Genomsnittliga årliga långtidstemperaturer under två perioder. Hydrometeorologisk information, vårt klimat och dess framtid Genomsnittlig relativ luftfuktighet i %

Lufttemperaturobservationer för perioden 1975-2007 visade att det i Vitryssland, på grund av dess lilla territorium, huvudsakligen förekommer synkrona temperaturfluktuationer under årets alla månader. Synkronicitet är särskilt uttalad i kalla tider.

De genomsnittliga långtidstemperaturvärdena som erhållits under de senaste 30 åren är inte tillräckligt stabila. Detta beror på den stora variationen i medelvärdena. I Vitryssland varierar standardavvikelsen under året från 1,3C på sommaren till 4,1C på vintern (tabell 3), vilket, med en normalfördelning av elementet, gör det möjligt att erhålla genomsnittliga långtidsvärden i 30 år med ett fel i enskilda månader upp till 0,7C.

Medelkvadratavvikelsen för den årliga lufttemperaturen under de senaste 30 åren överstiger inte 1,1C (tabell 3) och ökar långsamt mot nordost med tillväxten av det kontinentala klimatet.

Tabell 3 - Standardavvikelse för genomsnittlig månatlig och årlig lufttemperatur

Den maximala standardavvikelsen inträffar i januari och februari (i de flesta delar av republiken i februari är den ±3,9С). Och minimivärdena inträffar under sommarmånaderna, främst i juli (= ±1,4С), vilket är förknippat med den minsta tidsvariationen av lufttemperaturen.

Den högsta temperaturen i allmänhet för året noterades i den övervägande delen av republikens territorium 1989, som kännetecknas av ovanligt höga temperaturer under den kalla perioden. Och bara i de västra och nordvästra regionerna av republiken från Lyntup till Volkovysk 1989 täcktes inte de högsta temperaturerna som registrerades här 1975 (en positiv anomali noterades under alla årstider). Således var avvikelsen 2,5 .

Från 1988 till 2007 låg den genomsnittliga årstemperaturen över normen (med undantag för 1996). Denna sista positiva temperaturfluktuation var den mest kraftfulla i historien om instrumentella observationer. Sannolikheten för slumpmässighet för två 7-åriga serier av positiva temperaturavvikelser är mindre än 5%. Av de 7 största positiva temperaturavvikelserna (?t > 1,5°C) har 5 varit under de senaste 14 åren.

Genomsnittlig årlig lufttemperatur för perioden 1975-2007 hade en ökande karaktär, vilket är förknippat med den moderna uppvärmningen, som började 1988. Tänk på det långsiktiga förloppet för den årliga lufttemperaturen per region.

I Brest är den genomsnittliga årliga lufttemperaturen 8,0 C (tabell 1). Varmperioden börjar från 1988 (Figur 8). Den högsta årstemperaturen observerades 1989 och var 9,5C, den kallaste - 1980 och var 6,1C. Varma år: 1975, 1983, 1989, 1995, 2000. Kalla år är 1976, 1980, 1986, 1988, 1996, 2002 (Figur 8).

I Gomel är den genomsnittliga årstemperaturen 7,2C (tabell 1). Årstemperaturens långsiktiga förlopp liknar Brest. Den varma perioden börjar 1989. Den högsta årstemperaturen registrerades 2007 och uppgick till 9,4C. Den lägsta - 1987 och uppgick till 4,8C. Varma år: 1975, 1984, 1990, 2000, 2007. Kalla år - 1977, 1979, 1985, 1987, 1994 (Figur 9).

I Grodno är den genomsnittliga årstemperaturen 6,9 C (tabell 1). Årstemperaturernas långvariga förlopp har en ökande karaktär. Den varma perioden börjar 1988. Den högsta årstemperaturen var 2000 och var 8,4C. Den kallaste - 1987, 4,7C. Varma år: 1975, 1984, 1990, 2000. Kalla år - 1976, 1979, 1980, 1987, 1996. (Figur 10).

I Vitebsk är den genomsnittliga årliga temperaturen för denna period 5,8C. Årliga temperaturer ökar. Den högsta årstemperaturen var 1989 och var 7,7C. Den lägsta var 1987 och var 3,5C) (Figur 11).

I Minsk är den genomsnittliga årstemperaturen 6,4C (tabell 1). Den högsta årstemperaturen var 2007 och var 8,0C. Den lägsta var 1987 och var 4,2C. Varma år: 1975, 1984, 1990, 2000, 2007. Kalla år - 1976, 1980, 1987, 1994, 1997, 2003 (Figur 12).

I Mogilev, den genomsnittliga årstemperaturen för perioden 1975-2007. är 5,8C, som i Vitebsk (tabell 1). Den högsta årstemperaturen var 1989 och var 7,5C. Den lägsta 1987 - 3,3C. Varma år: 1975, 1983, 1989, 1995, 2001, 2007. Kalla år - 1977, 1981, 1986, 1988, 1994, 1997 (Figur 13).

Det långvariga förloppet av lufttemperaturen i januari kännetecknas av en medelkvadratavvikelse, som är ±3,8С (tabell 3). De genomsnittliga månatliga temperaturerna i januari är de mest varierande. Den genomsnittliga månadstemperaturen i januari under de varmaste och kallaste åren skiljde sig med 16-18C.

Om de genomsnittliga långtidsvärdena för januaritemperaturer är lägre än december med 2,5-3,0 С, är skillnaderna under de kallaste åren mycket betydande. Således är medeltemperaturen för kalla januari med 5% sannolikhet 5-6C lägre än temperaturen i kalla december med samma sannolikhet och är -12 ... -16C eller mindre. I den kallaste januari 1987, då täta intrång av luftmassor från Atlantbassängen observerades, var medelluften t för månaden -15 ... -18C. Under de varmaste åren är januaritemperaturen endast något, med 1-2C, lägre än december. Ovanligt varma januari har firats i Vitryssland flera år i rad, sedan 1989. År 1989 I hela Vitryssland, med undantag för extrema väster, var den genomsnittliga månadstemperaturen i januari den högsta under hela perioden av instrumentella observationer: från 1C i öster till +2C i extrema väster, vilket är 6-8C högre än den långa -termiska medelvärden. Januari 1990 var bara 1-2C bakom den föregående.

Den positiva januariavvikelsen under efterföljande år var något mindre och uppgick ändå till 3-6C. Denna period kännetecknas av dominansen av den zonala typen av cirkulation. Under vintern, och främst den andra hälften av den, påverkas Vitrysslands territorium nästan kontinuerligt av den varma och fuktiga luften i Atlanten. Den synoptiska situationen råder, när cykloner rör sig genom Skandinavien med ytterligare frammarsch österut och efter dem utvecklas de varma utlöparna från Azorerna.

Under denna period är den kallaste månaden i större delen av Vitryssland februari, inte januari (tabell 4). Detta gäller de östra och nordöstra regionerna (Gomel, Mogilev, Vitebsk, etc.) (tabell 4). Men till exempel i Brest, Grodno och Vileyka, som ligger i väster och sydväst, var den kallaste för denna period januari (i 40 % av åren) (tabell 3). I genomsnitt i republiken, 39% av åren, är februari den kallaste månaden på året. Under 32 % av åren är januari den kallaste, under 23 % av åren - december, under 4 % av åren - november (tabell 4).

Tabell 4 - Frekvens av de kallaste månaderna för perioden 1975-2007

Temporär temperaturvariation är minimal på sommaren. Standardavvikelsen är ±1,4C (tabell 3). Endast om 5 % av åren kan sommarmånadens temperatur sjunka till 13,0 C och lägre. Och lika sällan, bara under 5 % av åren i juli stiger den över 20,0C. I juni och augusti är detta typiskt endast för de södra regionerna i republiken.

Under de kallaste sommarmånaderna var lufttemperaturen i juli 1979 14,0-15,5 C (avvikelse över 3,0 C), och i augusti 1987 - 13,5-15,5 C (avvikelse - 2,0-2,0 C). 5 C). Ju sällsyntare cyklonintrången är, desto varmare är det på sommaren. Under de varmaste åren nådde positiva anomalier 3-4C, och i hela republiken hölls temperaturen inom 19,0-20,0C och över.

Under 62 % av åren är den varmaste månaden på året i Vitryssland juli. Men under 13 % av åren är denna månad juni, i 27 % - augusti och under 3 % av åren - maj (tabell 5). I genomsnitt en gång vart tionde år är juni kallare än maj, och i västra delen av republiken 1993 var juli kallare än september. Under 100-årsperioden av observationer av lufttemperaturen var varken maj eller september årets varmaste månader. Undantaget var dock sommaren 1993, då maj visade sig vara den varmaste för republikens västra regioner (Brest, Volkovysk, Lida). Under de allra flesta månader på året, med undantag för december, maj och september, har en temperaturökning noterats sedan mitten av 1960-talet. Den visade sig vara den mest betydande i januari-april. En temperaturökning på sommaren registrerades först på 1980-talet, det vill säga nästan tjugo år senare än i januari-april. Det visade sig vara mest uttalat i juli det senaste decenniet (1990-2000).

