погода Санкт-Петербург из Норвегии

Норвежский сайт Спб и Ленинградская область Yr.no

 

Климат Ленинграда



Под редакцией

канд. геогр. наук Ц. А. ШВЕР,

канд. геогр. наук Е. В. АЛТЫКИСА

и Л. С. ЕВТЕЕВОИ

Ленинград Гидрометеоиздат 1982



В книге даются сведения о климатических условиях Ленинграда применительно к запросам народнохозяйственных организаций. По каждой величине(ветру, температуре воздуха и почвы, влажности, осадкам, смежному покрову, атмосферным явлениям) приводятся климатические характеристики не только в виде средних и крайних значений с учетом наблюдений последних лет, но и в виде вероятностных значений, а также распределение их в различные сезоны года. Впервые обобщены данные многолетних наблюдений за видимостью и дымками. Отдельные параметры по ветру и гололедно-изморозевым отложениям даны у поверхности земли и на некоторых высотах.

Особое внимание уделено комплексным показателям и описанию опасных гидрометеорологических явлений (гроза, туман, гололедно-изморозевые отложения, метели, наводнения), их суммарной и непрерывной продолжительности.

-Отдельные главы книги посвящены особенностям формирования городского климата, распределению метеорологических величин по территории города и особенностям загрязнения воздушного и водного бассейнов Ленинграда.

 

Книга рассчитана на специалистов метеорологов, климатологов, географов,строителей, работников транспорта, медицины, градостроителей, а также на широкий круг читателей.

 

Предисловие

Рост городов, повышение их роли в развитии общества выдвигает новые проблемы. Городское хозяйство, промышленность в возрастающей степени испытывают воздействие погодных условий и в свою очередь оказывают влияние на городской климат. Расширились требования проектных, плановых научно-исследовательских, народнохозяйственных учреждений к материалам по микроклимату города. Такие данные необходимы также для разработки мероприятий по борьбе с загрязнением воздушного бассейна и мелиорации климата города. В этой связи назрела необходимость в создании справочного пособия по климату Ленинграда.

В последние десятилетия были опубликованы монографии Т. В. Покровской «Климат Ленинграда» (1957 г.) и Т. В. Покровской, А. Т. Бычковой «Климат Ленинграда и его окрестностей» (1967 г.). В настоящем издании использован опыт упомянутых монографий и учтены запросы народнохозяйственных организаций города к гидрометеорологической информации. В книгу вошли материалы дополненного данными последних лет «Справочника по климату СССР» и специально выполненных разработок, данные микроклиматических съемок, а также результаты наблюдений над термическим режимом и высотой свежевыпавшего снега в разных районах города, организованных Информационным центром погоды СЗУГКС при участии заинтересованных народнохозяйственных организаций. При составлении описания особое внимание уделялось опасным гидрометеорологическим явлениям и вопросам прикладной климатологии.

В книгу включены вероятностные характеристики различных климатических показателей, что расширяет возможности использования ее в народнохозяйственных, проектных, транспортных и коммунальных организациях Ленинграда, нуждающихся в климатических данных. Она может оказаться полезной широкому кругу читателей, интересующихся климатом Ленинграда.

Книга подготовлена в Северо-Западном территориальном управлении по гидрометеорологии и контролю природной среды под руководством начальника отдела климата Ленинградской гидрометеорологической обсерватории JI. С. Евтеевой и старшего инженера Информационного центра погоды Е. В. Алтыкиса. Описание климата выполнено сотрудниками управления по гидрометеорологии и контролю природной среды Е. В. Алтыкисом, И. М. Белявской, В. Г. Бодриной, Л. С. Евтеевой,Е. А. Зайцевой, А. М. Кондратьевой, А. Д. Ложкомоевой,Л. А. Малининой. Раздел 1.3 написан А. Д. Даниловой,3. М. Ивановой, М. Э. Истоминой, Л. Г. Комиссаровым,Н. Г. Куприяновой, глава 9 — В. Н. Васильевым, В. И. Кузнецовым, И. М. Марковец, М. Н. Петровой, Н. В. Степановой. В подготовке раздела 3.2 участвовала Л. М. Крамер, раздела 6.3 — Л. И. Вольфцун. Кроме того, в подготовке разделов 3.2 и 8.1 участвовали сотрудники Главной геофизической обсерватории им. А. И. Воейкова Л. Р. Орленко и Н. В. Воронова. Раздел 10.1 иаписан Д. Г. Манделем (ГГО) и Ф. М. Каменским (ЛенНИИПроект).

Работы по контролю исходных материалов, обработке данных, а также по оформлению табличных и графических материалов выполнены в Северо-Западном территориальном управлении по гидрометеорологии и контролю природной среды Н. И. Васильевой, В. Н. Виноградовой, И. Н. Козловой,Л. И. Матыско, Т. А. Пастуховой.

В микроклиматических наблюдениях, проведенных в 1975—1978 гг., принимали участие сотрудники Информационного центра погоды, Ленинградской гидрометеорологической обсерватории, Главной геофизической обсерватории им. А. И. Воейкова и метеорологических станций, расположенных в Ленинграде и его окрестностях.

Научно-методическое рецензирование выполнено в отделе прикладной климатологии Главной геофизической обсерватории им. А. И. Воейкова ст. научными сотрудниками Ц. А. Швер и Н. Г. Горышиной и мл. научными сотрудниками Г. И. Прилипко и Л. Г. Васильевой. В рецензировании главы 9 также принимала участие ст. научный сотрудник Э. Ю. Безуглая.

Введение

Деятельность человеческого общества проходит в конкретной окружающей среде и должна рассматриваться в непосредственной связи с ней. Важнейшей частью природной среды являются погода и климат. Климатом данного географического района принято считать характерный для него многолетний режим погоды, обусловленный солнечной радиацией, характером подстилающей поверхности и связанной с ними циркуляцией атмосферы.

