Общие синоптические условия
Осенью 2022 г. переход к отрицательной температуре воздуха произошёл практически одновременно почти на всей территории деятельности ФГБУ «Центрального УГМС» (далее –Управление) и пришёлся на середину (вторая декада) ноября.
Переход температуры воздуха к отрицательным значениям на всей территории деятельности произошел 14-15 ноября.
На водосборах Верхневолжских (Иваньковское, Угличское, Рыбинское) водохранилищ, а также верхними частями бассейнов Западной Двины и Днепра (в пределах Тверской и Смоленской областей) переход температуры воздуха в область отрицательных значений перешёл 14 – 16 ноября.
Установившаяся в середине ноября погода с отрицательной температурой воздуха сохранялась в течение довольно продолжительного времени (пока в середине декабря не произошло потепление). На большей части территории деятельности Управления установление снежного покрова произошло в течение недели после перехода температуры воздуха к отрицательным значениям при выпадении достаточно обильных осадков в виде снега.
В верхней части бассейна Оки в пределах Орловской, Брянской, Тульской, Калужской областей в период с 17 по 23 ноября снег выпал в количестве 16 – 33 мм. В средней и нижней частях окского бассейна (Рязанская и часть Владимирской областей) количество выпавшего снега, зафиксированное на некоторых метеостанциях (Елатьма, Тума, Павелец, Муром, Старожилово, Шилово, Михайлов), составило 35 – 53 мм. Аналогичная картина наблюдалась в бассейне Мокши (респ. Мордовия, Пензенская обл.): 43 – 51 мм. Наибольшее количество снега 64 мм зафиксировано на метеостанции Сасово, Рязанская обл., бассейн притока Мокши реки Цны. В бассейне Клязьмы (Владимирская обл., центральная и восточная части Московской обл.) 14 – 24 мм. На метеостанциях юга, запада и севера Московской области выпало 14 – 30 мм снега.
В Тверской области в бассейнах Иваньковского, Угличского и южной части Рыбинского водохранилищ выпадение снега за рассматриваемый период составило 14 – 25 мм. На большей части бассейна Рыбинского вдхр. в пределах Ярославской и Вологодской областей выпало гораздо меньше осадков, их количество не превысило 7 мм. Незначительным было и количество снега, выпавшего в бассейнах основных притоков Горьковского вдхр. рек Кострома и Унжа, а также в верхней части бассейна Ветлуги (впадает в Чебоксарское вдхр.): в основном 3 – 6 мм. Местами (верховья Унжи) выпадение снега практически отсутствовало.
В большинстве случаев снежный покров, появившийся в результате выпадения снега в период с 17 по 23 ноября, оказался устойчивым и лишь на некоторых снегомерных маршрутах был отмечен его сход с повторным установлением в конце первой декады декабря.
Формирование снежного покрова
Установлению снежного покрова на всей территории деятельности Управления произошло в течение короткого периода 15 – 20 ноября 2022 г. На большей части территории этот снежный покров сохраняется до настоящего времени. Однако в верхней части бассейна Оки в пределах Орловской и Тульской областей, а также в среднем течении Оки (Рязанская область) на части снегомерных маршрутов был зафиксирован сход снежного покрова с его повторным установлением в середине декабря.
Основную роль в формировании максимальных за осенне-весенний сезон 2022 – 2023 (по состоянию на 28 февраля) значений снегозапаса сыграли февральские осадки. В меньшем количестве выпадение осадков имело место в северной части территории деятельности Управления: на водосборах Рыбинского и Горьковского водохранилищ, а также в верхней части бассейна Ветлуги. За период 1 – 20 февраля в Ярославской, Вологодской и Костромской областей выпало 13 – 25 мм. В направлении к югу от Костромской области количество осадков возрастало: в Ивановской, Владимирской и Рязанской областей 21 – 38 мм. На западе, в верхних частях бассейнов Западной Двины и Днепра количество осадков составило 32 – 45 мм. В бассейнах Иваньковского и Угличского водохранилищ выпало 21 – 44 мм снега. На Верхней Оке (Орловская, Тульская, Калужская области и часть Московской) 22 – 39 мм. В среднем течении Оки (Рязанская обл. и часть Владимирской) 21 – 38 мм. В бассейне Клязьмы (часть Московской обл. и большая часть Владимирской) 22 – 36, Мокши 20 – 30 мм.
