Природные условия Санкт-Петербурга (по А.В. Даринскому)
Выбери формат для чтения
Загружаем конспект в формате docx
Это займет всего пару минут! А пока ты можешь прочитать работу в формате Word 👇
ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГА
(по А.В. Даринскому)
Территория
Санкт-Петербург занимает крайне западную часть Приневской низменности по обоим берегам Невы, а также острова невской дельты и прилегающее к устью Невы побережье Невской губы финского залива. Река Нева и два ее глав¬ных рукава — Большая Невка и Малая Нева, разделяют всю территорию города на три части. Большую из них составляет левобережье Невы — между Невой на севере и востоке и Невской губой на западе. Вторая часть города располагается на правобережье Невы. Третья часть городской территории раскинулась на островах невской дельты. В начале XVIII века их было более ста, но в настоящее время осталось лишь 43. Самые крупные из них — Васильевский остров и остров Декабристов, (Голодай), разделенные рекой Смоленкой, острова Петроградской стороны (Петроградский, Аптекарский, Петровский, Заячий), а также Крестовский, Елагин и Каменный. Со времени основания города его территория непрерывно увеличивалась. В 1217 году она составляла всего 12 квадратных километров, в 1828 году — 54 квадратных километра, в 1917 — 105 квадратных километров, в 1995 году — 606 квадратных километров. В состав города Санкт-Петербурга входят и пригородные районы. Вместе с Санкт-Петербургом они занимают площадь около 1,4 тысячи квадратных километров.
Географическое положение
Санкт-Петербург расположен на северо-западе европейской части России, на берегу Финского залива, в 651 километре от Москвы и в 159 километрах от границы с Финляндией. Впадающая в залив река Нева дает сток внутренних вод большей части северо-запада Восточно-Европейской (Русской) равнины. Системами рек и каналов Нева связана с важнейшими водными магистралями европейской части России: с Белым морем — через Беломорско-Балтийский канал, с Каспийским, Черным, Азовскими морями — через Волго-Балтийскую водную систему, а в прошлом Тихвинской и Вышневолоцкой системами. Через Санкт-Петербург проходит 30-й меридиан (в прошлом, когда меридианы в России вели от Пулковской обсерватории, а не от Гринвичской, он назывался Пулковским). Вблизи этого меридиана находятся города Киев, Одесса, Каир, Претория. Город стоит на 60-й параллели, проходящей через Чукотку, Аляску, Гренландию, город Осло.
Севернее Санкт-Петербурга в России из крупных городов расположены Мурманск, Петрозаводск, Архангельск, Сыктывкар, Якутск. Из всех городов мира, находящихся севернее 60-й параллели, Санкт-Петербург самый большой: он расположен всего на 6 градусов южнее Северного полярного круга.
Наибольшая полуденная высота солнца над горизонтом здесь 22 июня — 53,5 градуса, и максимальная продолжительность дня — 18 часов 50 минут. Самое низкое стояние солнца — 22 декабря — всего 6 градусов, и продолжительность дня 5 часов 50 минут. Весной продолжительность дня в Санкт-Петербурге возрастает быстро. С этого времени ночной
темноты больше не бывает, так как светлые вечерние и утренние сумерки сливаются. Это так называемые «белые ночи», которые длятся около 52 суток и заканчиваются 16 июля.
