Variation à long terme de la température de l'air. Températures annuelles moyennes à long terme pour deux périodes Quelle est la température moyenne de l'air à long terme

Pourquoi l’air n’est-il pas chauffé directement par la lumière directe du soleil ? Quelle est la raison de la diminution de la température avec l’augmentation de l’altitude ? Comment l’air est-il chauffé au-dessus des surfaces terrestres et aquatiques ?

1. Chauffage de l'air de la surface de la terre. La principale source de chaleur sur Terre est le Soleil. Cependant rayons de soleil, pénétrant dans l'air, ne le chauffez pas directement. Les rayons du soleil chauffent d’abord la surface de la Terre, puis la chaleur se propage dans l’air. Ainsi, les couches inférieures de l'atmosphère, proches de la surface de la Terre, se réchauffent davantage, mais plus la couche est haute, plus la température baisse. De ce fait, la température dans la couche troposphérique est plus basse. Tous les 100 m d’altitude, la température baisse en moyenne de 0,6°C.

2. Changement quotidien de la température de l'air. La température de l'air au-dessus de la surface terrestre ne reste pas constante, elle évolue avec le temps (jours, années).
Le changement quotidien de température dépend de la rotation de la Terre autour de son axe et, par conséquent, des changements dans la quantité de chaleur solaire. À midi, le Soleil est directement au-dessus de nous, l'après-midi et le soir, il est plus bas et la nuit, il se couche sous l'horizon et disparaît. Par conséquent, la température de l’air augmente ou diminue en fonction de la position du Soleil dans le ciel.
La nuit, lorsque la chaleur du soleil n'est pas reçue, la surface de la Terre se refroidit progressivement. De plus, les couches d'air inférieures se refroidissent avant le lever du soleil. Oui, le plus bas température quotidienne l'air correspond au temps précédant le lever du soleil.
Après le lever du soleil, plus le Soleil s'élève au-dessus de l'horizon, plus la surface de la Terre se réchauffe et plus la température de l'air augmente en conséquence.
quantité de Après-midi chaleur solaire diminue progressivement. Mais la température de l'air continue d'augmenter, car au lieu de la chaleur solaire, l'air continue de recevoir de la chaleur provenant de la surface de la Terre.
Par conséquent, la température quotidienne de l'air la plus élevée se produit 2 à 3 heures après midi. Après cela, la température diminue progressivement jusqu'au prochain lever du soleil.
La différence entre les températures les plus élevées et les plus basses au cours de la journée est appelée l'amplitude quotidienne de la température de l'air (en latin amplitude- ordre de grandeur).
Pour que cela soit plus clair, nous donnerons 2 exemples.
Exemple 1. La température quotidienne la plus élevée est de +30°C, la plus basse est de +20°C. L'amplitude est de 10°C.
Exemple 2. La température quotidienne la plus élevée est de +10°C, la plus basse est de -10°C. L'amplitude est de 20°C.
Changements de température quotidiens à différents endroits globe divers. Cette différence est particulièrement visible sur terre et sur eau. La surface terrestre se réchauffe 2 fois plus vite que la surface de l’eau. Échauffement couche supérieure l'eau tombe, une couche d'eau froide monte à sa place par le bas et se réchauffe également. En raison d'un mouvement constant, la surface de l'eau se réchauffe progressivement. Parce que la chaleur pénètre profondément dans les couches inférieures, l’eau absorbe plus de chaleur que la terre. Et par conséquent, l'air au-dessus de la terre se réchauffe et se refroidit rapidement, et au-dessus de l'eau, il se réchauffe et se refroidit progressivement.
La fluctuation quotidienne de la température de l'air en été est beaucoup plus importante qu'en hiver. L'amplitude de la température quotidienne diminue avec le passage des latitudes inférieures aux latitudes supérieures. Aussi les nuages ​​dans jours nuageux empêchent la surface de la Terre de se réchauffer et de se refroidir considérablement, c'est-à-dire qu'ils réduisent l'amplitude de la température.

3. Température moyenne quotidienne et mensuelle moyenne. Dans les stations météorologiques, la température est mesurée 4 fois par jour. Les résultats de la température moyenne quotidienne sont résumés, les valeurs obtenues sont divisées par le nombre de mesures. Les températures supérieures à 0°C (+) et inférieures (-) sont additionnées séparément. Puis à partir de plus soustrayez le plus petit et divisez la valeur obtenue par le nombre d'observations. Et le résultat est précédé d'un signe (+ ou -) d'un nombre plus grand.
Par exemple, les résultats des mesures de température du 20 avril : temps 1 heure, température +5°C, 7 heures -2°C, 13 heures +10°C, 19 heures +9°C.
Au total par jour 5°C - 2°C + 10°C + 9°C. Température moyenne en journée +22°C : 4 = +5,5°C.
La température mensuelle moyenne est déterminée à partir de la température quotidienne moyenne. Pour ce faire, additionnez la température quotidienne moyenne du mois et divisez par le nombre de jours du mois. Par exemple, la somme des températures journalières moyennes pour septembre est de +210°C : 30=+7°C.

4. Changement annuel de la température de l'air. Température moyenne de l'air à long terme. Le changement de température de l'air tout au long de l'année dépend de la position de la Terre sur son orbite lorsqu'elle tourne autour du Soleil. (Rappelez-vous les raisons du changement de saison.)
En été, la surface de la Terre se réchauffe bien grâce à l'incidence directe du soleil. De plus, les journées rallongent. Dans l'hémisphère nord, le mois le plus chaud est juillet, le plus mois froid- Janvier. Dans l’hémisphère sud, c’est le contraire. (Pourquoi ?) La différence entre la température moyenne du mois le plus chaud de l’année et celle du mois le plus froid est appelée l’amplitude annuelle moyenne de la température de l’air.
La température moyenne d'un mois peut varier d'une année à l'autre. Il est donc nécessaire de prendre la température moyenne sur plusieurs années. Dans ce cas, la somme des températures mensuelles moyennes est divisée par le nombre d’années. Nous obtenons ensuite la température mensuelle moyenne de l’air à long terme.
Sur la base des températures mensuelles moyennes à long terme, la température annuelle moyenne est calculée. Pour ce faire, la somme des températures mensuelles moyennes est divisée par le nombre de mois.
Exemple. La somme des températures positives (+) est de +90°C. La somme des températures négatives (-) est de -45°C. D'où la température moyenne annuelle (+90°C - 45°C) : 12 - +3,8°C.

Température annuelle moyenne

5. Mesure de la température de l'air. La température de l'air est mesurée à l'aide d'un thermomètre. Dans ce cas, le thermomètre ne doit pas être exposé à la lumière directe du soleil. Sinon, en chauffant, il affichera la température de son verre et la température du mercure au lieu de la température de l'air.

Vous pouvez le vérifier en plaçant plusieurs thermomètres à proximité. Après un certain temps, chacun d'eux, en fonction de la qualité du verre et de sa taille, affichera différentes températures. Par conséquent, dans obligatoire La température de l'air doit être mesurée à l'ombre.

Dans les stations météorologiques, le thermomètre est placé dans une cabine météorologique munie de stores (Fig. 53.). Les stores créent des conditions permettant à l'air de pénétrer librement jusqu'au thermomètre. Les rayons du soleil n'y parviennent pas. La porte du stand doit s'ouvrir du côté nord. (Pourquoi?)

