🔍 Поиск готовых работ

🔍 Поиск работ

НЕБЛАГОПРИЯТНЫЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ НА ФОНЕ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

Работа №192047

Тип работы

Магистерская диссертация

Предмет

гидрология

Объем работы68
Год сдачи2018
Стоимость5680 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
31
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Аннотация 2
Введение 4
1 Изменение климата 6
1.1 Изменение температуры, атмосферных осадков, облачности на территории 8
России в период инструментальных наблюдений
1.2 Ущербы как результаты изменения климата 9
2 Материалы и методы исследования 14
2.1 Физико-географическое описание исследуемой территории 15
2.2 Спектральный анализ 17
2.3 Методика кластерного анализа 18
2.4 Метод EV-диаграмм 19
3 Временная структура и динамика проявления атмосферных явлений ливневый 21
снег/ливневый мокрый снег и дождь/ливневый дождь
4 Условия формирования сильных снегопадов в Западной Сибири 33
4.1 Вероятностная оценка 34
4.2 Оценка физического состояния атмосферы при формировании сильных 37
снегопадов с помощью спутникового зондирования
Заключение 45
Список использованных источников и литературы 48
Список работ, опубликованных по материалам диссертации 55
Приложение А Неблагоприятные метеорологические явления и их последствия на 56
территории Западной Сибири за период с 2006 по 2017 г.
Приложение Б Исходные данные (электронное приложение)
Приложение В Суммарная продолжительность и количество дней с явлением (электронное приложение)


В конце XX - начале XI века отмечено глобальное изменение климата. Повсеместно растет число чрезвычайных ситуаций, связанных с погодой, увеличивается экономический ущерб от них. Поэтому особенно важно знание закономерностей и частоты возникновения опасных явлений, как в крупных населенных пунктах, так и в промышленных районах, либо на территориях с активной производственной деятельностью.
Многие исследователи климатических изменений отмечают в своих работах, что эти изменения в современную эпоху носят характер увеличения повторяемости экстремальных проявлений как в температурном поле и поле атмосферных осадков, так и в увеличении интенсивности атмосферных явлений.
Изменения характеристик климата произошли, в основном, в сторону его смягчения, прежде всего зимой - уменьшение повторяемости низких температур. Хотя в отдельных районах летом увеличилась повторяемость некоторых экстремальных явлений (интенсивных дождей, атмосферных засух), в целом, в большинстве регионов России, современное потепление сопровождается некоторым улучшением климатических условий с точки зрения человека, в том числе в отношении экстремальности климата.
Территория исследования охватывает всю Западную Сибирь, включая и районы Крайнего Севера, в условиях которого природные экосистемы проявляют низкую устойчивость к жесткому техногенному воздействию и вопрос изучения динамики опасных и экстремальных явлений погоды приобретает здесь особое значение.
Под угрозой, связанной с изменением климата, понимается «прямая или косвенная возможность нанесения ущерба», возникающая в результате климатических изменений. Поскольку негативные последствия климатических изменений часто запускают цепочки ответных реакций в экосистемах и экономике, эти угрозы можно разделить на первичные и опосредованные. К числу основных первичных климатических угроз относятся как долгосрочное повышение температуры, так и экстремальные погодные явления. Среди них сильные внезапные ливни, снегопады, бури, ураганы и туманы, весенние и зимние оттепели, бесснежные зимы, засухи и тепловые волны.
Одной из основных отраслей экономики, для которой изменение климатических и погодных условий может привести к серьезными экономическим потерям является сельское хозяйство.
Цель работы заключается в исследовании повторяемости атмосферных осадков конвективного характера на фоне изменения климата Западной Сибири.
Достижение поставленной цели потребовало решения следующих задач:
• рассчитать количество дней и часов в месяце и максимальную непрерывную продолжительность явления с учетом и без учёта интенсивности;
• рассчитать средние значения продолжительности и суммы количества дней за год для явлений:
- ливневый снег и ливневый мокрый снег;
- дождь и ливневый дождь;
• провести кластерный анализ для кажого исследуемого атмосферного явления;
• провестиспектральный анализ рядов центральных станций для каждого из полученных кластеров;
• провести анализ параметров распределения временного ряда методом EV-диаграмм;
• рассмотреть временной ход числа дней и сумм продолжительностей с исследуемыми атмосферными явлениями;
• выявить синоптические условия формирования сильных снегопадов и, в отдельных случях, физические характеристики атмосферы.
Научная новизна результатов работы заключается в том, что впервые для Западной Сибири:
• рассчитаны вероятности снегопадов продолжительностью более 4 часов;
• проведён анализ параметров распределения временного ряда числа дней с явлениями.
По теме диссертации подготовлены материалы для 2 конференций и 1 публикации.
Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы и ряда приложений. Объем работы составляет 66 страниц и включает 18 иллюстраций, 3 таблицы и 3 приложения.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!


