Тема: Изменения количества атмосферных осадков и их влияние на зимнюю уборку в крупнейших российских городах

Изменение климата считается одной из важнейших проблем XXI века. В крупных городах деятельность человека оказывает большое влияние на состояние окружающей среды, создавая уникальные метеорологические и климатологические характеристики.
Вопрос об изучении климата мегаполисов, возникнув уже достаточно давно, продолжает оставаться актуальным и в наше время. Города, как научные, промышленные и культурные центры жизни человека испытывают на своей территории огромную концентрацию негативных последствий климатических изменений. Изменение климата создает для Санкт-Петербурга, с учетом его географического положения, ситуацию, для которой последствия изменения климата могут быть весьма существенными.
Для обеспечения нормальных условий жизни города и его населения одной из важнейших задач городского хозяйства Санкт-Петербурга является уборка снега в зимний период.
Целью данной работы является оценка влияния изменений в количестве твердых атмосферных осадков на зимнюю уборку в крупнейших российских городах.
Для достижения указанной цели поставлены следующие задачи:
1. Сформировать базы данных о количестве атмосферных осадков, температуре воздуха, случаях оттепелей и опасных метеорологических явлений за холодный период года;
2. Определить основные метеопараметры, влияющие на зимнюю уборку города;
3. Проанализировать и оценить долговременные изменения метеорологических параметров, влияющих на зимнюю уборку города;
4. Исследовать долговременное изменение высоты снежного покрова и построить кривые обеспеченности для среднегодового и максимального суточного слоя снега;
5. Определить нормы гидрометеорологических параметров холодного периода, рассчитанные за период 1991-2020 гг.;
6. Ознакомиться с системой зимней уборки города (на примере Санкт-Петербурга);
7. Проанализировать сведения о количестве принятых снежных масс на стационарные снегоплавильные и снегоприемные пункты.
Научная новизна дипломной работы заключается в исследовании климатических параметров в крупных российских городах, когда на фоне глобального потепления многие ранее рассчитанные гидрометеорологические нормы устарели.
Практическая значимость курсовой работы заключается в том, что полученные результаты позволяют оценить влияние изменений в количестве твердых атмосферных осадков (снега) на устойчивую работу зимней уборки в крупнейших российских городах и могут быть учтены при разработке комплексной схемы водоотведения и зимней уборки и при формировании мероприятий по адаптации к изменению климата в составе региональных планов адаптации субъектов РФ к изменениям климата...
Купить

В результате работы были созданы архивы метеорологических данных о количестве атмосферных осадков, температуре воздуха и атмосферных явлениях за холодный период года. Были проанализированы и оценены долговременные изменения метеорологических параметров, влияющих на систему зимней уборки снега с территории города, и показано наличие значимых тенденций в рядах продолжительности холодного периода, количестве жидких и твердых осадков, высоте снежного покрова. Было установлено, что на территории Санкт-Петербурга за период с 1980 по 2022 гг. преобладает тенденция к увеличению годовых атмосферных сумм осадков, причем как в теплый, так и в холодный период. При этом можно наблюдать тенденцию к уменьшению годовых сумм твердых осадков, которое происходит, вероятно, по причине общего повышения в последние десятилетия температуры воздуха, и, соответственно, изменения длительности периодов с положительной и отрицательной температурой воздуха. Данный вывод был подтвержден после исследования изменения продолжительности периода со средней суточной температурой ≤0°С за период наблюдения: число дней с температурой ≤0°С сокращается. Так, сокращение продолжительности холодного периода происходит со скоростью 11 дней/10 лет, количества твердых осадков – 4 мм/10 лет, уменьшение числа оттепелей – 3 дня/10 лет.
Была исследована средняя декадная высота снежного покрова за два климатических периода: 1961-1990 и 1991-2020 гг. в Санкт-Петербурге, что позволило обозначить в последний климатический период увеличение продолжительности залегания снежного покрова вместе с уменьшением его высоты.
В работе построены кривые обеспеченности среднегодового и среднего суточного слоя снега за два климатических периода, анализ которых показал, что, несмотря на существующую тенденцию к уменьшению высоты снежного покрова в последний климатический период, при экстремальных погодных условиях в период 1991-2020 гг. снеднегодовой слой снега гораздо выше, чем в период 1961-1990 гг. При обеспеченности 5%, т.е. 1 раз в 20 лет среднегодовой слой снега за период 1991-2020 гг. составляет 44 см, а за период 1961-1990 гг. ‒ 38 см.
Тем не менее, влияние климатической изменчивости проявляется не только в изменении количества атмосферных осадков, но и в частоте и интенсивности опасных метеорологических явлений. В работе были выявлены зафиксированные опасные метеорологические явления в виде очень сильного снега, по отношению к которым город испытывает недостаточность адаптационных мер. Важно также понимать, что при выпадении 6 мм снега, что свидетельствует о наступлении неблагоприятного явления, на урбанизированной территории значительно затрудняется деятельность отдельных сфер жизни общества.
Были рассмотрены сведения о существующих и планируемых ССП и СИСП, о количестве принятых снежных масс на стационарные снегоплавильные и инженерно-оборудованные снегоприемные пункты Санкт-Петербурга. Результаты исследования показали, что на территории Санкт-Петербурга по состоянию на 2023 год ССП и СИСП не обслуживают 4 района города, а именно: Красногвардейский, Пушкинский, Петроградский и Фрунзенский районы. Наиболее загруженными районами являются Невский, где максимальное количество принятых на уборку снежных масс составляет 0,62 млн м3, Красносельский (0,58 млн м3), Московский (0,54 млн м3), Приморский (0,52 млн м3)...
Купить