Riz. 53. Stand pour un thermomètre dans les stations météorologiques.

1. Température au-dessus du niveau de la mer +24°C. Quelle sera la température à 3 km d’altitude ?

2. Pourquoi la température la plus basse pendant la journée n'est-elle pas au milieu de la nuit, mais avant le lever du soleil ?

3. Quelle est la plage de température quotidienne ? Donnez des exemples d'amplitudes de température avec des valeurs identiques (uniquement positives ou uniquement négatives) et des valeurs de température mixtes.

4. Pourquoi les amplitudes de température de l'air au-dessus de la terre et de l'eau sont-elles si différentes ?

5. A partir des valeurs données ci-dessous, calculez la température moyenne journalière : température de l'air à 1h - (-4°C), à 7h - (-5°C), à 13h - (-4°C), à 19 heures - (-0°C).

6. Calculez la température annuelle moyenne et l’amplitude annuelle.

Température annuelle moyenne

Amplitude annuelle

7. Sur la base de vos observations, calculez les températures moyennes quotidiennes et mensuelles.

Basé sur les données de température de l'air obtenues à stations météo, les indicateurs suivants des conditions thermiques de l'air sont affichés :

1. Température moyenne du jour.
2. Température journalière moyenne par mois. À Léningrad, la température quotidienne moyenne en janvier est de -7,5°C, en juillet de -17,5°. Ces moyennes sont nécessaires pour déterminer à quel point chaque jour est plus froid ou plus chaud que la moyenne.
3. Température moyenne de chaque mois. Ainsi, à Leningrad, le plus froid fut janvier 1942 (-18,7°C), le plus froid janvier chaud 1925 (-5°C). Le mois de juillet le plus chaud a eu lieu en 1972 G.(21,5°C), le plus froid a eu lieu en 1956 (15°C). À Moscou, le mois le plus froid a été celui de janvier 1893 (-21,6°C) et le plus chaud celui de 1925 (-3,3°C). Le mois de juillet le plus chaud a eu lieu en 1936 (23,7°C).
4. Moyenne température à long terme mois. Toutes les données moyennes à long terme sont affichées sur une longue série d'années (au moins 35). Les données de janvier et juillet sont les plus souvent utilisées. Les températures mensuelles à long terme les plus élevées sont observées dans le Sahara - jusqu'à 36,5°C à In-Salah et jusqu'à 39,0°C dans la Vallée de la Mort. Les plus basses se situent à la station Vostok en Antarctique (-70°C). À Moscou, les températures en janvier sont de -10,2°C, en juillet de 18,1°C, à Léningrad de -7,7 et 17,8°C, respectivement. Le mois de février le plus froid à Léningrad, sa température moyenne à long terme est de -7,9°C, à Moscou février est. plus chaud que janvier - (-)9,0°C.
5. Température moyenne chaque année. Les températures annuelles moyennes sont nécessaires pour déterminer si le climat se réchauffe ou se refroidit sur une période de plusieurs années. Par exemple, au Spitzberg de 1910 à 1940. température annuelle moyenne augmenté de 2°C.
6. Température moyenne à long terme de l'année. La température annuelle moyenne la plus élevée a été obtenue pour la station météorologique de Dallol en Éthiopie - 34,4°C. Dans le sud du Sahara, de nombreux points ont une température annuelle moyenne de 29-30°C. Antarctique; sur le plateau de la Station, selon plusieurs années, il fait -56,6°C. À Moscou, la température annuelle moyenne à long terme est de 3,6°C, à Léningrad de 4,3°C.
7. Températures minimales et maximales absolues pour toute période d'observation - un jour, un mois, une année, plusieurs années. Le minimum absolu pour toute la surface de la Terre a été enregistré à la station Vostok en Antarctique en août 1960 -88,3°C, pour l'hémisphère nord - à Oymyakon en février 1933 -67,7°C.

DANS Amérique du Nord une température de -62,8°C a été enregistrée (station météorologique de Snag au Yukon). Au Groenland, à la station Norsays, le minimum est de -66° C. À Moscou, la température est tombée à -42° C, à Leningrad - à -41,5° C (en 1940).

Il est à noter que les régions les plus froides de la Terre coïncident avec les pôles magnétiques. L’essence physique du phénomène n’est pas encore tout à fait claire. On suppose que les molécules d'oxygène réagissent au champ magnétique et que l'écran d'ozone transmet le rayonnement thermique.

La température la plus élevée de la Terre entière a été observée en septembre 1922 à El Asia en Libye (57,8°C). Le deuxième record de chaleur de 56,7°C a été enregistré dans la Vallée de la Mort ; c'est la température la plus élevée de l'hémisphère occidental. En troisième position se trouve le désert du Thar, où la chaleur atteint 53°C.

Sur le territoire de l'URSS, le maximum absolu de 50°C a été enregistré dans le sud de l'Asie centrale. A Moscou, la chaleur atteignait 37°C, à Leningrad 33°C.

En mer, la température de l'eau la plus élevée de 35,6°C a été enregistrée dans le golfe Persique. L'eau des lacs se réchauffe le plus dans la mer Caspienne (jusqu'à 37,2°). Dans la rivière Tanrsu, un affluent de l'Amou-Daria, la température de l'eau s'est élevée à 45,2°C.

Les fluctuations de température (amplitudes) peuvent être calculées pour n'importe quelle période de temps. Les plus indicatives sont les amplitudes journalières, qui caractérisent la variabilité météorologique au cours d'une journée, et les amplitudes annuelles, qui montrent la différence entre les mois les plus chauds et les plus froids de l'année.

Les températures annuelles moyennes à long terme pour cette période à la station de Kotelnikovo varient de 8,3 à 9,1 ̊C, c'est-à-dire que la température annuelle moyenne a augmenté de 0,8 ̊C.

Les températures mensuelles moyennes à long terme du mois le plus chaud à la station de Kotelnikovo sont de 24 à 24,3 ̊C, les plus froides de moins 7,2 à moins 7,8 ̊C. La durée de la période sans gel est en moyenne de 231 à 234 jours. Le nombre minimum de jours sans gel varie de 209 à 218, le maximum de 243 à 254 jours. Le début et la fin moyens de cette période s'étendent du 3 mars au 8 avril et du 3 septembre au 10 octobre. La durée de la période froide avec des températures inférieures à 0 °C varie de 106-117 à 142-151 jours. Au printemps, la température augmente rapidement. La durée de la période de températures positives contribue à une longue saison de croissance, ce qui permet de cultiver diverses cultures dans cette zone. Les précipitations mensuelles moyennes sont présentées dans le tableau 3.2.

Tableau 3.2

Précipitations mensuelles moyennes (mm) pour les périodes (1891-1964 et 1965-1973) .

Comme le montre le tableau, les précipitations annuelles moyennes à long terme au cours de cette période sont passées de 399 à 366 mm, diminuant de 33 mm.

Moyenne mensuelle par an humidité relative l'air est présenté dans le tableau 3.3

Tableau 3.3

Humidité relative mensuelle moyenne à long terme de l'air pour la période (1891-1964 et 1965-1973), en %,.

