Дългосрочна промяна на температурата на въздуха. Средногодишни многогодишни температури за два периода Каква е средната многогодишна температура на въздуха

Защо въздухът не се нагрява директно от пряка слънчева светлина? Каква е причината за намаляването на температурата с увеличаване на надморската височина? Как се нагрява въздухът над земната и водната повърхност?

1. Въздушно отопление от земната повърхност. Основният източник на топлина на Земята е Слънцето. въпреки това слънчеви лъчи, прониквайки през въздуха, не го нагрявайте директно. Слънчевите лъчи първо нагряват земната повърхност, а след това топлината се разпространява във въздуха. Следователно долните слоеве на атмосферата, близо до повърхността на Земята, се нагряват повече, но колкото по-висок е слоят, толкова повече пада температурата. Поради това температурата в тропосферния слой е по-ниска. За всеки 100 m надморска височина температурата се понижава средно с 0,6°C.

2. Дневна промяна на температурата на въздуха.Температурата на въздуха над земната повърхност не остава постоянна, тя се променя във времето (дни, години).
Дневната промяна на температурата зависи от въртенето на Земята около оста й и съответно от промените в количеството слънчева топлина. По обяд Слънцето е точно над главата, следобед и вечер Слънцето е по-ниско, а през нощта залязва под хоризонта и изчезва. Следователно температурата на въздуха се повишава или пада в зависимост от местоположението на Слънцето в небето.
През нощта, когато слънчевата топлина не се получава, повърхността на Земята постепенно се охлажда. Освен това долните слоеве на въздуха се охлаждат преди изгрев слънце. Да, най-ниската дневна температуравъздух съответства на времето преди изгрев слънце.
След изгрев, колкото по-високо се издига Слънцето над хоризонта, толкова повече земната повърхност се нагрява и съответно температурата на въздуха се повишава.
Следобедно количество слънчева топлинапостепенно намалява. Но температурата на въздуха продължава да се покачва, защото вместо слънчева топлина въздухът продължава да получава топлина, разпространяваща се от повърхността на Земята.
Затова най-високата дневна температура на въздуха е 2-3 часа след обяд. След това температурата постепенно намалява до следващия изгрев.
Разликата между най-високата и най-ниската температура през деня се нарича дневна амплитуда на температурата на въздуха (на латински амплитуда- величина).
За да стане по-ясно, ще дадем 2 примера.
Пример 1.Максималната дневна температура +30°C, минималната +20°C.Амплитудата е 10°C.
Пример 2.Максималната дневна температура е +10°C, минималната -10°C.Амплитудата е 20°C.
Ежедневни температурни промени на различни места глобусразни. Тази разлика е особено забележима над земята и водата. Земната повърхност се нагрява 2 пъти по-бързо от водната повърхност. Загрявам горен слойводата пада надолу, на нейно място отдолу се издига студен слой вода и също се нагрява. В резултат на постоянното движение повърхността на водата постепенно се нагрява. Тъй като топлината прониква дълбоко в долните слоеве, водата поглъща повече топлина от земята. И следователно въздухът над сушата бързо се нагрява и бързо се охлажда, а над водата постепенно се нагрява и постепенно се охлажда.
Дневните колебания на температурата на въздуха през лятото са много по-големи, отколкото през зимата. Амплитудата на дневната температура намалява с прехода от по-ниски към по-високи ширини. Също и облаците вътре облачни днипредотвратяват силното нагряване и охлаждане на земната повърхност, тоест намаляват амплитудата на температурата.

3. Среднодневна и средномесечна температура.В метеорологичните станции температурата се измерва 4 пъти през деня. Резултатите от средната дневна температура се обобщават, получените стойности се разделят на броя на измерванията. Температурите над 0°C (+) и под (-) се сумират отделно. Тогава от Повече ▼извадете по-малката и разделете получената стойност на броя наблюдения. И резултатът се предшества от знак (+ или -) на по-голямо число.
Например резултатите от измерванията на температурата на 20 април: време 1 час, температура +5°C, 7 часа -2°C, 13 часа +10°C, 19 часа +9°C.
Общо за денонощие 5°C - 2°C + 10°C + 9°C. Средна температура през деня +22°C: 4 = +5,5°C.
Средната месечна температура се определя от средната дневна температура. За да направите това, сумирайте средната дневна температура за месеца и разделете на броя на дните в месеца. Например сумата от средната дневна температура за септември е +210°C: 30=+7°C.

4. Годишна промяна на температурата на въздуха.Средна многогодишна температура на въздуха. Изменението на температурата на въздуха през годината зависи от положението на Земята в нейната орбита, докато се върти около Слънцето. (Припомнете си причините за смяната на сезоните.)
През лятото земната повърхност се нагрява добре поради прякото падане на слънчевата светлина. Освен това дните стават по-дълги. В северното полукълбо най-топлият месец е най-много юли студен месец- януари. В южното полукълбо е обратното. (Защо?) Разликата между средната температура на най-топлия месец от годината и най-студения месец се нарича средна годишна амплитуда на температурата на въздуха.
Средната температура за всеки месец може да варира от година на година. Следователно е необходимо да се вземе средната температура за много години. В този случай сумата от средните месечни температури се разделя на броя на годините. Тогава получаваме дългосрочната средна месечна температура на въздуха.
Въз основа на многогодишните средни месечни температури се изчислява средната годишна температура. За да направите това, сумата от средните месечни температури се разделя на броя на месеците.
Пример.Сумата от положителните (+) температури е +90°C. Сумата от отрицателните (-) температури е -45 ° C. Следователно средната годишна температура (+90 ° C - 45 ° C): 12 - +3,8 ° C.

Средна годишна температура

5. Измерване на температурата на въздуха.Температурата на въздуха се измерва с помощта на термометър. В този случай термометърът не трябва да се излага на пряка слънчева светлина. Иначе като се загрее ще показва температурата на стъклото си и температурата на живака вместо температурата на въздуха.

Можете да проверите това, като поставите няколко термометъра наблизо. След известно време всеки от тях, в зависимост от качеството на стъклото и неговия размер, ще се покаже различни температури. Следователно в задължителенТемпературата на въздуха трябва да се измерва на сянка.

В метеорологичните станции термометърът се поставя в метеорологична кабина с щори (фиг. 53.). Щорите създават условия за свободно проникване на въздух към термометъра. Слънчевите лъчи не достигат там. Вратата на кабината трябва да се отваря към северната страна. (Защо?)


Ориз. 53. Кабина за термометър в метеорологичните станции.

1. Температура над морското равнище +24°C. Каква ще бъде температурата на височина 3 км?

2. Защо най-ниската температура през деня е не в средата на нощта, а във времето преди изгрев?

3. Какъв е дневният температурен диапазон? Дайте примери за температурни амплитуди с еднакви (само положителни или само отрицателни) стойности и смесени температурни стойности.

4. Защо амплитудите на температурата на въздуха над сушата и водата са толкова различни?

5. От дадените по-долу стойности изчислете средната дневна температура: температура на въздуха в 1 часа - (-4°C), в 7 часа - (-5°C), в 13 часа - (-4°C), в 19 часа - (-0°C).

6. Изчислете средната годишна температура и годишната амплитуда.

Средна годишна температура

Годишна амплитуда

7. Въз основа на наблюденията си изчислете средните дневни и месечни температури.