Tabell 5 - Frekvens av de varmaste månaderna för perioden 1975-2007

Den sista positiva temperaturfluktuationen (1997-2002) i juli står i amplitud i proportion till den positiva temperaturfluktuationen samma månad 1936-1939. Något kortare varaktighet, men nära i storlek, observerades sommartemperaturer i slutet av 1800-talet (särskilt i juli).

På hösten observerades en liten temperaturminskning från 1960-talet till mitten av 1990-talet. De senaste åren, i oktober, november och höst, har det generellt sett skett en liten temperaturökning. I september registrerades inga märkbara temperaturförändringar.

Således är det allmänna kännetecknet för temperaturförändringar närvaron av de två mest betydande uppvärmningarna under det senaste århundradet. Den första uppvärmningen, känd som uppvärmningen av Arktis, observerades främst under den varma årstiden från 1910 till 1939. Detta följdes av en kraftig negativ temperaturavvikelse i januari-mars 1940-1942. Dessa år var de kallaste i historien. instrumentella observationer. Den genomsnittliga årliga temperaturavvikelsen under dessa år var cirka -3,0°C, och i januari och mars 1942 var den genomsnittliga månadstemperaturavvikelsen cirka -10°C respektive -8°C. Den nuvarande uppvärmningen är mest uttalad under de flesta månader av den kalla årstiden, den visade sig vara mer kraftfull än den föregående; under vissa månader av den kalla perioden på året har temperaturen ökat med flera grader under 30 år. Uppvärmningen var särskilt stark i januari (cirka 6°С). Under de senaste 14 åren (1988-2001) var endast en vinter kall (1996). Andra detaljer om klimatförändringarna i Vitryssland de senaste åren är följande.

Det viktigaste inslaget i klimatförändringarna i Vitryssland är förändringen av det årliga temperaturförloppet (I-IV månader) 1999-2001.

Den moderna uppvärmningen började 1988 och kännetecknades av en mycket varm vinter 1989, då temperaturen i januari och februari låg 7,0-7,5°C över normen. Den årliga medeltemperaturen 1989 var den högsta i historien om instrumentella observationer. Den positiva anomalien för den genomsnittliga årstemperaturen var 2,2°C. I genomsnitt, för perioden 1988 till 2002, var temperaturen 1,1°C över normen. Uppvärmningen var mer uttalad i norra delen av republiken, vilket överensstämmer med huvudslutsatsen av numerisk temperaturmodellering, vilket tyder på en större temperaturökning på höga breddgrader.

I temperaturförändringen i Vitryssland under de senaste åren har det funnits en tendens att höja temperaturen inte bara i kallt väder, utan även på sommaren, särskilt under andra halvan av sommaren. Åren 1999, 2000 och 2002 var mycket varma. Om vi ​​tar hänsyn till att standardavvikelsen för temperatur på vintern är nästan 2,5 gånger högre än på sommaren, så är temperaturavvikelserna normaliserade till standardavvikelser i juli och augusti nära i storleksordningen vinter. Under årets övergångssäsonger finns det flera månader (maj, oktober, november) då temperaturen minskade något (cirka 0,5 C). Det mest slående är temperaturförändringen i januari och, som ett resultat, förskjutningen av vinterns kärna till december, och ibland till slutet av november. På vintern (2002/2003) var temperaturen i december betydligt under normen; det angivna kännetecknet för temperaturförändringen under vintermånaderna har bevarats.

De positiva anomalierna i mars och april ledde till en tidig avsmältning av snötäcket och en temperaturövergång genom 0 i genomsnitt två veckor tidigare. Vissa år observerades temperaturövergången till 0 under de varmaste åren (1989, 1990, 2002) redan i januari.

Baserat på lufttemperaturdata som erhållits vid meteorologiska stationer, visas följande indikatorer för luftens termiska regim:

1. Dagens medeltemperatur.
2. Genomsnittlig dygnstemperatur per månad. I Leningrad är den genomsnittliga dagstemperaturen i januari -7,5°C, i juli 17,5°C. Dessa medelvärden behövs för att avgöra hur mycket varje dag är kallare eller varmare än genomsnittet.
3. Medeltemperaturen för varje månad. I Leningrad var alltså den kallaste januari 1942 (-18,7°C), den varmaste januari 1925 (-5°C). Juli var den varmaste 1972 G.(21,5°С), den kallaste - 1956 (15°С). I Moskva var den kallaste januari 1893 (-21,6°C), och den varmaste 1925 (-3,3°C). Juli var den varmaste 1936 (23,7°C).
4. Månadens medeltemperatur under lång tid. Alla genomsnittliga långtidsdata härleds för en lång (minst 35) serie år. De mest använda uppgifterna är januari och juli. De högsta månatliga temperaturerna på lång sikt observeras i Sahara - upp till 36,5 ° C i In-Salah och upp till 39,0 ° C i Death Valley. De lägsta finns vid Vostok-stationen i Antarktis (-70°C). I Moskva är temperaturerna i januari -10,2 ° C, i juli 18,1 ° C, i Leningrad, respektive -7,7 och 17,8 ° C. Den kallaste i Leningrad är februari, dess genomsnittliga långtidstemperatur är -7,9 ° C, i Moskva är februari varmare än januari - (-) 9,0 ° С.
5. Medeltemperaturen för varje år. Genomsnittliga årstemperaturer behövs för att ta reda på om klimatet värms eller svalnar under ett antal år. Till exempel, på Svalbard från 1910 till 1940, ökade den årliga medeltemperaturen med 2 ° C.
6. Årets genomsnittliga långtidstemperatur. Den högsta medeltemperaturen på årsbasis erhölls för väderstationen Dallol i Etiopien - 34,4 ° C. I södra Sahara har många punkter en medeltemperatur på 29-30 ° C. Den lägsta årliga medeltemperaturen är naturligtvis i Antarktis; på Station Plateau, enligt data från flera år, är det -56,6 ° C. I Moskva är den genomsnittliga långtidstemperaturen på året 3,6 ° C, i Leningrad 4,3 ° C.
7. Absoluta minimum och maximum för temperatur för alla observationsperioder - en dag, en månad, ett år, ett antal år. Det absoluta minimumet för hela jordens yta noterades vid Vostok-stationen i Antarktis i augusti 1960 -88,3°C, för norra halvklotet - i Oymyakon i februari 1933 -67,7°C.

Temperaturer på -62,8°C har registrerats i Nordamerika (Snag väderstation i Yukon). På Grönland, vid Norsay station, är minimum -66 ° C. I Moskva sjönk temperaturen till -42 ° C och i Leningrad till -41,5 ° C (1940).

Det är anmärkningsvärt att de kallaste regionerna på jorden sammanfaller med de magnetiska polerna. Den fysiska essensen av fenomenet är ännu inte helt klarlagt. Det antas att syremolekyler reagerar på magnetfältet och ozonskärmen överför värmestrålning.

Den högsta temperaturen för hela jorden observerades i september 1922 i El-Asia i Libyen (57,8 ° C). Det andra värmerekordet på 56,7 ° C registrerades i Death Valley; detta är den högsta temperaturen på västra halvklotet. På tredje plats ligger Tharöknen, där värmen når 53°C'.

På Sovjetunionens territorium noterades det absoluta maximala 50°C i södra Centralasien. I Moskva nådde värmen 37°C, i Leningrad 33°C.

I havet registrerades den högsta vattentemperaturen på 35,6 ° C i Persiska viken. Sjövatten är mest uppvärmd i Kaspiska havet (upp till 37,2 °). I floden Tanrsu, en biflod till Amu Darya, steg vattentemperaturen till 45,2 ° C.

Temperaturfluktuationer (amplituder) kan beräknas för vilken tidsperiod som helst. De mest indikativa är de dagliga amplituderna, som kännetecknar vädrets variation under dagen, och de årliga, som visar skillnaden mellan de varmaste och kallaste månaderna på året.

Volym 147, bok. 3

Naturvetenskap

UDC 551.584.5

LÅNGSIKTIGA FÖRÄNDRINGAR I LUFTTEMPERATUREN OCH ATMOSFÄRISK NEDERSTÄLLNING I KAZAN

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

anteckning

Artikeln analyserar långsiktiga förändringar i lufttemperatur och nederbörd i Kazan och deras manifestationer i förändringar i andra klimatindikatorer som är av tillämpad betydelse och har lett till vissa förändringar i det urbana ekologiska systemet.

