Введение 4
1 Общее описание месторасположения аэрологической
станции 6
1.1 Географическое расположение региона 6
1.2 Климатические особенности региона 9
2 Характеристика аэрологической станции 13
2.1Описание аэрологической станции 13
2.1 Техническое оснащение аэрологической станции 15
2.2.1 Радиозонд малогабаритный МРЗ-3МК 15
2.2.2 Гигрометр волосной метеорологический 21
2.2.3 Анеморубометр М63М-1 22
2.2.4 Станционный чашечный барометр 25
2.2.5 Станционный психрометр 31
2.2.6 Радиолокационный комплекс «МАРЛ-А» 34
3 Тропопауза 40
4 Анализ изменчивости параметров тропопаузы на территории
Архангельской области за зимний период 2017-2021 гг 42
Заключение 48
Список использованных источников 49
Аэрология - это наука, которая изучает физические явления и процессы, которые происходят в слоях атмосферы, где не происходит непосредственного влияния подстилающей поверхности земли. Аэрология изучает строение и состав атмосферы на больших высотах, режим температуры и воздушные течения на разных высотах, а также облака и связь между процессами в тропосфере.
Цель аэрологических измерений - это получение показателей, описывающих состояние атмосферы на разных высотах. Посредством обобщения и анализа результатов аэрологических измерений определяются связь и физическая закономерность явлений и процессов в свободной атмосфере, а также определяются причины их возникновения и развития.
Результаты аэрологических измерений используются службой погоды для составления аэрологических и высотных карт. Развитие методов аэрологических измерений, а также изучение процессов, которые происходят в свободной атмосфере, являются важным условием успеха синоптической метеорологии.
Цель данной работы -анализ изменчивости температуры воздуха по данным аэрологического зондирования в зимний период.
Исследование основано на выявлении изменчивости параметров тропопаузы на территории Архангельской области за зимний период.
Исследование тропопаузы имеет важное значение не только в аэрологии, но и в метеорологии. Связь между стратосферой и тропосферой имеет значительную важность потому, что даже незначительные изменения в обмениваемых количествах влаги и химических составляющих могут приводить к значительным изменениям в глобальном климате и климата региона. Знание пространственно-временной структуры тропопаузы имеет огромное значение для ряда прикладных исследовательских задач.
Актуальность исследования связана с особенностями географического положения и климатических условий территории. Обусловлено это тем, что изменения температуры на уровне тропопаузы служат критериями изменчивости земной климатической системы и имеют большое значение для арктического региона.
Объект данной работы - высоты тропопауз и соответствующие им температуры за зимний период
Предмет данной работы - особенности изменения показателей тропопаузы на территории Архангельской области.
Для данной работы определены следующие задачи:
1. Проанализировать имеющуюся литературу
2. Рассмотреть общее географическое и климатическое положение района, где находится аэрологическая станция
3. Проанализировать и описать техническое оснащение аэрологической станции
4. Подготовить для исследования базу данных радиозондирования за
зимний период(декабрь-февраль) с 2017 по 2022 г., по результатам
измерений на аэрологической станции, расположенной в Архангельске южнее полярного круга.
5. Исследовать пятилетнюю динамику показателей тропопаузы за зимний период и дать им сравнительную характеристику.
В ходе выполнения данной выпускной квалификационной работы были выполнены все поставленные задачи:
- подробно описан исследуемый регион, с возможными географическими и климатическими особенностями;
- детально описана аэрологическая станция в выбранном регионе и ее техническое оснащение;
- подготовлен архив радиозондирования на аэрологической станции г. Архангельск за зимний период времени с 2017 по 2022 г;
- проведено исследование и анализ изменчивости характеристик тропопаузы в зимние периоды 2017-2021 гг. по данным радиозондирования на аэрологической станции, расположенной в городе Архангельск. Данные комплектовалась для каждого дня месяца, сроканаблюдения и включала высоту и температуру на уровне тропопаузы;
- построены и проанализированы графики показателей тропопаузы
- выявлена и проанализирована связь высоты и температуры на уровне тропопаузы;
- найдено эмпирическое уравнение взаимосвязи параметров тропопаузы зимнего сезона за период с 2017 по 2021 гг.