Въз основа на данните за температурата на въздуха, получени при метеорологични станциисе показват следните индикатори за топлинните условия на въздуха:

  1. Средна дневна температура.
  2. Средна дневна температура по месеци. В Ленинград средната дневна температура през януари е -7,5° C, през юли - 17,5°. Тези средни стойности са необходими, за да се определи колко по-студен или по-топъл е всеки ден от средното.
  3. Средна температура за всеки месец. Така в Ленинград най-студеният беше януари 1942 г. (-18,7° C), най-студеният топъл януари 1925 (-5°C). Най-топлият юли е бил през 1972 г Ж.(21,5°C), най-студено е било през 1956 г. (15°C). В Москва най-студен е бил януари 1893 г. (-21,6°C), а най-топъл през 1925 г. (-3,3°C). Най-топъл е бил юли през 1936 г. (23,7°C).
  4. Средно аритметично дългосрочна температурамесец. Всички средни дългосрочни данни се показват за дълга (поне 35) поредица от години. Най-често се използват данни от януари и юли. Най-високите дългосрочни месечни температури се наблюдават в Сахара - до 36,5 °C в Ин-Салах и до 39,0 °C в Долината на смъртта. Най-ниските са на станция Восток в Антарктика (-70° C). В Москва температурите през януари са -10,2°, през юли 18,1° C, в Ленинград съответно -7,7 и 17,8° C. Най-студеният февруари в Ленинград, неговата средна многогодишна температура е -7,9° C, в Москва февруари е по-топло от януари - (-)9.0°C.
  5. Средна годишна температура. Необходими са средни годишни температури, за да се определи дали климатът се затопля или охлажда за период от години. Например в Шпицберген от 1910 до 1940 г. средна годишна температураповишена с 2°C.
  6. Средна дългосрочна температура за годината. Най-високата средна годишна температура е получена за метеорологичната станция Dallol в Етиопия - 34,4 ° C. В южната част на Сахара много точки имат средна годишна температура от 29-30 ° C. Най-ниската средна годишна температура, естествено, е в Антарктика; на платото на станцията, според няколко години, тя е -56,6 ° C. В Москва средната многогодишна годишна температура е 3,6 ° C, в Ленинград - 4,3 ° C.
  7. Абсолютни минимуми и максимуми на температурата за всеки период на наблюдение - ден, месец, година, няколко години. Абсолютният минимум за цялата земна повърхност е регистриран на станция Восток в Антарктика през август 1960 г. -88,3° C, за северното полукълбо - в Оймякон през февруари 1933 г. -67,7° C.

IN Северна Америкае регистрирана температура от -62,8° C (метеорологична станция Snag в Юкон). В Гренландия на станция Norsays минимумът е -66° C. В Москва температурата падна до -42° C, в Ленинград - до -41,5° C (през 1940 г.).

Трябва да се отбележи, че най-студените райони на Земята съвпадат с магнитните полюси. Физическата същност на явлението все още не е напълно изяснена. Предполага се, че молекулите на кислорода реагират на магнитното поле, а озоновият екран пропуска топлинно лъчение.

Най-високата температура за цялата Земя е наблюдавана през септември 1922 г. в Ел Азия в Либия (57,8 ° C). Вторият топлинен рекорд от 56,7°C е регистриран в Долината на смъртта; това е най-високата температура в западното полукълбо. На трето място е пустинята Тар, където жегата достига 53°C.

На територията на СССР абсолютният максимум от 50 ° C е регистриран в южната част на Централна Азия. В Москва жегата достигна 37°C, в Ленинград 33°C.

В морето най-високата температура на водата от 35,6°C е регистрирана в Персийския залив. Езерната вода се нагрява най-много в Каспийско море (до 37,2°). В река Тансу, приток на Амударя, температурата на водата се повиши до 45,2°C.

Температурните колебания (амплитуди) могат да бъдат изчислени за всеки период от време. Най-показателни са дневните амплитуди, които характеризират променливостта на времето за денонощие, и годишните амплитуди, които показват разликата между най-топлите и най-студените месеци в годината.


Средногодишните многогодишни температури за този период в гара Котелниково са от 8,3 до 9,1 ̊C, т.е. средната годишна температура се повишава с 0,8 ̊C.

Средните месечни многогодишни температури на най-горещия месец в гара Котелниково са от 24 до 24,3 ̊С, на най-студения от минус 7,2 до минус 7,8 ̊С. Продължителността на периода без замръзване е средно от 231 до 234 дни. Минималният брой дни без замръзване варира от 209 до 218, максималният от 243 до 254 дни. Средно началото и краят на този период са от 3 март до 8 април и от 3 септември до 10 октомври. Продължителността на студения период с температури под 0 °C варира от 106-117 до 142-151 дни. През пролетта има бързо повишаване на температурата. Продължителността на периода с положителни температури допринася за дълъг вегетационен период, което прави възможно отглеждането на различни култури в тази област. Средните месечни валежи са представени в таблица 3.2.

Таблица 3.2

Средни месечни валежи (mm) за периодите (1891-1964 и 1965-1973) .

Както се вижда от таблицата, средните годишни многогодишни валежи през този период се променят от 399 на 366 mm, като намаляват с 33 mm.

Средно месечно за година относителна влажноствъздух е представен в таблица 3.3

Таблица 3.3

Средномесечна многогодишна относителна влажност на въздуха за периода (1891-1964 и 1965-1973), в%,.

За разглеждания период средната годишна влажност на въздуха е намаляла от 70 на 67%. Дефицитът на влажност възниква през пролетта и летни месеци. Това се обяснява с факта, че с настъпването на високи температури, придружени от суха източни ветровеизпарението се увеличава рязко.



Среден многогодишен дефицит на влага (mb) за периода 1965-1975г. представени в таблица 3.4

Таблица 3.4

Среден многогодишен дефицит на влага (mb) за периода 1965-1975г. .

Най-голям дефицит на влажност има през юли-август, най-малък през декември-февруари.

Вятър.Откритият, равен характер на района насърчава развитието силни ветрове различни посоки. Според метеостанцията Котелниково през цялата година преобладават източните и югоизточните ветрове. През летните месеци те изсушават почвата и всички живи същества умират; през зимата тези ветрове носят студени въздушни маси и често са придружени от прашни бури, като по този начин причиняват големи щети селско стопанство. Има и ветрове западна посока, които през лятото носят валежи под формата на краткотрайни дъждове и топъл влажен въздух, а през зимата се размразяват. Средната годишна скорост на вятъра е от 2,6 до 5,6 m/s, средна многогодишна стойност за периода 1965-1975 г. е 3,6 – 4,8 м/сек.

Зимата на територията на Котелниковски район е предимно лека с малко сняг. Първият сняг пада през ноември - декември, но не се задържа дълго. По-стабилна снежна покривка има през януари – февруари. Средните дати за появата на сняг са от 25 до 30 декември, а датите за топене са от 22 до 27 март. Средната дълбочина на замръзване на почвата достига 0,8 м. Стойностите на замръзване на почвата в метеорологичната станция Котелниково са представени в таблица 3.5

Таблица 3.5

Стойности на замръзване на почвата за периода 1981 – 1964 г., cm, .

