Книга: Белуха – Сумеру Азии

Климат

Климат

Многолетние наблюдения на метеорологических станциях, расположенных вблизи Белухи, и комплексные работы экспедиций ХХ в. позволили достаточно полно охарактеризовать главные особенности климата района авторам специальных монографий, научных статей и диссертаций. Коротко остановлюсь на главном.

На пути господствующего западного переноса воздушных масс в умеренных широтах континента в его средней части поднимается мощный орографический барьер. Решетка горных хребтов, в сочетании с глубокими речными долинами и межгорными котловинами способствует формированию разнообразных местных климатов, вследствие различий в ветровой и солярной экспозиции склонов. Значительный перепад высот и меняющаяся интенсивность солнечной энергии в течение года определяют сезонную ритмику климата горного массива и динамику природных процессов. Основные «диктаторы» климатического фона района: упомянутый выше западный (в разных вариациях) поток воздушных масс, господствующий в холодную половину года Азиатский (Монгольский, Сибирский) антициклон с его плотным холодным малоподвижным воздухом на фоне изменяющегося положения циркумполярного вихря и сезонные вариации поступающего к земной поверхности солнечного тепла.

Сильная изменчивость метеорологических элементов (температуры, влажности, облачности и т. д.) обусловлена рельефом и влиянием подстилающей поверхности, прежде всего снежного покрова и ледников. Разнообразие форм рельефа приводит к образованию на сравнительно небольшой площади ряда микроклиматов, которым в равнинных условиях соответствуют расстояния в сотни, а иногда и тысячи километров.

Климат зимнего полугодия задается названным выше антициклоном, центр которого почти совпадает с центром материка, а его западный отрог образует ветрораздельный рубеж, прослеживающийся до Центральной Европы. В летнюю пору район Белухи оказывается в зоне действия среднеазиатской барической депрессии в условиях сильно прогретых окружающих степных и полупустынных ландшафтов. Вторжение северных воздушных масс сопровождается активизацией волновых процессов в предгорьях, формированием дождливой и пасмурной погоды. На верхнем этаже массива в это время обычны летние снегопады, нередко с метелями. После снегопадов устанавливается ясная и прохладная погода.

Метеорологические данные для района Белухи имеются только по трем станциям: Аккем, Каратюрек и Катунь. Станции Аккем и Каратюрек, функционирующие до сего времени, имеют довольно продолжительный период наблюдений. На метеорологической станции Катунь наблюдения проводились в период 1932-1935 гг.

Метеостанция Аккем расположена в 10 км к северу от Белухи на северо-западном берегу Аккемского озера. Метеоплощадка находится на склоне моренного вала, подпруживающего озеро; расстояние от площадки до берега вытекающей реки 25-30 м. Высота метеоплощадки над уровнем моря 2050 м. Метеостанция Каратюрек расположена на плоском Аккем-Кочурлинском водоразделе в 25 км к северу от Белухи и почти на 400 м выше границы леса. Метеорологическая площадка находится на северном краю каменистого плато. Абсолютная высота станции 2600 м.

Метеостанция Каратюрек имени Р. Я. Гесса

Нижнее Аккемское озеро. Вдали метеостанция Аккем и база МЧС на поляне Ревякина

Метеостанция Катунь была расположена в 7 км от конца ледника Геблера на левом берегу Катуни, на ровной остепненной, поросшей кустарниками площадке, в 10-15 м от реки. Абсолютная высота станции 1800 м.

Охарактеризуем основные метеоэлементы, опираясь на данные названных станций и экспедиционных наблюдений.

Продолжительность солнечного сияния зависит от широты места, условий облачности, закрытости горизонта. В котловинах, узких долинах, ущельях она сильно уменьшается. В районе Белухи о солнечном сиянии позволяют судить данные двух станций: Аккем и Каратюрек (таблица 1).

Для наблюдения за солнцем важны условия закрытости южной половины горизонта, особенно 3-ЮЗ и В-ЮВ его частей. Именно в этих участках неба солнце имеет небольшую высоту, величина которой изменяется в зависимости от сезона года.