Au cours de la période sous revue, l'humidité annuelle moyenne de l'air a diminué de 70 à 67 %. Le déficit d'humidité se produit au printemps et mois d'été. Cela s'explique par le fait qu'avec l'apparition de températures élevées, accompagnées de sécheresse vents d'est l'évaporation augmente fortement.

Déficit hydrique moyen à long terme (mb) pour la période 1965-1975. présenté dans le tableau 3.4

Tableau 3.4

Déficit hydrique moyen à long terme (mb) pour la période 1965-1975. .

Le déficit d'humidité le plus important se produit en juillet-août, le plus faible en décembre-février.

Vent. Le caractère ouvert et plat du territoire favorise le développement vents forts différentes directions. Selon la station météorologique de Kotelnikovo, les vents de l'est et du sud-est dominent tout au long de l'année. Pendant les mois d'été, ils assèchent le sol et tous les êtres vivants meurent ; en hiver, ces vents apportent des masses d'air froid et sont souvent accompagnés de tempêtes de poussière, causant ainsi de gros dégâts. agriculture. Il y a aussi des vents direction ouest, qui en été apportent des précipitations sous forme d'averses de courte durée et d'air chaud et humide, et dégèlent en hiver. La vitesse annuelle moyenne du vent varie de 2,6 à 5,6 m/sec, la moyenne à long terme pour la période 1965-1975. est de 3,6 à 4,8 m/sec.

L'hiver sur le territoire du district de Kotelnikovsky est généralement léger avec peu de neige. Les premières neiges tombent en novembre-décembre, mais ne durent pas longtemps. Une couverture neigeuse plus stable se produit en janvier – février. Les dates moyennes d'apparition de la neige sont du 25 au 30 décembre et les dates de fonte du 22 au 27 mars. La profondeur moyenne de gel du sol atteint 0,8 m. Les valeurs de gel du sol à la station météorologique de Kotelnikovo sont présentées dans le tableau 3.5.

Tableau 3.5

Valeurs de gel du sol pour la période 1981 – 1964, cm, .

3.4.2 Données climatiques modernes pour le sud de la région de Volgograd

Dans l'extrême sud de l'administration rurale de Poperechenskaya, le plus hiver court dans la zone. Basé sur des dates moyennes du 2 décembre au 15 mars. Les hivers sont froids, mais avec des dégels fréquents ; les Cosaques les appellent « fenêtres ». Selon la climatologie, la température moyenne en janvier est de -6,7˚С à -7˚С ; pour juillet, la température est de 25˚C. La somme des températures supérieures à 10˚С est de 3450˚С. La température minimale pour ce territoire est de 35˚С, maximale de 43,7˚С. La période sans gel est de 195 jours. La durée moyenne de couverture neigeuse est de 70 jours. L'évaporation est en moyenne de 1 000 mm/an à 1 100 mm/an. Le climat de cette région est caractérisé par tempête de sable et de la brume, ainsi que des tornades avec une hauteur de colonne allant jusqu'à 25 m et une largeur de colonne allant jusqu'à 5 m, ne sont pas rares. La vitesse du vent peut atteindre 70 m/s. La continentalité s’intensifie particulièrement après les creux froids. masses d'air dans cette région du sud. Ce territoire est protégé des vents du nord par la crête du Don-Sal (hauteur maximale 152 m) et les terrasses de la rivière Kara-Sal exposées au sud, il fait donc plus chaud ici.

Dans la zone étudiée, les précipitations tombent en moyenne entre 250 et 350 mm, avec des fluctuations d'année en année. La plupart des précipitations tombent à la fin de l'automne, au début de l'hiver et dans la seconde moitié du printemps. Il fait un peu plus humide ici qu'à X. Transversalement, cela s'explique par le fait que la ferme est située sur le bassin versant de la crête du Don-Sal et descend vers la rivière Kara-Sal. La frontière entre le district de Kotelnikovsky de la région de Volgograd et les districts de Zavetnesky région de Rostov de la République de Kalmoukie, à ces endroits, la rivière Kara-Sal longe le début de la pente de la rive gauche de la rivière Kara-Sal jusqu'à l'embouchure de la Sukhaya Balka dans le cours d'eau moyen et les rives droite et gauche de la Kara -La rivière Sal traverse sur 12 km le territoire du district de Kotelnikovsky de la région de Volgograd. Un bassin versant avec une topographie particulière traverse les nuages ​​et donc les précipitations tombent en hiver et au printemps un peu plus sur les terrasses et la vallée de la rivière Kara-Sal que sur le reste de l'administration rurale de Poperechensky. Cette partie du district de Kotelnikovo est située à près de 100 km au sud de la ville de Kotelnikovo. . Les données climatiques estimées pour le point le plus au sud sont présentées dans le tableau 3.6.

Tableau 3.6

Données climatiques estimées pour le point le plus méridional de la région de Volgograd.

Mois	Janvier	Février	Mars	Avril	Peut	Juin	Juillet	Août	Septembre	Octobre	Novembre	Décembre.
Température˚С	-5,5	-5,3	-0,5	9,8		21,8	25,0	23,2	16,7	9,0	2,3	-2,2
Minimum moyen, ˚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
Maximum moyen, ˚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
Précipitations, mm

En 2006, de grandes tornades ont été observées dans les districts de Kotelnikovsky et Oktyabrsky de la région. La figure 2.3 montre la rose des vents pour l'administration rurale de Poperechensky, tirée de documents développés pour l'administration Poperechensky de VolgogradNIPIgiprozem LLC en 2008. Les vents se sont levés sur le territoire de l'administration rurale de Poperechensky, voir Fig. 3.3.

Riz. 3.3. Le vent s'est levé pour le territoire de l'administration rurale de Poperechensky [ 45].

Pollution air atmosphérique sur le territoire de l'Administration de la Paix n'est possible qu'à partir de véhicules et de machines agricoles. Cette pollution est minime puisque la circulation automobile est insignifiante. Les concentrations de fond de polluants dans l'atmosphère ont été calculées conformément au RD 52.04.186-89 (M., 1991) et aux recommandations temporaires « Concentrations de fond de substances (polluantes) nocives pour les villes et colonies où il n'y a pas d'observations régulières de la pollution atmosphérique" (Saint-Pétersbourg, 2009).

Les concentrations de fond sont acceptées pour les établissements de moins de 10 000 habitants et sont présentées dans le tableau 3.7.

Tableau 3.7

Les concentrations de fond sont acceptées pour les établissements de moins de 10 000 personnes.

3.4.2 Caractéristiques climatiques de l'administration rurale paisible

Le territoire le plus au nord appartient à l'Administration Rurale Paisible, il borde Région de Voronej. Les coordonnées du point le plus septentrional de la région de Volgograd sont 51˚15"58,5"" N. 42˚ 42"18,9"" E.D.

Données climatiques pour 1946-1956.

Le rapport sur les résultats d'une étude hydrogéologique à l'échelle 1:200000, feuille M-38-UII (1962) de la Direction géologique territoriale Volga-Don de la Direction principale de géologie et de protection du sous-sol relevant du Conseil des ministres de la La République socialiste de Russie fournit des données climatiques pour la station météorologique d'Uryupinsk.