3.4.2 Съвременни климатични данни за южната част на Волгоградска област

В крайния юг на Попереченската селска администрация най-много кратка зимав района. Въз основа на средни дати от 2 декември до 15 март. Зимите са студени, но с чести размразявания; казаците ги наричат ​​„прозорци“. Според климатологията средната температура през януари е от -6,7˚С до -7˚С; за юли температурата е 25˚C. Сумата от температурите над 10˚С е 3450˚С. Минималната температура за тази територия е 35˚С, максималната 43,7˚С. Периодът без замръзване е 195 дни. Средната продължителност на снежната покривка е 70 дни. Изпарението е средно от 1000 mm/година до 1100 mm/година. Климатът на тази област се характеризира с прашни бурии мъгла, както и торнадо с височина на стълба до 25 м и ширина на стълба до 5 м. Скоростта на вятъра може да достигне пориви до 70 м/сек. Континенталността се засилва особено след студените спадове. въздушни масикъм този южен район. Тази територия е защитена от северните ветрове от хребета Дон-Сал (максимална височина 152 м) и терасите на река Кара-Сал с южно изложение, така че тук е по-топло.

В изследваната област валежите падат средно от 250 до 350 мм, с колебания от година на година. Най-много валежи падат през късната есен и началото на зимата и през втората половина на пролетта. Тук е малко по-влажно отколкото в Х. Напречно това се обяснява с факта, че фермата е разположена на вододела на хребета Дон-Сал и се спуска към река Кара-Сал. Границата между Котелниковски район на Волгоградска област и Заветнески райони Ростовска областот Република Калмикия на тези места река Кара-Сал минава по началото на склона на левия бряг на река Кара-Сал до устието на Сухая балка в средното течение и десния и левия бряг на Кара -Река Сал 12 км преминава през територията на Котелниковски район на Волгоградска област. Вододел с особена топография прорязва облаците и следователно валежите падат през зимата и пролетта малко повече над терасите и долината на река Кара-Сал, отколкото над останалата част от селската администрация на Попереченски. Тази част от Котелниковски район се намира на почти 100 км южно от град Котелниково. . Прогнозните климатични данни за най-южната точка са представени в таблица 3.6

Таблица 3.6

Прогнозни климатични данни за най-южната точка на Волгоградска област.

месеци януари февруари Март април Може юни Юли Август Септември октомври ноември декември.
Температура˚С -5,5 -5,3 -0,5 9,8 21,8 25,0 23,2 16,7 9,0 2,3 -2,2
Среден минимум, ˚С -8,4 -8,5 -3,7 4,7 11,4 15,8 18,4 17,4 11,4 5,0 -0,4 -4,5
Среден максимум, ˚С -2,3 -1,9 3,4 15,1 23,2 28,2 30,7 29,2 22,3 13,7 5,5 0,4
Валежи, mm

През 2006 г. големи торнада са наблюдавани в Котелниковски и Октябрьски райони на региона. Фигура 2.3 показва розата на ветровете за селската администрация на Попереченски, взета от материали, разработени за администрацията на Попереченски на VolgogradNIPIgiprozem LLC през 2008 г. Роза на вятъра на територията на Попереченската селска администрация, вижте фиг. 3.3.

Ориз. 3.3. Роза на вятъра за територията на Попереченската селска администрация [ 45].

Замърсяване атмосферен въздухна територията на Мирна администрация е възможно само от автомобили и селскостопанска техника. Това замърсяване е минимално, тъй като автомобилният трафик е незначителен. Фоновите концентрации на замърсители в атмосферата са изчислени в съответствие с РД 52.04.186-89 (М., 1991) и Временни препоръки „Фонови концентрации на вредни (замърсители) вещества за градовете и селищакъдето няма редовни наблюдения на замърсяването на атмосферния въздух" (Санкт Петербург, 2009 г.).

Фоновите концентрации са приети за населени места под 10 000 души и са представени в таблица 3.7.

Таблица 3.7

Фоновите концентрации се приемат за населени места с население под 10 000 души.

3.4.2 Климатични характеристики на мирната селска администрация

Най-северната територия принадлежи на селската администрация на Мирная, тя граничи Воронежска област. Координатите на най-северната точка на Волгоградска област са 51˚15"58.5"" N. 42˚ 42"18.9"" E.D.

Климатични данни за 1946-1956 г.

Докладът за резултатите от хидрогеоложко проучване в мащаб 1: 200 000, лист М-38-UII (1962 г.) на Волго-Донското териториално геоложко управление на Главната дирекция по геология и опазване на недрата към Министерския съвет на RSRSR предоставя климатични данни за метеорологичната станция Uryupinsk.

Климатът на описаната територия е континентален и се характеризира с малко сняг, студена зимаи горещи сухи лета.

Регионът се характеризира с преобладаване на високо атмосферно налягане над ниско. През зимата студените маси от континентален въздух на Сибирския антициклон остават над района за дълго време. През лятото, поради силното нагряване на въздушните маси, зоната на високо налягане се срива и започва да действа Азорският антициклон, носейки маси от нагрят въздух.

Зимата е придружена от резки студени ветрове, предимно от изток с чести снежни бури. Снежната покривка е стабилна. Пролетта започва в края на март и се характеризира с увеличаване на броя на ясните дни и намаляване на относителната влажност на въздуха. Лятото започва през първата десетдневка на май, като за това време са характерни засушавания. Валежите са редки и са с проливен характер. Техният максимум настъпва през юни-юли.

Континенталният климат определя високи температурипрез лятото и ниско през зимата.

Данните за температурата на въздуха са представени в таблици 3.8-3.9.

Таблица 3.8

Средна месечна и годишна температура на въздуха [ 48]

аз II III IV V VI VII VIII IX х XI XII година
-9,7 -9,4 -8,5 -6,7 15,5 19,1 21,6 19,7 13,7 6,6 -0,8 -6,9 -6,0

Абсолютните минимални и абсолютните максимални температури на въздуха по многогодишни данни са дадени в таблица 3.9.

Таблица 3.9

Абсолютните минимални и абсолютните максимални температури на въздуха по дългосрочни данни за средата на ХХ век [ 48]

аз II III IV V VI VII VIII IX х XI XII година
люлка
мин -37 -38 -28 -14 -5 -6 -14 -24 -33 -38

През първото и второто десетдневие на април започва период с температури над 0 ̊ С. Продължителността на пролетния период със средна денонощна температура от 0 до 10 ̊ С е приблизително 20-30 дни. Броят на най-горещите дни със средна температура над 20 °C е 50-70 дни. Дневната амплитуда на въздуха 11 – 12.5 ̊C. През септември започва значително понижение на температурата, а през първите десет дни на октомври започват първите слани. Средният период без замръзване е 150-160 дни.

Валежи. В пряка връзка с общата циркулация на въздушните маси и разстоянието от Атлантически океанса количеството атмосферни валежи. И валежите идват при нас от по-северните ширини.

Данните за месечните и годишни валежиса представени в таблица 3.10.

Таблица 3.10

Средни месечни и годишни валежи, mm (според многогодишни данни) [ 48]

Количеството на валежите на станция Uryupinskaya по години (1946-1955), mm

1946 – 276; 1947 – 447; 1948 – 367; 1951 – 294; 1954 – 349; 1955 – 429.

Средно за 6 години 360 мм на година.