Intresset för studier av stadsklimat är fortsatt stort. Stor uppmärksamhet ägnas åt problemet med stadsklimat bestäms av ett antal omständigheter. Bland dem är det först och främst nödvändigt att påpeka de betydande förändringarna i klimatet i städerna som blir mer och mer uppenbara, beroende på deras tillväxt. Samtidigt indikerar många studier det nära beroendet av stadens klimatförhållanden på dess layout, tätheten och antalet våningar i stadsutveckling, förutsättningarna för placeringen av industrizoner etc.

Klimatet i Kazan i dess kvasistabila ("genomsnittliga") manifestation har varit föremål för en detaljerad analys av forskare från institutionen för meteorologi, klimatologi och atmosfärisk ekologi vid Kazan State University mer än en gång. Samtidigt, i dessa detaljerade studier, berördes inte frågorna om långsiktiga (intrasekulära) förändringar i stadens klimat. Detta arbete, som är en utveckling av den tidigare studien, kompenserar delvis för denna brist. Analysen är baserad på resultaten av långtidsobservationer som utförts vid Kazans meteorologiska observatorium (nedan förkortat Kazan station, universitet).

Kazan-stationen, universitetet ligger i stadens centrum (på gården till universitetets huvudbyggnad), bland tät stadsutveckling, vilket gör resultaten av sina observationer av särskilt värde, vilket gör att vi kan studera effekterna av den urbana miljö om långsiktiga förändringar i den meteorologiska regimen inom staden.

Under 1800- och 1900-talen förändrades klimatförhållandena i Kazan ständigt. Dessa förändringar bör betraktas som ett resultat av mycket komplexa, icke-stationära effekter på det urbana klimatsystemet av många faktorer av olika fysisk karaktär och olika processer.

konstiga skalor av deras manifestation: globala, regionala. Bland de senare kan en grupp rent urbana faktorer pekas ut. Det inkluderar alla de många förändringar i stadsmiljön som medför adekvata förändringar av förutsättningarna för bildandet av dess strålnings- och värmebalanser, fuktbalans och aerodynamiska egenskaper. Dessa är de historiska förändringarna i området för det urbana territoriet, tätheten och antalet våningar i stadsutveckling, industriell produktion, stadens energi- och transportsystem, egenskaperna hos byggnadsmaterialet som används och vägytor, och många andra.

Vi kommer att försöka spåra förändringarna i de klimatiska förhållandena i staden under 1800- och 1900-talen, och begränsa oss till analysen av endast de två viktigaste klimatindikatorerna, som är temperaturen på ytluftlagret och atmosfärisk nederbörd, baserat på resultaten av observationer vid st. Kazan, universitet.

Långvariga förändringar i ytluftskiktets temperatur. Början av systematiska meteorologiska observationer vid Kazan University lades 1805, kort efter upptäckten. På grund av olika omständigheter har kontinuerliga serier av årliga lufttemperaturvärden bevarats endast sedan 1828. Några av dem presenteras grafiskt i fig. ett.

Redan vid den första, mest översiktliga granskningen av fig. 1, kan det konstateras att mot bakgrund av kaotiska, sågtandade interårliga fluktuationer i lufttemperaturen (brutna räta linjer) under de senaste 176 åren (1828-2003), även om en oregelbunden men samtidigt en tydligt uttalad uppvärmningstrend (trend) ägde rum i Kazan. Det föregående stöds också väl av uppgifterna i tabellen. ett.

Genomsnittliga långtids- () och extrema (max, t) lufttemperaturer (°С) vid st. Kazan, universitet

Genomsnittsperioder Extrema lufttemperaturer

^mm År ^max år

År 3,5 0,7 1862 6,8 1995

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

19.9 15.7 1837 24.0 1931

Som framgår av tabell. 1, extremt låga lufttemperaturer i Kazan registrerades senast på 1940-1960-talet. XIX århundradet. Efter de hårda vintrarna 1848, 1850. de genomsnittliga lufttemperaturerna i januari nådde eller sjönk aldrig mer under ¿mm = -21,9°C. Tvärtom, de högsta lufttemperaturerna (max) i Kazan observerades först på 20-talet eller i början av 2000-talet. Som kan ses präglades 1995 av ett rekordhögt värde på medeltemperaturen för den årliga luften.

En hel del intressant innehåller också tab. 2. Det följer av dess data att Kazans klimatuppvärmning manifesterade sig under årets alla månader. Samtidigt ser man tydligt att den utvecklades mest intensivt under vinterperioden.

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

Ris. Fig. 1. Långsiktig dynamik för genomsnittliga årliga (a), januari (b) och juli (c) lufttemperaturer (°С) vid st. Kazan University: resultat av observationer (1), linjär utjämning (2) och utjämning med ett lågpass Potter-filter (3) för b >30 år

(december - februari). Lufttemperaturerna under det senaste decenniet (1988-1997) av dessa månader överskred de liknande medelvärdena för det första decenniet (1828-1837) av studieperioden med mer än 4-5°C. Man ser också tydligt att uppvärmningsprocessen i Kazans klimat utvecklades mycket ojämnt, den avbröts ofta av perioder med relativt svag nedkylning (se motsvarande data i februari - april, november).

Förändringar i lufttemperaturer (°C) under icke-överlappande decennier vid st. Kazan, universitet

angående årtiondet 1828-1837.

Decennier Januari Februari Mars April Maj Juni Juli Augusti September Oktober November December År

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

Invånarna i Kazan av den äldre generationen (vars ålder nu är minst 70 år) har vant sig vid de senaste årens onormalt varma vintrar, men har behållit minnen från barndomens hårda vintrar (1930-1940-talet) och arbetskraftens storhetstid (1960-talet). gg.). För den yngre generationen kazanier uppfattas de senaste årens varma vintrar tydligen inte längre som en anomali, utan snarare som en "klimatstandard".

Den långsiktiga uppvärmningstrenden i klimatet i Kazan, som diskuteras här, observeras bäst genom att studera förloppet av utjämnade (systematiska) komponenter av lufttemperaturförändringar (Fig. 1), definierade i klimatologin som en trend av dess beteende.

Identifieringen av en trend i klimatserier uppnås vanligtvis genom att utjämna dem och (därmed) undertrycka korta periodiska fluktuationer i dem. När det gäller långvariga (1828-2003) serier av lufttemperatur vid st. Kazan University, två metoder för deras utjämning användes: linjär och kurvlinjär (Fig. 1).

Med linjär utjämning exkluderas alla dess cykliska fluktuationer med periodlängder b mindre än eller lika med längden på den analyserade serien från lufttemperaturens långsiktiga dynamik (i vårt fall b > 176 år). Uppförandet av den linjära trenden för lufttemperaturen ges av ekvationen för den räta linjen

g(t) = vid + (1)

där r(t) är det utjämnade värdet för lufttemperaturen vid tidpunkten t (år), a är lutningen (trendhastighet), r0 är den fria termen lika med den utjämnade temperaturen vid tidpunkten t = 0 (periodens början) .

Ett positivt värde på koefficienten a indikerar klimatuppvärmningen, och vice versa, om a< 0. Если параметры тренда а и (0 известны, то несложно оценить величину повышения (если а >0) lufttemperatur under en tidsperiod t

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

uppnås på grund av den linjära komponenten i trenden.

Viktiga kvalitativa indikatorer för en linjär trend är dess bestämningskoefficient R2, som visar vilken del av den totala variansen u2(r) som reproduceras av ekvation (1), och tillförlitligheten av trenddetekteringen från arkiverade data. Nedan (tabell 3) visas resultaten av en linjär trendanalys av lufttemperaturserien erhållen som ett resultat av dess långtidsmätningar vid st. Kazan, universitet.

Analys av tabellen. 3 leder till följande slutsatser.

1. Förekomsten av en linjär uppvärmningstrend (a > 0) i hela serien (1828-2003) och i deras individuella delar bekräftas med en mycket hög tillförlitlighet ^ > 92,3%.

2. Klimatuppvärmningen i Kazan manifesterade sig både i dynamiken i vinter- och sommarlufttemperaturerna. Men takten för vinteruppvärmningen var flera gånger snabbare än takten för sommaruppvärmningen. Resultatet av en lång (1828-2003) klimatuppvärmning i Kazan var den ackumulerade ökningen av den genomsnittliga januari

Resultaten av en linjär trendanalys av den långsiktiga dynamiken för lufttemperaturen (AT) vid st. Kazan, universitet

Sammansättning av serier av genomsnittliga TV-apparater Parametrar för trenden och dess kvalitativa indikatorer Ökning av TV [A/(t)] Under utjämningsintervallet t

a, °С / 10 år "с, °С К2, % ^, %

t = 176 år (1828-2003)

Årlig TV 0,139 2,4 37,3 > 99,9 2,44

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

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

t = 63 år (1941-2003)

Årlig TV 0,295 3,4 22,0 > 99,9 1,82

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

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

t = 28 år (1976-2003)

Årlig TV 0,494 4,0 9,1 96,4 1,33

Januari TV 1.402 -12.3 4.4 92.3 3.78

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

lufttemperaturerna med nästan A/(t = 176) = 4,4°C, juligenomsnittet med 1°C och årsgenomsnittet med 2,4°C (tabell 3).

