Новоземельская бора - II

Жестокость погоды во время боры.

Метеоролог шведской антарктической экспедиции 1901-03 гг. Бодман попытался выразить погоду численно, как функцию температуры воздуха и силы ветра. Известно, что человеческая кожа, которой мы главным образом ощущаем погоду, охлаждается значительно быстрее при сравнительно небольшом морозе, но сильном ветре, чем при гораздо более низкой температуре, но сопровождающейся безветрием. Поэтому и первого рода погода ощущается человеком как более суровая, жестокая. Для определения этой "жестокости погоды" ("Strenge des Wetters") Бодман измерял время, потребное для охлаждения воды в открытом сосуде с 30° до 20°. Путем многочисленных опытов, проделанных в Антарктике на открытом воздухе при самых различных температурах воздуха и скоростях ветра, Бодман вывел следующую эмпирическую формулу для выражения жестокости погоды: S = (1 — аt) (1 + αv), где S есть "жестокость погоды", t — температура воздуха (С°), у — скорость ветра (метры в сек.), а и α — коэффициенты (а = 0.04, α = 0.272). За единицу жестокости погоды Бодманом были приняты условия: t = 0°, V= 0 метр. в сек.

Окончание. Начало — Новоземельская бора.

Подставляя в формулу Бодмана температуры и скорость ветра, наблюдаемые во время новоземельской боры, мы получаем очень большие значения для жестокости погоды. Для сравнения я привожу таблицу, составленную А. И. Воейковым и содержащую средние жестокости погоды в Арктике и Антарктике, вычисленные из двух наиболее жестоких дней в году. К таблице А. И. Воейкова мною добавлены данные для бухты Св. Фоки на Новой Земле и бухты Тихой на Земле Франца Иосифа по наблюдениям полярной экспедиции Седова. Так как сила ветра измерялась этой экспедицией на сравнительно очень небольшой высоте над поверхностью земли — 2 1/2 метра, то для лучшего сравнения величин в бухте Св. Фоки и в бухте Тихой с данными для других местностей сила ветра была приведена к высоте 9 метров, для чего я пользовался переводным множителем 1.216. В скобках приводятся S, относящиеся к высоте 2.5 метров.

Таблица 20. Жестокость погоды в некоторых местах Арктики и Антарктики.

В этой таблице первое место занимает Snow-Hill; следует оговорить, однако, что жестокость погоды на Земле Адели (австралийский квадрант Антарктики), где экспедиция Дугласа Маусона наблюдала в 1912-13 гг. среднюю годовую скорость ветра более 20 метров в секунду, вероятно превосходит жестокость погоды в Snow-Hill. На Новой Земле, как видно из таблицы, жестокость погоды может достичь очень больших значений, которые в Арктике превосходятся лишь на Земле Франца Иосифа.

Я вычислил также для некоторых мест жестокость погоды, подставляя в формулу Бодмана средние сезонные величины t и v.

Таблица 21. Жесткость погоды, вычисленная по средним значениям t и v.

Как видно, средние величины жестокости погоды на Новой Земле велики, что почти исключительно обусловлено часто дующей здесь борой. Средняя жестокость погоды во время сильных бор (20 м. в сек.) в Малых Кармакулах, на основании наблюдений за 5 лет оказалась:

Зима	13.1
Весна	12.1
Лето	4.9
Осень	9.4
Год	10.0

Таким образом, средняя жестокость погоды во время сильных бор в холодное время года в Малых Кармакулах больше, чем абсолютная максимальная жестокость погоды, наблюдавшаяся во время дрейфа, "Фрама" в Полярном бассейне (см. табл. 20). В Верхоянске, этом полюсе холода, погода зимой менее жестока, чем на Новой Земле, несмотря на то, что средняя температура января в Верхоянске равна -50°, тогда как средняя температура наиболее холодного месяца (февраль) в Малых Кармакулах составляет всего только -16,5°. Но зато в Верхоянске зимой господствует маловетрие (ср. скорость ветра 0.7 м. в сек.), тогда как в Малых Кармакулах очень часто дуют сильнейшие ветры, из которых на первом месте стоит бора. 

Относительная влажность во время боры.

Обращаясь к относительной влажности, наблюдаемой при новоземельской боре, следует отметить, что материал, которым мы располагаем для этого элемента, очень незначителен и что хуже по своему качеству оставляет желать лучшего. Последнее особенно относится к наблюдениям над влажностью, произведенным в Малых Кармакулах русской полярной станцией в 1882—83 гг. Наиболее надежные наблюдения над влажностью были произведены в бухте Св. Фоки В 1912-13 гг.

Для Малых Кармакул мною были обработаны наблюдения над относительной влажностью за 3 года: 1882-83, 1897 и 1899—1900 гг. В следующей табличке приведены: средняя относительная влажность, средняя относительная влажность во время боры (Е и ESE 16 метр. в сек:) и разность.

Таблица 22. Малые Кармакулы. Относительная влажность.

Как видно, относительная влажность в Малых Кармакулах вообще бывает во время боры лишь немного меньше средней относительной влажности, а весной она оказывается даже несколько больше. Заметно суше воздух в Малых Кармакулах при борах в теплое время года, когда температура воздуха держится выше 0° (июнь-сентябрь). Об'ясняется это тем, что в теплое время года, при переходе влажного воздуха над фирновым покровом Новой Земли, конденсируется значительно большее количество влаги, чем в холодное время года. Ветер направления боры (E, ESE), но скоростью менее 16 метр. в сек, сопровождается в Малых Кармакулах в среднем несколько меньшей влажностью (76,7%), чем при боре (80.5%).

