Под редакцией д-ра геогр. наук Ц. А. Ш ВЕР, канд. геогр. наук Е. В. АЛТЫКИСА, Л . С. ЕВТЕЕВОИ
Ленинград Гидрометеоиздат 1985
В книге представлены сведения о климатических условиях Новгорода — крупного промышленного, административного и культурного центра Северо-Запада РСФСР. По каждой метеорологической величине (ветру, температуре воздуха и почвы, влажности, осадкам, снежному покрову, атмосферным явлениям) даются не только средние и крайние значения с учетом наблюдении последних лет, но и вероятностные их характеристики. Впервые обобщены данные многолетних наблюдений за видимостью и дымкой в городе. Общая характеристика климатических сезонов включает сведения о самых теплых и самых холодных годах и их особенностях. Уделено внимание комплексным показателям климата, мезо- и микроклиматическим особенностям города.
В книге представлены сведения о климатических условиях Новгорода — крупного промышленного, административного и культурного центра Северо-Запада РСФСР. По каждой метеорологической величине (ветру, температуре воздуха и почвы, влажности, осадкам, снежному покрову, атмосферным явлениям) даются не только средние и крайние значения с учетом наблюдении последних лет, но и вероятностные их характеристики. Впервые обобщены данные многолетних наблюдений за видимостью и дымкой в городе. Общая характеристика климатических сезонов включает сведения о самых теплых и самых холодных годах и их особенностях. Уделено внимание комплексным показателям климата, мезо- и микроклиматическим особенностям города.
Предисловие.
Рост городов и развитие в них промышленности, средств связи и транспорта, увеличение объемов гражданского и промышленного строительства, расширение коммунального хозяйства обуслоливают повышение требований проектных и плановых организаций к материалам по микроклимату города. Особенно возрастают эти требования при разработке мероприятий по охране воздушного бассейна от загрязнения с целью создания наилучших условий для проживания человека в городе.
Имеющиеся в «Справочнике по климату СССР» многочисленные характеристики по климату Новгорода разобщены, что затрудняет их применение; кроме того, они нуждаются в уточнении данными наблюдений за последние 15—20 лет.
При описании климата Новгорода были использованы уточненные материалы «Справочника по климату СССР» и результаты микроклиматических наблюдений, проведенных в разных районах города. Особое внимание уделено вопросам прикладной климатологии и описанию опасных гидрометеорологических явлений.
Книга подготовлена, в отделе климата Ленинградского гидрометеорологического центра под руководством начальника отдела климата Л. С. Евтеевой. Описание климата (предисловие, главы 5—7) выполнено сотрудниками отдела климата В. Г. Бод- риной, Л. И. Вольфцун, Л. А. Малининой. Главы 1, 8 и заключение написаны канд. геогр. наук А. А. Барышевой (Новгородский государственный педагогический институт). Глава 2 написана А. М. Кондратьевой (Ленинградский ГМЦ), введение главы 3— канд. геогр. наук Е. В. Алтыкисом (Информационный центр погоды). В подготовке раздела 3.2 принимали участие сотрудники Новгородской авиационной метеорологической станции В. И. Аркадьева и В. М. Морозова. Глава 4 написана А. Д. Ложкомоевой. Таблицы и рисунки подготовлены И. Н. Козловой и Т. А. Пучковой.
Микроклиматические наблюдения по методике, разработанной Главной геофизической обсерваторией им. А. И. Воейкова, выполнили студенты естественно-географического факультета Новгородского государственного педагогического института под руководством канд. геогр. наук А. А. Барышевой и сотрудники Новгородского гидрометбюро под руководством Б. А. Заботина и Л. И. Региль.
Работа над книгой проводилась в соответствии с рекомендациями Главной геофизической обсерватории им. А. И. Воейкова
Научно-методическое рецензирование выполнено в отделе прикладной климатологии Главной геофизической обсерватории д-ром геогр. наук Ц. А. Швер, Н. Г. Горышиной, Л. Г. Васильевой и Г. И. Прилипко.