Человек не только находится под воздействием климатических условий, но и сам влияет на них. Изменение ландшафта,происходящее в результате развития сельского хозяйства, мелиорации земель, разработки полезных ископаемых, урбанизации и других мероприятий, ведет к.изменению климата. Города вносят существенные изменения в природные условия. Массивы жилых, общественных и промышленных строений,чередование бетонированных и асфальтированных улиц и площадей с водными бассейнами и зелеными массивами создают своеобразный искусственный городской ландшафт.Выбросы промышленных предприятий и городского транспорта изменяют состав городского воздуха; выделение значительного количества тепла городскими предприятиями и энергетическими установками воздействует на термический режим атмосферы над городом. Все это влияет на метеорологические условия и способствует формированию специфического городского мезо- и микроклимата.

Изучение климата городов имеет большое практическое значение и представляет сложную научную задачу. Без учета климатических особенностей невозможно перспективное планирование и ведение городского хозяйства.

Правильный учет метеорологических условий при строительстве позволяет снижать уровень загрязнения в городах, более рационально использовать естественное освещение, осуществлять экономию топлива и энергии на отопление, кондиционирование и вентиляцию помещений и т. п.

1.1. Краткая история метеорологических наблюдений

Для изучения климатических особенностей в любой точке земного шара необходимо иметь надежные длительные ряды метеорологических наблюдений. Особенно это относится к городам» где постепенно меняются условия подстилающей поверхности.v Желательно также для сравнения в окрестностях города иметь столь нее длительные и надежные наблюдения. Метеорологические наблюдения в Петербурге были начаты уже в первые годы после его основания. Сподвижник Петра I вице-адмирал К. Крюйс в своих записях, относящихся к этому времени, отмечал силу и направление ветра и одновременное изменение уровня р. Невы. В 1722 г. по указу Петра I в Петербурге были начаты первые систематические метеорологические наблюдения в России. Было отдано распоряжение Крюйсу: «Его Величество приказал Вашему превосходительству отписать,чтобы Вы приказали иметь справедливую записку журналу погоде и ветрам...»

В 1724 г. в Петербурге была учреждена Академия наук. При ее организации Петр I предложил академикам «производить повсюду метеорологические наблюдения, а в наиболее важных местах поручать их продолжение надежным лицам».

С 1 декабря 1725 г. Академия наук начала в Петербурге регулярные метеорологические наблюдения, которые приобрели новое качество — они стали инструментальными. Академики делали отсчеты по барометру и термометру, отмечали направление и скорость ветра, облачность и различные атмосферные явления, а также наводнения, сроки вскрытия и замерзания Невы.

К 1727 г. в Петербурге по инициативе Академии наук была создана городская сеть метеорологических станций, материалы наблюдений которой, к сожалению, не сохранились.

С 1729 г. метеорологические наблюдения в Петербурге проводил физик академик Г. Крафт. Ему принадлежит попытка обобщить полученные данные. Известна работа Крафта «Краткое описание наидостойнейших примечания погод и разных воздушных перемен, бывших здесь в Санкт-Петербурге с начала 1726 до конца 1736 году».

Ученые Академии наук создали большое количество различных метеорологических приборов: Г. Крафт — термометры,Г. Б. Бюльфингер — барометр и термометр, Ж- Н. Делиль —«машину» для измерения осадков. Первый этап метеорологических наблюдений в России совпал с деятельностью великого русского ученого М. В. Ломоносова, в исследованиях которого метеорологии принадлежит видное место. Он сам производил метеорологические наблюдения и наблюдения за атмосферным электричеством, изобретал и строил метеорологические приборы, например «анемометр, указывающий наибольшую скорость ветра», «морской барометр» и другие. Ломоносову принадлежат новые мысли в области климатологии. Наблюдая за погодой, он заметил, что в Петербурге морские ветры «... свирепость зимнего холода укрощают, принося дождливую погоду...», высказал развитую впоследствии глубокую мысль о влиянии морей на -климат, говоря, что зимой «... открытые моря и ото льду свободные в лежащий на себе зимой воздух более теплоты сообщают, нежели матерая земля, мерзлым запертая черепом и засыпанная глубокими снегами, сквозь которые дыханию подземной теплоты путь затворен».

Метеорологическими наблюдениями в последней трети XVIII в. в Петербурге занимались И. Эйлер (сын Л. Эйлера), В. Крафт (сын Г. Крафта) и другие академики. -В частности, И. Эйлер опубликовал метеорологические сводки за 1769—1792 гг., которые являются и в настоящее время одними из важнейших источников для изучения изменений и колебаний климата в Петербурге — Петрограде — Ленинграде.

С 1835 до конца 1862 г. метеорологические наблюдения проводились в Метеорологической и магнитной обсерватории при Горном институте, которая была расположена на обширном,частично поросшем деревьями лугу. В 1863 г. метеоплощадка была перенесена к зданию Главной физической обсерватории,находившейся недалеко от Горного института (на 23-й линии Васильевского острова). Здесь метеостанция просуществовала до 1933 г.

В 30-х годах XX в. по соседству с метеостанцией стали вырастать здания промышленных предприятий, площадь открытых пространств вокруг нее значительно уменьшилась и дальнейшие наблюдения на данной станции проводить уже было нецелесообразно. Поэтому было принято решение о переносе метеостанции в менее застроенный район, но обязательно поблизости от Невы и Финского залива и по соседству с основным массивом города. Такой участок был найден на Аптекарском острове Петроградской стороны (на Песочной набережной у реки Малая Невка). Таким образом, метеостанция, проработавшая более 200 лет на Васильевском острове, с июля 1933 г. начала проводить наблюдения на новом месте (ул. Даля, д. 3).

В 1970 г. в связи со строительством Дворца молодежи метеоплощадка с прежнего места была отнесена на расстояние 250 м (ул. профессора Попова, д. 78), где находится и по настоящее время. В 1930 г. метеостанция перешла непосредственно в ведение Северо-Западного управления Гидрометеорологической службы (ныне Северо-Западное территориальное управление по гидрометеорологии и контролю природной среды). С 1971 г. метеостанция входит в состав Информационного центра погоды, созданного с целью централизованного гидрометеорологического обслуживания народнохозяйственных организаций и населения Ленинграда (рис. 1).