Ниже приведена роза относительной влажности для ветров, дующих в Малых Кармакулах с суши (год).

NNE	NE	ENE	E	ESE	SE	SSE
82.7	79.9	76.0	78.1	78.1	81.4	84.5

Как видно, наименьшей относительной влажностью сопровождаются не ветры направления боры (Е и ESE), а ENE — ветер, проходящий над Новой Землей большее расстояние, при том в более высокой ее части.

Относительная влажность в Малых Кармакулах перед наступлением боры и в самом ее начале, когда дующий с гор ветер еще не достиг силы бури, заметно меньше, чем в самый разгар боры; об'ясняется это тем, что в начале боры в циркуляцию еще не вошел воздух циклона, а к морю опускается еще воздух "местный", т. е. сравнительно продолжительное время находившийся над Новой Землей. Малая относительная влажность в самом начале бури или незадолго до нее и повышение влажности в разгар бури вообще является характерной чертой "падающих" ветров, в том числе и альпийского фена.

В отдельных случаях при боре, а чаще незадолго до ее начала, относительная влажность в Малых Кармакулах может быть сравнительно очень небольшой (для морского арктического климата), особенно летом, когда она иногда падает до 40% и ниже. Наименьшая наблюдавшаяся в Малых Кармакулах относительная влажность составляла 31% и была отмечена при ветрах с ESE и ENE (ноябрь 1882 г. и август 1883 г.). Ниже приводится пример шторма берегового направления в Малых Кармакулах с типичным понижением относительной влажности. Этот шторм, имевший характер слабо выраженного фена наблюдался в июле 1902 г. (см. табл. 23).

Таблица 23. Фен в Малых Кармакулах. 1902 г.

В бухте Св. Фоки в 1912-13 rr. относительная влажность во время боры также была лишь немного меньше, чем в среднем: 83.1% при боре и 85.5% в среднем за год. Как и в Малых Кармакулах, ветры направления боры, но не столь большой скорости, сопровождались в бухте Св. Фоки меньшей относительной влажностью, чем боры. Подобно условиям в Малых Кармакулах, наиболее сухим ветром в бухте Св. Фоки оказывается не ветер направления боры (SSE), а ветры, проходящие большее расстояние над Новой Землей, при том над самой возвышенной ее частью (S, SSW). И то и другое усматривается из приведенной в таблице 24 розы ветров для относительной влажности.

Таблица 24. Бухта Св. Фоки.1912-13. Роза ветров для относительной влажности.

Иногда относительная влажность бывала в бухте Св. Фоки при боре, главным образом в самом ее начале, сравнительно очень невелика. Абсолютный минимум относительной влажности составлял в 1912-13 гг. 39% и был отмечен в июне месяце. Этот минимум влажности предшествовал непродолжительному, но сильному шторму с SE. 

Осадки во время боры.

Наблюдения над осадками при борах на Новой Земле в период года, когда господствует снежный покров и когда боры сопровождаются сильнейшими метелями, чрезвычайно затруднительны, а сплошь и рядом и вовсе невозможны. Не говоря уже о том, что во время сильнейших метелей измерения осадков при помощи дождемеров, окруженных какими угодно защитами, дают результаты ничего общего с действительностью не имеющие, иногда оказывается невозможным определить, имеется ли в несущейся густой массе снега также и снег, выпадающий в момент наблюдений из облаков или же весь несущийся в воздухе снег исключительно принадлежит снежному покрову. Вследствие такой затруднительности наблюдений над осадками, мы вовсе не располагаем измерениями осадков, выпавших в холодное время года во время боры на Новой Земле, имеющиеся же наблюдения над повторяемостью осадков мало надежны.

В таблице 25 приведена вероятность выпадения осадков по наблюдениям русской полярной станции в Малых Кармакулах в 1882-83 гг. и экспедиции Г. Седова в бухте Св. Фоки в 1912-13 гг. Последние наблюдения надежнее наблюдений в Малых Кармакулах, где, например, наблюдателем во время бор в темное время выпадение осадков не было отмечено ни разу и происхождение всего несущегося в воздухе снега целиком было приписано снежному покрову, что, конечно, совершенно произвольно.

Таблица 25. Вероятность выпадения осадков на Новой Земле.

Таблица эта показывает то, что и можно было предполагать a priori: меньшую, сравнительно с средними условиями, повторяемость осадков во время боры.

 Облачность во время боры.

Некоторые путешественники, посетившие Новую Землю, считают одной из характерных черт новоземельской боры господствующее при ней ясное небо. Обработка в этом отношении метеорологических наблюдений трех станций (Малые Кармакулы, зап. устье Маточкина Шара, бухта Св. Фоки) указывает, однако, на ошибочность такого взгляда: ясное небо наблюдается при боре сравнительно редко, средняя же облачность во время боры оказывается немного меньше средней облачности вообще, которая на западном берегу Новой Земли велика. В таблице 26 для трех указанных станций приведены посезонно средние облачности и средние облачности при боре.

Таблица 26. Облачность на западном берегу Новой Земли.