Le climat du territoire décrit est continental et se caractérise par peu de neige, hiver froid et des étés chauds et secs.

La région est caractérisée par une prédominance des pressions atmosphériques élevées sur les basses. En hiver, les masses froides d'air continental de l'anticyclone sibérien restent longtemps sur la région. En été, en raison du fort réchauffement des masses d'air, la zone de haute pression s'effondre et l'anticyclone des Açores commence à agir, apportant des masses d'air chauffé.

L'hiver est accompagné de vents froids et violents, principalement de l'est, avec de fréquentes tempêtes de neige. Le manteau neigeux est stable. Le printemps commence fin mars et se caractérise par une augmentation du nombre de jours clairs et une diminution de l'humidité relative de l'air. L'été commence dans la première décade de mai ; les sécheresses sont typiques à cette période. Les précipitations sont rares et de nature torrentielle. Leur maximum se produit en juin-juillet.

Le climat continental détermine hautes températures en été et faible en hiver.

Les données sur la température de l'air sont présentées dans les tableaux 3.8-3.9.

Tableau 3.8

Température moyenne mensuelle et annuelle de l'air [ 48]

je	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	Année
-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

Les températures de l'air minimales et maximales absolues selon les données à long terme sont indiquées dans le tableau 3.9.

Tableau 3.9

Les températures minimales et maximales absolues de l'air selon les données à long terme pour le milieu du XXe siècle [ 48]

	je	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	Année
balançoire
min	-37	-38	-28	-14	-5				-6	-14	-24	-33	-38

Au cours de la première et de la deuxième décade d'avril, une période commence avec des températures supérieures à 0 ̊ C. La durée de la période printanière avec une température quotidienne moyenne de 0 à 10 ̊ C est d'environ 20 à 30 jours. Le nombre de jours les plus chauds avec une température moyenne supérieure à 20 °C est de 50 à 70 jours. L'amplitude quotidienne de l'air est de 11 à 12,5 ̊С. Une baisse significative des températures commence en septembre et dans la première décade d'octobre commencent les premières gelées. La période moyenne sans gel est de 150 à 160 jours.

Précipitation. En lien direct avec la circulation générale des masses d'air et l'éloignement de océan Atlantique sont la quantité précipitations atmosphériques. Et les précipitations nous viennent de latitudes plus septentrionales.

Données mensuelles et précipitation annuelle sont présentés dans le tableau 3.10.

Tableau 3.10

Précipitations mensuelles et annuelles moyennes, mm (selon les données à long terme) [ 48]

Montant des précipitations à la station Uryupinskaya par année (1946-1955), mm

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

En moyenne sur 6 ans 360 mm par an.

Données pour six période estivale montrent clairement la répartition inégale des précipitations au fil des années

Les données à long terme montrent que le plus grand nombre les précipitations tombent pendant la période chaude. Le maximum se produit en juin-juillet. Les précipitations en été sont de nature torrentielle. Parfois, 25 % du montant moyen tombe en une journée précipitation annuelle, alors que certaines années pendant la période chaude, elles ne se produisent pas du tout pendant des mois entiers. L'inégalité des précipitations est observée non seulement selon la saison, mais aussi selon l'année. Ainsi, au cours de l'année sèche de 1949 (selon la station météorologique d'Uryupinsk), 124 mm de précipitations atmosphériques sont tombées, au cours de l'année humide de 1915 - 715 mm. Pendant la période chaude, d'avril à octobre, les précipitations varient de 225 à 300 mm ; nombre de jours avec précipitations 7 à 10, précipitations 5 mm ou plus 2 à 4 jours par mois. Pendant la période froide, il tombe 150 à 190 mm, le nombre de jours de précipitations est de 12 à 14. Durant la saison froide, d'octobre à mars, des brouillards sont observés. Il y a 30 à 45 jours de brouillard par an.

L'humidité de l'air n'a pas de prononcé cycle diurne. Durant la période froide de l'année, de novembre à mars, l'humidité relative est supérieure à 70%, et en mois d'hiver dépasse 80%.

Les données sur l'humidité de l'air sont présentées dans les tableaux 3.11 à 3.12.

Tableau 3.11

Humidité relative moyenne de l'air en %

(selon les données à long terme) [ 48]

je

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

Année

En octobre, l'humidité relative de l'air diurne augmente jusqu'à 55 - 61 %. Une faible humidité est observée de mai à août lors de vents secs, l'humidité relative descend en dessous de 10 % ; Moyenne humidité absolue l'air est donné dans le tableau 3.12.

Tableau 3.12

Humidité absolue moyenne de l'air MB (selon les données à long terme) [ 48]

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

L'humidité absolue augmente en été. Elle atteint sa valeur maximale en juillet-août, diminuant en janvier-février jusqu'à 3 mb. Le déficit hydrique augmente rapidement avec l’arrivée du printemps. Les précipitations printanières et estivales ne sont pas en mesure de restaurer la perte d’humidité due à l’évaporation, ce qui entraîne des sécheresses et des vents chauds. Pendant la période chaude, le nombre de jours secs est de 55 à 65 jours et le nombre de jours excessivement humides ne dépasse pas 15 à 20 jours. L'évaporation par mois (basée sur des données à long terme) est présentée dans le tableau 3.13.

Tableau 3.13

Évaporation par mois (basée sur des données à long terme) [ 48 ]

je

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

Année

-

Les vents Les données sur les vitesses moyennes mensuelles et annuelles du vent sont présentées dans le tableau 3.14.

Tome 147, livre. 3

Sciences naturelles

CDU 551.584.5

CHANGEMENTS À LONG TERME DE LA TEMPÉRATURE DE L'AIR ET DES PRÉCIPITATIONS À KAZAN

M.A. Vereshchagin, Yu.P. Perevedentsev, E.P. Naumov, K.M. Shantalinsky, F.V. Gogol

annotation

L'article analyse les changements à long terme de la température de l'air et des précipitations à Kazan et leurs manifestations dans les changements d'autres indicateurs climatiques qui sont d'importance pratique et ont conduit à certains changements dans le système écologique urbain.

L’intérêt pour l’étude du climat urbain reste toujours élevé. Une grande attention accordée au problème du climat urbain est déterminée par un certain nombre de circonstances. Parmi eux, il faut tout d’abord souligner les changements de plus en plus évidents et significatifs du climat des villes, en fonction de leur croissance. De nombreuses études indiquent une relation étroite conditions climatiques la ville à partir de son agencement, de la densité et du nombre d'étages d'urbanisation, des conditions de localisation des zones industrielles, etc.

Le climat de Kazan dans sa manifestation quasi stable (« moyenne ») a fait plus d'une fois l'objet d'une analyse détaillée par le personnel de recherche du Département de météorologie, climatologie et écologie atmosphérique de l'Université de Kazan. Université d'État. Dans le même temps, ces études détaillées n’ont pas abordé les questions de changements à long terme (intra-siècle) du climat de la ville. Ce travail, étant un développement de recherches antérieures, comble en partie cette lacune. L'analyse est basée sur les résultats d'observations continues à long terme menées à l'observatoire météorologique de l'Université de Kazan (ci-après abrégée en Université de Kazan).