Геологическая история и рельеф
Большая часть территории Санкт-Петербурга и его пригородов находится в пределах Приневской низменности, составляющей часть обширной Прибалтийской низменности. Приневская низменность — это долина шириной 30 — 50 километров и относительной высотой 50 — 100 метров: плоскими ступенями она спускается к Финскому заливу. Небольшую часть Приневской низменности занимают возвышенности: Колтушская, Парголовская, Поклонная гора и другие. Северная часть Санкт-Петербурга входит в пределы Карельского перешейка (между Финским заливом и Ладожским озером), а южная находится в отрогах Ижорской возвышенности. На глубине более 200 метров располагается кристаллический фундамент, состоящий из древних пород — гранитов, гнейсов, диабазов. На территории города и пригородов эти породы на поверхность не выходят. В протерозойский и палеозойский периоды истории земли, то есть 300 — 400 миллионов лет назад, вся современная территория города была покрыта морем. Осадочные отложения того времени — песчаники, пески, глины, известняки — покрывают мощной толщей кристаллический фун¬дамент. Характерные для Санкт- Петербурга кембрийские отложения — буровато-серые глины с песчаными прослойками — лежат на глубине около 50 метров под покровом четвертичных наносов. На крайнем юге городской территории кембрийские отложения уходят под толщу пород ордовикского периода — известняков с прослойками глины; в ряде мест на юге города ордовикские известняки выступают на поверхность. На Дудергофской возвышенности палеозойские породы залегают не горизонтально, как повсюду на территории Санкт-Петербурга, а собраны в куполообразные складки, которые хорошо видны с вершины Вороньей горы. Основные элементы современной территории Санкт-Петербурга — впадина финского залива, Приневская низменность и уступ Силурийского плато, обращенный к низменности, так называемый глинт — образовались до начала четвертичного периода. Но современный рельеф городской территории сформировался в ледниковое и послеледниковое время четвертичного периода истории Земли. Возникший около миллиона лет назад в так называемые ледниковые эпохи. Последнее (Валдайское) оледенение закончилось всего 12 тысяч лет назад. В районе, где теперь расположен Санкт- Петербург, ледниковая толща достигала 1000 метров. Надвигавшиеся с севера ледники несли пески и глины с валунами из кристаллических пород. Большая часть современной городской территории еще в сравнительно недавнее геологическое время была под водой так называемого Литоринового моря и вышла из-под него лишь 4 тысячи лет назад. От озер и морей, сменявших друг друга, остались их бывшие берега — нынешние уступы и валы. Так, береговой уступ одного из ледниковых морей проходит по глинту. Пулковской, Токсовской и Колтушской высотам, а уступ другого моря (высотой 20 — 23 м над уровнем моря) — через Парголово, Поклонную гору, Пискаревский и Мечниковский проспекты. Уступ последнего моря (высотой всего 7 — 8 м над уровнем моря) проходит от Литовского проспекта через Суворовский, Пискаревский и Полюстровский проспекты к парку Лесотехнической академии.
Вековые колебания суши привели к тому, что пролив, соединявший Литориновое море и Ладожское озеро, перестал существовать. Образовался замкнутый бассейн, уровень воды,
в котором за счет притока речных вод стал постепенно повышаться. При дальнейшем отступлении моря мели финского залива превратились в острова, а в ложбины между ними направлялись невские воды, углубляя их. При сильных западных ветрах на прибрежную низменность нагонялись морские воды. Быстро оттекая обратно, они промывали в мелких грунтах протоки. Так постепенно сформировалась дельта реки Невы с многочисленными рукавами и протоками, а также островами между ними. Свой современный вид дельта Невы приняла около 2,5 тысяч лет назад. В отличие от дельт других рек, сложенных речными наносами и илом, невская дельта сложена озерно- ледниковыми и послеледниковыми отложениями; они трудно размываются и поэтому постоянны в своей конфигурации и размерах. В прошлом высота над уровнем моря берегов Невы и островов в ее дельте была значительно ниже, чем теперь. С началом строительства Санкт-Петербурга высота над уровнем моря постоянно поднималась за счет насыпного грунта, вырытого при прокладке каналов и осушительных канав, специально привезенной земли для засыпки, а также городского мусора. Этот насыпной «культурный» слой увеличивается и в наше время в связи с новым строитель¬ством. Теперь толщина его на большей части территории города превышает два метра, во многих старых заселенных его частях достигает 3—4 метров, а в отдельных местах 5—12 метров. Самый мощный культурный слой — вдоль невских берегов. Высота над уровнем моря основных островов невской дельты составляет 2 — 3 метра, а западных, обращенных к морю, — 1 — 2 метра. Материковая часть территории Санкт-Петербурга находится на высоте до 4 метров над уровнем моря, но отдельные ее участки имеют высоту от 6 до 24 метров. Самые высокие части городской территории расположены у края глинта: на юго- западе — Дудергофские высоты (Воронья гора — 168 м над уровнем моря). Литовская, Пушкинская и Пулковская высоты (75м над уровнем моря). На севере и северо-востоке городской территории находятся Колтушская и Парголовская высоты (60 м над уровнем моря), а также Поклонная гора (42м над уровнем моря).
Воды
Территория Санкт-Петербурга на протяжении 35 километров не¬посредственно примыкает к Финскому заливу. Площадь залива — 30 тысяч квадратных километров, ширина у западных границ Ленинградской области — 130 километров и глубина — 60 — 70 метров. Самая мелководная часть залива — Невская губа, между баром Невы (морской частью дельты) на востоке и островом Котлин на западе. Длина Невской губы — 21 километр, наибольшая ширина. — 15 километров, а глубина—всего 3—5 метров. Невский бар состоит из многочисленных отмелей, образованных наносным илом и прорезанных шестью фарватерами. По одному из них от острова Котлин до устья Невы проложен судоходный морской канал. Этот канал, длиной 30 километров и шириной 80 — 120 метров, прорыт по дну губы в 1874 — 1885 годах и углублен в 1940-х годах. Небольшие суда могут проходить еще по двум фарватерам — Корабельному и Петровскому. Прилегающая к Санкт-Петербургу часть канала защищена специальными земляными дамбами.
