Файл: Климат России. Исследование климатических поясов и областей.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.01.2024
Просмотров: 213
Скачиваний: 8
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Глава 2. Практическое исследование умеренного климатического пояса
2.1. Характеристика умеренного климатического пояса
Умеренный климатический пояс — один из самых широких и обхватывает территории нашей планеты, лежащие между 40-ми и 60-ми параллелями в северном и южном полушариях.
Причем на севере зона этого пояса простирается до 65 параллели, а на юге сокращается приблизительно до 58 параллели. По направлению к полюсам земли граничит с субантарктическим и с субарктическим поясами, по направлению к экватору — с субтропическим. На всей территории пояса распространена умеренная воздушная масса, которая характеризуется повышенной влажностью и низким атмосферным давлением. Температура воздуха всегда меняется в зависимости от сезона, а потому времена года в умеренном поясе четко выражены: зима снежная и морозная, весна — яркая и зеленая, лето — знойное и жаркое, а осень — золотая с проливными дождями и ветрами. Средняя температура зимой в умеренных широтах опускается до 0 °C, летом редко поднимается выше +15, +20 °C. Средняя годовая норма осадков — 500-800мм.
В зависимости от близости океанов, климат в умеренных широтах делят на 4 типа:
- Морской — этот климат формируется над океанами и охватывает прибрежные территории суши. Зимы здесь мягкие, лето — нежаркое, много осадков и повышенная влажность.
- Муссонный — этот вид климата редко встречается в умеренных широтах, так как больше характерен для тропиков и субтропиков. Погода в этих районах очень зависит от циркуляции сезонных ветров — муссонов.
- Резко-континентальный — такой климат характерен для областей, расположенных на значительном удалении от океанов. Зимы на этих участках суши очень студеные, морозные, нередко на пределе полюса холода. Лето — непродолжительное и нежаркое. В теплое время года выпадает больше осадков, чем зимой.
Температурные значения (усредненные, приблизительные для умеренного климатического пояса)
Область морского климата: июль +12 °С +16 °С, январь 0 °С +4 °С.
Область континентального климата: июль +18 °С +24 °С, январь -6 °С -20 °С.
Область умеренно-континентального климата: июль +15 °С +17 °С, январь 0 °С -8°С.
Данный тип климата не встречается в южном полушарии, так как в умеренных широтах там практически нет участков суши.
- Умеренно-континентальный — один из самых стабильных видов климата. Распространен на всех участках суши
, которые расположены относительно далеко от океанов и море. Лето здесь всегда жаркое, зима — морозная, осадков мало. Один из главных признаков такого типа климата — сильные ветра, пыльные бури и малая облачность.
Умеренный климатический пояс России представлен на рисунке 2
Рисунок 2 - Умеренный климатический пояс России
Область резко континентального климата умеренного пояса расположена в Восточной Сибири. Расположение внутри континента обусловило господство континентального воздуха. Поэтому территория здесь сильно нагревается летом и охлаждается зимой. Лето здесь тёплое, но короткое. Средние температуры июля — от 16 С до 20 С. Зима очень морозная и продолжительная. Средние температуры января на разных территориях колеблются от -24 С до -40 С.
Муссонный климат характерен для южной части Дальнего Востока России. Зимой здесь господствует холодный континентальный воздух из Восточной Сибири, а летом — прохладный влажный тихоокеанический воздух. Морской климат умеренного пояса характерен для полуострова Камчатка. Здесь круглый год господствуют морские умеренные воздушные массы. Зима здесь более тёплая, а лето более прохладное, чем в Приморье. Количество атмосферных осадков распределено равномерно в течение года и составляет около 1800 мм.
Основные особенности, которые характеризуют умеренный континентальный климат:
- удаленность континентальной территории от океанов и морей;
- стабильность климата;
- жаркое лето;
- морозная зима;
- малое количество осадков в течение года.
Воздушные массы умеренно континентального климата содержат минимум влаги и, поэтому, наблюдается малая облачность, минимальное количество атмосферных осадков. Воздушные массы континентального климата приносят от 300 до 600 мм осадков в среднем за год. При этом коэффициент увлажнения умеренно континентального климата меньше единицы k<1, что говорит о недостаточном увлажнении воздушных масс.