1. Введение
1.1. Физико-географические условия местоположения города и его окрестностей.
Новгород — центр Новгородской области, входящей в состав Северо-Западного экономического района РСФСР.
По характеру физико-географических условий область делится на две части: Приильменскую низменность (на западе) и Валдайскую возвышенность (на востоке). Новгород был заложен в низком, местами заболоченном Приильменье, что объясняется выгодным географическим положением места — на пересечении водных путей. Новгород был связан с тремя морями: с Балтийским и Черным по знаменитому пути «из варяг в греки» и с Каспием — по Волге. Тесная связь была у древнего города с западными и северо-восточными районами Руси.
Современный Новгород — крупный промышленный, административный, культурный центр и транспортный узел. На начало 1980 г. численность его населения составляла 200 тыс. человек. В старых границах город занимал площадь почти 5000 га, а до 2000 г. его площадь увеличится до 7900 га. Город делится на два административных района — Ленинский и Октябрьский.
Древний и молодой Новгород расположен на обоих берегах Волхова у его истока, вокруг которого идет формирование города. Его протяженность с юга на север составляет 12 км (от Скита на оз. Ильмень до пос. Деревяницы). Западная граница города проходит по речкам Веряже и Питьбе, восточная — по Малому Волховцу. Его протяженность с запада на восток в два раза меньше, чем с севера на юг.
Историческим центром города является кремль «Детинец». В настоящее время это заповедник с Софийским собором и другими архитектурными памятниками. Левобережная часть города носит название Софийской стороны, а правобережная с Ярославовым дворищем — Торговой, она ограничена с юго-востока Завальным рвом.
Старая часть города, в пределах земляного вала, имеет разную планировку: радиально-полукольцевую на Софийской стороне и прямоугольную на Торговой.
За пределами вала расположены постройки более позднего времени, по площади превосходящие старый город. Особенно быстро растет Новгород в западном и северном направлениях. Новостройки застраиваются девяти- и двенадцатиэтажными домами. Этим районам присущи широкие улицы с бульварами и аллеями.
По физико-географическим условиям территория города и окрестностей относится к приозерному ландшафту. На формирование местного климата оказывает влияние близость оз. Ильмень.
Приозерный ландшафт занимает низкие, плоские земли, прилегающие к озеру. Это пойма и озерно-ледниковая аккумулятивная равнина (абсолютные высоты от 18 до 25 м) с отдельными холмистыми возвышениями, достигающими 30—35 м.
Послеледниковые отложения мощностью до 7— 8 м представлены аллювиальными суглинками вдоль Волхова и других рек, озерно-аллювиальными суглинками у озер Ильмень и Мячиио, реже песками и супесями, а также торфяниками вдоль р. Малого Волховца (юго-западная часть города).
Кроме указанных отложений в городе распространены насыпные грунты мощностью до 8— 10 м. Культурный слой достигает 10 м и более.
Наиболее низким и плоским рельефом характеризуются поймы и участки, сложенные ленточными глинами. К западу и юго- западу от города ленточные глины сменяются озерно-ледниковыми песками. В северо-западном поозерье рельеф более пересечен. Вдоль р. Веряжи гряды высотой до 5— 6 м сменяются понижениями. Здесь дельта вреза древнего Волхова.
Восточные окрестности города, в междуречье Меты и Волхова, имеют слабоволнистый рельеф с песчаными и озерно-ледниковыми равнинами нижнемстинского ландшафта.
В целом для территории города и его окрестностей характерен слаборасчлененный рельеф. Реки имеют неглубокий врез, Волхов (одна из крупнейших рек на Северо-Западе СССР) в районе Новгорода имеет долину шириной более 4 км с глубиной вреза 5— 6 м.
Самый крупный рукав Волхова — Малый Волховец — распадается на два рукава — Левошшо и Правошню. В черте города протекает р. Донец (правый приток), а слева в Волхов впадает р. Питьба.