Соленость вод Финского залива — около 0,6%, то есть еще ниже, чем в малосоленом Балтийском море, что связано с мощным выносом пресных вод Невой. Поэтому Невская губа имеет совсем слабую соленость. Благодаря мелководности температура воды в Невской губе почти такая же, как температура воздуха, и выше, чем в Неве. Средняя
температура воды в июле и 19,4 градус и в августе +17,9 градусов, наивысшая летняя температура днем — от +22 до +24 градусов.
Невская губа замерзает обычно в середине декабря (средняя дата замерзания — 10 декабря, самая ранняя — 18 ноября, самая поздняя — 23 февраля) и вскрывается в середине апреля. Средняя дата вскрытия — 13 апреля, самая ранняя — 9 марта, самая поздняя — 3 мая. Берега Финского залива в городе низкие. Вдоль северного берега от Лахты — заросли кустарников и мелколесья, далее к северу их сменяют песчаные пляжи, обрамленные хвойным лесом. Южный берег залива низкий и болотистый, но к западу повышается. Сильная современная загрязненность Балтийского моря оказывает влияние и на Невскую губу. Эти стоки содержат много веществ, вредных для здоровья людей. В XX веке загрязненность Невской губы возросла, и это отрицательно сказывается на рыболовстве. В Невской губе обитает немало видов рыб, имеющих промысловое значение (салака, корюшка, лещ, окунь), а также угорь, минога и др. Уровень воды в Финском заливе, как и в любом море, имеет многолетние сезонные и суточные колебания. В Кронштадте находится старейший в стране футшток. Его нулевая отметка соответствует среднему многолетнему уровню моря, и от него исчисляется высота всех воздвигаемых сооружений. Приливы в Балтийском море полусуточные и составляют 14—21 сантиметр, но в Невской губе они обычно не превышают одного сантиметра. В течение года уровень воды в Невской губе дважды поднимается (зимой и в августе) и дважды снижается (весной и осенью). Волнения в Финском заливе связаны с ветрами. Средняя высота волны в восточной части залива 1,5 метра, а при сильных ветрах достигает 3 - 3,5 метра. Кратковременные подъемы воды в Невской губе, обусловленные сильными ветрами, иногда достигают 120 сантиметров.
По обилию вод Санкт-Петербург занимает одно из первых мест среди городов мира. Общая протяженность всех водотоков на территории города — 282 километра, они занимают 7% то всей площади. Основа водной системы города — река Нева, ее длинна — 74 километра.
Нева имеет невысокие берега, в пределах города всего 2 — 3 метра. Общая высота падения реки 4 метра.
Преобладающая глубина Невы в городе метров 8-11, а наибольшая – 24 метра (выше Литейного моста). По всему течению реки суда могут подходить к ее берегам. Наибольшая ширина Невы в Санкт-Петербурге — 1250 метров в устье и перед Троицким мостом — 600 метров, а наименьшая — 340 метров (между мостами Дворцовым и Лейтенанта Шмидта).
Большая часть водоемов на территории Санкт-Петербурга — протоки, притоки и каналы Невы. Их современная конфигурация складывалась на всем протяжении существования города. Ко времени основания города его современную территорию пересекала густая сеть рек и ручьев. Они были гораздо полноводнее, чем теперь, так как протекали среди лесов и болот. Особенно полноводными были правые притоки Невы — Охта и Черная речка, левые притоки — Волковка, Ижора, Тосна со Славянкой. По Охте, Тосне, Славянке ходили суда. Невские воды выносились в Невскую губу по многочисленным рукавам и протокам. В процессе застройки и благоустройства территории города его водоемы
подвергались неоднократным и значительным преобразованиям. Около 200 озер и прудов, а также полусотни мелких речек и протоков были заключены в трубы и засыпаны (например, реки Лиговка и Таракановка). Строились каналы: Кронверкский проток вокруг Петропавловской крепости (в 1706г.), Крюков канал между Невой и Мойкой (в 1717 — 1719гг.), Зимняя канавка (в 1718г.), Лебяжий канал (в 1716 г.), каналы по линиям Васильевского острова (в 20 — 30 гг. XVIII в.). Адмиралтейский канал (в 1720 г.), Лиговский канал из реки Лиговки (в 1721 г.). Обводный канал (в 1804 — 1832 гг.) и многие другие. Некоторые из этих каналов впоследствии были засыпаны (Адмиралтейский, Литовский, каналы Васильевского острова). Часть рек и протоков Невы спрямили, очистили и углубили, по существу превратив их в каналы: реку Мойку (в 1797 — 1810 гг.), реку Фонтанку (в 1780 — 1789 гг.), реку Кривушу (Екатерининский канал, ныне канал Грибоедова — в 1764 — 1790 гг.). Перестраивались, спрямлялись, углублялись, изменяли конфигурацию в связи со строительством набережных и мостов берега и самой реки Невы. Так, при постройке в 1762 — 1788 годах современных набережных — Дворцовой, Кутузова, Английской, берег был, выдвинут в русло реки на 50 – 80 м, при строительстве в 1806—1809 годах набережной у Стрелки Васильевского острова — на 120 метров, при постройке в 1844 году Университетской набережной — на 15 метров.
