Исследование изменений погоды в городе Твери на фоне мировых климатических процессов

Министерство образования и науки Российской Федерации

Тверской Государственный Университет


Дипломная работа

по географии

«Исследование изменений погоды в городе Твери на фоне мировых климатических процессов»


Тверь 2015 г.


ВВЕДЕНИЕ


Все чаще мы слышим и читаем о том, что ученые всего мира ведут споры на тему "глобального потепления". Этой проблеме посвящены многие исследования мировых институтов, собираются специальные международные конгрессы для разработки мер по предотвращению потепления, выходят фантастические фильмы о всемирной катастрофе из-за изменения климата. Нас постоянно пугают, тем, что нас ожидает в будущем. Многие высказывания и статьи противоречат друг другу, вводя в заблуждение. Глобальное потепление для многих уже стало «глобальной путаницей», а некоторые и вовсе потеряли всяческий интерес к проблеме изменения климата.

На уроках "Природоведения" мы начали вести дневник наблюдений за погодой. Сравнивая среднюю температуру времён года, мы заметили, что наши зимы и вёсны становятся теплее, а погода - всё более изменчивой и непредсказуемой.

Опираясь на исследования в разных странах мира, а также на материалы полученные на уроках мы смеем предположить. что при общей направленности климата в мире на потепление наш город не станет исключением из данной тенденции.

Следовательно мы выдвигаем гипотезу: " Климат города Твери изменяется в сторону потепления, что является общей закономерностью части мировых климатических процессов".

В результате наших наблюдений возникла тема исследования «Климат города Твери - составная часть мировых климатических процессов и закономерностей».

Цель нашего исследования - доказать, что климат в городе Твери изменяется в сторону потепления, как и во всем мире.

Задачи нашего исследования:

Анализ научной литературы по теме исследования.

Создание «Дневника наблюдения за погодой».

Посещение метеостанции в поселке Змеёво.

Беседа с сотрудниками Гидрометцентра.

Изучение температуры, видов осадков и их динамики в Твери за разные временные промежутки.

Объект исследования: Климат города Твери.

Предмет исследования: Изучение изменения местного климата и причины происходящих процессов в городе Твери.

Методы исследования: анализ научной литературы; наблюдение за изменениями элементов погоды; работа с электронной базой данных; сравнение и обобщение полученного материала.


ГЛАВА 1. КЛИМАТ ГОРОДА ТВЕРИ


.1 Анализ подходов к понятиям погода и климат


Погода - это состояние нижнего слоя атмосферы, в определенном месте и в определенное время [1].

Прогноз погоды - предсказание будущего состояния погоды, основанное на анализе изменений и современного состояния погоды на большой территории. Различают прогнозы погоды краткосрочные (от нескольких часов до 1-2 суток) и долгосрочные - малой заблаговременности (3-10 суток) и большой заблаговременности (на месяц и более). Для составления прогнозов погоды составляются синоптические карты. Прогноз погоды основан на предположении, что сходные по начальным характеристикам атмосферные процессы будут иметь и сходное дальнейшее развитие.

Синоптическая карта (карта погоды) - от греческого synoptikos - способный всё обозреть. Карта, показывающая погоду на большой территории на определенный момент. Синоптические карты составляются на время наблюдения, так называемый синоптический срок (в 0, 6, 12 и 18 ч по гринвичскому времени).

Состояние атмосферы и процессы, происходящие в ней, характеризуются рядом метеорологических элементов: давлением, температурой, влажностью, облаками, осадками и ветром.

Атмосферное давление измеряется в миллиметрах ртутного столба. За нормальное давление принимают атмосферное давление, равное 760 мм рт. ст. Давление непрерывно изменяется как у поверхности Земли, так и на высоте[1].

Температура воздуха - степень нагретости воздуха, определяемая при помощи термометра. Температура воздуха - одна из важнейших характеристик погоды и климата, она оказывает прямое воздействие на человека, животных, растения, на работу многих механизмов. В России принята стоградусная шкала Цельсия.

Амплитуда температуры воздуха - разность между максимальным и минимальным значением температуры за определенный период (сутки, месяц, год) [1].

Средняя температура - среднее арифметическое значение всех измеренных в течение определенного времени значений температуры. Выделяют среднее суточное, среднее месячное и среднее годовое значение температуры.

Максимальная (максимум) и минимальная (минимум) температуры - наибольшее и наименьшее значение температуры за определенный период времени (сутки, месяц, год, столетие).

Влажность воздуха - содержание водяного пара в воздухе, выраженное в абсолютных или относительных единицах. Абсолютная влажность - это количество водяного пара в граммах на 1 м3 воздуха. Относительная влажность - отношение количества содержащегося в воздухе водяного пара к тому количеству, которое требуется для насыщения воздуха при данной температуре, выраженное в процентах. Из величины относительной влажности можно определить, насколько данное состояние влажности близко к насыщению[1].

Воздушная масса - большая масса воздуха в тропосфере, соизмеримая по занимаемой ею площади с материком или океаном. По своим свойствам (температуре, влажности, запыленности и др.) воздушные массы несут отпечаток условий той области Земли, где они сформировались[1].

Облака - это скопление взвешенных в атмосфере капель воды, или ледяных кристаллов, или смеси тех и других, возникших в результате конденсации водяного пара. По внешнему виду подразделяются на три основные формы: кучевообразные, слоистообразные и волнистообразные (волнистые).