3. Klimatuppvärmningen i Kazan utvecklades ojämnt (med acceleration): dess högsta hastigheter observerades under de senaste tre decennierna.

En betydande nackdel med förfarandet för linjär utjämning av lufttemperaturserier som beskrivs ovan är det fullständiga undertryckandet av alla funktioner i den interna strukturen av uppvärmningsprocessen över hela tillämpningsområdet. För att övervinna denna brist utjämnades de studerade temperaturserierna samtidigt med användning av ett krökt (lågfrekvent) Potter-filter (Fig. 1).

Överföringskapaciteten hos Potter-filtret justerades på ett sådant sätt att endast de cykliska temperaturfluktuationerna nästan helt undertrycktes, vars längd på perioderna (b) inte nådde 30 år och därför var kortare än varaktigheten av Brickner cykel. Resultaten av att applicera lågpasspotterfiltret (fig. 1) gör det återigen möjligt att se till att Kazans klimatuppvärmning historiskt utvecklats mycket ojämnt: långa (flera decennier) perioder av snabb lufttemperaturstegring (+) alternerade med perioder av dess liten minskning (-). Som ett resultat rådde den uppvärmande trenden.

I tabell. Figur 4 visar resultaten av en linjär trendanalys av perioder med långvariga entydiga förändringar i genomsnittliga årliga lufttemperaturer (upptäckt med hjälp av Potter-filtret) från andra hälften av 1800-talet fram till idag. vad gäller st. Kazan, University, och för samma värden som erhålls genom att medelvärde dem över hela norra halvklotet.

Tabelldata. 4 visar att klimatuppvärmningen i Kazan utvecklades i en högre takt än (i dess genomsnittliga manifestation) i de norra

Kronologi över långsiktiga förändringar i genomsnittliga årliga lufttemperaturer i Kazan och norra halvklotet och resultaten av deras linjära trendanalys

Perioder med långa egenskaper hos linjära trender

entydig

förändringar i genomsnitt a, °С / 10 år R2, % R, %

årlig TV (år)

1. Dynamik för genomsnittlig årlig TV vid st. Kazan, universitet

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. Dynamik för genomsnittlig årlig TV,

erhålls genom medelvärde över norra halvklotet

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. Samtidigt skiljde sig kronologin och varaktigheten av långvariga entydiga förändringar i lufttemperaturen markant. Den första perioden av en lång ökning av lufttemperaturen i Kazan började tidigare (1896-1925), mycket tidigare (sedan 1941) började den moderna vågen av en lång ökning av den genomsnittliga årliga lufttemperaturen, som präglades av uppnåendet av sin högsta (i hela observationshistorien) nivå (6,8°C) 1995 (tabKak). Det har redan noterats ovan att den indikerade uppvärmningen är resultatet av en mycket komplex effekt på stadens termiska regim av ett stort antal varierande faktorer av olika ursprung. I detta avseende kan det vara av visst intresse att bedöma bidraget till den övergripande klimatuppvärmningen av Kazan genom dess "urbana komponent", på grund av de historiska dragen i stadens tillväxt och utvecklingen av dess ekonomi.

Resultaten av studien visar att i ökningen av den genomsnittliga årliga lufttemperaturen ackumulerad under 176 år (Kazan station, universitet) står "urbankomponenten" för det mesta (58,3% eller 2,4 x 0,583 = 1,4°C). Resten av den ackumulerade uppvärmningen (cirka 1°C) beror på verkan av naturliga och globala antropogena (utsläpp till atmosfären av termodynamiskt aktiva gaskomponenter, aerosol) faktorer.

Läsaren som överväger indikatorerna för den ackumulerade (1828-2003) uppvärmningen av stadens klimat (tabell 3) kan ha en fråga: hur stora är de och vad kan de jämföras med? Låt oss försöka svara på denna fråga, baserat på tabellen. 5.

Tabelldata. 5 indikerar en välkänd ökning av lufttemperaturen med en minskning av geografisk latitud och vice versa. Det kan också konstateras att ökningshastigheten i lufttemperatur med minskande

Genomsnittliga lufttemperaturer (°С) för latitudcirklar vid havsnivån

Latitud (, juli år

deg. NL

breddgrader är olika. Om det i januari är c1 =D^ / D(= = [-7 - (-16)]/10 = 0,9 °C / grader latitud, så är de i juli mycket mindre -c2 ~ 0,4 °C / grader. latitud .

Om ökningen av den genomsnittliga januaritemperaturen uppnådd under 176 år (tabell 3) divideras med zongenomsnittshastigheten för dess förändring i latitud (c1), då får vi en uppskattning av värdet av den virtuella förskjutningen av stadens position till söder (=D^(r = 176)/c1 =4,4/ 0,9 = 4,9 grader latitud,

att uppnå ungefär samma ökning av lufttemperaturen i januari, vilket skedde under hela perioden (1828-2003) av dess mätningar.

Kazans geografiska latitud är nära (= 56 grader N. Latitud. Subtrahera från den

det resulterande värdet av klimatekvivalenten för uppvärmning (= 4,9 grader.

latitud, hittar vi ett annat värde för latitud ((= 51 grader N, vilket är nära

latitud för staden Saratov), ​​till vilken den villkorade överföringen av staden skulle ha utförts med invariansen av tillstånden i det globala klimatsystemet och stadsmiljön.

Beräkning av numeriska värden (som kännetecknar nivån av uppvärmning uppnådd under 176 år i staden i juli och i genomsnitt per år, leder till följande (ungefärliga) uppskattningar: 2,5 respektive 4,0 grader av latitud.

Med uppvärmningen av klimatet i Kazan har det skett märkbara förändringar i ett antal andra viktiga indikatorer på den termiska regimen i staden. Högre hastigheter av vinteruppvärmning (januari) (med lägre hastigheter på sommaren (tabellerna 2, 3) orsakade en gradvis minskning av den årliga amplituden av lufttemperaturen i staden (fig. 2) och orsakade som ett resultat en försvagning av det urbana klimatets kontinentalitet .

Det genomsnittliga långtidsvärdet (1828-2003) för den årliga lufttemperaturamplituden vid st. Kazan, University är 32,8°C (tabell 1). Som framgår av fig. 2, på grund av trendens linjära komponent har lufttemperaturens årliga amplitud under 176 år minskat med nästan 2,4°C. Hur stor är denna uppskattning och vad kan den korreleras med?

Baserat på tillgängliga kartografiska data om fördelningen av årliga lufttemperaturamplituder i Rysslands europeiska territorium längs den latitudinella cirkeln (= 56 grader av latitud, kan den ackumulerade minskningen av klimatkontinentaliteten uppnås med en virtuell överföring av positionen för stad västerut med cirka 7-9 graders longitud eller nästan 440-560 km i samma riktning, vilket är något mer än halva avståndet mellan Kazan och Moskva.

ooooooooooooooooools^s^s^slsls^sls^s^o

Ris. Fig. 2. Långtidsdynamik för den årliga lufttemperaturamplituden (°C) vid st. Kazan, universitet: resultat av observationer (1), linjär utjämning (2) och utjämning med ett lågpass Potter-filter (3) i b > 30 år

Ris. 3. Den frostfria periodens varaktighet (dagar) vid st. Kazan, universitet: faktiska värden (1) och deras linjära utjämning (2)

En annan, inte mindre viktig indikator på stadens termiska regim, i vars beteende den observerade klimatuppvärmningen också återspeglades, är varaktigheten av den frostfria perioden. Inom klimatologin definieras den frostfria perioden som tidsintervallet mellan datumet

Ris. 4. Uppvärmningsperiodens längd (dagar) vid st. Kazan, universitet: faktiska värden (1) och deras linjära utjämning (2)

sista frost (frys) på våren och första datum för höstfrost (frys). Den genomsnittliga långtidslängden av den frostfria perioden vid st. Kazan, University är 153 dagar.

Såsom visas i fig. 3, i den långsiktiga dynamiken för varaktigheten av den frostfria perioden vid st. Kazan har universitetet en väldefinierad långsiktig trend med gradvis ökning. Under de senaste 54 åren (1950-2003), på grund av den linjära komponenten, har den redan ökat med 8,5 dagar.

Det råder ingen tvekan om att ökningen av den frostfria periodens varaktighet hade en gynnsam effekt på ökningen av varaktigheten av växtsäsongen för det urbana växtsamhället. På grund av bristen på långtidsdata om växtsäsongens varaktighet i staden har vi tyvärr inte möjlighet att här ge åtminstone ett exempel för att stödja denna uppenbara situation.

