Карпати і Антарктичний півострів – особливості й порівняння кліматичних умов

Владислав Тимофеев

На Чорній горі

Практично кожне літо ми з колегою з Одеси (Лужбін A. М. – начальник науково-дослідної частини Одеського Екологічного університету) здійснюємо походи в Карпати, рятуючись від літньої спеки, вивчаючи місцеву природу, відвідуючи польові бази, біологічні стаціонари, гірські метеостанції і пости, розпитуючи місцевих жителів про зміни, що відбуваються. Місцеві спостерігачі знають багато про тамтешню погоду і клімат, і як очевидці можуть розповісти не тільки про те, якої сили був вітер або які лавини сходили взимку, але й можуть спрогнозувати погоду за особливими місцевими ознаками.

Маршрут по Чорногорському хребту користується заслуженою популярністю і більшість туристів вважає його найкращим туристичним маршрутом в українських Карпатах. Маршрут підходить для людей в нормальній фізичній формі, здатних пройти 20-30 км в день по горах з помірними перепадами висот.

Карпатські гори, що розташувались у формі підкови, є бар’єром для вологих атлантичних і середземноморських повітряних мас, і на підвітряній стороні – Закарпатті – випадають значні опади. Тому, дуже важлива річ для туристів, в Карпатах вода є майже скрізь, навіть на хребтах, тобто, на відміну від Криму, не потрібно брати з собою воду на цілий день, або навіть на кілька днів.

Стан місцевого клімату є для дослідників важливим показником стану регіональної кліматичної системи. Тут беруть свій початок багато річок – Дністер, Південний Буг, Прут – у Прикарпатті, Черемош, Тиса, Латориця – в Закарпатті. Оскільки проблема водозабезпечення стає дуже важливою в сучасних кліматичних умовах, то важливим є дослідження вологи, яка надходить з атмосфери. Кількість опадів у Карпатах не має зменшуватись, оскільки кількість циклонів не знижується, а в окремі роки їх число навпаки збільшується – такі висновки наших досліджень. Це означає, що центр і південь України також буде забезпечений водними ресурсами, що дуже важливо, якщо реалізується один зі сценаріїв майбутнього клімату, за яким південь України може перетворитися на пустелю.

Дані, одержані на місцевих станціях, кожна з яких знаходиться в унікальних фізико-географічних умовах, є значущими, оскільки відображають не тільки просторову неоднорідність, а й висотну. Як змінюється температура з висотою, кількість опадів, вітер –основні параметри, що досліджуються. Чи виявляється потепління на висотах, чи не стає більше рідких опадів, як змінюється снігонакопичення в умовах сучасного нібито потепління клімату? Чому нібито – за даними станції Академік Вернадський пік потепління пройшов на початку 2000-х років, потім відбулось деяке зниження температури.

Минулого року ми з колегою з Одеси дійшли, нарешті, до гори Піп Іван, яку ще називають Чорна гора – вона замикає знаменитий Чорногорський хребет. Нас цікавила Обсерваторія Білий слон – споруда 1938 року, яку обіцяють відновити із залученням коштів Євросоюзу. Так вийшло, що початок хребта ми проходили часто – були на г. Петрос і Говерлі, на сніголавинній станції Пожежевська, а ось дійти до закінчення хребта вдалося тільки зараз. Це найвищий карпатський хребет в Україні, що розділяє Закарпаття та Прикарпаття, з наявністю льодовикових озер – Несамовите, Бребенескул і ін. Тут же відзначаються максимальні опади і снігонакопичення взимку – цим і займаються метеорологи на Пожежевській. Так що невипадково Обсерваторія Білий слон була задумана саме в цьому місці – там, де вона зазнає найбільшого впливу вітрового потоку, який дме на хребет, тому відновлення метеорологічних спостережень тут є дуже доречним.

Як висловився один з туристів, Гора Піп Іван – “дуже атмосферне місце”, а обсерваторія Білий слон на ній створює додаткове сильне враження. Раніше на горі перебували монументи, яким поклонялися древні мешканці, а сама гора вважалася священною.

Назва “Білий слон” неофіційна – так обсерваторію прозвали поляки під час будівництва, оскільки в певному освітленні будівля дійсно нагадує велику білу тварину.