Как видно, облачность в Малых Кармакулах оказывается при боре лишь весьма немногим меньше средней облачности, а весной она даже несколько больше. Незначительна разность и в бухте Св. Фоки, где абсолютные величины облачности при боре, за исключением зимы, все же несколько меньше, чем в Малых Кармакулах. Что же касается облачности в Маточкином Шаре, выведенной из наблюдений Пахтусова в 1834-35 гг., то следует заметить, что примененный Б. Б. Голицыным при обработке наблюдений Пахтусова перевод особой шкалы, по которой Пахтусовым отмечалась облачность, на обычную 10-бальную шкалу, дает ненадежные результаты, а именно получаются слишком низкие величины как для средней облачности, так и для облачности во время боры. На это было в свое время обращено внимание и Н. А. Коростелевым.

Процентное распределение во время боры в Маточкином Шаре различных степеней облачности по шкале Пахтусова было следующее:

	Ясно	Рассеян. облака	Облачно	Пасмурно
Осень	0%	2%	86%	12%
Зима	20	31	49	0
Весна	18	23	59	0
Лето	11	1	72	16
Год	9	9	72	10

Из этих данных видно, что и в Маточкином Шаре бора лишь редко сопровождалась ясным небом.

В среднем из 125 сильных бор в Малых Кармакулах получаются следующие величины средней облачности в предшествующие боре 24 часа (А), во время боры (В) и в последующие 24 часа (С):

	А	В	С
Осень	7.8	8.2	7.4
Зима	7.7	8.2	7.3
Весна	5.7	7.9	7.6
Лето	6.8	7.7	7.8
Год	7.0	8.1	7.6

Из приведенных данных видно, что в предшествующие боре 24 часа, когда обычно уже дует ветер с берега, но силою лишь около 8 метр. в сек., облачность заметно меньше, чем когда дует сильная бора (Е и ESE ≥ 20 метр. в сек.). Уменьшение облачности перед наступлением шторма и в самом его начале, а также последующее увеличение облачности во время шторма составляет особенность "падающих" ветров и в других странах, в том числе альпийского фена.

В следующей таблице приводится процентное распределение различных степеней облачности во время бор в Малых Кармакулах (Е и ЕЅЕ ≥ 20 м. в сек.) и в бухте Св. Фоки (SSE ≥ 16 м. в сек.).

Таблица 27. Повторяемость различных степеней облачности во время новоземельской боры.

Как в Малых Кармакулах, так и в бухте Св. Фоки, во время боры чаще всего наблюдалось полное покрытие неба облаками. На обоих станциях облачность 10 отмечалась наиболее часто зимой, что, может быть, об'ясняется трудной наблюдаемостью облачности при метелях в темное время. В бухте Св. Фоки бора чаще сопровождалась ясным небом, чем в Малых Кармакулах. На облачность менее 5 в бухте Св. Фоки приходится 29% всех бор, тогда как в Малых Кармакулах при такой облачности наблюдалось лишь 11% всех бор.

Вид облаков и их движение во время боры.

Почти во всех имеющихся в литературе описаниях новоземельской боры упоминается о весьма характерных облаках, обычно появляющихся на горах до начала боры. Явление это хорошо известно и в других местах, где наблюдаются, падающие" ветры (Новороссийск, Триест, Альпы и др.). Я имел возможность наблюдать такие облака в бухте Св. Фоки, где они окутывали вершины прибрежных нунатаков в виде ваты или клубов пара. Можно сказать, что эти облака предшествовали каждой боре в бухте Св. Фоки, но далеко не всегда их появление обязательно сопровождалось борой; иногда дело ограничивалось только сравнительно слабым береговым ветром. В общем, однако, появление кучевых облаков на нунатаках являлось в бухте Св. Фоки довольно верным указанием на предстоящий свежий или бурный ветер с берега, чаще всего с SSE. Нередко до начала боры в бухте Св. Фоки и в начале шторма на ледниковом покрове Новой Земли, у самого го ризонта, замечалась стена из облаков на подобие хорошо известной "Föhnmauer".

Приведем несколько описаний характерных для новоземельской боры облаков.

По словам академика Ф. Н. Чернышева "в Маточкином Шаре провозвестником этих (сильных восточных) ветров служит желто-серое облако, оригинальной формы, наподобие хлеба или гриба, появляющееся над долиной Чиракиной. Если это облачко появляется после дождя, то восточный ветер, хотя и дует, но относительно несильно и ровно. Если же это явление происходит при ясной и сухой погоде, то надо ждать восточного шторма". (Известия Русского Географического О-ва, т. 32, вып. 1, 1896. Стр. 10).

Б. Житков в своем описании Новой Земли (Б. Житков. Новая Земля. Естествознание и География, No 1, 1903, Стр. 46) пишет следующее: "Обыкновенно таким ветрам (сильным ветрам из горных долин) предшествует феномен, хорошо известный самоедам и русским промышленникам. За несколько часов до урагана над речными долинами появляются густые кучевые облака особой грибообразной формы. Эти вестники готовящегося шторма часто помогают промысловым судам принять нужные меры предосторожности".

К. Андреев, начальник русской полярной станции в Малых Кармакулах в 1882-83 г.г., замечает, что "накануне перед наступлением вьюги обыкновенно на восточной части горизонта показываются небольшие отдельные облака молочного цвета. Начинает дуть EtS, который в течение одного часа, быстро свежея, доходит до степени урагана" (Труды русской полярной станции на Новой Земле. Часть 1, стр. ХІІ).

