Помощь студентам в учебе
Характеристики холодного периода года Западной Сибири
|
ВВЕДЕНИЕ 3
1. Климатическое значение снежного покрова 4
1.1. Характеристики состояния снежного покрова 5
1.2. Понятие залегания снежного покрова и снеготаяния 9
1.3. Процесс таяния снежного покрова 12
2. Территория исследования 15
2.1. Физико-географические особенности Западной Сибири 15
2.2 Климатические условия Западной Сибири 16
3. Материалы и методы исследования 20
4. Исследование характеристик холодного периода года Западной Сибири
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 32
Список использованных источников и литературы 34
1. Климатическое значение снежного покрова 4
1.1. Характеристики состояния снежного покрова 5
1.2. Понятие залегания снежного покрова и снеготаяния 9
1.3. Процесс таяния снежного покрова 12
2. Территория исследования 15
2.1. Физико-географические особенности Западной Сибири 15
2.2 Климатические условия Западной Сибири 16
3. Материалы и методы исследования 20
4. Исследование характеристик холодного периода года Западной Сибири
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 32
Список использованных источников и литературы 34
Снежным покровом называется слой снега на поверхности земли, сформированный снегопадами. Снежный покров является одним из важных факторов в развитии природных процессов в ландшафтах умеренных и полярных широт. Влияние снега на общество многогранно и включает в себя сложные физические, социальные, экономические и психологические аспекты. Толщина, плотность, влажность и прочность снежного покрова служат основными физическими параметрами, учитывающимися при использовании снега и борьбы с ним. Толщина снежного покрова и продолжительность его залегания имеют социальное и экономическое значения и оказывают влияние на окружающую среду. Влияние снежного покрова на сельскохозяйственные территории можно выразить следующим образом: чрезмерное количество снега может привести к значительному увеличению влажности почв и стока, а также к подпружиниванию вод весной. В то же время, отсутствие снежного покрова может иметь серьезные последствия. Например, отсутствие снежного покрова зимой негативно сказывается на посевах озимой пшеницы.
В связи с вышесказанным, целью данной работы является изучение характеристик холодного периода года Западной Сибири.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Рассчитать характеристики снежного покрова в Западной Сибири;
2. Изучить динамику этих характеристик;
3. Оценить зимы по степени снежности.
1. Климатическое значение снежного покрова
Снежный покров имеет важное климатическое значение. Из-за большого альбедо снега поверхность его слабо прогревается, что снижает температуру нижних слоев воздуха. Весной приток тепла тратится преимущественно на таяние снега, из-за чего температура воздуха до полного его исчезновения долго остается близкой к 0 °С. Вследствие большой отражательной способности снег увеличивает освещенность, что особенно важно в заполярных районах с длинной полярной ночью. Талые снеговые воды пополняют запасы грунтовых вод, вызывают половодья в реках. С ними связаны в период снеготаяния смыв почвы и рост оврагов. В зимнее время снег оказывает вредное влияние на работу наземного транспорта, промышленных предприятий и строек. Нагрузку снега на крыши зданий учитывают при проектировании сооружений. На снегоуборочные работы в городах и вдоль шоссейных и железных дорог расходуются большие средства. В горах огромный вред приносят снежные лавины [2].
Влияние снежного покрова на сельскохозяйственные территории можно выразить следующим образом: чрезмерное количество снега может привести к значительному увеличению влажности почв и стока, а так же к подпружиниванию вод весной. Наряду с выгодой от увеличения водных запасов, имеют место потери времени и материальные убытки. Дренажные канавы и русла рекомендуют очищать от снега, чтобы обеспечить дренаж и свести к минимуму, например, паводка. В областях, где вегетационный период короток, опоздание с севом может чрезвычайно ограничить для фермера выбор возделываемых культур. В то же время, отсутствие снежного покрова может иметь серьезные последствия. Например, отсутствие снежного покрова зимой негативно сказывается на посевах озимой пшеницы (поскольку в данном случае посевы оказываются незащищенными от суровых морозов). Результатом в конечном итоге становятся значительные материальные убытки, которые, в свою очередь, становятся главной причиной повышения цен на хлебные злаки и пищевые продукты. Так же отсутствие снежного покрова увеличивает обезвоживание посевов и оставляет их без защиты от ветровой эрозии. Негативное влияние снежного покрова выражается в самом процессе его схода, например, в годы, когда почва промерзает незначительно, посевы под снегом подвергаются выпреванию и к началу снеготаяния растения оказываются ослабленными, в результате погибают в течение даже короткого периода затопления. Выпревание растений - это повреждение озимых растений под высоким снежным покровом при длительном его залегании в условиях мягкой зимы в результате истощения растений из-за слабого фотосинтеза (или его отсутствия) и продолжающегося интенсивного расхода питательных веществ на дыхание и слабый рост. Это сложный процесс, протекающий в растениях при температуре, близкой к 0 °С, без света, когда происходит интенсивный расход питательных веществ, ослабляющий растения. Избыток тепла под снежным покровом нарушает вынужденный период покоя, поддерживает жизненные процессы в растениях, при этом корневая система в талой воде продолжает функционировать, а надземные органы, лишенные под снегом света и других условий, погибают [3].