В настоящее время на территории Санкт-Петербурга насчитывается 93 реки, речки, протока, свыше 20 каналов, более 100 озер и прудов. В своих низовьях Нева, разделяясь многочисленными островами на большое количество крупных и мелких рукавов, соединенных протоками и каналами. Из Невы, в 7,7 километра от устья, вправо вытекает ее рукав Большая Невка длиной 7,9 километра, от нее отделяются более мелкие водотоки — Карповка (3 км). Средняя Невка (2,6 км). Малая Невка (4,9 км). Крестовка (0,7км), соединенные между собой каналами, проходящими через острова — Каменный, Петровский и Елагин. Второй крупный рукав — Малая Нева, отделяется от Невы вправо на 6,4 километра от устья. Малая Нева имеет длину 4,8 километра, из нее вытекают два значительных водотока: река Смоленка (3,3 км), разделяющая острова Васильевский и Декабристов (Голодай), и река Ждановка (2,2 км), соединяющая Малую Неву с Малой Невкой.
После ответвления Малой Невы главный рукав Невы называется Большой Невой. Из Невы выделяются влево текущая большей частью, параллельно ей река Фонтанка (6,7 км) и отходящие от нее река Мойка (4,67 км) и канал Грибоедова (5 км) с рядом протоков и каналов (Лебяжий канал, Зимняя канавка, Крюков канал, Ново-Адмиралтейский канал, река Пряжка), Обводный канал (8,08км), соединенный с рекой Монастыркой (3,6 км) и принимающий реку Волковку, река Екатерингофка (3,6 км) и Морской канал (между островами Канонерским и Гутуевым). Пять мощных потоков направ¬ляют невские воды в Невскую губу: первый, самый северный, — из Большой Невки и Средней Невки, второй южнее — из Малой Невки и Малой Невы, третий, главный, — из Большой Невы, четвертый — река Екатерингофка и пятый — Морской канал.
Нева принимает большое количество притоков и вне дельты: справа — Черную речку. Большую Охту с притоками — Ржевкой, Жерновкой, Черной, Оккервиль и рядом ручьев, слева — реки Мурзинку и Кузьминку. В пригородных районах в Неву впадают реки Ижора с притоком Славянкой и Тосна. Кроме притоков Невы, на территории Санкт-
Петербурга протекает ряд водотоков, впадающих непосредственно в Невскую губу, с севера — Лахтинский разлив, принимающий реки Каменку и Юнтоловку, и с юга — реки Дудергофка, Красненькая, Ивановка. В пределах территории города на Карельском перешейке в Невскую губу впадает река Сестра, а на южном берегу финского залива — река Стрелка. Среди озер на территории Санкт-Петербурга самые крупные: Дудергофское (60 га), из которого вытекает река Дудергофка, Долгое, Верхнее, Среднее и Большое Суздальские в Шувалове-Озерках, а также озера-пруды на Елагином острове.
Почти все водотоки, за исключением Невы, ее рукавов и протоков, утратили свое прежнее транспортное значение и теперь используются для вывода сточных вод и для технических нужд.
