Организован и проведен мониторинг качества почв и почвенного покрова Ленинградской области. В соответствии с «Программой производства работ по организации и ведению мониторинга состояния и контроля качества почвенного покрова на территории Ленинградской области в 17 муниципальных районах и городском округе Ленинградской области был предусмотрен выбор пятьдесяти участков мониторинга, с выделением фонового и импактного участка, так чтобы для каждого района исследования выполнялись на фоновом и импактном участках. На основании данных о географическом распределении промышленных источников воздействия на почвенных покров были запланированы и проработаны площадки рекогносцировочных наблюдений. Положение рекогносцировочных площадок для обоснования фоновых участков мониторинга учитывало особенности факторов почвообразования и типов почв, а именно — направления ветров, распределение почвообразующих пород на типичных формах рельефа преимущественно в автоморфных позициях. При наблюдениях на конкретной площадке оценивалась типичность растительной ассоциации. Импактные участки мониторинга отражают возможное влияние наиболее крупных промышленных центров области, предприятий.
Сеть участков мониторинга обеспечивает получение информации, необходимой и достаточной для объективной оценки состояния, тенденций изменения качества почвенного покрова и принятия решений по охране, рациональному использованию и улучшению состояния земель. Участки мониторинга соответствуют критериям выбора, обеспечивающим организацию и проведение наблюдения за качественными показателями, характеризующими состояние почвенного покрова, в том числе за состоянием почвенного покрова в районах расположения источников антропогенного воздействия и воздействием этих источников на состояние почвенного покрова.
Фоновые участки заложены в природных комплексах, удаленных от источников загрязнения. Фоновый уровень содержания химических элементов — показатель естественного их содержания в почвах. При организации фоновых участков учитывался преобладающий тип почв, почвообразующих пород, наиболее типичный элементарный геохимический ландшафт.
При этом, расстояние от фоновых участков до источников антропогенного воздействия:
- не менее 10 км – от города С-Петербург;
- не менее 5 км — от городов — центров муниципальных районов;
- не менее 3 км — от малых городов, поселков городского типа, железных дорог, республиканских автомобильных дорог, животноводческих комплексов, полигонов хранения отходов производства и потребления;
- не менее 1 км — от прочих автомобильных дорог, сельских населенных пунктов.
Участки мониторинга охватывают все представленные в Ленинградской области физикогеографические провинции, такие как провинция Балтийского щита, Северо-Западная провинция, Южно-таежная подпровинция. В силу административных особенностей, большинство участков мониторинга расположено в Балтийско-Ладожском и Лужско-Волховском округах Южно-таежной физико-географической подпровинции.
В процессе проведения мониторинга были выделены геохимические контуры и показано, что в пределах участков развиты элювиальные, транзитные и аккумулятивные элементарные геохимические ландшафты. Кроме того, на импактных участках выделены техногенные геохимические контуры. На большинстве участков преобладают аккумулятивные геохимические ландшафты. Доля техногенных геохимических контуров меняется от 5% до 35-40 %.
Почвенные полевые исследования пятидесяти участков, расположенных в 17 районах Ленинградской области и в Сосновоборском городском округе, содержат в общей сложности 644 почвенных описания. Почвенный покров в пределах участков мониторинга характеризуется различной контрастностью. Наиболее контрастные варианты наблюдаются на импактных участках, где выделяются почвы на ненарушенной территории и почвы техногеннотрансформированные. Наиболее трансформированные почвы и максимальные площади техногенных геохимических контуров наблюдаются на импактных участках в Сланцевском районе.
Все участки мониторинга выбраны в соответствии не только с физико-географическим и геохимическим разнообразием, но также отвечают критериям типичности для выбранных территорий. В ходе проведения рекогносцировочного обследования был определен перечень потенциальных источников загрязнения вблизи выделенных участков.
Таким образом, участки импактного мониторинга расположены в зоне влияния всего спектра промышленности Ленинградской области:
горной (горнодобывающей, горно-химической и горно-металлургической) – 4 участка;
добычи нерудных полезных ископаемых — 3 участка;
целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей — 6 участков;
переработки сельхозпродукции — 7 участков;
транспортных узлов — 1 участок;
энергетики — 2 участка;
машиностроения — 4 участка;
химической (в т.ч. нефтехимия и радиохимия) — 4 участка.
