Введение
Глава 1. Физико-географическое описание Европейской территории России
1.1. Рельеф местности
1.2 Климат
1.3 Речной сток
1.4 Растительность
1.5 Снежный покров
1.6 Исходные данные
1.6.1 Ежедневные данные об осадках и температуре
1.6.2 Данные маршрутных снегосъемок
1.6.3 Данные спутникового зондирования
Глава 2 Математический аппарат
2.1 Математическая модель снегозапасов
2.2 Поиск решения в Excel
2.3 Переопределенная система линейных уравнений
2.4 Оценка расчетов по критерию S/o
Глава 3 Расчет ежедневных снегозапасов
3.1 Определение устойчивого перехода температуры через 0 к отрицательным значениям
Список литературы
Изучение формирования и распределения снежного покрова по территории России, определение запаса снега в последние месяцы зимы перед началом снеготаяния в пределах речных бассейнов имеет большое практичное значение, так как запас снега это основной фактор пополнения вод и формирования объема весеннего стока с них.
Снежный покров - один из наиболее распространенных и динамичных природных объектов. Сравнительно редкая сеть станций и постов делает задачу обобщения данных по снегозапасам, температуре и осадкам весьма затруднительной, но в то же время важной и актуальной. Он представляет собой как мощный климатообразующий фактор, так и важный гидрологический ресурс. Для значительной части территории России половодье, вызванное таянием снежного покрова, - характерная особенность водного режима рек. Важнейшая характеристика снежного покрова, используемая в долгосрочных прогнозах стока талых вод - запас воды в снежном покрове. С развитием технологий дистанционного (спутникового) зондирования в последние десятилетия исследуется вопрос об использовании спутниковых данных для системы мониторинга состояния поверхности Земли. Актуальность использования спутниковых измерений пассивного СВЧ-излучения связана с тремя принципиально важными их преимуществами.
1. Универсальность. Данные измерений уходящего микроволнового излучения могут быть использованы для дистанционной индикации параметров атмосферы, подстилающей поверхности, верхнего слоя грунта и снежной толщи (в зависимости от выбора частот зондирования);
2. Всепогодность. На длинах волн порядка нескольких сантиметров и более облака практически не влияют на перенос микроволнового излучения;
3. Высокое пространственно-временное разрешение наблюдений.
Существенным недостатком спутниковых наблюдений являются неточности восстановленных данных, связанные с влиянием растительности и расчлененности рельефа, с характером снежной толщи - слоистостью, наличием воды и ледяных прослоек, величиной зерна и пороговой мощностью снежного покрова.
Микроволновая СВЧ-радиометрия (пассивная микроволновая съемка), заключается в измерении интенсивности излучения на частотах от 6 до 37 ГГц. Относительная прозрачность атмосферы в микроволновом диапазоне делает эти данные чрезвычайно перспективными для определения параметров снежного покрова, особенно это полезная информация для малонаселенных территорий т.к. другие источники данных там отсутствуют.
Климатические факторы, являются основными формирующими факторами снегонакопления: осадки и температура холодного периода, ветер (метелевый перенос), поэтому основой для анализа режима снегонакопления послужили декадные данные снегомерных съемок, средние месячные суммы твердых осадков и среднемесячные температуры холодного периода за период 2000-2015 гг.
* Основной целью данной работы является сравнение материалов спутникового зондирования с материалами маршрутных снегомерных съемок за многолетний период на европейской территории России, для обоснования возможности использования спутниковой информации.
Для достижения основной цели решались следующие задачи:
1. Сравнение и объективная оценка основных методов определения запасов воды в снеге;
2. Оценка точности получаемой информации, сравнение с фактическими данными запасов воды в снежном покрове за многолетний период для обоснования возможности использования спутниковой информации.
1. Кислов А.В. Связь границы снежного покрова на континентах с температурой и влажностью воздуха // Метеорология и гидрология, 1994, № 8, с. 52-56.
2. Китаев Л.М., Володичева Н.А., Олейников А.Д. Особенности сроков залегания снежного покрова в условиях гор и предгорий (на примере Большого Кавказа) // Криосфера Земли, 2003, т. VII, № 4, с. 82-89.
3. Кондратьев Х.Я. Глобальные изменения климата: данные наблюдений и результаты численного моделирования // Ис- следования Земли из космоса, 2004, вып. 2, № 7, с. 61-96.