Метеорологические наблюдения проводились также в других районах Петербурга—Ленинграда. Так, в 1883 г. была открыта метеостанция при Лесотехнической академии в северной части города, наблюдения на которой продолжались до 1964 г.С 1941 г. ведутся наблюдения на метеорологическом посту Фарфоровский, который расположен в юго-восточной части Ленинграда у железнодорожной платформы Фарфоровская. С 1924 г. работает метеостанция в морском торговом порту, а с 1934 г.—в аэропорту Ленинграда. В 1975 г. начала регулярные наблюдения метеостанция при Ленинградском гидрометеорологическом институте, расположенная в восточной части города.

Рис. 1. Информационный центр погоды

В пригородах Ленинграда также имеется обширная сеть станций и постов, ведущих регулярные гидрометеорологические наблюдения.

Обобщение данных наблюдений за большой ряд лет позволяет сделать выводы об особенностях климата Ленинграда, о климатических различиях между городом и окрестностями и об изменении этих различий, связанных с ростом города,с увеличением количества выделяемой предприятиями энергии II т. д. Техническая база метеорологических наблюдений непрерывно развивалась. От визуальных наблюдений в первые годы существования Петербурга и испытания простейших приборов в первой половине XVIII в. сделан огромный шаг к измерению большого комплекса метеорологических величин с помощью современной техники. Информационный центр погоды Ленинграда включен в международную сеть климатических станций и выполняет весь объем наблюдений по международной программе, а также ряд дополнительных работ. В настоящее время в Информационном центре погоды измеряются температура и влажность воздуха, температура почвы на поверхности и на различных глубинах, количество и интенсивность осадков, различные характеристики солнечной радиации и баланса лучистой энергии. С помощью дистанционных приборов определяются характеристики ветра, видимость, высота облаков и ряд других величии. Ведется непрерывное наблюдение за состоянием атмосферы и различными метеорологическими явлениями. Специальный метеорологический локатор позволяет наблюдать за облаками, осадками, грозами в Ленинграде и его окрестностях. В последние годы на башне Ленинградского телецентра с помощью дистанционных устройств производятся регулярные наблюдения за температурой и ветром на различных уровнях.Оборудован специальный гидрологический павильон для наблюдений над уровнем и температурой воды в Малой Невке. Для получения сведений о распределении температуры, давления, влажности воздуха и ветра на высотах до 40 км на станции Воейково (20 км к северо-востоку от Ленинграда)производится регулярное аэрологическое зондирование атмосферы с помощью современных радиозондов.

Анализ данных метеорологической сети позволяет обеспечивать заинтересованные организации сведениями о фактической погоде, составлять прогнозы и делать климатические обобщения. Таким образом, использование многолетних данных метеорологических наблюдений, а такж е сведений, получаемых в последнее время с помощью новых видов техники (радиолокационные наблюдения, измерения на телебашне и т. д.), позволяет более полно изучить климатические особенности Ленинграда.

1.2. Физико-географическое описание города и его окрестностей

Ленинград — важный промышленный, научный и культурный центр Советского Союза, крупнейшнй транспортный узел, морской порт.Он расположен на побережье Финского залива в устье р. Невы и на островах ее дельты.

Территория Ленинграда составляет 606 км2 Пригородная зона общей площадью около 15 ООО км2 полностью подчинена в . своем развитии интересам города и составляет вместе с ним единым планомерно формирующийся комплекс.В Ленинграде н его окрестностях проживает более четырех миллионов человек.

В городе можно выделить три основных района: северный (правобережный), южный (левобережный) и дельтовый.

Правобережье — наиболее возвышенная часть города — отличается обилием зелени, озер, прудов, пересеченностью рельефа-общей живописностью ландшафта. Большую ценность представляют расположенные в районе крупные парки. Новые жилые кварталы формируются здесь в окружении зеленых массивов, переходящих за пределами городской черты в лесопарковый пояс Ленинграда. Менее благоприятна для освоения восточная часть правобережья, где встречаются значительные площади заторфованных земель. В левобережном районе преобладает плоская однообразная равнина, простирающаяся на юг до Пулковских высот. Здесь мало водотоков и на незастроенных площадях почти отсутствует зелень. Исключение представляют лишь некоторые участки уступа приморской террасы в зоне южного побережья Финского залива. Острова невской дельты — район старого освоения, набольшей части площади уже застроенный или занятый парками. Остались неосвоедными здесь лишь заболоченные участки прибрежных низин.Районы дельты, широко раскрытые в сторону моря и водных пространств Невы/отличаются большой живописностью. По первоначальному замыслу центром города должен был стать Васильевский остров. Однако возросшая роль Адмиралтейства как промышленного центра, а также отсутствие мостов через Неву и трудность доставки строительных материалов на Васильевский остров обусловили преимущественное развитие города на левом берегу Невы.

Естественная территория города была покрыта хвойными лесами и болотами. Ныне лесная растительность сохранилась лишь в лесопарках районов новой застройки и в пригородной зоне. Специальные садовые и парковые посадки были начаты в XVIII в. В 1704— 1720 гг. разбит Летний сад, в 1711— 1712 гг. заложены большой сад при Александро-Невской лавре и Екатерингофский парк (ныне парк им. ХХХ-летия ВЛКСМ). Регулярные сады начала XVIII в. в конце его сменяются английски.ми пейзажными парками. Создаются парки на островах Елагине, Трудящихся (Каменном), Петровском.

После Великой Октябрьской социалистической революции реконструируются старые и создаются новые сады и парки. В 1920— 1923 гг. разбивается партерный сад на Марсовом Поле,сквер на Пушкинской площадп, сад им. Карла Маркса, садим. 9-го Января, В 1940 г. зеленые насаждения составляли 2933 га, и на одного жителя приходилось 9,5 м2 зеленых насаждений. Во время Великой Отечественной войны погибли сотни тысяч деревьев и кустарников, зеленый фонд сократился на 700 га.