Атмосферные осадки - это содержащаяся влага в облаках, <#"justify"> Фото 1, 2 - Фотографии тающего ледника Pasterze в Австрии в 1875 году (слева) и 2004 году (справа). Фотограф Gary Braasch Фото 3,4 - Фотографии ледника Agassiz в Национальном парке ледников (Канада) в 1913 и 2005 годах. Фотограф W.C. Alden Фото 4,5 - Фотографии ледника Grinnell в Национальном парке ледников (Канада) в 1938 и 2005 годах. Фотограф: Mt. Gould

В целом за последние сто лет средняя температура поверхностного слоя атмосферы повысилась на 0,3-0,8°С, площадь снежного покрова в северном полушарии снизилась на 8%, а уровень Мирового океана поднялся в среднем на 10-20 сантиметров. Эти факты вызывают определённую озабоченность. Остановится ли глобальное потепление или дальнейший рост среднегодовой температуры на Земле продолжится, ответ на этот вопрос появится только тогда, когда будут точно установлены причины происходящих климатических изменений.

.3. Климатические условия и ресурсы города Твери.

Климат города Твери умеренно-континентальный, характеризующийся переходными чертами от континентального климата восточных районов Европейской территории страны к более влажному климату северо-западных районов.

Климат формируется под влиянием солнечной радиации, которая определяет изменение температуры от зимы к лету, циркуляции атмосферы, выраженной в преобладании западного переноса воздушных масс, перераспределяющего тепло и влагу [4].

Значительную роль в формировании климата играют рельеф, растительность, наличие водоемов, болот в черте города.

Средняя температура февраля ?7,6°C, июля +18,7°C, среднее годовое количество осадков ? 653 мм. Тверь имеет мягкий климат, с умеренно прохладной и достаточно длительной зимой и нежарким, влажным летом. Сильные морозы или палящий зной бывают достаточно редко. Абсолютный минимум ?43,8°C (31 декабря 1978), максимум +38,8°C (7 августа 2010). Самый холодный месяц ? февраль, тёплый ? июль.

Продолжительность теплого периода с температурой выше 0°C в г. Твери составляет 211 дней, к примеру в г. Торопец ? 218, в с. Кесьма (Весьегонский район) ? 204. Продолжительность теплого периода с температурой выше 5°C составляет ? 170, 175, в и 163 дня соответственно. Продолжительность теплого периода с температурой выше 10°C составляет ? 126, 130 и 118 дней [5].

С различными воздушными потоками приходит к нам разный воздух, отличающий друг от друга температурой, влажностью и некоторыми другими качествами.

С запада, с атлантического океана, приходит очень влажный морской воздух умеренных широт (мВУШ). Летом он вызывает похолодание, зимой - потепление, но и зимой и летом приносит большое количество осадков.

С севера, из районов Баренцева моря, приходит к нам холодный арктический воздух (АВ). Зимой с ним связанно понижение температуры до минус 30-40°. В весеннее время вхождение арктического воздуха сопровождается шквалистым ветром, выпадением одновременно снега и дождя, резким понижением температуры. а в теплый период он вызывает ночные заморозки.

С юга иногда вторгается тропический воздух (ТВ). Приходит он чаще всего из средне Азии или Казахстана, в основном весной, летом и осенью. в весеннее время резко повышается температура воздуха, влияет на весенние явления - очень быстро сходит снег, раньше срока распускаются листья на деревьях. Летом с ним связанно повышение температуры до +38°. Осенью тропический воздух вызывает возвраты тепла.

Основным воздухом у нас является континентальный воздух умеренных широт (кВУШ). При нем погода в летний день изменяется следующим образом: утро тихое, ясное; днем появляются легкие кучевые облака, они могут покрывать все небо, часто переходят в кучево-дождевые, и может пойти дождь, поднимается средней силы ветер, но вечером облачность исчезает, ветер прекращается, и погода снова становиться тихой и ясной. зимой этот воздух для нашей области - холодный, с ним связанны понижения температуры до -15, -20° при ясной, малооблачной погоде.

Среднегодовая роза ветров указывает на то, что преобладающими направлениями ветра являются западные и южные румбы. Наибольшую вероятность имеют ветры юго-западного направления, а наименьшую ? северо-восточного и восточного направлений, вероятность штиля составляет 5%. В течении года роза ветров изменяется. Зимой наибольшую вероятность имеют юго-восточные, южные и юго-западные ветры на долю которых приходится 50-60% всех случаев, летом роза ветров более однородна, максимум смещается на ветер западного румба: северо-западный, западный, юго-западный.

Среднегодовая скорость ветра - 4, 5 м/с, варьируется от 5,3 м/с в ноябре до 3,4 м/с в августе. В среднем скорость ветра на 1 м/с ниже летом по сравнению с зимним периодом.

Суточный ход скорости ветра наилучшим образом выражен в летнее время - в июне в течение суток изменения составляют 1,7 м/с в 1 час и 3,1 м/с в 13 часов. Зимой суточный ход практически не выражен: в январе изменения составляют 2,1 м/с в 1 час и 2,2 м/с в 7, 13, 19 часов. Сильный ветер (скорость более 15 м/с) довольно редкое явление - всего 10 дней в году [6].

Относительная влажность высока в течение всего года , среднее значение - 70-80%. С октября по февраль влажность устойчиво высока - 84-88% с максимумом в ноябре и декабре (88%). Начиная с марта влажность уменьшается. Структура суточного хода относительной влажности значительно меняется по сезонам. В зимний период он практически не выражен - ночью 88-89%, днем 88-89%. Весной и летом, напротив, контрастность обостряется, например, в мае ночью - 82%, а днем - 54%, а в июле - ночью - 90%, днем - 63% в 13 часов, т. е. суточные амплитуды увеличиваются с 3-4% до 27-28%.

Зимой в Тверской области процент облачности больше чем летом. В среднем облачность составляет 7, 2 балла с максимумом в декабре (8,6 балла) и минимумом в мае-июне (6,4 балла). За год отмечается 175 пасмурных дней, ясных всего 24. Чаще ясная погода устанавливается весной, но не более трех ясных дней подряд за месяц.