Таблица 1 – Продолжительность солнечного сияния, часы

Из приведенной таблицы видно, что в долинах годовое число часов солнечного сияния меньше, чем на вершинах и водоразделах. Это уменьшение особенно значительно в зимние месяцы. Летом различия в числе часов солнечного сияния незначительны.

Таблица 2 – Количество дней без солнца

Число дней без солнца, как в долине, так и на горном плато составляет 45-46 дней в году (таблица 2). Летом почти ежедневно светит солнце. Наибольшее число дней без солнца приходится на холодный период года.

Суточный ход солнечного сияния подчиняется аналогичному ходу облачности. Более вероятно появление солнца в дополуденные часы. Число часов солнечного сияния на Алтае выше, чем в ряде районов солнечного Дагестана. Например, на высокогорной станции Сулак солнце светит лишь 1777 часов в год. На станции Каратюрек продолжительность солнечного сияния превышает таковую в Ялте, Батуми, Сухуми, Сочи, Алуште.

На приток солнечной энергии оказывают влияние географическая широта района, крутизна и экспозиция склонов, прозрачность воздуха и режим облачности. Радиационный баланс поверхности составляет в Аккеме 1831 МДж/м? год или 43,7 ккал/см?год; в Каратюреке 1563 (37,3) соответственно.

Распределение температуры в горах очень своеобразно и сильно отличается от распределения её в свободной атмосфере вследствие ослабления циркуляции, обмена воздушных масс в пониженных формах рельефа и влияния подстилающей поверхности. Зимой из-за выхолаживания поверхности наблюдается стекание и застаивание более тяжелого холодного воздуха в понижениях рельефа. Открытые вершины и верхняя часть склонов часто оказывается в более теплом воздухе.

Наиболее низкая среднемесячная температура воздуха в районе Белухи отмечается в январе (таблица 3).

Таблица 3 – Средняя месячная и годовая температура воздуха, град.

Менее высокие температуры в долинах по сравнению с хребтами зимой объясняются преобладанием антициклональной погоды, которая сопровождается их инверсионным распределением. Инверсия температуры – повышение ее с высотой вместо обычно наблюдаемого падения. Толщина слоя инверсии зависит от мощности антициклона и периода его стационирования в данном районе. В апреле при разрушении Монгольского антициклона за счет повышения дневных температур в долинах отмечается более высокая среднемесячная температура, чем на повышенных формах рельефа. Подобное соотношение среднемесячных температур удерживается по октябрь включительно. На обеих станциях возможно понижение температуры до отрицательных значений в любой из месяцев года (таблица 4).

Таблица 4 – Абсолютный минимум температуры, град.

В то же время в течение всего года возможно повышение температуры (иногда кратковременное) до положительных значений (таблица 5).

Таблица 5 – Абсолютный максимум температуры, град.

Это не значит, что в любом месяце должна обязательно отмечаться положительная температура. Таблица указывает лишь на вероятность температур, исходя из многолетнего периода наблюдений.

Безморозный период в рассматриваемом районе очень непродолжителен. Температурный режим склонов и самой горы Белухи практически не исследован. Отдельные специалисты, группы туристов и альпинистов проводили эпизодические наблюдения на склонах Белухи, но отрывочные наблюдения не могут дать представления о температурном режиме высочайшей вершины Алтая. Первовосходители на Белуху братья Б. В. и М. В. Троновы поднимались с ледника Геблера и 16 июля 1913 г. отметили минимальную температуру у верхнего ледопада –17°С.

Д. П. Баранов 5 сентября 1932 г. провел микроклиматическую съемку на леднике Родзевича. Он получил в ясный солнечный день разность температур порядка 10-15°С между метеостанцией Аккем и ледопадом, расположенным на 670 м выше метеостанции.

В июле 1965 г. отряд метеорологов нашей экспедиции проводил ежечасные наблюдения за температурой у конца ледника Родзевича. Оказалось, что за 15-дневный период разность температур на метеостанции Аккем и площадке у конца ледника достигает 3°С в 7 и 16 часов. В другое время суток это различие было меньшим, но на станции было постоянно теплее, чем у конца ледника. Наши наблюдения в бассейне Аккема показали, что выше 3000 м в массиве господствуют отрицательные среднемесячные температуры. Судя по величине температурных градиентов, на вершинах даже июль имеет среднюю температуру 12-13°С.

