Гидрометеорологические исследования и прогнозы. 2024. № 3 (393). С. 6-22

6

DOI: https://doi.org/10.37162/2618-9631-2024-3-6-22

УДК 551.5

Основные особенности климатических условий

зимнего сезона 2023/2024 гг.

по данным мониторинга и прогнозов

К.А. Сумерова, В.М. Хан,

В.А. Тищенко, Р.М. Вильфанд

Гидрометеорологический научно-исследовательский центр

Российской Федерации, г. Москва, Россия

sum-ksusha@yandex.ru

Приводятся основные результаты комплексного анализа особенностей крупно-

масштабной атмосферной циркуляции в Северном полушарии в зимнем сезоне

2023/2024 гг. Обсуждается успешность консенсусного прогноза на зиму

2023/2024 гг. по территории Северной Евразии в контексте воспроизведения темпе-

ратурно-влажностного режима. Качественный анализ результатов мультимодель-

ного прогноза Всемирной метеорологической организации и консенсуного прогноза

Северо-Евразийского климатического форума среднесезонных аномалий темпера-

туры воздуха и осадков на зиму 2023/2024 гг. продемонстрировал преимущество

консенсусного прогноза, составленного на основе данных трех российских моделей;

ПЛАВ, ГГО и ИВМ с равными весовыми коэффициентами.

Ключевые слова: температура воздуха, атмосферные осадки, успешность

прогнозов, крупномасштабная атмосферная циркуляция, температура поверхности

океана, СЕАКЦ, СЕАКОФ, индексы циркуляции, лед в Арктике, снежный покров,

экстремальные погодные явления, экономический ущерб

The main features of climatic conditions

in the winter season of 2023/2024

according to monitoring and forecasts

K.A. Sumerova, V.M. Khan,

V.A. Tishchenko, R.M. Vilfand

Hydrometeorological Research Center of Russian Federation, Moscow, Russia

sum-ksusha@yandex.ru

The main results of the comprehensive analysis of the Northern Hemisphere large-scale

atmospheric circulation features are presented for the 2023/2024 winter season. Skill scores

of the consensus forecast for the 2023/2024 Northern Eurasia winter season are discussed

in the context of reproducing the temperature and humidity regime. The qualitative analysis

of the multimodel forecast from WMO’s Lead Center and the consensus forecast issued by

NEACOF for seasonal anomalies in air temperature and precipitation for the winter of

2023/2024 resulted in the conclusion of the superior accuracy of the consensus forecast.

This forecast was based on the data of three Russian models SL-AV, MGO, and INM with

equal weighting coefficients.

Keywords: air temperature, precipitation, forecast skill, large-scale atmospheric circu-

lation, sea surface temperature, NEACC, NEACOF, circulation indices, Arctic ice, snow

cover, extreme weather, economic loss

Сумерова К.А., Хан В.М., Тищенко В.А., Вильфанд Р.М.

7

Введение

Проведение регулярного мониторинга является неотъемлемой частью

работ в области климатического обслуживания, поскольку обеспечивает

возможность с высокой надежностью анализировать и оценивать происхо-

дящие климатические изменения [1, 5, 6, 8]. Северо-Евразийский климати-

ческий центр (СЕАКЦ) активно осуществляет мониторинг и прогнозиро-

вание климатической изменчивости в регионе ответственности [9, 11],

предоставляя метеослужбам стран СНГ и другим заинтересованным поль-

зователям ценную информацию для научных исследований, практических

применений и разработки мер адаптации к климатической изменчивости

на сезонных временных интервалах. В свою очередь, под эгидой СЕАКЦ

Северо-Евразийские климатические форумы (СЕАКОФ) выступают

ключевой платформой [10], где эксперты детально изучают основные кли-

матические факторы, влияющие на погодно-климатические условия в ре-

гионе.

Путем анализа накопленных разнородных фактических и прогности-

ческих данных эксперты разрабатывают прогнозы на предстоящие сезоны.

Результаты работы СЕАКОФ имеют большой практический потенциал для

разных секторов экономики – от сельского хозяйства до гражданской обо-

роны, обеспечивая поддержку решений на основе информации о климати-

ческой динамике. Такой междисциплинарный подход позволяет более

точно прогнозировать климатические изменения и предоставлять ценные

рекомендации для общества, экономики и экологии [4].

В данной статье рассматриваются основные особенности климатиче-

ских условий зимнего сезона 2023/2024 гг. в Северной Евразии на основе

данных мониторинга и прогнозов, представленных Северо-Евразийским

климатическим центром в ходе проведения 25-й сессии СЕАКОФ.

В работе проведен комплексный синоптический анализ особенностей

крупномасштабной атмосферной циркуляции и долгопериодных тенден-

ций изменчивости температуры воздуха и количества осадков в Северном

полушарии с упором на территорию Северной Евразии, а также анализ

успешности консенсусного прогноза температуры воздуха и осадков за

зиму 2023/2024 гг. по Северной Евразии.