Академик Б. Б. Голицын, посетивший Новую Землю в 1896 году, пишет, что "характерные для Малых Кармакул восточные и юго-восточные ветры сопровождаются весьма оригинальными облаками на Е, напоминающими собой форму гриба. Существует примета: когда на Е появляются эти облака, то можно ожидать очень свежего ветра и даже шторма из этой четверти компаса" (Б. Б. Голицын. О метеорологических наблюдениях на Новой Земле. Записки Росс. Академии Наук, VIII серия, т. ІХ, No 3. Стр. 145).

Н. Лелякин замечает, что "признаком берегового ветра может служить довольно быстрое падение барометра и появление узких облаков, несколько завитых и появляющихся из за гор в виде языков" (Н. Лелякин. Заметки из плавания крейсера "Наездник" в Северном Ледовитом океане в 1893 году. Записки по Гидрографии, 1894, вып. 15, стр. 108).

В метеорологическом журнале судна "De Willem Barents" имеется следующее описание типичных при боре облаков: "Резко очерченные облака, которые мы здесь (в заливе Моллера) наблюдали, образовывались из черных облачков, которые становились больше и больше, оставаясь однако для глаза неподвижными, несмотря на бурный ветер. Подобное явление мы наблюдали также в прошедшем году на широте мыса Нассау при шторме с SE" (Meteorologische Waarnemingen en Diepzeeloodingen gedaan aan Bord van „De Willem Barents" in de Zomers 1880-1881. Utrecht. 1883).

Наблюдениями над видом облаков и их движением мы для Новой Земли не располагаем почти вовсе. Наблюдения над облаками, производившиеся русской полярной станцией в Малых Кармакулах в 1882-83 г.г., к сожалению, весьма низкого качества и почти не имеют научной ценности. В бухте Св. Фоки наблюдения над формой облаков и их движением производились нерегулярно, при том почти исключительно в светлое время года. Обработав 9 случаев со свежим и длительным ветром с ЅЅЕ в бухте Св. Фоки, когда производились наблюдения над движением облаков (с помощью нефоскопа), я получил следующие средние направления движения:

S—Cu	S 22° W
A—S	S 33° W
А—Сu	S 37° W
Ci—S	S 58° W

Таким образом во время боры в бухте Св. Фоки направление движения воздуха в более высоких слоях заметно отличается от такового вблизи земной поверхности, при чем с увеличением высоты замечается значительное отклонение ветра вправо. О каком бы то ни было компенсационном противотечении воздуха в верхних слоях говорить, однако, не приходится. Отсутствие такого компенсационного ветра показывает, что бору на Новой Земле нельзя рассматривать, как движение воздуха, вызванное разностью температуры над сушей и морем, как то пытался об'яснить Н. Нergesell сильные ветры берегового направления на Шпицбергене, которые имеют много общего с новоземельской борой. Аэрологические наблюдения германской Обсерватории в Ebeltofthafen на Шпицбергене в 1911-12 г.г. показали, что там, подобно условиям при новоземельской боре, не существует верхнего компенсационного ветра во время сильных штормов с берега. Этими же исследованиями было выяснено, что вертикальные размеры шпицбергенских штормов берегового направления очень незначительны (несколько сот метров). Несомненно, что и Новоземельская бора распространяется вверх только на небольшую высоту.

Архипелаг Новая Земля. Снимок спутника Sentenel.
(В новом окне откроется в полном размере)

Типичный ход метеорологических элементов во время боры и предсказание ее по местным признакам.

Чтобы получить наглядное представление о типичном ходе метеорологических элементов во время новоземельской боры, мною были составлены кривые чертежей 1 и 2. Кривые эти были получены путем наложения нескольких случаев бор один на другой и вывода средних величин метеорологических элементов. При составлении кривых я пользовался для Малых Кармакул ежечасными наблюдениями (1882-83), для бухты Св. Фоки — наблюдениями через каждые два часа (1912—13). Для Малых Кармакул было взято 16 бор (Е и ESE ≥ 16 метр. в сек.), для бухты Св. Фоки —12 бор (SSE ≥ 16 метр. в сек.). При наложении одного случая на другой я руководствовался началом и концом боры, за каковые моменты принимались первое и последнее наблюдения, когда скорость ветра была > 15 метр. в сек. Для температуры воздуха нельзя было построить кривых, так как этот элемент в различные времена года имеет во время боры различный ход, для построения же кривых отдельно по сезонам материал был недостаточен.

Из чертежей 1 и 2 видно, что давление воздуха с началом боры, обычно связанной с появлением к западу от Новой Земли депрессии, падает. При этом в бухте Св. Фоки барометр начинал падать уже за 12 часов до начала шторма (и, повидимому, еще раньше), в Малых Кармакулах же падение барометра начиналось почти одновременно с началом шторма. Как в Малых Кармакулах, так и в бухте Св. Фоки падение барометра при боре оказывалось незначительным: около 0,3-0,4 мм. B час. В обоих местах давление начинало повышаться еще во время шторма и продолжало увеличиваться по его окончании, при чем повышение давления происходило медленнее (ок. 0,1 мм. в час), чем понижение.

Кривые силы ветра показывают, что ветер при боре свежеет довольно быстро; нельзя, однако, согласиться с Н. Лелякиным в том, что ветер "сразу налетает с наибольшей своей силой".

