Особенности выпадения атмосферных осадков под влиянием г. Санкт-Петербург

Мегаполис влияет на осадки разнонаправленно. Как правило, ослабление отмечается над городом осадков малой и средней интенсивности, а усиление — наиболее интенсивных. К основным механизмам влияния города на осадки можно относятся: эффект городского острова тепла (усиленные восходящие потоки, приводящие к увеличению образования облаков и осадков), специфический городской ландшафт, высокая концентрация аэрозолей. Помимо этого, на мегаполис Санкт-Петербург особое влияние оказывают близость Ладожского озера и Финского залива.

Если влажность воздуха недостаточна для образования облаков, мощные конвективные потоки, образующиеся над центральной частью города, являются препятствием для адвективных воздушных потоков, поступающих в наветренную часть города. Приходящие массы воздуха испытывают дополнительный вынужденный подъем, вследствие чего образуется облачность и выпадают осадки.

Высокая относительная влажность атмосферного воздуха способствует повышенной конвективной неустойчивости и загрязненности воздушных масс над городом, что благоприятствует образованию облачности. В процессе преобразования облаков из кучевых в мощные кучевые и кучево-дождевые происходит их смещение под влиянием преобладающего переноса воздушных масс. Осадки выпадают преимущественно в подветренных районах города и за его пределами.

Последнее время остро стоит задача прогноза случаев выпадения осадков над городом, когда зона осадков «разрывается» над городом и когда, наоборот, «резко усиливается». Например, один из таких «особых» случаев наблюдался 31 июля 2024 года. Над городом наблюдались достаточно сильные восходящие потоки, но при этом облачность разрушалась, а не усиливалась. Среди интересных случаев для моделирования происходящих процессов также были выбраны следующие даты: 5 января 2023 г, 22 июня 2023 г и др. (где явно наблюдается либо эффект ослабления, либо эффект усиления осадков над городом).

Численные эксперименты проводились на основе модели WRF-ARW.

В результате проведенной работы создан архив случаев выпадения атипичных осадков, проведен синоптический анализ ситуаций, численные эксперименты по моделированию выбранных случаев и подготовлены карты радиолокационных характеристик для понимания триггерных механизмов поведения осадков над городом и в ближайших пригородах.