Города России с умеренным континентальным климатом. Это области Восточно-Европейской равнины, начиная от предгорья Уральского хребта с восточной стороны и далее на запад. На запад от 60° до 50° западной долготы – Екатеринбург, Оренбург, Пермь, Уфа, Самара, Казань, Сыктывкар; От 45° до 40° з.д. – Волгоград, Саратов, Нижний Новгород, Вологда, Ярославль, Воронеж; Еще на запад, далее 40° западной долготы до пограничных рубежей России – Тула, Москва, Брянск, Санкт-Петербург и Калининград.
2.2. Климат Новосибирска и его изменения
Новосибирск находится в умеренном климатическом поясе в зоне резко континентального климата. Климат Новосибирска и его пригородов — континентальный. Он заметно более континентальный, чем климат европейских районов России (в частности, Подмосковья), находящихся на той же географической широте. Зимы здесь существенно (на 5—10 °C) холоднее. Однако климат здесь всё же менее суровый, чем на аналогичных широтах центральной части Американского континента, и примерно соответствует климату расположенного на 3 широты южнее канадского городка Swan River12.
Зима в Новосибирске суровая и продолжительная, с устойчивым снежным покровом, сильными ветрами и метелями. Во все зимние месяцы возможны оттепели, но они кратковременные и наблюдаются не ежегодно.
Переходные сезоны (весна и осень) короткие и отличаются неустойчивой погодой, весенними возвратами холодов, поздними весенними и ранними осенними заморозками.
Вследствие обилия солнечного света и тепла лето жаркое, но сравнительно короткое. Оно характеризуется незначительными изменениями от месяца к месяцу и большим количеством осадков.
На рисунке 3 представлен график изменения температуры воздуха.
Рисунок 3 - Климат Новосибирска
Средняя температура воздуха в Новосибирске, по данным многолетних наблюдений, составляет +0,2 °C. Самая низкая температура зафиксирована 9 января 1915 года (−51,1 °C), самая высокая — 12 июля 2014 года (+37.3 °C)
Из-за открытости территории к северу, Новосибирская область доступна вторжению арктических воздушных масс, которые отличаются низкими температурами и низкой влажностью воздуха. Зимой на территории области господствует азиатский антициклон, характеризующийся холодной и сухой погодой. Летом преобладает циклоническая деятельность, а также вторжения континентального воздуха с юго-запада. На территории Новосибирской области четко выражены четыре сезона года: зима, весна, лето и осень.
Зима в Новосибирской области длится пять месяцев: с первых чисел ноября до конца марта, и характеризуется сухой и морозной погодой. В начале ноября образуется устойчивый снежный покров, высотой до 10 см. Оттепели крайне редки и кратковременны. Уже в конце месяца температура может достигать -20 градусов. Январь – самый холодный месяц зимы, со средней дневной температурой -20 градусов, но очень часто бывают морозы ниже -35 градусов. Февраль также холодный месяц, со средней температурой -17 градусов. Март характеризуется большими суточными амплитудами температуры:
днем может быть оттепель, а ночью до -30 градусов. В марте наблюдается максимальная высота снежного покрова, которая в центральных районах области составляет около 60 см, а в степной зоне не выше 30 см.
Весна в новосибирской области начинается в первых числах апреля и длится два месяца. Для весны характерна солнечная погода, небольшое количество осадков и резкое повышение температуры – примерно на 10 градусов в месяц. В конце апреля дневная температура достигает +15..+20 градусов. Для Сибирской лесостепи характерно интересное природное явление, называемое «голая весна». Оно состоит в том, что после полного схода снега трава начинает расти только через две недели, хотя стоит сухая и теплая погода, а температура достигает +20 градусов. Это явление объясняется тем, что зимой почва промерзает до двух метров вглубь, и необходимо время для ее оттаивания. В конце мая часто случаются арктические вторжения, сопровождающиеся заморозками.
