеровского радара г. Ижевска, в зоне, где наблюдался торнадо, все время фиксировалась очень высокая отражаемость и сильные шквалы. Причем максимального развития суперячейка достигла как раз в 18.20 в районе Кариево, где смерч нанес особенно масштабные разрушения. Высота верхней границы облака достигила 14 км, т.е. наблюдался пробой тропопаузы.

Данные допплеровского радара г. Ижевска

Данные допплеровского радара г. Ижевска

Данные допплеровского радара г. Ижевска

Данные допплеровского радара г. Ижевска

Данные допплеровского радара г. Ижевска

Данные допплеровского радара г. Ижевска

Данные допплеровского радара г. Ижевска

Данные допплеровского радара г. Ижевска

Данные допплеровского радара г. Ижевска

После Янаула суперячейка разрушилась, однако в Куединском районе Пемского края по данным МРЛ также мог наблюдаться сильный шквал или смерч. В результате было нарушено электроснабжения ряда населенных пунктов. По остальной территории на юге Пермского края наблюдались только грозы с ливневыми дождями. В ночь на 30 августа через Пермский край проследовал основной холодный фронт, за которым направление ветра изменилось на западное. При его прохождении сильные ливни прошли на востоке края - в Бисере и Лысьве, где выпало 18 и 30 мм осадков соответственно.

К утру 30 августа центр циклона сместился в район Чердыни, а давление в его центре упало до 990 гПа. По северным и северо-западным районам края прошли сильные дожди. Больше всего осадков выпало снова в Чердыни (36 мм).