Μακροχρόνια μεταβολή της θερμοκρασίας του αέρα. Μέσες ετήσιες μακροπρόθεσμες θερμοκρασίες για δύο περιόδους Ποια είναι η μέση μακροπρόθεσμη θερμοκρασία αέρα

Γιατί ο αέρας δεν θερμαίνεται απευθείας από το άμεσο ηλιακό φως; Ποιος είναι ο λόγος της μείωσης της θερμοκρασίας με την αύξηση του υψομέτρου; Πώς θερμαίνεται ο αέρας πάνω από τη γη και το νερό;

1. Θέρμανση αέρα από η επιφάνεια της γης. Η κύρια πηγή θερμότητας στη Γη είναι ο Ήλιος. Ωστόσο ακτίνες ηλίου, διεισδύοντας στον αέρα, μην τον θερμαίνετε απευθείας. Οι ακτίνες του ήλιου θερμαίνουν πρώτα την επιφάνεια της Γης και στη συνέχεια η θερμότητα εξαπλώνεται στον αέρα. Επομένως, τα χαμηλότερα στρώματα της ατμόσφαιρας, κοντά στην επιφάνεια της Γης, θερμαίνονται περισσότερο, αλλά όσο υψηλότερο είναι το στρώμα, τόσο περισσότερο πέφτει η θερμοκρασία. Εξαιτίας αυτού, η θερμοκρασία στην τροπόσφαιρα είναι χαμηλότερη. Για κάθε 100 m υψομέτρου, η θερμοκρασία πέφτει κατά μέσο όρο 0,6°C.

2. Καθημερινή μεταβολή της θερμοκρασίας του αέρα.Η θερμοκρασία του αέρα πάνω από την επιφάνεια της γης δεν παραμένει σταθερή, αλλάζει με την πάροδο του χρόνου (ημέρες, χρόνια).
Η ημερήσια μεταβολή της θερμοκρασίας εξαρτάται από την περιστροφή της Γης γύρω από τον άξονά της και, κατά συνέπεια, από τις αλλαγές στην ποσότητα της ηλιακής θερμότητας. Το μεσημέρι, ο Ήλιος βρίσκεται ακριβώς πάνω από το κεφάλι, το απόγευμα και το βράδυ ο Ήλιος είναι χαμηλότερος, και τη νύχτα δύει κάτω από τον ορίζοντα και εξαφανίζεται. Επομένως, η θερμοκρασία του αέρα αυξάνεται ή πέφτει ανάλογα με τη θέση του Ήλιου στον ουρανό.
Τη νύχτα, όταν η θερμότητα του ήλιου δεν είναι διαθέσιμη, η επιφάνεια της Γης σταδιακά ψύχεται. Επίσης, τα κατώτερα στρώματα του αέρα ψύχονται πριν την ανατολή του ηλίου. Ναι, το χαμηλότερο ημερήσια θερμοκρασίαο αέρας αντιστοιχεί στον χρόνο πριν την ανατολή του ηλίου.
Μετά την ανατολή του ηλίου, όσο πιο ψηλά ανατέλλει ο Ήλιος πάνω από τον ορίζοντα, τόσο περισσότερο θερμαίνεται η επιφάνεια της Γης και, κατά συνέπεια, αυξάνεται η θερμοκρασία του αέρα.
pm ποσότητα ηλιακή θερμότητασταδιακά μειώνεται. Όμως η θερμοκρασία του αέρα συνεχίζει να αυξάνεται, γιατί αντί για τη θερμότητα του ήλιου, ο αέρας συνεχίζει να δέχεται θερμότητα από την επιφάνεια της Γης.
Επομένως, η υψηλότερη ημερήσια θερμοκρασία αέρα εμφανίζεται 2-3 ώρες μετά το μεσημέρι. Μετά από αυτό, η θερμοκρασία πέφτει σταδιακά μέχρι την επόμενη ανατολή.
Η διαφορά μεταξύ της υψηλότερης και της χαμηλότερης θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια της ημέρας ονομάζεται ημερήσιο εύρος θερμοκρασίας αέρα (στα λατινικά εύρος- αξία).
Για να γίνει κατανοητό, ας δώσουμε 2 παραδείγματα.
Παράδειγμα 1Η υψηλότερη ημερήσια θερμοκρασία είναι +30°C, η χαμηλότερη +20°C. Το πλάτος είναι 10°C.
Παράδειγμα 2Η υψηλότερη ημερήσια θερμοκρασία είναι +10°C, η χαμηλότερη είναι -10°C. Το πλάτος είναι 20°C.
Καθημερινή αλλαγή θερμοκρασίας σε διάφορα σημεία την υδρόγειοδιάφορα. Αυτή η διαφορά είναι ιδιαίτερα αισθητή σε γη και νερό. Η επιφάνεια της γης θερμαίνεται 2 φορές πιο γρήγορα από την επιφάνεια του νερού. ζέσταμα ανώτερο στρώμανερό πέφτει κάτω, ένα κρύο στρώμα νερού ανεβαίνει στη θέση του από κάτω και επίσης θερμαίνεται. Ως αποτέλεσμα της συνεχούς κίνησης, η επιφάνεια του νερού σταδιακά θερμαίνεται. Δεδομένου ότι η θερμότητα διεισδύει βαθιά στα χαμηλότερα στρώματα, το νερό απορροφά περισσότερη θερμότητα από τη γη. Και έτσι ο αέρας πάνω από τη στεριά θερμαίνεται γρήγορα και ψύχεται γρήγορα, και πάνω από το νερό σταδιακά θερμαίνεται και σταδιακά ψύχεται.
Η ημερήσια διακύμανση της θερμοκρασίας του αέρα το καλοκαίρι είναι πολύ μεγαλύτερη από ό,τι το χειμώνα. Το μέγεθος του πλάτους της ημερήσιας θερμοκρασίας μειώνεται με τη μετάβαση από τα χαμηλότερα στα ανώτερα γεωγραφικά πλάτη. Επίσης σύννεφα μέσα συννεφιασμένες μέρεςδεν αφήνουν την επιφάνεια της Γης να θερμανθεί και να κρυώσει έντονα, δηλαδή μειώνουν το εύρος της θερμοκρασίας.

3. Μέση ημερήσια και μέση μηνιαία θερμοκρασία.Στους μετεωρολογικούς σταθμούς, η θερμοκρασία μετράται 4 φορές την ημέρα. Τα αποτελέσματα της μέσης ημερήσιας θερμοκρασίας συνοψίζονται, οι λαμβανόμενες τιμές διαιρούνται με τον αριθμό των μετρήσεων. Οι θερμοκρασίες πάνω από 0°C (+) και κάτω από (-) συνοψίζονται χωριστά. Στη συνέχεια από περισσότεροαφαιρέστε τη μικρότερη τιμή και διαιρέστε την τιμή που προκύπτει με τον αριθμό των παρατηρήσεων. Και του αποτελέσματος προηγείται σύμβολο (+ ή -) μεγαλύτερου αριθμού.
Για παράδειγμα, τα αποτελέσματα των μετρήσεων θερμοκρασίας στις 20 Απριλίου: χρόνος 1 ώρα, θερμοκρασία +5°С, 7 ώρες -2°С, 13 ώρες +10°С, 19 ώρες +9°С.
Συνολικά ανά ημέρα 5°С - 2°С + 10°С + 9°С. Η μέση θερμοκρασία κατά τη διάρκεια της ημέρας είναι +22°С: 4 = +5,5°С.
Από τη μέση ημερήσια θερμοκρασία προσδιορίζεται η μέση μηνιαία θερμοκρασία. Για να το κάνετε αυτό, συνοψίστε τη μέση ημερήσια θερμοκρασία για τον μήνα και διαιρέστε με τον αριθμό των ημερών του μήνα. Για παράδειγμα, το άθροισμα της μέσης ημερήσιας θερμοκρασίας για τον Σεπτέμβριο είναι +210°С: 30=+7°С.

4. Ετήσια μεταβολή της θερμοκρασίας του αέρα.Μέση μακροχρόνια θερμοκρασία αέρα. Η αλλαγή της θερμοκρασίας του αέρα κατά τη διάρκεια του έτους εξαρτάται από τη θέση της Γης στην τροχιά της καθώς περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο. (Θυμηθείτε γιατί αλλάζουν οι εποχές.)
Το καλοκαίρι, η επιφάνεια της γης θερμαίνεται καλά λόγω του άμεσου ηλιακού φωτός. Επίσης, οι μέρες μεγαλώνουν. Στο βόρειο ημισφαίριο, ο θερμότερος μήνας είναι ο Ιούλιος κρύος μήνας- Ιανουάριος. Το αντίθετο συμβαίνει στο νότιο ημισφαίριο. (Γιατί;) Η διαφορά μεταξύ της μέσης θερμοκρασίας του θερμότερου μήνα του έτους και του ψυχρότερου μήνα ονομάζεται πλάτος μέσης ετήσιας θερμοκρασίας αέρα.
Η μέση θερμοκρασία οποιουδήποτε μήνα μπορεί να διαφέρει από έτος σε έτος. Επομένως, είναι απαραίτητο να μετρηθεί η μέση θερμοκρασία για πολλά χρόνια. Το άθροισμα των μέσων μηνιαίων θερμοκρασιών διαιρείται με τον αριθμό των ετών. Τότε παίρνουμε τη μακροπρόθεσμη μέση μηνιαία θερμοκρασία αέρα.
Με βάση τις μακροπρόθεσμες μέσες μηνιαίες θερμοκρασίες, υπολογίζεται η μέση ετήσια θερμοκρασία. Για να γίνει αυτό, το άθροισμα των μέσων μηνιαίων θερμοκρασιών διαιρείται με τον αριθμό των μηνών.
Παράδειγμα.Το άθροισμα των θετικών (+) θερμοκρασιών είναι +90°С. Το άθροισμα των αρνητικών (-) θερμοκρασιών είναι -45°С Εξ ου και η μέση ετήσια θερμοκρασία (+90°С - 45°С): 12 - +3,8°С.

Μέση ετήσια θερμοκρασία

5. Μέτρηση θερμοκρασίας αέρα.Η θερμοκρασία του αέρα μετριέται με ένα θερμόμετρο. Το θερμόμετρο δεν πρέπει να εκτίθεται στο άμεσο ηλιακό φως. Διαφορετικά, όταν θερμανθεί, θα δείχνει τη θερμοκρασία του γυαλιού του και τη θερμοκρασία του υδραργύρου αντί για τη θερμοκρασία του αέρα.

Αυτό μπορεί να επαληθευτεί τοποθετώντας πολλά θερμόμετρα κοντά. Μετά από λίγο, το καθένα από αυτά, ανάλογα με την ποιότητα του ποτηριού και το μέγεθός του, θα εμφανιστεί διαφορετική θερμοκρασία. Επομένως, σε εξάπαντοςΗ θερμοκρασία του αέρα πρέπει να μετράται στη σκιά.

Στους μετεωρολογικούς σταθμούς, το θερμόμετρο τοποθετείται σε μετεωρολογικό θάλαμο με περσίδες (Εικ. 53.). Οι περσίδες δημιουργούν συνθήκες για ελεύθερη διείσδυση αέρα στο θερμόμετρο. Οι ακτίνες του ήλιου δεν φτάνουν εκεί. Η πόρτα του θαλάμου πρέπει απαραίτητα να ανοίγει προς τη βόρεια πλευρά. (Γιατί?)


Ρύζι. 53. Θάλαμος για θερμόμετρο σε μετεωρολογικούς σταθμούς.

1. Θερμοκρασία πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας +24°С. Ποια θα είναι η θερμοκρασία σε υψόμετρο 3 χλμ;

2. Γιατί η χαμηλότερη θερμοκρασία κατά τη διάρκεια της ημέρας δεν είναι στη μέση της νύχτας, αλλά στην ώρα πριν την ανατολή του ηλίου;

3. Τι ονομάζεται ημερήσιο πλάτος θερμοκρασίας; Δώστε παραδείγματα πλάτους θερμοκρασίας με τις ίδιες (μόνο θετικές ή μόνο αρνητικές) τιμές και μικτές τιμές θερμοκρασίας.