В условиях устойчивой холодной погоды, сохранявшейся в течение двух первых декад февраля, эти осадки выпали, в основном, в виде снега. В бассейнах Верхневолжских водохранилищ, Костромы, Унжи и верхней части бассейна Ветлуги снегозапас за две первые декады февраля увеличился на 18 – 26 мм, что несколько больше, чем среднемноголетняя величина изменения снегозапаса за первые 20 суток февраля. По отношению к норме снегозапаса его величина на эту дату составляет для Костромы, Унжи, Ветлуги, Иваньковского вдхр. 0,9 ‑ 1,2 нормы, т.е. близка к среднемноголетнему значению. В бассейне Угличского вдхр. снегозапас превышает норму примерно на 40%, а в восточной части Рыбинского почти на 30%.
Значительное количество снега, выпавшего в бассейнах Западной Двины и Днепра (в пределах Тверской и Смоленской областей) обеспечило в прошедшую часть февраля существенное повышение снегозапаса: на 49 мм и на 38 мм, соответственно. На территории бассейна Западной Двины снегозапас превышает норму на 25%, а на Днепре его значение остаётся меньше нормы (примерно в полтора раза).
На водосборах притоков Верхней Оки рек Жиздра, Угра, Протва, а также в средней части бассейна Оки и в бассейне Клязьмы снегозапас за две декады февраля увеличился на 29 – 34 мм, в бассейне Упы на 23 мм, на Москве-реке выше г. Москвы на 10 мм. Эти величины существенно превышают их среднемноголетнее значение: на Упе и Клязьме в полтора раза, в средней части бассейна Оки в два раза, на Угре, Жиздре и Протве примерно в три раза. На Протве, Москве-реке, в средней части бассейна Оки величина снегозапаса на 20 февраля, являющаяся максимальной за истекшую часть периода снегонакопления, близка к норме (рассчитанной на 20 февраля). На Упе, Угре и Жиздре составляет 0,6 ‑ 0,7 нормы и только в бассейне Клязьмы величина снегозапаса значимо превышает норму – примерно в полтора раза.
В заключение этого пункта отметим, что 20 февраля в два предыдущих года величина снегозапаса на большей части территории бассейна Оки превышала значения, полученные на эту дату в этом году. И только в бассейне Клязьмы нынешний снегозапас не только превышает значения двух предыдущих лет, но его величина является наибольшей за период с 2002 г. В бассейнах Верхневолжских вдхр., Костромы, Унжи, верхней части бассейна Ветлуги, а также на Западной Двине снегозапас в общем близок к значениям, зафиксированным в предыдущие два года. А в бассейне Днепра его величина более чем в два раза меньше значений двух предыдущих лет.
Согласно многолетним данным, в третьей декаде февраля (21-28 февраля) в верхней части бассейна Оки величина снегозапаса уменьшается (реки Угра, Жиздра, Протва) или практически не изменяется (Упа, Москва-река выше г. Москва). Заметное увеличение среднемноголетней величины влагозапаса в снеге (на 2 – 2,5 мм) показывают данные по нижней части бассейна Оки и по бассейну Клязьмы. В этом же году в бассейнах Угры, Жиздры и Протвы снегозапас за декаду увеличился до 14 мм. В бассейне Москвы-реки (часть выше г. Москвы) увеличение составило 5 мм, а в бассейне Клязьмы 3 мм. На Упе и в нижней части бассейна Оки снегозапас за декаду увеличился примерно на 1 мм.
В результате к началу марта величина снегозапаса по отношению к многолетней норме составила в бассейнах Упы, Жиздры и Угры 75 – 80%. В бассейнах Протвы и Москвы-реки снегозапас превышает норму примерно на 15%, в бассейне Клязьмы его величина составляет примерно полторы нормы, а в нижней части бассейна Оки близка к норме.