Были проанализированы осредненные за зимние месяцы поля геопо-

тенциала на уровнях АТ-10 и АТ-500, поля приземного давления, индексы

атмосферной циркуляции, поля приземной температуры и атмосферных

осадков, данные о ледовой обстановке в Арктике и снежном покрове на

территории Российской Федерации. Обсуждаются пространственные осо-

бенности долгопериодных тенденций в пространственном распределении

температуры воздуха и осадков. В качестве информационной основы ис-

пользовались данные реанализа ERA5 Европейского центра среднесроч-

ных прогнозов погоды [13], справочная информация об опасных гидроме-

теорологических явлениях Гидрометцентра России, информационные

материалы по мониторингу морского ледяного покрова Арктики и Южного

8

Метеорологические прогнозы, математическое моделирование

океана на основе данных ледового картирования и пассивного микровол-

нового зондирования SSMR-SSM/I-SSMIS-AMSR2 Арктического и ан-

тарктического научно-исследовательского института Росгидромета, ин-

формационные обзоры Национального центра данных снега и льда

[nsidc.org/home ] и обзоры Национального центра экологической информа-

ции NOAA [https://www.ncei.noaa.gov/].

Атмосферная циркуляция в Северном полушарии

Происходящие в последние десятилетия изменения климата отража-

ются в повышении его экстремальности и увеличении количества опасных

метеорологических явлений [2, 3, 7, 14–16]. В целом по всему Северному

полушарию зимний сезон 2023/2024 гг. оказался рекордно теплым за исто-

рию наблюдений с 1851 года. Аномалия превысила норму на 2,65 °С [13].

По данным Всемирной метеорологической организации (ВМО) количество

экстремальных погодных, климатических и гидрологических явлений

в результате климатических изменений продолжает увеличиваться [16].

С ростом экстремальности климата растет ущерб отраслям экономики и

жизнедеятельности населения, вызванный неблагоприятными климатиче-

скими явлениями [7, 14, 16].

На территории Российской Федерации в 2023 году по сравнению с

предшествующим 2022 г. количество всех опасных гидрометеорологиче-

ских явлений увеличилось на 22 %, а нанесших значительный ущерб отрас-

лям экономики и жизнедеятельности населения – на 34 % [3].

Регулярный мониторинг атмосферной циркуляции важен для анализа

и оценки происходящих климатических изменений, которые сопровожда-

ются экстремальными погодно-климатическими явлениями.

Ниже приведен обзор особенностей крупномасштабной атмосферной

циркуляции за зимний сезон 2023/2024 гг., которые стали причиной фор-

мирования крупных сезонных аномалий в атмосфере.

Зимой 2023/2024 гг. центр околополярного циклона на уровне геопо-

тенциала АТ-10 находился в российском секторе Арктики, неподалеку от

Баренцева моря, южнее обычного положения (рис. 1а). Смещению циклона

с полюса – на территорию Северной Евразии – способствовал высотный

антициклон, располагающийся над Тихим океаном. Антициклон сохранял

свою силу на протяжении всего рассматриваемого сезона и имел площадь

большую, чем обычно.

Прошедший зимний сезон в стратосфере Арктики стал четвертым по

счету теплым сезоном после необычайно холодного сезона 2019/2020 гг.,

когда наблюдалось рекордное разрушение озонового слоя за всю историю

наблюдений. Ослабление стратосферного полярного вихря произошло в

ходе минорного внезапного стратосферного потепления в начале декабря

2023 г. Это разрушение вызвало повышение температуры полярной стра-

тосферы и резкое уменьшению объема полярных стратосферных облаков,

от количества которых зависит толщина озонового слоя.

Сумерова К.А., Хан В.М., Тищенко В.А., Вильфанд Р.М.

9

а)

б)

Рис. 1. Карта осредненных за зимний сезон 2023/2024 гг. аномалий и значе-

ний геопотенциала на поверхности АТ-10 (а) и АТ-500 (б). Аномалии рассчи-

таны относительно периода 1991–2020 гг. по данным реанализа ERA5.

Fig. 1. Map of anomalies relative to the period 1991–2020 and geopotential values

on the surface of AT-10 (a) and AT-500 (б) averaged over the winter season

2023/2024 according to ERA5 reanalysis.

Интенсивные антициклоны в средней тропосфере на уровне АТ-500 в

Северном полушарии привели к деформации, ослаблению и раздвоению

центра околополярного циклона и образованию зоны положительных ано-

малий геопотенциала над полюсом с максимальными значениями

до +6 дам. Один из центров циклона, согласно норме, находился над

о. Баффинова Земля. Ложбина, связанная с околополярным циклоном, над

востоком Северной Америки и северо-западом Атлантики была ослаблен-

ной в ее северной части, в течение зимы аномалии геопотенциала в этом

регионе были положительными. В таких условиях циклоны были вынуж-

дены смещаться по более южным траекториям – по центральным районам

умеренных широт Атлантического океана. В сибирской ложбине околопо-

лярного циклона (восток Якутии, Магаданская область и север Хабаров-

ского края, аномалии достигали -4 дам) образовался второй его центр, вли-

яние которого распространялось на Аляску, Берингово море, Чукотский

полуостров, северо-восток Якутии и Дальний Восток России (ДВР). Влия-

ние антициклонов и их гребней, распространяющихся с северо-запада

Африки и востока Атлантики на Западную Европу и Средиземноморье

было доминирующим в декабре и январе.

