Первые регулярные метеонаблюдения на территории Марий Эл начали проводиться в г. Козьмодемьянске в 1856 г. С 1885 г. проводятся метеонаблюдения в п. Новом Торъяле. В г. Йошкар-Оле регулярные метеорологические наблюдения начались с 1926 г., в п. Морки в 1935 г.
В настоящее время Марийским центром по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды – филиалом ФГБУ «Верхне-Волжское управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды» проводятся наблюдения на 4 метеостанциях (27479 Козьмодемьянск, 27485 Йошкар-Ола, 27491 Новый Торъял, 27498 Морки), на 1 метеорологическом (Нартас) и 2 агрометеорологических (Йошкар-Ола, Куженер) постах. Также наблюдения за рядом метеорологических параметров проводятся на гидрологических постах (р. Малая Кокшага – п. Куяр, р. Илеть – п. Красногорский, р. Рутка – п. Три Рутки, Чебоксарское водохранилище – г. Козьмодемьянск, р. Ветлуга – с. Марьино).
Территория Республики Марий Эл относится к умеренному климатическому поясу. Тип климата – умеренно континентальный, климатическая область – Атлантико-континентальная европейская лесная.
Климат характеризуется тёплым летом, морозной зимой с устойчивым снежным покровом и хорошо выраженными переходными сезонами: весной и осенью.
Наиболее важными климатообразующими факторами являются солнечная радиация (широта местности), циркуляция атмосферы и характер подстилающей поверхности (в первую очередь рельеф местности).
Радиационный баланс, характеризующий разность между количеством тепла, получаемого землёй, и потерей тепла земной поверхностью, при средних условиях облачности в среднем за год составляет 1350-1450 МДж/м2. Максимальные значения наблюдаются в июне 330-350 МДж/м2, минимальные – в январе (-30 … -45 МДж/м2).
Продолжительность солнечного сияния за год составляет в среднем 1800-1840 ч., максимум наблюдается в июне и июле (290-300 ч.), минимум в декабре (22-24 ч.). Дней без солнца в среднем составляет 105, наибольшее количество таких дней случается в ноябре-январе (18-22 дня).
Над территорией республики преобладают воздушные массы умеренных широт. Зимой (как и в целом за год) преобладают южные и юго-западные ветра, летом – западные, а также ветры с северной составляющей.
Роза ветров по метеостанции г. Йошкар-Олы
Среднегодовая скорость составляет 3-5 м/с. Повторяемость штилей в среднем за год составляет 9 % (максиму 12-13 % в летние месяцы, минимум 5-7 % в октябре-декабре).
Количество дней со скоростью ветра, превышающей 15 м/с, составляет 10-30 дней в году, более 20 м/с – в среднем 1 день в году. Максимальная скорость ветра может достигать 29 м/с, порывы до 35 м/с.
Нередко имеет место вторжение с севера арктических масс воздуха, обусловливающих значительное понижение температуры. При этом весной и осенью возникают опасные для сельскохозяйственных растений заморозки.
Сравнительно реже, обычно с проходящими циклонами, в республику поступает морской воздух, сформировавшийся над Атлантикой, вызывающий дождливую прохладную погоду летом; зимой в таких случаях наступает потепление, сопровождающееся иногда оттепелями.
В отдельные годы значительное влияние на условия погоды летом оказывают теплые воздушные массы континентального происхождения, поступающие с юга и юго-востока. Этот воздух характеризуется высокими температурами и значительной сухостью, что обусловливает весной и летом наступление жаркой и сухой погоды.
Климат (годовые показатели)
Среднегодовая температура воздуха на территории республики (за расчетный период 1981-2010 гг.) составляет +3,4 … +5,0°С, но бывают и значительные отклонении от нормы, так за рассматриваемый период в 1987 г. среднегодовая температура составляла +1,4 (г. Йошкар-Ола) … + 2,8°С (г. Козьмодемьянск), а в 2008 – +5,4 (г. Йошкар-Ола) … + 6,6°С (г. Козьмодемьянск). В целом же, отмечается тенденция к повышению среднегодовой температуры воздуха.
