Книга содержит характеристики климатического режима г. Краснодара, полученные по данным многолетних метеорологических наблюдений в городе. Отдельные главы посвящены физико-географическим условиям местоположения Краснодара, микроклиматическим различиям в пределах большого города. Уделено внимание вопросам биоклимата.
Книга рассчитана на специалистов различных отраслей городского хозяйства, использующих информацию о климате, специалистов гидрометеорологического профиля и широкий круг читателей.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Любой крупный город с развитой инфраструктурой, большим числом промышленных предприятий и многочисленным населением активно воздействует на окружающую среду, и в частности на климат. Предлагаемая книга о климате Краснодара в какой-то мере освещает вопросы : взаимодействия города и климата. В ней описываются особенности климатических условий Краснодара.
При подготовке книги использовались таблицы „Справочника по климату СССР”, вып. 13, части 1-5, дополненные данными последних лет и результатами специально выполненных микроклиматических наблюдений. Вместе с тем приведен ряд новых таблиц, данные которых позволяют получить более полное представление о климате города.
„Климат Краснодара” подготовлен в соответствии с программой и рекомендациями Главной геофизической обсерватории им. А. И. Воейкова.
В составлении книги принимали участие сотрудники отдела климата Гидрометеорологического центра и Краснодарской зональной гидрометеорологической обсерватории Северо-Кавказского территориального управления по гидрометеорологии: П. Г. Личацкая (разделы 2, 3, 7, пп. 1.1, 5.1, 6.6), М. И. Пастушенко (п. 1.3), Т. Й. Иванченко (разделы 4, 10), Ф. П. Царева (пп. 1.2, 5.2, 5.3, 6.1, 6.4), Л. Д. Сунцова и А. Г. Авраменко (п. 6.2), Н. И. Корягина (п. 6.3), Л. Д. Сунцова (п. 6.5), К. И. Долгополова (раздел 8), Н. И. Корягина и Ф. П. Царева (раздел 9).
Научно-методическое рецензирование и редактирование книги проведено сотрудниками отдела прикладной климатологии ГГО д-ром геогр. наук Ц. А. Швер, канд. геогр. наук В. Н. Карпенко, Л. Г. Васильевой, В. В. Стадник и Г. И. Прилипко.
ВВЕДЕНИЕ
1.1. Краткие исторические сведения и физико-географическое описание Краснодара и его окрестностей
Краснодар - административный центр Краснодарского края - до 1920 г. носил название Екатеринодар. Основан был в 1793 г. как пограничная крепость и войсковой центр черноморских казаков, переселившихся в 1792-1793 гг. на Кубань с Украины. В 1864 г. Екатеринодар внесен в списки городов Российской империи. С 1867 г. в нем было разрешена селиться всем желающим. Поток переселенцев особенно усилился после введения в действие железной дороги Ростов - Владикавказ (1875 г.) и железнодорожной ветки Тихорецк - Новороссийск (1888 г.).
Кубань постепенно превращалась в житницу России. Екатеринодар разрастался по площади, в нем строились промышленные предприятия главным образом сельскохозяйственного направления. Однако он оставался все еще второстепенным городом, где преобладала одноэтажная застройка. Санитарное его состояние было совершенно неудовлетворительным: канализация отсутствовала, водопровод подавал воду только в центральную часть города, остальное население пользовалось колодцами. Улицы были замощены лишь в центре.
После Октябрьской революции границы города расширялись все. более интенсивно, значительно улучшилось его санитарное состояние. Проведена планировка улиц, устроены ливнестоки, организована очистка города.
После окончания Великой Отечественной войны Краснодар был включен в число пятнадцати старейших русских городов, подлежащих перво очередному восстановлению.
В первые послевоенные десятилетия восстанавливается и благоустраивается в основном центральная часть города. Развивается городской транспорт, строятся новые жилые и административные здания.
В шестидесятые и семидесятые годы одновременно с продолжающимися реконструкцией и застройкой старой территории города на окраина: создаются новые жилые массивы.
В последнем десятилетии три больших микрорайона застроены зданиями повышенной этажности: пос. Гидростроителей - на юго-восточной окраине Краснодара, микрорайоны Северо-Западный - на северо-западной окраине города и Комсомольский - севернее пос. Пашковский. Разрабатываются проекты, предусматривающие строительство домов в 16-30 этажей.
В настоящее время Краснодар - большой благоустроенный зелены город с крупными предприятиями. В городе шесть высших учебных заведений, в том числе университет, три театра.
Население города превышает 600 тыс. человек.
Селитебная зона Краснодара (территория, отведенная под застройку - 95,46 км2, территориально город разбит на пять районов: Ленинский, Первомайский, Октябрьский, Советский, Прикубанский.