Были проанализированы индексы атмосферной циркуляции, которые

на регулярной основе рассчитываются в Гидрометцентре России. Отрица-

тельная фаза, которая связана с усилением зональной формы циркуляции в

восточной части Северной Атлантики, восточно-атлантического колебания

(ЕА), наблюдалась в декабре и феврале. Повышенный фон температуры

отмечался над значительной частью Европы, особенно в феврале, когда

10

Метеорологические прогнозы, математическое моделирование

на востоке Европы аномалии достигали +7 °С. Неустойчивость атмосфер-

ных процессов в зимнем сезоне привела к тому, что значения североатлан-

тического колебания (NАО) были незначительными для анализа, и можно

выделить только отрицательные значения индекса в январе, когда гребень

высотного антициклона располагался над Западной Европой и наблюда-

лись меридиональные формы циркуляции. В экспериментальном режиме

рассчитывается индекс сибирского максимума (SHI) для области

40–60° с. ш., 80–120° в. д. Прошедшей зимой наблюдалась положительная

фаза индекса с наибольшим значением 0,65 в феврале, когда сибирский ан-

тициклон был интенсивным и обширным, оказывая влияние на юго-восток

Европейской территории России (ЕТР), Центральную Азию и на всю тер-

риторию Сибири. В тропической зоне Тихого океана зимой отмечалась

теплая фаза Эль-Ниньо – Южное колебание [12].

Интенсивность и положение центра исландского минимума у поверх-

ности Земли были близкими к нормальным. В связи с активной циклони-

ческой деятельностью на северо-западе Атлантического океана, азорский

антициклон оказался смещенным восточнее своего климатического поло-

жения, располагаясь над северо-западом Африки и Пиренейском полуост-

ровом. Преобладающим на северную, восточную части Европы, ЕТР и се-

вер Урала большую часть зимы было влияние ложбины исландской

депрессии.

Усиление сибирского антициклона происходило за счет взаимодей-

ствия его гребней с полярными антициклонами, которые наиболее мощ-

ными были в декабре 2023 г. Сибирский максимум оказался сильно ослаб-

ленным в начале января, но затем стал развиваться. К началу февраля

антициклон был хорошо развит над Сибирью и ДВР, что привело к форми-

рованию зоны положительных аномалий (+5...+7 гПа) над Восточной

Сибирью, Монголией и южной половиной ДВР, его центр находился над

севером Монголии, югом Сибири и востоком Казахстана. Повышенная ин-

тенсивность сибирского максимума стала причиной волн холода на юге

Сибирского федерального округа. В среднем за зимний сезон центр сибир-

ского антициклона располагался над Монголией (+5 гПа над востоком

Монголии), при этом его северные (+4 гПа над севером Красноярского

края) и восточные (+5 гПа над Сахалином) отроги были интенсивными.

На северо-западе Тихого океана наблюдалась интенсивная антицикло-

нальная деятельность, что привело к ослаблению южной части алеутской

депрессии и формированию зоны положительных аномалий +2…+4 гПа

юго-западнее Алеутских островов. Интенсивные антициклоны способство-

вали смещению циклонической деятельности на восток – на Аляску, запад-

ные провинции Канады и тихоокеанское побережье США. Центр алеут-

ского минимума находился над Алеутскими островами. Активная

циклоническая деятельность на северо-востоке Тихого океана ослабила

субтропический (гавайский) антициклон. Его центр располагался около

мексиканского побережья полуострова Калифорния.

Сумерова К.А., Хан В.М., Тищенко В.А., Вильфанд Р.М.

11

Распределение аномалий температуры поверхности океана

в Северном полушарии и ледовая обстановка в Арктике

На большей части Тихого океана в Северном полушарии за зимний

́

сезон 2023/2024 гг. аномалии температуры поверхности океана (ТПО), в

том числе в центральной и восточной частях экваториальных широт оке-

ана, были положительными (рис. 2) У побережья Японии и в центре уме-

ренных широт океана аномалии ТПО оказались наиболее выраженными

(более 2–3°).

Рис. 2. Карта аномалий температуры поверхности океана осредненных за

зимний сезон 2023/2024 гг. Аномалии рассчитаны относительно периода

1991–2020 гг. по данным реанализа ERA5.

Fig. 2. Seasonal SST anomalies (ERA5 reanalysis, based on a 1991–2020 mean).

На северо-западе Атлантического океана и севере Мексиканского за-

лива аномалии ТПО были отрицательными, теплее нормы ТПО наблюда-

лась в восточной части экваториальных и юга субтропических широт оке-

ана.

Анализ данных по мониторингу морского ледяного покрова Арктики

Арктического и антарктического научно-исследовательского института

Росгидромета показал, что в декабре площадь морского льда на севере

Атлантики была ниже среднего климатического значения, это характерно

для последнего десятилетия. Значительное смещение кромки льда к северу

в январе зафиксировано в Баренцевом море, с участками открытой воды

в районе архипелага Новая Земля, а также в заливе Святого Лаврентия.

Рост площади льда преимущественно в водах Охотского и Берингова

морей наблюдался в феврале. Более значительной, чем в среднем, протя-

женность ледяного покрова была в Охотском море, ниже нормы –

12

Метеорологические прогнозы, математическое моделирование

в Беринговом, Баренцевом и Лабрадорском морях. На остальных аквато-

риях положение кромки льда было в пределах обычного для этого времени

года.

Дата максимальной площади ледового покрова за год (14 марта

2024 г.) была на два дня позже, чем средняя дата (12 марта) за период с

1981 по 2010 год. Максимальная площадь арктического льда в 2024 г. стала

14-й по счету из самых низких показателей, отмеченных за всю историю

спутниковых данных с 1979 года [nsidc.org/home].