Все вышеперечисленные моменты отражают важность исследования характеристик снежного покрова и процесса снеготаяния, поскольку их комплексное изучение, а также изучение положительного и отрицательного влияния на почву, расчет возможных последствий позволит выбрать наиболее правильный агротехнический метод защиты озимых культур.
В связи с вышесказанным, целью данной работы является изучение характеристик холодного периода года Западной Сибири.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Рассчитать характеристики снежного покрова в Западной Сибири;
2. Изучить динамику этих характеристик;
3. Оценить зимы по степени снежности.
1. Климатическое значение снежного покрова
Снежный покров имеет важное климатическое значение. Из-за большого альбедо снега поверхность его слабо прогревается, что снижает температуру нижних слоев воздуха. Весной приток тепла тратится преимущественно на таяние снега, из-за чего температура воздуха до полного его исчезновения долго остается близкой к 0 °С. Вследствие большой отражательной способности снег увеличивает освещенность, что особенно важно в заполярных районах с длинной полярной ночью. Талые снеговые воды пополняют запасы грунтовых вод, вызывают половодья в реках. С ними связаны в период снеготаяния смыв почвы и рост оврагов. В зимнее время снег оказывает вредное влияние на работу наземного транспорта, промышленных предприятий и строек. Нагрузку снега на крыши зданий учитывают при проектировании сооружений. На снегоуборочные работы в городах и вдоль шоссейных и железных дорог расходуются большие средства. В горах огромный вред приносят снежные лавины [2].
Влияние снежного покрова на сельскохозяйственные территории можно выразить следующим образом: чрезмерное количество снега может привести к значительному увеличению влажности почв и стока, а так же к подпружиниванию вод весной. Наряду с выгодой от увеличения водных запасов, имеют место потери времени и материальные убытки. Дренажные канавы и русла рекомендуют очищать от снега, чтобы обеспечить дренаж и свести к минимуму, например, паводка. В областях, где вегетационный период короток, опоздание с севом может чрезвычайно ограничить для фермера выбор возделываемых культур. В то же время, отсутствие снежного покрова может иметь серьезные последствия. Например, отсутствие снежного покрова зимой негативно сказывается на посевах озимой пшеницы (поскольку в данном случае посевы оказываются незащищенными от суровых морозов). Результатом в конечном итоге становятся значительные материальные убытки, которые, в свою очередь, становятся главной причиной повышения цен на хлебные злаки и пищевые продукты. Так же отсутствие снежного покрова увеличивает обезвоживание посевов и оставляет их без защиты от ветровой эрозии. Негативное влияние снежного покрова выражается в самом процессе его схода, например, в годы, когда почва промерзает незначительно, посевы под снегом подвергаются выпреванию и к началу снеготаяния растения оказываются ослабленными, в результате погибают в течение даже короткого периода затопления. Выпревание растений - это повреждение озимых растений под высоким снежным покровом при длительном его залегании в условиях мягкой зимы в результате истощения растений из-за слабого фотосинтеза (или его отсутствия) и продолжающегося интенсивного расхода питательных веществ на дыхание и слабый рост. Это сложный процесс, протекающий в растениях при температуре, близкой к 0 °С, без света, когда происходит интенсивный расход питательных веществ, ослабляющий растения. Избыток тепла под снежным покровом нарушает вынужденный период покоя, поддерживает жизненные процессы в растениях, при этом корневая система в талой воде продолжает функционировать, а надземные органы, лишенные под снегом света и других условий, погибают [3].