4. Γιατί τα πλάτη της θερμοκρασίας του αέρα πάνω από το έδαφος και το νερό είναι πολύ διαφορετικά;

5. Από τις παρακάτω τιμές, υπολογίστε τη μέση ημερήσια θερμοκρασία: θερμοκρασία αέρα στη 1 η ώρα - (-4°C), στις 7 η ώρα - (-5°C), στις 13 η ώρα - ( -4°C), στις 19:00 - (-0°C).

6. Υπολογίστε τη μέση ετήσια θερμοκρασία και το ετήσιο πλάτος.

Μέση ετήσια θερμοκρασία

Ετήσιο πλάτος

7. Με βάση τις παρατηρήσεις σας, υπολογίστε τις μέσες ημερήσιες και μηνιαίες θερμοκρασίες.

Με βάση τα δεδομένα θερμοκρασίας του αέρα που λαμβάνονται από μετεωρολογικούς σταθμούς, εμφανίζονται οι ακόλουθες ενδείξεις του θερμικού καθεστώτος του αέρα:

  1. Η μέση θερμοκρασία της ημέρας.
  2. Μέση ημερήσια θερμοκρασία ανά μήνα. Στο Λένινγκραντ, η μέση ημερήσια θερμοκρασία τον Ιανουάριο είναι -7,5°C, τον Ιούλιο 17,5°C. Αυτοί οι μέσοι όροι χρειάζονται για να καθοριστεί πόσο πιο κρύα ή ζεστά είναι κάθε μέρα από τον μέσο όρο.
  3. Η μέση θερμοκρασία κάθε μήνα. Έτσι, στο Λένινγκραντ, το πιο κρύο ήταν ο Ιανουάριος του 1942 (-18,7 ° C), το πιο ζεστός Ιανουάριος 1925 (-5°C). Ο Ιούλιος ήταν ο θερμότερος το 1972 ΣΟΛ.(21,5°C), το πιο κρύο - το 1956 (15°C). Στη Μόσχα, το πιο κρύο ήταν τον Ιανουάριο του 1893 (-21,6°C) και το θερμότερο το 1925 (-3,3°C). Ο Ιούλιος ήταν ο θερμότερος το 1936 (23,7°C).
  4. Μεσαίο μακροχρόνια θερμοκρασίαμήνας. Όλα τα μέσα μακροπρόθεσμα δεδομένα προέρχονται για μια μεγάλη (τουλάχιστον 35) σειρά ετών. Τα δεδομένα που χρησιμοποιούνται συχνότερα είναι ο Ιανουάριος και ο Ιούλιος. Οι υψηλότερες μακροπρόθεσμες μηνιαίες θερμοκρασίες παρατηρούνται στη Σαχάρα - έως 36,5 ° C στο In-Salah και έως 39,0 ° C στην Κοιλάδα του Θανάτου. Οι χαμηλότερες είναι στον σταθμό Vostok στην Ανταρκτική (-70°C). Στη Μόσχα, οι θερμοκρασίες τον Ιανουάριο είναι -10,2 ° C, τον Ιούλιο 18,1 ° C, στο Λένινγκραντ, αντίστοιχα, -7,7 και 17,8 ° C. Το πιο κρύο στο Λένινγκραντ είναι ο Φεβρουάριος, η μέση μακροχρόνια θερμοκρασία του είναι -7,9 ° C, στη Μόσχα ο Φεβρουάριος είναι θερμότερος από τον Ιανουάριο - (-) 9,0 ° С.
  5. Η μέση θερμοκρασία κάθε έτους. Χρειάζονται μέσες ετήσιες θερμοκρασίες για να διαπιστωθεί εάν το κλίμα θερμαίνεται ή ψύχεται κατά τη διάρκεια πολλών ετών. Για παράδειγμα, στο Σβάλμπαρντ από το 1910 έως το 1940 μέση ετήσια θερμοκρασίααυξήθηκε κατά 2°C.
  6. Μέση μακροχρόνια θερμοκρασία του έτους. Η υψηλότερη μέση ετήσια θερμοκρασία σημειώθηκε για τον μετεωρολογικό σταθμό Dallol στην Αιθιοπία - 34,4 ° C. Στα νότια της Σαχάρας, πολλά σημεία έχουν μέση ετήσια θερμοκρασία 29-30 ° C. Η χαμηλότερη μέση ετήσια θερμοκρασία, φυσικά, είναι στην Ανταρκτική? στο Station Plateau, σύμφωνα με αρκετά χρόνια, είναι -56,6 ° C. Στη Μόσχα, η μέση μακροπρόθεσμη θερμοκρασία του έτους είναι 3,6 ° C, στο Λένινγκραντ 4,3 ° C.
  7. Απόλυτες ελάχιστες και μέγιστες θερμοκρασίας για οποιαδήποτε περίοδο παρατήρησης - μια ημέρα, ένα μήνα, ένα έτος, έναν αριθμό ετών. Το απόλυτο ελάχιστο για ολόκληρη την επιφάνεια της γης σημειώθηκε στον σταθμό Vostok στην Ανταρκτική τον Αύγουστο του 1960 -88,3°C, για το βόρειο ημισφαίριο - στο Oymyakon τον Φεβρουάριο του 1933 -67,7°C.

ΣΕ Βόρεια Αμερικήκαταγεγραμμένη θερμοκρασία -62,8 ° C (Μετεωρολογικός σταθμός Snag στο Yukon). Στη Γροιλανδία, στο σταθμό Norsay, η ελάχιστη είναι -66°C. Στη Μόσχα η θερμοκρασία έπεσε στους -42°C και στο Λένινγκραντ στους -41,5°C (το 1940).

Είναι αξιοσημείωτο ότι οι ψυχρότερες περιοχές της Γης συμπίπτουν με τους μαγνητικούς πόλους. Η φυσική ουσία του φαινομένου δεν είναι ακόμη εντελώς ξεκάθαρη. Υποτίθεται ότι τα μόρια οξυγόνου αντιδρούν στο μαγνητικό πεδίο και η οθόνη του όζοντος μεταδίδει θερμική ακτινοβολία.

Η υψηλότερη θερμοκρασία για ολόκληρη τη Γη παρατηρήθηκε τον Σεπτέμβριο του 1922 στην Ελ-Ασία στη Λιβύη (57,8 ° C). Το δεύτερο ρεκόρ θερμότητας των 56,7 ° C καταγράφηκε στην Κοιλάδα του Θανάτου. αυτή είναι η υψηλότερη θερμοκρασία στο δυτικό ημισφαίριο. Στην τρίτη θέση βρίσκεται η έρημος Θαρ, όπου η ζέστη φτάνει τους 53°C'.

Στο έδαφος της ΕΣΣΔ, το απόλυτο μέγιστο των 50°C σημειώθηκε στη νότια Κεντρική Ασία. Στη Μόσχα η ζέστη έφτασε τους 37°C, στο Λένινγκραντ τους 33°C.

Στη θάλασσα, η υψηλότερη θερμοκρασία νερού 35,6 ° C καταγράφηκε στον Περσικό Κόλπο. Το νερό της λίμνης θερμαίνεται περισσότερο στην Κασπία Θάλασσα (έως 37,2 °). Στον ποταμό Tanrsu, παραπόταμο του Amu Darya, η θερμοκρασία του νερού αυξήθηκε στους 45,2 ° C.

Οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας (πλάτη) μπορούν να υπολογιστούν για οποιαδήποτε χρονική περίοδο. Τα πιο ενδεικτικά είναι τα ημερήσια πλάτη, που χαρακτηρίζουν τη μεταβλητότητα του καιρού κατά τη διάρκεια της ημέρας, και τα ετήσια, που δείχνουν τη διαφορά μεταξύ των θερμότερων και ψυχρότερων μηνών του έτους.


Οι μέσες ετήσιες μακροπρόθεσμες θερμοκρασίες για αυτήν την περίοδο στο σταθμό Kotelnikovo κυμαίνονται από 8,3 έως 9,1 ̊С, δηλαδή η μέση ετήσια θερμοκρασία αυξήθηκε κατά 0,8 ̊С.

Οι μέσες μηνιαίες μακροπρόθεσμες θερμοκρασίες του πιο ζεστού μήνα στο σταθμό Kotelnikovo είναι από 24 έως 24,3 ̊С, από τις πιο κρύες από μείον 7,2 έως μείον 7,8 ̊С. Η διάρκεια της περιόδου χωρίς παγετό κυμαίνεται κατά μέσο όρο από 231 έως 234 ημέρες. Ο ελάχιστος αριθμός ημερών χωρίς παγετό κυμαίνεται από 209 έως 218, ο μέγιστος από 243 έως 254 ημέρες. Η μέση έναρξη και λήξη αυτής της περιόδου είναι από 3 Μαρτίου έως 8 Απριλίου και 3 Σεπτεμβρίου έως 10 Οκτωβρίου. Η διάρκεια της ψυχρής περιόδου με θερμοκρασίες κάτω από 0 ̊С κυμαίνεται από 106-117 έως 142-151 ημέρες. Την άνοιξη παρατηρείται ραγδαία αύξηση της θερμοκρασίας. Η διάρκεια της περιόδου με θετικές θερμοκρασίες συμβάλλει στη μακρά καλλιεργητική περίοδο, γεγονός που καθιστά δυνατή τη φύτευση διαφόρων καλλιεργειών στην περιοχή. Η μέση μηνιαία βροχόπτωση παρουσιάζεται στον Πίνακα 3.2.

Πίνακας 3.2

Μέση μηνιαία βροχόπτωση (mm) για τις περιόδους (1891-1964 και 1965-1973) .

Όπως φαίνεται από τον πίνακα, η μέση ετήσια βροχόπτωση για αυτήν την περίοδο άλλαξε από 399 σε 366 mm, μειώθηκε κατά 33 mm.

Μέσος μηνιαίος μακροπρόθεσμος σχετική υγρασίαο αέρας παρουσιάζεται στον πίνακα 3.3

Πίνακας 3.3

Μέση μηνιαία μακροχρόνια σχετική υγρασία για την περίοδο (1891-1964 και 1965-1973), σε%,.

Κατά την υπό εξέταση περίοδο, η μέση ετήσια υγρασία αέρα μειώθηκε από 70 σε 67%. Το έλλειμμα υγρασίας πέφτει την άνοιξη και καλοκαιρινούς μήνες. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι με την έναρξη των υψηλών θερμοκρασιών, που συνοδεύεται από ξηρό ανατολικοί άνεμοιη αστάθεια αυξάνεται απότομα.



Μέσο μακροχρόνιο έλλειμμα υγρασίας (mb) για την περίοδο 1965-1975. παρουσιάζεται στον πίνακα 3.4

Πίνακας 3.4

Μέσο μακροχρόνιο έλλειμμα υγρασίας (mb) για την περίοδο 1965-1975. .

Το μεγαλύτερο έλλειμμα υγρασίας εμφανίζεται τον Ιούλιο-Αύγουστο, το μικρότερο τον Δεκέμβριο-Φεβρουάριο.

Ανεμος.Ο ανοιχτός επίπεδος χαρακτήρας της περιοχής ευνοεί την ανάπτυξη ισχυροί άνεμοι διαφορετική κατεύθυνση. Σύμφωνα με τον μετεωρολογικό σταθμό στο Κοτελνίκοβο, οι ανατολικοί και νοτιοανατολικοί άνεμοι κυριαρχούν όλο το χρόνο. Τους καλοκαιρινούς μήνες, στεγνώνουν το έδαφος και όλα τα ζωντανά όντα πεθαίνουν· το χειμώνα, αυτοί οι άνεμοι φέρνουν ψυχρές αέριες μάζες και συχνά συνοδεύονται από καταιγίδες σκόνης, προκαλώντας έτσι μεγάλες ζημιές. γεωργία. Υπάρχουν και άνεμοι δυτική κατεύθυνση, που φέρνουν βροχοπτώσεις με τη μορφή σύντομων βροχών και ζεστού υγρού αέρα το καλοκαίρι, ξεπαγώνει το χειμώνα. Η μέση ετήσια ταχύτητα ανέμου κυμαίνεται από 2,6 έως 5,6 m/s, η μέση μακροπρόθεσμη για την περίοδο 1965-1975 είναι 3,6 - 4,8 m / s.