Основные пути миграции поллютантов: поверхностный перенос вещества на окружающие территории в виде пыли и аэрозолей; возможное попадание в грунтовые воды; проникновение в компоненты трофических цепей (водные растения, гидробионты, наземные растения, насекомые, крупный рогатый скот). При этом часть показателей, проанализированных в процессе мониторинга, немиграционноспособна или миграция весьма и весьма ограничена (рНсол, рНводн., гидролитическая кислотность сульфаты, органическое вещество, плотность, гранулометрический состав). Перераспределение основных поллютантов возможно за счет аварийных ситуаций (Чернобыльская катастрофа), трансграничного и регионального переноса, импактного воздействия как от площадных объектов (промпредприятий, городских агломераций) так и линейных (в первую очередь — автомагистралей).
5.1. Характеристика параметров мониторинга
Выполненная Программа мониторинга основывалась на нескольких принципах:
- компонентном (минимальная достаточность физико-химические показателей, органических и неорганических веществ, радиоактивность);
- временном (участки мониторинга должны быть прогнозируемо стабильны во времени);
- пространственном (участки мониторинга должны охватывать все административные районы Ленинградской области, влияние приоритетных видов промышленности, основные ландшафты и типы почв);
- прикладном (определяемые показатели влияют на плодородие почв, используются в инженерно-экологических изысканиях).
Отбор проб почв для последующего химического анализа выполнялся на согласованных ключевых площадках. Согласно требованиям Технического задания отбор проб выполнялся с глубины 0,0 — 0,2 м.
В рамках данного мониторинга проводился отбор проб и анализировался следующий набор показателей:
- общие показатели, характеризующие общий состав жидкой фазы и реакцию среды почв:
рНсол, рНводн., гидролитическая кислотность, сульфаты, хлориды;
- приоритетные неорганические загрязнители почв: элементы 1 класса опасности (Hg, Pb,
As, Cd, Zn), элементы 2 класса опасности (Ni, Co, Cr, Cu), элементы 3 класса опасности (V,Mn);
- приоритетные органические загрязнители: нефтепродукты, бенз(а)пирен;
- общие показатели, характеризующие состояние органического вещества и основные
физические свойства почв: органическое вещество, плотность, гранулометрический состав.
Опасные загрязняющие почвы химические элементы, в частности, такие как Hg, Cd, Pb, As, являются природными составляющими горных пород и почв. В почвы они поступают из естественных и антропогенных источников. В процессе проведения импактного мониторинга производилась оценка доли влияния антропогенной составляющей. Необходимость проведения радиационного мониторинга почв в рамках данного исследования связана с контролем потенциального влияния природных факторов, последствий аварии на Чернобыльской АЭС и с наличием на территории Ленинградской области объектов хозяйственной деятельности, представляющих потенциальную радиационную опасность .
Ртуть (Hg). Ртуть задерживается почвой и находится в ней в форме слабоподвижных органических комплексов. Сорбция ртути глинами в почве ограничена и слабо зависит от pH.
Ртуть относится к I классу опасности.
Кларк в земной коре (по Виноградову, 1962) – 0,083 мг/кг. ПДК в почве (ГН 2.1.7.2041-06) – 2,1мг/кг.
В ходе мониторинга превышений фоновых значений по ртути не обнаружено.
Мышьяк (As). Мышьяк существует в нескольких аллотропиных модификациях. Наиболее устойчив при обычных условиях металлический мышьяк. С кислородом мышьяк образует два оксида: As2O3 и As2O5. Соединения мышьяка (арсениты) легкорастворимы, но из-за его интенсивной сорбции (глинистыми частицами, гидроксидами и органическим веществом) миграция As невелика. Мышьяк относится к I классу опасности.
Кларк в земной коре (по Виноградову, 1962) – 1,7 мг/кг. ПДК в почве (ГН 2.1.7.2041-06) – 2,0мг/кг.
В ходе мониторинга превышений фоновых концентраций мышьяка не обнаружено.
Кадмий (Cd). Кадмий по химическим свойствам близок к цинку и отличается от него еще большей подвижностью в кислых средах. Подвижность кадмия в почве определяется уровнем реакции среды в почве и окислительно-восстановительным потенциалом.
В условиях промывного режима увлажнения имеет место миграция кадмия с инфильтрационными водами в нижние горизонты почвы, хотя наибольшее содержание этого
металла характерно для верхнего пахотного слоя почв. Кадмий относится к I классу опасности.