Самым холодным месяцем является январь: среднемесячная температура находится в пределах -9,6 … -11,4°С, абсолютный минимум составлял -44 … -52°С (1978 г.). Самый теплый месяц – июль – среднемесячная температура составляет +18,9 … +20,1°С. Абсолютный максимум достигал +37 … +39°С (2010 г.).
Динамика среднегодовой температуры по метеостанции г. Йошкар-Олы
Среднее годовое количество атмосферных осадков составляет 520-550 мм. В теплый период (апрель-октябрь) выпадает 360-380 мм с максимумом 60-70 мм в июне-июле. В холодный период (ноябрь-март) выпадает 150-180 мм с минимумом в феврале 22-30 мм.
Примечание: нижняя линия – сумма осадков по данным наблюдений, с 1966 г. – данные наблюдений с учетом поправки на смачивание; верхняя линия – месячная сумма осадков с устранением систематических погрешностей осадкомерных приборов.
Динамика годовой суммы осадков по метеостанции г. Йошкар-Олы
Среднегодовая относительная влажность воздуха находится в пределах 74-78%, максимума она достигает в октябре – январе (83-86%), минимума в мае-июне (66-68%).
Климатограммы по метеостанциям Республики Марий Эл (расчетный период 1981-2010 гг).
Год делится на теплый и холодный периоды. Теплый период устанавливается с переходом средней суточной температуры через 0°С к положительным значениям. Начинается он 29 марта – 5 апреля и заканчивается 30 октября – 6 ноября, его продолжительность составляет 213-222 дня. Холодный период устанавливается с переходом средней суточной температуры через 0°С к отрицательным значениям и продолжается 145-159 дней.
Зима. За начало зимы принимается устойчивый переход температуры воздуха через 0°С в сторону отрицательных значений – в Марий Эл это период с 30 октября по 6 ноября. Конец зимы приходится на 29 марта – 5 апреля. Продолжительность зимнего периода составляет 145-159 дней.
Зимой преобладает циклоническая деятельность (примерно 60 % всех дней сезона) и пасмурная погода. Зимние циклоны в основном глубокие, с низким давлением в центре. Достаточно часто циклоны перемещаются с севера и северо-запада. Антициклоническая деятельность в зимний период характеризуется высокой повторяемостью влияния Сибирского и Западного (Азорского) антициклонов. При установлении малоподвижных антициклонов наблюдается радиационное выхолаживание поверхности, а значит, и сильное понижение температуры воздуха. В течение зимы преобладают ветры южных и юго-западных направлений.
Средняя температура воздуха в зимний период составляет: в ноябре -2,9 … -4,3°С, декабре -7,8 … -9,4°С, январе -9,6 … -11,4°С, феврале -9,4 … -11,2°С, марте -3,3 … -5,0°С. Абсолютный минимум отмечен 31 декабря 1978 г. и составил по республике -44 … -52°С.
В зимний период наиболее вероятны оттепели в ноябре и марте, при средней продолжительности 7-10 дней и максимальной – около трёх недель.
В зимний период осадки наблюдаются преимущественно в виде снега – в целом выпадает 150-180 мм осадков с минимумом в феврале (22-30 мм).
Климат (холодный период)
Зима в лесу (Килемарский район)
Средняя дата установления устойчивого снежного покрова приходится на 13-19 ноября. Нарастание снежного покрова происходит в течение всей зимы. Наибольшая высота снежного покрова отмечается в 3-й декаде февраля – 1-й декаде марта составляет на полевых участках 35-50 см, при этом запасы воды в снеге составляют 100-120 мм. В многоснежные зимы она достигает высоты 65-75 см, в малоснежье – всего 15-20 см. Максимальная высота снежного покрова – 90-97 см по данным снегомерных съёмок отмечалась в 2011 г. В среднем постоянный снежный покров сохраняется в течение 150-155 дней. В наиболее непродолжительные зимы число дней со снежным покровом на территории республики колеблется в пределах 117-139 дней, а в длительные зимы – 188-190 дней. Средняя дата схода снежного покрова приходится на 7-18 апреля.