Город расположен почти в центре Краснодарского края, в долине р. Кубани, в южной части Прикубанской равнины. Геоморфологически город располагается на Западно-Кубанской аллювиальной и пролювиальной равнине, на второй надпойменной террасе. Рельеф ровный, спокойный, наблюдается общий уклон к северо-западу. Высота над уровнем моря колеблется от 19 до 32 м. Город расположен на правом высоком берегу Кубани и во время паводков не затапливается.
Долина Кубани разделяет Прикубанскую и Закубанскую равнины. Закубанская равнина представляет собой возвышенную пологоувалистую местность, расчлененную многочисленными левобережными притоками Кубани. Долины притоков в верховьях узки и врезаны на глубину до 200 м и более. В низовьях они расширяются и сливаются с широкой левобережной поймой Кубани.
Река Кубань, огибая город с юга и юго-запада, имеет здесь широкую до 15 км трапецеидальную форму, крутой (высотой до 10-12 м) правый берег и пологий левый. Правый берег интенсивно размывается. Ширина русла Кубани у Краснодара составляет около 150 м, глубина от 1,5 до 6,5 м.
В 1973 г. начато заполнение Краснодарского водохранилища, простиающегося вдоль русла Кубани от Краснодара почти до Усть-Лабинска. Зеркало его водной поверхности занимает 440 км2. В результате создания водохранилища решена проблема орошения и развития рисовых систем, устранена опасность наводнений в низменной части Краснодара, увеличены меженные уровни Кубани. Река стала судоходной вплоть до Усть - Лабинска.
Правобережье Кубани почти все занято посевами зерновых и технических культур. На левобережье значительные участки долины покрыты лугами с древесно-кустарниковой растительностью. В последние годы здесь проведены большие ирригационные и мелиоративные работы, развивается рисосеяние.
Обширные предгорные леса начинаются в 35-45 км от Краснодара. В их произрастают многообразные древесные породы и кустарники , в том числе дикорастущие фруктовые и ягодные, грибы и лекарственные растения.
В степном правобережье в окрестностях города много полезащитных лесных полос, в пойме Кубани встречаются заросли ивняка на равнинной территории Краснодарского края преобладают тяжело-суглинистые выщелоченные чернозёмы с мощностью гумусового горизонта до 75 см.
Город обильно озеленен декоративной и фруктовой древесной растительностью, имеет четыре парка и много скверов. Общая площадь зеленых насаждений в черте города 3417,7 га, в том числе площадь насаждений общего пользования 1288,8 га, по 20,8 м2 на одного человека.
Грунтовые воды залегают на глубине от 2 до 10 м. Водоснабжение Краснодара базируется на напорных подземных водах, содержащихся в отложениях четвертичного периода в интервале глубин от 35 до 715 м.
1.2. Краткая история развития метеорологических наблюдений
Первые метеорологические наблюдения в Краснодаре относятся к 1854 г. Они проводились по программе станции, которая называлась по-разному: Екатеринодар, гимназия Екатеринодар, реальное училище; Екатеринодар, городское училище. О местоположении станции сведений не сохранилось, за исключением записей на таблицах 1877 г., где помечено, что станция Екатеринодар, гимназия находится в 250 м от собора. Таблицы наблюдений сохранились за периоды 1854-1956, 1859-1860, 1877-1884, 1885-1915 гг. Станция прекратила работу .в 1917 г. Данные наблюдений за отдельные годы опубликованы в летописях ГГО.
В июле 1914 г. при Ёкатеринодарской лаборатории опытного табаководства, позже реорганизованной в институт, открылась метеорологическая станция (с 1920 г. она называется Краснодар, ИОТ). Метеорологическая площадка станции располагалась на открытом месте на северной окраине города. Наблюдения велись за всеми основными характеристиками погоды довольно регулярно. В 1941 г. станция была закрыта.
В 1925 г. в 2,5 км к юго-востоку от этой станции была открыта метеорологическая станция Краснодар, Круглик при Всесоюзном научно-исследовательском институте эфиромасличных культур. Она располагалась на северной окраине города, на краю обширного поля, на правобережной террасе Кубани, протекающей в 4 км южнее, В 150 м с севера и запад* ' метеорологическая площадка была окружена фруктовыми деревьями, a 50 км к югу от нее располагалось здание института. С 1934 по 1938 г. метео площадка этой станции располагалась на хуторе Белом, в 3 км к северс северо-востоку от ее первоначального местоположения. С июля' 1942 г. п апрель 1943 г. станция не работала. В декабре 1971 г. площадка' был перенесена на 500 м к северо-востоку и установлена в опытном пол института. (В „Справочнике по климату СССР”, вып. 13 эта станция обозначена как ст. Краснодар.)