За первые десять послевоенных лет были восстановлены все городские сады и парки. Площадь зеленых насаждений за послевоенные годы увеличилась примерно на 9000 га, были созданы новые парки, десятки садов, скверов и бульваров.

Славятся замечательными парками — в прошлом дворцо выми усадьбами — всемирно известные окрестности Ленинграда:города Петродворец, Пушкин, Павловск, Гатчина, Ломоносов и др.

Современный рельеф города и его окрестностей формировался на протяжении нескольких геологических эпох. Главные его элементы сложились еще в дочетвертичиое время и в дальнейшем подвергались действию ледников, ледниковых вод, обширных озерных и морских бассейнов. Уровни этих бассейнов неоднократно изменялись под влиянием вековых колебаний суши в зоне Балтийского щита. Результатом такой деятельности водоемов является система расположенных на разных уровнях террас, уступов и древних береговых валов. Довольно отчетливо выражены эти образования на территории города.

Хорошо прослеживается уступ самой молодой и низкой приморской террасы. Дугообразная линия этого уступа идет на севере от Коломяг к парку Лесотехнической академии им. С. М. Кирова и далее на левобережье Невы, затем на Автово и вдоль южного берега Невской губы до южных границ города. На левобережье Невы этот уступ приподнят над уровнем моря лишь на 3 ... 4 м, но это чрезвычайно важный природный рубеж, так как его гребень служит восточной границей затопления города при наиболее грозных нагонных наводнениях.

Значительная часть территории Ленинграда расположена на высотах, не превышающих 2 ... 3 м над уровнем моря. Эти районы города подвержены угрозе наводнения. К местности с преобладанием отметок до 2,5 м над уровнем моря относятся: левобережье Невы до реки Фонтанки, острова невской дельты и широкая полоса вдоль побережья Финского залива,вплоть до указанного выше уступа приморской террасы. Наиболее низкие места в Ленинграде — это северные острова дельты Невы — Елагин, Трудящихся (Каменный), Крестовский и северо-западная часть Васильевского острова.

В районах правобережья Невы высоты менее 3,5 м имеют узкая приречная полоса, несколько более широкая Новодеревенская терраса н Лахтинская низина на северо-западном берегу Невской губы. Преобладающая же часть правобережья приподнята иа 5 . . . 10 м над уровнем моря и относится к наиболее возвышенным районам города. Высоты здесь возрастают в направлении на север и северо-восток, и на Лесновской и Сосновскои террасах достигают 27... 42 м.

Окрестности Ленинграда представляют собой ступенчатую равнину, высота которой в большинстве случаев не превышает 50... 100 м над уровнем моряУ Наибольшие высоты сосредоточены в более отдаленных окрестностях на центральной возвышенности Карельского перешейка (205 м над уровнем моря) и на Ижорской возвышенности Ордовикского плато (до 150 ... 160 м над уровнем моря).

Известно, что основной единицей физико-географического районирования является ландшафтный район — территория, характеризующаяся общим происхождением, однородным геологическим фундаментом, общими чертами рельефа и климата и своеобразным сочетанием почвенных видов и растительных сообществ. В пределы описываемой территории, несмотря на сравнительно небольшую ее площадь, входит несколько ландшафтных районов, среди которых можно выделить побережье Финского залива, Ордовикское (Ижорское) плато, Приневскую низину, моренный холмистый (камовый) район.

Побережье Финского залива характерно серией террас с береговыми валами и-дюнами. К югу от прибрежных низин Финского залива лежит возвышенное плато, получившее название Ордовикского или Ижорского. Наиболее высокой является северная часть плато: Можайская (Дудергофская) возвышенность с высшей точкой всего плато 168 м над уровнем моря. На юг плато постепенно снижается. Поверхность плато — равнина, однообразие которой нарушается лишь изредка встречающимися невысокими моренными холмами — камами, а также карстовыми понижениями. Речная сеть благодаря карсту развита слабо. Поверхностные воды просачиваются по трещинам известняков, из которых сложено плато, образуя подземные потоки, питающие ключи и родники, выходящие на поверхность на окраине плато.

Приневская низина простирается с запада на восток от побережья Финского залива до Ладожского озера. В наиболее возвышенных частях она не превышает 20... 25 м над уровнем моря. Низина имеет равнинный рельеф и представляет серию террас, выработанных озерно-ледниковыми бассейнами. В средней, наиболее пониженной ее части протекает Нева. По низине,своим нижним течением, протекает также ряд крупных рек берущих начало в других районах. Из болот и озер района вытекает большое количество мелких речек и ручьев, образующнх густую гидрографическую сеть. Заболоченные почвы занимают почти 50 % территории района.

Однообразный рельеф плоской Приневской низины иа севере сменяется живописным камовым рельефом. Здесь холмы различной высоты (от 5 до 30 м), то беспорядочно разбросанные, то группирующиеся в массивы и гряды, чередуются с высокими равнинными плато, низинами и замкнутыми котловинами с лежащими в них озерами. Камы окрестностей Ленинграда примыкают к южной окраине возвышенности, занимающей центральную часть Карельского перешейка. Наиболее резко камовый рельеф выражен в районе Токсово и Кавголово. Благодаря расчлененности рельефа почвенный покров района отличается большим разнообразием. По различиям особенностей геологического сложения крупных массивов, их рельефа, гидрологических условий и растительности в окрестностях Ленинграда выделено 11 почвенных районов, в которых неодинаково распределены типы почв, различны характер и степень сельскохозяйственной освоенности земель. Преобладающими почвами здесь являются подзолистые.Земледельческая культура превращает подзолистые почвы в благоприятные для сельского хозяйства.

Дерново-карбонатные и слабо-подзолистые почвы на карбонатных породах являются ценными для всех сельскохозяйственных культур. Эти почвы в пригородной зоне Ленинграда образуют обширный массив в пределах Ордовикского плато. Само название «карбонатные» показывает, что образуются они па породах,богатых известью. Известь нейтрализует почвенную кислотность, задерживает процессы выщелачивания из почвы питательных веществ, препятствует оподзолнваншо почв. На таких почвах богаче природный состав лесов, кустарников, трав.