Весна. Устойчивый переход среднесуточной температуры воздуха через 0°С в сторону положительных значений происходит 29 марта – 5 апреля, окончание весны – начало лета отождествляют с переходом среднесуточных температур через +15°С. Это бывает в среднем 24-31 мая. Увеличивается продолжительность солнечного сияния и приток тепла от Солнца. Уменьшается повторяемость циклонической активности, возрастает повторяемость антициклонической. Постепенно увеличивается среднее месячное количество осадков, достигая в мае 37-41 мм.
Ранняя весна в Правобережье Волги
Средняя температура воздуха составляет: в апреле +4,1 … +5,7°С, мае +11,7 … +13,3°С. Последние весенние заморозки в воздухе в Левобережье республики заканчиваются 17-22 мая, в Правобережье заморозки прекращаются значительно раньше 28 апреля – 7 мая. Самые поздние заморозки в воздухе зарегистрированы 11 июня 1932 г. Средняя продолжительность безморозного периода в воздухе на территории Республики Марий Эл составляет от 120 до 159 дней. Заморозки в воздухе обычно заканчиваются раньше, чем заморозки на поверхности почвы, а осенью начинаются позднее, редко одновременно. Поэтому продолжительность безморозного периода на почве значительно короче (примерно на 12-17 дней) по сравнению с безморозным периодом в воздухе. Самые поздние заморозки на почве зарегистрированы 21 июня 1950 г. Заморозки обусловлены вторжением холодных воздушных масс, проникающих на территорию республики преимущественно с севера или северо-востока, реже с северо-запада. После прохождения волны холода, вызвавшей наступление адвективных заморозков, они часто усиливаются понижением температуры от ночного излучения; в этих случаях имеют место заморозки смешанного типа.
Весна в Сосновой роще г. Йошкар-Олы
Лето. За начало и конец летнего периода принято принимать переход среднесуточных температур воздуха через +15 °С. Для Республики Марий Эл – это период с 24-31 мая по 25-30 августа. Продолжительность лета составляет в среднем 83-99 дней.
Климат (теплый период)
В летний период преобладают ветры западных и северных направлений. Территория республики подвержена летним шквалам, иногда наблюдаются смерчи, очень редко – ураганы. Повторяемость циклонов летом такая же, как и весной, но скорость перемещения их замедляется. Тёплая и сухая погода устанавливается обычно при развитии антициклонической деятельности.
Лето в окрестностях д. Визимбирь
Значительные похолодания бывают при вторжении на территорию республики арктического воздуха с северных широт в тыл западных и северо-западных циклонов.
Средняя температура воздуха составляет: в июне +16,7 … +18,0°С, июле +18,9 … +21,1°С, августе +16,1 … +17,6°С. Абсолютный максимум температуры воздуха достигал +37 … +39°С (31 июля – 1 августа 2010 г.). Июль – единственный месяц в году, когда не наблюдаются заморозки, хотя в отдельные годы температура может понижаться до +2°С.
За летние месяцы в среднем выпадает 185-200 мм осадков. Дожди выпадают преимущественно в виде кратковременных ливней, часто сопровождающихся грозами, шквалистым усилением ветра, иногда с градом. Интенсивные дожди вызывают циклоны местного развития и южные Средиземноморские и Черноморские, редкие, но очень водные циклоны с Каспия. В среднем за летний период отмечается 20-30 дней с грозами и 1-2 дня с градом. Диаметр градин обычно бывает менее 10 мм, но иногда достигает 20-30 мм и более. При шквалах порывы ветра часто достигают 17-22 м/с, иногда 25 м/с и более.