Распределение атмосферных осадков и температуры воздуха

в Северной Евразии и снежный покров на территории России

Температурный фон выше нормы за зимний сезон 2023/2024 гг. был в

Европе, южных районах ЕТР, значительной части Центральной Азии, за

исключение северо-запада Казахстана, где температура воздуха оказалась

близкой к норме (рис. 3а). На севере Урала, на Таймыре, Новой Земле и

арктических островах зима была очень теплой. Отрицательные аномалии

температуры отмечены над Скандинавским полуостровом, на северо-за-

паде, в центре и местами на востоке ЕТР.

а)

б)

Рис. 3. Карта осредненных за зимний сезон 2023/2024 гг. аномалий призем-

ной температуры воздуха (а) и осадков (б). Аномалии рассчитаны относи-

тельно периода 1991–2020 гг. по данным реанализа ERA5.

Fig. 3. Map of anomalies relative to the period 1991–2020 for surface air tempera-

ture (a) and precipitation (б) averaged over the winter season 2023/2024. Accord-

ing to ERA5 reanalysis.

Сложившиеся циркуляционные условия в зимнем сезоне 2023/2024 гг.

способствовали формированию волн холода. В северных и центральных

районах ЕТР и в Поволжье они фиксировались в первой половине декабря.

Волны холода, с аномалиями в отдельные дни на северо-западе ЕТР

Сумерова К.А., Хан В.М., Тищенко В.А., Вильфанд Р.М.

13

до 28 °С ниже климатической нормы, наблюдались в северной половине

ЕТР в первой половине января. Согласно данным Гидрометцентра России,

абсолютный минимум температуры воздуха для 4 января в Санкт-Петер-

бурге обновился в 2024 г., новое значение составило -25,3 °С. На юге

Восточной Сибири, исключая Забайкалье, большей части ДВР, исключая

́

восток Чукотки, Амурскую область, Приморье и юг Хабаровского края,

прошедшей зимой было холоднее нормы.

Нормальное распределение осадков зимой наблюдалось на Пиреней-

ском полуострове и во Франции (рис. 3б). Мало их выпало на Апеннинском

и Балканском полуостровах и юге Восточной Европы. На Британских ост-

ровах, в Центральной Европе, на севере Восточной Европы и западе Скан-

динавии был зафиксирован избыток осадков. Меньше нормы осадков вы-

пало на севере ЕТР и в крайних северных районах Урала, местами на

северо-западе Сибири и в некоторых районах Таймыра, в центре и южной

половине ЕТР, Казахстане, исключая юго-запад, юге Западной Сибири,

Монголии, местами на юге Восточной Сибири, северо-востоке Якутии и

западе Чукотки, где в зимнем сезоне наблюдалось избыточное увлажнение.

Дефицит осадков под влиянием сибирского антициклона отмечался в юж-

ных районах Восточной Сибири на границе с Монголией, на Сахалине и

Камчатке, местами на юге Хабаровского края, прибрежных районах Мага-

данской области.

Положительные аномалии высоты снежного покрова в зимнем сезоне

2023/2024 гг. зафиксированы в западной и центральной областях ЕТР и

в Поволжье. Наиболее крупными положительные аномалии были на севере

Ульяновской области и севере Мордовии (51–53 см). Снежной была зима

в восточной половине Азиатской территории России (АТР). Максималь-

ными аномалии высоты снега оказались на севере Хабаровского края

(до 52 см) и на юго-западе Сибири. В течение сезона наблюдались отрица-

тельные аномалии высоты снежного покрова на юго-западе Якутии,

большей части Красноярского края, центральных регионах и в отдельные

́

период южных областях Хабаровского края; в декабре – в центральных

районах Западной Сибири.

Были проанализированы данные анализа СЕАКЦ по водному эквива-

ленту снега с использованием реанализа ERA5. Интенсивные гребни си-

бирского антициклона, наблюдавшиеся в течение всей зимы, способство-

вали формированию отрицательных аномалий эквивалента над севером

Урала, северной половиной Западной Сибири, центральными и южными

районами Восточной Сибири. В феврале с распространением на восток

гребней сибирского антициклона ниже нормы показатели водного эквива-

лента снега зафиксированы на Сахалине. Во все месяцы зимы отмечались

отрицательные аномалии эквивалента на севере и в центре Хабаровского

края. Ниже нормы водный эквивалент снега наблюдался в январе в север-

ных областях ЕТР в связи с выходом полярных антициклонов. В феврале

повышенная циклоническая активность в западных и центральных районах

14

Метеорологические прогнозы, математическое моделирование

ЕТР привела к образованию положительных аномалий эквивалента на за-

паде и в центре ЕТР, на Южном Урале и юго-западе Сибири.

Успешность консенсусных прогнозов

температуры воздуха и осадков в зимний сезон 2023/2024 гг.

Большинство прогностических центров ВМО ожидали теплый зимний

сезон 2023/2024 гг. на всей территории Северной Евразии (рис. 4а). Наибо-

лее вероятными очаги тепла прогнозировались на севере Сибири, севере

Якутии и юге Дальневосточного федерального округа. На большей части

́

территории Северной Евразии ожидалось превышение нормы осадков,

наиболее вероятное на севере и востоке АТР (рис. 4б).