Уже в первые годы существования города угроза наводнений возникала при подъеме воды в Неве на 140 - 150 сантиметров выше ординара. В дальнейшем, в связи с искусственной подсыпкой грунта, устройством набережных, замощением улиц и постройкой зданий, наводнение происходило только при высоком подъеме воды (в конце XVIII в. — при 150 см, в середине XIX в. — при 170см выше ординара). В настоящее время территория города затопляется при подъеме воды на 180—190 сантиметров выше ординара, а сильными наводнения считают при отметке 210—250 сантиметров выше орди¬нара, когда под водой оказывается пятая часть Санкт-Петербурга. В первую очередь при наводнении затопляются части города, прилегающие к Невской губе и к Неве в западной его части. С повышением уровня воды наводнение распространяется на восток, охватывая большую площадь. Обычно наводнения случаются осенью, чаще всего с сентября по ноябрь, изредка в начале зимы. Длительность непрерывного стояния воды (выше 150см над ординаром) составляет 3— 4 часа (максимум 1О — 12 часов). За время существования город наводнения происходили 277 раз, причем подъем воды выше двух метров над ординаром наблюдался около 70 раз. За всю историю города было четыре катастрофических наводнения. Первое сильное наводнение произошло 31 августа 1703 года (250см выше ординара). При наводнении 21 сентября 1777 года уровень воды поднялся до 310 сантиметров выше ординара. Во время наводнения 19 ноября 1824 года подъем воды был самый большой — 410 сантиметров. 23 сентября 1924 года произошло второе по силе наводнение (отметка превысила 369 см выше ординара), когда было затоплено 70 квад¬ратных километров площади. Во время наводнения 1955 года уровень воды поднялся на 282 сантиметра выше ординара, и было затоплено 34 квадратных километра городской площади. Памятные отметки всех больших наводнений сделаны в Невских воротах Петропавловской крепости.
В восточной части Финского залива при проходящих над Балтикой циклонах бывают сильные подъемы уровня воды. Давление в центре циклона ниже, поэтому он втягивает в себя с большой площади массы воды и, двигаясь в восточном направлении, переносит их за собой. Когда циклоны ослабевают, вода течет во все стороны с большой скоростью, образуя так называемую нагонную волну высотой до трех метров, а при сильном ветре — до пяти метров. Двигаясь по мелководью Невской губы, эта волна как бы закупоривает Неву, вызывая наводнения. Нагон воды поднимает уровень воды в Неве (в среднем 70—80 раз в течение года) на 20—30 сантиметров выше ординара, то есть среднего многолетнего уровня воды в нижнем течении Невы. При снижении уровня воды в Невской губе (в
среднем 40—50 раз за год) происходит сгон воды в Неве и соответственно понижение ее уровня.
Зимой Нева замерзает на длительное время. Продолжительность ледяного покрова зависит от погодных условий и колеблется от 2,5 месяца в мягкие зимы И до 6 месяцев в морозные. По многолетним данным, средняя дата замерзания Невы в городе — 5 декабря. Ледостав идет снизу вверх, обычно в течение одной-двух недель. Невская губа замерзает на несколько дней позже реки, а мелкие протоки, в которые спускаются сточные воды, — на 8 — 12 дней позднее. Толщина льда через две недели после ледостава составляет около 15 — 20 сантиметров, а к концу зимы — 40 — 50 сантиметров, в суровые зимы увеличивается. К создаваемой искусственной полынье в местах спуска сточных вод прибавляются проталины, иногда большие. Зимой на Неве зачастую образуется зажор льда — плотные скопления льдин в русле реки. Стесняя русло реки, зажор вызывает повышение уровня воды. Вскрывается Нева в начале апреля, начиная с верховьев. В центре города средняя дата вскрытия Невы — 11 апреля, самая ранняя — 25 марта, самая поздняя. Очищается Нева ото льда в течение двух-трех недель. Сначала за четыре-пять дней в Не¬вскую губу выносится невский лед, а после вскрытия Ладожского озера — его лед. Ладожский лед выносится северо-восточными ветрами, он идет от озера около 20 часов, и за это время большая часть его успевает растаять. Из общего объема ладожского льда в Неву выносится не более 5%. Продолжительность ладожского ледохода зависит от силы и постоянства ветров и колеблется от одного-двух дней до трех и более недель. Средняя многолетняя дата очищения Невы ото льда в центре города — 30 апреля, самая ранняя — 4 апреля, самая поздняя — 23 мая. В летнее время днем невская вода может прогреться до 20 — 22 градусов, в жаркое лето — даже до 23 — 24 градусов. Средняя же температура воды в Неве в июле — 17 градусов, в августе — 16,6 градуса. Ежегодно Нева выносит 510 тысяч тонн взвешенных и 65 тысяч тонн донных наносов; по отношению к годовому стоку это меньше, чем в других реках евро¬пейской России. Вода в Ладожском озере всегда была известна своей мягкостью и чистотой, поэтому такой она всегда была и в Санкт-Петербурге. Однако создание крупных промышленных и сельскохозяйственных предприятий по берегам Ладожского озера и впадающих в него рек привело к сильному загрязнению невских вод. Нева всегда служила и служит основным источником водоснабжения Санкт-Петербурга, теперь из нее забирают более 1,5% общего объема стока.