Избыточное увлажнение в Приильменье обусловливает обилие рек, озер и болот, они оказывают на климат заметное влияние.
Главным гидрологическим объектом, влияющим на микроклиматический режим города, является р. Волхов/ Площадь водосбора с бассейном Ильменя равняется 80 230 км2, длина реки от оз. Ильмень до Ладожского озера 224 км, ширина русла в городе 220—240 м. Скорость течения при любых уровнях менее 1 м/с. Из-за малого уклона и а реке иногда наблюдается обратное течение. Такое явление возможно осенью при зажорах, как это было, например, с 16 по 18 октября 1964 г. н 9, 10, 15 ноября 1974 г., и весной (при бурном таянии снега и дождях), когда огромное количество воды, поставляемое притоками в Волхов, не успевает переваливаться через Пчевжские пороги и избыток ее устремляется назад в Ильмень. Уровень озера к этому времени еще по- зимнему низок.
Волхов принадлежит к восточно-европейскому типу рек, при котором основное питание составляют атмосферные осадки, а на грунтовые воды приходится только 10 — 20 %.
Водный режим Волхова определяют озера Ильмень и Ладожское, а также Волховская ГЭС. Годовой сток р. Волхов в Ладожское озеро составляет 17 км3. Средний расход воды в истоке реки 460 м3/с, а максимальный и минимальный, возможные один раз в 100 лет, 2920 и 25 м3/с соответственно.
Годовой ход колебаний уровня воды р. Волхов у Новгорода изображен на рис. 1. За нуль графика принята высота 15 м над ур. м. Средний весенний подъем воды около 3 м. Катастрофически высокий уровень наблюдался 11 мая 1922 г. (800 см над нулем графика) и 12 мая 1966 г. (766 см). В Новгороде были затоплены улицы, расположенные ниже отметки 23 м и подтоплены улицы на высоте 23—24 м. Продолжительное наводнение зафиксировано в 1966 г., оно наблюдалось с 22 апреля по 15 июля. Большие наводнения на р. Волхов отмечены в 1899, 1903, 1924, 1926 гг.
Уровни воды во время половодья выше 600 см над нулем графика опасны нежелательными последствиями для города. Низко расположенная набережная, судоремонтные мастерские подтапливаются при уровне 628 см. Вероятность уровня половодья в 628 см составляет 25% , 690 см — 10%, 800 см — 1 %, т. е. в среднем такие и более высокие уровни могут наблюдаться один раз в 4, ГО и 100 лет соответственно. В среднем один раз в два года уровень половодья может достигать 580 см.
Средний из высших уровней составляет 568 см, средний из низших— 194 см. Самый низкий уровень воды в р. Волхове наблюдался 6 — 8 октября 1882 г. (60 см), а после постройки ГЭС минимальный уровень 71 см наблюдался 19—21 января 1940 г.
Половодье длится обычно с апреля по июль. Спад воды (летняя межень) продолжается по сентябрь, после чего наблюдается небольшой осенний подъем до января, затем — зимняя межень, а затем после нее вновь наступает весенний подъем.
Средняя дата вскрытия реки 4 апреля, ранняя — 26 февраля, поздняя — 27 апреля. Ледоход длится обычно 10—20 дней. Первым идет речной лед, а в третьей декаде апреля — ильменский. Подо льдом Волхов находится в среднем 130 дней. Осенние ледовые образования появляются в среднем 11 ноября (самая ранняя дата 18 октября, самая поздняя — 14 декабря). Средняя дата начала ледостава 25 ноября (самая ранняя — 29 октября, самая поздняя — 18 января)
Зимой под влиянием теплых придонных вод оз. Ильмень и в некоторой степени стока промышленных вод на реке (в черте го рода) почти постоянно наблюдается полынья — промоина. В теплые зимы р. Волхов не замерзает совсем.