Кларк в земной коре (по Виноградову, 1962) –0,13 мг/кг.
ОДК (Дополнение №1 к перечню ПДК и ОДК №6229-91, таблица №3):
– песчаные и супесчаные группы почв –0,5 мг/кг;
– кислые суглинистые и глинистые – 1,0 мг/кг;
– близкие к нейтральным (суглинистые и глинистые) – 2,0 мг/кг;
В ходе мониторинга превышений фоновых концентраций кадмия не обнаружено.
Медь (Cu). Аккумуляция меди в верхних горизонтах почвы — обычная черта распределения этого металла в почвенном профиле, которая отражает ее биоаккумуляцию, а также современное антропогенное влияние. Медь относится ко II классу опасности.
Фоновое значение элемента в почве — 3,87мг/кг.
Кларк в земной коре (по Виноградову, 1962) – 47 мг/кг. ПДК в почве (ГН 2.1.7.2041-06) – 3,0мг/кг.
Среднее фоновое значение элемента в почве, полученное в ходе мониторинга — ниже порога обнаружения 0,05 мг/кг. Среднее значение элемента в почве, полученное в ходе мониторинга — 14,57мг/кг, распределение как минимум бимодальное с модой в районе 3 и 17, 1 мг/кг.
Никель (Ni). Двухвалентный ион никеля в водных растворах может мигрировать по профилю на значительные расстояния. С оксидами Mn и Fe связано 15-30% общего количества 64 никеля в почве.
В верхних горизонтах почв никель присутствует в связанных с органическим веществом формах, часть которых находится в виде легкорастворимых хелатов.
Распределение никеля в почвенном профиле определяется содержанием органического вещества, аморфных оксидов и количеством глинистой фракции. Никель относится ко II классу опасности.
Фоновое значение элемента в почве — 15,30мг/кг.
Кларк в земной коре (по Виноградову, 1962) –58 мг/кг. ПДК в почве (ГН 2.1.7.2041-06) – 4,0 мг/кг.
Среднее фоновое значение содержания элемента в почве, полученное в ходе мониторинга — 4,81 мг/кг.
Среднее значение содержания элемента в почве, полученное в ходе мониторинга – 6,13мг/кг.
Свинец. Среди всех тяжелых металлов свинец наименее подвижен, что подтверждается относительно низким содержанием свинца в природных почвенных растворах. Свинец ассоциируется главным образом с поверхностью глинистых минералов, оксидами Mn, гидроксидами Fe и Al и органическими соединениями. В некоторых почвах свинец может концентрироваться в частицах карбоната Ca или в фосфатных конкрециях.
Подвижность свинца сильно снижается при известковании почв. При высоких значениях pH свинец закрепляется в почве химически в виде гидроксида, фосфата, карбоната и свинцовоорганических комплексов. Как правило, наибольшие концентрации свинца обнаруживаются в верхнем слое почвы. Свинец относится к I классу опасности Фоновое значение элемента в почве — 19,11мг/кг.
Кларк в земной коре (по Виноградову, 1962) – 16 мг/кг. ПДК в почве (ГН 2.1.7.2041-06) – 6,0мг/кг.
Среднее фоновое значение содержания элемента в почве, полученное в ходе мониторинга — 6,27 мг/кг.
Среднее значение содержания элемента в почве, полученное в ходе мониторинга — 7,70 мг/кг.
Цинк. В почвах наиболее подвижен ион Zn2+, но могут присутствовать и другие ионные формы. В кислой среде Zn адсорбируется по катионно-обменному механизму, в щелочной среде в результате хемосорбции. При низких значениях pH (<6) подвижность Zn2+ возрастает, что приводит к его выщелачиванию в водной среде.
При возрастании концентрации органических веществ в почве повышается ее pH, что влияет на связывание цинка и переход его в органические комплексы. С органическим веществом Zn образует устойчивые формы, поэтому в большинстве случаев он накапливается в горизонтах почв с высоким содержанием гумуса и в торфе. Цинк относится к I классу опасности Фоновое значение элемента в почве — 43,10мг/кг.
Кларк в земной коре (по Виноградов, 1962) – 83 мг/кг. ПДК в почве (ГН 2.1.7.2041-06) – 23,0мг/кг.
