Ученые проследили путь смертоносных шквалов через российские леса

Ученые описали условия зарождения и пути движения 41 мощного долгоживущего шквала, возникшего на территории России с 2001 по 2024 год. Такие природные явления приводят к массовому повалу деревьев в лесах, обрыву линий электропередач и разрушениям в населенных пунктах. Полученные данные помогут заблаговременно отслеживать сильные шквалы и вовремя предупреждать людей об опасности. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Agricultural and Forest Meteorology.

Сильные штормы с грозами и шквалистым ветром несут серьезную опасность как для людей, так и для природных территорий. Они могут выводить из строя линии электропередач, срывать крыши домов, ломать деревья и приводить к гибели людей. В умеренных широтах, в том числе в России, наиболее опасными шквалами считаются так называемые деречо — они живут довольно долго (в течение нескольких часов), стремительно проносятся через огромные расстояния и оставляют за собой сплошную полосу ущерба длиной в сотни километров. Поэтому важно уметь заблаговременно предсказывать подобные природные явления и знать, на каких территориях они возникают наиболее часто.

Ученые из Института физики атмосферы имени А.М. Обухова РАН (Москва), Пермского государственного научно-исследовательского университета (Пермь) и Всероссийского научно-исследовательского института гидрометеорологической информации — Мирового центра данных (Обнинск) впервые описали долгоживущие шквалы в российских лесах с 2001 по 2024 год. Авторы охватили практически всю территорию нашей страны — от Европейской части до Дальнего Востока.

Ранее не было известно, как часто подобные явления возникают в России, особенно в сибирских лесах, — наблюдения здесь было сложно провести из-за небольшого количества метеостанций, отсутствия сплошного радарного покрытия и трудностей сбора данных в тайге. Чтобы решить эту проблему, ученые использовали комбинированный подход: они объединили наземные метеонаблюдения с анализом космических снимков, на которых четко видны масштабные лесные ветровалы — массивы деревьев, поваленных ветром в одном направлении.

Всего на спутниковых снимках авторы нашли более 1300 ветровалов и сопоставили их местоположение с метеорологическими данными и сообщениями о бурях. В результате исследователи отследили траектории 41 долгоживущего шквала, определили длину их пути и ширину зоны повреждений. Кроме того, по наблюдениям метеостанций ученые определили, какие атмосферные условия способствовали их рождению.

Оказалось, что большинство штормов возникает, когда в воздухе «накапливается» достаточно энергии для грозы и появляется сильный вертикальный сдвиг ветра — явление, при котором на разной высоте ветер дует с разной скоростью и в разные стороны. Из 41 выявленного шторма пять были классифицированы как «деречо». Эти наиболее сильные шквалы оставляли после себя «путь разрушений» длиной более 400 километров.

«Подобные природные явления недооцениваются, хотя они крайне опасны. По нашим оценкам, шквалы за исследуемый период унесли жизни как минимум 91 человека и привели к ранениям еще 539. Для сравнения: крупные шквалы в Москве в 1998 и 2017 годах, на северо-западе России (в 2010 году) и в Поволжье (в 2023 году) по отдельности уносили больше жизней, чем практически любой ранее зафиксированный смерч в России. Поэтому риски таких разрушительных шкваловых явлений нужно обязательно учитывать как синоптикам при краткосрочном прогнозировании погоды, так и ведомствам, занимающимися вопросами жилищно-коммунального и лесного хозяйства и чрезвычайными ситуациями», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Александр Чернокульский, кандидат физико-математических наук, заместитель директора ИФА РАН.

В дальнейшем ученые планируют создать карту России, которая будет отображать, насколько в разных регионах вероятны климатические опасности, связанные с такими атмосферными явлениями как долгоживущие шквалы, смерчи, крупный град, очень сильные ливни. Подобные карты могут в дальнейшем использоваться властями регионов при составлении планов адаптации к изменениям климата.