La station de l'Université de Kazan est située au centre-ville (dans la cour du bâtiment principal de l'université), au milieu d'un développement urbain dense, ce qui valorise particulièrement les résultats de ses observations, qui permettent d'étudier l'impact de l'urbanisation. environnement sur les changements à long terme du régime météorologique au sein de la ville.

Aux XIXe et XXe siècles, les conditions climatiques de Kazan ont continuellement changé. Ces changements doivent être considérés comme le résultat d’impacts très complexes et non stationnaires sur le système climatique urbain de nombreux facteurs de nature physique différente et de processus variés.

l'échelle spatiale de leur manifestation : mondiale, régionale. Parmi ces derniers, on peut distinguer un groupe de facteurs purement urbains. Il comprend tous ces nombreux changements dans l'environnement urbain qui entraînent des changements adéquats dans les conditions de formation de son bilan radiatif et thermique, de son bilan hydrique et de ses propriétés aérodynamiques. Il s'agit notamment des changements historiques dans la superficie du territoire urbain, la densité et le nombre d'étages du développement urbain, la production industrielle, les systèmes énergétiques et de transport de la ville, les propriétés des matériaux de construction utilisés et des revêtements routiers, et bien d'autres.

Nous essaierons de retracer l'évolution des conditions climatiques de la ville aux XIXe et XXe siècles, en nous limitant à analyser uniquement les deux indicateurs climatiques les plus importants, à savoir la température de l'air en surface et les précipitations, sur la base des résultats d'observations en station. Kazan, université.

Changements à long terme de la température de l'air en surface. Les observations météorologiques systématiques à l'Université de Kazan ont commencé en 1805, peu après son ouverture. En raison de diverses circonstances, des séries continues de valeurs annuelles de température de l'air n'ont été conservées que depuis 1828. Certaines d'entre elles sont présentées graphiquement sur la Fig. 1.

Dès le premier examen, le plus rapide, de la Fig. 1, on peut constater que dans le contexte de fluctuations interannuelles chaotiques et en dents de scie de la température de l'air (lignes droites brisées) au cours des 176 dernières années (1828-2003), bien qu'irrégulières, mais en même temps une tendance au réchauffement clairement exprimée (tendance ) a eu lieu à Kazan. Ceci est également bien étayé par les données du tableau. 1.

Températures moyennes de l'air à long terme () et extrêmes (max, t,) (°C) à la station. Kazan, université

Périodes de moyenne Températures extrêmes air

^tt années ^tah années

Année 3,5 0,7 1862 6,8 1995

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

juillet 19,9 15,7 1837 24,0 1931

Comme le montre le tableau. 1, des températures de l'air extrêmement basses à Kazan ont été enregistrées au plus tard dans les années 40-60. 19ème siècle. Après les rudes hivers de 1848, 1850. Les températures moyennes de l'air en janvier n'ont plus jamais atteint ou descendu en dessous de ¿tm = -21,9°C. Au contraire, les températures de l'air les plus élevées (max) à Kazan n'ont été observées qu'au 20e ou au tout début du 21e siècle. Comme vous pouvez le constater, l'année 1995 a été marquée par un record haute valeur température annuelle moyenne de l'air.

Le tableau contient également beaucoup de choses intéressantes. 2. Il ressort de ses données que le réchauffement du climat de Kazan s'est manifesté tous les mois de l'année. Dans le même temps, il est clairement visible qu'il s'est développé le plus intensément en hiver.

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Riz. 1. Dynamique à long terme des températures moyennes annuelles (a), janvier (b) et juillet (c) de l’air (°C) à la station. Kazan, université : résultats d'observations (1), de lissage linéaire (2) et de lissage par filtre passe-bas de Potter (3) pour b > 30 ans

(Décembre - février). Les températures de l'air de la dernière décennie (1988-1997) de ces mois ont dépassé de plus de 4-5°C les valeurs moyennes similaires de la première décennie (1828-1837) de la période étudiée. Il est également clairement visible que le processus de réchauffement du climat de Kazan s'est développé de manière très inégale, souvent interrompu par des périodes de refroidissement relativement faible (voir les données correspondantes en février - avril, novembre).

Modifications des températures de l'air (°C) au cours de décennies non chevauchantes à la station. Kazan, université

par rapport à la décennie 1828-1837.

Décennies Janvier Février Mars Avril Mai Juin Juillet Août Septembre Octobre Novembre Décembre Année

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

Aux hivers anormalement chauds dernières années les habitants de Kazan de la génération plus âgée (dont l'âge est maintenant d'au moins 70 ans) ont cependant commencé à s'y habituer, gardant des souvenirs de des hivers rigoureux son enfance (années 1930-1940) et son apogée activité de travail(années 1960). Pour la jeune génération d’habitants de Kazan, les hivers chauds de ces dernières années ne sont apparemment plus perçus comme une anomalie, mais plutôt comme une « norme climatique ».

La tendance à long terme du réchauffement climatique à Kazan, qui est discutée ici, est mieux observée en étudiant l'évolution des composantes lissées (systématiques) des changements de température de l'air (Fig. 1), définies en climatologie comme la tendance de son comportement.

L'identification d'une tendance dans les séries climatiques est généralement obtenue en les lissant et (ainsi) en supprimant leurs fluctuations sur de courtes périodes. Par rapport aux séries à long terme (1828-2003) de température de l'air à la station. L'Université de Kazan a utilisé deux méthodes pour les lisser : linéaire et curviligne (Fig. 1).

Avec le lissage linéaire, toutes ses fluctuations cycliques de durées de période b inférieures ou égales à la longueur de la série analysée sont exclues de la dynamique à long terme de la température de l'air (dans notre cas, b > 176 ans). Le comportement de la tendance linéaire de la température de l'air est donné par l'équation de la droite

g (t) = à + (1)

où g(t) est la valeur lissée de la température de l'air au temps t (années), a est la pente (vitesse de tendance), r0 est un terme libre égal à la valeur lissée de la température au temps t = 0 (début de la période ).

Valeur positive le coefficient a indique un réchauffement climatique, et vice versa, si un< 0. Если параметры тренда а и (0 известны, то несложно оценить величину повышения (если а >0) température de l'air sur une période de temps t

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

obtenu grâce à la composante linéaire de la tendance.

Les indicateurs qualitatifs importants d'une tendance linéaire sont son coefficient de détermination R2, qui montre quelle partie de la variance totale u2 (r) est reproduite par l'équation (1), et la fiabilité de la détection de tendance à partir des données d'archives. Vous trouverez ci-dessous (tableau 3) les résultats d'une analyse des tendances linéaires des séries de températures de l'air obtenues à la suite de mesures à long terme à la station. Kazan, université.

Analyse du tableau 3 conduit aux conclusions suivantes.

1. La présence d'une tendance linéaire au réchauffement (a> 0) dans les séries complètes (1828-2003) et dans leurs parties individuelles est confirmée avec une très grande fiabilité (> 92,3%).

2. Le réchauffement du climat de Kazan s’est manifesté à la fois dans la dynamique des températures de l’air en hiver et en été. Cependant, le réchauffement hivernal a été plusieurs fois plus rapide que le réchauffement estival. Le résultat du réchauffement à long terme (1828-2003) du climat de Kazan a été l'augmentation accumulée du mois de janvier moyen.