Широко распространены в окрестностях Ленинграда заболоченные и болотные почвы. В целом они составляют не менее одной трети всего почвенного покрова зоны. В момент основания города топкие, непролазные болота занимали почти всю его площадь. Под застройку нередко осваивались участки с заболоченными, а подчас и заторфоваиными грунтами и плавунами. Для повышения несущей способности таких грунтов требуется проведение дренажных работ, забивка под основания зданий и сооружений бесчисленного количества свай, подсыпка больших масс минерального грунта и камня.

До революции значительная часть почв в окрестностях Петербурга считалась чуть ли не бросовыми землями, и существовало убеждение, что Петербургская губерния есть и должна остаться потребляющей. Мероприятия Советской власти в области развития хозяйства показали всю несостоятельность этого утверждения. Особенно распространены заболоченные и болотные почвы на Приневской и Тосненской низменностях; по котловинам среди холмов и гряд Карельского перешейка таких почв тоже очень много. Образование их связано с высоким уровнем грунтовых вод или с застоем атмосферной влаги на поверхности. Три четверти заболоченных почв — это почвы поверхностного атмосферного переувлажнения на бескарбонатных породах. Кислые и химически бедные, с длительным застоем влаги, они покрываются нетребовательными влаголюбивыми мхами, мелкими кустарниками, осоками. Насыщенные влагой растительные остатки разлагаются плохо, образуется торфяная настилка на почвах, а с течением времени — мощные залежи торфа верховых болот. Этот торф малозольный и поэтому используется преимущественно на. топливо. В пригородной зоне Ленинграда много торфоразработок энергетического назначения (Синявинские, Назиевские, Ириновские и др.).

Каменистость почв достигает часто значительной степени: до 300 м3 поверхностного и выступающего из земли камня на 1 га. Камни различной величины'— это обычно обломки гранитных пород из Финляндии и Скандинавских стран — часть ледниковых наносов или морен. Во время Великой Отечественной войны военные сооружения и воронки от снарядов и бомб разрушили почвенный покров на значительной площади и в дальнейшем способствовали заболачиванию почв. Была уничтожена уже существовавшая в окрестностях Ленинграда мелиоративная сеть. Эти тяжелые последствия войны сейчас полностью ликвидированы благодаря высокой механизации сельского хозяйства, хорошей обработке почв, правильному использованию удобрений, выращиванию новых более урожайных сортов растений и другим комплексным мерам.

В условиях бурного роста строительства Ленинграда охрана участков естественного растительного покрова и отдельных представителей местной флоры приобретает исключительное значение. Сохранившиеся в окрестностях Ленинграда леса, входящие в зону зеленого кольца, служат местом отдыха ленинградцев. Особенно важно сохранить лесные массивы по живописным берегам рек и озер, например, на Черной речке, у озер Красавица, Щучье и др. Санитарно-гигиеническое воздействие леса проявляется в улучшении химического состава атмосферного воздуха города, в очистке его от болезнетворных микробов, в уменьшении пыли, скорости ветра, температурных колебаний и в регулировании влажности воздуха. В пригороде Ленинграда произрастает главным образом сосна, ель, береза, осина, ольха серая и черная. При этом хвойные породы занимают 61% лесной площади, береза — 28%,осина — 8 % , ольха — 3 % . Распределение древесных пород по территории неодинаково. Например, в районах Сосновском и Рощинском преобладает сосна, занимающая до 71 % лесной площади, в Гатчинском районе — половина площади под елью, а в Мгинском — более одной трети площади лесов занимает береза.

По Генеральному плану строительства зеленых насаждении Ленинград будет опоясан кольцом лесопарков; однообразные безлесные равнины, примыкающие к городу, покроются рощами и пересекутся сетью тенистых аллей; сады и парки, влившись в монументальные ансамбли города, еще сильнее подчеркнут нх неповторимую красоту.

Большую роль в жизни города играет река Нева, которой посвящен специальный раздел книги. Ленинград растет и благоустраивается. Генеральный план развития города составлен с учетом природно-климатических и географических факторов. Архитектурно-планировочные решения Генерального плана направлены на превращение Ленинграда в еще более удобный для жизни, здоровый, благоустроенный и красивый город.

1.3. Режим Невы у Ленинграда

Описание климата Ленинграда было бы неполным без учета влияния основной водной артерии города — реки Невы. Этот водный объект воздействует на формирование климатических особенностей района Ленинграда, и на народнохозяйственную деятельность в пределах города.

По обилию вод Ленинграду принадлежит одно из первых мест в мире: водная поверхность занимает 1/10 часть площади города (включая прибрежную зону Финского залива), в его пределах насчитывается 86 рек и каналов протяженностью около 300 км.

Нева — важнейший участок двух водных путей страны — Волго-Балтийского и Беломорско-Балтийского, в дельте ее расположено несколько портов, она — неиссякаемый источник водоснабжения Ленинграда, часть водной системы, являющейся регулятором климата. В черте города Нева течет на протяжении 32 км, образуя ниже Литейного моста обширную дельту, состоящую из 42 островов, около четырех десятков рек и каналов. Северной границей дельты является река Большая Невка, южной— Обводный канал и река Екатерингофка. В пределах города река принимает большое число притоков, имеющих малую водность по сравненшо с водностью самой Невы и практически не влияющих на ее режим. В устье все воды Невы собираются в пять крупных потоков, которыми Нева вливается в восточную часть Финского залива, называемую Невской губой.

Нева - глубокая и широкая река, судоходная на всем протяжении. Преобладающая глубина реки 8 ... 11 м, наибольшая 24 м (у Литейного моста). В дельте ширина реки достигает 1000. . . ’ 1250 м. Скорость течения реки от 0,8 до 3 м/с. Нева

 В силу особенностей климата (зона избыточного увлажнения) и гидрографии бассейна (большая озерность бассейна и значительная протяженность его с севера на юг) Нева получает не только обильное, но и равномерное питание в течение всего года.