Ο χειμώνας στην περιοχή της συνοικίας Kotelnikovsky είναι κυρίως με λίγο χιόνι. Το πρώτο χιόνι πέφτει Νοέμβριο - Δεκέμβριο, αλλά δεν διαρκεί πολύ. Πιο σταθερή χιονοκάλυψη εμφανίζεται τον Ιανουάριο-Φεβρουάριο. Οι μέσες ημερομηνίες εμφάνισης χιονιού είναι από 25 έως 30 Δεκεμβρίου, κατάβαση 22 - 27 Μαρτίου. Το μέσο βάθος της κατάψυξης του εδάφους φτάνει τα 0,8 μ. Οι τιμές της κατάψυξης του εδάφους στον μετεωρολογικό σταθμό Kotelnikovo παρουσιάζονται στον Πίνακα 3.5

Πίνακας 3.5

Οι τιμές της κατάψυξης του εδάφους για την περίοδο 1981 - 1964, cm,.

3.4.2 Σύγχρονα κλιματικά δεδομένα για τα νότια της περιοχής του Βόλγκογκραντ

Στο ακραίο νότο της αγροτικής διοίκησης Poperechenskaya, τα περισσότερα σύντομος χειμώναςστην περιοχή. Κατά μέσο όρο χρονολογείται από 2 Δεκεμβρίου έως 15 Μαρτίου. Ο χειμώνας είναι κρύος, αλλά με συχνές αποψύξεις, οι Κοζάκοι τα αποκαλούν «παράθυρα». Σύμφωνα με τα κλιματολογικά δεδομένα, η μέση θερμοκρασία του Ιανουαρίου είναι από -6,7˚С έως -7˚С. για τον Ιούλιο η θερμοκρασία είναι 25˚С. Το άθροισμα των θερμοκρασιών άνω των 10˚С είναι 3450˚С. Η ελάχιστη θερμοκρασία για αυτήν την περιοχή είναι 35˚С, η μέγιστη είναι 43,7˚С. Η περίοδος χωρίς παγετό είναι 195 ημέρες. Η διάρκεια της χιονοκάλυψης είναι κατά μέσο όρο 70 ημέρες. Η εξάτμιση είναι κατά μέσο όρο από 1000 mm/έτος έως 1100 mm/έτος. Το κλίμα της περιοχής αυτής χαρακτηρίζεται από καταιγίδες σκόνηςκαι η ομίχλη, καθώς και οι ανεμοστρόβιλοι με ύψος στήλης έως 25 m και πλάτος στήλης έως 5 m δεν είναι σπάνιοι. Η ταχύτητα του ανέμου μπορεί να φτάσει τα 70 m / s σε ριπές. Ιδιαίτερα η ηπειρωτική ικανότητα αυξάνεται μετά τις αποτυχίες του ψύχους αέριες μάζεςσε αυτή τη νότια περιοχή. Αυτή η περιοχή καλύπτεται από βόρειους ανέμους από την κορυφογραμμή Dono-Salsky (μέγιστο ύψος 152 m) και πεζούλια του ποταμού Kara-Sal με νότια έκθεση, επομένως είναι πιο ζεστό εδώ.

Στην περιοχή της έρευνας, η βροχόπτωση πέφτει κατά μέσο όρο από 250 έως 350 mm με διακυμάνσεις με την πάροδο των ετών. Το μεγαλύτερο μέρος της βροχόπτωσης πέφτει στα τέλη του φθινοπώρου και στις αρχές του χειμώνα και στο δεύτερο μισό της άνοιξης. Εδώ είναι λίγο πιο υγρό από το x. Εγκάρσια, αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το αγρόκτημα βρίσκεται στη λεκάνη απορροής της κορυφογραμμής Dono-Salskaya και πλαγιάζει προς τον ποταμό Kara-Sal. Τα σύνορα μεταξύ της συνοικίας Kotelnikovsky της περιοχής Volgograd και των περιοχών Zavetnesky Περιφέρεια Ροστόφαπό τη Δημοκρατία της Καλμυκίας σε αυτά τα μέρη, ο ποταμός Kara-Sal εκτείνεται κατά μήκος της αρχής της πλαγιάς της αριστερής όχθης του ποταμού Kara-Sala μέχρι τις εκβολές του Dry Beam, κατά μέσο όρο, ένα υδάτινο ρεύμα και τη δεξιά και την αριστερή όχθη του ποταμού Kara-Sal για 12 km περνούν από το έδαφος της περιφέρειας Kotelnikovsky της περιφέρειας Volgograd. Μια λεκάνη απορροής με ιδιόμορφο ανάγλυφο κόβει τα σύννεφα και ως εκ τούτου η βροχόπτωση πέφτει τον χειμώνα-άνοιξη λίγο περισσότερο πάνω από τα πεζούλια και την κοιλάδα του ποταμού Kara-Sal παρά πάνω από την υπόλοιπη αγροτική διοίκηση Poperechensk. Αυτό το τμήμα της συνοικίας Kotelnikovsky βρίσκεται σχεδόν 100 χιλιόμετρα νότια της πόλης Kotelnikovo. . Τα εκτιμώμενα κλιματικά δεδομένα για το νοτιότερο σημείο παρουσιάζονται στον Πίνακα 3.6

Πίνακας 3.6

Εκτιμώμενα κλιματικά δεδομένα για το νοτιότερο σημείο της περιοχής του Βόλγκογκραντ.

Μήνες Ιανουάριος Φεβρουάριος Μάρτιος Απρίλιος Ενδέχεται Ιούνιος Ιούλιος Αύγουστος Σεπτέμβριος Οκτώβριος Νοέμβριος Δεκέμβριος.
Θερμοκρασία˚C -5,5 -5,3 -0,5 9,8 21,8 25,0 23,2 16,7 9,0 2,3 -2,2
Μέσος ελάχιστος όρος, ˚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
Μέσο μέγιστο, ˚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
Υετός, mm

Το 2006, σημειώθηκαν μεγάλοι ανεμοστρόβιλοι στις περιοχές Kotelnikovsky και Oktyabrsky της περιοχής. Το Σχήμα 2.3 δείχνει το τριαντάφυλλο ανέμου για την αγροτική διοίκηση Poperechensk, που ελήφθη από υλικά που αναπτύχθηκαν για τη διοίκηση Poperechensk από τη VolgogradNIPIgiprozem LLC το 2008. Άνεμος τριαντάφυλλο στο έδαφος της αγροτικής διοίκησης Poperechensk, βλ. 3.3.

Ρύζι. 3.3. Τριαντάφυλλο ανέμου για την επικράτεια της αγροτικής διοίκησης Poperechensk [ 45].

Ρύπανση ατμοσφαιρικός αέραςστο έδαφος της Ειρηνικής Διοίκησης είναι δυνατή μόνο από οχήματα και αγροτικά μηχανήματα. Αυτές οι ρύπανση είναι ελάχιστες, καθώς η κίνηση είναι αμελητέα. Οι βασικές συγκεντρώσεις ρύπων στην ατμόσφαιρα υπολογίζονται σύμφωνα με το RD 52.04.186-89 (M., 1991) και τις Προσωρινές Συστάσεις «Προηγούμενες συγκεντρώσεις επιβλαβών (ρυπαντικών) ουσιών για πόλεις και οικισμοίόπου δεν υπάρχουν τακτικές παρατηρήσεις ατμοσφαιρικής ρύπανσης» (Αγία Πετρούπολη, 2009) .

Οι βασικές συγκεντρώσεις είναι αποδεκτές για οικισμούς κάτω των 10.000 ατόμων και παρουσιάζονται στον Πίνακα 3.7.

Πίνακας 3.7

Οι συγκεντρώσεις υποβάθρου είναι αποδεκτές για οικισμούς κάτω των 10.000 ατόμων.

3.4.2 Χαρακτηριστικά του κλίματος της Ειρηνικής Αγροτικής Διοίκησης

Το βορειότερο έδαφος ανήκει στην Ειρηνική Αγροτική Διοίκηση, συνορεύει με Περιφέρεια Voronezh. Οι συντεταγμένες του βορειότερου σημείου της περιοχής του Βόλγκογκραντ είναι 51˚15"58,5"" N.Sh. 42̊ 42"18.9"" E.D.

Κλιματικά δεδομένα για το 1946-1956.

Η έκθεση για τα αποτελέσματα μιας υδρογεωλογικής έρευνας σε κλίμακα 1:200000, φύλλο M-38-UII (1962) της Εδαφικής Γεωλογικής Διοίκησης Βόλγα-Ντον της Κύριας Διεύθυνσης Γεωλογίας και Προστασίας Εδαφίου υπό το Υπουργικό Συμβούλιο της RSRSR, παρέχει κλιματικά δεδομένα για τον μετεωρολογικό σταθμό Uryupinsk.

Το κλίμα της περιγραφόμενης περιοχής είναι ηπειρωτικό και χαρακτηρίζεται από λίγο χιόνι, κρύος χειμώναςκαι ζεστά ξηρά καλοκαίρια.

Η περιοχή χαρακτηρίζεται από την επικράτηση των υψηλών ατμοσφαιρικών πιέσεων έναντι των χαμηλών. Το χειμώνα, οι ψυχρές ηπειρωτικές αέριες μάζες του αντικυκλώνα της Σιβηρίας συγκρατούνται στην περιοχή για μεγάλο χρονικό διάστημα. Το καλοκαίρι, λόγω της ισχυρής θέρμανσης των μαζών αέρα, η περιοχή της υψηλής πίεσης καταρρέει και ο αντικυκλώνας των Αζορών αρχίζει να δρα, φέρνοντας μάζες θερμού αέρα.

Ο χειμώνας συνοδεύεται από δριμύς ψυχρούς ανέμους, κυρίως ανατολικών διευθύνσεων με συχνές χιονοθύελλες. Η χιονοκάλυψη είναι σταθερή. Η άνοιξη έρχεται στα τέλη Μαρτίου, χαρακτηρίζεται από αύξηση του αριθμού των καθαρών ημερών και μείωση της σχετικής υγρασίας. Το καλοκαίρι δύει την πρώτη δεκαετία του Μαΐου, για αυτή την εποχή είναι χαρακτηριστικές οι ξηρασίες. Οι βροχοπτώσεις είναι σπάνιες και είναι καταρρακτώδεις. Το μέγιστο τους πέφτει τον Ιούνιο-Ιούλιο.

Το ηπειρωτικό κλίμα καθορίζει υψηλές θερμοκρασίεςτο καλοκαίρι και χαμηλά το χειμώνα.

Τα δεδομένα για τη θερμοκρασία του αέρα παρουσιάζονται στους πίνακες 3.8-3.9.

Πίνακας 3.8

Μέση μηνιαία και ετήσια θερμοκρασία αέρα [ 48]

Εγώ II III IV V VI VII VIII IX Χ XI XII Ετος
-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

Οι απόλυτες ελάχιστες και απόλυτες μέγιστες θερμοκρασίες αέρα σύμφωνα με τα μακροπρόθεσμα δεδομένα δίνονται στον Πίνακα 3.9.