Данни за шест летен периодясно показват неравномерното разпределение на валежите през годините

Дългосрочните данни показват това най-голямото числовалежите падат през топлия период. Максимумът настъпва през юни-юли. Валежите през лятото са с проливен характер. Понякога за ден се падат 25% от средната сума годишни валежи, докато в някои години през топлия период изобщо не се срещат цели месеци. Неравномерността на валежите се наблюдава не само по сезони, но и по години. Така през сухата 1949 г. (според метеорологичната станция в Урюпинск) са паднали 124 mm атмосферни валежи, през влажната 1915 г. - 715 mm. През топлия период от април до октомври валежите варират от 225 до 300 mm; брой дни с валежи 7-10, валежи 5 мм или повече 2-4 дни на месец. През студения период падат 150-190 mm, броят на дните с валежи е 12-14. През студения сезон, от октомври до март, се наблюдават мъгли. Мъгливите дни в годината са 30-45.

Влажност на въздуханяма изразен денонощен цикъл. През студения период от годината, от ноември до март, относителната влажност е над 70%, а в зимни месецинадхвърля 80%.

Данните за влажността на въздуха са представени в таблици 3.11 - 3.12.

Таблица 3.11

Средна относителна влажност на въздуха в %

(по дългосрочни данни) [ 48]

аз II III IV V VI VII VIII IX х XI XII година

През октомври се наблюдава повишаване на дневната относителна влажност на въздуха до 55 - 61%. Ниска влажност се наблюдава от май до август, по време на сухи ветрове относителната влажност пада под 10%. Средно аритметично абсолютна влажноствъздух е даден в таблица 3.12.

Таблица 3.12

Средна абсолютна влажност на въздуха MB (по дългосрочни данни) [ 48]

аз II III IV V VI VII VIII IX х XI XII година
2,8 2,9 4,4 6,9 10,3 14,0 15,1 14,4 10,7 7,9 5,5 3,3 -

През лятото абсолютната влажност се увеличава. Максималната си стойност достига през юли-август, като през януари-февруари намалява до 3 mb. Дефицитът на влага нараства бързо с настъпването на пролетта. Пролетно-летните валежи не са в състояние да възстановят загубата на влага от изпаряване, което води до суши и горещи ветрове. През топлия период броят на сухите дни е 55-65, а броят на прекомерно влажните дни не надвишава 15-20 дни. Изпарението по месеци (въз основа на дългосрочни данни) е дадено в таблица 3.13.

Таблица 3.13

Изпарение по месеци (въз основа на дългосрочни данни) [ 48 ]

аз II III IV V VI VII VIII IX х XI XII година
-

ветровеДанните за средните месечни и годишни скорости на вятъра са представени в таблица 3.14.

Том 147, кн. 3

Естествени науки

UDC 551.584.5

ДЪЛГОСРОЧНИ ПРОМЕНИ В ТЕМПЕРАТУРАТА НА ВЪЗДУХА И ВАЛЕЖИТЕ В КАЗАН

М.А. Верещагин, Ю.П. Переведенцев, Е.П. Наумов, К.М. Шанталински, Ф.В. Гогол

анотация

Статията анализира дългосрочните промени в температурата на въздуха и валежите в Казан и техните прояви в промените в други климатични показатели, които са от практическо значение и са довели до определени промени в градската екологична система.

Интересът към изучаването на градския климат остава постоянно висок. Голямото внимание, което се отделя на проблема с градския климат, се определя от редица обстоятелства. Сред тях на първо място е необходимо да се посочат все по-очевидните значителни промени в климата на градовете в зависимост от техния растеж. Много проучвания показват тясна връзка климатични условияграда от неговото устройство, плътност и етажност на градското застрояване, условия за разполагане на индустриални зони и др.

Климатът на Казан в неговото квазистабилно („средно“) проявление повече от веднъж е бил обект на подробен анализ от изследователски екип на катедрата по метеорология, климатология и атмосферна екология на Казанския университет държавен университет. В същото време тези подробни проучвания не се занимават с проблемите на дългосрочните (вътре в века) промени в климата на града. Тази работа, като развитие на предишни изследвания, частично запълва този недостатък. Анализът се основава на резултатите от дългосрочни непрекъснати наблюдения, проведени в метеорологичната обсерватория на Казанския университет (наричан по-нататък съкратено Казанския университет).

Станцията на Казанския университет се намира в центъра на града (в двора на основната сграда на университета), сред гъсто градско застрояване, което придава особена стойност на резултатите от нейните наблюдения, които дават възможност да се изследва влиянието на градската среда. околната среда върху дългосрочните промени в метеорологичния режим в града.

През 19-20 век климатичните условия на Казан непрекъснато се променят. Тези промени трябва да се разглеждат като резултат от много сложни, нестационарни въздействия върху градската климатична система на множество фактори с различно физическо естество и различни процеси.

пространствения мащаб на тяхното проявление: глобален, регионален. Сред последните могат да бъдат разграничени група от чисто градски фактори. Той включва всички онези многобройни промени в градската среда, които водят до адекватни промени в условията за формиране на нейния радиационен и топлинен баланс, баланс на влага и аеродинамични свойства. Те включват исторически промени в площта на градската територия, плътността и етажността на градското застрояване, промишленото производство, енергийните и транспортните системи на града, свойствата на използваните строителни материали и пътните настилки и много други.

Ще се опитаме да проследим промените в климатичните условия в града през 19-20 век, като се ограничим да анализираме само двата най-важни климатични показателя, които са температурата на приземния въздух и валежите, въз основа на резултатите от наблюденията на станцията. Казан, университет.

Дългосрочни промени в повърхностната температура на въздуха. Систематичните метеорологични наблюдения в Казанския университет започват през 1805 г., малко след откриването му. Поради различни обстоятелства непрекъснати серии от годишни стойности на температурата на въздуха са запазени едва от 1828 г. Някои от тях са представени графично на фиг. 1.

Още при първия, най-бегъл преглед на фиг. 1 може да се установи, че на фона на хаотични, трионообразни междугодишни колебания на температурата на въздуха (прекъснати прави линии) през последните 176 години (1828-2003), макар и неравномерна, но в същото време ясно изразена тенденция на затопляне (тенденция ) се проведе в Казан. Това също е добре подкрепено от данните в табл. 1.

Средни дългосрочни () и екстремни (max, t,) температури на въздуха (°C) на станцията. Казан, университет

Периоди на осредняване Екстремни температуривъздух

^tt години ^tah години

Година 3.5 0.7 1862 6.8 1995г

януари -12.9 -21.9 1848, 1850 -4.6 2001

Юли 19.9 15.7 1837 24.0 1931

Както се вижда от табл. 1, изключително ниските температури на въздуха в Казан са регистрирани не по-късно от 40-60-те години. 19 век. След лютите зими на 1848, 1850г. средните януарски температури на въздуха никога повече не са достигали или падали под ¿tm = -21,9°С. Напротив, най-високите температури на въздуха (max) в Казан са наблюдавани едва през 20-ти или в самото начало на 21-ви век. Както можете да видите, 1995 г. беше белязана от рекорд висока стойностсредна годишна температура на въздуха.

Таблицата също съдържа много интересни неща. 2. От неговите данни следва, че затоплянето на климата на Казан се проявява през всички месеци на годината. В същото време ясно се вижда, че тя се развива най-интензивно през зимата.