На западе территории деятельности Центрального УГМС расположены верхние части бассейнов рек Западная Двина и Днепр. Согласно многолетним данным, в третьей декаде февраля снегозапас в указанных бассейнах изменяется незначительно (изменение нормы не превышает 1 мм). Однако в этом году там сохранялись зимние погодные условия и продолжалось активное снегонакопление: снегозапас на этих территориях увеличился примерно на 20 мм и к началу марта на Западной Двине составляет 1,6 нормы, а в бассейне Днепра близок к норме.
Увеличение снегозапаса в течение третьей декады февраля этого года в бассейнах Верхневолжских водохранилищ существенно превысило среднемноголетнее значение этого увеличения. В бассейне Иваньковского вдхр. снегозапас увеличился за декаду на 23 мм при норме 3 мм, для Угличского вдхр. эти значения равны 13 мм и 3 мм, для Рыбинского 18 мм и 6 мм. По отношению к норме снегозапас к началу марта в этих водохранилищах превышает норму на 45%, 55% и 40%, соответственно.
В наибольшей степени норма снегозапаса на 28 февраля превышает норму на 20 февраля для рек, протекающих в Костромской области на самом севере территории деятельности Управления. Для рр. Костромы, Унжи, Ветлуги (выше г. Шарья) это превышение составляет 7-10 мм. В этом же году снегозапас в бассейнах этих рек увеличился за третью декаду февраля в ещё большей степени, на 14-21 мм. Величина снегозапаса в бассейне Костромы превышает норму на 15%, а в бассейне Унжи и в верхней части бассейна Ветлуги близка к норме.
В бассейне Дона к концу зимы средняя высота снежного покрова составила 5 см, что на 18 см ниже прошлогодних значений 23 см, а запас воды в нем – 73 мм.
Увлажнение водосборов и глубина промерзания почвы
Количество осадков за этот период на всей территории бассейна Оки и на его отдельных частях было значительным и находилось в пределах 160 – 255 мм. В результате, к моменту установления снежного покрова водосбор Оки был в достаточной степени увлажнён. Рассчитанное для осени 2022 г. значение показателя увлажнения верхней части бассейна Оки (до Калуги) было принято равным 195 мм, для Мокши около 140 мм, для Клязьмы около 120 мм. Для Оки у Мурома (это фактически весь бассейн Оки без бассейна Клязьмы) показатель увлажнения равен 165 мм. По степени увлажнения водосбора Оки осень 2022 г. близка к осени 2017 г. и заметно выше чем увлажнение имевшее место в предыдущие четыре года (2018 – 2021 гг.).
Степень увлажнения бассейнов основных северных притоков Волги рек Костромы и Унжи (впадают в Горьковское вдхр.), а также верхней части бассейна Ветлуги осенью 2022 г. оказалась весьма высокой. Также, как и для Оки, для этих территорий показатель увлажнения рассчитывался за период продолжительностью девять декад: с третьей декады августа по вторую декаду ноября. Для Костромы было получено значение 180 мм, для Унжи и верхней части Ветлуги примерно 200 мм. Можно предположить, что степень увлажнения водосборов к началу половодья 2023 г. будет близка к максимально возможной. Отметим, что полученные значения показателя увлажнения, в известной степени близки к значениям осени 2018 г.
Промерзание верхнего слоя почво-грунтов во времени развивалось неравномерно. Поскольку достаточно мощный снежный покров установился сразу после перехода температуры воздуха в область отрицательных значений, то до конца 2022 г. промерзание было незначительным. Однако в результате потеплений, случившихся в конце декабря – начале января, теплоизолирующая роль оставшегося снежного покрова существенно уменьшилась (как, собственно, и сам снежный покров) и, в условиях резкого похолодания в середине – второй половине января, глубина промерзания к 20 февраля увеличилась в полтора – два раза.