Πίνακας 3.9

Οι απόλυτες ελάχιστες και απόλυτες μέγιστες θερμοκρασίες αέρα σύμφωνα με μακροπρόθεσμα δεδομένα για τα μέσα του εικοστού αιώνα [ 48]

Εγώ II III IV V VI VII VIII IX Χ XI XII Ετος
Μέγιστη
ελάχ -37 -38 -28 -14 -5 -6 -14 -24 -33 -38

Το πρώτο και δεύτερο δεκαήμερο του Απριλίου ξεκινά μια περίοδος με θερμοκρασίες πάνω από 0 ̊С Η διάρκεια της ανοιξιάτικης περιόδου με μέση ημερήσια θερμοκρασία από 0 έως 10 ̊С είναι περίπου 20-30 ημέρες. Ο αριθμός των πιο ζεστών ημερών με μέση θερμοκρασία πάνω από 20 ̊С είναι 50-70 ημέρες. Η τιμή των ημερήσιων πλατών αέρα είναι 11 - 12,5 ̊С. Σημαντική πτώση της θερμοκρασίας ξεκινάει τον Σεπτέμβριο και την πρώτη δεκαετία του Οκτωβρίου αρχίζουν οι πρώτοι παγετοί. Η μέση περίοδος χωρίς παγετό είναι 150-160 ημέρες.

Κατακρήμνιση. Σε άμεση σύνδεση με τη γενική κυκλοφορία των μαζών αέρα και την απόσταση από Ατλαντικός Ωκεανόςείναι ο αριθμός κατακρήμνιση. Και η βροχόπτωση έρχεται σε μας από πιο βόρεια γεωγραφικά πλάτη.

μηνιαία και ετήσια βροχόπτωσηπαρουσιάζονται στον πίνακα 3.10.

Πίνακας 3.10

Μέση μηνιαία και ετήσια βροχόπτωση, mm (σύμφωνα με μακροπρόθεσμα δεδομένα) [ 48]

Υετός στο σταθμό Uryupinskaya ανά χρόνια (1946-1955), mm

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

Κατά μέσο όρο για 6 χρόνια 360 mm το χρόνο.

δεδομένα για έξι καλοκαιρινή περίοδοδείχνουν ξεκάθαρα την ανομοιόμορφη κατανομή των βροχοπτώσεων κατά τη διάρκεια των ετών

Τα μακροπρόθεσμα στοιχεία δείχνουν ότι ο μεγαλύτερος αριθμόςοι βροχοπτώσεις πέφτουν κατά τη διάρκεια της θερμής περιόδου. Το μέγιστο είναι τον Ιούνιο-Ιούλιο. Οι βροχοπτώσεις την καλοκαιρινή περίοδο είναι καταρρακτώδεις. Μερικές φορές το 25% του μέσου ποσού πέφτει σε μια μέρα ετήσια βροχόπτωση, ενώ σε κάποιες χρονιές κατά τη ζεστή περίοδο για ολόκληρους μήνες δεν συμβαίνουν καθόλου. Η ανομοιομορφία της βροχόπτωσης παρατηρείται όχι μόνο ανά εποχές, αλλά και ανά χρόνια. Έτσι, το ξηρό έτος 1949 (σύμφωνα με τα στοιχεία του μετεωρολογικού σταθμού Uryupinsk), έπεσαν 124 mm, το υγρό έτος 1915 - 715 mm βροχόπτωσης. Κατά τη διάρκεια της θερμής περιόδου, από τον Απρίλιο έως τον Οκτώβριο, η ποσότητα βροχόπτωσης είναι από 225 έως 300 mm. αριθμός ημερών με βροχόπτωση 7-10, βροχόπτωση 5 mm και άνω 2-4 ημέρες το μήνα. Κατά την ψυχρή περίοδο πέφτουν 150-190 mm, ο αριθμός των ημερών με βροχόπτωση είναι 12-14. Την ψυχρή περίοδο του χρόνου, από Οκτώβριο έως Μάρτιο, παρατηρούνται ομίχλες. Συνολικά, υπάρχουν 30-45 ημέρες με ομίχλη το χρόνο.

Υγρασία αέραδεν έχει έντονο καθημερινό μάθημα. Κατά την ψυχρή περίοδο, από Νοέμβριο έως Μάρτιο, η σχετική υγρασία είναι πάνω από 70%, και μέσα χειμερινούς μήνεςξεπερνά το 80%.

Τα δεδομένα για την υγρασία του αέρα παρουσιάζονται στους πίνακες 3.11 - 3.12.

Πίνακας 3.11

Μέση σχετική υγρασία σε %

(σύμφωνα με μακροπρόθεσμα δεδομένα) [ 48]

Εγώ II III IV V VI VII VIII IX Χ XI XII Ετος

Τον Οκτώβριο παρατηρείται αύξηση της σχετικής υγρασίας κατά τη διάρκεια της ημέρας έως και 55 - 61%. Χαμηλή υγρασία παρατηρείται από τον Μάιο έως τον Αύγουστο, με ξηρούς ανέμους η σχετική υγρασία πέφτει κάτω από 10%. Μεσαίο απόλυτη υγρασίαο αέρας δίνεται στον πίνακα 3.12.

Πίνακας 3.12

Μέση απόλυτη υγρασία αέρα mb (σύμφωνα με μακροπρόθεσμα δεδομένα) [ 48]

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

Η απόλυτη υγρασία αυξάνεται το καλοκαίρι. Φτάνει στη μέγιστη τιμή του τον Ιούλιο-Αύγουστο, μειώνεται τον Ιανουάριο-Φεβρουάριο στα 3 mb. Το έλλειμμα υγρασίας αυξάνεται ραγδαία με την έναρξη της άνοιξης. Οι βροχοπτώσεις άνοιξη-καλοκαίρι δεν είναι σε θέση να αποκαταστήσουν την απώλεια υγρασίας από την εξάτμιση, με αποτέλεσμα ξηρασίες και ξηρούς ανέμους. Κατά τη διάρκεια της θερμής περιόδου, ο αριθμός των ξηρών ημερών είναι 55-65 και ο αριθμός των υπερβολικά υγρών δεν υπερβαίνει τις 15-20 ημέρες. Η εξάτμιση ανά μήνες (σύμφωνα με μακροπρόθεσμα δεδομένα) φαίνεται στον Πίνακα 3.13.

Πίνακας 3.13

Εξάτμιση ανά μήνες (σύμφωνα με μακροπρόθεσμα δεδομένα) [ 48 ]

Εγώ II III IV V VI VII VIII IX Χ XI XII Ετος
-

άνεμοιΤα στοιχεία για τις μέσες μηνιαίες και ετήσιες ταχύτητες ανέμου παρουσιάζονται στον Πίνακα 3.14.

Τόμος 147, βιβλίο. 3

Φυσικές επιστήμες

UDC 551.584.5

ΜΑΚΡΟΠΡΟΘΕΣΜΕΣ ΑΛΛΑΓΕΣ ΣΤΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΤΟΥ ΑΕΡΑ ΚΑΙ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΚΑΤΑΒΡΕΨΗΣ ΣΤΟ ΚΑΖΑΝ

Μ.Α. Vereshchagin, Yu.P. Perevedentsev, E.P. Naumov, K.M. Shantalinsky, F.V. Γκόγκολ

σχόλιο

Το άρθρο αναλύει τις μακροπρόθεσμες αλλαγές στη θερμοκρασία του αέρα και τις βροχοπτώσεις στο Καζάν και τις εκδηλώσεις τους σε αλλαγές σε άλλους κλιματικούς δείκτες που έχουν εφαρμοσμένη σημασία και έχουν οδηγήσει σε ορισμένες αλλαγές στο αστικό οικολογικό σύστημα.

Το ενδιαφέρον για τη μελέτη του αστικού κλίματος παραμένει σταθερά υψηλό. Η μεγάλη προσοχή που δίνεται στο πρόβλημα του αστικού κλίματος καθορίζεται από μια σειρά περιστάσεων. Μεταξύ αυτών, καταρχάς, είναι απαραίτητο να επισημανθούν οι σημαντικές αλλαγές στο κλίμα των πόλεων που γίνονται ολοένα και πιο εμφανείς, ανάλογα με την ανάπτυξή τους. Πολλές μελέτες δείχνουν μια στενή σχέση κλιματικές συνθήκεςτης πόλης ως προς τη διάταξή της, την πυκνότητα και τον αριθμό των ορόφων της αστικής ανάπτυξης, τις συνθήκες χωροθέτησης βιομηχανικών ζωνών κ.λπ.

Το κλίμα του Καζάν στην σχεδόν σταθερή («μέτρια») εκδήλωσή του αποτέλεσε αντικείμενο λεπτομερούς ανάλυσης των επιστημόνων του Τμήματος Μετεωρολογίας, Κλιματολογίας και Ατμοσφαιρικής Οικολογίας του Καζάν κρατικό Πανεπιστήμιο. Παράλληλα, σε αυτές τις αναλυτικές μελέτες δεν θίχτηκαν τα ζητήματα των μακροχρόνιων (ενδοκοσμικών) αλλαγών του κλίματος της πόλης. Η παρούσα εργασία, ως εξέλιξη της προηγούμενης μελέτης, αντισταθμίζει εν μέρει αυτή την έλλειψη. Η ανάλυση βασίζεται στα αποτελέσματα μακροχρόνιων συνεχών παρατηρήσεων που πραγματοποιήθηκαν στο μετεωρολογικό παρατηρητήριο του Πανεπιστημίου του Καζάν (εφεξής, συντομογραφία ως σταθμός Καζάν, πανεπιστήμιο).

Ο σταθμός Kazan, το πανεπιστήμιο βρίσκεται στο κέντρο της πόλης (στην αυλή του κεντρικού κτιρίου του πανεπιστημίου), ανάμεσα σε πυκνή αστική ανάπτυξη, η οποία δίνει ιδιαίτερη αξία στα αποτελέσματα των παρατηρήσεών του, τα οποία καθιστούν δυνατή τη μελέτη των επιπτώσεων της το αστικό περιβάλλον για τις μακροπρόθεσμες αλλαγές στο μετεωρολογικό καθεστώς εντός της πόλης.

Κατά τον 19ο - 20ο αιώνα, οι κλιματικές συνθήκες του Καζάν άλλαζαν συνεχώς. Αυτές οι αλλαγές θα πρέπει να θεωρηθούν ως αποτέλεσμα πολύ περίπλοκων, μη στάσιμων επιπτώσεων στο αστικό κλιματικό σύστημα πολλών παραγόντων διαφορετικής φυσικής φύσης και διαφόρων διαδικασιών.

περίεργες κλίμακες της εκδήλωσής τους: παγκόσμιες, περιφερειακές. Μεταξύ των τελευταίων, μπορεί να ξεχωρίσει μια ομάδα αμιγώς αστικών παραγόντων. Περιλαμβάνει όλες εκείνες τις πολυάριθμες αλλαγές στο αστικό περιβάλλον που συνεπάγονται επαρκείς αλλαγές στις συνθήκες για το σχηματισμό των ισοζυγίων ακτινοβολίας και θερμότητας, της ισορροπίας υγρασίας και των αεροδυναμικών ιδιοτήτων του. Αυτές είναι οι ιστορικές αλλαγές στην περιοχή της αστικής επικράτειας, η πυκνότητα και ο αριθμός των ορόφων της αστικής ανάπτυξης, η βιομηχανική παραγωγή, τα συστήματα ενέργειας και μεταφορών της πόλης, οι ιδιότητες του χρησιμοποιούμενου οικοδομικού υλικού και των επιφανειών δρόμων και πολλά οι υπολοιποι.

Ας προσπαθήσουμε να εντοπίσουμε τις αλλαγές των κλιματικών συνθηκών στην πόλη τον 19ο -20ό αιώνα, περιοριζόμενοι στην ανάλυση μόνο των δύο σημαντικότερων κλιματικών δεικτών, που είναι η θερμοκρασία του επιφανειακού στρώματος αέρα και η ατμοσφαιρική βροχόπτωση, με βάση τα αποτελέσματα παρατηρήσεων στην οδό. Καζάν, πανεπιστήμιο.