Med uppvärmningen av klimatet i Kazan och den efterföljande ökningen av varaktigheten av den frostfria perioden, skedde en naturlig minskning av varaktigheten av uppvärmningsperioden i staden (fig. 4). Uppvärmningsperiodens klimategenskaper används i stor utsträckning inom bostads- och kommunala och industriella sektorer för att utveckla standarder för reserver och bränsleförbrukning. I tillämpad klimatologi anses uppvärmningsperiodens längd vara den del av året då den genomsnittliga dygnslufttemperaturen konsekvent hålls under +8°C. Under denna period, för att upprätthålla normal lufttemperatur i bostads- och industrilokaler, är det nödvändigt att värma dem.

Den genomsnittliga varaktigheten av uppvärmningsperioden i början av 1900-talet var (enligt resultaten av observationer vid Kazan station, universitet) 208 dagar.

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

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

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

Ris. 5. Uppvärmningsperiodens medeltemperatur (°C) vid st. Kazan, universitet: faktiska värden (1) och deras linjära utjämning (2)

På grund av uppvärmningen av stadens klimat har det bara under de senaste 54 åren (1950-2003) minskat med 6 dagar (Fig. 4).

En viktig ytterligare indikator för uppvärmningsperioden är dess genomsnittliga lufttemperatur. Från fig. Figur 5 visar att den, tillsammans med förkortningen av uppvärmningsperiodens längd under de senaste 54 åren (1950–2003), ökade med 2,1°C.

Således ledde uppvärmningen av klimatet i Kazan inte bara till motsvarande förändringar i den ekologiska situationen i staden, utan skapade också vissa positiva förutsättningar för att spara energikostnader i industrin och i synnerhet i bostäder och kommunala områden i staden. .

Nederbörd. Möjligheterna att analysera långsiktiga förändringar i nederbördsregimen (nedan förkortat nederbörd) i staden är mycket begränsade, vilket förklaras av en rad orsaker.

Platsen där nederbördsmätarna för Kazan Universitys meteorologiska observatorium finns har historiskt sett alltid varit belägen på gården till dess huvudbyggnad och är därför stängd (i varierande grad) från alla håll av flervåningsbyggnader. Fram till hösten 2004 växte det en hel del höga träd inne på denna gård. Dessa omständigheter medförde oundvikligen betydande snedvridningar av vindregimen i det inre utrymmet på den specificerade gården, och med det villkoren för att mäta nederbörd.

Platsen för den meteorologiska platsen inne på gården förändrades flera gånger, vilket också återspeglades i brottet mot likformigheten i nederbördsserien enligt st. Kazan, universitet. Så till exempel O.A. Drozdov upptäckte en överskattning av mängden vinternederbörd vid den angivna stationen

lodny period XI - III (nedan)

genom att blåsa snö från taken på de närmaste byggnaderna under de år då den meteorologiska platsen låg närmast dem.

En mycket negativ inverkan på kvaliteten på långtidsnederbördsserier vid st. Kazan, universitetet tillhandahöll också en allmän ersättning (1961) av regnmätare med nederbördsmätare, vilket inte tillhandahölls i metodologisk mening.

Med hänsyn till det ovanstående tvingas vi begränsa oss till att endast överväga förkortade nederbördsserier (1961–2003), då de instrument som användes för att mäta dem (nederbördsmätaren) och läget för den meteorologiska platsen inne på universitetsgården förblev oförändrad.

Den viktigaste indikatorn på nederbördsregimen är deras mängd, bestäms av höjden på vattenskiktet (mm), som kan bildas på en horisontell yta från vätska (regn, duggregn, etc.) och fast (snö, snöpellets, hagel etc.) efter att de smält ) nederbörd i frånvaro av avrinning, läckage och avdunstning. Mängden nederbörd tillskrivs vanligtvis ett visst tidsintervall för deras insamling (dag, månad, säsong, år).

Från fig. 6 följer att enligt art. Kazan, University, årliga nederbördsmängder bildas med det avgörande bidraget av nederbörd under den varma (april-oktober) perioden. Enligt resultaten av mätningar som utfördes 1961–2003 faller i genomsnitt 364,8 mm under den varma årstiden och mindre (228,6 mm) under den kalla årstiden (november–mars).

För den långsiktiga dynamiken i årlig nederbörd vid st. Kazan University, de mest karakteristiska är två inneboende egenskaper: en stor tidsvariation av fuktregimen och den nästan fullständiga frånvaron av en linjär komponent av trenden i den (Fig. 6).

Den systematiska komponenten (trenden) i den långsiktiga dynamiken i årliga nederbördsmängder representeras endast av lågfrekventa cykliska fluktuationer av deras olika varaktighet (från 8-10 till 13 år) och amplitud, vilket följer av beteendet för 5 år glidande medelvärden (fig. 6).

Från andra hälften av 1980-talet. 8-års cyklicitet dominerade i beteendet hos denna systematiska komponent i den årliga nederbördsdynamiken. Efter ett djupt minimum av årliga nederbördsmängder, vilket visade sig i beteendet hos den systematiska komponenten 1993, ökade de snabbt fram till 1998, varefter en omvänd trend observerades. Om den angivna (8-åriga) cykliciteten kvarstår, kan man, med början (ungefär) från 2001, anta en efterföljande ökning av årliga nederbördsmängder (ordinater för glidande 5-åriga medelvärden).

Närvaron av en svagt uttalad linjär komponent av trenden i nederbördsdynamiken på lång sikt avslöjas endast i beteendet hos deras halvårliga summor (Fig. 6). Under den aktuella historiska perioden (1961-2003) tenderade nederbörden under årets varma period (april-oktober) att öka något. Den omvända trenden observerades i nederbördsbeteendet under den kalla perioden på året.

På grund av trendens linjära komponent har mängden nederbörd under den varma perioden under de senaste 43 åren ökat med 25 mm, medan mängden nederbörd under den kalla årstiden har minskat med 13 mm.

Här kan frågan uppstå: finns det en "urban komponent" i de angivna systematiska komponenterna av förändringar i nederbördsregimen och hur korrelerar den med den naturliga komponenten? Tyvärr har författarna ännu inget svar på denna fråga, som kommer att diskuteras nedan.

Urbana faktorer för långsiktiga förändringar i nederbördsregimen inkluderar alla de förändringar i stadsmiljön som medför adekvata förändringar i molntäcke, kondens och nederbördsprocesser över staden och dess omedelbara omgivningar. De mest betydande bland dem är naturligtvis långvariga fluktuationer i vertikala profiler.

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

Ris. Fig. 7. Långtidsdynamik för relativ årlig nederbördsamplitud Ah (fraktioner av en enhet) vid st. Kazan, universitet: faktiska värden (1) och deras linjära utjämning (2)

lei temperatur och luftfuktighet i atmosfärens gränsskikt, grovheten hos den urbana underliggande ytan och förorening av stadens luftbassäng med hygroskopiska ämnen (kondensationskärnor). Storstädernas inflytande på förändringar i nederbördsregimen analyseras i detalj i ett antal tidningar.

Bedömningen av den urbana komponentens bidrag till långsiktiga förändringar i nederbördsregimen i Kazan är ganska realistisk. Men för detta, förutom uppgifterna om nederbörd vid st. Kazan, universitetet, är det nödvändigt att involvera liknande (synkrona) resultat av deras mätningar vid ett nätverk av stationer belägna i stadens omedelbara (upp till 20-50 km) omgivningar. Tyvärr har vi inte denna information ännu.

Värdet på den relativa årliga amplituden av nederbörd

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

anses vara en av indikatorerna för klimatkontinentalitet. I formel (3) är Yamax och Yam1P de största och minsta (respektive) årliga månatliga nederbördsmängderna, R är den årliga nederbördsmängden.

Den långsiktiga dynamiken för årliga nederbördsamplituder Ax visas i fig. 7.

Det genomsnittliga långsiktiga värdet (Ax) för st. Kazan, University (1961-2003) är cirka 15 %, vilket motsvarar förhållandena i ett semi-kontinentalt klimat. I den långsiktiga dynamiken för amplituderna för nederbörd Ah, finns det en svagt uttalad men stabil trend av deras minskning, vilket indikerar att försvagningen av kontinentaliteten i Kazan-klimatet är tydligast manifesterad.

som manifesterade sig i en minskning av lufttemperaturens årliga amplituder (fig. 2), återspeglades också i nederbördsregimens dynamik.

1. Kazans klimatförhållanden under 1800- och 1900-talen genomgick betydande förändringar, som var resultatet av mycket komplexa, icke-stationära effekter på det lokala klimatet av många olika faktorer, bland vilka en betydande roll hör till effekterna av ett komplex av urbana faktorer.