Очень характерны кривые относительной влажности, которые показывают понижение влажности незадолго до начала боры (в Малых Кармакулах минимум влажности наблюдается за 2 часа, в бухте Св. Фоки — за 4 часа до начала шторма). Этот минимум относительной влажности по своему происхождению вполне аналогичен минимуму влажности, наблюдаемому в самом начале альпийского фена.

Вследствие большей высоты северного острова Новой Земли под 76° с. ш. сравнительно с южным, характерное понижение относительной влажности не задолго до начала боры выражено в бухте Св. Фоки заметно резче, чем в Малых Кармакулах.

Столь же характерные минимумы, как кривые относительной влажности, обнаруживают и кривые облачности, причем минимум облачности наблюдается в Малых Кармакулах за 6 часов, в бухте Св. Фоки за 10 часов до начала шторма. Подобные минимумы облачности известны и при альпийском фене. Наши кривые относительной влажности и облачности обнаруживают еще одно интересное и вместе с тем характерное явление, а именно запаздывание минимума относительной влажности относительно минимума облачности. Об'ясняется это тем, что бора сперва начинается в более высоких слоях (на высоте нескольких сот метров) и потом уже постепенно доходит до земной поверхности. Явление это хорошо изучено v. Ficker'ом при фенах; оно было также подмечено во время сильных ветров с Ѕе в Адвент-бай на Шпицбергене.

На основании наблюдений над борой и приведенных кривых можно дать некоторые практические указания относительно предвидения боры на западном берегу Новой Земли по местным признакам.

Часов за 12 до начала шторма ветер большею частью уже дует с берега, обладая неровным и порывистым характером. На прибрежных горах и над ущельями появляются типичные кучевые облака. За 6-10 часов до начала шторма замечается резкое уменьшение облачности (это не относится к кучевым облакам на горах), которая однако вскоре затем снова увеличивается. Вместе с увеличением облачности свежеет ветер. Барометр в это время обычно падает, при чем падение его происходит сравнительно медленно, редко более 0,5 мм. в час. Бывают случаи, хотя и редко, что бора начинается при повышающемся барометре. Очень важные указания дает относительная влажность, которая начинает заметно уменьшаться за 6-10 часов до начала шторма и достигает своего минимума (в Малых Кармакулах в среднем ок. 72/%, в бухте Св. Фоки ок. 68%) за 2-4 часа до начала шторма. В момент минимума относительной влажности береговой ветер в среднем уже имеет скорость ок. 7-12 м. в сек.

Каждый из указанных признаков в отдельности является предостерегающим, но не достаточным для предвидения шторма. Совокупность же признаков можно признать за довольно надежный провозвестник боры, дающий мореплавателям возможность принять необходимые меры предосторожности за 6-8 часов до начала шторма.

Годовой и суточный ход повторяемости боры.

Новоземельская бора обнаруживает определенный годовой ход представление о каковом мы можем получить только для Малых Кармакул, так как на всех остальных метеорологических станциях Новой Земли наблюдения производились не дольше года — периода слишком непродолжительного для вывода вывода годового хода повторяемости боры. В следующей таблице приводится, выраженная в процентах, вероятность штормов с Е и ESE силою ≥20 метр. в сек. по пятилетним наблюдениям в Малых Кармакулах.

Хотя, как видно, ход вероятности боры обнаруживает отдельно по месяцам заметные неправильности, обусловленные, повидимому, недостаточно продолжительным периодом наблюдений, однако общий характер годового хода боры усматривается из таблицы все же хорошо. Боры дуют реже всего с июня по сентябрь, максимум их повторяемости приходится на весну.

Для определения суточного хода повторяемости новоземельской боры мы располагаем лишь годовыми наблюдениями в Малых Кармакулах (1882-83, ежечасные) и в бухте Св. Фоки (1912-13, через 2 часа). Так как характер боры в обоих местах одинаков, то, в целях лучшего исключения случайных колебаний, при выводе суточного хода повторяемости боры оба ряда наблюдений были соединены вместе.

Таблица 28. Годовой ход вероятности сильной боры в Малых Кармакулах.

На чертеже 3 представлена кривая сглаженного по (a+2b+c)/4 суточного хода новоземельской боры; повторяемость ее выражена в виде процентного распределения числа бор по часам суток. Из чертежа видно, что бора чаще всего дует около полуночи, реже всего около 2 ч. дня. Таким образом суточный ход повторяемости новоземельской боры заметно отличается от обычного суточного хода скорости ветра (максимум днем), но находится в полном согласии с суточными колебаниями скорости ветра на западном берегу Новой Земли зимой (Малые Кармакулы, бухта Св. Фоки), когда минимум наблюдается днем, максимум — ночью. В виду крайне незначительной амплитулы как суточного хода боры, так и суточного хода скорости ветра зимой на Новой Земле, реальность указанного характера этих колебаний требует еще подтверждения дальнейшими наблюдениями.

Продолжительность боры.

Новоземельские боры бывают нередко весьма продолжительны. Так, например, в 1898 году в Малых Кармакулах дул сильнейший шторм с Е, начавшийся 15 декабря утром и кончившийся 20 декабря днем. Этот шторм, дувший таким образом 5 1/4 суток, отличался необыкновенно жестокими условиями погоды: средняя скорость ветра составляла 37 м. в сек. (при чем меньше 20 м. в сек, не было ни разу), средняя температура воздуха была равна— 24,5°. (Возможно, что сила ветра, для определения которой на станции имелся лишь флюгер Вильда, была наблюдателем несколько переоценена. Тем не менее этот необычайно продолжительный и жестокий шторм, очевидно, отличался весьма большой силой ветра.) В следующей табличке приведена средняя продолжительность боры (Е и ESE ≥ 16 м. в сек.) в Малых Кармакулах, вычисленная на основании ежечасных наблюдений в Малых Кармакулах в 1882-83 г.г. Кроме того я вычислил среднюю продолжительность сильных ≥ 20 м. в сек.) бор в Малых Кармакулах по наблюдениям за 5 лет. При выборке бор, периоды, когда бурные ветры с Е и ESE дули меньше 6 часов подряд, не принимались в расчет.