Лето в Новосибирской области начинается в первых числах июня и продолжается от трех месяцев на севере, до четырех месяцев на юге. Погода летом жаркая и влажная. В июне температура воздуха значительно повышается и составляет днем +20 градусов. Самый жаркий месяц лета – июль, и это единственный месяц в году, когда не бывает заморозков. Средняя дневная температура июля составляет +25 градусов, но обычно бывают одна-две недели с температурой выше +30 градусов. В июне и июле атлантические циклоны часто приносят дожди, на лето приходится около 70% годовой нормы осадков. В августе наступает похолодание, и в конце месяца на почве уже возможны заморозки, температура опускается до +15 градусов, и наступает осень.
Осень в Новосибирской области приходит в первых числах сентября, когда еще довольно тепло, и температура может повышаться до +20 градусов. В начале октября среднесуточная температура резко падает до +5 градусов, идут дожди, а в конце месяца обычно выпадает первый снег. Устойчивый снежный покров образуется в начале ноября, и этого периода наступает зима.
Новосибирская область относится к зоне неустойчивого увлажнения: в центральных районах выпадает около 400 мм в год, а в степи – около 300 мм в год. Более двух третей осадков выпадет в теплый период года.
Опасными метеорологическими явлениями, которые могут вызвать чрезвычайные ситуации, являются ураганные ветры порывами до 40 м/с, сильные морозы до –50о С. Сейсмическая опасность при массовом строительстве рассчитана на возможное землетрясение силой 6 баллов, а при строительстве объектов повышенной ответственности – 7 баллов. Большие территории в пригородах, занятые лесами, создают угрозу лесных и торфяных пожаров, пожароопасность в частном жилом секторе также является довольно высокой. Анализируя средние многолетние параметры климата, представленные в настоящей работе и в предыдущем издании [1], можно отметить, что климат в Новосибирске в среднем стал «теплее» на 1,1
о С, в основном за счет повышения температуры воздуха в зимние месяцы. Так, средняя температура самого теплого месяца выросла всего на 0,3 о С, самого холодного – на 1,2 о С. Абсолютная годовая амплитуда температуры воздуха сократилась на 5,8о С. Однако заметим, что на фоне глобального потепления зимние сезоны 2000–2001, 2005–2006, 2009–2010 и 2010–2011 гг. были в Сибири достаточно холодными.
Теплый период (апрель–октябрь) в Новосибирске стал более «сухим», количество осадков снизилось на 11 мм. Памятны новосибирцам засушливые годы, когда летом не бывало дождя в течение 2–3 недель. Так, в 2012 г. количество осадков в июне, июле и августе составило всего 22,7 мм, а в июле и августе 1989 г. – 28 мм, т.е. почти на порядок меньше нормы теплого периода.
Климат в городе теперь можно характеризовать менее «ветреным», средняя скорость по сравнению с представленной в уменьшилась с 4,1 до 3,1 м/с.
Количество общей облачности выросло на 0,3 балла, нижней, наоборот, уменьшилось на такую же величину. Незначительно, всего на 11 часов, возросла продолжительность солнечного сияния, постоянным осталось число дней без солнца – 67.
На основе 114-летних инструментальных наблюдений показано, что обнаруженное в середине прошлого столетия в Северном полушарии наиболее интенсивное потепление климата имеет место и в Новосибирске. Годовая температура воздуха за 1976–2013 гг. повышалась темпами 0,27о С/10 лет. Вместе с тем потепление в последние годы сопровождается значительными межгодовыми колебаниями температуры и учащением холодных лет. В первое десятилетие нынешнего века – в 2009 и 2010 гг. среднегодовая температура была ниже нормы (1971–2000 гг.) соответственно на 0,8 и 1,6 о С, в то же время годы 2002 и 2007 были экстремально теплыми.
Вклад в годовую отрицательную аномалию внесли как зимние месяцы, так и прохладные летние; средняя температура июня 2009 г. 13,8о С заняла 4-е место в ранжированном ряду за 1900–2013 гг. Напротив, новым рекордом от начала наблюдений стал жаркий июнь 2012 г. – температура 21,8 о С. Как результат, параметры линейного тренда изменились в сторону замедления потепления, что также соответствует новым крупномасштабным тенденциям. Важная характеристика обеспечения жизнедеятельности мегаполиса – дефицит тепла отопительного периода как индикатор теплопотерь «отреагировал» на потепление более низкими значениями, сменившимися в последние годы повышением.