Астрономічна і метеорологічна станція на горі Піп Іван була побудована в 1938 році. Вона була обладнана серйозною технікою, в першу чергу, виготовленим за спецзамовленням у Великобританії астрографом під мідним куполом. І апарат, і купол оберталися за допомогою електродвигунів. На астрографі велися фотографічні спостереження зірок, комет, великих і малих планет. За два роки діяльності працівники обсерваторії отримали велику кількість матеріалів, на їх основі були підготовані наукові праці, однак архіви обсерваторії не збереглися – вони були знищені в пожежах під час Варшавського повстання 1944 р.

Після початку Другої Світової війни працівники обсерваторії евакуювали найцінніше обладнання, яке потрапило до Будапештської астрономічної обсерваторії, потім до Відня, звідки повернулися до Польщі після війни.  Після захоплення Західноукраїнських земель радянськими військами, тут була організована перша в Радянському Союзі Високогірна геофізична обсерваторія і метеостанція. Після фашистської окупації наприкінці 1941 року  угорські війська влаштували на вершині гори Піп Іван спостережний пункт.

По війні обсерваторію визнано зруйнованою, приміщення було покинуте, і місцеві мешканці розтягли з нього все, що мало якусь цінність, зокрема, мідні листи з куполу та даху обсерваторії. Незважаючи на те, що будівля була занедбана десятки років, її фундамент і стіни залишаються в задовільному стані.

З 2012 року за фінансової підтримки Польщі почалися роботи з відновлення обсерваторії.

У 2017 р. в обсерваторію на горі Піп Іван повинні були завезти метеорологічне обладнання – про це повідомляється на сайті Прикарпатського національного університету імені Стефаника, який разом з Варшавським університетом відновлює цей об’єкт. У перспективі науковий центр на обсерваторії буде також досліджувати флору і фауну Карпатського національного природного парку, екологію регіону і рекламувати гірський туризм.

Крім того, в рамках проекту підписано угоду про співпрацю з Державною службою надзвичайних ситуацій в Івано-Франківській області, яка цього року розпочинає цілодобове річне чергування з метою забезпечення рятувальних операцій на Чорногорському хребті. І дійсно, в підсобному приміщенні ми знайшли діючий пост КСС, а біля обсерваторії можна зупинитися з наметами.

Карпати дуже різні, якщо порівнювати сезони – зимові умови дуже відрізняються від комфортних літніх місяців. Якщо літній перехід по хребту – в радість, і не становить значної складності, то взимку – це вже похід на рівні 3-ї категорії складності, із застосуванням лиж і кішок при сходженнях. За деякими показниками, включаючи силу вітру, зима тут може бути суворішою, ніж на станції Академік Вернадський, де прояснення є досить частими. Карпатські ж хребти знаходяться на рівні розвитку хмарності, і тумани тут не рідкість. Крім того, вітер діє на сніг як наждачний папір, залишаючи заструги і ущільнюючи поверхню так, що в звичайному взутті пройти неможливо. Тому можна сказати, що якщо і є в Україні умови, близькі до полярних, то вони – у зимових Карпатах.

На станції Академік Вернадський

В районі української антарктичної станції Академік Вернадський є свої традиційні маршрути, наприклад, на найближчу точку Антарктичного півострова, або на о.Петерманн, де залишилася споруда сезонної аргентинської станції. Однак найцікавішими виявилися зимові переходи по морському льоду, які можливі не кожної зими, і тому дають унікальні результати.

Перехід через протоку Пенола був ніби місцевим Рубіконом – її перетин був показником суворості зими – стійкий лід утворюється після тривалого періоду похолодання із середньодобовою температурою нижче -10° С. По-друге, як писали англійці у своїх звітах, такий перехід розглядався як відволікання від щоденної рутинної роботи на станції, тобто як зміна обстановки, така собі коротка відпустка. Дійсно, з досвіду зимівель скажу, що одноманітний пейзаж протягом тривалого часу пригнічує, так що зміна обстановки додає тонусу організму. По-третє, ми проводили польові спостереження під час переходу по льоду, досліджуючи його товщину, а також проводячи спостереження на самому материку, і ці дані стали унікальними. Ми виявили місцеві стокові вітри, які дмуть на краю льодовика, але станції Вернадський не досягають. Такі над-льодовикові вітри типові для покривного зледеніння материкової частини Антарктиди і Гренландії, з тією лиш різницею, що наші вітри значно менш виражені, тому що Антарктичний півострів вузький, а ось швидкість вітру при стічних вітрах у східній частині Антарктиди може досягати 90 м/с.