Таблица 29. Средняя продолжительность боры в Малых Кармакулах.

Судя по данным таблички, боры в Малых Кармакулах в среднем дуют немного более суток, причем наибольшей продолжительностью они отличаются весной, наименьшей — осенью и летом. Средняя продолжительность 12 бор (≥16 м. в сек.), наблюдавшихся в 1912-13 г.г. в бухте Св. Фоки, равна 20 часам.

Неустойчивость силы и направления ветра во время боры.

Весьма характерной чертой новоземельской боры является ее порывистость, на каковую обратили внимание многие путешественники, посетившие Новую Землю (Розмыслов, Литке, Пахтусов, Чернышев и др.). К сожалению, мы до настоящего времени совершенно не имеем записей этой замечательной порывистости, сделанных регистрирующим прибором. Следующий небольшой ряд наблюдений, произведенный во время боры 22 февраля 1913 г. в бухте Св. Фоки и представляющий собою отсчеты ручного анемометра через короткие промежутки времени, может дать лишь весьма слабое представление о порывистости новоземельской боры.

Характерным для боры на Новой Земле является также непостоянство направления ветра до начала шторма и особенно по его окончании. Для выявления этой особенности, легко бросавшейся наблюдателю в глаза, мною для бухты Св. Фоки (1912—13) и Малых Кармакул (1882-83) был вычислен средний угол, на который ветер перемещался за 2 часа, причем этот угол вычислялся отдельно за предшествующие боре 24 часа (А), за время шторма (В) и за последующие 24 часа (С). Кроме того, было сосчитано число случаев, когда ветер, по наблюдениям через каждые 2 часа, не менял своего направления от одного срока к другому (При отметках направления ветра по 16 румбам). Те и другие данные приведены в таблице. 

Таблица 30. Постоянство направления ветра во время боры на Новой Земле.

Из таблицы видно, что как в бухте Св. Фоки, так и в Малых Кармакулах, направление ветра было наименее постоянным после боры, тогда как во время самой боры (т. е. при силе ветра ≥16 м. в сек.) ветер менял свое направление далеко не так часто.

Порывистость ветра и непостоянство его направления до и после шторма, как известно, являются характерными и для "падающих" ветров других стран (альпийский фен, адриатическая и новороссийская бора и др.). Чрезвычайную порывистость боры впервые пытался об'яснить Лоренц в своем физико-географическом очерке Кварнерского залива. Он предполагал, что во время боры в более высоких слоях атмосферы существует движение воздуха, имеющее направление обратное направлению боры; по Лоренцу воздух верхнего течения, то опускаясь, то поднимаясь, оказывает тем самым большее или меньшее давление на нижний слой воздуха — слой боры, вследствие чего и возникают "refoli" — ужасные порывы ветра при адриатической боре. Об'яснение Лоренца не выдерживает критики прежде всего потому, что существование во время адриатической боры верхнего противотечения воздуха не подтвердилось наблюдениями (как и при новоземельской боре). Врангель, впервые научно исследовавший новороссийскую бору, об'яснял частые изменения направления и скорости ветра, каковые явления в Новороссийске замечаются главным образом в самом начале боры, неодинаковым сопротивлением, которое встречает в разных своих частях движущаяся масса воздуха, следствием чего являются вращательное движение воздуха, вихри и смерчи. "При начале боры, когда падающему воздуху приходится преодолевать не только трение почвы, но и инерцию спокойного воздуха, поступательное движение уступает вращательному и мы наблюдаем полные вихри, т. е. шквалы со всех румбов и смерчи. По мере усиления боры; поступательное движение увеличивается и шквалы колеблются между более тесными пределами".

Так называемая аэродинамическая теория фена, предложенная Г. И. Вильдом, в основных чертах рисующая правильно и процесс возникновения боры, в частности новоземельской, хорошо об'ясняет наблюдающуюся при "падающих" ветрах, в особенности в их начале, изменчивость направления и скорости. Г. Вильд считает ближайшей причиной фена сильное движение воздуха в верхних слоях, предшествующее фену. Воздух этого верхнего течения по прохождении горной возвышенности увлекает с собой ближайшие слои нижнего, спокойного воздуха, вследствие чего образуется сравнительно разреженное воздушное пространство, куда прежде всего и устремляется воздух из устья долины, в результате чего образуется вертикальный вихрь. Образование таких вихрей происходит преимущественно в начале фена, когда общий поток воздуха еще не заполнил собой всю долину. Увеличение скорости верхнего течения может вызвать вихри в нижнем слое и во время самого фена. Н. А. Коростелев в своем исследовании о новороссийской боре (Н. А. Коростелев. Новороссийская бора. Записки Рос. Академии Наук, VІІІ сер., т. XV, № 2, 1904.) в общем придерживается взгляда Г. И. Вильда. Произведенные уже после работы Вильда аэрологические исследования в местностях с пересеченным рельефом вполне подтвердили возникновение на подветренной стороне вихрей с горизонтальной осью, легко об'ясняющие как порывистость ветра, так и непостоянство его направления. Несомненно, что этого рода вихрями об'ясняются и те необычайно сильные размеры, которых при новоземельской боре достигает снежная метель в холодное время года.

