Vremena_menyayutsya__A_pogoda

Введение
В наши дни, впрочем, как и сто и тысячу лет назад, у человека всегда есть, и был постоянный интерес к
погоде. Мы даже не замечаем, что всегда с величайшим вниманием слушаем передачи о погоде по радио и
телевидению. Поворчим по поводу не оправдавшихся прогнозов и тут же внимательно слушаем прогноз на
завтра. А, если при встречах знакомых не возникает общей темы для разговора или она иссякает, всегда
выручает погода. О ней говорят с кем угодно и сколько угодно.
Откуда же такой неиссякаемый интерес к погоде? Он, конечно, не случаен. Ничто не влияет так заметно
на жизнь каждого из нас, как погода. Вот к примеру одна из цитат о влиянии погоды на разные сферы
жизни человека:
" экология, прежде всего, зависит от метеоусловий"
В повседневной жизни мы видим, что погода влияет на наше самочувствие, обостряет болезни, командует,
как нам одеваться, регулирует работу транспорта, влияет на успешность бизнеса, определяет урожаи,
нарушает ритм жизни целых государств, из-за засух, наводнений и смерчей.
Но и человек стремился с древних времен изменить погоду. В XX столетии были разработаны специальные
технологии воздействия на атмосферу, которые приводят к ее изменению.
Но, не смотря на это или, может быть, в результате этого едва ли не каждый день на планете, то в одном, то
в другом районе, возникают явления природы, влекущие за собой разрушения и человеческие жертвы.
Большинство стихийных бедствий связано с процессами, происходящими в атмосфере, и, так или иначе,
определяются состоянием погоды.
На сайте www.kronstadt.ru мы нашли докторскую диссертацию врача Григория Александровича Воробьева,
которая была успешно им защищена в кронштадтском Морском госпитале в 1911 году. В диссертации
приведено много статистических данных по Кронштадту начала XX века, в том числе описание климата
Кронштадта, сделанное на основе данных о погоде 1897-1908 годов. Нам показалось интересным сравнить
эти данные и выводы, сделанные на основе их анализа, с современными данными о погоде.
Итак, проблема исследования обусловлена неизменным интересом человечества к погоде, вызванным
влиянием погоды на многие сферы нашей жизни.
Гипотеза: Климатические условия в Кронштадте сегодня отличаются от климатических условий
наблюдаемых 105 лет назад.
Цель исследования: Сопоставить описания климата Кронштадта, сделанные на основе данных о погоде за
периоды 1897-1908 гг и 2008-2013 гг.
Задачи исследования:




Проанализировать литературу по данной теме.
Собрать данные и вычислить средние значения погодных характеристик за период 2008-2013гг.
Сравнить выводы о климате Кронштадта, сделанные на основе анализа погоды за периоды 18971908гг и 2008-2013гг.
Сделать выводы о характере изменения климата в Кронштадте за период 105 лет.
Объект исследования: Погодные условия и климат Кронштадта сегодня и 105 лет назад.
Предмет исследования: температура и влажность воздуха, атмосферное давление, осадки и ветра в
Кронштадте сегодня и 105 лет назад.
Метод исследования: сравнение.
1.
Погода и климат.
Погодой называют совокупность значений метеорологических элементов и атмосферных явлений,
наблюдаемых в определённый момент времени в той или иной точке пространства. Погоду можно
описать давлением, температурой и влажностью воздуха, силой и направлением ветра, облачностью,
атмосферными осадками, дальностью видимости, атмосферными явлениями (туманами, метелями,
грозами) и другими метеорологическими элементами.
Климат — это многолетний режим погоды, характерный для данной местности в силу её географического
положения. Климат включает в себя такие показатели, как средняя температура, количество осадков,
количество солнечных дней и другие переменные, которые могут быть измерены в каком-либо
определенном месте. Характеристики климата складываются из огромного числа конкретных, мгновенных
состояний атмосферы, из множества разнообразных „погод".
На Земле существует четыре основных и три переходных типа климата. Основные типы — экваториальный,
тропический, умеренный и полярный — наблюдаются в тех районах земного шара, которые в течение года
постоянно находятся в одном и том же поясе общей циркуляции атмосферы. На земном шаре существуют
районы, находящиеся летом в одном, а зимой в другом циркуляционном поясах. Это и есть районы с
переходными типами климата: субэкваториальным, субтропическим и субполярным. В основных типах
климата погода, конечно, меняется от зимы к лету, но не так резко, как в переходных. В последних погода
может изменяться от сезона к сезону буквально на 180°.
2.
Атмосферные характеристики, составляющие погоду.
Температура воздуха — степень нагретости воздуха, определяемая при помощи термометров и
термографов. Это одна из важнейших характеристик погоды и климата, оказывающая прямое воздействие
на человека, животных, растения, на работу механизмов. Амплитуда температур — разность между
минимальными абсолютными или средними температурами воздуха за сутки, месяц или год. Средняя
температура - среднее арифметическое значение всех измеренных в течении определенного времени
значений температуры.