Крім того, була відзначена різниця температури повітря на півострові і на станції Вернадський, а саме, більш прохолодна погода на першому плато півострова при стоках,  у порівнянні зі станцією, і більш висока температура при фенових вітрах.

Фенові вітри – теплі, і часто є передвісником виходу циклону, коли повітряна маса перетинає гірську систему півострова, і на станції Вернадський відзначається вітер східних румбів. Підвищення температури викликане різницею між охолодженням повітря при його підйомі по навітряній стороні (на 0.67 ° С / 100 м висоти) і прогріванням (на 1° С / 100 м) та одночасним висушуванням на підвітряній стороні. Тобто повітря, піднімаючись, охолоджується слабкіше, ніж прогрівається при опусканні в одному і тому ж шарі тропосфери. Такі явища характерні для будь-якої більш-менш високогірної системи, в тому числі для українських Карпат – фени відзначаються в населених пунктах Яремче, Ясіня, Воловець та інших.

Ми досліджували також морфологію сніжно-льодової поверхні льодовика, і виявилося, що відлиги на півострові проявляються в меншій мірі, і рідких опадів випадає менше, ніж на станції Вернадський. Товща снігу, накопиченого протягом сезону акумуляції, є відбитком минулої зими і може розповісти про те, які погодні умови переважали – чи супроводжувалися морози частими відлигами, коли випадав мокрий сніг (більш щільний), або взагалі дощ, чи переважав морозний період з випаданням сухого, менш щільного снігу, або домінували вітри з хуртовинним переносом.

До речі, фенові вітри призводять до зменшенням снігу, як через підвищення температури, так і через вплив вітру – при тривалих фенах сніг буквально “з’їдається” теплим повітрям і ущільнюється. Все це видно на вертикальному профілі щільності сніжно-льодової поверхні і є інтегральним показником типу минулої зими, точніше, сезону акумуляції. Все це відображено у гляціологічній частині програми досліджень метеорологів, яка була підготовлена ​​грандами вітчизняної польової науки – проф. Говорухою Л.С., і Грищенком В.Ф.

Леонід Сергійович Говоруха ще в 1970-х роках заснував  гляціологічний полігон на островах Північна земля, і ось тепер зробив те ж саме в Південній півкулі. Він же брав участь у вулканологічних експедиціях на острів-вулкан Десепшен, який ще парував у ті роки, і опублікував науково-популярну книгу Антарктичне намисто (Антарктическое ожерелье – мається на увазі острівні групи Субантарктики).

Володимир Федорович Грищенко залучив до Антарктиди настанови по гляціологічних і лавинних спостереженнях, які використовуються на сніголавинних станціях України – Плай та Пожежевська. Він же є хрещеним батьком цих станцій, тому що саме з його ініціативи вони з’явилися на метеорологічній карті України, погодні умови на яких взимку цілком можна порівняти з полярними. До речі, снігу на них випадає іноді більше, ніж на Вернадському – до 5 м. Метеорологи на цих станціях досліджують шурфи в шарі снігу, так само як і на станції Вернадський, з метою досліджень умов сходу снігових лавин.

Відмінність снігонакопичення в тому, що в Антарктиці сніг накопичується на льодовику, а в Карпатах – на зеленці, тобто трав’яній підкладці. Однак умови сходу лавин аналогічні – в залежності від крутизни схилу і властивостей накопиченого снігу. Розрізняють сухі і вологі лавини: сухі – це зазвичай сходження свіжого снігу, а вологі відбуваються через ущільнення верхнього шару снігу, через опади або сонячний прогрів (останні називають інсоляційними лавинами).

Завдання дослідників полягає в тому, щоб проаналізувати властивості снігу і погодні умови до сходу лавин, з метою вдосконалення методів їх прогнозу. При виході на льодовики Антарктичного півострова, відразу за першим плато при виході з Расмуссен-хат, є унікальне місце – спостережний пункт сходження лавин, з якого видно схили-передгір’я р Пірі різної крутизни. Найкраще в гарну сонячну погоду спостерігати за сходом інсоляційних лавин. Спочатку чути арт-підготовку – сходять невеликі маси снігу, а потім, після полудня, вже великі лавини. Потім для досліджень оцінюється час сходу лавин, приблизний обсяг снігу, що зійшов, а згодом, вже в лабораторії, аналізуються метеорологічні величини, перш за все температура повітря, тривалість сонячного сяйва, будуються графіки, і створюється чи уточнюється метод прогнозу. Цей спостережний пункт на півострові є унікальним, тому що не завжди і не скрізь вдається побачити сходження лавин. У Карпатах метеорологи працюють з пост-фактом – зійшла лавина, тут же спостерігач бачить безпосередньо як готуються сходи снігу. Але висновки, отримані в Антарктиці, годяться і для Карпат, і для інших гірських систем. У перших бюлетенях УАЦ були опубліковані результати таких спостережень, з перерахуванням основних лавинозборів, а В.Ф. Грищенко використовував результати для уточнення прогнозу лавин в Україні.