а)

б)

Рис. 4. Мультимодельный прогноз ВМО среднесезонных аномалий темпера-

туры (а) и осадков (б) на зимний сезон 2023/2024 гг. в вероятностной форме.

Fig. 4. Probabilistic forecasts of surface air temperature (a) and precipitation (б) for

the season for December-February 2023/2024.

Сумерова К.А., Хан В.М., Тищенко В.А., Вильфанд Р.М.

15

При сравнении прогностических (рис. 4а) с фактическими картами

(рис. 5б) становится ясно, что мультимодельный прогноз от Ведущего цен-

тра ВМО не воспроизвел ни одного очага с отрицательными аномалиями

температуры воздуха в Северной Евразии. Дефицит осадков в прошедшем

зимнем сезоне (рис. 6б) в северных регионах России и Дальневосточном

федеральном округе также не отражен в мультимодельных прогнозах

(рис. 4б).

При качественном сравнении прогнозов ВМО

с

прогнозами

СЕАКОФ-25 для температуры воздуха и осадков на территории Северной

Евразии можно отметить некоторое преимущество в успешности прогно-

зов СЕАКОФ-25. Ниже приведен более детальный анализ с количествен-

ными оценками.

В ходе сессии СЕАКОФ-25, состоявшейся 4–5 декабря 2023 г., на ос-

нове данных трех российских моделей: ПЛАВ (Гидрометцентр России/Ин-

ститут вычислительной математики им. Марчука РАН), ГГО (Главная гео-

физическая обсерватория им. Воейкова)

вычислительной математики им. Г.И. Марчука РАН) с равными весовыми

коэффициентами был составлен консенсусный прогноз

и

ИВМ (Институт

[https://seakc.meteoinfo.ru/ru/seakof-25]. По прогнозу приземная темпера-

тура воздуха на большей части территории Северной Евразии ожидалась

́

выше нормы (рис. 6а). С вероятностью более 60 % аномалии температуры

выше нормы предполагались в южной половине ЕТР, на Кавказе, в

Центральной Азии, Южном Урале и южных районах Западной Сибири. Ве-

роятность положительных аномалий температуры достигала 75–80 % со-

гласно консенсусному прогнозу в Волгоградской, Самарской, Оренбург-

ской областях, на севере и в центре Казахстана, на юге Омской и южных

районах Тюменской областях. Качественный анализ прогностических дан-

ных показал, что успешным оказался прогноз вероятности положительных

аномалий температуры воздуха на юге Беларуси, в Молдавии, южной по-

ловине ЕТР и на Украине (рис. 5б). Как было выше сказано, в северных и

центральных областях ЕТР в декабре и январе фиксировались волны хо-

лода, которые отразились в среднесезонных отрицательных аномалиях

температуры воздуха в северной половине ЕТР. Хорошо были спрогнози-

рованы аномалии ниже нормы на северо-западе ЕТР, но не отражено рас-

пространение их на центральные районы ЕТР. Успешно оказались воспро-

изведены положительные аномалии температуры воздуха в Центральной

Азии, на севере Западной Сибири, большей части Красноярского края и се-

́

веро-западе Якутии.

Неудачным прогноз температуры выше нормы c вероятностью

30–60 % оказался в Амурской области, исключая западные районы, и в Ха-

баровском крае, где кроме южной части температурный фон зимой был

ниже нормы или в пределах нормы. Не отражены в консенсусном прогнозе

отрицательные аномалии в центральных и восточных частях Якутии, также

не был успешным прогноз в Приморском крае, где сезон ожидался

16

Метеорологические прогнозы, математическое моделирование

холоднее нормы с вероятностью 30–45 %. Хорошо была предсказана веро-

ятность положительных аномалий температуры на востоке Чукотского по-

луострова.

а)

б)

Рис. 5. Консенсусный прогноз среднесезонной аномалии температуры воз-

духа на зиму 2023/2024 гг. в вероятностной форме, рассчитанный на основе

интерпретации данных трех российских моделей (ПЛАВ, ГГО, ИВМ) (а); рас-

пределение нормированных аномалий приземной температуры за зимний се-

зон 2023/2024 гг. по данным реанализа ERA5 (б).

Fig. 5. Consensus forecast of the mean seasonal air temperature anomaly for the

winter season 2023/2024 in probabilistic form, calculated on the basis of data in-

terpretation of 3 Russian models (PLAV, GGO, INM) (а); distribution of normalized

surface temperature anomalies according to ERA5 reanalysis data for the winter

season 2023/2024 (б).

Хорошо оправдался консенсусный прогноз превышения нормы

осадков (с вероятность 45–75 %) на зимний сезон на большей части ЕТР,

́

за исключением северных областей, где преобладала неопределенность,

на северо-западе и востоке Казахстана и Южном Урале. На большей части

́

Сумерова К.А., Хан В.М., Тищенко В.А., Вильфанд Р.М.

17

АТР в прогнозе осадков присутствовала неопределенность. Избыток осад-

ков хорошо воспроизведен на юге Сибирского федерального округа, не-

удачным прогноз был на Сахалине и Камчатском полуострове, где распре-

деление осадков было нормальным и ниже нормы (рис. 6а).