Проведенное исследование позволило получить основные выводы касательно выявленных закономерностей в пространственно-временной изменчивости атмосферных явлений:
В результате применения кластерного анализа для числа дней с явлениями дождь и ливневый снег было выделено идентичных 2 математических центра - Дудинка и Салехард. Для числа дней с явлением ливневый дождь - 3 центра (Марресаля , Игарка, Александровское) и 4 центра (Игарка, Салехард, Надым, Колпашево) - для числа дней с явлением ливневый мокрый снег. Станция Кемерово оказалась не репрезентативной по отношению к временному ряду с явлением дождь и была исключена из исследования.
В результате спектрального анализа было выявлено, что чаще всего наблюдается квазидвухлетняя цикличность или 2-летний цикл (4-летний цикл). Это есть цикл смены восточных и западных ветров. Этот факт подчеркивает солнечную природу двухлетнего цикла атмосферной циркуляции.
Циклы 3, 5, 6 или 8 лет не являются солнечно обусловленными, они появляются, по-видимому, лишь в результате взаимодействия межпланетарных магнитных полей с разными характеристиками и протонов высокой энергии.
Обнаруженный 5-6 летний цикл в деятельности Солнца (и ряда солнечно обусловленных геофизических явлений), является самым коротким циклом, который имеет солнечное происхождение, хотя и присутствует во временном ходе многих гидрометеорологических характеристиках.
Меньше всего проявляется цикл в 9-10 лет, этот цикл также связан с солнечной активностью.
В результате анализапараметров распределения временного ряда методом EV- диаграмм было получено, что, для числа дней с явлением «дождь» параметры распределения,преимещественно, не испытывают со временем никаких изменений, особенно в районах северных станций. Уменьшение параметра среднего арифметического происходит в центральной части территории. В основном среднее число дней с явлениями «ливневый дождь» и «ливневый снег» возрастает по всей территории. При этом, наиболее часто встречаются сочетаниятакого увеличения с уменьшением или отсутствием изменений параметра СКО. Среднее число дней с ливневым мокрым снегом преимущественно возрастает или не испытывает никаких транформаций.
В динамике хода среднего числа дней и суммы часов для явления «дождь» отмечаются некоторые особенности для разных групп станций. Так, для группы, где математическим центром является Салехард, прослеживаются периоды увеличения и уменьшения числа дней с явлением. Для группы станций, которые возглавляет Дудинка, прослеживается явное уменьшение числа дней с явлением до 10-12 дней в году. Эта группа станций включает в себя три северных и три южных станции Западной Сибири со средним количеством в году дней с дождем от 22 до 33.
В динамике хода среднего числа дней и суммы часов с явлением «ливневый дождь» для группы станций, которые возглавляет Александровское никаких колебаний не выявлено. Число дней с явлением для групп станций, центром которых является Игарка прослеживаются изменения. Сначала число дней увеличивается, потом уменьшается. Виден рост числа дней с явлением для группы станций, математическим центр которых станция Марресаля. Марресаля возглавляет северные станции (Салехард и Антипаюта), а для северных станций ливневый дождь явление редкое.
В случае с явлением «ливневый снег» виден рост числа дней для группы станций, которые математически возглавляет Салехард. Явно прослеживаются периоды увеличения числа дней с явлением для групп станций, центром которых является Дудинка, что не является нормой для северных станций.Положение кластера состоящего из станций Дудинка, Игарка, Александровское и Колпашево совпадает с наиболее частым положением изобар Сибирского антициклона. Для районов станций Берёзово, Надым, Салехард и Антипаюта, в последнее время, характерны выходы западных циклонов.Территориально этоткластер хорошо согласуется с распределением давления и траекториями перемещения зимних циклонов.
В динамике хода среднего числа дней и суммы часов с явлением «ливневый мокрый снег» виден период увеличения числа дней с явлением для групп станций, центрами которых являются Колпашевои Надым. Периоды увеличения и уменьшения прослеживаются для групп станций, которые возглавляют Игарка и Салехард.Положение этих кластеров в пространве также хорошо согласуются с распределением давления и траекторией перемещения зимних циклонов.Территория Западной Сибири практически закрыта от влияния Атлантических воздушных масс Уральскими Горами. Наилучший доступ обеспечен северным и северо-восточным ветрам, дующим с Северного Ледовитого океана и Восточной Сибири. Другое направление ветра - с юга и юго-запада, то есть с территории Узбекистана и Казахстана, преобладает в холодное время года и приносит сухой азиатский воздух, а вместе с ним ясную и морозную погоду.
Территория Западной Сибири неравномерно делится на районы, с разными формами статистического распределения рядов продолжительности сильных снегопадов. Наличие далеко отстоящих значений в распределении продолжительности снегопадов территориально совпадает с траекториями перемещения циклонов с южных и юго-западных направлений.
Изучение синоптического положения в дни с продолжительными сильными снегопадами на территории юга Западной Сибири обнаружило, что на теплый фронт приходятся 75 % случаев сильного снегопада и 25 % - на холодный, случаев их формирования на фронтах окклюзии не отмечалось. Снегопад в Алтайском крае также связан с прохождением теплого фронта.
Кроме условий прохождения атмосферного фронта для формирования сильного снегопада в Западной Сибири оказалось, что необходимо еще и условие блокирования западных переносов.