15 АЗ АЗ АЗ АЗ АЗ АЗ АЗ АЗ АЗ АЗ АЗ АЗ

Ориз. 1. Многогодишна динамика на средните годишни (а), януари (б) и юлски (в) температури на въздуха (°C) на станцията. Казан, университет: резултати от наблюдения (1), линейно изглаждане (2) и изглаждане с помощта на нискочестотен филтър на Потър (3) за b > 30 години

(декември - февруари). Температурите на въздуха през последното десетилетие (1988-1997 г.) от тези месеци надвишават подобни средни стойности от първото десетилетие (1828-1837 г.) на изследвания период с повече от 4-5 ° C. Също така ясно се вижда, че процесът на затопляне на климата на Казан се развива много неравномерно, често се прекъсва от периоди на относително слабо охлаждане (вижте съответните данни през февруари - април, ноември).

Промени в температурите на въздуха (°C) за десетилетия без припокриване на станцията. Казан, университет

спрямо десетилетието 1828-1837г.

Десетилетия януари февруари март април май юни юли август септември октомври ноември декември Год

1988-1997 5.25 4.22 2.93 3.39 3.16 3.36 2.15 1.27 2.23 2.02 0.22 4.83 2.92

1978-1987 4.78 2.16 1.54 1.79 3.19 1.40 1.85 1.43 1.95 1.06 0.63 5.18 2.25

1968-1977 1.42 1.19 1.68 3.27 2.74 1.88 2.05 1.91 2.25 0.87 1.50 4.81 2.13

1958-1967 4.16 1.95 0.76 1.75 3.39 1.92 2.65 1.79 1.70 1.25 0.30 4.70 2.19

1948-1957 3.02 -0.04 -0.42 1.34 3.29 1.72 1.31 2.11 2.79 1.41 0.65 4.61 1.98

1938-1947 1.66 0.94 0.50 0.72 1.08 1.25 1.98 2.49 2.70 0.00 0.15 2.85 1.36

1928-1937 3.96 -0.61 0.03 1.40 2.07 1.39 2.82 2.36 2.08 2.18 2.07 2.37 1.84

1918-1927 3.38 0.46 0.55 1.61 2.33 2.79 1.54 1.34 2.49 0.73 0.31 2.76 1.69

1908-1917 3.26 0.43 -0.50 1.11 1.00 1.71 1.80 1.02 1.83 -0.76 1.01 4.70 1.38

1898-1907 2.87 1.84 -0.54 0.99 2.70 1.68 2.18 1.55 0.72 0.47 -0.90 2.41 1.33

1888-1897 0.11 1.20 0.19 0.23 2.84 1.26 2.14 2.02 1.42 1.43 -2.36 0.90 0.95

1878-1887 1.47 1.57 -0.90 -0.48 2.46 0.94 1.74 0.88 1.08 0.12 0.19 4.65 1.14

1868-1877 1.45 -1.01 -0.80 0.00 0.67 1.47 1.67 1.96 0.88 0.86 0.86 1.99 0.83

1858-1867 2.53 -0.07 -0.92 0.53 1.25 1.25 2.40 0.85 1.59 0.36 -0.62 1.35 0.86

1848-1857 0.47 0.71 -0.92 0.05 2.43 1.02 1.86 1.68 1.20 0.39 0.25 2.86 1.00

1838-1847 2.90 0.85 -1.98 -0.97 1.55 1.65 2.45 1.86 1.81 0.49 -0.44 0.92 0.92

1828-1837 -15.54 -12.82 -5.93 3.06 10.69 16.02 17.94 16.02 9.70 3.22 -3.62 -13.33 2.12

До необичайно топли зими последните годинижителите на Казан от по-старото поколение (чиято възраст сега е най-малко 70 години) започнаха да свикват с него, но запазвайки спомени за сурови зиминеговото детство (1930-1940 г.) и разцвет трудова дейност(1960-те). За по-младото поколение жители на Казан топлите зими от последните години очевидно вече не се възприемат като аномалия, а по-скоро като „климатичен стандарт“.

Дългосрочната тенденция на затопляне на климата в Казан, която се обсъжда тук, се наблюдава най-добре чрез изучаване на хода на изгладените (систематични) компоненти на промените в температурата на въздуха (фиг. 1), дефинирани в климатологията като тенденция на нейното поведение.

Идентифицирането на тенденция в климатичните серии обикновено се постига чрез тяхното изглаждане и (по този начин) потискане на краткопериодичните колебания в тях. По отношение на дългосрочни (1828-2003) серии от температурата на въздуха на станцията. Казанският университет използва два метода за изглаждането им: линеен и криволинеен (фиг. 1).

При линейно изглаждане всички негови циклични колебания с дължини на периода b, които са по-малки или равни на дължината на анализираната серия, се изключват от дългосрочната динамика на температурата на въздуха (в нашия случай b> 176 години). Поведението на линейната тенденция на температурата на въздуха се дава от уравнението на правата линия

g (t) = при + (1)

където g(t) е изгладената стойност на температурата на въздуха в момент t (години), a е наклонът (скорост на тренда), r0 е свободен член, равен на изгладената стойност на температурата в момент t = 0 (началото на периода). ).

Положителна стойносткоефициент a показва затопляне на климата и обратно, ако a< 0. Если параметры тренда а и (0 известны, то несложно оценить величину повышения (если а >0) температура на въздуха за период от време t

Ar (t) = r (t) - r0 = am, (2)

постигнато благодарение на линейния компонент на тренда.

Важни качествени показатели за линеен тренд са неговият коефициент на детерминация R2, ​​който показва каква част от общата дисперсия u2 (r) се възпроизвежда от уравнение (1), и надеждността на откриването на тренда от архивни данни. По-долу (Таблица 3) са представени резултатите от анализа на линеен тренд на сериите на температурата на въздуха, получени в резултат на дългосрочни измервания на станцията. Казан, университет.

Анализ на таблицата 3 води до следните изводи.

1. Наличието на линейна тенденция на затопляне (a> 0) в пълните серии (1828-2003) и в отделните им части се потвърждава с много висока надеждност (> 92,3%).

2. Затоплянето на климата на Казан се проявява както в динамиката на зимните, така и в летните температури на въздуха. Скоростта на затопляне през зимата обаче беше няколко пъти по-бърза от скоростта на затопляне през лятото. Резултатът от дългосрочното (1828-2003) затопляне на климата на Казан е натрупаното увеличение на средната ян.

Резултати от анализа на линейния тренд на дългосрочната динамика на температурата на въздуха (AT) на станцията. Казан, университет

Състав на поредици от средни параметри на TV Trend и неговите качествени показатели Увеличение на TV [A/ (t)] По време на интервала на изглаждане t

a, °C / 10 години "s, °C K2, % ^, %

t = 176 години (1828-2003)

Годишна телевизия 0,139 2,4 37,3 > 99,9 2,44

януари телевизия 0,247 -15,0 10,0 > 99,9 4,37

юли ТВ 0,054 14,4 1,7 97,3 1,05

t = 63 години (1941-2003)

Годишна телевизия 0,295 3,4 22,0 > 99,9 1,82

януари телевизия 0,696 -13,8 6,0 98,5 4,31

юли телевизия 0,301 19,1 5,7 98,1 1,88

t = 28 години (1976-2003)

Годишна телевизия 0,494 4,0 9,1 96,4 1,33

януари телевизия 1,402 -12,3 4,4 92,3 3,78

юли телевизия 0,936 19,0 9,2 96,5 2,52

температурата на въздуха с почти A/(t = 176) = 4,4 °C, средната юлска температура с 1 °C и средната годишна температура с 2,4 °C (табл. 3).