а)

б)

Рис. 6. Консенснусный прогноз среднесезонной аномалии осадков на зиму

2023/2024 гг. в вероятностной форме, рассчитанный на основе интерпрета-

ции данных трех российских моделей (ПЛАВ, ГГО, ИВМ) (а); распределение

нормированных аномалий приземной температуры за зимний сезон

2023/2024 гг. по данным реанализа ERA5 (б).

Fig. 6. Consensus forecast of the mean seasonal precipitation anomaly for the win-

ter season 2023/2024 in probabilistic form, calculated on the basis of data interpre-

tation of 3 models (PLAV, GGO, INM) (а); distribution of normalized precipitation

anomalies according to ERA5 reanalysis data for the winter season 2023/2024 (б).

Качественный анализ полей мультимодельного прогноза ВМО и кон-

сенсусного прогноза среднесезонных аномалий температуры воздуха и

осадков на зиму 2023/2024 гг. позволяет сделать вывод о более высокой

18

Метеорологические прогнозы, математическое моделирование

успешности составленного на основе данных трех российских моделей

ПЛАВ, ГГО и ИВМ с равными весовыми коэффициентами консенсусного

прогноза. Мультимодельный прогноз ВМО, в отличие от консенсусного

прогноза, не воспроизвёл вероятность отрицательных аномалий над Скан-

динавией и севером ЕТР, также по нему невысокой оказалась и вероятность

теплого сезона на юге ЕТР и в Центральной Азии. Неуспешным прогноз

температуры воздуха по мультимодельному прогнозу был на АТР. Не-

удачно по нему были спрогнозированы и осадки. Не отражена повышенная

вероятность избытка осадков в южной половине Восточной Европы,

центре и юге ЕТР и дефицит осадков на севере ЕТР. Обратным в сравнении

с фактическим данным оказался прогноз осадков над АТР: избыток влаги

в прогнозе на севере и центре региона и дефицит по факту в этих районах.

В качестве количественных оценок успешности консенсусного про-

гноза использованы показатель оправдываемости прогноза и коэффициент

корреляции между значениями аномалий. По территории Северной Евра-

зии показатель оправдываемости комплексного прогноза по результатам

российских моделей (ПЛАВ, ГГО, ИВМ) на зимний сезон 2023/2024 гг. для

приземной температуры оказался 66 %, для осадков – 76 % (таблица).

Наивысшие показатели оправдываемости прогнозов аномалий темпера-

туры воздуха за зимний сезон оказались для Центральной Азии (88 %),

осадков (78 %) в первом и (75 %) во втором естественных синоптических

районах.

Таблица. Оценки прогнозов на зимний сезон 2023/2024 гг.

Table. Forecast assessment for the winter season 2023/2024

СНГ

1 е.с.р.

2 е.с.р.

Центральная Азия

и Казахстан

Оправдываемость прогноза (%)

Температура, 2м

Осадки

66

76

79

78

50

75

88

70

Коэффициент корреляции аномалий (ACC)

Температура, 2м

Осадки

0.34

0.25

0.59

0.44

-0.03

0.09

0.64

0.58

Примечание. 1 е.с.р., 2 е.с.р. – первый и второй естественные синоптические

районы.

Корреляционный анализ между данными реанализа ERA5 и консен-

сусного прогноза аномалий приземной температуры и осадков в Северной

Евразии показал невысокий результат: 0,34 и 0,25 соответственно. Коэф-

фициент корреляции для прогностических значений аномалий темпера-

туры имел наибольшее значение, как и показатель оправдываемости, в

Центральной Азии (0,64). Незначительным коэффициент был во втором

Сумерова К.А., Хан В.М., Тищенко В.А., Вильфанд Р.М.

19

естественном синоптическом районе для прогностических данных

аномалий осадков, высоким данный показатель оказался в Центральной

Азии (0,58).

Выводы

В последние десятилетия изменчивость климатической системы при-

водит к увеличению экстремальности климата и количества опасных ме-

теорологических явлений. Зимний сезон 2023/2024 гг. в Северном полуша-

рии за последние 175 лет был рекордно теплым и превысил норму на

2,65 °C. Учитывая тенденции роста частоты и интенсивности экстремаль-

ных погодно-климатических явлений, важность регулярного мониторинга

атмосферной циркуляции возрастает. Тщательный анализ крупномасштаб-

ной циркуляции является также ключевым моментом для повышения точ-

ности прогнозирования экстремальных климатических явлений.

Зима 2023/2024 гг. характеризовалась необычными явлениями как в

стратосфере, так и в тропосфере. В начале декабря произошло ослабление

стратосферного полярного вихря из-за минорного внезапного стратосфер-

ного потепления, приведшее к увеличению температуры полярной страто-

сферы и уменьшению объема полярных стратосферных облаков. Интен-

сивная антициклональная деятельность в средней тропосфере над

Северным полушарием привела к деформации околополярного циклона,

образованию положительных аномалий геопотенциала над полюсом и сме-

щению циклонической активности в более низких широтах. Неоднородная

циркуляция внутри сезона привела к меняющимся погодным условиям,

включая формирование волн холода и обильные снегопады на территории

Северной Евразии.

В тропической зоне Тихого океана прошедшей зимой сохранялась теп-

лая фаза Эль-Ниньо – Южное колебание.