4. Носенко Г.А., Долгих Н.А., Носенко О.А. О возможности практической реализации существующих алгоритмов восстановления характеристик снежного покрова по данным микроволновых съемок из космоса для мониторинга водных ресурсов // Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов: Сб. / Под ред. Е.А. Лупяна. М., Изд-во —GRANP polygraph”, 2005, т. II, с. 150-156.
5. Шарков Е.А. Пассивное микроволновое зондирование Земли: прошлое, настоящее и планы на будущее // Современные проблемы дистанционного зондирования из космоса: Сб. М., Полиграф сервис, 2004, с. 70-80.
6. Дьяконов В. П. Справочник по алгоритмам и программам на языке бейсик для персональных ЭВМ: Справочник. - М.: Наука. Гл. ред.физ.- мат. лит., 1989.-240 с.
7. Носенко О.А., Носенко Г.А. Особенности поведения радиояркостных температур SSM/I в субполярных регионах России в течение зимы 2006/2007 гг. // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2008. Т. 2. № 5. С. 160-164.
8. Кучмент Л.С., Романов П.Ю., Гельфан А.Н., Демидов В.Н. Оценка характеристик снежного покрова путем совместного использования моделей и спутниковой информации // Исследование Земли из космоса. 2009. № 4. С. 1-10.
9. Болдаков Е. В. Жизнь рек.— М. Гос. изд-во технико-теоретической литературы. 1993.—64 с.
10. Виноградов Ю. Б. Этюды о селевых потоках.— Л. Гидрометеоиздат. 1990.— 144 с.
Гинко С.С. Катастрофы на берегах рек.— Л. Гидрометеоиздат. 1997.— 128 с.
11. Наводнения и борьба с ними.— Серия „Науки о Земле", № 6. 1982. Изд.-во „Знание". М.—48 с.
12. Пясковский Р.В., Померанец К.С. Наводнения (Математическая теория и предсказания).—Л. Гидрометеоиздат. 1982.— 176 с.
13. Авакян А. Природные и антропогенные причины наводнений/2001, №9 - с.22-27
14.Осипов В.И. Природные катастрофы на рубеже 21 века/Вестн.РАН.- 2001.-№4-с.291-302
15. Нежиховский Р.А. Наводнения на реках и озерах. - М.: Гидрометеоиздат, 1988.
16. Е.Г. Нечаева, С.А, Макаров. Снежный покров как объект регионального мониторинга среды обитания.//ж. География и природные ресурсы. 1996г., №2.
17. Дистанционное зондирование земли Е. Н. Сутырина-2013 46с
18. Котляков В.М. Избранные сочинения в шести книгах: Книга 2. Снежный покров и ледники Земли. М.: Наука, 2004. 488 с.
19. Коронкевич Н. И. Водный баланс Русской равнины и его антропогенные изменения / АН СССР, Ин-т географии. — М.: Наука, 1990. — 208 с
20. Воробьёв В. М. Волоковые пути на Главном водоразделе Русской равнины. Учебное пособие. — Тверь: Славянский мир, 2007. — 180 с
21. Алисов Б.П. Климат СССР. М., 1969.
22. Большая советская энциклопедия. Т. 12. М.,1973. Статья «Климат».
23. Гвоздецкий Н.А., Михайлов Н.И. Физическая география СССР. М.: 1982.
24. Давыдова М.И., Раковская Э.М., Тушинский Г.К. Физическая география СССР. М.,1989.
25. Макунина А.А. Физическая география СССР. М., 1985.
26. Мячикова Н.А. Климат СССР. М.: 1983.
27. Тушинский Г.К., Давыдова М.И. Физическая география СССР. М.,1976.
28. Котляков В.М., Ходаков В.Г., Гринберг А.М. Тепловое проявление снежно-ледовых объектов как метод количественной интерпретации аэрокосмической информации // Известия АН СССР. Сер. Геогр. 1981. № 3. С. 127-132.
29. Гарелик И.С, Гринберг А.М., Кренке А.Н. Использование материалов съемок со спутников для гляциологических исследований // Известия АН СССР. Сер. Геогр. 1975. № 1. С. 93-101.
30. Ревякин В.С. и др. Снежный покров Алтае-Саянской области // Труды МГИ. 1979. Вып. 35. С. 109-120.
31. Бураков Д.А., Кашкин В.Б., Сузинин А.И. и др. Методика определения заснеженности речного бассейна по спутниковым данным для оперативных прогнозов стока // Метеорология и гидрология. 1996. № 8. С. 100¬109. 5. Научно-прикладной справочник по климату СССР. Сер.