Все вышеперечисленные моменты отражают важность исследования характеристик снежного покрова и процесса снеготаяния, поскольку их комплексное изучение, а также изучение положительного и отрицательного влияния на почву, расчет возможных последствий позволит выбрать наиболее правильный агротехнический метод защиты озимых культур.
Наблюдения за снежным покровом с 1966 по 2017 годы показали, что характеристики холодного периода значительно различаются из года в год: каждый год отмечаются различия в высоте снежного покрова, запасе воды в снеге, датах перехода температур через -10 °С, а так же в суммах температур.
В результате проделанной работы можно сделать следующие основные выводы:
1. По значениям высоты снежного покрова и максимальных запасов воды в снеге была проведена оценка степени снежности зим. Было получено, что для обеих характеристик наблюдается увеличение степени снежности зим, от малоснежных зим в 2012-2012 гг. до среднеснежных и многоснежных с 2012¬2013 гг. по 2016-2017 гг. В период с 1982-1983 гг. по 2010-2011 гг. на всех станциях преобладали среднеснежные зимы.
2. По десятилетиям распределение данных характеристик следующее: на большинстве станций в последние десятилетия наблюдаются значения выше нормы, кроме станций Колпашево, Напас, Парабель, Пудино.
3. Для сумм температур характерна периодическая смена зим, с менее холодных к холодным и более холодным. В период с 2013-2014 по 2015-2016 гг. наблюдались менее холодные зимы на всех станциях. И в 2016-2017 гг. отмечается холодная зима на всех станциях. В последнее десятилетие практически на всех станциях отмечается менее холодная зима.
В целом по территории исследуемые характеристики холодного периода года имеют положительную тенденцию, т.е. увеличиваются в течение всего периода. При этом тренды данных изменений значимы, с коэффициентом детерминации от 0,5 до 0,9, и составляют 2 см/10 лет для высоты снежного покрова по десятилетиям, 5 см/10 лет для значения запаса воды в снежном покрове по десятилетиям и 84 °С/10 лет для сумм температур по десятилетиям.
Снежный покров, несомненно, имеет важное климатическое значение, так как он влияет на многие факторы окружающей среды. Толщина, плотность,
влажность и прочность снежного покрова служат основными физическими параметрами, учитывающимися при использовании снега и борьбы с ним. Толщина снежного покрова и продолжительность его залегания имеют социальное и экономическое значения и оказывают влияние на окружающую среду.
В результате проделанной работы можно сделать следующие основные выводы:
1. По значениям высоты снежного покрова и максимальных запасов воды в снеге была проведена оценка степени снежности зим. Было получено, что для обеих характеристик наблюдается увеличение степени снежности зим, от малоснежных зим в 2012-2012 гг. до среднеснежных и многоснежных с 2012¬2013 гг. по 2016-2017 гг. В период с 1982-1983 гг. по 2010-2011 гг. на всех станциях преобладали среднеснежные зимы.
2. По десятилетиям распределение данных характеристик следующее: на большинстве станций в последние десятилетия наблюдаются значения выше нормы, кроме станций Колпашево, Напас, Парабель, Пудино.
3. Для сумм температур характерна периодическая смена зим, с менее холодных к холодным и более холодным. В период с 2013-2014 по 2015-2016 гг. наблюдались менее холодные зимы на всех станциях. И в 2016-2017 гг. отмечается холодная зима на всех станциях. В последнее десятилетие практически на всех станциях отмечается менее холодная зима.
В целом по территории исследуемые характеристики холодного периода года имеют положительную тенденцию, т.е. увеличиваются в течение всего периода. При этом тренды данных изменений значимы, с коэффициентом детерминации от 0,5 до 0,9, и составляют 2 см/10 лет для высоты снежного покрова по десятилетиям, 5 см/10 лет для значения запаса воды в снежном покрове по десятилетиям и 84 °С/10 лет для сумм температур по десятилетиям.
Снежный покров, несомненно, имеет важное климатическое значение, так как он влияет на многие факторы окружающей среды. Толщина, плотность,
влажность и прочность снежного покрова служат основными физическими параметрами, учитывающимися при использовании снега и борьбы с ним. Толщина снежного покрова и продолжительность его залегания имеют социальное и экономическое значения и оказывают влияние на окружающую среду.