Μακροχρόνιες αλλαγές στη θερμοκρασία του στρώματος του επιφανειακού αέρα. Η αρχή των συστηματικών μετεωρολογικών παρατηρήσεων στο Πανεπιστήμιο του Καζάν έγινε το 1805, λίγο μετά την ανακάλυψή του. Λόγω διαφόρων συνθηκών, συνεχείς σειρές ετήσιων τιμών θερμοκρασίας αέρα έχουν διατηρηθεί μόνο από το 1828. Ορισμένες από αυτές παρουσιάζονται γραφικά στο Σχ. 1.

Ήδη στην πρώτη, πιο πρόχειρη εξέταση του Σχ. 1, μπορεί να διαπιστωθεί ότι στο πλαίσιο των χαοτικών, πριονωτών διαχρονικών διακυμάνσεων της θερμοκρασίας του αέρα (σπασμένες ευθείες γραμμές) τα τελευταία 176 χρόνια (1828-2003), αν και μια ακανόνιστη, αλλά ταυτόχρονα, μια σαφώς έντονη τάση θέρμανσης (τάση) πραγματοποιήθηκε στο Καζάν. Τα παραπάνω υποστηρίζονται επίσης καλά από τα δεδομένα στον Πίνακα. 1.

Μέσες μακροχρόνιες () και ακραίες (μέγιστες, t) θερμοκρασίες αέρα (°С) στο st. Καζάν, πανεπιστήμιο

Μέσος όρος περιόδων ακραίες θερμοκρασίεςαέρας

^mm Έτη ^μέγιστο Έτη

Έτος 3,5 0,7 1862 6,8 1995

Ιανουάριος -12,9 -21,9 1848, 1850 -4,6 2001

Ιουλίου 19.9 15.7 1837 24.0 1931

Όπως φαίνεται από τον Πίνακα. 1, εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες αέρα στο Καζάν καταγράφηκαν το αργότερο στις δεκαετίες 1940-1960. XIX αιώνα. Μετά τους σκληρούς χειμώνες του 1848, 1850. οι μέσες θερμοκρασίες αέρα του Ιανουαρίου δεν έφθασαν ποτέ ξανά ούτε έπεσαν κάτω από ¿mm = -21,9°C. Αντίθετα, οι υψηλότερες θερμοκρασίες αέρα (μέγιστες) στο Καζάν παρατηρήθηκαν μόλις τον 20ο ή στις αρχές του 21ου αιώνα. Όπως μπορείτε να δείτε, το 1995 σημαδεύτηκε από ρεκόρ υψηλή αξίαμέση ετήσια θερμοκρασία αέρα.

Πολλά ενδιαφέροντα περιέχει επίσης καρτέλα. 2. Από τα στοιχεία της προκύπτει ότι η υπερθέρμανση του κλίματος του Καζάν εκδηλώθηκε όλους τους μήνες του χρόνου. Ταυτόχρονα, φαίνεται ξεκάθαρα ότι αναπτύχθηκε πιο εντατικά τη χειμερινή περίοδο.

15 I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I

Ρύζι. Εικ. 1. Μακροπρόθεσμη δυναμική των μέσων ετήσιων θερμοκρασιών (a), Ιανουαρίου (b) και Ιουλίου (c) του αέρα (°С) στο st. Καζάν, Πανεπιστήμιο: αποτελέσματα παρατηρήσεων (1), γραμμικής εξομάλυνσης (2) και εξομάλυνσης με χαμηλοπερατό φίλτρο Potter (3) για b >30 χρόνια

(Δεκέμβριος - Φεβρουάριος). Οι θερμοκρασίες του αέρα της τελευταίας δεκαετίας (1988-1997) αυτών των μηνών ξεπέρασαν τις αντίστοιχες μέσες τιμές της πρώτης δεκαετίας (1828-1837) της περιόδου μελέτης κατά περισσότερο από 4-5°C. Φαίνεται επίσης ξεκάθαρα ότι η διαδικασία θέρμανσης του κλίματος του Καζάν αναπτύχθηκε πολύ άνισα, συχνά διακόπτονταν από περιόδους σχετικά ασθενούς ψύξης (βλ. τα αντίστοιχα στοιχεία Φεβρουάριο-Απρίλιο, Νοέμβριο).

Μεταβολές στις θερμοκρασίες του αέρα (°C) επί μη επικαλυπτόμενες δεκαετίες στο st. Καζάν, πανεπιστήμιο

σχετικά με τη δεκαετία 1828-1837.

Δεκαετίες Ιανουάριος Φεβρουάριος Μάρτιος Απρίλιος Μάιος Ιούνιος Ιούλιος Αύγουστος Σεπτέμβριος Οκτώβριος Νοέμβριος Δεκέμβριος Έτος

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

Σε ασυνήθιστα ζεστούς χειμώνες τα τελευταία χρόνιακάτοικοι του Καζάν της παλαιότερης γενιάς (η ηλικία των οποίων είναι τώρα τουλάχιστον 70 ετών) άρχισαν να συνηθίζουν, διατηρώντας, ωστόσο, αναμνήσεις από σκληροί χειμώνεςτης παιδικής του ηλικίας (1930-1940) και της ακμής του εργασιακή δραστηριότητα(δεκαετία 1960). Για τη νεότερη γενιά των Καζανίων, οι ζεστοί χειμώνες των τελευταίων ετών προφανώς δεν θεωρούνται πλέον ως ανωμαλία, αλλά μάλλον ως «κλιματικό πρότυπο».

Η μακροπρόθεσμη τάση θέρμανσης του κλίματος του Καζάν, που συζητείται εδώ, παρατηρείται καλύτερα με τη μελέτη της πορείας των εξομαλυνόμενων (συστηματικών) συστατικών των μεταβολών της θερμοκρασίας του αέρα (Εικ. 1), που ορίζονται στην κλιματολογία ως τάση της συμπεριφοράς του.

Ο εντοπισμός μιας τάσης στις κλιματικές σειρές συνήθως επιτυγχάνεται με την εξομάλυνσή τους και (άρα) την καταστολή των βραχυχρόνιων διακυμάνσεων σε αυτές. Όσον αφορά τις μακροχρόνιες (1828-2003) σειρές θερμοκρασίας αέρα στο st. Πανεπιστήμιο του Καζάν, χρησιμοποιήθηκαν δύο μέθοδοι εξομάλυνσής τους: γραμμική και καμπυλόγραμμη (Εικ. 1).

Με τη γραμμική εξομάλυνση, όλες οι κυκλικές του διακυμάνσεις με μήκη περιόδου b μικρότερες ή ίσες με το μήκος της αναλυόμενης σειράς εξαιρούνται από τη μακροπρόθεσμη δυναμική της θερμοκρασίας του αέρα (στην περίπτωσή μας, b > 176 έτη). Η συμπεριφορά της γραμμικής τάσης της θερμοκρασίας του αέρα δίνεται από την εξίσωση της ευθείας γραμμής

g(t) = στο + (1)

όπου r(t) είναι η εξομαλυνόμενη τιμή της θερμοκρασίας του αέρα τη χρονική στιγμή t (έτη), a είναι η κλίση (ταχύτητα τάσης), r0 είναι ο ελεύθερος όρος ίσος με την εξομαλυνόμενη θερμοκρασία τη στιγμή t = 0 (αρχή της περιόδου) .

Θετική αξίαο συντελεστής a δείχνει την θέρμανση του κλίματος και αντίστροφα, εάν α< 0. Если параметры тренда а и (0 известны, то несложно оценить величину повышения (если а >0) θερμοκρασία αέρα για χρονικό διάστημα t

Ar(t) = r(t) - r0 = π.μ., (2)

επιτυγχάνεται λόγω της γραμμικής συνιστώσας της τάσης.

Σημαντικοί ποιοτικοί δείκτες μιας γραμμικής τάσης είναι ο συντελεστής προσδιορισμού R2, ο οποίος δείχνει ποιο μέρος της συνολικής διακύμανσης u2 (r) αναπαράγεται από την εξίσωση (1) και η αξιοπιστία της ανίχνευσης τάσης από αρχειοθετημένα δεδομένα. Παρακάτω (Πίνακας 3) είναι τα αποτελέσματα μιας ανάλυσης γραμμικής τάσης της σειράς θερμοκρασίας αέρα που ελήφθη ως αποτέλεσμα των μακροπρόθεσμων μετρήσεών της στο st. Καζάν, πανεπιστήμιο.

Ανάλυση του πίνακα. 3 οδηγεί στα ακόλουθα συμπεράσματα.

1. Η παρουσία γραμμικής τάσης θέρμανσης (a > 0) στην πλήρη σειρά (1828-2003) και στα επιμέρους μέρη τους επιβεβαιώνεται με πολύ υψηλή αξιοπιστία ^ > 92,3%.

2. Η υπερθέρμανση του κλίματος στο Καζάν εκδηλώθηκε τόσο στη δυναμική των χειμερινών όσο και των καλοκαιρινών θερμοκρασιών του αέρα. Ωστόσο, ο ρυθμός υπερθέρμανσης του χειμώνα ήταν αρκετές φορές ταχύτερος από τον ρυθμό της θέρμανσης του καλοκαιριού. Το αποτέλεσμα μιας μακράς (1828-2003) θέρμανσης του κλίματος στο Καζάν ήταν η συσσωρευμένη αύξηση του μέσου όρου Ιανουαρίου

Τα αποτελέσματα μιας γραμμικής ανάλυσης τάσεων της μακροπρόθεσμης δυναμικής της θερμοκρασίας του αέρα (AT) στο st. Καζάν, πανεπιστήμιο

Σύνθεση σειρών μέσων τηλεοράσεων Παράμετροι της τάσης και οι ποιοτικοί δείκτες της Αύξηση της τηλεόρασης [A/(t)] Κατά το διάστημα εξομάλυνσης t

a, °С / 10 έτη "с, °С К2, % ^, %

t = 176 έτη (1828-2003)

Ετήσια τηλεόραση 0,139 2,4 37,3 > 99,9 2,44

Ιανουάριος TV 0,247 -15,0 10,0 > 99,9 4,37

Ιούλιος TV 0,054 14,4 1,7 97,3 1,05

t = 63 ετών (1941-2003)

Ετήσια τηλεόραση 0,295 3,4 22,0 > 99,9 1,82

Ιανουάριος TV 0,696 -13,8 6,0 98,5 4,31

Ιούλιος TV 0,301 19,1 5,7 98,1 1,88

t = 28 ετών (1976-2003)

Ετήσια τηλεόραση 0,494 4,0 9,1 96,4 1,33

Ιανουάριος TV 1.402 -12.3 4.4 92.3 3.78

Ιούλιος TV 0,936 19,0 9,2 96,5 2,52

οι θερμοκρασίες του αέρα κατά σχεδόν A/(t = 176) = 4,4°C, ο μέσος όρος Ιουλίου κατά 1°C και ο ετήσιος μέσος όρος κατά 2,4°C (Πίνακας 3).

3. Η υπερθέρμανση του κλίματος στο Καζάν εξελίχθηκε άνισα (με επιτάχυνση): τα υψηλότερα ποσοστά της παρατηρήθηκαν τις τελευταίες τρεις δεκαετίες.

Ένα σημαντικό μειονέκτημα της διαδικασίας γραμμικής εξομάλυνσης της σειράς θερμοκρασίας αέρα που περιγράφεται παραπάνω είναι η πλήρης καταστολή όλων των χαρακτηριστικών της εσωτερικής δομής της διαδικασίας θέρμανσης σε όλο το εύρος της εφαρμογής της. Για να ξεπεραστεί αυτό το μειονέκτημα, οι σειρές θερμοκρασίας που μελετήθηκαν εξομαλύνθηκαν ταυτόχρονα χρησιμοποιώντας ένα καμπυλόγραμμο (χαμηλής συχνότητας) φίλτρο Πότερ (Εικ. 1).