Среднее фоновое значение содержания элемента в почве, полученное в ходе мониторинга — 26,68 мг/кг.
Среднее значение содержания элемента в почве, полученное в ходе мониторинга – 31,40мг/кг.
Кобальт. Кобальт тесно связан с геохимическими циклами железа и марганца. В природных условиях кобальт встречается в двух состояниях окисления: Co2+ и Co3+, возможно образование комплексного аниона Co(OH)-3. В кислой среде кобальт относительно подвижен, но из-за активной сорбции оксидами Fe, Mn и глинистыми минералами кобальт не мигрирует в растворенной фазе.
При низких значениях pH происходит взаимообмен Co2 и Mn2+ и образуется Co(OH)2 , который осаждается на поверхности оксидов. С ростом pH сорбция оксидами марганца резко усиливается.
Органические хелаты кобальта легкоподвижны и хорошо мигрируют в почве, а также хорошо доступны для растений. Органическое вещество почв и содержание глинистых частиц влияют на распределение кобальта по горизонтам. Кобальт относится ко II классу опасности.
Фоновое значение элемента в почве — 4,10мг/кг.
Кларк в земной коре (по Виноградову, 1962) – 18 мг/кг. ПДК в почве (ГН 2.1.7.2041-06) – 5,0мг/кг.
Среднее фоновое значение содержания элемента в почве, полученное в ходе мониторинга – 6,27 мг/кг.
Среднее значение содержания элемента в почве, полученное в ходе мониторинга – 8,31мг/кг.
Хром. Хром содержится в основном в ультраосновных и основных горных породах.
Максимум содержания хрома отмечается в глинах. Уровень содержания хрома в почвах зависит от содержания его в материнских породах (например, на серпентинитах достигает 0,2-0,4%).
Песчаные почвы обычно обеднены им. Хром относится ко II классу опасности.
Фоновое значение элемента в почве — 12,50мг/кг.
Кларк в земной коре (по Виноградову, 1962) – 83 мг/кг. ПДК в почве (ГН 2.1.7.2041-06) – (Cr6+) — 0,05 мг/кг.
Среднее фоновое значение содержания элемента в почве, полученное в ходе мониторинга – 5,47 мг/кг.
Среднее значение содержания элемента в почве, полученное в ходе мониторинга -6,35 мг/кг.
Марганец. Марганец является одним из распространенных микроэлементов в литосфере.
Наиболее высокое содержание марганца отмечается в почвах, развитых на основных породах и богатых соединениями железа или органическим веществом, а также в почвах аридных районов.
Обычно этот элемент аккумулируется в верхнем слое почв вследствие его фиксации органическим веществом, хотя он может накапливаться и в различных почвенных горизонтах,
особенно в обогащенных оксидами и гидрооксидами железа не только в виде различных конкреций, но и в виде отдельных примазок, обычно обогащенных рядом других микроэлементов.
Отмеченная неоднородность, как правило, не зависит от типа почв. Марганец относится к III классу опасности
Фоновое значение элемента в почве — 117,70мг/кг.
68
Кларк в земной коре (по Виноградову, 1962) –1000 мг/кг. ПДК в почве (ГН 2.1.7.2041-06) – 1500мг/кг.
Среднее фоновое значение содержания элемента в почве, полученное в ходе мониторинга — 184,02мг/кг.
Среднее значение содержания элемента в почве, полученное в ходе мониторинга — 291,89 мг/кг.
Ванадий. Соединения ванадия широко распространены в природе, но они очень распылены и не образуют сколько-нибудь значительных скоплений. Верхние горизонты некоторых подзолистых почв в результате интенсивного выщелачивания обеднены ванадием по сравнению с нижележащими слоями.
В целом распределение этого элемента в почвенном профиле довольно однородно, а вариации обусловлены составом материнских пород. Суглинистые и песчаные почвы, как и ферралитовые, также содержат повышенное количество этого элемента, превосходящее его концентрацию в материнских породах. Ванадий относится к III классу опасности.