Больше всего образуется слоисто-кучевых, перистых и слоисто-дождевых облаков. Зимой развиваются главным образом слоистые и слоисто-дождевые облака, к лету увеличивается повторяемость (до 49%) кучевых форм облачности.

Грозовая деятельность отмечается 25 дней в году в период с апреля по сентябрь. Максимум гроз в июне-июле (7-8 дней в месяц) в полуденные часы. Град - редкое явление, в среднем 2 дня в году. Наиболее вероятен град в мае-июле. За год имеет место от 20 до 60 дней с туманом, чаще всего в период с августа по март. В конце лета - начале осени с туманом бывает в среднем 5 дней в месяц.

Среднее количество осадков колеблется от 560 до 720 мм, в основном они обусловлены циклонической деятельностью, но летом бывают и местные осадки, определяющиеся прогревом территории. Максимум осадков приходится на лето в июле в среднем в г. Твери - 73-83 мм, а зимой в феврале 29-37 мм.

Снег в тверской области выпадает с ноября по март, ранние снегопады возможны в сентябре, поздние - в конце мая - начале июля. Устойчивый снеговой покров, в среднем устанавливается в последней декаде ноября, иногда эта дата отдвигается на декабрь-январь, что резко ухудшает условия зимовки растений, особенно если отсутствие снега сопровождается морозами. Сход снега начинается при весеннем переходе среднесуточных температур через 0° и заканчивается при их переходе через 5°, что бывает, в среднем, 20 апреля. В иные годы снеговой покров полностью сходит к началу марта, но может держаться до начала мая. Средняя продолжительность периода со снеговым покровом 140-150 дней, средняя мощность его 40-60 см, минимум 10-12 см, максимум 70-80 см [5].

Выводы по Главе I: Проанализировав литературные источники было установлено различие между понятиями "погода" и "климат", узнали какие метеорологические элементы являются главными. В результате работы с климатическими картами уточнили, что город Тверь располагается в умеренно-континентальном климатическом поясе, где ведущим является воздух умеренных широт. Тверь имеет мягкий климат, с умеренно прохладной и достаточно длительной зимой и нежарким, влажным летом. Сильные морозы или палящий зной бывают достаточно редко. Преобладающими направлениями ветра являются западные и южные румбы.


ГЛАВА 2. ИЗУЧЕНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА ГОРОДА ТВЕРИ


.1 Изучение температуры, видов осадков и их динамики в городе Твери за период 1964-2014 гг.


В качестве основы для проведения исследования динамики температуры, видов осадков в городе Твери был выбран зарубежный сайт "tutiempo.net"[10], который используется для анализа среднегодовых показателей городов мира (температура воздуха, годовое количество осадков, повторяемость элементов погоды и пр.)

Соотношение указанное в (Приложение 1.) показывает, что 31 год из 50 анализируемых температура воздуха была равна или выше среднегодовой температуры, зарегистрированной в 1964 году (4,2 °C). Высчитав среднегодовую температуру 50 летнего периода (4,6 °C) пришли к выводу о том, что действительно в последние годы наблюдается увеличение среднегодовой температуры воздуха. С другой стороны год от года температура то растет, то слегка падает, поэтому говорить о "потеплении климата" не является правильным.

Годовая сумма осадков превышала значение 1966 года 20 раз, и лишь 16 раз была ниже. Соответственно сухих лет было меньше, чем влажных. Количество осадков за 50 летний период в среднем составило 670 мм. При этом в период с более высокими температурами (1995- 2014 гг.) увеличилась повторяемость лет с количеством осадков, превышающих норму на 20-30%.

Самое большое число дождливых дней было зарегистрировано в 1989 году (158), самое большое число дней со снегом было зарегистрировано в 1987 году (126), в этом же году было зарегистрировано самое большое число гроз (23). Самое большое число дней с туманами составило 56 дней в 1983 году. Наибольшее число дней с градом - 5 в 1972 году.

За 50-летний период наблюдалось 18 дождливых лет; 24 наиболее снежных года; 19 лет с большим количеством гроз; 8 лет с большим числом туманов (Приложение 2.).


2.2 Изучение динамики температуры, осадков в городе Твери за период 1997-2014 гг.


Были высчитаны среднесуточные, а также среднемесячные и среднегодовые температуры воздуха за период с 1997 по 2015 годы для этого использовались данные сайта "Гисметео" [11]. Данные заносились в сводную таблицу. А также была высчитана повторяемость направлений ветра в днях и в % за тот же характеризуемый период. И высчитано количество дней с различными явлениями (облачность, осадки, туманы, грозы и пр.).

Создание сводной таблицы с указанием среднемесячных и среднегодовых температур воздуха города Твери за период с 1997 по 2015 годы привело к последующему анализу. Результатом которого служит приведенная таблица (Приложение 3.), отражающая выявленные максимальные и минимальные температуры воздуха зарегистрированные за указанный промежуток времени, а также вычисление амплитуд температуры воздуха.

Проанализировав таблицу можно прийти к выводу о том, что 2010 год являлся самым жарким за последние годы, а 1998 - самым холодным за текущий период. Но стоит отметить так же, что достаточно холодными были еще 2002 и 2003 годы, а 2007 и 2013 достаточно жаркими.

Максимальная разница между температура месяца наблюдается в марте, декабре, феврале и январе - периоды с достаточно нестабильной (неустойчивой) погодой. Минимальная разница - сентябрь.

Проанализировав таблицу (Приложение 4.) можно прийти к выводу о том, что самым жарким месяцем года является июль (14 лет из 18), который редко бывает чуть холоднее июня. Самым холодными месяцами года являются январь (8 лет из 18) и февраль (6 лет из 18). Произошло смещение холодного периода с декабря, это заметно отражено в таблице, на январь-февраль.