Résultats de l'analyse des tendances linéaires de la dynamique à long terme de la température de l'air (AT) à la station. Kazan, université

Composition des séries de paramètres moyens de tendance TV et ses indicateurs qualitatifs Augmentation de TV [A/ (t)] Sur l'intervalle de lissage t

a, °C / 10 ans "s, °C K2, % ^, %

t = 176 ans (1828-2003)

TV annuelle 0,139 2,4 37,3 > 99,9 2,44

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

Juillet TV 0,054 14,4 1,7 97,3 1,05

t = 63 ans (1941-2003)

TV annuelle 0,295 3,4 22,0 > 99,9 1,82

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

Juillet TV 0,301 19,1 5,7 98,1 1,88

t = 28 ans (1976-2003)

TV annuelle 0,494 4,0 9,1 96,4 1,33

Janvier TV 1,402 -12,3 4,4 92,3 3,78

Juillet TV 0,936 19,0 9,2 96,5 2,52

la température de l'air de près de A/(t = 176) = 4,4 °C, la température moyenne de juillet de 1 °C et la température annuelle moyenne de 2,4 °C (tableau 3).

3. Le réchauffement du climat de Kazan s’est développé de manière inégale (avec une accélération) : ses taux les plus élevés ont été observés au cours des trois dernières décennies.

Un inconvénient important de la procédure de lissage linéaire des séries de températures de l'air décrite ci-dessus est la suppression complète de toutes les caractéristiques de la structure interne du processus de réchauffement dans toute la plage de son application. Pour surmonter cet inconvénient, les séries de températures étudiées ont été simultanément lissées à l'aide d'un filtre Potter curviligne (passe-bas) (Fig. 1).

La transmission du filtre Potter a été régulée de telle manière que seules les fluctuations cycliques de température dont la durée (b) n'atteignait pas 30 ans et était donc plus courte que la durée du cycle Brickner étaient presque complètement supprimées. Les résultats de l'utilisation d'un filtre Potter passe-bas (Fig. 1) permettent de vérifier une fois de plus que le réchauffement du climat de Kazan s'est historiquement développé de manière très inégale : de longues périodes (plusieurs décennies) d'augmentation rapide de la température de l'air (+) alterné avec des périodes de légère diminution (-). En conséquence, la tendance au réchauffement est restée prédominante.

Dans le tableau Le tableau 4 présente les résultats d'une analyse des tendances linéaires des périodes de changements sans ambiguïté à long terme des températures annuelles moyennes de l'air (identifiées à l'aide du filtre Potter) depuis la seconde moitié du 19e siècle. quant à l'art. Kazan, université, et pour les mêmes valeurs obtenues en les faisant la moyenne sur tout l'hémisphère Nord.

Données du tableau 4 montrent que le réchauffement climatique à Kazan s'est développé à un rythme plus élevé que (en moyenne) dans l'hémisphère Nord.

Chronologie des changements à long terme des températures annuelles moyennes de l'air à Kazan et dans l'hémisphère nord et résultats de leur analyse de tendance linéaire

Périodes de longues caractéristiques des tendances linéaires

non ambigu

évolution de la moyenne a, °C / 10 ans R2, % R, %

TV annuelle (années)

1. Dynamique de la télévision annuelle moyenne à la station. Kazan, université

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. Dynamique de la TV annuelle moyenne,

obtenu en faisant la moyenne sur l’hémisphère Nord

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

sharia. La chronologie et la durée des changements sans ambiguïté à long terme de la température de l'air étaient sensiblement différentes. La première période d'une longue élévation de la température de l'air à Kazan a commencé plus tôt (1896-1925), beaucoup plus tôt (depuis 1941) a commencé la vague moderne d'une longue élévation de la température annuelle moyenne de l'air, marquée par l'atteinte de son niveau le plus élevé (en l'ensemble de l'historique des observations) (6,8°C) en 1995 (tabKak). déjà noté plus haut, ce réchauffement est le résultat d'un effet très complexe sur le régime thermique de la ville grand nombre facteurs variables d'origines différentes. À cet égard, il peut être intéressant d’évaluer la contribution au réchauffement global du climat de Kazan de sa « composante urbaine », causée par caractéristiques historiques croissance de la ville et développement de son économie.

Les résultats de l’étude montrent que dans l’augmentation de la température annuelle moyenne de l’air accumulée sur 176 ans (gare de Kazan, université), la « composante urbaine » représente l’essentiel (58,3 % ou 2,4 x 0,583 = 1,4°C). La totalité du réchauffement accumulé restant (environ 1 °C) est due à l’action de facteurs anthropiques naturels et globaux (émissions de composants gazeux thermodynamiquement actifs et d’aérosols dans l’atmosphère).

Un lecteur examinant les indicateurs du réchauffement climatique accumulé (1828-2003) dans la ville (tableau 3) peut se poser la question : quelle est leur ampleur et à quoi pourraient-ils être comparés ? Essayons de répondre à cette question à partir du tableau. 5.

Données du tableau 5 indiquent une augmentation bien connue de la température de l'air avec une diminution de la latitude géographique, et vice versa. On peut également constater que le taux d'augmentation de la température de l'air avec la diminution

Températures moyennes de l'air (°C) des cercles de latitude au niveau de la mer

Latitude (, juillet année

grêle latitude nord

les latitudes varient. Si en janvier c1 =D^ / D(= = [-7 - (-16)]/10 = 0,9 °C / degré de latitude, alors en juillet ils sont nettement inférieurs à -c2 ~ 0,4 °C / degré de latitude .

Si l'augmentation de la température moyenne de janvier réalisée sur 176 ans (tableau 3) est divisée par le taux de changement zonal moyen de latitude (c1), alors nous obtenons une estimation de l'ampleur du déplacement virtuel de la position de la ville vers le sud ( =D^(r = 176)/c1 =4,4/ 0,9 = 4,9 degrés de latitude,

pour atteindre à peu près la même augmentation de la température de l'air en janvier que celle survenue sur toute la période (1828-2003) de ses mesures.

La latitude géographique de Kazan est proche de (= 56 degrés N. En y soustrayant

la valeur de réchauffement climatique équivalente qui en résulte (= 4,9 deg.

latitude, nous trouverons une autre valeur de latitude ((= 51 degrés N, qui est proche de

latitude de la ville de Saratov), ​​​​​​à laquelle le transfert conditionnel de la ville devrait être effectué, à condition que les états du système climatique mondial et de l'environnement urbain restent inchangés.

Le calcul des valeurs numériques (, caractérisant le niveau de réchauffement atteint dans la ville sur 176 ans en juillet et en moyenne sur l'année, conduit aux estimations (approximatives) suivantes : 2,5 et 4,0 degrés de latitude, respectivement.

Avec le réchauffement du climat de Kazan, des changements notables se sont produits dans un certain nombre d'autres indicateurs importants du régime thermique de la ville. Des taux de réchauffement plus élevés en hiver (janvier) (avec des taux plus faibles en été (tableaux 2, 3) ont provoqué une diminution progressive de l'amplitude annuelle de la température de l'air dans la ville (Fig. 2) et, par conséquent, ont provoqué un affaiblissement de la température de l'air. caractère continental du climat urbain .