2. Förändringar i stadens klimatförhållanden manifesterade sig tydligast i uppvärmningen av klimatet i Kazan och mildring av dess kontinentitet. Resultatet av klimatuppvärmningen i Kazan under de senaste 176 åren (1828-2003) var en ökning av den genomsnittliga årliga lufttemperaturen med 2,4°С, medan det mesta av denna uppvärmning (58,3% eller 1,4°С) var förknippad med tillväxten av staden, utvecklingen av dess industriella produktion, energi- och transportsystem, förändringar i byggnadsteknik, egenskaper hos byggmaterial som används och andra antropogena faktorer.

3. Uppvärmningen av Kazans klimat och en viss minskning av dess kontinentala egenskaper ledde till tillräckliga förändringar i den ekologiska situationen i staden. Samtidigt ökade varaktigheten av den frostfria (vegetations) perioden, varaktigheten av uppvärmningsperioden minskade, medan dess medeltemperatur ökade. Det har således uppstått förutsättningar för en mer ekonomisk förbrukning av bränsle som förbrukas i bostads- och kommunala och industriella sektorer och för att minska nivån av skadliga utsläpp till atmosfären.

Arbetet stöddes av det vetenskapliga programmet "University of Russia - Fundamental Research", riktning "Geografi".

M.A. Vereshagin, Y.P. Perevedentsev, E.P. Naumov, K.M. Shantalinsky, F.V. Gogol. Långtidsförändringar av lufttemperatur och atmosfärisk nederbörd i Kazan.

Långsiktiga förändringar av lufttemperatur och atmosfärisk nederbörd i Kazan och deras visningar av förändringar av andra klimatparametrar som har tillämpat värde och har inneburit vissa förändringar av stadens ekologiska system analyseras.

Litteratur

1. Adamenko V.N. Storstädernas klimat (recension). - Obninsk: VNIIGMI-MTsD, 1975. - 70 sid.

2. Berlyand M. E., Kondratiev K. Ya. Städer och planetens klimat. - L.: Gidrometeoizdat, 1972. - 39 sid.

3. Vereshchagin M.A. Om mesoklimatiska skillnader i Kazans territorium // Frågor om mesoklimat, cirkulation och atmosfäriska föroreningar. Interuniversitet. lö. vetenskaplig tr. - Perm, 1988. - S. 94-99.

4. Drozdov O.A. Fluktuationer i nederbörd i flodens bassäng. Volga och förändringar i nivån på Kaspiska havet // 150 år av det meteorologiska observatoriet av Kazan Order of Labour.

av State Universitys röda fana. IN OCH. Ulyanov-Lenin. Rapportera vetenskaplig konf. - Kazan: Kazan Publishing House. un-ta, 1963. - S. 95-100.

5. Klimatet i staden Kazan / Ed. N.V. Kolobov. - Kazan: Kazan Publishing House. un-ta, 1976. - 210 sid.

6. Klimatet i Kazan / Ed. N.V. Kolobova, Ts.A. Schwer, E.P. Naumov. - L.: Gidro-meteoizdat, 1990. - 137 sid.

7. N.V. Kolobov, M.A. Vereshchagin, Yu.P. Perevedentsev och K.M. Att bedöma effekten av Kazans tillväxt på förändringar i den termiska regimen i staden// Tr. Za-pSibNII. - 1983. - Utgåva. 57. - S. 37-41.

8. Kondratiev K.Ya., Matveev L.T. De viktigaste faktorerna i bildandet av en värmeö i en stor stad // Dokl. RAN. - 1999. - T. 367, nr 2. - S. 253-256.

9. Kratzer P. Stadsklimat. - M.: Izd-vo inostr. lit., 1958. - 239 sid.

10. Perevedentsev Yu.P., Vereshchagin M.A., Shantalinsky K.M. Om långvariga fluktuationer i lufttemperatur enligt meteorologiska observatoriet vid Kazan University // Meteorology and Hydrology. - 1994. - Nr 7. - S. 59-67.

11. Perevedentsev Yu.P., Vereshchagin M.A., Shantalinsky K.M., Naumov E.P., Tudriy V.D. Moderna globala och regionala förändringar i miljö och klimat. - Kazan: UNIPRESS, 1999. - 97 sid.

12. Perevedentsev Yu.P., Vereshchagin M.A., Naumov E.P., Nikolaev A.A., Shantalinsky K.M. Moderna klimatförändringar på jordens norra halvklot // Uch. app. Kazan. universitet Ser. naturlig Vetenskaper. - 2005. - T. 147, Bok. 1. - S. 90-106.

13. Khromov S.P. Meteorologi och klimatologi för geografiska fakulteter. - L.: Gidrometeoizdat, 1983. - 456 sid.

14. Shver Ts.A. Atmosfärisk nederbörd på Sovjetunionens territorium. - L.: Gidrometeoizdat, 1976. - 302 sid.

15. Ekologiska och hydrometeorologiska problem i stora städer och industriområden. Material intl. vetenskaplig konf., 15-17 okt. 2002 - S:t Petersburg: Förlaget för Russian State Humanitarian University, 2002. - 195 sid.

Inkom 27.10.05

Vereshchagin Mikhail Alekseevich - kandidat för geografiska vetenskaper, docent vid institutionen för meteorologi, klimatologi och atmosfärisk ekologi, Kazan State University.

Perevedentsev Yury Petrovich - doktor i geografi, professor, dekanus vid fakulteten för geografi och geoekologi vid Kazan State University.

E-post: [e-postskyddad]

Naumov Eduard Petrovich - kandidat för geografiska vetenskaper, docent vid institutionen för meteorologi, klimatologi och atmosfärisk ekologi, Kazan State University.

Shantalinsky Konstantin Mikhailovich - kandidat för geografiska vetenskaper, docent vid institutionen för meteorologi, klimatologi och atmosfärisk ekologi, Kazan State University.

E-post: [e-postskyddad]

Gogol Felix Vitalievich - Assistent vid institutionen för meteorologi, klimatologi och atmosfärisk ekologi, Kazan State University.

De genomsnittliga årliga långtidstemperaturerna för denna period vid Kotelnikovo-stationen sträcker sig från 8,3 till 9,1 ̊С, det vill säga den genomsnittliga årliga temperaturen ökade med 0,8 ̊С.

Genomsnittliga månatliga långtidstemperaturer för den varmaste månaden vid Kotelnikovo station är från 24 till 24,3 ̊С, av de kallaste från minus 7,2 till minus 7,8 ̊С. Den frostfria periodens varaktighet är i genomsnitt från 231 till 234 dagar. Minsta antal frostfria dagar sträcker sig från 209 till 218, det maximala från 243 till 254 dagar. Den genomsnittliga början och slutet av denna period är från 3 mars till 8 april och 3 september till 10 oktober. Varaktigheten av den kalla perioden med temperaturer under 0 ̊С varierar från 106-117 till 142-151 dagar. På våren sker en snabb ökning av temperaturen. Periodens längd med positiva temperaturer bidrar till en lång växtsäsong, vilket gör det möjligt att plantera olika grödor i området. Genomsnittlig månadsnederbörd presenteras i tabell 3.2.

Tabell 3.2

Genomsnittlig månatlig nederbörd (mm) för perioderna (1891-1964 och 1965-1973) .

Som framgår av tabellen ändrades den genomsnittliga årliga långtidsnederbörden för denna period från 399 till 366 mm, minskade med 33 mm.

Den genomsnittliga månatliga relativa luftfuktigheten på lång sikt presenteras i tabell 3.3

Tabell 3.3

Genomsnittlig månatlig långsiktig relativ luftfuktighet för perioden (1891-1964 och 1965-1973), i %,.

Under den granskade perioden minskade den genomsnittliga årliga luftfuktigheten från 70 till 67 %. Luftfuktighetsbrist uppstår under vår- och sommarmånaderna. Detta förklaras av det faktum att med början av höga temperaturer, åtföljd av torra östliga vindar, ökar avdunstningen kraftigt.

Genomsnittligt långsiktigt luftfuktighetsunderskott (mb) för perioden 1965-1975. presenteras i tabell 3.4

Tabell 3.4

Genomsnittligt långsiktigt luftfuktighetsunderskott (mb) för perioden 1965-1975. .

Det största luftfuktighetsunderskottet inträffar i juli-augusti, det minsta i december-februari.

Vind. Områdets öppna platta karaktär bidrar till utvecklingen av starka vindar i olika riktningar. Enligt väderstationen i Kotelnikovo är ost- och sydostvindar dominerande under hela året. Under sommarmånaderna torkar de upp jorden och allt levande dör, på vintern ger dessa vindar kalla luftmassor och åtföljs ofta av dammstormar och orsakar därmed stora skador på jordbruket. Det finns också vindar i västlig riktning, som ger nederbörd i form av kortvariga regnskurar och varm fuktig luft på sommaren, tinningar på vintern. Den genomsnittliga årliga vindhastigheten varierar från 2,6 till 5,6 m/s, den genomsnittliga långsiktiga vindhastigheten för perioden 1965-1975 är 3,6 - 4,8 m/s.