В 1925 г. при Кубанской сельскохозяйственной опытной станции расположенной в 8,5 км к северо-западу от ст. Краснодар, Круглик, начал работать другая метеорологическая станция. Станция называлась по-разному: Краснодар, опытная станция; Краснодар, селекцентр. В 1937 г. он была закрыта. А в ноябре 1947 г. в 3 км от бывшей станции, в 8 км о города и 0,5 км от р. Кубани для наблюдений за влиянием погодных условий на лубяные культуры (конопля, джут, кенаф) была организован метеорологическая станция при специализированном институте лубяных культур. Станция располагалась на совершенно открытом месте и была вполне репрезентативна для целей агрометобслуживания. Наблюдения велись в 7, 13, 21 ч. Станция прекратила работу в 1956 г. С мая 1960 г. на западной окраине города, на открытой равнине, в 1,2 км от Кубани, протекающей на юго-востоке от площадки, при СКНИИФе (Краснодар, СКНИИФ) приводятся эпизодические специальные наблюдения в сроки 7, 13, 21 ч за отдельными характеристиками погоды. Материал этих наблюдений в гидрометслужбу поступает в виде отдельных таблиц.
На восточной окраине города, в 7 км от р. Кубани, в бывшей станице Пашковской, ка совершенно открытом месте на краю поля в 1932 г. была организована метеорологическая станция Краснодар, Пашковская, которая с апреля 1935 г. и по настоящее время обслуживает гражданскую авиацию. С августа 1942 г. во время военных действий станция не работала; вновь наблюдения были начаты 2 марта 1943 г. на 100 м севернее прежнего местоположения. В мае 1951 г. метеоплощадка еще раз была перенесена на 30 м к югу, а в 1970 г. (25 декабря) - на 500 м к юго-востоку (высота станции над уровнем моря 34 м). Эти незначительные переносы никак не отразились на однородности наблюдений. С 1963 г. станция перешла только на оперативное обслуживание авиации, и таблицы ТМ-1 не составляются. Материалы наблюдений на ст. Краснодар, Пашковская опубликованы в „Справочнике по климату СССР”, вып. 13, ч. 2-5, в изданиях погодичных данных, они используются при различного рода описаниях климата и обслуживании народного хозяйства
В связи с развитием авиации 15 декабря 1969 г. была открыта АМСГ Знем, в 5 км южнее Краснодара. Станция ведет круглогодичные наблюдения и обеспечивает полеты авиации спецприменения в народном хозяйстве.
21 апреля 1975 г. в 20 км западнее Краснодара, в 0,8 км севернее р. Кубани, на территории ВКИНРиса открыта специальная агрометеорологическая станция, которая вела наблюдения в сроки 0, 6, 12 и 18 ч, а с января 1980 г. ведет 8-срочные наблюдения.
В приплотинной зоне Краснодарского водохранилища в июне 1975г. открыта Озерная станция. На станции ведутся наблюдения за температурой воды и воздуха, ветром, испарением, уровенным и волновым режимом водохранилища. Здесь же расположена Краснодарская лаборатория наблюдений за загрязнением природной среды.
Систематизация метеорологических наблюдений на Кубани ведется с 1923 г. Вначале были организованы метеорологические группы, затем бюро при Краснодарском земельном .управлении. В 1947 г. было создано Гидрометбюро, начавшее регулярное обслуживание народного хозяйства, позднее преобразованное-в зональную гидрометеорологическую обсерваторию.
1.3. Гидрологический режим
Кубань, самая крупная река Северного Кавказа, берет начало от слияния рек Уллу-Кам и Учкулан, вытекающих из-под ледников Эльбруса и водораздельного хребта. Длина ее 870 км, площадь бассейна 57 900 км2
Протекая вначале в северном и северо-западном направлениях, Кубань у станицы Темижбекской резко поворачивает на запад и сохраняет это общее направление до впадения в Азовское море.
В верхнем течении, примерно до г, Черкесска, Кубань представляет собой типичную горную реку, стремительно текущую в узкой долине с крутыми, местами обрывистыми, склонами. В среднем течении при выходе на предгорную равнину долина реки расширяется, склоны ее становятся более пологими.
Ниже Краснодара долина Кубани расширяется, становится неясно выраженной. На Ш -м километре от устья у хутора Тиховского река отделяет рукав - Протоку» а в 16 км от устья еще разделяется на два рукава: левый - Казачий ерик, впадающий в Ахтанизовский лиман, и правый Петрушин рукав, впадающий в Темрюкский залив Азовского моря.
