Введение
Аннотация
1 Условия образования метелей 6
1.1 Общие сведения 6
1.2 Метеорологические условия, характерные для метелей 8
1.3 Синоптические условия, характерные для метелей 8
1.4 Численные методы прогноза метелей 10
1.5 Процессы в метелях 14
1.6 Движение метелевых снежинок 15
1.7 Процессы в метелях 15
1.8 Зоны разгона и отложения 16
1.9 Интенсивность метели 17
1.10 Народные названия метелей 17
2 Характеристики метелей Томской области 18
2.1 Физическая география Томской области 18
2.2 Статистические характеристики метелей 19
2.3 Пространственное распределение метелей 21
2.4 Продолжительность метелей в часах 22
2.5 Динамика метелей 23
2.6 Сезонный ход числа дней с метелью. 25
Заключение 28
Список использованной литературы 30
Метель - достаточно серьезный природный фактор, с которым нельзя не считаться. Надо знать ее законы и повадки. Исследования метелей предпринимались еще второй половине XVIII в. и были обусловлены необходимостью создавать защитные сооружения для развивающейся сети железных дорог. Одна из первых статей на эту тему в России была опубликована в 1878 г. Э. Д. Золотницким . В начале XIX в. Н. Е. Долгов сформулировал основные принципы метелевого переноса :
1) метель начинается при вполне определенных для данных условий состояниях снежной поверхности, скорости ветра;
2) снежные частицы, принимающие участие в изменении микрорельефа поверхности, находятся в непосредственной близости к земле.
В начале прошлого столетия большое внимание уделяется также исследованию возникновения и эволюции метелей в различных барических системах. Анализ ежедневных синоптических карт для ЕТР позволил выявить наиболее часто встречающиеся при метелях барические положения, а также характерные черты изменения микробарической структуры при метелях . Н. А. Рынин утверждал, что существует возможность перемещения больших масс метелевого снега и на больших высотах над снежной поверхностью.
Некоторые авторы выделяют такие явления, как буран, вьюга, пурга, ураган, вводя различия в соответствии с температурным режимом, составом переносимого вещества и скоростью ветра. В работе Вельтищева Н. Ф. приводится порог скорости ветра 7 м/с, с достижением которого и определяется общая метель. У других авторов скорость ветра варьируется от 5 до 10 м/с. Кроме представленных типов метели, Дановский Н. А. выделил верховую метель, отличающуюся переносом снега на значительной высоте.
В указаны условия образования метелей. И отмечено два вида - метеорологические и синоптические. Дюнин А. К. классифицировал метели по признаку рельефа подстилающей поверхности и по насыщенности снегом. Влияние местных условий на деятельность метели - естественных и искусственных объяснено в статье Журавлёва Г. Г. Также там приведены благоприятные условия для образования метелей и поземков.
Для сравнительной оценки средней продолжительности метели в день с метелью Томской области за современный период (1990-2014 гг.) и прошлый период (1936-1980 гг.) были использованы данные Справочника по климату в нем имеются сведения по продолжительности метелей в день с метелью только по четырем станциям Томской области: Александровское, Колпашево, Пудино, Томск.
Для достижения цели исследования требовалось решить следующие задачи:
1. Изучить по литературным источникам основные закономерности режима метелей и влияние факторов на их формирование;
2. Сформировать по данным наблюдений метеорологических ежемесячников по 23 станциям Томской области за период 1966-2014 гг массив данных;
3. Рассчитать с помощью статистических методов основные характеристики (среднее значение, максимум, стандартное отклонение, асимметрию, эксцесс) метелей;
4. Проанализировать полученные результаты, составить графики и определить динамику метелей за указанный период.
Изучение характеристик метелей на территории Томской области показало, что за последние годы произошло их значительное изменение в сторону уменьшения как числа дней с метелью, так и средней продолжительности метелей. Сравнение средней продолжительности по периодам, таблица 5 показывает, что продолжительность метелей на станции Александровское уменьшилась в 1,9 раза, Колпашево - в 2,1 раза, Пудино -1,4 раза и на станции Томск - в 1,9 раза.
Причины такого уменьшения делят на несколько групп. К первой группе (наиболее значимой) относят увеличение защищенности метеорологических площадок вследствие роста деревьев и застройки окружающей территории. Что приводит к уменьшению скорости ветра.