Η ικανότητα μετάδοσης του φίλτρου Potter ρυθμίστηκε με τέτοιο τρόπο ώστε μόνο αυτές οι κυκλικές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας να καταστέλλονται σχεδόν πλήρως, η διάρκεια των περιόδων (β) των οποίων δεν έφτανε τα 30 χρόνια και, επομένως, ήταν μικρότερες από τη διάρκεια της Κύκλος Brickner. Τα αποτελέσματα της εφαρμογής του φίλτρου Potter χαμηλής διέλευσης (Εικ. 1) καθιστούν δυνατό για άλλη μια φορά να βεβαιωθείτε ότι η κλιματική θέρμανση του Καζάν εξελίχθηκε ιστορικά πολύ άνισα: μεγάλες (αρκετές δεκαετίες) περίοδοι ταχείας αύξησης της θερμοκρασίας του αέρα (+) εναλλάσσονται με περιόδους ελαφρά μείωση του (-). Ως αποτέλεσμα, επικράτησε η τάση της θέρμανσης.

Στον πίνακα. Το Σχήμα 4 δείχνει τα αποτελέσματα μιας ανάλυσης γραμμικής τάσης περιόδων μακροπρόθεσμων σαφών μεταβολών στις μέσες ετήσιες θερμοκρασίες του αέρα (που ανιχνεύονται χρησιμοποιώντας το φίλτρο Πότερ) από το δεύτερο μισό του 19ου αιώνα έως σήμερα. όσο για τον αγ. Kazan, Πανεπιστήμιο, και για τις ίδιες τιμές που λαμβάνονται με τον μέσο όρο τους σε ολόκληρο το Βόρειο Ημισφαίριο.

Δεδομένα πίνακα. 4 δείχνουν ότι η υπερθέρμανση του κλίματος στο Καζάν αναπτύχθηκε με υψηλότερο ρυθμό από ό,τι (στη μέση έκφανσή της) στο βόρειο τμήμα

Χρονολογία μακροπρόθεσμων μεταβολών στις μέσες ετήσιες θερμοκρασίες του αέρα στο Καζάν και το βόρειο ημισφαίριο και τα αποτελέσματα της ανάλυσης γραμμικής τάσης τους

Περίοδοι μακρών χαρακτηριστικών γραμμικών τάσεων

ξεκάθαρος

μεταβολές κατά μέσο όρο a, °С / 10 έτη R2, % R, %

ετήσια τηλεόραση (έτη)

1. Δυναμική μέσης ετήσιας τηλεόρασης στο st. Καζάν, πανεπιστήμιο

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. Δυναμική μέσης ετήσιας τηλεόρασης,

που λαμβάνεται με υπολογισμό του μέσου όρου στο βόρειο ημισφαίριο

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

σαρία. Ταυτόχρονα, η χρονολογία και η διάρκεια των μακροπρόθεσμων σαφών αλλαγών στη θερμοκρασία του αέρα διέφεραν σημαντικά. Η πρώτη περίοδος μακράς ανόδου της θερμοκρασίας του αέρα στο Καζάν ξεκίνησε νωρίτερα (1896-1925), πολύ νωρίτερα (από το 1941) ξεκίνησε το σύγχρονο κύμα μεγάλης αύξησης της μέσης ετήσιας θερμοκρασίας του αέρα, το οποίο χαρακτηρίστηκε από την επίτευξη της υψηλότερης (σε ολόκληρη την ιστορία των παρατηρήσεων) επίπεδο (6,8° C) το 1995 (tabKak). ήδη σημειώθηκε παραπάνω, αυτή η θέρμανση είναι το αποτέλεσμα μιας πολύ περίπλοκης επίδρασης στο θερμικό καθεστώς της πόλης ένας μεγάλος αριθμόςασταθείς παράγοντες διαφορετική προέλευση. Από αυτή την άποψη, μπορεί να έχει κάποιο ενδιαφέρον να εκτιμηθεί η συμβολή στη συνολική θέρμανση του κλίματος του Καζάν της «αστικής συνιστώσας» του, λόγω ιστορικά χαρακτηριστικάτην ανάπτυξη της πόλης και την ανάπτυξη της οικονομίας της.

Τα αποτελέσματα της μελέτης δείχνουν ότι στην αύξηση της μέσης ετήσιας θερμοκρασίας του αέρα που συσσωρεύτηκε σε 176 χρόνια (σταθμός Καζάν, πανεπιστήμιο), το «αστικό συστατικό» αντιπροσωπεύει το μεγαλύτερο μέρος της (58,3% ή 2,4 x 0,583 = 1,4°C). Το υπόλοιπο της συσσωρευμένης θέρμανσης (περίπου 1°C) οφείλεται στη δράση φυσικών και παγκόσμιων ανθρωπογενών παραγόντων (εκπομπές στην ατμόσφαιρα θερμοδυναμικά ενεργών συστατικών αερίων, αεροζόλ).

Ο αναγνώστης, λαμβάνοντας υπόψη τους δείκτες της συσσωρευμένης (1828-2003) θέρμανσης του κλίματος της πόλης (Πίνακας 3), μπορεί να έχει ένα ερώτημα: πόσο μεγάλοι είναι και με τι θα μπορούσαν να συγκριθούν; Ας προσπαθήσουμε να απαντήσουμε σε αυτή την ερώτηση, με βάση τον πίνακα. 5.

Δεδομένα πίνακα. 5 υποδηλώνουν μια γνωστή αύξηση της θερμοκρασίας του αέρα με μείωση του γεωγραφικού πλάτους και αντίστροφα. Μπορεί επίσης να βρεθεί ότι ο ρυθμός αύξησης της θερμοκρασίας του αέρα μειώνεται

Μέσες θερμοκρασίες αέρα (°С) των κύκλων γεωγραφικού πλάτους στο επίπεδο της θάλασσας

Γεωγραφικό πλάτος (, Έτος Ιουλίου

deg. NL

τα γεωγραφικά πλάτη είναι διαφορετικά. Εάν τον Ιανουάριο είναι c1 =D^ / D(= = [-7 - (-16)]/10 = 0,9 °C / deg. γεωγραφικό πλάτος, τότε τον Ιούλιο είναι πολύ λιγότερο -c2 ~ 0,4 °C / deg. γεωγραφικό πλάτος.

Εάν η αύξηση της μέσης θερμοκρασίας Ιανουαρίου που επιτεύχθηκε σε διάστημα 176 ετών (Πίνακας 3) διαιρεθεί με τον μέσο όρο ζώνης της μεταβολής της στο γεωγραφικό πλάτος (c1), τότε θα λάβουμε μια εκτίμηση της τιμής της εικονικής μετατόπισης της θέσης της πόλης σε το νότιο (=D^(r = 176)/c1 =4,4/ 0,9 = 4,9 μοίρες γεωγραφικό πλάτος,

να πετύχει την ίδια περίπου αύξηση της θερμοκρασίας του αέρα τον Ιανουάριο, που συνέβη σε όλη την περίοδο (1828-2003) των μετρήσεών του.

Το γεωγραφικό πλάτος του Καζάν είναι κοντά σε (= 56 μοίρες Β. Γεωγραφικό πλάτος. Αφαιρώντας από αυτό

η προκύπτουσα τιμή του κλίματος ισοδυναμεί με θέρμανση (= 4,9 μοίρες.

γεωγραφικό πλάτος, θα βρούμε μια άλλη τιμή του γεωγραφικού πλάτους ((= 51 μοίρες Β, που είναι κοντά στο

γεωγραφικό πλάτος της πόλης του Σαράτοφ), στο οποίο θα έπρεπε να είχε πραγματοποιηθεί η υπό όρους μεταφορά της πόλης με την αναλλοίωτη κατάσταση του παγκόσμιου κλιματικού συστήματος και του αστικού περιβάλλοντος.

Ο υπολογισμός των αριθμητικών τιμών (που χαρακτηρίζει το επίπεδο θέρμανσης που επιτεύχθηκε για 176 χρόνια στην πόλη τον Ιούλιο και κατά μέσο όρο ανά έτος, οδηγεί στις ακόλουθες (κατά προσέγγιση) εκτιμήσεις: γεωγραφικό πλάτος 2,5 και 4,0 μοίρες, αντίστοιχα.

Με την θέρμανση του κλίματος στο Καζάν, υπήρξαν αισθητές αλλαγές σε μια σειρά από άλλους σημαντικούς δείκτες του θερμικού καθεστώτος της πόλης. Οι υψηλότεροι ρυθμοί θέρμανσης του χειμώνα (Ιανουάριος) (με χαμηλότερους ρυθμούς το καλοκαίρι (Πίνακες 2, 3) προκάλεσαν σταδιακή μείωση του ετήσιου εύρους της θερμοκρασίας του αέρα στην πόλη (Εικ. 2) και, ως αποτέλεσμα, προκάλεσαν εξασθένηση της ηπειρωτικότητα του αστικού κλίματος.

Η μέση μακροπρόθεσμη (1828-2003) τιμή του ετήσιου πλάτους της θερμοκρασίας του αέρα στο st. Καζάν, Πανεπιστήμιο είναι 32,8°C (Πίνακας 1). Όπως φαίνεται από το σχ. 2, λόγω της γραμμικής συνιστώσας της τάσης, το ετήσιο εύρος της θερμοκρασίας του αέρα για 176 χρόνια έχει μειωθεί σχεδόν κατά 2,4°C. Πόσο μεγάλη είναι αυτή η εκτίμηση και με τι μπορεί να συσχετιστεί;

Με βάση τα διαθέσιμα χαρτογραφικά δεδομένα για την κατανομή των ετήσιων πλατών θερμοκρασίας του αέρα στην ευρωπαϊκή επικράτεια της Ρωσίας κατά μήκος του γεωγραφικού πλάτους (= 56 μοίρες γεωγραφικού πλάτους, ο συσσωρευμένος μετριασμός της ηπειρωτικής κλίματος θα μπορούσε να επιτευχθεί με μια εικονική μεταφορά της θέσης της πόλης στο δυτικά κατά περίπου 7-9 μοίρες γεωγραφικού μήκους ή σχεδόν 440-560 km στην ίδια κατεύθυνση, που είναι λίγο περισσότερο από το ήμισυ της απόστασης μεταξύ Καζάν και Μόσχας.

οοοοοοοοοοοοοοοοοοοοολς^ς^σ^σλσς^σλς^σ^ο

Ρύζι. Εικ. 2. Μακροπρόθεσμη δυναμική του ετήσιου πλάτους θερμοκρασίας αέρα (°С) στο st. Καζάν, Πανεπιστήμιο: αποτελέσματα παρατηρήσεων (1), γραμμική εξομάλυνση (2) και εξομάλυνση με χαμηλοπερατό φίλτρο Potter (3) για b > 30 χρόνια

Ρύζι. 3. Διάρκεια της περιόδου χωρίς παγετό (ημέρες) στο st. Καζάν, Πανεπιστήμιο: πραγματικές τιμές (1) και η γραμμική εξομάλυνσή τους (2)

Ένας άλλος, όχι λιγότερο σημαντικός δείκτης του θερμικού καθεστώτος της πόλης, στη συμπεριφορά της οποίας αντανακλάται και η παρατηρούμενη υπερθέρμανση του κλίματος, είναι η διάρκεια της περιόδου χωρίς παγετό. Στην κλιματολογία, η περίοδος χωρίς παγετό ορίζεται ως το χρονικό διάστημα μεταξύ της ημερομηνίας

Ρύζι. 4. Διάρκεια περιόδου θέρμανσης (ημέρες) στην οδό. Καζάν, Πανεπιστήμιο: πραγματικές τιμές (1) και η γραμμική εξομάλυνσή τους (2)

τελευταίο παγετό (πάγωμα) την άνοιξη και την πρώτη ημερομηνία παγετού του φθινοπώρου (πάγωμα). Η μέση μακροπρόθεσμη διάρκεια της περιόδου χωρίς παγετό στο st. Καζάν, Πανεπιστήμιο είναι 153 ημέρες.