Самым холодным годом из всего рассматриваемого периода является 2006, а самым жарким - 2008 год. Максимальная амплитуда температур воздуха зарегистрирована в 2010 году (42, 6 °C),которая превышает минимально зарегистрированную в 2008 году (25,9 °C) практически в 1,5 раза. В целом, 2010 год является годом контрастов - самый холодный и снежный январь за последние годы, самый жаркий год.


2.3 Анализ новейших тенденций в изменении среднемесячных и среднегодовых температур воздуха, повторяемости ветров, облачности и осадков (2001-2014 гг.)


Большое значение для синоптических исследований имеет совокупный анализ количества осадков и изменения температуры не только в среднегодовой динамике. Очень важен анализ сезонных показателей этих соотношений, а также изучение продолжительности благоприятных или аномальных периодов, которые влияют на изменения отдельных компонентов природы и на здоровье человека.

Анализ данных за 2001 год (Приложения 5, 6):

) зима. Декабрь самый холодный месяц года (-11°C), в январе температура воздуха растет и достигла значения -3,7°C, затем снова в феврале температура упала до -7,1°C. Амплитуда зимнего сезона 2001 года составила 7,3°C. Осадки в зимний период распределились неравномерно, с минимумом осадков в декабре (37 мм) и дальнейшим ростом в январе и феврале (66 мм). Количество осадков зимнего периода составило 144 мм.

) весна. Температура воздуха в весенний период продолжала равномерно расти, если в марте среднемесячная температура воздуха отрицательная (-1,6 °C), то к маю она достигает +12,9 °C, а амплитуда весеннего периода достигла значения 14,5 °C. Количество осадков по сравнению с зимним периодом сократилось и составило 129 мм. Они распределились следующим образом с максимумом осадков в марте (53 мм), затем с сокращением их количества в апреле (31 мм), а потом с небольшим ростом в мае (45 мм).

) лето. Температура воздуха летом выше, чем в весенний период. Температура воздуха в июне на 5°C выше, чем в мае. Максимальное значение температуры воздуха зарегистрировано в июле (24,2 °C). В августе температура воздуха вновь понизилась до 19,2°C. Амплитуда температур летнего сезона составила 6,8°C. Количество осадков по сравнению с зимним и весенним периодом увеличилось и составило 200 мм. Большая их часть приходится на июнь (99 мм), с резким падением в июле (49 мм) и небольшим ростом в августе (52 мм).

) осень. Температура воздуха плавно понизилась от 13,0°C в сентябре до -1,2°C в ноябре. Амплитуда температур осеннего и весеннего периода примерно равна (14,2°C). Количество осадков осеннего периода примерно сопоставимо с летним и составило 195 мм. Осадки распределились равномерно среди всех осенних месяцев, с незначительным максимумом в октябре.

Годовое количество осадков составило 668 мм, среднегодовая температура воздуха 6,7 °C, а годовая амплитуда температур 35,2 °C.


Рис. 1 - Повторяемость различных направлений ветра в %, 2001 году

Среднегодовая роза ветров (рис. 1.) указывает на то, что преобладающими направлениями ветра являются западные и южные румбы. Наибольшую вероятность имеют ветры юго-западного направления, а наименьшую ? северо-восточного и восточного направлений, вероятность штиля составляет 2%.

За год отмечалось 200 пасмурных дней, ясных ? всего 25. Ясная погода устанавливается весной, но не более трех ясных дней подряд за месяц (Приложение 7.).

Анализ данных за 2005 год (Приложения 8,9):

) зима. Февраль ? самый холодный месяц года (-8°C), а январь ? самый теплый месяц зимнего периода -2,9°C. Амплитуда зимнего сезона 2005 года составила 5,1°C, что по сравнению с 2001 годом на 2,8°C меньше. В целом, зимний сезон 2005 года был теплее, чем зима 2001. Осадки в зимний период распределились неравномерно, с максимумом осадков в декабре (76мм) и дальнейшим их уменьшением к февралю (30 мм). Количество осадков зимнего периода составило 159 мм, что немного больше, чем в 2001 году. Заметное изменение произошло в распределении осадков по месяцам. Декабрь стал более снежным и более теплым.

) весна. Температура воздуха в весенний период продолжает равномерно расти, если в марте среднемесячная температура воздуха отрицательная (-4,5 °C), то к маю она достигает +14,9 °C, а амплитуда весеннего периода достигла значения 19,4 °C, по сравнению с 2001 годом амплитуда стала на 4,9 °C больше. Количество осадков по сравнению с зимним периодом сократилось и составило 114 мм. Они распределились следующим образом: с максимумом осадков в мае (63 мм), а с минимумом в апреле (18 мм). Количество осадков весеннего периода 2005 года меньше, чем в 2001 году.

) лето. Температура воздуха летом выше, чем в весенний период. Температура воздуха в июне на 2°C выше, чем в мае. Максимальное значение температуры воздуха зарегистрировано в июле (21,1 °C). В августе температура воздуха вновь понизилась до 18,7°C. Амплитуда температур летнего сезона составила 4,2°C, что на 2°C меньше, чем в тот же период 2001 года. Количество осадков по сравнению с зимним и весенним периодом увеличилось и составило 230 мм. Большая их часть приходится на июнь (112 мм), с резким падением к августу (45 мм). Количество осадков летом 2005 года на 30 мм больше, чем в тот же период 2001 года.

) осень. Температура воздуха плавно понижается от 14,0°C в сентябре до 1,6°C в ноябре. Амплитуда температур осеннего периода равна 12,4°C, что на 2°C ниже, чем в тот же период 2001 года, это связанно с более теплым ноябрем. Количество осадков осеннего периода примерно составило 130 мм, что значительно ниже, чем в тот же период в 2001 году. Осадки распределились равномерно среди всех осенних месяцев, с незначительным максимумом в октябре (55 мм).

Годовое количество осадков составило 633 мм, что на 30 мм меньше, чем в 2001 году. Среднегодовая температура воздуха 6,9 °C, что примерно равно 2001 году. Годовая амплитуда температур 29,1 °C, что на 6°C меньше, чем в 2001 году.