В ходе работы было выявлено, что имеетсязависимость от особенностей распределения температуры в тропосфере,
вертикальногоградиента температуры и значения высоты нижней границы тропопаузы, температура которых на ее уровнеможет сильно изменяться. Чем ниженаходится тропопауза, тем выше значения температурына ее уровне.
1 Хргиан А. Х., Физика атмосферы, М., 1969; Хвостиков И. А., Высоки е слои атмосферы, Л., 1964; Пинус Н. З., Шметер С. М., Аэрология, ч. 2, Физи ка свободной атмосферы, Л., 1965; Матвеев Л. Т., Основы общей метеоролог ии (физика атмосферы), Л., 1965.
2 Зондирование атмосферы: учебно-методическое пособие для студентов, обучающихся по направлению 05.03.05 Прикладная гидрометеорология / М.Ю. Червяков. - Саратов: ИЦ «Наука», 2019.
3 Геоморфология европейской части СССР. Учеб, пособие для студентов-географов университетов.— М., Высш, школа, 1978. c.72
4 Глобальные климатические изменения : региональные эффекты,
модели, прогнозы: Материалы международной научно-практической
конференции (г. Воронеж, 3-5 октября 2019г.) / Под общ.редакцией С.А. Куролапа, Л.М. Акимова, В.А. Дмитриевой. - Воронеж: Издательство «Цифровая полиграфия», 2019. - Том 1. - 532 с.
5 Проблемы обеспечения экологической безопасности и устойчивое развитие арктических территорий: сборник материалов Всероссийской конференции с международным участием II Юдахинские чтения / Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Уральское отделение Российской академии наук, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова РАН, Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Северный (Арктический) федеральный университетимени М.В. Ломоносова», Правительство Архангельской области; отв. ред. д.б.н. И.Н. Болотов. - Архангельск, 2019. - 688с.
6 Клиновский А.Б., З.Н. Пинус. Аэрология. Методы аэрологических измерений. Гидрометеорологическое издательство. Л. -1961, С. 23-36
малогабаритного МРЗ-3МК.
1 А. А. Иванов, канд. физ.-мат. наук (руководитель разработки), Н. А. Зайцева, канд. геогр. наук (ответственный исполнитель), А. С. Азаров, канд. техн. наук, В. Н. Арбузова, А. М. Балагуров, канд. физ. -мат. наук, А. П. Кац, Г. В. Коротин, С. А. Кочеров, канд. техн. наук, А. В. Кочин, канд. техн. наук, Н. Ф. Пальмова, И. Г. Потемкин, канд. техн. наук, Е. С. ЧернушкинаНаставление гидрометеорологическим станциям и постам. Выпуск 3. Часть 1., Метеорологические наблюдения на станциях., Гидрометеорологическое издательство - Л., 1969.
2 Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. Вып. 3. Метеорологические наблюдения на станциях. Часть 1. Метеорологические наблюдения на станциях. — Л.: Гидрометеоиздат, 1985.
3 28 Перечень гидрометеорологических приборов, подлежащих хранению в органах гидрометеорологической службы и не входящих в 310 РД 52.11.650—2003 состав гидрометфонда СССР. Утвержден ГУГМС 17.04.75. — М.: Гидрометеоиздат, 1977.
4 Радиолокационный комплекс «МАРЛ-А». Техническое описание и инструкция по эксплуатации. ПБА2.330.002 ТО
5 Бедрицкий А. И. Российский гидрометеорологический энциклопедический словарь : в 3 т. СПб. ; М.: Летний сад, 2009. Т. 3. 216 с.
6 Иванова А. Р. Тропопауза - многообразие определений и современные подходы к идентификации // Метеорология и гидрология. 2013. № 12. С. 23-36
14Червяков М. Ю. Межгодовая изменчивость поглощенной солнечной радиации и альбедо в арктическом регионе // Молодежь. Наука. Инновации : сб. докл. 64-й междунар. молодеж. науч.-техн. конф. : в 2 т. Владивосток : Морской государственный университет, 2016. Т. 1.С. 524-528.