Фоновое значение элемента в почве — 16,20 мг/кг. Кларк в земной коре (по Виноградову, 1962) – 90 мг/кг. ПДК в почве (ГН 2.1.7.2041-06) – 150,0 мг/кг. Среднее фоновое значение содержания элемента в почве, полученное в ходе мониторинга – 8,97 мг/кг. Среднее значение содержания элемента в почве, полученное в ходе мониторинга — 9,22мг/кг. Бенз(а)пирен. Ароматическое соединение, представитель семейства полициклических углеводородов. В окружающей среде накапливается преимущественно в почве, меньше в воде. Бенз(а)пирен относится к I классу опасности ПДК в почве (ГН 2.1.7.2041-06) – 0,02мг/кг. Среднее фоновое значение содержания элемента в почве, полученное в ходе мониторинга — 0,01 мг/кг. Среднее значение содержания элемента в почве, полученное в ходе мониторинга – 0,02мг/кг. Нефтепродукты. Нефтепродукты представляют собой сложную многокомпонентную систему, состоящую из углеводородов и их производных, которые обладают различной способностью к окислению, разложению и по разному воздействуют на почвы и живые организмы. Пропитывание нефтью и нефтепродуктами почвенной массы приводит к активным изменениям химического состава, свойств и структуры почвы. Прежде всего, это сказывается на гумусовом горизонте: количество углерода в нём резко увеличивается, но ухудшается свойство почв как питательного субстрата для растений. Нефтепродукты относятся к III классу опасности.
ПДК в почве (Порядок определения размеров ущерба от загрязнения земель химическими веществами (утв. Роскомземом 10 ноября 1993 г. и Минприроды РФ 18 ноября 1993 г.)) – 1000мг/кг. 70 Среднее фоновое значение содержания элемента в почве, полученное в ходе мониторинга — 22,73мг/кг. Среднее значение содержания элемента в почве, полученное в ходе мониторинга — 31,81мг/кг.
Органическое вещество. Органическое вещество является основой плодородия почв, оно служит своеобразным резервом необходимых растениям питательных веществ, оказывает большое влияние на структуру почвы. Органическое вещество почвы представлено на 85-90% гумусовыми веществами (фульвокислоты, гуминовые кислоты и гумин). По своей природе это устойчивые к разложению, консервированные органические вещества, на 50-60% состоящие из углерода, 30-45% кислорода и только на 2.5-5% из азота. Так же в их состав входят сера и фосфор Среднее значение содержания органического вещества в почве, полученное в ходе мониторинга –3,72 %. Сульфат-ион. В почвах содержатся несколько видов сульфатных соединений. Среди них – как труднорастворимые соединения, так и ряд легкорастворимых соединений, которые и составляют основное количество сульфатов водной вытяжки из почвы. Среди растворимых сульфатных соединений почв наиболее известны сульфат аммония, сульфат магния, натрия и калия. Эти соединения часто используются в качестве удобрений — источников соответствующих катионов. Сульфаты наиболее характерны для засоленных почв. 71 Среднее значение содержания элемента в почве, полученное в ходе мониторинга — 0,267ммоль/100г. Хлорид ион. В почвах хлорид ион может содержаться в составе кристаллических солей. В природе хлор, представленный хлорид ионом, имеет значительное распространение: 0,02% от массы земной коры. Хлориды тяжелых металлов нерастворимы, хлориды щелочных и щёлочноземельных металлов растворимы все. Среднее значение содержания элемента в почве, полученное в ходе мониторинга, ниже порога обнаружения, равного 1,00ммоль/100г. Гидролитическая кислотность. Величина гидролитической кислотности дает представление об общем содержании в почве поглощенных ионов водорода, что служит показателем ненасыщенности почв основаниями. Эту величину используют при вычислении величины емкости поглощения кислых почв, при установлении доз извести при известковании и в решении вопросов о возможности замены суперфосфата фосфоритной мукой на кислых почвах.
Среднее значение гидролитической кислотности в почве, полученное в ходе мониторинга — 5,26ммоль/100г. Гранулометрический состав. Гранулометрический состав является важным физическим параметром, от которого зависят многие аспекты существования и функционирования почвы, в том числе плодородие. Меньший диаметр частиц означает большую удельную поверхность, а это, в свою очередь — большие величины ёмкости катионного обмена, водоудерживающей способности, лучшую агрегированность, но меньшую прочность. Тяжёлые почвы могут иметь проблемы с воздухосодержанием, лёгкие — с водным режимом. Продуктивность растений на почвах различного гранулометрического состава может существенно различаться, что объясняется различием в свойствах почв. Оптимальный гранулометрический состав зависит от условий влагообеспеченности и технологии возделывания.