Сток реки Невы. Одним из важнейших показателей мощности реки является ее водоносность, количественно измеряемая величиной стока (м3/год или м3/мес) или расхода воды (м3/с) Сток Невы составляет в среднем около 80 км3/год, но заметно колеблется от года к году. По стоку воды Нева занимает пятое среди рек Европейской части СССР. За 112 лет (с 1859 по 1970 г.) самым многоводным был 1924 г. (116 км3) самым маловодным 1940 г. (42,2 км3).

Внутригодовое распределение стока характеризуется значительной зарегулированностыо, связанной с равномерным питанием реки в течение всего года. Летом и осенью в Неве протекает почти столько же воды, сколько и весной, когда на реках с другим режимом наблюдается максимум. В среднем за период, когда река свободна ото льда, происходит две трети годового стока воды.

Величина расхода воды является определяющей при решении целого ряда практических задач, связанных с жизнью большого города: при заборе воды- для нужд водоснабжения, спуске сточных вод, сооружении мостов, набережных и т. д. В среднем по многолетним данным (с 1859 по 1975 г.) расход воды в Неве составляет 2520 м3/с. Наибольший расход воды (4590 м /с) отмечался в 1955 г., а наименьший (540 м3/с), как обычно зимой,— в 1973 г.

к обычно зимой,— в 1973 г. Масса воды, текущая в Неве (100% ), распределяется по главным рукавам ее дельты следующим образом: в Большую Неву направляется около 60 %. вод, в Малую Неву и Большую Невку — по 19%. В Обводный канал и Фонтанку попадает лишь 2 % стока Невы. Такое распределение стока может нарушаться при сгонно-нагонных и ледовых явлениях.

Уровень. Одной из основных характеристик режима реки является уровень реки. Колебания уровня Невы отражают сложное воздействие целого ряда морских и речных факторов. Колебания речного происхождения связаны с изменением величины стока реки и влиянием ледяного покрова, а колебания морского происхождения — с колебаниями уровня Балтийского моря, обусловленными как процессами атмосферной циркуляции над морем, так и сопровождающими их гидродинамическими явлениями (длинными волнами, сейшами).

Если в истоке реки решающее влияние на уровень оказывают изменения расхода воды, связанные с колебаниями уровня Ладожского озера, то в устье уровень практически уже не зависит от расхода. Решающая роль в его формировании принадлежит Балтийскому морю, уровень которого постоянно меняется. Колебания водных масс моря и, в частности, Финского залива передаются в Невскую губу, значительно усиливаются в ней из-за ее мелководности и распространяются вверх по Неве, постепенно затухая. Для устья Невы наибольшее практическое значение имеют колебания уровня, связанные с воздействием ветра и атмосферного давления, так называемые сгонно-нагонные колебания. Колебания уровня такого происхождения различной величины и продолжительности следуют в дельте Невы друг за другом почти непрерывно.

Принято считать ординаром средний многолетний уровень в 2,8 км от устья Невы (у Горного института). Ординар превышает нуль Кронштадтского футштока, являющегося в свою очередь нулем отсчета для всей Балтийской системы, на 11 см. В среднем в течение года в устье Невы имеет место 70... 80 нагонов и около 50 сгонов воды, сопровождающихся соответственно подъемом или спадом уровня более чем на 30 см относительно ординара.

Годовые максимумы уровня связаны, как правило, с явлениями нагонов н примерно в 83% случаев наблюдались в осенне-зимний период. Величина подъема уровня выше 150 см над ординаром является критерием для выделения опасных для города подъемов уровня и рассматривается как наводнения.

Годовые минимумы уровня, обусловленные в основном сгоном воды, в 84 % случаев также отмечаются в осенне-зимний период. Сгоны воды, при которых происходит осушка водозаборов и нарушаются судоходные условия, наносят большой ущерб хозяйству Ленинграда. Уже при сгонах воды на 50... 70 см относительно ординара оголяются трубы водозаборов, изменяется скорость течения в рукавах дельты. По наблюдениям с 1883 г. наинизший уровень (— 125 см) у Горного института наблюдался в ноябре 1951 г. Понижение уровня при сгонах достигает 70 см 3 ... 4 раза в год, 1,0 м один раз в два года, 1,2 м один раз в 25 лет и 1,35 м один раз в 50 лет.

В зимнее время на колебания уровня в дельте Невы оказывает влияние ледовый покров. С одной стороны, он гасит резкие колебания уровня при нагонах и сгонах воды, а с другой  является одной из причин образования заторов и зажоров, вызывающих значительные повышения уровня.

Температура воды. Режим температуры воды в устье Невы в основном определяется изменениями температуры воздуха, тепловым стоком реки и переносом тепла с водами, поступающими в реку из Невской губы при нагонах. Большое влияние могут оказывать также сбросы промышленных и сточных вод в черте города.

Благодаря большой скорости и интенсивному перемешиванию температура в Неве повсюду почти одинакова. С апреля по июль вода в реке холоднее, чем воздух, с августа по ноябрь - теплее. Средняя многолетняя температура воды в Неве за период открытого русла составляет 9,5 °С, максимальная 11,6 °С, минимальная 7,9 °С (рис. 2). Наибольшая средняя месячная температура воды в реке наблюдается в июле (в среднем 17 2°С) в отдельные годы при жарком лете вода может прогреваться до 24... 2 5 °С. Колебания температуры внутри суток невелики и не превышают 1,0 °С.

 Ледовый режим. Первые ледовые явления в устье Невы отмечаются в среднем во второй декаде ноября. Замерзание-реки происходит, как правило, снизу вверх по течению. Средняя многолетняя дата появления льда у Литейного моста 20 ноября, ранняя— 1 ноября (1941, 1960 гг.), поздняя — 9 декабря (1974 г.). В настоящее время Нева замерзает несколько позже, чем 100... 200 лет назад. Причина этого — тепловое воздействие большого города и-работа ледоколов. Период замерзания, предшествующий образованию устойчивого ледостава на 32-километровом участке Невы в пределах Ленинграда, колеблется от 2 ... 3 до 15... 20 суток. Замерзание происходит скачкообразно, что связано с колебаниями температуры воздуха и изменениями силы и направления ветра. Устойчивый ледяной покров на Неве образуется в среднем 1 декабря (у Литейного моста), период ледостава продолжается в среднем около 120 дней. В отдельные зимы его продолжительность увеличивается до 159 дней (зима 1945-46 г.) или уменьшается до 55 дней (зима 1974-75г.)