Ко второй группе относят изменение режима общей циркуляции атмосферы (но этот факт в некоторых работах опровергается: например, в статье [9] показано, что при изучении среднегодовой скорости ветра на изобарических поверхностях 850, 500 и 359 гПа для станций, расположенных на севере России, выявлено, что ни на одной аэрологической станции скорость ветра на высотах не уменьшилась). Еще одна причина уменьшения количества метелей - это тенденция к падению атмосферного давления.
Основные результаты:
1. Средняя продолжительность одной метели за период 1990-2014 года по всей территории составила 4,3 ч.
2. Среднее число дней с метелью за период с 1966 года по 2014 год по всей территории Томской области составило 1,2 дня.
3. Статистические характеристики.
а) Стандартное отклонение за период с 1966 года по 2014 год для всей территории Томской области составило 1,2 дня.
б) Стандартное отклонение составило 2,4 дня.
д) Коэффициент эксцесса составил 9,1.
е) Коэффициент асимметрии составил 2,8
4. Динамика числа дней с метелью.
а) Максимум числа дней с метелью за период с 1966 года по 2014 год составил 20 дней в 1979 году на станции Карагасок, Александровское, Томск, Кожевниково.
б) Минимум числа дней с метелью составил 0,0 дней почти на всех станциях. Пространственное распределение среднего числа дней с метелью.
1. Википедия. Метели [Электронный ресурс] // URL: http://www.wikipedia.org/wiki (дата обращения: 17.11.2014)
2. Метели: метеорология и климатология: учебник. - 7-е изд. / С.П. Хромов, М.А. Петросянц. - М.: Изд-во Моск. ун-та: Наука 2006 (582 с.): илл. (Классический университетский учебник). ISBN 5-211-05207-2. ISBN 5-02-035762-6.
3. Сайт Метеоцентр Азия. Атмосферные явления - классификация и описание [Электронный ресурс] // URL: http://meteocenter.net/meteolib/ww.htm (Дата обращения: 10.11. 2014)
4. Метели. Разновидности и синоптические условия возникновения [Электронный ресурс] URL: // http://otherreferats.allbest.ru/geography/00244174_0.html (Дата обращения 10.11.2014)
5. Общие сведения о метелях [Электронный ресурс] // URL:
http://uaq.math.tsu.ru/EEResources/IWS/text/14_2.html (Дата обращения 10.11.2014)
6. Журавлёв Г. Г. Динамика метелей Томской области в современный период [Электронный ресурс] // URL: http://journals.tsu.ru/uploads/import/889/files/369-181.pdf (Дата обращения 27.11.2014)
7. Библиофонд. Экономико-географическая характеристика Томской области [Электронный ресурс] // URL: http:// Bibliofond.ru (Дата обращения 06.02.2015)
8. Научно-прикладной справочник по климату СССР. Серия 3. Многолетние данные. Части 1-3. Выпуск 20.- Санкт-Петербург, Гидрометеоиздат, 1993.- 718 с.
9. Мещерская А.В., Еремин В.В., Баранова А.А., Майстрова В.В. Изменение скорости ветра на севере России во второй половине ХХ века по приземным и аэрологическим данным. - Метеорология и гидрология, №3, 2006 - С.83-97.
10. Дюнин А. К. Основные условия аэродинамического моделирования в прикладной гляциологии.- Физика снега, снежные лавины и ледники. Л.: Гидрометеоиздат, 1967, с. 147153.
11. Золотницкий Э. Д. О снежных заносах // Журнал Министерства путей сообщения (часть неофициальная). - Т. 4, кн. 1.- 1878.
12. Долгов Н. Е. Борьба со снегом на русских железных дорогах. Вып. 1. - Екатерино- слав, 1909.
13. Вельтищев Н. Ф. Руководство по краткосрочным прогнозам. - Гидрометеоиздат, 1986. - 299.
14. Рынин Н. А. Заметка по поводу изучения работы снеговых защит // Сборник Института инженеров путей сообщения. Вып. 89. - Петроград, 1915.
15. Грей Д.М., Мэйл Д.Х. Снег. - Л.: Гидрометеоиздат 1986. - 737 с.
16. Рихтер Г.Д. Снежный покров, его формирование и свойства. - М.: Издательство академии наук СССР, 1945. - 120 с.
17. Дюнин А.К. Механика метелей. - Новосибирск: Сибирское отделение АН СССР, 1963. - 376 с.
18. Рубинштейн К.Г., Бычкова В.И. Краткосрочный численный прогноз метелей. Гидрометеорологический научно-исследовательский центр Российской Федерации, 2012. - 16 с.