La valeur moyenne à long terme (1828-2003) de l'amplitude annuelle de la température de l'air à la station. Kazan, université, est à 32,8°C (tableau 1). Comme on peut le voir sur la Fig. 2, en raison de la composante linéaire de la tendance, l’amplitude annuelle de la température de l’air sur 176 ans a diminué de près de 2,4°C. Quelle est l’ampleur de cette estimation et avec quoi peut-elle être corrélée ?

Sur la base des données cartographiques disponibles sur la répartition des amplitudes annuelles de température de l'air sur le territoire européen de la Russie le long du cercle latitudinal (= 56 degrés de latitude), l'adoucissement accumulé du climat continental pourrait être obtenu en déplaçant virtuellement la position de la ville vers l'ouest de environ 7 à 9 degrés de longitude ou près de 440 à 560 km dans la même direction, soit un peu plus de la moitié de la distance entre Kazan et Moscou.

ooooooooooooooooooooooooool^s^s^slsls^sls^s^o

Riz. 2. Dynamique à long terme de l'amplitude annuelle de la température de l'air (°C) à la station. Kazan, Université : résultats d'observations (1), de lissage linéaire (2) et de lissage par filtre passe-bas de Potter (3) pour b > 30 ans

Riz. 3. Durée de la période sans gel (jours) à la station. Kazan, université : valeurs réelles (1) et leur lissage linéaire (2)

Un autre indicateur non moins important du régime thermique d’une ville, dont le comportement reflète également le réchauffement climatique observé, est la durée de la période sans gel. En climatologie, la période sans gel est définie comme la période de temps comprise entre la date

Riz. 4. Durée de la période de chauffage (jours) à la station. Kazan, université : valeurs réelles (1) et leur lissage linéaire (2)

le dernier gel (gel) du printemps et la première date du gel d'automne (gel). La durée moyenne à long terme de la période sans gel à la station. Kazan, l'université dure 153 jours.

Comme Fig. 3, dans la dynamique à long terme de la durée de la période sans gel en station. Kazan, Université, il existe une tendance à long terme bien définie de son augmentation progressive. Au cours des 54 dernières années (1950-2003), en raison de la composante linéaire, il a déjà augmenté de 8,5 jours.

Il ne fait aucun doute que l’augmentation de la durée de la période sans gel a eu un effet bénéfique sur l’augmentation de la durée de la saison de croissance de la communauté végétale urbaine. En raison du manque de données à long terme sur la durée de la saison de croissance dans la ville dont nous disposons, nous ne sommes malheureusement pas en mesure de donner ici au moins un exemple pour étayer cette situation évidente.

Avec le réchauffement du climat de Kazan et l'augmentation ultérieure de la durée de la période sans gel, il y a eu une diminution naturelle de la durée de la saison de chauffage dans la ville (Fig. 4). Caractéristiques climatiques les périodes de chauffage sont largement utilisées dans l'habitat et les services communaux et zones de productionélaborer des normes en matière de réserves et de consommation de carburant. En climatologie appliquée, la durée de la saison de chauffage est considérée comme la partie de l'année pendant laquelle la température quotidienne moyenne de l'air est maintenue de manière stable en dessous de +8°C. Durant cette période, pour maintenir température normale l'air à l'intérieur des habitations et locaux de production ils ont besoin d'être chauffés.

La durée moyenne de la période de chauffage au début du XXe siècle était (d'après les résultats des observations à la gare de Kazan, université) de 208 jours.

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

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

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

Riz. 5. Température moyenne de la période de chauffage (°C) à la station. Kazan, université : valeurs réelles (1) et leur lissage linéaire (2)

En raison du réchauffement du climat de la ville, ce n’est qu’au cours des 54 dernières années (1950-2003) qu’il a diminué de 6 jours (Fig. 4).

Un indicateur supplémentaire important de la période de chauffage est la température moyenne de l'air. De la fig. La figure 5 montre que parallèlement à la réduction de la durée de la saison de chauffage au cours des 54 dernières années (1950-2003), celle-ci a augmenté de 2,1°C.

Ainsi, le réchauffement climatique de Kazan a non seulement entraîné des changements correspondants dans la situation environnementale de la ville, mais a également créé certaines conditions préalables positives pour réduire les coûts énergétiques dans les secteurs de la production et, en particulier, du logement et des services publics de la ville.

Précipitation. La capacité d'analyser les changements à long terme du régime des précipitations atmosphériques (ci-après abrégées en précipitations) dans la ville est très limitée, ce qui s'explique par un certain nombre de raisons.

Le site où se trouvent les appareils de mesure des précipitations de l'observatoire météorologique de l'Université de Kazan a toujours été situé dans la cour de son bâtiment principal et est donc fermé (à des degrés divers) de toutes les directions par des bâtiments à plusieurs étages. Jusqu'à l'automne 2004, de nombreuses plantes poussaient à l'intérieur dudit terrain. grands arbres. Ces circonstances ont inévitablement entraîné des distorsions importantes du régime des vents dans l'espace interne dudit chantier, ainsi que des conditions de mesure des précipitations.

L'emplacement du site météorologique à l'intérieur de la cour a changé à plusieurs reprises, ce qui s'est également reflété dans la violation de l'homogénéité des séries de précipitations selon l'art. Kazan, université. Ainsi, par exemple, O.A. Drozdov a découvert une surestimation des quantités de précipitations hivernales à la station spécifiée

Bas période XI - III (bas)

en chassant la neige des toits des bâtiments voisins les années où le site météorologique était situé le plus près d'eux.

Très Influence négative sur la qualité des séries de précipitations à long terme selon l'art. Kazan, l'université a également été soutenue par le remplacement général (1961) des pluviomètres par des pluviomètres, qui n'étaient pas prévus méthodologiquement.

Compte tenu de ce qui précède, nous sommes contraints de nous limiter à considérer uniquement des séries de précipitations raccourcies (1961-2003), alors que les instruments utilisés pour leurs mesures (pluviomètre) et la position du site météorologique à l'intérieur de la cour universitaire sont restés inchangés.

L'indicateur le plus important du régime des précipitations est leur quantité, déterminée par la hauteur de la couche d'eau (mm) qui pourrait se former sur une surface horizontale à partir de chutes de liquides (pluie, bruine, etc.) et solides (neige, granules de neige, grêle). , etc. - après leur fonte ) précipitations en l'absence de ruissellement, d'infiltration et d'évaporation. La quantité de précipitations est généralement attribuée à un certain intervalle de temps de leur collecte (jour, mois, saison, année).

De la fig. 6, il s'ensuit que dans les conditions de l'art. Kazan, les quantités de précipitations annuelles universitaires sont formées avec une contribution décisive des précipitations de la période chaude (avril-octobre). Selon les résultats des mesures effectuées en 1961-2003, il tombe en moyenne 364,8 mm pendant la saison chaude, et moins (228,6 mm) pendant la saison froide (novembre - mars).

Pour la dynamique à long terme des précipitations annuelles en station. Kazan, Université, les traits les plus caractéristiques sont deux traits inhérents : une grande variabilité temporelle du régime hydrique et l'absence presque totale d'une composante linéaire de la tendance (Fig. 6).