Рис. 2 - Повторяемость различных направлений ветра в %, 2005 году


Среднегодовая роза ветров (рис. 2.) указывает на то, что преобладающими направлениями ветра являются западные и южные румбы. Наибольшую вероятность имеют ветры южного и западного направлений, а наименьшую ? северо-восточного и северного направлений, вероятность штиля составляет 1%.

За год отмечалось 195 пасмурных дней, ясных всего 17. Ясная погода устанавливается весной, но не более трех ясных дней подряд за месяц (Приложение 10.).

Анализ данных за 2010 год (Приложения 11,12):

) зима. Январь ? самый холодный месяц года (-14,4°C), а февраль ? самый теплый месяц зимнего периода (-8,1°C). Амплитуда зимнего сезона 2010 года составила 6,3°C, что по сравнению с 2001 годом на 1,5°C меньше. В целом зимний сезон 2010 года холоднее, чем зима 2001. Осадки в зимний период распределились неравномерно, с максимумом осадков в декабре (80мм), с резким уменьшением в январе (11 мм) и ростом в феврале (57 мм). Количество осадков зимнего периода составило 148 мм, что примерно равно тому же периоду 2001 года. Заметное изменение произошло в распределение осадков по месяцам. Декабрь стал более снежным, а январь более холодным.

) весна. Температура воздуха в весенний период продолжала равномерно расти, если в марте среднемесячная температура воздуха отрицательная (-0,5 °C), то к маю она достигла +18,1 °C, а амплитуда весеннего периода достигла значения 18,6 °C, по сравнению с 2001 годом амплитуда на 4,1 °C больше. Количество осадков по сравнению с зимним периодом увеличилось и составило 163 мм. Они распределились следующим образом: с максимумом осадков в мае (78 мм) и с минимумом ? в марте (38 мм). Количество осадков весеннего периода 2010 года больше, чем в 2001 году на 40 мм.

) лето. Температура воздуха летом выше, чем в весенний период. Температура воздуха в июне на 2°C выше, чем в мае. Максимальное значение температуры воздуха зарегистрировано в июле (28,2 °C). В августе температура воздуха вновь понизилась до 22,5°C. Амплитуда температур летнего сезона составила 7,9°C, что на 1°C больше, чем в тот же период 2001 года. Количество осадков по сравнению с зимним и весенним периодом увеличилось и составило 212 мм. Большая их часть приходилась на август (141 мм), а минимум в июле м (11 мм). Количество осадков летом 2010 года на 12 мм больше, чем в тот же период 2001 года. Однако перераспределение осадков по месяцам крайне не равномерно. С учетом непрерывной продолжительности дней без осадков и с высокими температурами в городе, как в прочем и в области возникла пожароопасная обстановка. Лето 2010 года можно назвать катастрофическим помимо больших площадей леса охваченных огнем, пожары привели к гибели людей, а также к увеличению обращений граждан в больницы.

) осень. Температура воздуха плавно понизилась от 12,7°C в сентябре до 1,3°C в ноябре. Амплитуда температур осеннего периода равна 11,4°C, что на 3°C ниже, чем в тот же период 2001 года, это связанно с более теплым ноябрем. Количество осадков осеннего периода составило 179 мм, что ниже, чем в тот же период в 2001 году. Осадки распределились равномерно среди всех осенних месяцев, с незначительным максимумом в ноябре (79 мм).

Годовое количество осадков составило 702 мм, что на 40 мм больше, чем в 2001 году. Среднегодовая температура воздуха 7,1 °C, что на 0,4 °C больше чем в 2001 году. Годовая амплитуда температур 42,6 °C, что на 7,5°C больше, чем в 2001 году. В целом 2010 год является годом аномальным - очень жаркое лето, снежная зима.


Рис. 3 - Повторяемость различных направлений ветра в %, 2010

Среднегодовая роза ветров (рис. 3.) указывает на то, что преобладающими направлениями ветра являются западные и южные румбы. Наибольшую вероятность имеют ветры южного, юго-западного, западного, северо-западного направлений, а наименьшую ? северо-восточного и северных направлений, вероятность штиля составляет 4%.

За год отмечалось 137 пасмурных дней, ясных ? всего 32. Ясная погода устанавливается весной, но не более трех ясных дней подряд за месяц (Приложение 13).

Анализ данных за 2014 год (Приложения 14, 15):

) зима. Январь ? самый холодный месяц года (-8,9°C), а февраль ? самый теплый месяц зимнего периода -1,3°C. Амплитуда зимнего сезона 2014 года составила 7,6°C, что по сравнению с 2001 годом на 0,3°C меньше. В целом зимний сезон 2014 года теплее, чем зима 2001. Осадки в зимний период распределились неравномерно, с максимумом осадков в декабре (49мм), с резким уменьшением к февралю (21 мм). Количество осадков зимнего периода составило 106 мм, что на 40 мм меньше, чем в том же периоде 2001 года.

) весна. Температура воздуха в весенний период продолжала равномерно расти, если в марте среднемесячная температура воздуха составила 3,4 °C, то к маю месяцу она достигла +17,6 °C, а амплитуда весеннего периода достигла значения 14,2 °C, по сравнению с 2001 годом амплитуда слегка снизилась на ? 0,3°C. Количество осадков по сравнению с зимним периодом сократилось и составило 78 мм. Они распределились следующим образом: с максимумом осадков в мае (51 мм), а с минимумом в апреле (7 мм). Количество осадков весеннего периода 2014 года значительно меньше, чем в 2001 году (40 мм).