Расположение и возможности использования подземных вод на территории Санкт- Петербурга обусловлены гидрологическими особенностями его территории. В кристаллическом фундаменте наиболее обводнены тектонические трещины. Но их вода из-за большой глубины залегания фундамента на территории города практически не может быть использована. В осадочном чехле, покрывающем фундамент, наибольшее значение имеет так называемый гдовский высоконапорный водоносный горизонт. Воды этого горизонта сильно минерализованы и не являются питьевыми. В Сестрорецке эти воды используют для лечения больных. Сестрорецкие воды — хлористо-натриевые, слабо радиоактивные, залегают на глубине 180 метров и выводятся на поверхность скважинами с дебитом 6—10 литров в секунду.
Севернее Сестрорецка — гдовский горизонт, содержащий пресные воды на глубине 40 — 250 метров, которые используются для получения питьевой воды. Так, Зеленогорск
снабжается водой из старых артезианских колодцев небольшой мощности (до 5 тыс. куб. м в сутки) и новых, очень мощных. На юго-западе и юге городской территории, вдоль окраин Ижорской возвышенности, водоносные горизонты приурочены к палеозойским отложениям.
Напорные воды межморенных слоев создают трудности при прокладке линий метро, глубоких туннелей, магистральных коллекторов и для ведения других подземных работ. Особенно обильные скопления подземных вод, нередко обладающих значительным напором и представляющих серьезную угрозу для строителей, приурочены к так называемой Пра-Неве — древней долине Невы. Основное русло Пра-Невы шириной 400—600 метров находится |под ледниковыми отложениями на глубине 40 - 60 метров. Оно проходит восточное современной Невы от Ново-Саратовки Невском районе до Финско¬го залива. На участке между мостами Литейным и Лейтенанта Шмидта оно совпадает с нынешним руслом Невы.
В четвертичных отложениях на территории Санкт-Петербурга есть два межморенных песчаных слоя, в которых скопились напорные пресные воды. Благодаря содержанию железа их используют как лечебные в Сестрорецке и на Полюстровском заводе в Санкт- Петербурге. Этот завод располагается на Охте и работает на водах источника, Открытого в 1718 году лейб-медиком Петра 1 Арескиным. Здесь, на глубине 41 метра, находится подземное озеро, из которого две мощные скважины подают заводу 5 тысячи кубометров воды.
Высокий уровень грунтовых вод в Санкт-Петербурге всегда учитывался при земляных и свайных работах, которые требовали откачки вод, создания искусственных перемычек, глубокого заложения фундаментов зданий и специальных перекрытий в подвалах.
Климат
Климат Санкт-Петербурга умеренный и влажный, переходный от морского к континентальному. Такой тип климата объясняется географическим положением городской территории и характерной для здешних мест атмосферной циркуляцией. Положение Санкт-Петербурга в северных широтах обусловливает сравнительно небольшое количество поступающего на земную поверхность и в атмосферу солнечного тепла.
Из-за небольшого количества солнечного тепла влага испаряется медленно. Поэтому влажность воздуха в Санкт-Петербурге высокая и облачность большая, хотя атмосферные осадки и не так велики. Важную роль в формировании климата Санкт-Петербурга играет атмосферная циркуляция, более интенсивная, чем в других районах европейской России. С запада и юго-запада, со стороны Атлантического океана, на территорию Санкт- Петербурга поступает влажный морской воздух, оказывающий смягчающее влияние на климат. С севера и северо-востока из полярной области высокого давления в Санкт- Петербург поступает сухой и холодный арктический воздух. Оказывает влияние на петербургский климат и область высокого давления, расположенная на востоке отсюда к Санкт-Петербургу приходит континентальный воздух, приносящий сухую и ясную погоду. Однако наибольшее влияние на петербургский климат оказывают массы воздуха, поступающие с Атлантики. В среднем за год ветры западных, юго-западных и северо-
западных направлений составляют почти 46% (осенью даже 50%) всех ветров, в то время как ветры северных, северо-восточных и восточных направлений — 28%, а южных и юго- восточных — 26%. В условиях смены воздушных масс разных направлений с разными физическими свойствами для Санкт-Петербурга характерна многолетняя изменчивость погоды и ее неустойчивость на протяжении года.