Атмосферные
осадки — вода в жидком или
твёрдом
состоянии,
выпадающая
из облаков или
осаждающаяся из воздуха на земную поверхность и какие-либо предметы. Осадки измеряются толщиной
слоя выпавшей воды в миллиметрах. В среднем на земном шаре выпадает около 1000 мм осадков в год, а в
пустынях и в высоких широтах — менее 250 мм в год. Атмосферное давление — давление атмосферы на
все находящиеся в ней предметы и земную поверхность. Атмосферное давление создаётся гравитационным
притяжением воздуха к Земле. Атмосферное давление измеряется барометром. Атмосферное давление,
равное давлению столба ртути высотой 760 мм при температуре 0 °C, называется нормальным атмосферным
давлением.
Ветер — горизонтальное движение воздуха относительно земной поверхности. Ветер характеризуется
направлением, скоростью и порывистостью. Скорость ветра выражается в м/с, км/ч, в условных единицах —
баллах, а направление, откуда он дует, — по 16 румбам (Север, Север-Северо-Восток, Восток-СевероВосток, Восток и так далее). Возникает и движется воздух от области более высокого атмосферного
давления к низкому.
Влажность — это мера, характеризующая содержание водяных паров в воздухе.
Абсолютная влажность воздуха — это количество водяного пара, фактически содержащегося в 1 м³ воздуха.
Определяется как отношение массы содержащегося в воздухе водяного пара к объёму влажного воздуха.
Обычно используемая единица абсолютной влажности — грамм на метр кубический, г/м³
Относительная влажность воздуха — отношение его текущей абсолютной влажности к максимальной
абсолютной влажности при данной температуре. Или, другими словами, это количество воды,
содержащейся в воздухе при данной температуре по сравнению с максимальным количеством воды, которое
может содержаться в воздухе при той же температуре в виде пара. Эта величина характеризует степень
насыщения воздуха водяным паром. Обычно выражается в процентах.
3.
Погода и климат Кронштадта.
Температура
Диаграмма (1) показывает разницу средних температур в исследуемые периоды времени.
Сравним выводы, сделанные по таблице и диаграмме о средних температурах за рассматриваемые периоды:
Как видим, самым холодным месяцем стал февраль, а самым теплым остался июль.
В феврале и июле температура практически не изменилась. Среднегодовая температура повысилась на
1,2°С. Средняя температура за отдельные месяцы стала выше в пределах от 1°С до 4°С. Наибольший рост
температуры замечен в декабре, в этом месяце температура повысилась на 4,3 °С.
Разница средних температур по временам года представлена в диаграмме (2.) В настоящее время по
сравнению с данными столетней давности средняя температура повысилась зимой, весной и осенью на 2°, а
летом на 1°.
Итак, анализ температуры воздуха показал, что в настоящее время температура воздуха выше в среднем на
1°С по сравнению с данными 1897-1903гг.
Атмосферное давление.
Средние величины атмосферного давления по временам года видны из таблицы (4).
Как видим из таблицы 4 разница средних не значительная, то есть можно сказать, что давление существенно
не изменилось.
Наибольшее среднее давление наблюдается весной, как и сто лет назад. А вот о наименьшем трудно сказать,
так как давление зимой, летом и осенью отличается на 0,4-0,5 мм.
В работе столетней давности сделан вывод о том, что наименьшее давление наблюдается зимой. Но и по
данным 1897-1908гг видно, что давление зимой и летом отличалось лишь на 0,1мм.
Пределы колебания барометрического давления, т. е. максимум и минимум давления в течение года и
амплитуда показаны в таблице 5.
Для наглядности пределы колебаний давления показаны в диаграмме (3).
Итак, 100 лет назад наибольший из максимумов 771,3 мм зафиксирован в 1904г, а наименьший из
минимумов 730, 2 мм — в 1908г. В исследуемый нами период наибольший из максимумов 821,4 и
наименьший из минимумов 718,7 зафиксирован в 2008 г.
Таким образом, максимальное, из
зафиксированных давлений, выше на 50,1 мм, а минимальное меньше на 11,5 мм.
Итак, в среднем атмосферное давление не изменилось, но существенно изменились пределы его колебания.
Относительная влажность воздуха.
Из таблицы видно, что в период 2008-2013гг. в Кронштадте средняя относительная влажность воздуха
составляла 80,5%, тогда как в период 1897-1908гг. значение средней относительной влажности было 84%.
То есть средняя относительная влажность стала на 3,5 % ниже. Это не существенное изменение.
Средняя относительная влажность воздуха зимой и осенью практически не изменилась, а весной и летом
уменьшилась в среднем на 5%. Так же можно отметить, что и в настоящее время и 100 лет назад
относительная влажность воздуха зимой и осенью выше, чем весной и летом.
Осадки.
Из диаграмм (4) и (5) можно сделать следующие выводы.