Рукава и каналы невской дельты замерзают не в одно и то же время с Невой. Те малые реки и каналы, куда спускаются сточные воды, первый раз замерзают на 8 ... 12 дней позже Невы, затем они неоднократно то вскрываются, то замерзают снова. Малые рукава и каналы замерзают на 2 ... З дня раньше Невы.

Толщина льда в устье Невы сравнительно невелика и достигает наибольшей величины в марте. В этом месяце средние многолетние ее значения у Тучкова моста составляют 56 см, а у Литейного 36 см. Наибольшие значения толщины льда соответственно могут достигать 80 и 68 см. Однако при постоянном взламывании ледяного покрова ледоколами естественный процесс нарастания льда нарушается, и приведенные значения толщины льда могут быть использованы лишь для общей оценки явления.

Вскрытие Невы весной происходит, как правило, сверху вниз по течению. Однако определенное влияние на процесс вскрытия оказывают антропогенные факторы. Работа ледоколов и сброс теплых промышленных вод в пределах Ленинграда нарушают обычную для реки последовательность вскрытия. В результате участок Невы в пределах города нередко освобождается ото льда раньше, чем более верхние участки. Средняя дата вскрытия Невы у Литейного моста (дата начала весеннего ледохода) — 31 марта. Обычно в течение 3 ... 5 дней после вскрытия Нева освобождается от собственного льда и 4 ... 6 дней бывает свободна ото льда. Затем наступает период Ладожского ледохода, средняя продолжительность которого 8 ... 12 дней. Она зависит от направления ветра над Ладожским озером в весенний период. В отдельные годы продолжительность озерного ледохода может увеличиваться до 59 дней (1974 г.).

Основные рукава невской дельты (Большая Невка, Малая Невка и др.) обычно вскрываются на 4 ... 6 дней раньше самой Большой Невы.

Одной из характерных особенностей зимнего режима Невы является возникновение на ней заторных и зажорных явлений. Заторы льда на Неве связаны в основном с последовательностью вскрытия льда от истока к устью. Приносимые течением льдины скапливаются у границы еще не вскрывшегося участка реки, загромождая русло и вызывая поднятие уровня. Заторы — явление весьма редкое для устьевой области Невы, так как обычно весной река вскрывается спокойно. За последние 90 лет наиболее значительный из таких заторов отмечен в апреле 1901 г. у нынешнего Володарского моста. Вода выше затора поднялась на 1,7 м.

Основную опасность для нормальной жизни города представляют зажорные явления, наносящие большой ущерб экономике Ленинграда.

Зажоры на Неве обычно сопутствуют формированию ледостава и всегда вызывают подъемы уровня воды. Замерзание Невы, как известно, происходит снизу вверх по течению; при этом в нижней части реки, где течение слабое, такая последовательность сохраняется всегда. Кромка ледостава продвигается против течения тем быстрее, чем ниже температура воздуха и чем больше поступает плавучего речного и озерного льда.

Когда кромка ледяного покрова доходит до участка реки с повышенными скоростями течения (выше Охтинского моста) и в это время сверху в большом количестве подплывает сало» шуга и тонкий лед, то здесь образуется скопление ледяных масс за счет поступающего и подбиваемого под кромку льда, забивающее поперечное сечение потока. Тело зажора обычно состоит из этой вязкой ледяной массы, на 3 0 ... 40 % заполненной  водой. Оно может иметь длину от 2 до 16 км при толщине таких образований от 2 до 10 м. При больших зажорах масса скоплений льда иногда достигает 2 0 ... 25 млн. т. Выше зажорной пробки начинается подъем воды.

Первые затруднения при зажорах отдельные районы города испытывают в связи с подтоплением подземных коммуникаций при отметке уровня воды 230 см, выше нуля Балтийской системы (БС). Такие и более высокие уровни с 1890 г. наблюдались 24 раза. Наибольшие зажорные подъемы (выше 3,5 м БС) отмечались в зимы 1928-29, 1962-63, 1911-12, 1903-04, 1953-54 гг. (зимы перечислены в соответствии с величинами подъема уровня).

Физико-химическая характеристика вод. Воды Невы отличаются большой чистотой, мутность их (содержание взвешенных минеральных веществ) невелика и в среднем составляет 5 ... 10 мг/л, что в 1 5 ... 20 раз меньше, чем в волжской воде. При увеличении мутности возрастают затраты на очистку воды для промышленных и бытовых нужд. Во время весеннего притока речных вод в Ладожское озеро и при сильных штормах мутность может увеличиваться до 100... 120 мг/л.

Вода в реке прозрачная, светлые предметы видны на глубине 2 ,0 ... 2,5 м. Цвет воды определяется наличием органических взвесей. В Неве вода зеленовато-желтоватая.

 Невская вода отличается малой жесткостью. Одной из ее особенностей является большая постоянная насыщенность кислородом (до 90 ... 100 %). По основным химическим и биологическим показателям воды Невы близки к стандарту, принятому для использования в бытовых и промышленных целях.

Наводнения. При подъеме уровня воды в устье р. Невы выше 150 см над ординаром водомерного поста Горный институт в Ленинграде происходят наводнения.

За период с 1703 по 1980 г. зарегистрировано 249 случаев наводнений (табл. 1). За 278 лет наблюдений отмечено 144 года, в которые наводнения отсутствовали. В отдельные годы они наблюдались несколько раз:

1752 г.— пять раз (три раза более 2 м);

1863 г.— восемь раз (один раз более 2 м );

1874 г.— семь раз (два раза более 2 м);

1975 г.— пять раз (два раза более 2 м );

1978 г.— четыре раза (три раза около 2 м).