Отмечено повышение температуры в глубинах почвенного слоя вплоть до уровня 3 м, скорость изменения 0,6–0,9 о С/10 лет.
2.1. Характеристика умеренного климатического пояса
Умеренный климатический пояс — один из самых широких и обхватывает территории нашей планеты, лежащие между 40-ми и 60-ми параллелями в северном и южном полушариях.
Причем на севере зона этого пояса простирается до 65 параллели, а на юге сокращается приблизительно до 58 параллели. По направлению к полюсам земли граничит с субантарктическим и с субарктическим поясами, по направлению к экватору — с субтропическим. На всей территории пояса распространена умеренная воздушная масса, которая характеризуется повышенной влажностью и низким атмосферным давлением. Температура воздуха всегда меняется в зависимости от сезона, а потому времена года в умеренном поясе четко выражены: зима снежная и морозная, весна — яркая и зеленая, лето — знойное и жаркое, а осень — золотая с проливными дождями и ветрами. Средняя температура зимой в умеренных широтах опускается до 0 °C, летом редко поднимается выше +15, +20 °C. Средняя годовая норма осадков — 500-800мм.
В зависимости от близости океанов, климат в умеренных широтах делят на 4 типа:
- Морской — этот климат формируется над океанами и охватывает прибрежные территории суши. Зимы здесь мягкие, лето — нежаркое, много осадков и повышенная влажность.
- Муссонный — этот вид климата редко встречается в умеренных широтах, так как больше характерен для тропиков и субтропиков. Погода в этих районах очень зависит от циркуляции сезонных ветров — муссонов.
- Резко-континентальный — такой климат характерен для областей, расположенных на значительном удалении от океанов. Зимы на этих участках суши очень студеные, морозные, нередко на пределе полюса холода. Лето — непродолжительное и нежаркое. В теплое время года выпадает больше осадков, чем зимой.
Температурные значения (усредненные, приблизительные для умеренного климатического пояса)
Область морского климата: июль +12 °С +16 °С, январь 0 °С +4 °С.
Область континентального климата: июль +18 °С +24 °С, январь -6 °С -20 °С.
Область умеренно-континентального климата: июль +15 °С +17 °С, январь 0 °С -8°С.
Данный тип климата не встречается в южном полушарии, так как в умеренных широтах там практически нет участков суши.
- Умеренно-континентальный — один из самых стабильных видов климата. Распространен на всех участках суши
, которые расположены относительно далеко от океанов и море. Лето здесь всегда жаркое, зима — морозная, осадков мало. Один из главных признаков такого типа климата — сильные ветра, пыльные бури и малая облачность.
Умеренный климатический пояс России представлен на рисунке 2
Рисунок 2 - Умеренный климатический пояс России
Область резко континентального климата умеренного пояса расположена в Восточной Сибири. Расположение внутри континента обусловило господство континентального воздуха. Поэтому территория здесь сильно нагревается летом и охлаждается зимой. Лето здесь тёплое, но короткое. Средние температуры июля — от 16 С до 20 С. Зима очень морозная и продолжительная. Средние температуры января на разных территориях колеблются от -24 С до -40 С.
Муссонный климат характерен для южной части Дальнего Востока России. Зимой здесь господствует холодный континентальный воздух из Восточной Сибири, а летом — прохладный влажный тихоокеанический воздух. Морской климат умеренного пояса характерен для полуострова Камчатка. Здесь круглый год господствуют морские умеренные воздушные массы. Зима здесь более тёплая, а лето более прохладное, чем в Приморье. Количество атмосферных осадков распределено равномерно в течение года и составляет около 1800 мм.
Основные особенности, которые характеризуют умеренный континентальный климат:
- удаленность континентальной территории от океанов и морей;
- стабильность климата;
- жаркое лето;
- морозная зима;
- малое количество осадков в течение года.
Воздушные массы умеренно континентального климата содержат минимум влаги и, поэтому, наблюдается малая облачность, минимальное количество атмосферных осадков. Воздушные массы континентального климата приносят от 300 до 600 мм осадков в среднем за год. При этом коэффициент увлажнения умеренно континентального климата меньше единицы k<1, что говорит о недостаточном увлажнении воздушных масс.