Выводы
в среднем ежегодно в Кронштадте
выпадает
наиболее дождливым временем года
является
по данным 1897-1903гг
485,2 мм атмосферных осадков
по данным 2008-2013гг
585,5 мм атмосферных осадков
лето особенно август месяц
лето особенно август месяц
наименьшее количество осадков
бывает
весной
весной
Как видим, в среднем в Кронштадте, по сравнению с данными столетней давности с мая по декабрь месяц
включительно наблюдается увеличение количества осадков. И ежегодно стало выпадать на 100 мм или в 1,2
раза осадков больше. Тогда как по временам года осадки распределяются примерно также, как и 100 лет
назад. Самым дождливым временем года является лето, особенно август месяц. Наименьшее количество
осадков выпадает весной, а именно в марте месяце.
Сравним количество дней с осадками в наше время и 105 лет назад.
Итак, в настоящее время в среднем течение 213,3 дней в год наблюдаются осадки, это на 78 дней больше,
чем 100 лет назад. Таким образом, число дней с осадками выросло в 1,6 раза.
213 дней — это, примерно, 7 месяцев в году, тогда как 100 лет назад осадки наблюдались в течение 136 дней
в год, то есть в течение 4,5 месяцев.
Как видим, число дней с осадками распределяются по временам года, примерно также, как и 100 лет назад.
Наибольшее количество дней с осадками наблюдается, как и 100 лет назад, зимой, а наименьшее весной. А
вот летом и осенью число дней с осадками незначительно изменилось: летом их число стало немного
больше, а весной – меньше.Это видно из диаграммы (7).
Сопоставим количество осадков с числом дней, в которые они выпадали.
Как видим, при увеличении в настоящее время количества осадков и числа дней, в которые они выпадают,
зимой, весной и осенью количество осадков, выпадающих за день уменьшилось. Это связано с тем, что рост
количества осадков и количества дней с ними идет не пропорционально. В среднем количество дней с
осадками увеличилось в 1,6 раза, тогда как количество осадков увеличилось в 1, 2 раза.
Сопоставляя количество осадков с числом дней в которые они выпадают, Г.А.Воробьев делает вывод о том,
что весенние и летние дожди несут наибольшее количество влаги. Мы тоже можем сделать подобный
вывод, анализируя таблицу (12).
Ветра
Из таблицы (12) видно, что средняя сила ветра в году уменьшилась почти в 2 раза. В феврале сила ветра
уменьшилась в 2,6 раза – это наибольшее изменение. Наибольшая сила ветра в период 1897-1903гг
наблюдалась зимой и осенью. В настоящее время ситуация практически не изменилась: также с октября по
январь наблюдается ветер наибольшей силы. Июль месяц был и остается месяцем, в который наблюдается
ветер наименьшей силы.
Сравнивать направление ветра оказалось труднее всего, так как в диссертации Г.А.Воробьев направление
указано по 8 основным румбам горизонта, а на сайте, данные которого мы используем по 16 румбам (8
основных и 8 промежуточных). Используя среднее арифметическое мы откорректировали данные сайта и
получилась следующая таблица(14).
Данные представленные в таблице позволяют сделать следующие выводы:
Безветренных дней стало меньше почти в 1,5 раза, соответственно общее число ветров несколько возросло.
Можно отметить, что незначительно увеличилось количество ветров южных направлений. При этом
несколько уменьшилось количество западных и восточных ветров.
На диаграммах (9) и (10) представлена «роза ветров» - распределение повторяемости направлений ветра по
основным румбам для рассматриваемых периодов времени.
Итак, сравнительный анализ погодных характеристик за периоды 1897-1908гг и 2008-2013гг позволяется
сделать следующие выводы. За 105 лет температура воздуха в Кронштадте повысилась в среднем на 1°С.
Самым холодным месяцем является февраль, самым теплым июль. Атмосферное давление не изменилось,
но его колебания стали более резкими. Количество осадков и число дней, в которые они выпадаю, возросло.
Наименьшее количество осадков выпадает весной, наибольшее летом в августе. Число безветренных дней
всего 5%. Однако, сила ветров уменьшилась примерно в 2 раза. Самым частым является ветер западного
направления. Несколько увеличилось количество ветров южных направлений.
Заключение
Теория о глобальном похолодании, как и о потеплении — лишь гипотеза.
Гипотеза нашего исследования подтвердилась. За 105 лет климатические условия в Кронштадте изменились,
как впрочем, и климат Земли. Но о причинах таких изменений ученые не могут дать однозначного ответа.
Наша работа опиралась на докторскую диссертацию врача Воробьева Г.А. «медико - топографическое
описание Кронштадта». В своей диссертации автор рассмотрел не только климат, но и почвы,
водоснабжение, заболеваемость, статистику населения и заболеваемости. Дал описание улиц, домов,
жилищных условий, магазинов, врачебной помощи, водостоков, свалок, кладбищ. Было бы интересно
выполнить полностью аналогичное исследование современного Кронштадта.
Средства массовой информации, телекоммуникаций и информационных технологии (радио, телевидение,
персональные компьютеры и Интернет) сделали знания более доступными для людей. В частности наше
исследование мы смогли сделать благодаря тому, что в интернете в общем доступе есть архив погоды в
Кронштадте, благодаря тому, что в интернете выложена диссертация Г.А. Воробьева, которому, скорее
всего, не так просто было собрать необходимые для исследования данные. Времена изменились и
изменились не мало. И вполне естественно, что погода тоже изменилась.