На климат Санкт-Петербурга заметно влияют городские условия, создающие особый микроклимат. Пыль, дым, сажа и другие примеси в воздухе в дневное время уменьшают солнечную радиацию, а в ночное задерживают земное излучение, замедляя охлаждение земной поверхности. К тому же летом каменные здания, мостовые и тротуары сильно нагреваются и накапливают тепло, ночью же отдают его в атмосферу. Зимой воздух получает дополнительное тепло от отопления зданий. Все это, в конечном счете, обусловливает повышенную температуру в городе по сравнению с окружающими территориями и соответственно пониженную относительную влажность. Летом в городе температура воздуха днем бывает на 2—3 градуса выше, чем в окрестностях, а относительная влажность на 15—20% ниже. Зимой разница температур может достигать даже 8—10 градусов, а влажности — до 30%. Ветер в городе также слабее, чем на открытых местах в окрестностях.
Систематические метеорологические наблюдения по приборам начались в Санкт- Петербурге в 1725 году, а с 1778 года стали публиковаться сведения о погоде. С 1835 года регулярные метеорологические наблюдения производились в обсерватории Горного института на Васильевском острове, а после организации Главной геофизической обсерватории, метеорологических станциях в Павловске (с 1849г.) и на Васильевском острове (с 1863г.). В 1933 году гидрометеорологическая станция была перенесена на Аптекарский остров, где она находится и теперь. Вместо станции в Павловске, разрушенной в годы Великой Отечественной войны, в 1946 году была открыта новая станция в Воейкове, работающая и ныне.
Петербургские метеорологические станции располагают данными более чем за 250 лет. За такой длительный период систематических метеорологических сведений нет ни в одном городе России.
По данным многолетних наблюдений, средняя годовая температура воздуха в Санкт- Петербурге составляет +43 градуса. Самый холодный месяц в городе — февраль, что характерно для морского климата, средняя суточная температура в феврале —7,9 градуса. Самый теплый месяц — июль его средняя суточная температура +17,8 градуса. Сравнительно небольшая амплитуда средних суточных температур февраля и июля (25,7 градуса) характеризует умеренность петербургского климата. Вместе с тем отклонения температуры от нормы весьма значительны. Самая высокая отмеченная в городе температура за весь период наблюдений +33,1 градуса, а самая низкая -35,6 градуса. Бывает, что крайние температуры для каждого дня отличаются на 25 и даже больше градусов. Приведенные данные говорят о крайней изменчивости петербургского климата.
Первый день со средней положительной температурой приходится обычно на начало апреля, а первый день со средней температурой ниже нуля — на середину ноября. Средняя продолжительность всего периода с положительной средней суточной
температурой составляет 222 дня. Средняя годовая сумма осадков в Санкт-Петербурге — около 673 миллиметров, примерно такая же, как и в центральных частях европейской России. Но количество выпадающих осадков примерно на 200 — 250 миллиметров превышает испарение влаги, что обусловливает повышенную влажность. В среднем за год относительная влажность воздуха в Санкт-Петербурге составляет 75%, летом — 60 — 70%, зимой — 83 — 88%. Большая часть атмосферных осадков выпадает с апреля по октябрь, максимум приходится на август, минимум — на март. Колебания количества выпадающих месячных осадков значительны, особенно весной и летом. Наибольшее суточное количество осадков, выпавших в городе, достигало 76 миллиметров. В течение года среднее количество дней с осадками — около 200 (от 13 в апреле до 22 в декабре), в среднем число часов с осадками за год — 1300. Снег выпадает обычно в самом начале ноября и сохраняется до середины апреля, но колебания в датах достигают 35 и более дней, устойчивый снежный покров лежит от 110 до 145 дней, в среднем — от начала декабря до конца марта. К концу февраля высота снежного покрова достигает максимальной величины — 30—32 сантиметров. В условиях высокой влажности характерна и значительная облачность. В среднем за год в городе бывает лишь 30 безоблачных дней. Самая высокая облачность зимой (более 80%), наименьшая — летом (около 50%). Туманы наиболее часты осенью и в начале зимы, число дней с туманами в среднем за год около 32; осенью и зимой бывают особенно сильные ветры, во время циклонов их средняя скорость иногда превышает 10 метров в секунду.
Зима наступает в Санкт-Петербурге обычно в первых числах декабря, ее начало совпадает с установлением устойчивого снежного покрова и ледоставом в верховьях Невы. По средним многолетним данным, это бывает 5 декабря. В первую половину зимы погода, как правило, неустойчивая, с частыми оттепелями. Солнце стоит низко, день короткий, снежный покров небольшой, поэтому суша в начале зимы сильно охлаждается. Быстро охлаждается и воздух, приносимый циклонами с запада. Содержащийся в нем водяной пар конденсирует, что вызывает высокую облачность и туманы. В декабре в среднем бывает лишь два ясных дня. Вторая половина зимы значительно холоднее первой. Воздух, приходящий с запада, становится более холодным, но менее влажным, поэтому влажность уменьшается, реже случаются туманы, меньше выпадает осадков, чаще вторгается арктический воздух, понижающий температуру.