Летом 1963 г. группа альпинистов во главе с Г. Г. Андреевым попала в пургу на Западной вершине при температуре воздуха около -20°С. Геодезисты летом 2012 г. отметили температуру в -20 °С.

Режим ветра в районе Белухи кроме общециркуляционных условий зависит от рельефа, близости ледников, неравномерности нагревания склонов и т. д. Возникающая местная циркуляция может сильно изменять ветровой режим. В районе Белухи обычны горно-долинные ветры и фены. Горно-долинный ветер возникает в результате неравномерного нагревания горных хребтов и долины. Этот ветер имеет суточный ход. Днем он направлен из долины к горам и носит название долинного ветра. Ночью возникает ветер обратного направления – горный ветер. «Чистые» горно-долинные ветры можно наблюдать только при условии антициклональной погоды, когда ослаблен общий перенос воздуха. Чаще всего местная циркуляция накладывает свой отпечаток на общий воздушный перенос и сильно разнообразит картину ветрового режима в горах.

Фены не относятся к чисто местному ветру, а являются порождением общей циркуляции и условий рельефа.

Фены – теплые сухие ветры, дующие с гор в долину. В районе Белухи такие ветры не являются редкостью. Кратко возникновение этого потока можно объяснить следующим образом. При подъеме воздуха по наветренному склону хребта происходит понижение его температуры по влажно-адиабатическому закону. Влажно-адиабатический градиент, т. е. понижение температуры воздуха на 100 м подъема, определяется температурой и давлением. В результате понижения температуры в поднимающемся воздухе на определенной высоте относительная влажность достигает 100 %. При дальнейшем подъеме воздуха происходит выпадение осадков, сопровождающееся выделением тепла (скрытая теплота парообразования). При опускании слабо увлажненного воздуха по подветренному склону изменение его температуры идет по сухоадиабатическому градиенту, т. е. температура повышается на 0,98°С на каждые 100 м опускания. Таким образом, при опускании до той же абсолютной высоты воздух будет иметь более высокую температуру и небольшую относительную влажность. Допустим, происходит переваливание воздушных масс через седло Белухи из долины Катуни в долину Аккема (разность абсолютных высот порядка 2000 м). Если температура поднимающегося воздуха изменяется по среднему температурному градиенту 0,5°/100 м, а при опускании температура воздуха повышается на 0,98°/100 м, тогда даже без учета нагрева за счет выпадающих осадков температура воздуха будет в долине Аккема (2000 м) на 9,6°С выше. Не всякое переваливание воздушных масс через хребты сопровождается феновым эффектом. Для образования фена необходимо такое влагосодержание воздуха, чтобы при переваливании через хребет происходила конденсация водяного пара. Фены в районе Белухи, как и в других высокогорных районах Алтая, продолжаются от нескольких часов до нескольких суток.

Таблица 6 – Средняя месячная и годовая скорость ветра, м/с

Скорость ветра (таблица 6) в долинах в значительной степени зависит от взаимного расположения долины и преобладающих воздушных потоков. Если преобладающие воздушные потоки и ориентировка долины совпадают, то возможно увеличение скоростей ветра.

Таблица 7 – Среднее число дней с сильным ветром, >15 м/с

Поверхность водоразделов и вершины характеризуются значительно большим числом дней с сильным ветром по сравнению с долинами (таблица 7). Кто наблюдал за Белухой из Аккемской или Катунской долин в ясную безветренную погоду, тот видел, как вершины «курятся» с образованием снежных флагов.

Из построенных роз ветра (рисунок 1) видно, что преобладающими ветрами в долине р. Аккем являются северные и южные, которые соответствуют ориентировке долины. Для станции Каратюрек, расположенной на плоском междуречье, характерны юго-западные и южные, а в отдельные месяцы западные ветры. На преобладающее направление ветра в районе Белухи указывают кроны деревьев, надувы и карнизы снега. Последние образуются вдоль гребней хребта преимущественно с подветренной, северо-восточной стороны. При этом вынос карнизов может достигать 5-8 м.