Наиболее засушливыми в Республике Марий Эл были 1891, 1901, 1911, 1937, 1946, 1949 и 1972 годы. В последние десятилетия наиболее сильная засуха наблюдалась в 2010 г.
Осень. За начало осени принимают переход температур через +15°С, а за конец – через 0°С. Осень на территории Республики начинается 26-31 августа и переходит в зиму 31 октября – 6 ноября. Осенью – циркуляционные процессы более активные, усиливается циклоническая деятельность. Часто циклоны выходят с запада, северо-запада, приносят разные по характеристикам влажные воздушные массы. Число ясных дней уменьшается в 3-4 раза. Но как для весны характерны возвраты холодов, так для осени характерны возвраты тепла. Гребни Азорского и Сибирского максимумов обуславливают более или менее продолжительные возвраты тёплой и солнечной погоды, так называемое «бабье лето». За счёт этого увеличивается продолжительность летнего периода иногда на месяц.
Осень на р. Малой Кокшаге
Скандинавские антициклоны, вторгающиеся в тыл циклонов, приносят холодный и прозрачный воздух из северных широт, вызывающий резкие похолодания и ранние заморозки. Средняя дата первых осенних заморозков в воздухе приходится на 17-20 сентября, в Правобережье республики – на 5 октября, а самые ранние заморозки в воздухе отмечались 16 августа 1969 г., на почве – 7 августа 1963 г.
Средние температуры постепенно понижаются. Средняя температура воздуха составляет: в сентябре +10,3 … +11,7°С, октябре +3,7 … +5,0°С.
Осенью выпадает 90-100 мм осадков, при этом в конце октября, как правило, образуется временный снежный покров.
Агроклиматические ресурсы. Вегетационный период (переход средней суточной температуры воздуха через +5°С и выше) наступает 14-16 апреля и завершается 12-17 октября. Период вегетации продолжается 180-187 дней.
Средняя продолжительность безморозного периода в воздухе на территории Республики Марий Эл составляет от 120 до 159 дней. Весной последние заморозки в воздухе 17-22 мая (в Правобережье – 28 апреля – 7 мая), но возможны заморозки и в первой-второй декаде июня. Осенние заморозки в воздухе начинаются 17-20 сентября (в Правобережье республики – с 5 октября), при этом самые ранние заморозки возможны с середины августа.
Период активной вегетации начинается с 28 апреля – 4 мая с переходом средней суточной температуры воздуха через +10°С, продолжается 143-149 дней и завершается 19-24 сентября. Сумма активных температур за этот период составляет 2160-2420°.
В целом, территория Республики относится к умеренному агроклиматическому поясу и делится на три агроклиматических района:
I. Правобережный – наиболее теплый и умеренно-увлажненный – занимающий высокое правобережье Волги;
II. Центральный умеренно-теплый, он занимает Марийскую песчаную равнину и разделяется на два подрайона:
IIа – северо-западный подрайон – более увлажненный;
IIб – юго-восточный, менее увлажненный;
III. Северо-восточный агроклиматический район, расположенный на холмистой равнине, достаточно увлажненный, но менее обеспеченный теплом.
По условиям влагообеспеченности республика относится к зоне достаточного увлажнения вегетационного периода при засухах в отдельные годы (гидротермический коэффициент Селянинова составляет 1,1-1,3, вероятность засух менее 25).
Средняя дата установления устойчивого снежного покрова в поле приходится на 13-19 ноября. Нарастание снежного покрова происходит в течение всей зимы. Наибольшая высота снежного покрова отмечается в 3-й декаде февраля – 1-й декаде марта составляет на полевых участках 35-50 см. В среднем постоянный снежный покров сохраняется в течение 150-155 дней. Средняя дата схода снежного покрова приходится на 7-18 апреля.