Όπως φαίνεται στο σχ. 3, στη μακροπρόθεσμη δυναμική της διάρκειας της περιόδου χωρίς παγετό στο st. Καζάν, το πανεπιστήμιο έχει μια σαφώς καθορισμένη μακροπρόθεσμη τάση της σταδιακής αύξησής του. Τα τελευταία 54 χρόνια (1950-2003), λόγω της γραμμικής συνιστώσας, έχει ήδη αυξηθεί κατά 8,5 ημέρες.

Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι η αύξηση της διάρκειας της περιόδου χωρίς παγετό είχε ευεργετική επίδραση στην αύξηση της διάρκειας της καλλιεργητικής περιόδου της αστικής φυτικής κοινότητας. Λόγω της έλλειψης μακροπρόθεσμων στοιχείων για τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου στην πόλη, δυστυχώς δεν έχουμε την ευκαιρία να δώσουμε εδώ τουλάχιστον ένα παράδειγμα για να υποστηρίξουμε αυτήν την προφανή κατάσταση.

Με την θέρμανση του κλίματος στο Καζάν και την επακόλουθη αύξηση της διάρκειας της περιόδου χωρίς παγετό, υπήρξε μια φυσική μείωση στη διάρκεια της περιόδου θέρμανσης στην πόλη (Εικ. 4). Κλιματικά χαρακτηριστικάπερίοδος θέρμανσης χρησιμοποιούνται ευρέως σε κατοικίες και κοινόχρηστους και περιοχές παραγωγήςγια την ανάπτυξη προτύπων για τα αποθέματα και την κατανάλωση καυσίμου. Στην εφαρμοσμένη κλιματολογία, η διάρκεια της περιόδου θέρμανσης θεωρείται το μέρος του έτους κατά το οποίο η μέση ημερήσια θερμοκρασία του αέρα διατηρείται σταθερά κάτω από τους +8°C. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, για τη διατήρηση κανονική θερμοκρασίααέρα μέσα σε κατοικίες και βιομηχανικές εγκαταστάσειςπρέπει να θερμανθούν.

Η μέση διάρκεια της περιόδου θέρμανσης στις αρχές του 20ου αιώνα ήταν (σύμφωνα με τα αποτελέσματα των παρατηρήσεων στο σταθμό Kazan, πανεπιστήμιο) 208 ημέρες.

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

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

Y 1 "y y \u003d 0,0391 x - 5,6748 R2 \u003d 0,17

Ρύζι. 5. Μέση θερμοκρασία της περιόδου θέρμανσης (°C) στο st. Καζάν, Πανεπιστήμιο: πραγματικές τιμές (1) και η γραμμική εξομάλυνσή τους (2)

Λόγω της θέρμανσης του κλίματος της πόλης, μόνο τα τελευταία 54 χρόνια (1950-2003) μειώθηκε κατά 6 ημέρες (Εικ. 4).

Ένας σημαντικός πρόσθετος δείκτης της περιόδου θέρμανσης είναι η μέση θερμοκρασία του αέρα. Από το σχ. Το Σχήμα 5 δείχνει ότι, μαζί με τη συντόμευση της διάρκειας της περιόδου θέρμανσης τα τελευταία 54 χρόνια (1950–2003), αυξήθηκε κατά 2,1°C.

Έτσι, η υπερθέρμανση του κλίματος στο Καζάν όχι μόνο οδήγησε σε αντίστοιχες αλλαγές στην οικολογική κατάσταση στην πόλη, αλλά δημιούργησε και ορισμένες θετικές προϋποθέσεις για εξοικονόμηση ενεργειακού κόστους στις βιομηχανικές και, ειδικότερα, στους οικιστικούς και κοινόχρηστους χώρους της πόλης.

Κατακρήμνιση. Οι δυνατότητες ανάλυσης μακροπρόθεσμων αλλαγών στο καθεστώς βροχόπτωσης (εφεξής συντομογραφία ως βροχόπτωση) στην πόλη είναι πολύ περιορισμένες, γεγονός που εξηγείται από διάφορους λόγους.

Η τοποθεσία όπου βρίσκονται τα βροχόμετρα του μετεωρολογικού παρατηρητηρίου του Πανεπιστημίου Καζάν βρισκόταν ιστορικά ανέκαθεν στην αυλή του κεντρικού κτιρίου του και ως εκ τούτου είναι κλειστή (σε διάφορους βαθμούς) από όλες τις κατευθύνσεις από πολυώροφα κτίρια. Μέχρι το φθινόπωρο του 2004, πολλά ψηλά δέντρα. Αυτές οι συνθήκες συνεπάγονταν αναπόφευκτα σημαντικές στρεβλώσεις του καθεστώτος ανέμου στον εσωτερικό χώρο της καθορισμένης αυλής, και μαζί με αυτές τις συνθήκες μέτρησης της βροχόπτωσης.

Η θέση του μετεωρολογικού χώρου εντός της αυλής άλλαξε αρκετές φορές, γεγονός που αποτυπώθηκε και στην παραβίαση της ομοιομορφίας της σειράς βροχοπτώσεων σύμφωνα με το στ. Καζάν, πανεπιστήμιο. Έτσι, για παράδειγμα, η Ο.Α. Ο Drozdov ανακάλυψε μια υπερεκτίμηση της ποσότητας της χειμερινής βροχόπτωσης στον καθορισμένο σταθμό

lodny περίοδος XI - III (κάτω)

φυσώντας χιόνι από τις στέγες των πλησιέστερων κτιρίων στα χρόνια που ο μετεωρολογικός χώρος βρισκόταν πιο κοντά σε αυτά.

Πολύ Αρνητική επιρροήσχετικά με την ποιότητα της σειράς μακροχρόνιων βροχοπτώσεων σύμφωνα με το st. Καζάν, το πανεπιστήμιο παρείχε επίσης μια γενική αντικατάσταση (1961) των βροχόμετρων με μετρητές βροχόπτωσης, η οποία δεν προβλεπόταν με μεθοδολογική έννοια.

Λαμβάνοντας υπόψη τα παραπάνω, αναγκαζόμαστε να περιοριστούμε στο να εξετάσουμε μόνο συντομευμένες σειρές βροχοπτώσεων (1961–2003), όταν τα όργανα που χρησιμοποιήθηκαν για τη μέτρησή τους (μετρητής βροχόπτωσης) και η θέση του μετεωρολογικού χώρου μέσα στην αυλή του πανεπιστημίου παρέμειναν αμετάβλητα.

Ο πιο σημαντικός δείκτης του καθεστώτος βροχοπτώσεων είναι η ποσότητα τους, που καθορίζεται από το ύψος του στρώματος νερού (mm), το οποίο θα μπορούσε να σχηματιστεί σε μια οριζόντια επιφάνεια από υγρό (βροχή, ψιλόβροχο κ.λπ.) και στερεό (χιόνι, σφαιρίδια χιονιού, χαλάζι, κ.λπ.) αφού λιώσουν ) καθίζηση απουσία απορροής, διαρροής και εξάτμισης. Η ποσότητα της βροχόπτωσης αποδίδεται συνήθως σε ορισμένο χρονικό διάστημα συλλογής τους (ημέρα, μήνας, εποχή, έτος).

Από το σχ. 6 προκύπτει ότι δυνάμει του άρθ. Καζάν, Πανεπιστήμιο, διαμορφώνονται ετήσιες ποσότητες βροχοπτώσεων με την καθοριστική συμβολή των βροχοπτώσεων της θερμής (Απρίλιος-Οκτώβριος) περίοδος. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα των μετρήσεων που πραγματοποιήθηκαν το 1961-2003, κατά μέσο όρο πέφτουν 364,8 mm στη θερμή περίοδο και λιγότερο (228,6 mm) στην ψυχρή περίοδο (Νοέμβριος–Μάρτιος).

Για τη μακροπρόθεσμη δυναμική των ετήσιων βροχοπτώσεων στο st. Το Πανεπιστήμιο του Καζάν, τα πιο χαρακτηριστικά είναι δύο εγγενή χαρακτηριστικά: μια μεγάλη χρονική μεταβλητότητα του καθεστώτος υγρασίας και η σχεδόν πλήρης απουσία μιας γραμμικής συνιστώσας της τάσης σε αυτό (Εικ. 6).

Η συστηματική συνιστώσα (τάση) στη μακροπρόθεσμη δυναμική των ετήσιων ποσοτήτων βροχοπτώσεων αντιπροσωπεύεται μόνο από κυκλικές διακυμάνσεις χαμηλής συχνότητας διαφορετικής διάρκειάς τους (από 8-10 έως 13 έτη) και πλάτους, που προκύπτει από τη συμπεριφορά των 5 ετών. κινούμενοι μέσοι όροι (Εικ. 6).

Από το δεύτερο μισό της δεκαετίας του 1980. Η 8ετής κυκλικότητα κυριάρχησε στη συμπεριφορά αυτής της συστηματικής συνιστώσας της ετήσιας δυναμικής βροχοπτώσεων. Μετά από ένα βαθύ ελάχιστο ετήσιων ποσοτήτων βροχοπτώσεων, που εκδηλώθηκε στη συμπεριφορά του συστηματικού στοιχείου το 1993, αυξήθηκαν ραγδαία μέχρι το 1998, μετά το οποίο παρατηρήθηκε αντίστροφη τάση. Εάν η ενδεικνυόμενη (8ετής) κυκλικότητα συνεχιστεί, τότε, ξεκινώντας (περίπου) από το 2001, μπορεί κανείς να υποθέσει μια μεταγενέστερη αύξηση των ετήσιων ποσοτήτων βροχοπτώσεων (τεταγμένες των κινητών μέσων όρων 5 ετών).

Η παρουσία μιας ασθενώς έντονης γραμμικής συνιστώσας της τάσης στη μακροπρόθεσμη δυναμική των βροχοπτώσεων αποκαλύπτεται μόνο στη συμπεριφορά των εξαμηνιαίων ποσών τους (Εικ. 6). Κατά την υπό εξέταση ιστορική περίοδο (1961-2003), οι βροχοπτώσεις κατά τη θερμή περίοδο του έτους (Απρίλιος-Οκτώβριος) έτειναν να αυξηθούν κάπως. Η αντίστροφη τάση παρατηρήθηκε στη συμπεριφορά των βροχοπτώσεων κατά την ψυχρή περίοδο του έτους.

Λόγω της γραμμικής συνιστώσας της τάσης, η ποσότητα της βροχόπτωσης στη θερμή περίοδο τα τελευταία 43 χρόνια έχει αυξηθεί κατά 25 mm, ενώ η ποσότητα της βροχόπτωσης στην κρύα εποχή έχει μειωθεί κατά 13 mm.

Εδώ μπορεί να προκύψει το ερώτημα: υπάρχει μια «αστική συνιστώσα» στις υποδεικνυόμενες συστηματικές συνιστώσες των αλλαγών στο καθεστώς βροχοπτώσεων και πώς συσχετίζεται με τη φυσική συνιστώσα; Δυστυχώς, οι συγγραφείς δεν έχουν ακόμη απάντηση σε αυτό το ερώτημα, το οποίο θα συζητηθεί παρακάτω.

Οι αστικοί παράγοντες των μακροπρόθεσμων αλλαγών στο καθεστώς βροχοπτώσεων περιλαμβάνουν όλες εκείνες τις αλλαγές στο αστικό περιβάλλον που συνεπάγονται επαρκείς αλλαγές στη νέφωση, τη συμπύκνωση και τις διαδικασίες βροχόπτωσης στην πόλη και στα άμεσα περιβάλλοντά της. Το σημαντικότερο μεταξύ αυτών είναι, φυσικά, οι μακροπρόθεσμες διακυμάνσεις στα κατακόρυφα προφίλ.