Рисунок 1 – Розы ветра для станций Аккем и Каратюрек (пунктир)

Определение условий облачности (общей и нижней) на метеорологических станциях производится визуально по десятибалльной шкале. Если облака на небе отсутствуют, то записывается обозначение «0» баллов. Если весь небосвод покрыт облаками – «10» баллов. Для знакомства с условиями облачности рассмотрим наглядные схемы развития облачности в течение года (рисунок 2). Наибольшего развития облачность достигает в июле, наименьшего – в зимние месяцы. Облачность имеет суточный ход: в первую половину дня незначительная облачность развивается около Белухи. Во вторую половину дня верхние части ледников и вершины постепенно затягиваются облаками, и на фоне белой поверхности ледников можно увидеть темные полосы осадков.

Норма годовых осадков для станций Аккем и Каратюрек, вычисленная А. М. Комлевым и Ю. В. Титовой за 24-летний период, равна, соответственно, 515 и 533 мм [22]. Для станции Катунь эта величина ориентировочная (1050 мм), так как приведение данных станции к многолетнему ряду затруднительно вследствие малого периода наблюдений. В долине Белой Берели среднее количество осадков за период 1959-1987 гг. составило 1186 мм, а максимальная величина 2801 мм [12].

Представляет определенный интерес распределение осадков с учетом их фазового состояния по месяцам. По данным, вычисленным за период наблюдений, построены графики хода осадков. На станции Каратюрек во все месяцы года возможны осадки в твердом виде. От общего количества твердые осадки на станции Каратюрек составляют 49,7 %, в то время как на станции Аккем – лишь 35,3 % (рисунок 3).

Рисунок 2 – Вероятность состояния неба в районе Белухи

Выше 3000-3200 м все осадки выпадают в твердом виде. Нужно заметить, что выпадение осадков даже при небольшом ветре в долине сопровождается метелью или пургой на вершинах и склонах Белухи. Наибольшее количество осадков выпадает в летние месяцы. Максимум осадков на обеих станциях приходится на июль. В этот месяц выпадает около 20 % годового количества осадков. Наименьшее количество их приходится на январь и февраль.

Устойчивый снежный покров на станциях Аккем и Каратюрек удерживается в среднем за период наблюдений 250 дней в году. Выше 2700-3000 м устойчивый снежный покров держится круглый год. С высотой снег становится все более сыпучим, что является заметным препятствием при восхождении на вершины. В отдельные годы после многоснежных зим в долинах вокруг Белухи скапливается большое количество снега, который в виде пятен сохраняется до наступления зимы, задерживая развитие растений. Часто весна для них на освобождающихся от снега участках начинается только к осени, и они, не успев распуститься, вновь покрываются белой пеленой.

Работы гляциологической экспедиции Томского университета, выполненные в годы Международного гидрологического десятилетия (1966-1976 гг.) по договору с Западно-Сибирским управлением Гидрометеослужбы, во многом прояснили особенности климата горного массива, характер снегонакопления на ледниках и горных склонах. Выяснилось, что годовой климатический цикл имеет отчетливую снежно-холодную окраску. В многолетнем ходе средних суточных температур на метеостанциях Аккем и Каратюрек отчетливо выделяется холодное зимнее ядро с середины ноября до начала марта и ледниковое лето с середины июня до середины августа. В фирновой области ледников летом средние дневные температуры едва превышают 7-8° С, а понижение их до отрицательных значений возможно в любой день. Так что особого комфорта на высоте ждать не следует и надо быть готовым к резкой смене погоды: от нестерпимого палящего солнца в ясные дни до приличного мороза и метели, когда рваные облака проносятся над склонами вершины. Многолетние наблюдения на метеостанциях использованы нами для анализа структуры годового климатического цикла района Белухи. В ней отчетливо прослеживается обособление двух участков – зимнего и летнего с постепенными переходами от одного состояния (фазы) к другому. Рассмотрим их, начиная с осеннего времени года.

