Экспедиция «Новосибирск 2008». Погода в полосе полного солнечного затмения 1 августа 2008 года

Полное солнечное затмение – скоротечное явление, а в отдельно взятом районе земного шара это явление случается очень редко. Уникальность полного солнечного затмения сводится к возможности наблюдать внешние слои атмосферы дневного светила (хромосферу и корону) без применения специальных приборов.

Все эти обстоятельства накладывают высокие требования к оснащению наблюдателя и его подготовленности. Опыт показывает, что можно предвидеть и преодолеть практически любые возможные затруднения, стоящие на пути к достижению намеченной заветной цели – увидеть полное солнечное затмение. Однако остаётся один фактор, совершенно нам не подвластный – это погода!

Авторы настоящей статьи стали свидетелями полного затмения Солнца 29 марта 2006 года, и не менее 5 частных солнечных затмений. Теперь идёт подготовка к предстоящему полному солнечному затмению 1 августа 2008 года.

Основными районами предстоящего солнечного затмения, где соберётся подавляющая масса наблюдателей, будет часть полосы полной фазы затмения, включающая: на юге – Горный Алтай, а на севере – Новосибирскую область.

Эта часть полосы полной фазы привлекательна по многим причинам: доступность для всех видов транспорта, наличие инфраструктуры, удовлетворительная дорожная сеть, и, разумеется, по климатическим условиям.

Поскольку темой настоящей статьи является столь важный и критичный для всяких астрономических наблюдений предмет, как погода, то мы и будем далее рассматривать всевозможные аспекты подготовки и наблюдения солнечного затмения с этой точки зрения, относя их к выше указанным районам.

Главный вопрос, который мне и моим коллегам по Meteoweb.ru периодически задают на протяжении последних 10 месяцев – где лучшее место для наблюдения солнечного затмения? Ответить на этот вопрос нелегко, тем более сейчас, когда до затмения более 4 месяцев… Собственно, всё дальнейшее повествование и будет ответом на этот вопрос.

Общие условия в полосе

Условно полосу полной фазы солнечного затмения можно разделить на два района: равнинный и горный. К равнинному району отнесём Новосибирскую область и часть полосы полной фазы, пролегающей по территории Алтайского края. К горному району отнесём занимающий меньшую часть рассматриваемого нами участка полосы – Республику Алтай, предгорья Алтайского края.

В рассматриваемый нами период характер погоды в регионе, как правило, определяется азиатским минимумом – обширной областью пониженного атмосферного давления с центром над Тибетом. В такой ситуации облачность в послеполуденные часы будет развиваться достаточно интенсивно, её максимальное значение в равнинной части полосы будет наблюдаться в Новосибирской области, но по мере продвижения на юг по ходу полосы полной фазы её количество будет уменьшаться, и достигнет локального минимума в Горно-Алтайске.

Заметное увеличение облачности наблюдается над Алтаем – обширной горной системой, где сочетание ряда факторов, таких, как пониженный фон атмосферного давления, расположение горных хребтов перпендикулярно господствующим в регионе воздушным потокам, благоприятствует увеличению облачности над Алтаем. На наветренной части гор – т.е. западные и юго-западные районы Алтая, количество облачности будет наибольшим в этой части полосы солнечного затмения.

Кроме того, облачность в горной части рассматриваемого нами региона зависит от высоты места наблюдения над уровнем моря, ниже 1500 метров велико влияние планетарного слоя трения, выше этого уровня облачность в большей степени определяется атмосферными образованиями в средней и верхней тропосфере.

Осадки носят очаговый и кратковременный характер, в горной части полосы на наветренных склонах сильные.

Температура воздуха в равнинной части полосы солнечного затмения мало изменяется по мере продвижения на юг и колеблется от +25 в Новосибирской области до +28 градусов в Горно-Алтайске. В горной части полосы температура воздуха зависит от высоты места над уровнем моря: от +30…+35 градусов в горных долинах до +10 на высоте 3000 метров.

Местные особенности

В обозреваемом нами районе характер погоды определяется взаимодействием континентальных воздушных масс. Общая их особенность – низкая влажность воздуха. На севере и северо-западе господствует полярная воздушная масса, на юго-западе континентальная тропическая масса.

Низкая влажность воздуха, характерная для континентальных воздушных масс, несомненно, играет положительную роль, поскольку в таких условиях облачность носит нерегулярный характер, а её количество не достигает 6 баллов. Разумеется, если погода в регионе определяется циклоном, что способствует развитию мощной кучевой облачности, в этом случае облачность может покрывать до 80% небосклона, и лишь в редких случаях достигать 10 баллов.