3. Затоплянето на климата на Казан се развива неравномерно (с ускорение): най-високите му темпове се наблюдават през последните три десетилетия.

Съществен недостатък на описаната по-горе процедура за линейно изглаждане на температурните серии на въздуха е пълното потискане на всички характеристики на вътрешната структура на процеса на затопляне в целия диапазон на неговото приложение. За да се преодолее този недостатък, изследваните температурни серии бяха едновременно изгладени с помощта на криволинеен (нискочестотен) филтър на Потър (фиг. 1).

Коефициентът на пропускане на филтъра на Потър беше регулиран по такъв начин, че само тези циклични температурни колебания, чиято продължителност на периода (b) не достигаше 30 години и следователно бяха по-кратки от продължителността на цикъла на Брикнер, бяха почти напълно потиснати. Резултатите от използването на нискочестотен филтър на Потър (фиг. 1) позволяват още веднъж да се провери, че затоплянето на климата на Казан исторически се е развило много неравномерно: дълги (няколко десетилетия) периоди на бързо покачване на температурата на въздуха (+) редуват се с периоди на леко намаляване (-). В резултат тенденцията на затопляне остава преобладаваща.

В табл Таблица 4 показва резултатите от анализ на линеен тренд на периоди на дългосрочни недвусмислени промени в средните годишни температури на въздуха (идентифицирани с помощта на филтъра на Потър) от втората половина на 19 век. що се отнася до чл. Казан, университет, и за същите стойности, получени чрез осредняването им за цялото Северно полукълбо.

Таблица данни 4 показват, че затоплянето на климата в Казан се развива с по-висока скорост, отколкото (средно) в Северното полукълбо

Хронология на дългосрочните промени в средните годишни температури на въздуха в Казан и Северното полукълбо и резултатите от анализа на линейния им тренд

Периоди на дълги характеристики на линейните трендове

недвусмислен

промени в средното a, °C / 10 години R2, % R, %

годишна телевизия (години)

1. Динамика на средногодишната телевизия на станцията. Казан, университет

1869-1896 (-) -0.045 0.2 17.2

1896-1925 (+) 0.458 19.2 98.9

1925-1941 (-) -0.039 0.03 5.5

1941-2003 (+) 0.295 22.0 99.9

2. Динамика на средногодишната телевизия,

получено чрез осредняване за Северното полукълбо

1878-1917 (-) -0.048 14.2 98.4

1917-1944 (+) 0.190 69.8 > 99.99

1944-1976 (-) -0.065 23.1 99.5

1976-2003 (+) 0.248 74.3 > 99.99

шариат. Хронологията и продължителността на дългосрочните недвусмислени промени в температурата на въздуха бяха значително различни. Първият период на продължително покачване на температурата на въздуха в Казан започна по-рано (1896-1925 г.), много по-рано (от 1941 г.) започна съвременната вълна на продължително покачване на средната годишна температура на въздуха, белязана от постигането на най-високото й ниво (в цялата история на наблюденията) (6,8° C) през 1995 г. (tabKak). вече отбелязано по-горе, това затопляне е резултат от много сложно въздействие върху топлинния режим на града голямо числопроменливи фактори от различен произход. В тази връзка може да е от известен интерес да се оцени приносът към общото затопляне на климата на Казан от неговия „градски компонент“, причинен от исторически особеностирастеж на града и развитие на икономиката му.

Резултатите от изследването показват, че в увеличението на средната годишна температура на въздуха, натрупано за 176 години (станция Казан, университет), „градският компонент“ представлява по-голямата част от него (58,3% или 2,4 x 0,583 = 1,4 ° C). Цялата останала част (около 1°C) натрупано затопляне се дължи на действието на природни и глобални антропогенни фактори (емисии на термодинамично активни газови компоненти и аерозоли в атмосферата).

Читател, който разглежда показателите за натрупаното (1828-2003) затопляне на климата в града (Таблица 3), може да има въпрос: колко големи са те и с какво могат да се сравнят? Нека се опитаме да отговорим на този въпрос въз основа на таблицата. 5.

Таблица данни 5 показват добре известно повишаване на температурата на въздуха с намаляване на географската ширина и обратно. Може също да се установи, че скоростта на повишаване на температурата на въздуха с намаляване

Средни температури на въздуха (°C) на географските ширини на морското равнище

Географска ширина (, юли година

градушка северна ширина

географските ширини варират. Ако през януари е c1 =D^ / D(= = [-7 - (-16)]/10 = 0,9 °C / градус ширина, то през юли те са значително по-ниски -c2 ~ 0,4 °C / градус ширина.

Ако повишението на средната януарска температура, постигнато за 176 години (Таблица 3), се раздели на средната зонална скорост на промяна на географската ширина (c1), тогава получаваме оценка на величината на виртуалното изместване на позицията на града на юг ( =D^(r = 176)/c1 =4,4/ 0,9 = 4,9 градуса ширина,

за да постигне приблизително същото повишаване на температурата на въздуха през януари, каквото се е случило през целия период (1828-2003 г.) на нейните измервания.

Географската ширина на Казан е близка до (= 56 градуса N. Като се извади от нея

получената еквивалентна на климата стойност на затопляне (= 4,9 градуса.

ширина, ще намерим друга стойност на географска ширина ((= 51 градуса N, което е близо до

ширина на град Саратов), ​​към който трябва да се извърши условното прехвърляне на града, при условие че състоянията на глобалната климатична система и градската среда остават непроменени.

Изчисляването на числените стойности (, характеризиращи нивото на затопляне, постигнато в града за 176 години през юли и средно за годината, води до следните (приблизителни) оценки: съответно 2,5 и 4,0 градуса ширина.

Със затоплянето на климата на Казан настъпиха забележими промени в редица други важни показатели на топлинния режим на града. По-високите темпове на зимно (януарско) затопляне (с по-ниски темпове през лятото (табл. 2, 3) предизвикаха постепенно намаляване на годишната амплитуда на температурата на въздуха в града (фиг. 2) и като следствие предизвикаха отслабване на континентален характер на градския климат .

Средната дългосрочна (1828-2003) стойност на годишната амплитуда на температурата на въздуха на станцията. Казан, университет е 32,8°C (Таблица 1). Както се вижда от фиг. 2, поради линейния компонент на тенденцията, годишната амплитуда на температурата на въздуха за 176 години намалява с почти 2,4 ° C. Колко голяма е тази оценка и с какво може да бъде свързана?

Въз основа на наличните картографски данни за разпределението на годишните амплитуди на температурата на въздуха на европейската територия на Русия по ширината на кръга (= 56 градуса ширина, натрупаното смекчаване на континенталния климат може да се постигне чрез практически преместване на позицията на града на запад от приблизително 7-9 градуса географска дължина или почти 440-560 км в същата посока, което е малко повече от половината от разстоянието между Казан и Москва.

ооооооооооооооооооооооооол^s^s^slsls^sls^s^o

Ориз. 2. Многогодишна динамика на годишната амплитуда на температурата на въздуха (°C) на станцията. Казан, Университет: резултати от наблюдения (1), линейно изглаждане (2) и изглаждане с помощта на нискочестотен филтър на Потър (3) за b > 30 години

Ориз. 3. Продължителност на периода без замръзване (дни) на станцията. Казан, университет: действителни стойности (1) и тяхното линейно изглаждане (2)

Друг не по-малко важен показател за топлинния режим на града, поведението на който също отразява наблюдаваното затопляне на климата, е продължителността на безмразовия период. В климатологията периодът без замръзване се определя като периодът от време между датата

Ориз. 4. Продължителност на отоплителния период (дни) в станцията. Казан, университет: действителни стойности (1) и тяхното линейно изглаждане (2)

последната слана (замръзване) през пролетта и първата дата на есенната слана (замръзване). Средната дългосрочна продължителност на периода без замръзване на станцията. Казан, университет е 153 дни.