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

Ρύζι. Εικ. 7. Μακροπρόθεσμη δυναμική των σχετικών ετήσιων πλατών βροχόπτωσης Ah (κλάσματα μονάδας) στο st. Καζάν, Πανεπιστήμιο: πραγματικές τιμές (1) και η γραμμική εξομάλυνσή τους (2)

lei της θερμοκρασίας και της υγρασίας στο οριακό στρώμα της ατμόσφαιρας, της τραχύτητας της αστικής υποκείμενης επιφάνειας και της ρύπανσης της ατμοσφαιρικής λεκάνης της πόλης με υγροσκοπικές ουσίες (πυρήνες συμπύκνωσης). Επιρροή μεγάλες πόλειςσχετικά με τις αλλαγές στο καθεστώς βροχοπτώσεων αναλύεται λεπτομερώς σε μια σειρά εργασιών.

Η εκτίμηση της συμβολής της αστικής συνιστώσας στις μακροπρόθεσμες αλλαγές στο καθεστώς βροχοπτώσεων στο Καζάν είναι αρκετά ρεαλιστική. Ωστόσο, για αυτό, εκτός από τα στοιχεία για τις βροχοπτώσεις στο st. Kazan, Πανεπιστήμιο, είναι απαραίτητο να συμπεριληφθούν παρόμοια (σύγχρονα) αποτελέσματα των μετρήσεών τους σε ένα δίκτυο σταθμών που βρίσκονται στο πλησιέστερο (έως 20-50 km) περιβάλλοντα της πόλης. Δυστυχώς, δεν έχουμε ακόμη αυτές τις πληροφορίες.

Η τιμή του σχετικού ετήσιου πλάτους βροχοπτώσεων

Ax \u003d (R ^ - D ^) / R-100% (3)

θεωρείται ως ένας από τους δείκτες της κλιματικής ηπείρου. Στον τύπο (3), τα Rmax και Rm1P είναι τα μεγαλύτερα και μικρότερα (αντίστοιχα) ενδοετήσια μηνιαία αθροίσματα βροχοπτώσεων, το R είναι το άθροισμα ετήσιων βροχοπτώσεων.

Η μακροπρόθεσμη δυναμική των ετήσιων πλατών βροχοπτώσεων Ax φαίνεται στο Σχ. 7.

Η μέση μακροπρόθεσμη τιμή (Ax) για το st. Kazan, University (1961-2003) είναι περίπου 15%, που αντιστοιχεί στις συνθήκες ενός ημιηπειρωτικού κλίματος. Στη μακροπρόθεσμη δυναμική των πλατών βροχοπτώσεων Ah, υπάρχει μια ασθενώς έντονη αλλά σταθερή τάση μείωσης τους, υποδεικνύοντας ότι η αποδυνάμωση της ηπειρωτικής φύσης του κλίματος του Καζάν εκδηλώνεται πιο ξεκάθαρα.

που εκδηλώθηκε με μείωση των ετήσιων πλάτων της θερμοκρασίας του αέρα (Εικ. 2), αντικατοπτρίστηκε και στη δυναμική του καθεστώτος βροχοπτώσεων.

1. Οι κλιματικές συνθήκες του Καζάν τον 19ο - 20ό αιώνα υπέστησαν σημαντικές αλλαγές, οι οποίες ήταν αποτέλεσμα πολύ περίπλοκων, μη στάσιμων επιδράσεων στο τοπικό κλίμα πολλών διαφορετικών παραγόντων, μεταξύ των οποίων σημαντικό ρόλο έχουν οι επιπτώσεις ενός συμπλέγματος αστικών παραγόντων.

2. Οι αλλαγές στις κλιματικές συνθήκες της πόλης εκδηλώθηκαν πιο ξεκάθαρα στη θέρμανση του κλίματος του Καζάν και τον μετριασμό της ηπειρωτικής του. Το αποτέλεσμα της θέρμανσης του κλίματος στο Καζάν τα τελευταία 176 χρόνια (1828-2003) ήταν η αύξηση της μέσης ετήσιας θερμοκρασίας του αέρα κατά 2,4°C, ενώ τα περισσότερα απόαυτής της θέρμανσης (58,3% ή 1,4°C) συνδέθηκε με την ανάπτυξη της πόλης, την ανάπτυξη της βιομηχανικής παραγωγής, τα συστήματα ενέργειας και μεταφορών, αλλαγές στις τεχνολογίες κτιρίων, ιδιότητες που χρησιμοποιούνται οικοδομικά υλικάκαι άλλους ανθρωπογενείς παράγοντες.

3. Η θέρμανση του κλίματος του Καζάν και ο μετριασμός των ηπειρωτικών ιδιοτήτων του οδήγησαν σε επαρκείς αλλαγές στην οικολογική κατάσταση στην πόλη. Παράλληλα, αυξήθηκε η διάρκεια της περιόδου χωρίς παγετό (βλάστηση), μειώθηκε η διάρκεια της περιόδου θέρμανσης, ενώ μέση θερμοκρασία. Έτσι, έχουν προκύψει προϋποθέσεις για πιο οικονομική χρήση των καυσίμων που καταναλώνονται στον οικιακό και κοινοτικό και βιομηχανικό τομέα, καθώς και για τη μείωση του επιπέδου των επιβλαβών εκπομπών στην ατμόσφαιρα.

Η εργασία υποστηρίχθηκε από το επιστημονικό πρόγραμμα "Πανεπιστήμια της Ρωσίας - βασική έρευνα», σκηνοθεσία «Γεωγραφία».

Μ.Α. Vereshagin, Y.P. Perevedentsev, E.P. Naumov, K.M. Shantalinsky, F.V. Γκόγκολ. Μακροχρόνιες αλλαγές της θερμοκρασίας του αέρα και ατμοσφαιρικές βροχοπτώσεις στο Καζάν.

Αναλύονται οι μακροχρόνιες μεταβολές της θερμοκρασίας του αέρα και της ατμοσφαιρικής βροχόπτωσης στο Καζάν και οι εμφανίσεις τους στις αλλαγές άλλων παραμέτρων του κλίματος που έχουν εφαρμοσμένη αξία και έχουν επιφέρει ορισμένες αλλαγές στο οικολογικό σύστημα της πόλης.

Βιβλιογραφία

1. Adamenko V.N. Το κλίμα των μεγάλων πόλεων (κριτική). - Obninsk: VNIIGMI-MTsD, 1975. - 70 p.

2. Berlyand M. E., Kondratiev K. Ya. Οι πόλεις και το κλίμα του πλανήτη. - L.: Gidrometeoizdat, 1972. - 39 σελ.

3. Vereshchagin M.A. Σχετικά με τις μεσοκλιματικές διαφορές στην επικράτεια του Καζάν // Ζητήματα μεσοκλίματος, κυκλοφορίας και ατμοσφαιρικής ρύπανσης. Διαπανεπιστημιακό. Σάβ. επιστημονικός tr. - Perm, 1988. - S. 94-99.

4. Ντροζντόφ Ο.Α. Διακυμάνσεις των βροχοπτώσεων στη λεκάνη του ποταμού. Βόλγας και αλλαγές στο επίπεδο της Κασπίας Θάλασσας // 150 χρόνια του μετεωρολογικού παρατηρητηρίου του Καζάν Τάγματος Εργασίας.

του Κόκκινου Πανό του Κρατικού Πανεπιστημίου. ΣΕ ΚΑΙ. Ουλιάνοφ-Λένιν. Κανω ΑΝΑΦΟΡΑ επιστημονικός συνδ. - Καζάν: Εκδοτικός Οίκος Καζάν. un-ta, 1963. - S. 95-100.

5. Το κλίμα της πόλης του Καζάν / Εκδ. N.V. Ο Κολομπόφ. - Καζάν: Εκδοτικός Οίκος Καζάν. un-ta, 1976. - 210 p.

6. Κλίμα του Καζάν / Εκδ. N.V. Kolobova, Ts.A. Schwer, Ε.Ρ. Ναούμοφ. - L.: Gidro-meteoizdat, 1990. - 137 σελ.

7. N.V. Kolobov, M.A. Vereshchagin, Yu.P. Perevedentsev και K.M. Αξιολόγηση του αντίκτυπου της ανάπτυξης του Καζάν στις αλλαγές στο θερμικό καθεστώς εντός της πόλης// Tr. Za-pSibNII. - 1983. - Τεύχος. 57. - Σ. 37-41.

8. Kondratiev K.Ya., Matveev L.T. Οι κύριοι παράγοντες για το σχηματισμό μιας θερμικής νησίδας στο μεγάλη πόλη// Dokl. ΕΤΡΕΞΑ. - 1999. - Τ. 367, Αρ. 2. - Σ. 253-256.

9. Kratzer P. Κλίμα πόλης. - Μ.: Izd-vo inostr. λιτ., 1958. - 239 σελ.

10. Perevedentsev Yu.P., Vereshchagin M.A., Shantalinsky K.M. Σχετικά με τις μακροπρόθεσμες διακυμάνσεις της θερμοκρασίας του αέρα σύμφωνα με το μετεωρολογικό παρατηρητήριο του Πανεπιστημίου Καζάν // Μετεωρολογία και Υδρολογία. - 1994. - Νο. 7. - Σ. 59-67.

11. Perevedentsev Yu.P., Vereshchagin M.A., Shantalinsky K.M., Naumov E.P., Tudriy V.D. Σύγχρονες παγκόσμιες και περιφερειακές αλλαγές περιβάλλονκαι κλίμα. - Καζάν: UNIPRESS, 1999. - 97 σελ.

12. Perevedentsev Yu.P., Vereshchagin M.A., Naumov E.P., Nikolaev A.A., Shantalinsky K.M. Σύγχρονες κλιματικές αλλαγές στο βόρειο ημισφαίριο της γης // Uch. εφαρμογή. Καζάν. πανεπιστήμιο Ser. φυσικός Επιστήμες. - 2005. - Τ. 147, Βιβλίο. 1. - Σ. 90-106.

13. Khromov S.P. Μετεωρολογία και κλιματολογία για γεωγραφικές σχολές. - L.: Gidrometeoizdat, 1983. - 456 σελ.

14. Shver Ts.A. Ατμοσφαιρικές βροχοπτώσεις στο έδαφος της ΕΣΣΔ. - L.: Gidrometeoizdat, 1976. - 302 p.

15. Οικολογικά και υδρομετεωρολογικά προβλήματα μεγάλων πόλεων και βιομηχανικών ζωνών. Υλικά διεθν. επιστημονικός συν., 15-17 Οκτ. 2002 - Αγία Πετρούπολη: Εκδοτικός Οίκος του Ρωσικού Κρατικού Ανθρωπιστικού Πανεπιστημίου, 2002. - 195 σελ.

Παραλαβή 27.10.05

Vereshchagin Mikhail Alekseevich - Υποψήφιος Γεωγραφικών Επιστημών, Αναπληρωτής Καθηγητής, Τμήμα Μετεωρολογίας, Κλιματολογίας και Ατμοσφαιρικής Οικολογίας, Κρατικό Πανεπιστήμιο του Καζάν.

Perevedentsev Yury Petrovich - Διδάκτωρ Γεωγραφίας, Καθηγητής, Κοσμήτορας της Σχολής Γεωγραφίας και Γεωοικολογίας του Κρατικού Πανεπιστημίου του Καζάν.

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ: [email προστατευμένο]

Naumov Eduard Petrovich - Υποψήφιος Γεωγραφικών Επιστημών, Αναπληρωτής Καθηγητής του Τμήματος Μετεωρολογίας, Κλιματολογίας και Ατμοσφαιρικής Οικολογίας, Κρατικό Πανεπιστήμιο του Καζάν.

Shantalinsky Konstantin Mikhailovich - Υποψήφιος Γεωγραφικών Επιστημών, Αναπληρωτής Καθηγητής, Τμήμα Μετεωρολογίας, Κλιματολογίας και Ατμοσφαιρικής Οικολογίας, Κρατικό Πανεπιστήμιο του Καζάν.

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ: [email προστατευμένο]

Gogol Felix Vitalievich - Βοηθός του Τμήματος Μετεωρολογίας, Κλιματολογίας και Ατμοσφαιρικής Οικολογίας, Κρατικό Πανεπιστήμιο του Καζάν.

mob_info