Место отделения рукава Протоки является вершиной дельты Кубани, представляющей собой обширную (площадью около 3500 км 2) низменность, изобилующую мелководными пресными и солеными лиманами, озерами и ериками. Многие озера используются в лечебных целях: Ханское, Голубицкое, Туалянское, Бугазское, Суджукское. В пределах дельты Кубани расположены плавни: Приазовские, Кубано-Адыгейские, Закубанские. Низменность, занятая дельтой, покрыта зарослями рогоза, камыша и тростника.
На равнинной части территории создано много искусственных водохранилищ, прудов, предназначенных для регулирования режима оросительно-обводнительных систем, рыборазведения, выработки электроэнергии.
Речная система Кубани слагается из 14 тыс. рек, основные из которых:; Теберда, Малый и Большой Зеленчук, Лаба, Белая, Пшеха, Пшиш. Каждая из них имеет свою развитую речную систему со значительными водосборами, большим числом относительно крупных и мелких притоков.
Особенностью строения гидрографической сети бассейна Кубани является резко асимметричный характер ее. Почти все притоки в верхнем течении малочисленны и невелики, а после поворота реки на запад в нее не впадает ни одного притока с правого берега.
Большинство притоков Кубани берет начало высоко в горах Большого Кавказа. Северные склоны хребтов Большого Кавказа в среднем с высоты 2500 м покрыты снежниками и ледниками. Они играют большую роль в питании Кубани и ее горных притоков, давая от 30 до 45 % годового стока.
В отдельную группу можно выделить притоки неледникового питаний (Уруп, Псекупс, Афипс и др.) с небольшими средневзвешенными высотами водосборов. Составляющими стока для них является грунтовое, дождевое и снеговое питание
Для Кубани типична большая извилистость ее русла в среднем и нижнем течении. В процессе своего естественного развития река, прорывая местами шейки петель, спрямляла свое' русло. Прежнее колено реки превращалось в пойменное' озеро подковообразной формы - старицу. Примером может служить озеро Старая Кубань у Краснодара.
Вследствие значительного уклона русла Кубань обладает быстрым течением, большой разрушительной силой, особенно во время половодья и паводков, при высоких уровнях воды. Амплитуда колебаний уровней воды у Краснодара достигает 5 м.
Для регулирования стока реки, строились водохранилища. Первым вошло в строй Тшикское (1940-1941 гг.). Затем были построены Шапсугское, Октябрьское, Шенджийское водохранилища и Федоровский гидроузел. Последний обеспечивает бесперебойную подачу воды на оросительные рисовые системы, площадь которых в настоящее время около 100 тыс. га
В 1973 г. было начато заполнение Краснодарского водохранилища, самого крупного в бассейне Кубани, которое окончательно зарегулировало сток реки. До его образования средний годовой расход воды Кубани у Краснодара составлял 425 м3/с, наибольший - 2040 м3/с, наименьший - 15 м3/с. После ввода водохранилища в строй средний многолетний расход | воды у Краснодара составляет 355 м3/с, наибольший - 1320 м3/с, наименьший 60 м3/с.
Ледовый покров Кубани неустойчив. Бывают годы без ледостава, в иные же зимы река может несколько .раз покрываться льдом и наблюдается несколько ледоходов.
У Краснодара после ввода в действие Краснодарского водохранилища ледостав не устанавливается. Этому препятствуют попуски воды из водохранилища. В период резких похолоданий здесь наблюдаются транзитные ледовые явления.
После очищения реки от ледовых образований средняя месячная температура воды возрастает с продвижением от верховий к устью. В значительной степени на температуру воды влияют горные притоки, , несущие студеную воду из-под заснеженных вершин. Наиболее велико это влияние в верхнем и среднем течении Кубани.
Самая высокая температура воды наблюдается у Краснодара в июле и августе (25-27 °С)
Испарение с водной поверхности определяется инструментально на двух станциях - Краснодар, Круглик (реперная станция) и Озерная. В табл. 1 приведены данные об испарении за период 1976-1981 гг. Испарение имеет хорошо выраженный годовой ход, с минимумом в зимний период и максимумом в мае - июле (188 мм в городе и 251 мм в районе водохранилища)
Сравнивая хронологический ход испарения и .сопутствующих ему метеовеличин (рис. 1, 2) на станциях Краснодар, Круглик и Озёрная, видно, что испарение на ст. Озерная в 1,3 раза больше, чем на ст. Краснодар, Круглик. Это объясняется тем, что первая станция- расположена на берегу водохранилища, где условия для парообразования лучше - за счет белее высоких скоростей ветра на высоте 2 м над акваторией водохранилища и повышения вертикального градиента парциального давления водяного пара. Увеличение градиента происходит в первую половину лета, когда воздух прогревается значительно быстрее, чем вода.
3. Особенности атмосферной циркуляции