Помощь студентам в учебе
Современные изменения режима выпадения атмосферных осадков в пределах Волжско-Камского бассейна и их геоэкологические следствия
|
Введение
I. Краткая физико-географическая характеристика Волжско-Камского бассейна 7 стр.
1.1. Географическое положение 7 стр.
1.11. Геологическое строение 8 стр.
I.III. Рельеф 10 стр.
I.IV. Гидрография 11 стр.
I.V. Климат 13 стр.
I.VI. Почвенно-растительный покров и животный мир 15 стр.
I.VII. Основные направления хозяйственной деятельности 17 стр.
II. Исходные материалы и методы их обработки 19 стр.
11.1. Способы натурного измерения атмосферных осадков 19 стр.
II.I.I. Методика измерения количества атмосферных осадков на метеорологических станциях 21 стр.
II.I.I.I. Осадки в жидком виде 21 стр.
II.I.I.II. Осадки в твердом виде 24 стр.
II.I.II. Способы расчета годовой суммы осадков, расчет осадков за каждый период и каждое время года 26 стр.
11.11. Краткая характеристика информационной системы ВНИИГМИ-МЦД 28 стр.
II.II.I. Размещение, назначение и структура информационной системы 28 стр.
11.11.11. Метеорологические сведения, распространяемые
информационной системой; их пространственный и временной охват 29 стр.
II.III. Описание и обработка исходных данных ФГБУ «ВНИИГМИ-МЦД» 30 стр.
III. Современные изменения режима выпадения атмосферных осадков 33 стр.
III.I. Распределение метеостанций по знаку изменения выпадения атмосферных осадков 33 стр.
III.II. Изменения режима выпадения атмосферных осадков по природным зонам 44 стр.
111.11.11. Зона тайги 45 стр.
Зона смешанных и широколиственных лесов....46 стр.
III.II.IV. Зона лесостепей и степей 47 стр.
III.II. V. Зона полупустынь и пустынь 48 стр.
III.III. Изменения режима выпадения осадков по орографическим районам 49 стр.
IV. Геоэкологические следствия изменения режима выпадения атмосферных осадков 51 стр.
IV.I. Воздействие на речной сток и гидрологический режим ...51 стр.
IV.II. Геоэкологические следствия для отраслей энергетики ...53 стр.
IV.III. Геоэкологические следствия для педосферы 55 стр.
IV.IV. Геоэкологические следствия для биотической среды ....56 стр.
IV.V. Геоэкологические следствия для социально-экономической и политической сред 58 стр.
Заключение 60 стр.
Источники информации и литература 62 стр.
I. Краткая физико-географическая характеристика Волжско-Камского бассейна 7 стр.
1.1. Географическое положение 7 стр.
1.11. Геологическое строение 8 стр.
I.III. Рельеф 10 стр.
I.IV. Гидрография 11 стр.
I.V. Климат 13 стр.
I.VI. Почвенно-растительный покров и животный мир 15 стр.
I.VII. Основные направления хозяйственной деятельности 17 стр.
II. Исходные материалы и методы их обработки 19 стр.
11.1. Способы натурного измерения атмосферных осадков 19 стр.
II.I.I. Методика измерения количества атмосферных осадков на метеорологических станциях 21 стр.
II.I.I.I. Осадки в жидком виде 21 стр.
II.I.I.II. Осадки в твердом виде 24 стр.
II.I.II. Способы расчета годовой суммы осадков, расчет осадков за каждый период и каждое время года 26 стр.
11.11. Краткая характеристика информационной системы ВНИИГМИ-МЦД 28 стр.
II.II.I. Размещение, назначение и структура информационной системы 28 стр.
11.11.11. Метеорологические сведения, распространяемые
информационной системой; их пространственный и временной охват 29 стр.
II.III. Описание и обработка исходных данных ФГБУ «ВНИИГМИ-МЦД» 30 стр.
III. Современные изменения режима выпадения атмосферных осадков 33 стр.
III.I. Распределение метеостанций по знаку изменения выпадения атмосферных осадков 33 стр.
III.II. Изменения режима выпадения атмосферных осадков по природным зонам 44 стр.
111.11.11. Зона тайги 45 стр.
Зона смешанных и широколиственных лесов....46 стр.
III.II.IV. Зона лесостепей и степей 47 стр.
III.II. V. Зона полупустынь и пустынь 48 стр.
III.III. Изменения режима выпадения осадков по орографическим районам 49 стр.
IV. Геоэкологические следствия изменения режима выпадения атмосферных осадков 51 стр.
IV.I. Воздействие на речной сток и гидрологический режим ...51 стр.
IV.II. Геоэкологические следствия для отраслей энергетики ...53 стр.
IV.III. Геоэкологические следствия для педосферы 55 стр.
IV.IV. Геоэкологические следствия для биотической среды ....56 стр.
IV.V. Геоэкологические следствия для социально-экономической и политической сред 58 стр.
Заключение 60 стр.
Источники информации и литература 62 стр.
За последнее столетие отмечено заметное изменение климатических условий во многих районах Земли, особенно в средних и высоких широтах Северного полушария, в частности, на территории Волжско-Камского бассейна. Изменения климата являются частью глобальных изменений природной среды и проявляются на различных уровнях от глобальных до региональных (ландшафтные зоны, бассейны рек, страны и регионы). В данном регионе изменения климатических условий на разных широтах происходят с различной степенью интенсивности и порой имеют разнонаправленный характер.
