Russian national report

57
Clouds and Precipitation
A 2–3-fold increase of the probability of anomalously intense winter and 
summer precipitation in Western Siberia conditioned by anomalous thermal cur‑
rents in the Arctic and Atlantic (i. e., in a positive phase of the Atlantic multi-dec‑
adal oscillation) has been revealed based on numerical experiments in [25].
The influence of the Siberian High on the characteristics of winter cloud 
cover (cloud fraction and type) has been evaluated based on ground-based ob‑
servations on the Russian territory [17]. A long-term relation between cloud 
cover and the Siberian High has been established. It is shown that a 1 hPa en‑
hancement of the Siberian High leads, on average, to one additional cloudless 
day in the south of Siberia, which is primarily related with a decrease of strati‑
form clouds and rainclouds. A decrease in winter Siberian cloud cover during the 
last years, which has also been noted in [7, 8], can be explained by the observed 
enhancement of the Siberian High.
Based  on  a  25-year  series  of  observations  in  different  parts  of  Nizhniy 
Novgorod and Kirov Regions, cases of freezing precipitation and various glaze-
and-rime phenomena hazardous to communication lines and transportation have 
been investigated, as described in [26]. Based on the obtained data, some phys‑
ical-statistical traffic-climate models are proposed. These models are employed 
by meteorologists for the needs of road maintenance services.
As  a  result  of  complex  data  analysis,  a  permanent  presence  of  amor‑
phous-phase liquid water (referred to as ‘A-water’) in definitely ice-containing 
clouds has been suggested in [27]. The author describes this water phase as 
possessing physical properties largely different from those of common super‑
cooled water. Additionaly, it was concluded that in cold clouds, which are gen‑
erally thought of as purely liquid-water ones, a fine, and thus previously unde‑
tected ice fraction coexists with common supercooled water. The author believes 
the new results and conclusions can radically change the conventional notion of 
the optical, radiation, and other properties of ice‑containing clouds as a physical 
disperse medium. As a consequence, conventional knowledge of liquid polymor‑
phous water should broaden, thus serving the needs of both cold cloud physics 
and water physical chemistry.
1.2. Convection, convective cloud characteristics  
and cloud water content
Atmospheric convection and convective fluxes resulting from ordered verti‑
cal air movement are processes associated with the whole class of hazardous 
weather phenomena. Therefore, investigation of convective clouds as the main 
visual indicator of convection is conventionally given much attention. Consid‑
ering the vastness of the Russian territory, which explains the local peculiarities 

---

58
of convection processes, convection as a mesoscale phenomenon is usually stud‑
ied on a regional scale. The results obtained, which are reflective of the local 
features of convection, are further used in modeling and predicting regional-scale 
hazardous phenomena. They serve to develop special forecasts for all branches 
of economy, but basically for aviation and transport in general, as well as for the 
needs of an energy sector.
Regional studies of convection. Daily data on the formation of convective 
clouds and phenomena of convective nature during the warm season of 2008 
have been analyzed for the Far-East area. The relevant statistics is presented and 
comparison with the climatic data performed. Typical synoptic situations accom‑
panied by hazardous convective weather phenomena are described [28]. Based 
on radar data, over two hundred summer mesoscale convective systems (MCS) 
have been investigated in central Russia, over an area with a 200-km radius 
around Moscow, which have been classified by their morphology. The morphol‑
ogy of such systems is the basis for predicting weather hazards including lines 
with heavy showers and squalls [29]. Three types of lines are distinguished: lines 
with 100-km monolithic segments of over a 40 dBZ reflectivity; lines of inter‑
mittent convection — combinations of linear and node-like amorphous storms, 
as well as convex and concave arched systems frequently forming families of 
occlusion spirals. Nonlinear MCSs include circular radio echo structures similar 
to open mesoscale cells, or small 30-km arcs. However, the most severe storms 
occur along extended MCS development axes [29].
Climatic descriptions of Western Siberia convective resources are presented 
[30]; the influence of local physiographic features on the convective potential of 
the atmosphere of Western Siberia has been studied [31]. Convection character‑
istics on stormy days have been studied in Gorny Altai [32].
The characteristics of thunderstorm cells have been investigated based on 
observations in Yakutia [33]. Using thunderstorm location network data, it has 
been established that increasing thunderstorm activity (lightning density in the 
region) results in a larger number of thunderstorm centers and thunderstorm 
cells. It was concluded that the size and lifetime of thunderstorm cells in Yakutia 
correspond to the data for North America and the European part of Russia. It was 
shown that the larger the extension of thunderstorm cells, the higher is the light‑
ning intensity in the cells.
Statistical analysis based on hail hazard radar data, using automated identifi‑
cation of convective cells and estimation of their parameters, has been fulfilled 
for Stavropol Territory and the Crimea [34]. Automatic data processing has 
shown that >56% and 49% of hail convective cells in Stavropol area and the 
Crimea, respectively, are soft-shower and small-hail ones causing no damage, 
and 30% of convective cell reach mean intensity in both regions, with only 8% 
in Stavropol area and 17% in the Crimea developing to cause severe hail damage. 
N. A. Bezrukova, A. V. Chernokulsky

---