Почвенно-растительный покров окрестностей отражает особенности приозерного ландшафта, входящего в зону смешанных лесов. Через Новгород большинство исследователей проводят границу между южной тайгой и смешанными (подтаежными) лесами, хотя четкого обособления зон в окрестностях города не наблюдается, переход к тайге (севернее города) носит постепенный характер.
Леса в окрестностях Новгорода уступили место пашням, лугам, кустарникам, селитебным территориям. Ближайшие массивы леса расположены на западе и северо-западе в 1—3 км от жилых кварталов и на востоко-юго-востоке в 6 —7 км. К северу и югу от города лесов нет. «Безлесный коридор» протягивается вдоль Волхова и имеет ширину 12— 15 км.
Коренные леса (еловые, смешанные, дубовые) вокруг города почти полностью вырублены. Преобладают вторичные мелколиственные леса (березовые и березо-оснновые). Среди них встречаются небольшие острова хвойных лесов — сосняков и ельников. В данной местности преобладают дерново-подзолистые почвы разной степени оподзоливания, преимущественно тяжелого механического состава
«Легкие» Новгорода — это 30-километровая лесная зона, которая окружает его с запада, севера, востока; на каждого жителя приходится более 1 га «зеленого цеха».
Южные окрестности города вдоль оз. Ильмень безлесны. Вдоль пойм рек местами встречаются заросли ивняка и ольхи, на заболоченных участках водоразделов в основном преобладают низинные болота, своеобразный пример — болото Сереборское, которое расположено северо-западнее пос. Юрьева.
Площадь с зелеными насаждениями — парками, скверами, бульварами — в Новгороде на 1980 г. составляла 590 га, т. е. 29 м2 на одного жителя. На улицах и в парках преобладают посадки липы, тополя, березы, клена, дуба, ивы, реже встречаются вяз, ясень, рябина, каштан, яблоня, вишня.
Кремлевский парк (расположен в центре города) с прилегающими к нему скверами занимает 48 га. Этот парк обновлен молодыми, послевоенными посадками. Старых деревьев сохранилось немногим более десятка.
Молодые парки занимают значительную площадь: парк им. XXII партсъезда — 50 га; парк, заложенный в честь 1100-летия Новгорода,— 36 га; парк им. 30-летия Октября — 17 га; Веряжский — 13 га. Центральный парк культуры и отдыха у оз. Мячино раскинется на 193 га.
Кроме парков Новгород располагает пригородными зонами отдыха: побережье оз. Ильмень (южнее пос. Юрьева), Савинский лес с дубравой (на востоке от города), сосновые и дубовые леса по р. Мете, живописные места по Волхову (на севере от города), лесопарк северо-западнее пос. Григорова, смешанные леса у д. Ермолино (на западе) и др.
Новгородская область относится к умеренно-континентальному климату, по классификации Б. П. Алисова [2] она входит в атлантико-континентальную лесную область. У Новгорода проходит граница между двумя ее подобластями — северо-западной и юго- западной. Автор [7] относит город к приозерному климату южно- приильменского климатического района.
Местный приозерный климат формируется под воздействием обширной площади оз. Ильмень. Большой объем воды в озере оказывает существенное влияние на метеорологические величины.
Длина озера (при среднем уровне воды) превышает 40 км, а ширина более 30 км. Его площадь меняется от 660 км2 в малую воду до 2000 км2 в большую, при этом заливается от 28000 до 100000 га поймы озера.
При средней глубине около 3—4 м и больших размерах озеро представляет естественную модель водохранилища, на которую распространяются закономерности, выявленные при изучении крупных водохранилищ. Влияние этих закономерностей на местный климат более заметно в полосе шириной от 5 до 10 км и затухает на расстоянии около 20—25 км [10]. Наибольший эффект влияния оз. Ильмень проявляется в приильменском ландшафте.