1. Шерстюков Б.Г. Региональные и сезонные закономерности изменений современного климата. - Обнинск: ГУ «ВНИГМИ-МЦД», 2008. - С. 247.
2. Folland C. K., Karl T. R. Observed climate variability and change // «Climate Change 2001: The Scientific Basis. Contribution of Working Group 1 to the third IPCC Scintific Assessment. / J. T. Houghton, et all. (EDS)». - Cambridge, United Kingdom and New York: Cambridge University Press/ - 881 p.
3. Заявление ВМО о состоянии глобального климата в 2004 г. - ВМО. - № 983, 2005. - 14 с.
4. Лосев К. С. Климат: вчера, сегодня... и завтра? - Л.: Гидрометеоиздат, 1986. - 173 с.
5. Дубров А. С., Малевский-Малевич С. П., Карачев В. И. Об энергетическом балансе поверхности океана // Труды ДВНИГМИ. - 1957. - Вып. 56. - С. 167 - 177.
6. Изменение климата. Обобщенный доклад. Вклад рабочих групп I, II и III в подготовку Третьего доклада об оценке Межправительственной группы экспертов поизменению климата / Под ред. Р. Т. Уотсона. - ВМО: ЮНЕП, - 2001, - 215 с.
7. Груза Г. В., Ранькова Э. Я. Обнаружение изменений климата: состояние, изменчивость и экстремальность климата // Метеорология и гидрология. - 2004. - № 4 . - С. 50-60.
8. Christensen J. H., Christensen O. B. Severe summer time flooding in Europe // Nature.
- 2003. - Vol. 421. - P. 805.
9. Клименко В. В., Клименко А. В., Снытин С. Ю., Федоров М. В. Теплоэнергетика.
- 1994. - №1. - С. 5-11.
10. Corti S., Molteni F., Palmer T. N. // Nature . - 1999. - Vol. 398. - N 6730. - P. 799 - 80.2.
11. Tett S. F. B., Stott P. S., Allen M. R., Ingram W. J., Mitchell J. F. B // Nature. - 1999.
- Vol. 399. - N 6736. - P. 569 - 572.
12. Котляков В. М. Глобальные изменения климата: антропогенное влияние или естественные вариации // Экология и жизнь. - 2001. - № 1. - С. 44-47.
13. Эколого-географические последствия глобального потепления климата XXI века на Восточно-Европейской равнине и в Западной Сибири: Монография / Под ред. Н. С. Касимова и А. В. Кислова. - М: МАКС Пресс, 2011. - 496 с.
14. Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), Climate change 2008. The AR4 Sintesis Rep., Cambridge University Press, 2008. P. 383.
15. БулфгинаО. М.КоршуноваН. Н., КузнецоваВ. Н. идр. Анализ изменчивости климата на территории России в последние десятилетия // Труды ВНИИГМИ МЦД. Вып. 167, 2000. С. 3-15...66


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