Както Фиг. 3, в дългосрочната динамика на продължителността на безмразовия период на станцията. Казанския университет има добре дефинирана дългосрочна тенденция на постепенното му нарастване. През последните 54 години (1950-2003 г.), поради линейния компонент, той вече се е увеличил с 8,5 дни.

Няма съмнение, че увеличаването на продължителността на безмразовия период има благоприятен ефект върху увеличаването на продължителността на вегетационния период на градското растително съобщество. Поради липсата на дългосрочни данни за продължителността на вегетационния период в града, с които разполагаме, за съжаление не можем да дадем тук поне един пример в подкрепа на тази очевидна ситуация.

Със затоплянето на климата на Казан и последващото увеличаване на продължителността на периода без замръзване се наблюдава естествено намаляване на продължителността на отоплителния сезон в града (фиг. 4). Климатични характеристикиотоплителен период са широко използвани в жилищните и комуналните услуги и производствени площида се разработят стандарти за запаси и разход на гориво. В приложната климатология продължителността на отоплителния сезон се приема за част от годината, когато средната дневна температура на въздуха се поддържа стабилно под +8°C. През този период за поддържане нормална температуравъздух в жилищни и производствени помещениятрябва да се нагреят.

Средната продължителност на отоплителния период в началото на ХХ век е (според резултатите от наблюденията на станция Казан, университет) 208 дни.

1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9

>50 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000

Y1 "yy = 0,0391 x - 5,6748 R2 = 0,17

Ориз. 5. Средна температура за отоплителния период (°C) в станцията. Казан, университет: действителни стойности (1) и тяхното линейно изглаждане (2)

Поради затоплянето на климата в града, само през последните 54 години (1950-2003 г.) той е намалял с 6 дни (фиг. 4).

Важен допълнителен показател за отоплителния период е неговата средна температура на въздуха. От фиг. 5 се вижда, че наред с намаляването на продължителността на отоплителния сезон през последните 54 години (1950-2003 г.) тя се е увеличила с 2,1°C.

По този начин затоплянето на климата на Казан доведе не само до съответните промени в екологичната ситуация в града, но и създаде определени положителни предпоставки за спестяване на енергийни разходи в производствената и особено в жилищно-комуналната сфера на града.

Валежи. Възможностите за анализ на дългосрочните промени в режима на атмосферните валежи (наричани по-нататък съкратено валежите) в града са силно ограничени, което се обяснява с редица причини.

Мястото, където се намират уредите за измерване на валежите на метеорологичната обсерватория на Казанския университет, исторически винаги е било разположено в двора на основната му сграда и следователно е затворено (в различна степен) от всички посоки от многоетажни сгради. До есента на 2004 г. в двора растяха много растения. високи дървета. Тези обстоятелства неизбежно са довели до значителни нарушения на ветровия режим във вътрешното пространство на посочения двор, а същевременно и на условията за измерване на валежите.

Местоположението на метеорологичната площадка вътре в двора се променя многократно, което се изразява и в нарушаване на еднородността на валежните серии по чл. Казан, университет. Така например O.A. Дроздов открива надценяване на количествата зимни валежи на посочената станция

Долен период XI - III (отдолу)

чрез издухване на снега от покривите на близките сгради в годините, когато метеорологичната площадка е била най-близо до тях.

Много Отрицателно влияниевърху качеството на дълготрайните валежни серии съгласно чл. Казан, университетът беше подкрепен и от общата подмяна (1961 г.) на дъждомерите с валежи, което не беше осигурено методически.

Вземайки предвид горното, ние сме принудени да се ограничим да разгледаме само съкратени валежни серии (1961-2003 г.), когато инструментите, използвани за техните измервания (валежомери) и положението на метеорологичната площадка в двора на университета останаха непроменени.

Най-важният показател за режима на валежите е тяхното количество, определящо се от височината на водния слой (mm), който може да се образува върху хоризонтална повърхност от паднала течност (дъжд, ръмеж и др.) и твърдо вещество (сняг, снежни пелети, градушка). , и т.н. - след като се стопят ) утаяване при липса на отток, просмукване и изпарение. Количеството на валежите обикновено се приписва на определен интервал от време на тяхното събиране (ден, месец, сезон, година).

От фиг. 6 следва, че при условията на чл. Казан, университетските годишни количества валежи се формират с решаващ принос за тях от валежите от топлия (април-октомври) период. Според резултатите от измерванията, извършени през 1961-2003 г., през топлия сезон падат средно 364,8 mm, а през студения сезон (ноември - март) - по-малко (228,6 mm).

За многогодишната динамика на годишните валежи на ст. Казан, университет, най-характерните характеристики са две присъщи характеристики: голяма времева променливост на режима на влага и почти пълната липса на линеен компонент на тенденцията (фиг. 6).

Систематичният компонент (тренд) в дългосрочната динамика на годишните количества на валежите е представен само от нискочестотни циклични колебания с различна продължителност (от 8-10 до 13 години) и амплитуда, както следва от поведението на движещи се 5-годишни средни стойности (фиг. 6).

От втората половина на 1980 г. в поведението на посочения систематичен компонент от динамиката на годишните валежни количества доминира 8-годишната цикличност. След дълбокия минимум на годишните валежни количества, който се проявява в поведението на систематичния компонент през 1993 г., те бързо нарастват до 1998 г., след което се очертава обратната тенденция. Ако посочената (8-годишна) цикличност продължи, то, започвайки (приблизително) от 2001 г., можем да предположим последващо нарастване на годишните количества на валежите (ординати на подвижни 5-годишни средни).

Наличието на слабо изразен линеен компонент на тренда в многогодишната динамика на валежите се разкрива само в поведението на техните полугодишни суми (фиг. 6). През разглеждания исторически период (1961-2003 г.) валежите през топлия период от годината (април - октомври) са с тенденция към слабо увеличение. Наблюдава се обратна тенденция в поведението на валежите през студения сезон.

Поради линейния компонент на тенденцията количеството на валежите през топлия сезон през последните 43 години се е увеличило с 25 mm, а количеството на валежите през студения сезон е намаляло с 13 mm.

Тук може да възникне въпросът: има ли „градски компонент” в посочените системни компоненти на промените в режима на валежите и как той се отнася към природния компонент? За съжаление, авторите все още нямат отговор на този въпрос, който ще бъде разгледан по-долу.

Градските фактори на дългосрочните промени в режима на валежите включват всички онези промени в градската среда, които водят до адекватни промени в облачността, кондензационните процеси и валежите над града и неговите непосредствени околности. Най-значимите сред тях са, разбира се, дългосрочните флуктуации във вертикалните профили.