Рисунок 3 – Распределение осадков в течение года по станциям Аккем (А) и Каратюрек (Б)

В фазу осенних временных снежных покровов (ОВСП) средние температуры изменяются в пределах ±5°С. Число дней со снегом в это время колеблется от 0 до 30 % длительности фазы, осадков обычно не более 80 мм. После снегопадов часто устанавливается хорошая погода и выпавший снег стаивает. Но в отдельные годы устойчивый снежный покров ложится с первым интенсивным снегопадом. С октября начинается фаза интенсивного снегонакопления (ИС), когда вслед за образованием постоянного снежного покрова устанавливаются устойчивые морозы. Средняя температура воздуха в эту фазу – 10,5°С, максимальная -5,3°С, а минимальная -14,3°С. Из общего числа дней фазы 44 % со снегопадами. Толщина снежного покрова достигает 60 % годовой величины. Особенно много снега выпадает на южных склонах массива в долинах Катуни и Берели.

Осенние панорамы Белухи

С середины декабря до половины февраля длится фаза трансформации снежной толщи (ТСП). В это время температуры опускаются ниже -15°С, средняя за фазу колеблется от -17,2 до -23,7°С (средняя -19,4°С). В это время снегопадов мало, а выпавший снег быстро промерзает, перекристаллизуется, становится сыпучим, непрочным.

Массив Белухи зимой. На переднем плане долина Белой Берели

Во второй половине февраля начинается фаза уплотнения снежной толщи (УСТ). Вслед за ростом температур средняя – 10,4°С, минимальная – 14,9°С, максимальная – 6,2°С идет прогрев снега и его оседание. Довольно часты оттепели.

В апреле начинается активное снеготаяние (С). Средняя температура фазы -2,5°С, минимальная -9,6°С, максимальная +3,9°С. Фаза снеготаяния заканчивается к началу мая, после чего продолжается сход оставшихся полей снежного покрова, температуры изменяются от -2,7°С до +6,4°С. В это время на ледниках наблюдается второй максимум снегонакопления, а затем начинается фаза, которую можно назвать ледниковым летом, центральная часть которого начинается с 18 июня до половины августа. В эту фазу максимально обнажается область абляции ледников, фирновая граница достигает наибольшей высоты, а снеготаяние наблюдается даже на самой вершине Белухи.

По наблюдениям на снегомерных маршрутах и по дистанционным рейкам во второй половине прошлого века толщина снежного покрова на наветренной стороне орографического барьера достигает максимальных значений в бассейнах Ульбы, Тургусуна, Хайдуна. Здесь образуется 3-4-метровая толща снега. Несколько меньше его в долинах верхней Катуни. Подобная повышенная снежность склонов определяет высокую степень лавинной опасности.

Лавины и связанная с ними опасность – особая тема. В нашей с В. И. Кравцовой книге «Снежный покров и лавины Алтая» подробно рассмотрена снежная составляющая природы Алтая и охарактеризованы основные признаки лавинной опасности, генетические типы лавин, выделены районы с различной опасностью. Район Белухи, естественно, по всем лавинным показателям занимает первое место, касается ли это частоты схода лавин или их мощности и генетического типа. В массиве Белухи лавины сходят круглый год и особенно часты и значительны после длительных метелей и снегопадов, в т. ч. и летних. Грохот лавин после ненастной погоды предупреждает об опасности неосторожных восходителей. Огромные карнизы, образованные перенесенным снегом, в любой миг могут обрушиться, нередки снежно-ледовые обвалы. Дополнительная опасность – трещины в ледниках, особенно глубокие на крутых и резких перегибах ложа ледников. За долгие годы работы на ледниках мне пришлось побывать и в трещинах и быть снесенным лавиной, а заодно и замерзать во время «безобидных» летних снегопадов, когда талая вода проникает во все поры одежды, а холодный пронизывающий ветер быстро уносит остатки тепла. В июле 1972 г. наш небольшой отряд на леднике Геблера попал в лавину. Не дай Бог видеть устремляющуюся на вас «белую» смерть, когда в памяти проносятся мгновенья прожитой жизни, когда не успеваешь выполнить предписанную в инструкциях подготовку и когда после удара вдруг наступает оглушительная тишина, когда чувствуешь страшную силу смерзающегося снега.

Из анализа имеющихся метеорологических данных следует, что наиболее благоприятным временем для проведения походов к Белухе и восхождения на ее вершины является вторая половина июля и начало августа.