Vintern på Kotelnikovsky-distriktets territorium är mestadels med lite snö. Den första snön faller i november - december, men varar inte länge. Mer stabilt snötäcke uppstår i januari-februari. De genomsnittliga datumen för uppkomsten av snö är från 25 till 30 december, nedstigningen är 22 - 27 mars. Det genomsnittliga djupet för jordfrysning når 0,8 m. Värdena för jordfrysning vid Kotelnikovo väderstation presenteras i tabell 3.5

Tabell 3.5

Värdena för jordfrysning för perioden 1981 - 1964, cm,.

3.4.2 Moderna klimatdata för södra delen av Volgogradregionen

Den yttersta södern av byadministrationen Poperechensk har den kortaste vintern i regionen. I genomsnitt datum från 2 december till 15 mars. Vintern är kall, men med frekventa tinningar kallar kosackerna dem "fönster". Enligt klimatologiska data är den genomsnittliga januaritemperaturen från -6,7˚С till -7˚С; för juli är temperaturen 25˚С. Summan av temperaturer över 10˚С är 3450˚С. Den lägsta temperaturen för detta område är 35˚С, den högsta är 43,7˚С. Den frostfria perioden är 195 dagar. Snötäckets varaktighet är i genomsnitt 70 dagar. Avdunstningen är i genomsnitt från 1000 mm/år till 1100 mm/år. Klimatet i detta område kännetecknas av dammstormar och dis, liksom tornados med en kolonnhöjd på upp till 25 m och en kolonnbredd på upp till 5 m. Vindhastigheten kan nå 70 m/s i vindbyar . Särskilt kontinentaliteten ökar efter att kalla luftmassor misslyckats i denna södra region. Detta territorium täcks av nordliga vindar av Dono-Salsky-ryggen (maximal höjd 152 m) och terrasser av Kara-Sal-floden med sydliga exponeringar, så det är varmare här.

På det undersökta territoriet faller nederbörden i genomsnitt från 250 till 350 mm med fluktuationer under åren. Det mesta av nederbörden faller under senhösten och tidig vinter och under andra hälften av våren. Det är lite blötare här än i x. På tvären beror detta på att gården ligger på vattendelaren av Dono-Salskaya-ryggen och sluttar mot Kara-Sal-floden. Gränsen mellan Kotelnikovsky-distriktet i Volgograd-regionen och Zavetnesky-distrikten i Rostov-regionen från Republiken Kalmykia på dessa platser i Kara-Sal-floden passerar längs början av sluttningen av Kara-Sala-flodens vänstra strand till mynningen av Sukhoi Balka, i mitten av vattendraget och den högra och vänstra stranden av Kara-Sal-floden 12 km passerar på territoriet för Kotelnikovsky-distriktet i Volgograd-regionen. Vattendelaren med en märklig relief skär ner molnen och därför faller nederbörden under vinter-våren lite mer över terrasserna och Kara-Sal-flodens dal än över resten av Poperechensk landsbygdsförvaltning. Denna del av Kotelnikovsky-distriktet ligger nästan 100 km söder om staden Kotelnikovo. . Uppskattade klimatdata för den sydligaste punkten presenteras i tabell 3.6

Tabell 3.6

Uppskattade klimatdata för den sydligaste punkten i Volgograd-regionen.

månader	januari	februari	Mars	april	Maj	juni	juli	augusti	september	oktober	november	december.
Temperatur˚С	-5,5	-5,3	-0,5	9,8		21,8	25,0	23,2	16,7	9,0	2,3	-2,2
Genomsnittligt minimum, ˚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
Genomsnittligt maximum, ˚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
Nederbörd, mm

2006 noterades stora tornados i distrikten Kotelnikovsky och Oktyabrsky i regionen. Figur 2.3 visar vindrosen för Poperechensk landsbygdsförvaltning, hämtad från material som utvecklats för Poperechensk administration av VolgogradNIPIgiprozem LLC 2008. Vindros på Poperechensk landsbygdsförvaltnings territorium, se fig. 3.3.

Ris. 3.3. Vindros för territoriet för Poperechensk landsbygdsförvaltning [ 45].

Atmosfärisk luftförorening på den fredliga administrationens territorium är endast möjlig från fordon och jordbruksmaskiner. Dessa föroreningar är minimala, eftersom trafiken är försumbar. Bakgrundskoncentrationer av föroreningar i atmosfären beräknas enligt RD 52.04.186-89 (M., 1991) och de tillfälliga rekommendationerna "Bakgrundskoncentrationer av skadliga (förorenande) ämnen för städer och tätorter där det inte finns några regelbundna observationer av luftföroreningar i atmosfären " (C-Pb., 2009).

Bakgrundskoncentrationer accepteras för bosättningar med mindre än 10 000 personer och presenteras i tabell 3.7.

Tabell 3.7

Bakgrundskoncentrationer accepteras för bosättningar med mindre än 10 000 personer.

3.4.2 Karakteristika för klimatet i den fredliga landsbygdsförvaltningen

Det nordligaste territoriet tillhör Mirnaya landsbygdsförvaltning, det gränsar till Voronezh-regionen. Koordinaterna för den nordligaste punkten av Volgograd-regionen är 51˚15"58.5"" N.Sh. 42̊ 42"18.9"" E.D.

Klimatdata för 1946-1956.

Rapporten om resultaten av en hydrogeologisk undersökning i en skala av 1:200000, blad M-38-UII (1962) från Volga-Don Territorial Geological Administration av huvuddirektoratet för geologi och skydd av undergrunden under ministerrådet för RSRSR, tillhandahåller klimatdata för väderstationen Uryupinsk.

Klimatet i det beskrivna territoriet är kontinentalt och kännetecknas av lite snö, kalla vintrar och varma torra somrar.

Området kännetecknas av att höga lufttryck dominerar över låga. På vintern hålls de kalla kontinentala luftmassorna från den sibiriska anticyklonen över regionen under lång tid. På sommaren, på grund av den kraftiga uppvärmningen av luftmassorna, kollapsar området med högtryck och Azorernas anticyklon börjar agera och för med sig massor av uppvärmd luft.

Vintern åtföljs av hårda kalla vindar, främst östliga riktningar med täta snöstormar. Snötäcket är stabilt. Våren kommer i slutet av mars, den kännetecknas av en ökning av antalet klara dagar och en minskning av den relativa luftfuktigheten. Sommaren börjar under det första decenniet av maj, för denna tid är torka typiska. Nederbörd är sällsynt och är kraftig i naturen. Deras maximum faller i juni-juli.

Kontinentalt klimat orsakar höga temperaturer på sommaren och låga på vintern.

Data om lufttemperatur presenteras i tabellerna 3.8-3.9.

Tabell 3.8

Genomsnittlig månatlig och årlig lufttemperatur [ 48]

jag	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	År
-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

De absoluta lägsta och absoluta högsta lufttemperaturerna enligt långtidsdata anges i Tabell 3.9.

Tabell 3.9

De absoluta lägsta och absoluta högsta lufttemperaturerna enligt långtidsdata för mitten av 1900-talet [ 48]

	jag	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	År
max
min	-37	-38	-28	-14	-5				-6	-14	-24	-33	-38

Under de första och andra tio dagarna av april börjar en period med temperaturer över 0 ̊С. Varaktigheten av vårperioden med en genomsnittlig daglig temperatur från 0 till 10 ̊С är cirka 20-30 dagar. Antalet de varmaste dagarna med en medeltemperatur över 20 ̊С är 50-70 dagar. Värdet på dagliga luftamplituder är 11 - 12,5 ̊С. En betydande temperatursänkning börjar i september, och under det första decenniet av oktober börjar de första frostarna. Den genomsnittliga frostfria perioden är 150-160 dagar.

Nederbörd. I direkt anslutning till den allmänna cirkulationen av luftmassor och avlägset läge från Atlanten står mängden nederbörd. Och nederbörd kommer till oss från nordligare breddgrader.

Data om månads- och årsnederbörd presenteras i tabell 3.10.

Tabell 3.10

Genomsnittlig månads- och årsnederbörd, mm (enligt långtidsdata) [ 48]

Nederbörd vid Uryupinskaya-stationen efter år (1946-1955), mm

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

I genomsnitt i 6 år 360 mm per år.

