Анатомия ветровала: какие шквалы опасны для российских лесов?

Вопрос о том, почему одни шквалы приводят к массовым ветровалам, а другие, сопоставимые по силе, почти не наносят ущерба лесам, долгое время оставался дискуссионным. Статистика показывает, что около двух третей площади ветровалов в лесах России вызвано именно шквалами, однако зафиксировано множество событий со скоростью ветра 25 м/с и более, которые не привели к значимым последствиям для лесных массивов. 

В статье, опубликованной в журнале Atmosphere, ученые ИФА РАН (А.В. Чернокульский, А.В. Бугримов, Ю.И. Ярынич) совместно с коллегами из Перми (А.Н. Шихов) и Обнинска (С.Г. Давлетшин) представили детальный анализ характеристик шквалов, определяющих их воздействие на лес. Если в предыдущих работах акцент делался преимущественно на свойствах самих лесов, таких как породовый состав, возраст и условия произрастания, то в данном исследовании в фокусе оказались характеристики самих шквалов.

🔘Для реализации исследования авторы изучили данные метеостанций, расположенных в лесной зоне, разделив события на группы сопровождавшихся ветровалами и прошедших без них. Выборка была сформирована таким образом, чтобы минимизировать влияние различий в характеристиках самого леса, что позволило изолировать метеорологические факторы, обуславливающие возникновение случаев шквалов. Ученые проанализировали скорость ветра, количество осадков по данным наземных измерений и спутникового мониторинга GPM IMERG, сезонность и условия возникновения штормов по данным реанализа ERA5. 

🟡В результате была подтверждена гипотеза о том, что интенсивные осадки, сопровождающие шквал, являются критическим фактором, так как при равной скорости ветра вероятность ветровала существенно выше в условиях сильного дождя. При этом отсутствие повреждений даже при экстремальных осадках в ряде случаев объясняется локальным характером воздействия — микропорывами, связанными с малоподвижными кучево-дождевыми облаками.

🟣Исследование также выявило значимые сезонные различия: в весенний период доля шквалов, не вызывающих ветровалы, в два раза ниже, чем летом. 

Мы обнаружили, что шквалы, приводящие к разрушению лесов, развиваются в условиях высокой неустойчивости атмосферы, значительного влагосодержания и сильного вертикального сдвига ветра. Важную роль также играют сильные дожди.

🎙отмечает соавтор исследования, Андрей Шихов.

Различие по показателям неустойчивости и влагосодержания особенно важно в контексте климатических изменений, так как ожидаемый в будущем рост этих параметров может привести к существенному увеличению рисков возникновения масштабных ветровалов в лесах. 

🎙добавляет Александр Чернокульский. 

Данная работа вносит значительный вклад в понимание механизмов взаимодействия атмосферных процессов с биосферой и позволяет более точно оценивать климатические риски для лесного хозяйства России.

➡️ Читайте об исследовании на странице ТАСС Наука

➡️ Подробнее с результатами работы можно ознакомиться в статье в журнале Atmosphere