) лето. Температура воздуха летом выше, чем в весенний период. Температура воздуха в июне на 0,5°C выше, чем в мае. Максимальное значение температуры воздуха зарегистрировано в июле (22,5 °C). В августе температура воздуха вновь понизилась до 20°C. Амплитуда температур летнего сезона составила 5,4°C, что на 1,3°C ниже, чем в тот же период 2001 года. Количество осадков по сравнению с зимним и весенним периодом увеличилось и составило 137 мм. Большая их часть приходилась на июнь месяц (61 мм), а минимум в августе (18 мм). Количество осадков летом 2014 года на 70 мм меньше, чем в тот же период 2001 года.

) осень. Температура воздуха плавно понижалась от 13,3°C в сентябре до -1,6°C в ноябре. Амплитуда температур осеннего периода равна 14,9°C, что на 0,6°C больше, чем в тот же период 2001 года, это связанно с более холодным ноябрем. Количество осадков осеннего периода примерно составило 98 мм, что значительно ниже, чем в тот же период в 2001 году (на 100 мм). Осадки распределились неравномерно среди всех осенних месяцев, с максимумом в октябре (56 мм).

Годовое количество осадков составило 419 мм, что на 200 мм меньше, чем в 2001 году. Среднегодовая температура воздуха 7,6 °C, что на 0,9 °C больше, чем в 2001 году. Годовая амплитуда температур 31,4 °C, что на 4°C меньше, чем в 2001 году.

В целом 2014 год является годом аномальным - очень сухим. Проблема аномально низкого количества осадков в течении всего года (60% от нормы), но в особенности весной. При этом общем минимуме наблюдаются аномально сухие месяцы - апрель (7 мм), ноябрь (13 мм), август (18 мм). Это привело к резкому падению среднемноголетнего уровня воды в реках, озерах и грунтовых водах (уровень воды в Волге упал более, чем на 1 метр). Весенний минимум наложился на зимний минимум этого же года, вследствие чего половодья на реках не было. Высокие температуры летом, а также минимальное количество осадков в летний и осенний периоды привело к тому, что до зимы сохранялся аномально низкий уровень воды. Зима 2014-2015 гг. теплая, с частыми чередованиями: мороз-оттепель-снегопад-мороз-оттепель-мороз, что "съедает" снежный покров, приводит с одной стороны к постоянным гололедным явлениям, с другой стороны к накоплению влаги в почве, грунтовых водах и возникает проблема вымокания, вымораживания зимующих растений.


Рис. 4 - Повторяемость различных направлений ветра в %, 2014


Среднегодовая роза ветров (рис. 4.) указывает на то, что преобладающими направлениями ветра являются западные и южные румбы. Наибольшую вероятность имеют ветры южного и западного направлений, а наименьшую ? северо-восточного и северных направлений, вероятность штиля составляет 4%.

За год отмечалось 129 пасмурных дней, ясных всего 56. Ясная погода устанавливается весной, но не более трех ясных дней подряд за месяц (Приложение 16).

Выводы по Главе II: Высчитав среднегодовую температуру 50 летнего периода (4,6 °C) и пришли к выводу о том, что действительно в последние годы наблюдается увеличение среднегодовой температуры воздуха. Сухих лет за этот промежуток времени было меньше, чем влажных. Количество осадков в среднем составило 670 мм. При этом в период с более высокими температурами (1995- 2014 гг.) увеличилась повторяемость лет с количеством осадков, превышающих норму на 20-30%.

Самым жарким годом изучаемого периода являлся 2010, а 1998 был самым холодным.

Самым теплым месяцем года является июль, самым холодными месяцами года являются январь и февраль.

Большое значение для синоптических исследований имеет совокупный анализ количества осадков и изменения температуры не только в среднегодовой динамике. Очень важен анализ сезонных показателей этих соотношений, а также изучение продолжительности благоприятных или аномальных периодов, которые влияют на изменения отдельных компонентов природы и на здоровье человека.


ЗАКЛЮЧЕНИЕ


В результате исследования изменений климата на примере города Твери мы пришли к выводу о том, что действительно в последние годы наблюдается увеличение среднегодовой температуры воздуха. Однако этот процесс не идет непрерывно, ряд теплых лет сменят холодный год или же один из сезонов года становится более теплым (холодным), чем был до этого. Все эти процессы подтверждают одну из теорий, что мы живем в период, который можно назвать "межледниковым".

Прослеживается тенденция уменьшения числа холодных дней и увеличения числа жарких, причем с экстремальными температурами. При этом ветреных дней становится все меньше.

Была выявлена закономерность в распределении осадков между самым жарким и самым холодным месяцами, их количество чаще всего совпадает, следовательно уже в начале весны можно предположить какое количество осадков может выпасть летом этого года.

Высчитав среднегодовую температуру 50 летнего периода (4,6 °C) и пришли к выводу о том, что действительно в последние годы наблюдается увеличение среднегодовой температуры воздуха. Сухих лет за этот промежуток времени было меньше, чем влажных. Количество осадков в среднем составило 670 мм. При этом в период с более высокими температурами (1995- 2014 гг.) увеличилась повторяемость лет с количеством осадков, превышающих норму на 20-30%.

Самым жарким годом изучаемого периода являлся 2010, а 1998 был самым холодным. Самым теплым месяцем года является июль, самым холодными месяцами года являются январь и февраль.

Большое значение для синоптических исследований имеет совокупный анализ количества осадков и изменения температуры не только в среднегодовой динамике. Очень важен анализ сезонных показателей этих соотношений, а также изучение продолжительности благоприятных или аномальных периодов, которые влияют на изменения отдельных компонентов природы и на здоровье человека.