Характер зимы в Санкт-Петербурге в значительной степени зависит от положения областей высокого и низкого давления в Атлантическом океане. В годы, когда область высокого давления в Атлантике расширяется, усиливается поступление атлантического воздуха в город, благодаря чему зима бывает более теплой. Такие зимы повторяются примерно дважды за 11 лет. Так, например, зимой 1924 — 1925 года, когда средняя суточная температура января была —0,5 градуса, в течение 14 дней средняя суточная температура держалась выше нуля, а в один из дней была даже +5 градусов. Погода в эту зиму была пасмурная, туманная, с сильными ветрами, частыми снегопадами и оттепелями. В годы, когда на северо-востоке Атлантики расширяется область низкого давления, усиливается приток арктического воздуха и зима в городе бывает обычно холодная. Это случается примерно раз в 10 лет. Так, во время блокады Ленинграда зимой 1941 — 1942 года средняя температура января была—18,7 градуса (на 10 градусов ниже обычной), а в
отдельные дни падала до —30—35 градусов, оттепелей не было, и снежный покров достигал 60 сантиметров.
В Санкт-Петербурге весна наступает в конце марта, когда начинает таять снег, этот процесс идет медленнее, чем в соседних, более континентальных районах, — сказывается влияние охлажденных за зиму крупных водоемов. Средняя суточная температура выше нуля устанавливается в начале апреля, вскоре после таяния снега: она достигает 5 градусов в конце апреля и 10 градусов в мае. Давление воздуха весной наибольшее, циклоны редки, поэтому погода сравнительно устойчивая. Число дней с осадками меньше, чем в другие периоды года (13,9 — в марте, 12,7 — 12,8 — в апреле-мае); меньшая по сравнению с зимой облачность (8 — 10 дней с ясной погодой); относительная влажность воздуха ниже (76% — в марте и 60% — в мае) и меньше скорость ветра. Однако нередко бывает возврат холодов. Он связан с развитием антициклонов над арктическими морями. Северо-восточные ветры приносят из этих областей похолодание, иногда длительное, и ночные заморозки; они же гонят в Неву и ладожский лед.
Начало лета совпадает с прекращением заморозков. Средняя суточная температура в июне достигает +17,8 градусов. Санкт-Петербург оказывается в области пониженного давления, и с запада к нему поступает атлантический воздух. Усиливаются и циклоны, при этом характер летней погоды в большой мере зависит от путей их движения. При прохождении центра циклона южнее города преобладают северные ветры, приносящие холодную дождливую погоду. Когда же центр циклона перемещается к Баренцеву и Белому морям, в Санкт-Петербурге преобладают ветры южных направлений и стоит хорошая теплая погода. Во второй половине лета циклоны бывают чаще и сильнее. Они приносят пасмурную, ветреную и дождливую погоду. Такая погода преобладает в годы с сильными циклонами. В августе становится заметно холоднее, средняя суточная температура понижается до +16 градусов.
Осень в Санкт-Петербурге начинается с заморозков, нарастающих примерно со второй половины сентября. В течение первой половины сентября стоит сухая и теплая погода, средняя суточная температура обычно превышает +10 градусов, хотя ночью случаются заморозки. Со второй половины сентября все более усиливается циклоническая деятельность, преобладающей становится пасмурная, прохладная и ветреная погода с моросящими дождями и туманами, увеличивается облачность и относительная влажность (до 81—87° о), возрастает скорость ветра. Средняя месячная температура снижается с +10,8 градуса в сентябре до +4,8 градуса в октябре и до +0,5 градуса в ноябре. Однако в конце сентября — начале октября бывает возврат тепла и на сравнительно короткое время устанавливается солнечная, теплая и сухая погода. Это так называемое «бабье лето».
В последние дни ноября суточная температура падает ниже нуля. Наступает конец осени.
Части города, расположенные вдоль Невской губы и по северным склонам Ижорской возвышенности, имеют микроклиматические особенности. Финский залив, несмотря на мелководность, оказывает некоторое влияние на температурный режим прилегающих к нему территорий. Летом, особенно в августе-сентябре, средняя температура воздуха здесь несколько выше, а зимой — ниже. Наблюдается разница и в суточном ходе температур: днем температура на побережье ниже, а ночью выше, чем в местах, более отдаленных от
залива. Несколько сильнее на побережье и ветры. В южной части города особый микроклимат, связанный с пересеченностью местности; суточные колебания температур здесь сглажены за счет более высоких температур ночью, ветры слабее, безморозный период немного длиннее, чем на ровной открытой местности.