По данным мониторинга крупные фракции почв (>10, 10-5) практически отсутствуют. В процентном соотношении на них приходится менее 1% от общих средних значений по фракциям. Наибольшую встречаемость демонстрируют частицы мелких фракций, максимальное процентное содержание (порядка 22 %) приходится на фракцию частиц размером 1-0,5 мм. Согласно классификации механических элементов (Н.А. Качинский) большая часть (более 50 %) фракционного состава обследованных почв приходится на песок. Содержание в почве почвенного скелета ( частицы более 1 мм) — 25,2 %., мелкозема – (частицы менее 1 мм) – 74,2 %. Таким образом, на основании данных, полученных в ходе аналитических исследований проб почв, отобранных на всех участках мониторинга, на содержание тяжелых металлов и мышьяка установлено следующее: 1) Превышения допустимых уровней (ПДК/ОДК) были отмечены в пробах почв, отобранных в Бокситогорском, Волховском, Подпорожском и Сланцевском муниципальных районах. 2) Превышения допустимых уровней (ПДК/ОДК) среди всех исследованных компонентов наблюдались по меди и цинку.
- наиболее высокие значения Ко были установлены по меди – 2,59 и цинку – 2,38; — полученные значения Коср варьировали в пределах 0,011 – 0,290; — наиболее высокие значения Коср отмечены для цинка -0,290; и меди – 0,191. 4) По результатам расчета суммарного показателя химического загрязнения (Zc) почв: — к «Чрезвычайно опасной» категории загрязнения отнесены пробы почв, отобранные на территориях Волховского и Гатчинского муниципальных районов; — к «Опасной» категории загрязнения отнесены пробы, отобранные на участках мониторинга в Волховском, Киришском и Кировском муниципальных районах; — к «Умеренно опасной» категории загрязнения отнесены пробы, отобранные с территорий Бокситогорского, Выборского, Лужского, Подпорожского и Тосненского муниципальных районов. — из общего количества проб, отобранных на импактных участках мониторинга, 9% относятся к «Чрезвычайно опасной», 13% — к «Опасной», 16% — «Умеренно опасной», 62% — к «Допустимой» категории загрязнения. По результатам аналитических исследований проб почв, отобранных на всех участках мониторинга, на содержание органических веществ (бенз(а)пирена и нефтепродуктов) можно сделать следующие выводы: 1) Степень загрязнения почв по всем исследуемым муниципальным районам низкая. Превышений допустимых уровней не отмечено. Значения коэффициентов Ко по содержанию нефтепродуктов варьируют в диапазоне от 0,07 до 0,198. 2) В пробах ряда муниципальных районов (Бокситогорского, Киришского и Кировского) были отмечены повышенные концентрации бенз(а)пирена, соответствующие «Чрезвычайно опасной» категории загрязнения и «Допустимой» — в пробе с территории Волосовского района. Значения коэффициентов Ко по содержанию бенз(а)пирена изменялись в пределах от 0,07 до 11,8.
Климат Ленинградской области формируется под воздействием морских атлантических и континентальных воздушных масс умеренных широт, частых вторжений арктического воздуха и активной циклонической деятельности. Основными особенностями формируемого климата являются высокая влажность воздуха, умеренно теплое и влажное лето и довольно продолжительная умеренно холодная зима с частыми оттепелями. Циркуляция атмосферы в основном определяет формирование климата в холодный период, когда регион испытывает наибольшее влияние Атлантики. С атлантическими циклонами поступает значительное количество тепла, за счет которого зима смягчается, а осень оказывается теплее весны. Весной и летом циклоническая деятельность существенно ослабевает, в связи с чем повышается климатообразующая роль радиационных факторов. Разнообразие синоптических процессов и частая смена воздушных масс являются причиной больших междусуточных колебаний метеорологических параметров. Перепады температуры воздуха, обусловленные сменой воздушных масс, могут значительно превышать амплитуду суточных колебаний и нередко достигают ± 20° и более. Особенностью климатических условий на территории Ленинградской области является неоднородность погодных условий, обусловленная большой протяженностью с запада на восток, разнообразием ландшафтов и близостью крупных водоемов (Финский залив Балтийского моря, Ладожское и Онежское озера). В связи с такими особенностями циркуляции атмосферы зимой наиболее холодными являются восточные и северо-восточные районы бассейна, а самыми теплыми – юго-западные Летом изменчивость значений температуры воздуха по территории невелика. На территории Ленинградской области наблюдаются практически все опасные метеорологические явления: сильные ветры, в т.