Например год контрастов (2010) самый холодный и снежный январь за последние годы, палящая жара летом, приведшая к катастрофическим пожарам, огромнейшая амплитуда годовой температуры воздуха(42, 6 °C)

Другой пример 2014 год аномально сухой. Проблема резкого падания уровня воды в реках, озерах и грунтовых водах(уровень воды в Волге упал более, чем на 1 м) из-за малого количества осадков в течении всего года (60% от нормы), но в особенности весной. Высокие температуры летом, а также минимальное количество осадков в летний и осенний периоды привело к тому, что до зимы сохранялся аномально низкий уровень воды. Зима 2014-2015 гг. теплая, с частыми чередованиями: мороз-оттепель-снегопад-мороз-оттепель-мороз, что "съедает" снежный покров, приводит с одной стороны к постоянным гололедным явлениям, с другой стороны к накоплению влаги в почве, грунтовых водах и возникает проблема вымокания, вымораживания зимующих растений.

При исследовании климатических изменений следует опираться не только на данные о температуре воздуха и количестве осадков, но и на детальные распределения осадков по сезонам и хода температуры за определенный год, тогда исследование будет более точным.


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


1. Атмосфера и климат//Аванта +: Энциклопедия.- М., 2001.- С.388-403.

. Климат// Большая советская энциклопедия. Т. 12.- М., 1973.- С.305 - 308

. Местный климат// Большая советская энциклопедия. Т.16.- М.,1974.- С. 109.

. Дорофеев А.А.. География Тверской области: книга для учителя. - Тверь, ТГУ, 1992.,

. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ДОКЛАД о состоянии и об охране окружающей среды в Тверской области в 2014 году

. Климат//География Калининской области :учеб. пособие для учащихся.- М, 1972.- С.24-25.

. Аномалии температуры воздуха на территории Тверской области за период 2006-2010гг.//География, экология, туризм: научный поиск студентов и аспирантов.- Тверь, 2012. - С.71-77.

. Аномалии температуры воздуха и количества осадков на территории Тверской области за период 1992-2012гг.//География, экология, туризм: научный поиск студентов и аспирантов. - Тверь, 2013.- С.57-63.

. Шнибин А.И. Воздух и количество осадков на территории Тверской области по данным современных метеонаблюдений// Актуальные вопросы географии и геоэкологии: Сборник статей.- Тверь, 2013. - С. 140-143.

. Интернет-ресурс TuTiempo: #"justify">. Интернет-ресурс Гисметео: #"justify">. Интернет-ресурс Гидрометцентра России: #"justify">. Интернет-ресурс Изменения Климата: #"justify">ПРИЛОЖЕНИЕ 1


Соотношение среднегодовой температуры воздуха и годового количества осадков за период 1964-2014 гг.


ГодСреднегодовая температураГодовое количество осадков19644,2-19653,2-19664,2652,5319674,5-19683,2681,719692729,6619703,8794,9819734,4665,7719745,3691,6419755,9509,119762,3817,7219774,2649,7719782,9566,7419794,1561,3419803,2724,919815,3728,4719824,6587,9919835,5711,0419844,3597,6119853694,419863,9633,7219872,1556,7619884,8537,4719905,8794,0219915,6638,2919925,4497,8319934,1633,4819944,3600,4819956575,3319964,5527,419974,6745,0519996,2502,1320005,9-20015,1-20035,2702,2920045,282820065-20076,2666,7520086,7777,2420095,8863,3520105,3700,3220116,1661,9120124,7933,2620145,9-

ПРИЛОЖЕНИЕ 2


Количество дней в году с различными погодными явлениями 1964-2014 гг.


Годдождьснеггрозатуманград1964127102143321965136108141331966134102172421967129101192321968116971334419691237711251197011910518310197213798112651973143831418219741118117331197513510911312197611790143021977144852020219781238910290197912298102001980131922212119811378416270198215087112231983142922056019841481201350019851501011135019861141206553198710912623350198915896102411990120961840019911041094180199297106814019931001111111019948593911019951017516170199697107141611998931021117019991249314241200093123172612001102117108320021251111123120031181071513320051279913280200612810212191200712986138120081361101122020091071082081201010313082002011122102121802013846813150ПРИЛОЖЕНИЕ 3


Соотношение максимальных и минимальных температур месяца (1997-2014 гг.)


ГодЯнварьФевральМартАпрельМайИюньИюльАвгустСентябрьОктябрьНоябрьДекабрь19975,511,319,521,619,29,13,3-0,8-7,11998-4,3-7,4-0,16,513,821,319,415,711,45,8-8,1-5,91999-5,3-5,60,510,59,824,824,117,512,87,9-3,8-1,82000-5,7-2,3-0,410,813,017,620,717,610,87,80,0-3,12001-3,7-7,1-1,612,212,917,424,219,213,05,6-1,2-11,02002-4,6-0,62,59,314,818,924,419,813,02,0-1,9-12,32003-7,5-6,6-0,65,416,613,522,817,212,35,41,1-1,62004-7,7-6,51,65,713,016,719,719,413,45,9-2,1-2,82005-2,9-8,0-4,58,214,916,921,118,714,06,81,6-4,62006-9,8-12,9-2,37,313,519,819,717,914,86,70,5-1,22007-2,4-11,26,16,917,619,020,221,613,57,2-2,2-1,92008-4,9-1,12,110,813,217,121,018,311,49,52,2-2,22009-5,5-4,30,26,615,818,520,817,414,56,02,6-6,62010-14,4-8,1-0,59,518,120,328,222,512,74,51,3-9,42011-7,6-9,9-0,77,916,320,624,520,212,96,80,80,12012-6,6-10,3-1,68,316,118,021,817,913,66,51,1-1,22013-8,7-3,4-6,46,718,121,520,019,510,97,53,6-1,52014-8,9-1,33,48,317,617,122,520,013,34,3-1,6-3,8Амплитуда температур1212,312,56,88,311,38,86,85,77,511,712,4

Условные обозначения:

Максимальная температура месяца за период с 1997 по 2014 гг.Минимальная температура месяца за период с 1997 по 2014 гг.Максимальная амплитуда температур месяца за период с 1997 по 2014 гг.Минимальная амплитуда температура месяца за период с 1997 по 2014 гг.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4


Соотношение максимальных и минимальных температур за год (1997-2014 гг.)