Зона распространения боры.

В отношении зоны распространения новоземельской боры наши наблюдения очень скудны, но можно а priori сказать, что с удалением от берегов штормы берегового направления должны довольно быстро терять свои характерные особенности, как-то: чрезвычайную силу, порывистость, уменьшение относительной влажности и проч. Однако в 10-20 морских милях от берега Новой Земли бора, повидимому, еще наблюдается. Так, Ф. Литке (Ф. Литке. Четырехкратное путешествие в Северный Ледовитый океан. СПБ. 1828. Часть 1, стр. 204 и 302) во время плавания вдоль западного берега Новой Земли в 1821 году имел случай наблюдать в расстоянии 15 миль от горы Первоусмотренной сильный очень порывистый шторм, дувший с берега. В следующем году он наблюдал подобный же шторм с "жесточайшими порывами" в 10 милях от берега между губой Крестовой и губой Машигиной. Экспедиция Г. Седова испытала в 1912 г. между параллелями 73° и 74°20' N, в расстоянии около 20 миль от западного берега Новой Земли, шторм с ESE, отличавшийся необычайной силой и порывистостью. В губе Крестовой в это время, по словам промышленников, дул типичный "сток“.

Бора как климатологический фактор.

Новоземельская бора, которая, как было указано, есть своеобразное изменение под влиянием новоземельской возвышенности общего движения воздуха, происходящего на обширном пространстве, играет для Новой Земли роль весьма важного климатообразующего фактора. К обусловленным борой особенностям климата Новой Земли, в отличие от климата окружающих ее морей, принадлежат: сравнительно большая средняя скорость ветра, совершенно своеобразное распределение ветров различных направлений, несколько уменьшенная относительная влажность, сравнительно большие величины изменчивости изо дня в день различных метеорологических элементов и, наконец, значительная "жестокость погоды".

Об усилении пересекающих Новую Землю ветров на подветренной ее стороне говорилось в начале настоящего очерка. Упомяну здесь еще, что средняя годовая скорость ветра в Малых Кармакулах, как на то указал Н. А. Коростелев (Н. А. Коростелев. К климатологии Новой Земли. Записки Рос. Академии Наук. ѴІІІ сер., т. XXX, No 9, 1912), есть наивысшая из всех мест Европейской России, для которых имеются наблюдения. Такая большая средняя скорость ветра обусловлена почти исключительно часто дующей борой.

Что касается направления ветра, то влияние в этом отношении Новоземельской возвышенности также было рассмотрено уже выше и здесь я позволю себе лишь проследить это своеобразное влияние на среднем направлении ветра, вычисленном мною для различных мест Новой Земли и окружающих ее морей (принимая в расчет не только число наблюдений ветров, но и их скорость). Среднее направление (4) и равнодействующая (обозначенная R и выраженная в %%) приведены в таблице 31 и изображены графически на чертежах 4-8.

Таблица 31. Среднее направление ветра.

Из таблицы и соответственных чертежей вполне ясно выступает та деформация, которую испытывает движение воздуха под влиянием новоземельской возвышенности и которая состоит главным образом в том, что среднее направление ветра на берегах Новой Земли отклоняется от нормального направления (за которое можно принять ветер на море), приближаясь к направлению боры, т. е. направлению, перпендикулярному к протяжению возвышенности. Влияние боры на среднее направление ветра сказывается наиболее сильно в холодное время года и почти незаметно летом, когда бора дует сравнительно редко. В среднем годовом выводе это влияние настолько сильно, что на западном и восточном берегах Новой Земли среднее направление ветра оказываетси почти противоположным (на западном берегу SE, на восточном NW). В Малых Кармакулах, где бора дует особенно часто и достигает большой силы, среднее годовое направление (S 69° Е) разнится весьма мало от направления боры (Ѕ 78° Е).

Чертежи 4-8

Рассмотрим несколько ближе среднее направление ветра зимою, когда, как сказано, деформирующее влияние новоземельской возвышенности выступает особенно отчетливо. В районе Новой Земли и окружающих ее морей движение воздуха происходит зимой из SW четверти, как видно из наблюдений станций вдали от Новой Земли ("Димфна", "Св. Анна", "Тегетгоф"), а также из наблюдений в губе Каменка, где боры не бывает.

Метеорологические наблюдения на радиостанциях на северо-востоке острова Вайгач и в восточном устье Югорского Шара еще не опубликованы, вследствие чего я не мог вычислить среднее направление ветра для этих мест, однако, судя по таблицам повторяемости ветров, опубликованным Л. Ф. Рудовицем, и здесь зимою преобладает движение воздуха с SW (Вайгач) и S (Югорский Шар).