В 2024 году максимальная площадь арктического льда оказалась на

14-м месте среди наименьших значений с 1979 г., зафиксированных с ис-

пользованием спутниковых данных.

При сложившихся разнообразных циркуляционных условиях в про-

шедшем зимнем сезоне по оценкам качества консенсусного прогноза

наблюдалась невысокая предсказуемость термического режима на терри-

тории Северной Евразии (66 %). Однако высокие оценки качества прогно-

зов аномалий температуры воздуха зафиксированы в Центральной Азии.

По всей территории Северной Евразии показатель оправдываемости

прогноза осадков оказался достаточно высоким и составил 76 %.

Качественный анализ полей мультимодельного прогноза ВМО и кон-

сенсуного прогноза СЕАКОФ среднесезонных аномалий температуры воз-

духа и осадков на зиму 2023/2024 гг. позволяет сделать вывод о более вы-

сокой успешности консенсусного прогноза, составленного на основе

данных трех российских моделей ПЛАВ, ГГО и ИВМ с равными весовыми

20

Метеорологические прогнозы, математическое моделирование

коэффициентами. Авторы выражают благодарность П.Н. Варгину в подго-

товке анализа циркуляционных особенностей в стратосфере.

Список литературы

1. Вильфанд Р.М., Куликова И.А., Хан В.М, Макарова М.Е. Анализ внутрисе-

зонной изменчивости и предсказуемости атмосферных процессов регионального

масштаба в умеренных широтах Северного полушария // Известия РАН. ФАО.

2023. Том 59, № 5. С. 525-538.

2. Виноградова В.В. Зимние волны холода на территории России со второй

половины ХХ века // Известия РАН. Серия географическая. 2018. №. 3. С. 37-46.

3. Доклад об особенностях климата на территории Российской Федерации за

2023 год. М.: Росгидромет, 2024. 112 с.

4. Емелина С.В., Хан В. М., Семенов В.А., Воробьева В. В., Тарасевич М.А.,

Володин Е.М. Использование сезонных гидродинамичес п кихрогнозов модели

INM-CM5 для оценки сроков начала пыления березы // Известия РАН. ФАО. 2023.

Том 59, № 4. С. 407-416.

5. Куликова И.А., Круглова Е.Н., Хан В.М. Оценка практической предсказуе-

мости блокирующих антициклонов с использованием современных гидродинами-

ческих моделей // Метеорология и гидрология. 2022. № 1. С. 5-23.

6. Куликова И.А., Набокова Е.В., Хан В.М., Володин Е.М., Тарасевич М.А. Ко-

лебание Маддена-Джулиана в контексте внутрисезонной изменчивости, дальних

связей и предсказуемости // Метеорология и гидрология. 2023. № 8. С. 5-23.

7. Соколов Ю.А. Риски экстремальных погодных явлений // Проблемы ана-

лиза риска. 2018. Том. 15, № 3. Р. 6-21.

8. Сумерова К.А., Варгин П.Н., Лукьянов А.Н., Хан В.М. Анализ циркуляцион-

ных условий в тропосфере и стратосфере, способствующих формированию волн

холода на северо-западе и в центре Европейской территории России в декабре

2021 г. // Метеорология и гидрология. 2023. № 11. С. 20-38.

9. Тищенко В.А., Хан В.М., Круглова Е.Н., Куликова И.А. Прогнозирование

осадков и температуры в бассейне реки Амур на месячных и сезонных интервалах

времени // Метеорология и гидрология. 2019. № 3. С. 24-39.

10. Хан В.М. Концепция региональных климатических форумов ВМО и вклад

Северо-Евразийских климатических форумов в ее реализацию // Труды Гидромет-

центра России. 2017. Вып. 366. С. 5-13.

11. Хан В.М., Вильфанд Р.М., Тищенко В.А., Емелина С.В., Грицун А.С., Воло-

дин Е.М., Воробьева В.В., Тарасевич М.А. Оценка изменений температурного ре-

жима по Северной Евразии на предстоящее пятилетие по прогнозам модели Зем-

ной системы ИВМ РАН и их возможных последствий для сельского хозяйства //

Метеорология и гидрология. 2023. № 9. С. 14-28.

12. Climate Prediction Center, NOAA. https://origin.cpc.ncep.noaa.gov/prod-

ucts/analysis_monitoring/ensostuff/ONI_v5.php

13 Hersbach H., Bell B., Berrisford P., Hirahara S., Horányi A., Muñoz‐Sabater J.

The ERA5 global reanalysis // Q. J. R. Meteorol. Soc. 2020. Vol. 146 (730). P. 1999-

2049.

14. State of the Global Climate 2023 // WMO-No. 1347. Geneva, 2024. 53 p.

https://library.wmo.int/records/item/68835-state-of-the-global-climate-2023

15. State of the Climate in Asia 2023 // WMO-No. 1350. Geneva, 2024. 38 p.

https://library.wmo.int/records/item/68890-state-of-the-climate-in-asia-2023

Сумерова К.А., Хан В.М., Тищенко В.А., Вильфанд Р.М.