В горной части полосы затмения (от 1500 м) пониженный фон атмосферного давления практически означает существенное увеличение облачности, в особенности на наветренных склонах гор. Высокий фон атмосферного давления в горной местности, как правило, даёт малооблачное состояние неба. Кроме того, ведущую роль играет влажность воздуха – при значениях менее 40% количество облаков едва может составить 30%.

Солнечное затмение и его влияние на погоду

Солнечное затмение с точки зрения метеорологии характеризуется достаточно быстрым падением потока солнечного тепла (прямой солнечной радиации), что ведёт к заметному понижению температуры воздуха в приземном слое атмосферы. В некоторых случаях температура воздуха за час может понизиться на 3–5 градусов. Такое падение можно сравнить только с интенсивным вторжением холодной воздушной массы.

По мере нарастания фазы затмения будет нарастать радиационное выхолаживание поверхности земли и всякого предмета на ней находящегося. Если измерять температуру поверхности трубы телескопа, то к концу полной фазы затмения перепад температуры может составить 16 градусов!

Вкратце перечислим основные эффекты, которые будут происходить в окружающем наблюдателя пространстве:

Как было сказано выше, температура воздуха по мере приближения к началу полной фазы постепенно понизится, достигнув минимального значения в момент окончания полной фазы затмения. Зависит, прежде всего, от степени покрытия небосвода облаками и скорости ветра.

Резкое увеличение скорости ветра и изменение его направления – шквал.
Определяется характером окружающей местности, в защищённых местах может совершенно отсутствовать.

Эволюция облачности может носить совершенно разный характер. Разрушение облаков к концу полной фазы затмения или же их постепенный рост. Определяется распределением температуры и влажности воздуха в приземном слое атмосферы.

На наш взгляд, самым важным из затменных эффектов следует считать перепад температуры воздуха и температуры поверхности астрономического и фотооборудования. Возможно, к началу солнечного затмения оптическая система расфокусируется.

Более подробно о влиянии солнечного затмения на погоду читайте в статье Метеорологические эффекты солнечного затмения 29 марта 2006 года.

Подведём итоги

Мы, как и вы, столкнёмся с проблемой метеорологического обеспечения в полосе солнечного затмения. Задача эта сложная и многогранная и здесь нельзя полностью доверяться одному источнику метеоинформации. Порой, прогноз погоды сильно отличен от картины, наблюдаемой нами в действительности, поэтому следить за состоянием атмосферы весьма важно и полезно.

За основу следует принимать, комплексный прогноз погоды, основанный на нескольких источниках. Здесь должно действовать простое правило: вероятно то, что совпадает во многих прогнозах, всё прочее мы отметаем.

Облачность, как показывает наш опыт, в равнинной части демонстрирует хорошую связь с влажностью воздуха и температурой. Связь с атмосферным давлением прослеживается, но менее очевидно.

Можно рекомендовать хорошее правило: чем ниже влажность и выше температура воздуха, тем меньше облачность. Критическое значение температуры воздуха, при которой вероятность облачной погоды приближается к 70%, – приблизительно +5 градусов и ниже. При влажности воздуха выше 70% облачность, как правило, покрывает до 80% небосвода.

Эти правила действуют и в горах, но здесь на высотах выше 1500–2000 метров атмосферное давление играет существенную роль наравне с влажностью и температурой воздуха.

При пониженном атмосферном давлении облачность практически всегда существует, порой совершенно закрывая небосвод, или погружает местность в очень плотный туман, получивший на ГАС ГАО неофициальное название «Милки Вей».

Для уровня 1500 метров критическое значение атмосферного давления – 647 мм рт. ст. (863 гПа). Для 2000 метров – 621 мм рт. ст. (805 гПа).

Так что по возможности в экспедиции необходимо иметь простейшее метеооборудование. Нет необходимости приобретать сложные электронные устройства. Достаточно обычного оконного градусника, прибор для определения влажности можно построить из двух спиртовых термометров.

Относительно общей картины облачности в день солнечного затмения. Вероятно, все мы окажемся примерно в одинаковой ситуации, и степень покрытия облаками небосвода во многом будет определяться двумя важнейшими факторами – видом барического образования, господствующего в регионе (циклон, антициклон) и его активностью.

Статья написана в середине мая 2008 года.