ч. шквалы и смерчи, снегопады, метели, гололед, туман, сильные морозы, кратковременные интенсивные ливни и продолжительные дожди, грозы, град, лесные пожары, засуха и наводнения. Зима продолжается в среднем 3,5 месяца (с начала декабря до середины марта). Для первой половины зимы, вследствие преобладания западного переноса воздушных масс, характерна пасмурная, ветреная, с частыми осадками и оттепелями погода. Во второй половине зимы зональная циркуляция чаще нарушается вторжениями арктического воздуха — холодного и сухого. Облачность заметно уменьшается, оттепели отмечаются реже. В зависимости от особенностей атмосферной циркуляции отдельные зимы могут быть как экстремально теплыми, так и экстремально холодными. Средняя многолетняя температура зимой понижается от -5°С в декабре до -8,5ºС в феврале. Изменчивость средних месячных температур от года к году может существенно превышать их средние многолетние значения. Так, например, январь 1987 года был на 10° ниже нормы, а февраль 1990 почти настолько же выше нормы. Весна продолжается в среднем с середины марта до начала июня. Характерной особенностью весеннего периода являются волны тепла и волны возвраты холода. Во второй половине апреля – в начале мае с выносом воздуха из южных широт на некоторое время может установиться летняя жара с температурой до 25°-30°С, а при вторжениях арктического воздуха, даже в конце мая — начале июня, наблюдаются заморозки и может образоваться кратковременный снежный покров. Продолжительность осадков уменьшается от 130 часов в марте до 60 часов в мае. Усиления ветра наблюдаются значительно реже, чем зимой. Лето – умеренно теплое и длится в среднем от начала июня до конца первой декады сентября. Средняя многолетняя температура составляет от 14 до 17°С. Самый теплый месяц — июль. Количество осадков в этот период является самым большим по сравнению с другими сезонами. Большинство опасных явлений (ливни, грозы, град, шквалы) связаны с конвективной облачно- 75 стью, развивающейся как на атмосферных фронтах, так и внутри неустойчивых влажных воздушных масс. Значительные усиления ветра в основном кратковременны и имеют шквалистый характер, а повторяемость штилей — наибольшая. Для осени характерны длительные периоды ненастной и дождливой погоды. Продолжительность осадков увеличивается в 2-3 раза. Морозная погода и устойчивый снежный покров иногда устанавливаются в конце октября, особенно в годы с интенсивными и частыми вторжениями арктического воздуха. Средняя многолетняя температура воздуха понижается от +11°С в сентябре и до 0°С — в ноябре.
Для оценки экстремальных значений и были выбраны характеристики минимальной и максимальной температуры воздуха, сильных морозов, оттепели и заморозки. Выполненный анализ экстремальных значений температуры воздуха за декабрь-февраль на станциях Ленинградской области представлен в таблице, в которой сравниваются два периода 1961-1990 гг. (климатическая норма) и последнее тридцатилетие (1991-2013 гг.). Абсолютный минимум температуры зимой уменьшился на величину от 3 до 13°С при сравнении периода 1991-2013 гг. с климатической нормой и таких низких температур, как в предшествующие 30 лет, не наблюдалось. Это можно расценить как благоприятный фактор. Это обусловило необходимость учета изменений продолжительности положительных температур, которые и определяют переход от отрицательный температур к положительным значениям в планах мероприятий по изменениям режимов функционирования объектов промышленности, транспорта, энергетики, коммунального и сельского хозяйства и др. под воздействием климатических факторов. Абсолютный максимум температуры воздуха вырос на приведенных выше станциях в декабре и январе на 1-4°С, а в феврале рост абсолютного максимума температуры отмечен только на юге области, тогда как на востоке и севере (Выборг и Тихвин) максимальная температура понизилась почти на 2°С. Кроме крайних значений (максимума и минимума) важно знать их диапазон (амплитуду). Расчеты амплитуды экстремальных значений температуры воздуха показали ее уменьшение, от 2°С до 12°С (мс Тихвин) по сравнению с нормой. Уменьшение амплитуды абсолютного максимума и минимума зимой свидетельствует о смягчении экстремальных условий.