Различие в тепловом режиме воды и земной поверхности в тёплый период вызывает возникновение местных ветров — бризов и увеличение скорости преобладающих западных и северных ветров. За счет наложения бризов повторяемость западных ветров немного уменьшается. Число штилей на прибрежных станциях уменьшается в 2—3 раза. На станциях Новгород, Коростынь, Войцы повторяемость штилей составляет 3—5 % от общего числа наблюдений за год, а на других станциях 9— 12 %. В суточном ходе скорость ветра имеет два максимума и два минимума. Максимальная скорость ветра наблюдается при дневном (в 13 ч) и ночном бризах. Минимальная скорость ветра — утром и вечером, когда температура над озером и сушей выравнивается. С бризами связано уменьшение облачности и увеличение числа часов солнечного сияния над озером и в прибрежной полосе. Число часов солнечного сияния здесь самое большое в области — около 1800. Частые туманы образуются в осенне-зимний период, пока озеро не покроется льдом.
Влияние озера на температурный режим дифференцировано: охлаждающее воздействие оно оказывает с апреля по май, а с июня по октябрь включительно, когда средняя месячная температура воды в озере выше температуры воздуха на 1—2 °С, отдает накопленное тепло. С третьей декады ноября по вторую декаду апреля (130— 140 дней в году) оз. Ильмень заковано льдом и его влияние на микроклимат минимально.
Средняя техмпература воздуха в январе в приозерном климате —8,5 °С, в июне 17,5— 18 °С, средняя годовая температура воздуха (за счет холодных месяцев) немного ниже, чем на юге области, но сильные морозы здесь бывают реже. Абсолютный минимум температуры воздуха —4 0 ... —45 °С — самый низкий в области, безморозный период наибольший (130— 160 дней), а годовое количество осадков наименьшее (500—550 мм).
Анализ данных метеостанций Новгород, Шимск, Коростынь, Старая Русса, Войцы показывает, что влияние озера сказывается в большей степени на восточном и юго-восточном побережьях, наветренных по отношению к преобладающим в теплый период ветрам с западной и северной составляющей [4]. Эти побережья надолго заливаются водами весной, избыточно увлажнены и поэтому слабо освоены.
1.2. Краткая характеристика материалов метеорологических наблюдений.
Первые эпизодические сведения о погоде на Новгородской Земле зафиксированы в погодных записях Новгородской и других летописей. В русских летописях с X в. отмечались особенно памятные, исключительные явления природы — сильные засухи и морозы, дождливые летние периоды, грозы, град, катастрофические половодья и паводки.
Инструментальные метеорологические наблюдения в Новгороде были начаты в октябре 1851 г., и с этого времени данные наблюдений включались в метеорологические издания. Они проводились в центральной части города на правом берегу Волхова, но местоположение площадки неоднократно менялось, с чем и связаны перерывы в наблюдениях (с 1862 по 1878, с 1888 по 1892 и с 1896 по 1898 г.). Более полные и надежные данные наблюдений имеются начиная с 1881 г.
С декабря 1898 г. по июнь 1950 г. метеорологическая станция располагалась примерно в 5 км к северо-западу от города в д. Григорово (теперь здесь проходит граница города) и называлась ст. Новгород-Грнгорово. Перерывы в работе этой станции были во время гражданской войны (1918— 1920 гг.) и Великой Отечественной войны (сентябрь 1941 г. — январь 1944 г.).
С июня 1950 г. метеорологические наблюдения продолжены на вновь организованной метеорологической станции на юго-западной окраине города, западнее шоссе Новгород—Юрьево. Метеорологическая площадка этой станции переносилась трижды: в I960 г. на 1,2 км к югу, в 1967 г. на 100 м к западо-северо-западу от своего прежнего местоположения и в 1976 г. на 0,6 км к юго- юго-западу, но всякий раз в сходные физико-географические условия. Таким образом однородность в рядах метеорологических величин не нарушалась.