Data för en sexårsperiod visar tydligt den ojämna fördelningen av nederbörden över åren

Långtidsdata visar att den största mängden nederbörd faller under den varma perioden. Maximalt är i juni-juli. Nederbörden under sommarperioden är kraftig till sin natur. Ibland faller 25 % av den genomsnittliga årliga nederbörden per dag, medan de vissa år under den varma perioden under hela månader inte inträffar alls. Ojämnheten i nederbörden observeras inte bara av årstider utan också av år. Således, under det torra året 1949 (enligt uppgifterna från väderstationen Uryupinsk), föll 124 mm, under det våta året 1915 - 715 mm nederbörd. Under den varma perioden, från april till oktober, är mängden nederbörd från 225 till 300 mm; antal dagar med nederbörd 7-10, nederbörd 5 mm och mer 2-4 dagar per månad. Under den kalla perioden faller 150-190 mm, antalet dagar med nederbörd är 12-14. Under den kalla perioden på året, från oktober till mars, observeras dimma. Totalt är det 30-45 dimmiga dagar på ett år.

Luftfuktighet har ingen uttalad dygnsvariation. Under den kalla perioden på året, från november till mars, är den relativa luftfuktigheten över 70 % och under vintermånaderna överstiger den 80 %.

Data om luftfuktighet presenteras i tabellerna 3.11 - 3.12.

Tabell 3.11

Genomsnittlig relativ luftfuktighet i %

(enligt långtidsdata) [ 48]

jag

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

År

I oktober sker en ökning av den relativa luftfuktigheten dagtid upp till 55 - 61%. Låg luftfuktighet observeras från maj till augusti, med torra vindar sjunker den relativa luftfuktigheten under 10%. Den genomsnittliga absoluta luftfuktigheten anges i Tabell 3.12.

Tabell 3.12

Genomsnittlig absolut luftfuktighet mb (enligt långtidsdata) [ 48]

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

Den absoluta luftfuktigheten ökar på sommaren. Det når sitt maximala värde i juli-augusti, sänkt i januari-februari till 3 mb. Fuktunderskottet ökar snabbt med vårens intåg. Nederbörd på vår och sommar kan inte återställa förlusten av fukt från avdunstning, vilket resulterar i torka och torra vindar. Under den varma perioden är antalet torra dagar 55-65, och antalet överdrivet våta överstiger inte 15-20 dagar. Avdunstning per månader (enligt långtidsdata) visas i tabell 3.13.

Tabell 3.13

Avdunstning per månader (enligt långtidsdata) [ 48 ]

jag

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

År

-

Vindar Data om genomsnittliga månatliga och årliga vindhastigheter presenteras i tabell 3.14.

Lektionens mål:

• Att identifiera orsakerna till årliga fluktuationer i lufttemperaturen;
• fastställa förhållandet mellan solens höjd över horisonten och lufttemperaturen;
• användningen av en dator som tekniskt stöd för informationsprocessen.

Lektionens mål:

Handledningar:

• utveckling av färdigheter och förmågor för att identifiera orsakerna till förändringar i det årliga förloppet av lufttemperaturer i olika delar av jorden;
• plottning i Excel.

Utvecklande:

• bildandet av elevernas färdigheter att sammanställa och analysera temperaturgrafer;
• tillämpning av Excel i praktiken.

Pedagogisk:

• främja intresset för hemlandet, förmågan att arbeta i ett team.

Lektionstyp: Systematisering av ZUN och användning av dator.

Undervisningsmetod: Samtal, muntlig enkät, praktiskt arbete.

Utrustning: Fysisk karta över Ryssland, atlaser, persondatorer (PC).

Under lektionerna

I. Organisatoriskt ögonblick.

II. Huvudsak.

Lärare: Killar, ni vet att ju högre solen är över horisonten, desto större är strålarnas lutningsvinkel, så jordens yta värms upp mer, och därifrån luften i atmosfären. Låt oss titta på bilden, analysera den och dra en slutsats.

Elevarbeten:

Arbeta i en anteckningsbok.

Registrering i form av ett diagram. glida 3

Textinmatning.

Uppvärmning av jordens yta och lufttemperatur.

1. Jordens yta värms upp av solen, och luften värms upp från den.
2. Jordytan värms upp på olika sätt:
   • beroende på solens olika höjder ovanför horisonten;
   • beroende på den underliggande ytan.
3. Luften ovanför jordytan har olika temperaturer.

Lärare: Killar, vi säger ofta att det är varmt på sommaren, speciellt i juli, och kallt i januari. Men inom meteorologin, för att fastställa vilken månad som var kall och vilken som var varmare, beräknar de från genomsnittliga månadstemperaturer. För att göra detta lägger du ihop alla genomsnittliga dygnstemperaturer och dividerar med antalet dagar i månaden.

Till exempel var summan av dagliga medeltemperaturer för januari -200°С.

200: 30 dagar ≈ -6,6°C.

Genom att observera lufttemperaturen under hela året har meteorologer funnit att den högsta lufttemperaturen observeras i juli och den lägsta i januari. Och vi fick också reda på att solens högsta position i juni är -61 ° 50 ', och den lägsta - i december 14 ° 50 '. Under dessa månader observeras de längsta och kortaste dagarna - 17 timmar 37 minuter och 6 timmar 57 minuter. Så vem har rätt?

Elevens svar: Saken är att i juli fortsätter den redan uppvärmda ytan att ta emot, om än mindre än i juni, men fortfarande en tillräcklig mängd värme. Så luften fortsätter att värmas upp. Och i januari, även om ankomsten av solvärme redan ökar något, är jordens yta fortfarande mycket kall och luften fortsätter att svalna från den.

Bestämning av den årliga luftamplituden.

Om vi ​​hittar skillnaden mellan medeltemperaturen för den varmaste och kallaste månaden på året, kommer vi att bestämma den årliga amplituden för lufttemperaturfluktuationer.

Till exempel är medeltemperaturen i juli +32 ° С och i januari -17 ° С.

32 + (-17) = 15 ° C. Detta kommer att vara den årliga amplituden.

Bestämning av den genomsnittliga årliga lufttemperaturen.

För att hitta årets medeltemperatur är det nödvändigt att lägga ihop alla medeltemperaturer per månad och dividera med 12 månader.

Till exempel:

Elevernas arbete: 23:12 ≈ +2 ° C - genomsnittlig årlig lufttemperatur.

Lärare: Du kan också bestämma den långsiktiga t ° för samma månad.

Bestämning av långtidslufttemperatur.

Till exempel: genomsnittlig månadstemperatur i juli:

• 1996 - 22°C
• 1997 - 23°C
• 1998 - 25°C

Barns arbete: 22+23+25 = 70:3 ≈ 24°C

Lärare: Och nu hittar killarna staden Sochi och staden Krasnoyarsk på den fysiska kartan över Ryssland. Bestäm deras geografiska koordinater.

Eleverna använder atlaser för att bestämma koordinater för städer, en av eleverna visar städer på kartan vid svarta tavlan.

Praktiskt arbete.

Idag, i det praktiska arbetet som du gör på en dator, måste du svara på frågan: Kommer graferna för lufttemperaturen för olika städer att sammanfalla?

Var och en av er har ett papper på bordet som presenterar algoritmen för att utföra arbetet. En fil lagras i PC:n med en tabell redo att fyllas i, som innehåller fria celler för att mata in formlerna som används för att beräkna amplitud och medeltemperatur.

Algoritmen för att utföra praktiskt arbete:

1. Öppna mappen Mina dokument, hitta filen Prakt. arbeta 6 celler.
2. Ange lufttemperaturerna i Sochi och Krasnoyarsk i tabellen.
3. Bygg en graf med hjälp av diagramguiden för värdena i området A4: M6 (ge namnet på grafen och axlarna själv).
4. Zooma in på den plottade grafen.
5. Jämför (verbalt) resultaten.
6. Spara ditt arbete som PR1 geo (efternamn).

månad	Jan.	feb.	Mars	apr.	Maj	juni	juli	aug.	Sept.	okt.	nov.	dec.
Sochi	1	5	8	11	16	22	26	24	18	11	8	2
Krasnojarsk	-36	-30	-20	-10	+7	10	16	14	+5	-10	-24	-32

III. Den sista delen av lektionen.

1. Stämmer dina temperaturdiagram för Sochi och Krasnoyarsk? Varför?
2. Vilken stad har de lägsta temperaturerna? Varför?

Slutsats: Ju större infallsvinkeln för solens strålar och ju närmare staden är belägen ekvatorn, desto högre blir lufttemperaturen (Sochi). Staden Krasnoyarsk ligger längre bort från ekvatorn. Därför är infallsvinkeln för solens strålar mindre här och lufttemperaturavläsningarna blir lägre.

Läxa: punkt 37. Konstruera en graf över lufttemperaturernas förlopp enligt dina observationer av vädret för januari månad.

Litteratur:

1. Geografi årskurs 6 T.P. Gerasimova N.P. Neklyukov. 2004.
2. Geografilektioner 6 celler. O.V. Rylova. 2002.
3. Pourochnye utveckling 6kl. PÅ. Nikitin. 2004.
4. Pourochnye utveckling 6kl. T.P. Gerasimova N.P. Neklyukov. 2004.