 Повторяем ость (число случаев, % ) наводнений в устье Невы з а 278 лет (1703— 1980 гг.)

Особую опасность для города представляют подъемы уровня, достигающие 2 м и более, когда начинается затопление улиц и жилых кварталов города. Катастрофические наводнения, наблюдались в 1777 г. (3 м 10 см ). 1824 г. (4 м 10 см) и 1924 (3 м 69 см).

Наводнения зарегистрированы в течение всего года, но наибольшее их количество (около 70 % всех случаев) приходится на осенний период (сентябрь— ноябрь).

Ход уровня при каждом наводнении имеет свои особенности и зависит от характера атмосферных процессов. Интенсивность подъема уровня (изменение уровня за одни час) колеблется в больших пределах — от 5 ... 10 до 100... 110 см/ч. Средняя величина подъема уровня составляет 2 5 ... 30 см/ч. В среднем через 5 ... 6 ч после начала подъема, когда начальный уровень был близок к ординару, уровень достигает опасных значений. Спад уровня происходит в большинстве случаев медленнее подъема. Средняя продолжительность всего цикла (от начала подъема до конца спада) составляет около суток, но в отдельных случаях эта величина может колебаться от 8 ... 12 ч до нескольких суток.

В настоящее время можно считать, что все значительные подъемы уровня в устье Невы происходят в результате сложного взаимодействия метеорологических и гидрологических процессов, возникающих на акватории Балтийского моря и Финского залива. Эти процессы связаны с нарушением равновесия водных масс Балтийского моря и Финского залива при прохождении циклонов.

В зависимости от причин все подъемы уровня воды в устье Невы можно разделить на три группы:

1. Подъемы, обусловленные ветровым нагоном в восточной части Финского залива, когда вода как бы вгоняется в устье Невы. В этих случаях станции наблюдения на Балтийском море и Финском заливе не отмечают значительных подъемов уровня, если исходный уровень не высок. Однако ветровые нагоны при высоком исходном уровне могут превышать 2 м.

2. Подъемы, определяемые сейшевыми колебаниями уровня Балтийского моря. При этом подъем уровня на всех станциях Балтийского моря и Финского залива происходит почти одновременно. Сейшевые подъемы в устье Невы обычно не превышают 1 м, но при наложении на сейшу западного ветра подъем воды может достигнуть отметки 150 см и только в редких случаях превысить ее, т. е. привести к наводнениям.

3. Подъемы, вызванные длинными волнами, входящими в Финский залив из Балтийского моря — именно такими волнами обусловлены все значительные подъемы уровня в устье Невы, включая наводнения.

Метеорологическая обстановка, благоприятная для образования длинной волны и перемещения ее в Финском заливе, формируется следующим образом: над северными районами Скандинавии и Норвежского моря располагается так называемый выводящий циклон, по южной периферии которого со скоростью 5 0 ... 60 км/ч перемещается интенсивно углубляющийся частный циклон, который и обусловливает образование длинной волны (рис. 3). Наиболее опасны те циклоны, которые пересекают Балтийское море и перемещаются затем над югом Финляндии к району Ленинграда. Когда углубляющийся циклон находится над Балтийским морем, создаются условия для значительного повышения уровня. Этому способствуют статический (понижение атмосферного давления, вызывающее повышение уровня) и динамический (система ветров, , сгоняющих водные массы к центру циклона) эффекты. После перемещения циклона на территорию Финляндии часть возникшей под его воздействием вспученности преобразуется в длинную волну, входящую в Финский залив. Волна может перемещаться к востоку при слабых ветрах и даже при отсутствии ветра. Тогда ее называют свободной. Высота волн на пути от Таллина до Ленинграда при отсутствии льда на Финском заливе увеличивается в среднем в - два с половиной раза. Это увеличение амплитуды волн обусловлено уменьшением глубины залива и его сужением. Средняя скорость движения волны составляет около 50 км/ч (гребень волны перемещается от Таллина до Ленинграда за 6 ч). Зная высоту свободной волны, прошедшей Таллии, и время ее распространения, можно предсказать высоту подъема уровня воды в устье Невы с заблаговременностью около 6 ч.

 Рис. 3. Схема синоптического положения перед наводне­нием.

В большинстве случаев волна перемещается вместе с циклонами и связанными с ними атмосферными фронтами. При этих условиях волну называют вынужденной и нарастание ее амплитуды происходит более интенсивно, чем у свободной Изучение причин и механизма образования наводнений, а также накопившиеся данные о ходе уровня воды на станциях наблюдении Балтийского моря и Финского залива, позволили создать методы расчета ветровых, волновых и сейшевых подъемов уровня воды в устье Невы.

Эти методы успешно применяются в практической работе Ленинградского бюро погоды, которое предупреждает все заинтересованные предприятия и организации, а также население города о надвигающемся наводнении, прогнозирует его размеры.

В результате городская и районные комиссии по борьбе со  стихийными бедствиями принимают ряд мер, которые помогают снизить размер ущерба, причиняемого наводнением. Однако все же этот ущерб оказывается довольно значительным.

В этой связи ЦК КПСС и Совет Министров СССР в августе 1979 г. приняли решение «О строительстве сооружений защиты г. Ленинграда от наводнений», согласно которому в 1979— 1990 гг. будет построена и введена в действие система защиты г. Ленинграда от наводнений протяженностью 25,4 км в составе каменно-земляных дамб, двух судопропускных ворот, водопропускных устройств, а также автомобильной дороги по защитным сооружениям. При создании защитной системы будет проведен комплекс мероприятий по охране и оздоровлению водной системы Ладожское озеро—река Нева— Невская губа. Таким образом, в ближайшее десятилетие проблема надежной защиты г. Ленинграда от наводнений будет решена.

 

  2. Радиационный и световой режим.

  3. Особенности атмосферной циркуляции.

  4. Термический режим.

  5. Режим увлажнения.

  6 Режим облачности и атмосферные явления.

  7 Климатическая характеристика сезонов.