Города России с умеренным континентальным климатом. Это области Восточно-Европейской равнины, начиная от предгорья Уральского хребта с восточной стороны и далее на запад. На запад от 60° до 50° западной долготы – Екатеринбург, Оренбург, Пермь, Уфа, Самара, Казань, Сыктывкар; От 45° до 40° з.д. – Волгоград, Саратов, Нижний Новгород, Вологда, Ярославль, Воронеж; Еще на запад, далее 40° западной долготы до пограничных рубежей России – Тула, Москва, Брянск, Санкт-Петербург и Калининград.
2.2. Климат Новосибирска и его изменения
Новосибирск находится в умеренном климатическом поясе в зоне резко континентального климата. Климат Новосибирска и его пригородов — континентальный. Он заметно более континентальный, чем климат европейских районов России (в частности, Подмосковья), находящихся на той же географической широте. Зимы здесь существенно (на 5—10 °C) холоднее. Однако климат здесь всё же менее суровый, чем на аналогичных широтах центральной части Американского континента, и примерно соответствует климату расположенного на 3 широты южнее канадского городка Swan River12.
Зима в Новосибирске суровая и продолжительная, с устойчивым снежным покровом, сильными ветрами и метелями. Во все зимние месяцы возможны оттепели, но они кратковременные и наблюдаются не ежегодно.
Переходные сезоны (весна и осень) короткие и отличаются неустойчивой погодой, весенними возвратами холодов, поздними весенними и ранними осенними заморозками.
Вследствие обилия солнечного света и тепла лето жаркое, но сравнительно короткое. Оно характеризуется незначительными изменениями от месяца к месяцу и большим количеством осадков.
На рисунке 3 представлен график изменения температуры воздуха.
Рисунок 3 - Климат Новосибирска
Средняя температура воздуха в Новосибирске, по данным многолетних наблюдений, составляет +0,2 °C. Самая низкая температура зафиксирована 9 января 1915 года (−51,1 °C), самая высокая — 12 июля 2014 года (+37.3 °C)
Из-за открытости территории к северу, Новосибирская область доступна вторжению арктических воздушных масс, которые отличаются низкими температурами и низкой влажностью воздуха. Зимой на территории области господствует азиатский антициклон, характеризующийся холодной и сухой погодой. Летом преобладает циклоническая деятельность, а также вторжения континентального воздуха с юго-запада. На территории Новосибирской области четко выражены четыре сезона года: зима, весна, лето и осень.
Зима в Новосибирской области длится пять месяцев: с первых чисел ноября до конца марта, и характеризуется сухой и морозной погодой. В начале ноября образуется устойчивый снежный покров, высотой до 10 см. Оттепели крайне редки и кратковременны. Уже в конце месяца температура может достигать -20 градусов. Январь – самый холодный месяц зимы, со средней дневной температурой -20 градусов, но очень часто бывают морозы ниже -35 градусов. Февраль также холодный месяц, со средней температурой -17 градусов. Март характеризуется большими суточными амплитудами температуры:
днем может быть оттепель, а ночью до -30 градусов. В марте наблюдается максимальная высота снежного покрова, которая в центральных районах области составляет около 60 см, а в степной зоне не выше 30 см.
Весна в новосибирской области начинается в первых числах апреля и длится два месяца. Для весны характерна солнечная погода, небольшое количество осадков и резкое повышение температуры – примерно на 10 градусов в месяц. В конце апреля дневная температура достигает +15..+20 градусов. Для Сибирской лесостепи характерно интересное природное явление, называемое «голая весна». Оно состоит в том, что после полного схода снега трава начинает расти только через две недели, хотя стоит сухая и теплая погода, а температура достигает +20 градусов. Это явление объясняется тем, что зимой почва промерзает до двух метров вглубь, и необходимо время для ее оттаивания. В конце мая часто случаются арктические вторжения, сопровождающиеся заморозками.
Лето в Новосибирской области начинается в первых числах июня и продолжается от трех месяцев на севере, до четырех месяцев на юге. Погода летом жаркая и влажная. В июне температура воздуха значительно повышается и составляет днем +20 градусов. Самый жаркий месяц лета – июль, и это единственный месяц в году, когда не бывает заморозков. Средняя дневная температура июля составляет +25 градусов, но обычно бывают одна-две недели с температурой выше +30 градусов. В июне и июле атлантические циклоны часто приносят дожди, на лето приходится около 70% годовой нормы осадков. В августе наступает похолодание, и в конце месяца на почве уже возможны заморозки, температура опускается до +15 градусов, и наступает осень.