La composante systématique (tendance) de la dynamique à long terme des quantités de précipitations annuelles n'est représentée que par des fluctuations cycliques à basse fréquence de différentes durées (de 8 à 10 à 13 ans) et d'amplitude, comme il ressort du comportement des mouvements quinquennaux en mouvement. moyennes (Fig. 6).

Depuis la seconde moitié des années 1980. le comportement de la composante systématique indiquée de la dynamique des quantités de précipitations annuelles était dominé par une cyclicité de 8 ans. Après un minimum important de précipitations annuelles, qui s'est manifesté dans le comportement de la composante systématique en 1993, elles ont augmenté rapidement jusqu'en 1998, après quoi une tendance inverse est apparue. Si la cyclicité indiquée (8 ans) se poursuit, alors, à partir (environ) de 2001, nous pouvons supposer une augmentation ultérieure des quantités de précipitations annuelles (ordonnées des moyennes mobiles sur 5 ans).

La présence d'une composante linéaire faiblement exprimée de la tendance dans la dynamique à long terme des précipitations ne se révèle que dans le comportement de leurs totaux semestriels (Fig. 6). Au cours de la période historique considérée (1961-2003), les précipitations pendant la période chaude de l'année (avril à octobre) ont eu tendance à légèrement augmenter. Une tendance inverse a été observée dans le comportement des précipitations pendant la période froide de l’année.

En raison de la composante linéaire de la tendance, la quantité de précipitations pendant la saison chaude au cours des 43 dernières années a augmenté de 25 mm et la quantité de précipitations pendant la saison froide a diminué de 13 mm.

Ici, la question peut se poser : existe-t-il une « composante urbaine » dans les composantes systématiques indiquées des changements du régime des précipitations et quel est son rapport avec la composante naturelle ? Malheureusement, les auteurs n’ont pas encore de réponse à cette question qui sera abordée ci-dessous.

Les facteurs urbains de changements à long terme du régime des précipitations comprennent tous les changements dans l'environnement urbain qui entraînent des changements adéquats dans la couverture nuageuse, les processus de condensation et les précipitations sur la ville et ses environs immédiats. Les plus importantes d’entre elles sont bien entendu les fluctuations à long terme des profils verticaux.

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

Riz. Fig. 7. Dynamique à long terme des amplitudes relatives des précipitations annuelles Ах (fractions d'unité) à la station. Kazan, université : valeurs réelles (1) et leur lissage linéaire (2)

lei température et humidité dans la couche limite de l'atmosphère, rugosité de la surface sous-jacente urbaine et pollution du bassin atmosphérique de la ville par des substances hygroscopiques (noyaux de condensation). Influence grandes villes les changements dans les régimes de précipitations sont analysés en détail dans un certain nombre d'ouvrages.

Une évaluation de la contribution de la composante urbaine aux changements à long terme du régime des précipitations à Kazan est tout à fait réaliste. Cependant, pour cela, en plus des données sur les précipitations à la station. Kazan, université, il est nécessaire d'attirer des résultats similaires (synchrones) de leurs mesures dans un réseau de stations situées à proximité immédiate (jusqu'à 20-50 km) de la ville. Malheureusement, nous n'avions pas encore cette information.

L'ampleur de l'amplitude annuelle relative des précipitations

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

est considéré comme l’un des indicateurs de la continentalité climatique. Dans la formule (3), Yamax et Yat1P sont les quantités de précipitations mensuelles intra-annuelles les plus importantes et les plus petites (respectivement), R étant la quantité de précipitations annuelles.

La dynamique à long terme des amplitudes des précipitations annuelles Ax est représentée sur la Fig. 7.

Valeur moyenne à long terme (Ax) pour st. Kazan, université (1961-2003) est d'environ 15 %, ce qui correspond aux conditions d'un climat semi-continental. Dans la dynamique à long terme des amplitudes des précipitations Ax, il existe une tendance à la baisse faiblement exprimée mais stable, indiquant que l'affaiblissement du climat continental de Kazan se manifeste le plus clairement.

qui s'est manifestée par une diminution des amplitudes annuelles de la température de l'air (Fig. 2), s'est également reflétée dans la dynamique du régime des précipitations.

1. Les conditions climatiques de Kazan aux XIXe et XXe siècles ont subi des changements importants, qui étaient le résultat d'effets très complexes et non stationnaires sur le climat local de nombreux facteurs différents, parmi lesquels un rôle important appartient à l'influence d'un complexe des facteurs urbains.

2. Les changements dans les conditions climatiques de la ville se sont manifestés le plus clairement par le réchauffement du climat de Kazan et l’adoucissement de sa continentalité. Le résultat du réchauffement climatique à Kazan au cours des 176 dernières années (1828-2003) a été une augmentation de la température annuelle moyenne de l'air de 2,4°C, tandis que la plupart de ce réchauffement (58,3% ou 1,4°С) était associé à la croissance de la ville, au développement de sa production industrielle, de ses systèmes d'énergie et de transport, à l'évolution des technologies de construction, aux propriétés des matériaux utilisés. matériaux de construction et d'autres facteurs anthropiques.

3. Le réchauffement du climat de Kazan et un certain adoucissement de ses caractéristiques continentales ont entraîné des changements adéquats dans la situation environnementale de la ville. Dans le même temps, la durée de la période sans gel (saison de croissance) a augmenté, la durée de la période de chauffage a diminué, tout en augmentant simultanément sa durée. température moyenne. Ainsi, les conditions préalables sont apparues pour une consommation plus économique des carburants consommés dans les secteurs résidentiel, communal et industriel, et pour réduire le niveau d'émissions nocives dans l'atmosphère.

Les travaux ont été réalisés avec le soutien financier du programme scientifique « Universités de Russie - Recherche basique", direction "Géographie".

M.A. Vereshagin, Y.P. Perevedentsev, E.P. Naumov, K.M. Shantalinsky, F.V. Gogol. Changements à long terme de la température de l'air et des précipitations atmosphériques à Kazan.

On analyse les changements à long terme de la température de l'air et des précipitations atmosphériques à Kazan et leurs manifestations dans les changements d'autres paramètres du climat, ayant appliqué la signification et ayant entraîné certains changements du système écologique de la ville.

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Reçu par la rédaction le 27/10/05

Vereshchagin Mikhail Alekseevich - Candidat en sciences géographiques, professeur agrégé du Département de météorologie, climatologie et écologie atmosphérique de l'Université d'État de Kazan.

Perevedentsev Yuri Petrovich - Docteur en sciences géographiques, professeur, doyen de la Faculté de géographie et de géoécologie de l'Université d'État de Kazan.

E-mail: [email protégé]

Naumov Eduard Petrovich - Candidat en sciences géographiques, professeur agrégé du Département de météorologie, climatologie et écologie atmosphérique de l'Université d'État de Kazan.

Shantalinsky Konstantin Mikhailovich - Candidat en sciences géographiques, professeur agrégé du Département de météorologie, climatologie et écologie atmosphérique de l'Université d'État de Kazan.

E-mail: [email protégé]

Gogol Felix Vitalievich - assistant au Département de météorologie, climatologie et écologie atmosphérique de l'Université d'État de Kazan.