ГодЯнварьФевральМартАпрельМайИюньИюльАвгустСентябрьОктябрьНоябрьДекабрьСреднегодовая температураГодовая амплитуда температур19975,511,319,521,619,29,13,3-0,8-7,16,828,71998-4,3-7,4-0,16,513,821,319,415,711,45,8-8,1-5,95,729,41999-5,3-5,60,510,59,824,824,117,512,87,9-3,8-1,87,630,42000-5,7-2,3-0,410,81317,620,717,610,87,80-3,17,226,42001-3,7-7,1-1,612,212,917,424,219,2135,6-1,2-116,735,22002-4,6-0,62,59,314,818,924,419,8132-1,9-12,37,136,72003-7,5-6,6-0,65,416,613,522,817,212,35,41,1-1,66,530,32004-7,7-6,51,65,71316,719,719,413,45,9-2,1-2,86,427,42005-2,9-8-4,58,214,916,921,118,7146,81,6-4,66,929,12006-9,8-12,9-2,37,313,519,819,717,914,86,70,5-1,26,232,72007-2,4-11,26,16,917,61920,221,613,57,2-2,2-1,97,931,42008-4,9-1,12,110,813,217,12118,311,49,52,2-2,28,125,92009-5,5-4,30,26,615,818,520,817,414,562,6-6,67,226,32010-14,4-8,1-0,59,518,120,328,222,512,74,51,3-9,47,142,62011-7,6-9,9-0,77,916,320,624,520,212,96,80,80,17,734,42012-6,6-10,3-1,68,316,11821,817,913,66,51,1-1,2732,12013-8,7-3,4-6,46,718,121,52019,510,97,53,6-1,57,330,22014-8,9-1,33,48,317,617,122,52013,34,3-1,6-3,87,631,4

Условные обозначения:

Максимальная температура воздуха за годМинимальная температура воздуха за годМаксимальная амплитуда температур воздуха за период с 1997 по 2015 годыМинимальная амплитуда температур воздуха за период с 1997 по 2015 годыМаксимальная среднегодовая температура воздуха за период с 1997 по 2015 годыМинимальная среднегодовая температура воздуха за период с 1997 по 2015 годыПРИЛОЖЕНИЕ 5


Распределение элементов погоды по сезонам года в 2001 г.


СезонМесяц2001Средняя температураАмплитуда температур по сезонамКоличество осадковСумма осадков по сезонамЗимадекабрь-11,07,937144январь-3,741февраль-7,166Веснамарт-1,614,553129апрель12,231май12,945Летоиюнь17,46,899200июль24,249август19,252Осеньсентябрь13,014,260195октябрь5,669ноябрь-1,266

ПРИЛОЖЕНИЕ 6


График зависимости количества осадков от годового хода температуры воздуха в 2001 году



ПРИЛОЖЕНИЕ 7


Соотношение ясных и облачных дней в 2001 году.


Облачность%ясно7малооблачно8облачно29пасмурно56

ПРИЛОЖЕНИЕ 8


Распределение элементов погоды по сезонам года в 2005 г.


СезонМесяц2005Средняя температураАмплитуда температур по сезонамКоличество осадковСумма осадков по сезонамЗимадекабрь-4,65,176159январь-2,953февраль-8,030Веснамарт-4,519,433114апрель8,218май14,963Летоиюнь16,94,2112230июль21,173август18,745Осеньсентябрь14,012,434130октябрь6,855ноябрь1,641Итого за год:6,929,1633633

ПРИЛОЖЕНИЕ 9


График зависимости количества осадков от годового хода температуры воздуха в 2005 году.



ПРИЛОЖЕНИЕ 10


Соотношение ясных и облачных дней в 2005 году.


Облачность%ясно5малооблачно11облачно31пасмурно53

ПРИЛОЖЕНИЕ 11


Распределение элементов погоды по сезонам года в 2010 г.


СезонМесяц2010Средняя температураАмплитуда температур по сезонамКоличество осадковСумма осадков по сезонамЗимадекабрь-9,46,380148январь-14,411февраль-8,157Веснамарт-0,518,638163апрель9,547май18,178Летоиюнь20,37,960212июль28,211август22,5141Осеньсентябрь12,711,445179октябрь4,555ноябрь1,379Итого за год:7,142,6702702

ПРИЛОЖЕНИЕ 12


График зависимости количества осадков от годового хода температуры воздуха в 2010 году



ПРИЛОЖЕНИЕ 13


Соотношение ясных и облачных дней в 2010 году


Облачность%ясно9малооблачно22облачно31пасмурно38

ПРИЛОЖЕНИЕ 14


Распределение элементов погоды по сезонам года в 2014 г.


СезонМесяц2014Средняя температураАмплитуда температур по сезонамКоличество осадковСумма осадков по сезонамЗимадекабрь-3,87,649106январь-8,936февраль-1,321Веснамарт3,414,22078апрель8,37май17,651Летоиюнь17,15,461137июль22,558август20,018Осеньсентябрь13,314,92998октябрь4,356ноябрь-1,613Итого за год:7,631,4419419

ПРИЛОЖЕНИЕ 15

тверь погода климат

График зависимости количества осадков от годового хода температуры воздуха в 2014 году



ПРИЛОЖЕНИЕ 16


Соотношение ясных и облачных дней в 2014 году


Облачность%ясно15малооблачно21облачно28пасмурно35


Теги: Исследование изменений погоды в городе Твери на фоне мировых климатических процессов  Курсовая работа (теория)  География, экономическая география
Просмотров: 11826
Найти в Wikkipedia статьи с фразой: Исследование изменений погоды в городе Твери на фоне мировых климатических процессов
Назад