Данные на 20 февраля показали, что почва в самой верхней части бассейна Оки (в пределах Орловской обл.) промёрзла на глубину 27 – 52 см, в среднем на 40 см. На части окского бассейна в пределах Тульской, Калужкой и части Смоленской областей протекают такие притоки Оки, как Упа, Жиздра, Угра и Протва. На этой территории в основном зафиксированы значения глубины промерзания в диапазоне 22 ‑ 40 см, однако в некоторых случаях почва промёрзла совсем незначительно, на глубину менее 20 см. В расположенной ниже по течению части бассейна Оки, соответствующей Московской и Владимирской областям, снежный покров имеет заметно большую высоту и в большей степени теплоизолирует поверхность почвы от воздействия холодного воздуха. На некоторых пунктах наблюдений отмечено непромёрзшее (талое) состояние почвы, в других местах значения глубины промерзания в основном не превышают 20 см. Не столь мощный снежный покров залегает на территории Рязанской области, а также на частях Пензенской, Тамбовской областей и республики Мордовия, относящихся к бассейну Мокши и, местами, верхний слой почво-грунтов промёрз на значительную глубину 50 см и более.
По всей совокупности данных, имеющихся на 28 февраля этого года, для территории бассейна Оки выше г. Мурома принято среднее значение глубины промерзания 31 см. а в бассейне Клязьмы 5 см для его части выше г. Владимира и 7 см для остальной его части. Данные о глубине промерзания за прошлые годы показывают, что значение глубины промерзания на 28 февраля не очень заметно отличается от её максимального за период зима – начало весны значения. Значение глубины промерзания 28 февраля этого года для бассейна Оки выше г. Мурома примерно соответствует глубине промерзания в зимний период 2021 г., а для двух частей бассейна Клязьмы значения глубины промерзания лишь незначительно отличаются от величин 2022 г.
В бассейнах основных притоков Горьковского вдхр. рек Кострома и Унжа имеются участки, на которых зафиксировано достаточно сильное промерзание более, чем на 40 см, но местами почва промёрзла всего на 5 – 8 см. В среднем для бассейна Костромы глубина промерзания на 20 февраля принята равной 29 см, для бассейна Унжи 24 см. В верхней части бассейна Ветлуги значения глубины промерзания на 20 февраля находятся в диапазоне 35 – 60 см, как среднее принято значение 44 см. Приведённые средние значения близки к соответствующим значениям, полученным для зимы 2020 и заметно выше чем средняя глубина промерзания зимой прошлого 2022 г.
В бассейнах Верхневолжских водохранилищ (Иваньковское, Угличское, Рыбинское), а также в бассейнах Западной Двины и Днепра промерзание распространилось на небольшую глубину (10 см и менее), на значительной части территории почва остаётся в талом состоянии.
Можно заключить, что на речных водосборах сложились условия достаточного увлажнения при слабом или умеренном промерзании почвы. Это указывает на возможность впитывания достаточно больших объемов талых вод, особенно на не промерзших участках почвы, что не предполагает формирования опасно высокого половодья на реках весной 2023 года.
ПРОГНОЗ ХАРАКТЕРИСТИК ВЕСЕННЕГО ПОЛОВОДЬЯ 2023 Г.
В БАССЕЙНЕ ВЕРХНЕЙ ОКИ И ВЕРХНЕМ ДОНУ
На основании сложившихся гидрометеорологических условий половодье в центральных областях России в пределах бассейнов Верхней Оки ожидается в сроки близкие к норме и до 7 дней раньше ее, а в бассейне Верхнего Дона – до 5 дней раньше средних многолетних значений. По данным ГУ «Республиканский центр по гидрометеорологии и контролю радиоактивного загрязнения и мониторингу окружающей среды» Минприроды Республики Беларусь в 2023 году при прохождении максимального уровня воды весеннего половодья на р. Днепр в районе г. Смоленск уровень воды превысит отметку опасного гидрологического явления «Высокое половодье».
Пик половодья на р. Ока пройдет при отметках на 1,0 – 2,0 м ниже нормы. На ее притоках, реках Упа, Жиздра, Угра, Протва и Клязьма пик половодья также ожидается в диапазоне на 0,9 – 1,3 м ниже нормы, только на р. Зуша уровень воды ожидается до 2 м ниже нормы.
В бассейне Дона пик половодья пройдет при отметках до 0,8 м ниже нормы.
При выпадении обильных ливней в период формирования пика половодья уровень воды может превысить прогнозный до 1,0 м.