В губе Черной ветер уже получает некоторую небольшую восточную составляющую, хотя типичной боры здесь, вследствие низменности Новой Земли, повидимому, еще не наблюдается. В Малых Кармакулах и в западном устье Маточкина Шара среднее направление ветра находится уже всецело под влиянием боры. В Маточкином Шаре, где бора дует с Е, среднее направление ветра (S 88° Е) имеет наибольшую восточную составляющую. На западном берегу под 76° с. ш., где бора дует с ЅЅЕ (О-в Большой Заячий, бухта Св. Фоки), мы имеем среднее направление ветра зимой из SW четверти, но все же приблизительно на 2 румба южнее нормального движения воздуха. Переходя на Карскую сторону Новой Земли, мы сразу замечаем совершенно другое среднее направление ветра, которое в Ледяной Гавани приходится на N 82° W, в бухте Тюленьей на N 30° W. Почти полная противоположность среднего направления ветра в западном и восточном устьях Маточкина Шара весьма замечательна и указывает на ту большую роль, которуя бора играет в климатологии Новой Земли.

Небезынтересно следующее сопоставление процентного распределения количества воздуха, прошедшего вблизи земной поверхности с различных направлений на обоих берегах Новой Земли, вычисленное на основании точно одновременных наблюдений, произведенных в апреле 1913 года экспедицией Г. Седова. Параллельные наблюдения бухта Св. Фоки — Карское побережье обнимают 8 дней, а наблюдения бухта Св. Фоки — Карские горы 6 дней (см. табл. 32).

Таблица 32. Процентное распределение количества воздуха, прошедшего над западным и восточным берегами Новой Земли.

Мы замечаем, таким образом, что в холодное время года ветер на Новой Земле дует от центральной возвышенности острова к обоим берегам, что, естественно, связано со значительной нисходящей составляющей движения воздуха. Режим ветров на Новой Земле в холодное время года обладает, следовательно, сходством с антициклональным (движение воздуха от центра к периферии, нисходящая составляющая), тем не менее такое движение воздуха в данном случае не обусловлено присутствием в центральной области Новой Земли местного антициклона, а должно быть об'яснено чисто динамическим влиянием новоземельской возвышенности. Если иногда над ледниковым покровом Новой Земли и могут появиться элементы "ледяного антициклона" (glacial anticyclone), то вызванное им движение воздуха может во всяком случае иметь только совершенно подчиненное значение.

На большое различие в распределении ветров на обоих берегах Новой Земли и связанную с этим большую контрастность общих условий погоды обратили внимание уже Пахтусов и Циволька (1834), которые при сравнении своих дневных записей, веденных Пахтусовым в западном устье Маточкина Шара, а Циволькой одновременно на восточном берегу Новой Земли, были поражены почти полной противоположностью наблюдавшегося в этих районах характера погоды.

Так как на Новой Земле бора (а также более слабые ветры берегового направления) дуют преимущественно в холодное время года, то годовой ход направления ветра получает на берегах Новой Земли как бы муссонный характер. Это хорошо усматривается из таблицы 33, в которой приведены отклонения ветра от его среднего годового направления.

Таблица 33. Отклонение ветра от среднего годового направления.

В трех пунктах на западном побережье Новой Земли мы имеем зимой отклонение ветра из SE четверти (т. е. с суши), летом — из NW четверти (т. е. с моря). На восточном берегу (бухта Тюленья) зимой также наблюдается отклонение с суши (NW), наиболее морское направление ветра замечается здесь не летом, а осенью, что, впрочем, вероятно было лишь особенностью года (в Карском море — "Димфна" — мы имеем для лета отклонение NE). Весна и осень являются как бы переходными стадиями между зимой и летом, при чем весенний режим ветров ближе подходит к зимнему, осенний — к летнему. В бухте Св. Фоки отклонение ветра полгода приходится на направление с суши (с октября по март) и полгода — на направления с моря (с апреля по сентябрь). В Маточкином Шаре и в Малых Кармакулах в общем замечается тот же годовой ход ветра с небольшими отклонениями. На станциях, не находящихся под влиянием новоземельской возвышенности (губа Каменка, "Димфна") не замечается и характерной для Новой Земли смены ветров с SE и NW; здесь мы наблюдаем (с заметными неправильностями, вызванными главным образом непродолжительностью наблюдений) смену ветров с SW (холодное время года) и с NE (теплое время года), т. е. обычный муссонный годовой ход, вызванный разностью температур на евразийском материке и на море и не находящийся ни в какой связи с сушей Новой Земли.

Местный муссонный характер годового хода направления ветра на берегах Новой Земли по своему происхождению разнится от обычного муссонного характера и в сущности не является тем, что мы разумеем под этим понятием. Муссоны и так называемые муссонные влияния обусловливаются термическими причинами, на Новой Земле же смена береговых и морских ветров в течение года обусловлена главным образом годовым ходом повторяемости боры, которая имеет происхождение не термическое, а динамическое.

В заключение нужно отметить, что в виду своеобразного и весьма резко выраженного влияния новоземельской возвышенности на режим ветров, наблюдения новоземельских станций, за исключением станций на северной и южной ее оконечностях, могут дать нам лишь очень приближенное представление о режиме ветров на море, важном для суждения о состоянии морских льдов. Поэтому такие суждения следовало бы базировать преимущественно на барическом рельефе, а не на непосредственных наблюдениях над ветром. Не исключена, впрочем, возможность, что и средние месячные давления по наблюдениям станций, расположенных на берегах, где бора достигает большого развития, являются несколько искаженными теми частными барометрическими минимумами, которые могут быть вызваны борой. Эти соображения лишний раз подчеркивают то значение, которое для освещения режима льдов в Карском море имела бы станция на северной оконечности Новой Земли (мысе Желания), где по топографическим условиям бора не должна наблюдаться.