Осень в Новосибирской области приходит в первых числах сентября, когда еще довольно тепло, и температура может повышаться до +20 градусов. В начале октября среднесуточная температура резко падает до +5 градусов, идут дожди, а в конце месяца обычно выпадает первый снег. Устойчивый снежный покров образуется в начале ноября, и этого периода наступает зима.
Новосибирская область относится к зоне неустойчивого увлажнения: в центральных районах выпадает около 400 мм в год, а в степи – около 300 мм в год. Более двух третей осадков выпадет в теплый период года.
Опасными метеорологическими явлениями, которые могут вызвать чрезвычайные ситуации, являются ураганные ветры порывами до 40 м/с, сильные морозы до –50о С. Сейсмическая опасность при массовом строительстве рассчитана на возможное землетрясение силой 6 баллов, а при строительстве объектов повышенной ответственности – 7 баллов. Большие территории в пригородах, занятые лесами, создают угрозу лесных и торфяных пожаров, пожароопасность в частном жилом секторе также является довольно высокой. Анализируя средние многолетние параметры климата, представленные в настоящей работе и в предыдущем издании [1], можно отметить, что климат в Новосибирске в среднем стал «теплее» на 1,1
о С, в основном за счет повышения температуры воздуха в зимние месяцы. Так, средняя температура самого теплого месяца выросла всего на 0,3 о С, самого холодного – на 1,2 о С. Абсолютная годовая амплитуда температуры воздуха сократилась на 5,8о С. Однако заметим, что на фоне глобального потепления зимние сезоны 2000–2001, 2005–2006, 2009–2010 и 2010–2011 гг. были в Сибири достаточно холодными.
Теплый период (апрель–октябрь) в Новосибирске стал более «сухим», количество осадков снизилось на 11 мм. Памятны новосибирцам засушливые годы, когда летом не бывало дождя в течение 2–3 недель. Так, в 2012 г. количество осадков в июне, июле и августе составило всего 22,7 мм, а в июле и августе 1989 г. – 28 мм, т.е. почти на порядок меньше нормы теплого периода.
Климат в городе теперь можно характеризовать менее «ветреным», средняя скорость по сравнению с представленной в уменьшилась с 4,1 до 3,1 м/с.
Количество общей облачности выросло на 0,3 балла, нижней, наоборот, уменьшилось на такую же величину. Незначительно, всего на 11 часов, возросла продолжительность солнечного сияния, постоянным осталось число дней без солнца – 67.
На основе 114-летних инструментальных наблюдений показано, что обнаруженное в середине прошлого столетия в Северном полушарии наиболее интенсивное потепление климата имеет место и в Новосибирске. Годовая температура воздуха за 1976–2013 гг. повышалась темпами 0,27о С/10 лет. Вместе с тем потепление в последние годы сопровождается значительными межгодовыми колебаниями температуры и учащением холодных лет. В первое десятилетие нынешнего века – в 2009 и 2010 гг. среднегодовая температура была ниже нормы (1971–2000 гг.) соответственно на 0,8 и 1,6 о С, в то же время годы 2002 и 2007 были экстремально теплыми.
Вклад в годовую отрицательную аномалию внесли как зимние месяцы, так и прохладные летние; средняя температура июня 2009 г. 13,8о С заняла 4-е место в ранжированном ряду за 1900–2013 гг. Напротив, новым рекордом от начала наблюдений стал жаркий июнь 2012 г. – температура 21,8 о С. Как результат, параметры линейного тренда изменились в сторону замедления потепления, что также соответствует новым крупномасштабным тенденциям. Важная характеристика обеспечения жизнедеятельности мегаполиса – дефицит тепла отопительного периода как индикатор теплопотерь «отреагировал» на потепление более низкими значениями, сменившимися в последние годы повышением.
Отмечено повышение температуры в глубинах почвенного слоя вплоть до уровня 3 м, скорость изменения 0,6–0,9 о С/10 лет.