0.25 -0.23 -0.21 -0.19 -0.17 -0.15 0.13 0.11 0.09 0.07 0.05

Ориз. Фиг. 7. Дългосрочна динамика на относителните годишни амплитуди на валежите Ах (фракции от единица) на ст. Казан, университет: действителни стойности (1) и тяхното линейно изглаждане (2)

леи температура и влажност в граничния слой на атмосферата, грапавостта на градската подстилаща повърхност и замърсяването на градския въздушен басейн с хигроскопични вещества (кондензационни ядра). Влияние големи градовепромените в режимите на валежите са подробно анализирани в редица трудове.

Оценката на приноса на градския компонент за дългосрочните промени в режима на валежите в Казан е доста реалистична. Въпреки това, за това, в допълнение към данните за валежите на станцията. Казан, университет, е необходимо да се привлекат подобни (синхронни) резултати от техните измервания в мрежа от станции, разположени в непосредствена (до 20-50 км) околности на града. За съжаление все още не разполагахме с тази информация.

Големината на относителната годишна амплитуда на валежите

Ax = (I^ - D^)/I-100% (3)

се счита за един от показателите за континенталност на климата. Във формула (3) Yamax и Yat1P са най-големите и най-малките (съответно) вътрешногодишни месечни количества валежи, R е годишната сума на валежите.

Дългосрочната динамика на годишните амплитуди на валежите Ax е показана на фиг. 7.

Средна дългосрочна стойност (Ax) за ст. Казан, университет (1961-2003) е около 15%, което съответства на условията на полуконтинентален климат. В дългосрочната динамика на амплитудите на валежите Ax има слабо изразена, но стабилна низходяща тенденция, което показва, че отслабването на континенталния климат на Казан се проявява най-ясно

което се изразява в намаляване на годишните амплитуди на температурата на въздуха (фиг. 2), се отразява и в динамиката на режима на валежите.

1. Климатичните условия на Казан през 19-20 век претърпяха значителни промени, които са резултат от много сложни, нестационарни ефекти върху местния климат на много различни фактори, сред които значителна роля принадлежи на влиянието на комплекса на градските фактори.

2. Промените в климатичните условия на града най-ясно се проявяват в затоплянето на климата на Казан и смекчаването на неговата континенталност. Резултатът от затоплянето на климата в Казан през последните 176 години (1828-2003) е повишаване на средната годишна температура на въздуха с 2,4 ° C, докато повечето оттова затопляне (58,3% или 1,4°С) е свързано с разрастването на града, развитието на неговото промишлено производство, енергийни и транспортни системи, промените в строителните технологии, свойствата на използваните строителни материалии други антропогенни фактори.

3. Затоплянето на климата на Казан и известно смекчаване на неговите континентални свойства доведе до адекватни промени в екологичната ситуация в града. В същото време продължителността на периода без замръзване (вегетационен период) се увеличава, продължителността на отоплителния период намалява, като същевременно се увеличава неговата средна температура. По този начин се създадоха предпоставки за по-икономично потребление на горивата, използвани в жилищния, комуналния и индустриалния сектор, както и за намаляване на нивото на вредните емисии в атмосферата.

Работата е извършена с финансовата подкрепа на научната програма „Университети на Русия - фундаментални изследвания“, направление „География“.

М.А. Верешагин, Ю.П. Переведенцев, Е.П. Наумов, К.М. Шанталински, Ф.В. Гогол. Дългосрочни промени на температурата на въздуха и атмосферните валежи в Казан.

Анализират се дългосрочните промени в температурата на въздуха и атмосферните валежи в Казан и техните прояви в промените на други параметри на климата, които имат приложно значение и са довели до определени промени в градската екологична система.

Литература

1. Адаменко В.Н. Климат на големите градове (обзор). - Обнинск: ВНИИГМИ-МЦД, 1975. - 70 с.

2. Берлянд М.Е., Кондратьев К.Я. Градовете и климатът на планетата. - Л.: Гидрометеоиздат, 1972. - 39 с.

3. Верещагин М.А. За мезоклиматичните различия на територията на Казан // Въпроси на мезоклимата, циркулацията и атмосферното замърсяване. Междууниверситетски. сб. научен тр. -Перм, 1988. - С. 94-99.

4. Дроздов О.А. Колебания на валежите в речния басейн Волга и промени в нивото на Каспийско море // 150 години метеорологична обсерватория на Казанския орден на труда

на Първия държавен университет на Червеното знаме, кръстен на. В И. Улянов-Ленин. Докл. научен конф. - Казан: Издателство Казан. университет, 1963. - С. 95-100.

5. Климат на град Казан / Изд. Н.В. Колобова. - Казан: Издателство Казан. университет, 1976. - 210 с.

6. Климатът на Казан / Изд. Н.В. Колобова, Ц.А. Shwer, E.P. Наумова. - Л.: Хидрометеоиздат, 1990. - 137 с.

7. Колобов Н.В., Верещагин М.А., Переведенцев Ю.П., Шанталински К.М. Оценка на влиянието на растежа на Казан върху промените в топлинния режим в града // Tr. За-пСибНИИ. - 1983. - Бр. 57. - стр. 37-41.

8. Кондратьев К.Я., Матвеев Л.Т. Основните фактори за образуването на топлинен остров в голям град// Докл. РАН. - 1999. - Т. 367, № 2. - С. 253-256.

9. Крацер П. Климат на града. - М.: Чуждестранно издателство. лит., 1958. - 239 с.

10. Переведенцев Ю.П., Верешчагин М.А., Шанталински К.М. Относно дългосрочните колебания в температурата на въздуха според метеорологичната обсерватория на Казанския университет // Метеорология и хидрология. - 1994. - № 7. - С. 59-67.

11. Переведенцев Ю.П., Верещагин М.А., Шанталински К.М., Наумов Е.П., Тудрий В.Д. Съвременни глобални и регионални промени заобикаляща средаи климат. - Казан: ЮНИПРЕС, 1999. - 97 с.

12. Переведенцев Ю.П., Верещагин М.А., Наумов Е.П., Николаев А.А., Шанталински К.М. Съвременните климатични промени в северното полукълбо на Земята // Уч. зап. Казан. un-ta. сер. Естествено науки. - 2005. - Т. 147, Кн. 1. - стр. 90-106.

13. Хромов С.П. Метеорология и климатология за географски факултети. - Л.: Гидрометеоиздат, 1983. - 456 с.

14. Швер Ц.А. Атмосферни валежи на територията на СССР. - Л.: Гидрометеоиздат, 1976. - 302 с.

15. Екологични и хидрометеорологични проблеми на големите градове и индустриални зони. Материали вътр. научен конф., 15-17 окт. 2002 - Санкт Петербург: Издателство РГГМУ, 2002. - 195 с.

Получено от редактора на 27.10.05

Верещагин Михаил Алексеевич - кандидат на географските науки, доцент на катедрата по метеорология, климатология и атмосферна екология на Казанския държавен университет.

Переведенцев Юрий Петрович - доктор на географските науки, професор, декан на Факултета по география и геоекология на Казанския държавен университет.

Електронна поща: [имейл защитен]

Наумов Едуард Петрович - кандидат на географските науки, доцент на катедрата по метеорология, климатология и атмосферна екология на Казанския държавен университет.

Шанталински Константин Михайлович - кандидат на географските науки, доцент на катедрата по метеорология, климатология и атмосферна екология на Казанския държавен университет.

Електронна поща: [имейл защитен]

Гогол Феликс Виталиевич - асистент в катедрата по метеорология, климатология и атмосферна екология в Казанския държавен университет.

моб_инфо