Материал наблюдений этих станций за период 1881— 1965 гг. был обобщен в Северо-Западном территориальном управлении по гидрометеорологии и контролю природной среды под руководством Главной геофизической обсерватории им. А. И. Воейкова. Он включен в пять частей «Справочника по климату СССР» (Карельская АССР, Ленинградская, Новгородская и Псковская области, вып. 3, 1965— 1968). В Справочнике данные по климату представлены по отдельным метеорологическим величинам в виде таблиц с пояснительным текстом к каждой таблице и кратким описанием основных закономерностей в ходе метеорологических величин.
Материалы этого Справочника и были положены в основу расчетов климатических характеристик по Новгороду для настоящего издания с учетом наблюдений до 1979— 1980 гг. включительно. По ряду метеорологических величин, однако, средние значения (климатические нормы) и вероятностные характеристики взяты из Справочника без изменений, так как они были вычислены за длительный период наблюдений или приведены к нему, и тем самым обеспечили наибольшую их устойчивость и близость к современным климатическим условиям.
Данные наблюдений в Новгороде (до 1965 г. включительно) помещены в разных изданиях «Климатологического справочника СССР (Метеорологические данные за отдельные годы)». В них приведены погодичные данные по температуре воздуха и почвы, скорости ветра, влажности воздуха и осадкам, атмосферным явлениям.
В 1972 г.. Северо-Западным территориальным управлением по гидрометеорологии и контролю природной среды был издан «Агроклиматический справочник» по Новгородской области для оценки агроклиматических ресурсов.
Большое внимание исследованиям по климату Новгорода и его окрестностей уделяется на естественно-географическом факультете Новгородского государственного педагогического института. Работы А. А. Барышевой [4—7] посвящены изучению влияния оз. Ильмень на климат прилегающих к нему территорий, колебаний температуры воздуха, изменчивости атмосферных осадков. В этих работах дается характеристика и оценка местного климата. Характеристике климата Новгородской области и климатическому картированию посвящена работа А. И. Овчинниковой [21].
Для изучения микроклиматических особенностей в разных районах города с 1977 по 1979 г. проводились эпизодические метеорологические наблюдения по специальной программе Новгородским государственным педагогическим институтом совместно с Новгородским гидрометбюро. Результаты этих наблюдений приводятся в данной работе, и на их основе дана характеристика климата внутри города с учетом типа застройки и рельефа, что особенно важно для градостроительства.
Помимо наземных метеорологических наблюдений подразделения Северо-Западного территориального управления по гидрометеорологии и контролю природной среды в Новгороде регулярно проводят и другие гидрометеорологические наблюдения.
С 1877 г. ведутся гидрологические наблюдения. В настоящее время гидрологический пост работает на левом берегу Волхова у новгородской пристани.
До мая 1980 г. в д. Григорово, а в настоящее время на агрометеостанции в с. Борки и на метеорологическому посту Новгород, болотная проводятся агрометеорологические наблюдения.
С декабря 1977 г. начаты систематические наблюдения за загрязнением воздуха в Новгороде на стационарных пунктах. Мероприятия по контролю загрязнения воздушного бассейна в городе осуществляются Новгородским гидрометбюро.
Регулярные гидрометеорологические наблюдения проводятся также на ближайших от Новгорода станциях и постах: Новгород, болотная — в 12 км (с 1896 по 1912 г. — станция III разряда, с 1916 г. — станция II разряда, с 1972 г. — метеорологический пост I разряда); Хутынь — в 10 км, наблюдения на которой ведутся с октября 1921 г. по октябрь 1933 г.; Борки — в 23 км от города, открыта в 1979 г. Данные этих наблюдений используются при изучении климата и гидрометеорологического режима.
Календарь сезонных явлений в природе с 1918 по 1956 г. вел Б. К. Мантейфель.
Использование данных всех видов гидрометеорологических наблюдений позволяет более полно изучать климатические особенности Новгорода и его окрестностей и обеспечивать заинтересованные организации всеми видами гидрометеорологической информации.
2 Радиационный и световой режим.
3 Особенности атмосферной циркуляции.
4 Термический режим.
5 Режим увлажнения
6 Режим облачности и атмосферные явления.