21

16. WMO Atlas of Mortality and Economic Losses from Weather, Climate and

Water Extremes (1970–2019) // WMO-No. 1267. 2021. https://library.wmo.int/rec-

ords/item/57564-wmo-atlas-of-mortality-and-economic-losses-from-weather-climate-

and-water-extremes-1970-2019#.YS9CMNMzZBx

References

1. Vilfand R.M., Kulikova I.A., Khan V.M., Makarova M.E. An Analysis of Intra-

Seasonal Variability and Predictability of Atmospheric Processes of Regional Scale in

the Northern Hemisphere Mid-Latitudes. Izvestiya RAN. FAO [Izvestiya, Atmospheric

and Oceanic Physics], 2023, vol. 59, no. 5, pp. 525-538 [in Russ.].

2. Vinogradova V.V. Cold waves in winter in Russia since the second half of the

20th century. Izvestiya RAN. Seriya Geograficheskaya. [Bulletin of the Russian Academy

of Sciences. Geography], 2018, no. 3, pp. 37-46. DOI: 10.7868/S2587556618030056

[in Russ.].

3. Doklad ob osobennostyah klimata na territorii Rossiyskoy Federacii za 2023 god.

Moscow: Rosgidromet, 2024, 112 p. [in Russ.].

4. Emelina S.V., Khan V.M., Semenov V.A., Vorobyeva V.V., Tarasevich M.A., Vo-

lodin E.M. Seasonal Hydrodynamic Forecasts of INM-CM5 Model for Estimation of the

Start of the Birch Pollen Season. Izvestiya RAN. FAO [Izvestiya, Atmospheric and Oce-

anic Physics], 2023, vol. 59, no. 4, pp. 407-416 [in Russ.].

5. Kulikova, I.A., Kruglova, E.N., Khan, V.M. Evaluation of Practical Predictability

of Blocking Anticyclones Using Modern Hydrodynamic Models. Russ. Meteorol.

Hydrol., 2022, vol. 47, pp. 1-13. DOI: 10.3103/S1068373922010010.

6. Kulikova, I.A., Nabokova, E.V., Khan, V.M., Volodin E. M., Tarasevich M. A.

Madden–Julian Oscillation in the Context of Subseasonal Variability, Teleconnections,

and Predictability. Russ. Meteorol. Hydrol., 2023, vol. 48, pp. 645-657. DOI:

10.3103/S1068373923080010.

7. Sokolov Yu.I. Risks of Extreme weather events. Problemy analiza riska [Issues

of Risk Analysis], 2018, vol. 15, no. 3, pp. 6-21. DOI: 10.32686/1812-5220-2018-15-3-

6-21 [in Russ.].

8. Sumerova, K.A., Vargin, P.N., Lukyanov, A.N., Khan V. M. Analysis of Tropo-

spheric and Stratospheric Circulation Conditions That Contributed to the Formation of

Cold Waves in the Northwest and Center of European Russia in December 2021.

Russ.

Meteorol.

Hydrol.

2023,

vol.

48,

pp.

931-945.

DOI:

10.3103/S106837392311002X.

9. Tishchenko V.A., Khan V.M., Kruglova E.N. Kulikova I.A. Monthly and Seasonal

Prediction of Precipitation and Air Temperature in the Amur River Basin. Russ. Mete-

orol. Hydrol., 2019, vol. 44, pp. 169-179. DOI: 10.3103/S1068373919030026.

10. Khan V.М. The concept of WMO Regional Climate Outlook Forum and the

contribution of North Eurasia Climate Outlook Forum to its implementation. Trudy

Gidromettsentra Rossii [Proceedings of the Hydrometcentre of Russia], 2017, vol. 366,

pp. 5-13 [in Russ.].

11. Khan V.M., Vil’fand R.M., Tishchenko V.A. Emelina S.V., Volodin E.M.,

Vorobyeva V.V., Tarasevich M. A. Assessment of Changes in the Temperature Regime

of Northern Eurasia for the Next Five Years According to the INM RAS Earth System

Model Forecasts and Their Possible Consequences for Agriculture. Russ. Meteorol.

Hydrol., 2023, vol. 48, pp. 745-754. DOI: 10.3103/S1068373923090029.

22

Метеорологические прогнозы, математическое моделирование

12.

Climate

Prediction

Center,

NOAA.

Available

at:

origin.cpc.ncep.noaa.gov/products/analysis_monitoring/ensostuff/ONI_v5.php

13. Hersbach H., Bell B., Berrisford P., Hirahara S., Horányi A., Muñoz‐Sabater

J. The ERA5 global reanalysis. Q. J. R. Meteorol. Soc., 2020, vol. 146 (730), pp. 1999-

2049.

14. State of the Global Climate 2023. WMO-No. 1347, Geneva, 2024, 53 pp. Avail-

able at: library.wmo.int/records/item/68835-state-of-the-global-climate-2023

15. State of the Climate in Asia 2023. WMO-No. 1350. Geneva, 2024, 38 pp. Avail-

able at: library.wmo.int/records/item/68890-state-of-the-climate-in-asia-2023

16. WMO Atlas of Mortality and Economic Losses from Weather, Climate and

Water Extremes (1970–2019). WMO-No. 1267. 2021. Available at: library.wmo.int/

records/item/57564-wmo-atlas-of-mortality-and-economic-losses-from-weather-cli-

mate-and-water-extremes-1970-2019#.YS9CMNMzZBx

Поступила 31.03.2024; одобрена после рецензирования 24.09.2024;

принята в печать 15.10.2024.

Submitted 31.03.2024; approved after reviewing 24.09.2024;

accepted for publication 15.10.2024.