Є ще один несподіваний показник суворості місцевого антарктичного клімату. Олександр Янцелевіч, мій напарник-метеоролог у двох зимівлях, здивувався, що в околиці станції немає леєрів – значить, сильних стоків, як на континенті, немає. Раніше Саша провів зимівлі на станціях Молодіжна та Новолазаревська, де леєри виконують функцію направляючих при посиленні вітру. Однак, в розпал зими на Вернадському бувають сильні хуртовини, що зменшують видимість майже до нуля, і Саша прив’язав леєр на спуску до гідропоста.

Зліва направо: В.Рязанов, Л.Говоруха, О.Янцелевіч

Протягом літнього сезону теж було чимало відкриттів. Так, в аномально теплому сезоні 2000-2001 рр. був проведений унікальний океанографічний розріз від станції Академік Вернадський до острова Анверс. Цьому сприяла сама природа. Раннє очищення від льоду, несподівано висока температура повітря і поверхні океану спровокували ефект цвітіння води в прибережній зоні Антарктичного півострова, причому в таких умовах був обмежений розвиток криля – основного консумента у складі місцевого харчового ланцюжка. Цвітіння води відзначено аж до о-ва Анверс і далі в океані, наскільки далеко можливо було вийти на Зодіаку. Тобто, чистої води не знайшли, потрібно було зробити такий же розріз в південному напрямку, але вже не вистачило часу через зміну складу. Таке несподіване явище було виявлене тільки у двох сезонах після 2000 р. і ми пов’язали це з проявом глобального потепління.

Однак, наступні роки показали зворотну аномалію, з переважанням льодових масивів аж до січня, і негативною аномалією температури поверхні океану. Під час однієї з сезонних експедицій судно навіть у лютому не могло пробитися через щільні льоди! Однак, ми отримали можливий сценарій розвитку подальшого потепління, з яким пов’язані несприятливі умови для функціонування місцевих біогеоценозів. Додатково вивчалися поверхневі течії – зокрема, течії в акваторії Аргентинських о-вів, наприклад з Пенол через протоку Мік, в протоках French, Лемайер.

Дуже важливо в експедиції – якомога більше часу проводити у полі, як це робили наші гляціологи, і Сергій Гордієнко, який в 1-й УАЕ провів поза станцією майже половину всієї зимівлі і зібрав унікальний матеріал, результати якого включені і в даній статті. Наприклад, в розпал зими бачили одиноких пінгвінів у районі о. Ірізар і на Петерманн, виявили величезну колонію морських котиків і гніздування антарктичних пінгвінів на о-вах Крулс, а коли ми були на першому плато півострова, нас супроводжував футляронос. Крім того, бачили полярну акулу, полювання косаток на тюленів. Косатки з’являються дуже тихо, і зазвичай родинами. Мандрівники з однієї з яхт показувала зйомки, коли стадо з десятка косаток різного віку оточили яхту і супроводжували її якийсь час. Було моторошно, але, кажуть, косатки на людей не нападають

Ну і на завершення про те, чим відрізняється лід морський від прісного. Це перше, з чого починає інструктаж С.Гордієнко, при підготовці до виходу на лід – прісний ламається як скло, а морський, з включеннями солі, податливий і спочатку прогинається, даючи якийсь час на роздуми, на вихід з небезпечного місця. Сергій має великий досвід проходження по льодах Арктичного басейну, двічі досягав Північного полюса, і його досвід став у нагоді в експедиції, і перш за все в польових дослідженнях.

Владислав Тимофеев і Сергій Гордієнко

Хочу побажати зимівникам на станції, щоб лід під вами ніколи не провалювався, і ви зробили багато нових відкриттів, знайшли нових друзів.

Тимофеев В.Є.,

Український гідрометеорологічний інститут.

Related posts

Leave a Comment