Такой климатический параметр как изменения атмосферных осадков изучен значительно хуже, чем остальные (Например, изменения температуры воздуха или скорость ветра). Это связано со сложной физической природой самого явления, а также с наличием существенных различий в методике наблюдений в разных регионах земного шара и в разные исторические периоды. В итоге, полученные данные для наблюдений за атмосферными осадками являются более неоднородными как в пространстве, так и во времени, чем для температуры воздуха или скорости ветра.
Тенденции изменения режима выпадения атмосферных осадков на территории Волжско-Камского бассейна имеют ряд особенностей, которые обусловлены климатическим и орографическим факторами, антропогенными воздействиями и рядом других показателей, выражающихся в широтной зональности данного явления. Обобщая, на климат Волжско-Камского бассейна оказывают влияние ее положение в умеренных широтах, а также соседние территории (Западная Европа и Северная Азия) и Атлантический, и Северный Ледовитый океаны. Поэтому, полное изучение современных изменений режима выпадения атмосферных осадков на территории Волжско-Камского бассейна, расположенного в области умеренного континентального климата, представляет явный интерес.
Изменения годовой суммы атмосферных осадков, исследованные в работе за период с момента действия станции по 2010г, являются важнейшими природными факторами развития биоценозов, экзогенных, водно-эрозионных процессов, а также изменений состояния водных ресурсов.
Целью работы является изучение современных изменений режима выпадения атмосферных осадков на территории Волжско-Камского бассейна, а также характеристика выпадения осадков, в том числе явлений и процессов, влияющих на количество осадков, и выявление закономерности их выпадения, а также геоэкологические следствия выпадения осадков.
Для достижения поставленной цели решался ряд задач: характеристика выпадения осадков на территории Волжско-Камского бассейна; анализ исходных данных и материалов; выявление закономерности изменения режима выпадения осадков за период 1936-2010 года (или с момента основания метеостанции); оценка изменений режима выпадения атмосферных осадков для удовлетворения социально-экономических и других потребностей; выявление геоэкологических следствий выпадения атмосферных осадков и их влияние на окружающую среду и сферы деятельности.
Совершенствование методик моделирования и прогнозирования, а также более тщательное картографирование изменения режима и количества выпавших атмосферных осадков является актуальной проблемой геоэкологии, физической географии, климатологии, а также безопасности жизнедеятельности населения.
Исходные материалы и методические принципы:
«ВНИИГМИ-МЦД» Всероссийский научно-исследовательский институт гидрометеорологической информации - Мировой центр данных. Современный метеорологический мониторинг охватывает систему метеорологических станций и постов, которые ведут систематические наблюдения за климатическими составляющими, из которых в работе использованы данные по месячным суммам осадков с устранением систематических погрешностей осадкомерных приборов за определенные года, включая измерения суммы месячных и суточных осадков, суммируя жидкие и твердые. На основе этих данных рассчитаны значения по временам года и теплому, и холодному периодам года, а также годовая сумма.
Метеорологическая сеть, проанализированная в работе, составляет 48 метеорологических станций в городах, расположенных на территории ВолжскоКамского бассейна.
Кроме материалов сети Росгидромета, опубликованных на интернет портале ВНИИГМИ-МЦД, другими данными являлись опубликованная литература и методические пособия по исследуемому вопросу, а также картографические источники.
Такой климатический параметр как изменения атмосферных осадков изучен значительно хуже, чем остальные (Например, изменения температуры воздуха или скорость ветра). Это связано со сложной физической природой самого явления, а также с наличием существенных различий в методике наблюдений в разных регионах земного шара и в разные исторические периоды. В итоге, полученные данные для наблюдений за атмосферными осадками являются более неоднородными как в пространстве, так и во времени, чем для температуры воздуха или скорости ветра.
Тенденции изменения режима выпадения атмосферных осадков на территории Волжско-Камского бассейна имеют ряд особенностей, которые обусловлены климатическим и орографическим факторами, антропогенными воздействиями и рядом других показателей, выражающихся в широтной зональности данного явления. Обобщая, на климат Волжско-Камского бассейна оказывают влияние ее положение в умеренных широтах, а также соседние территории (Западная Европа и Северная Азия) и Атлантический, и Северный Ледовитый океаны. Поэтому, полное изучение современных изменений режима выпадения атмосферных осадков на территории Волжско-Камского бассейна, расположенного в области умеренного континентального климата, представляет явный интерес.
Изменения годовой суммы атмосферных осадков, исследованные в работе за период с момента действия станции по 2010г, являются важнейшими природными факторами развития биоценозов, экзогенных, водно-эрозионных процессов, а также изменений состояния водных ресурсов.
Целью работы является изучение современных изменений режима выпадения атмосферных осадков на территории Волжско-Камского бассейна, а также характеристика выпадения осадков, в том числе явлений и процессов, влияющих на количество осадков, и выявление закономерности их выпадения, а также геоэкологические следствия выпадения осадков.
Для достижения поставленной цели решался ряд задач: характеристика выпадения осадков на территории Волжско-Камского бассейна; анализ исходных данных и материалов; выявление закономерности изменения режима выпадения осадков за период 1936-2010 года (или с момента основания метеостанции); оценка изменений режима выпадения атмосферных осадков для удовлетворения социально-экономических и других потребностей; выявление геоэкологических следствий выпадения атмосферных осадков и их влияние на окружающую среду и сферы деятельности.
Совершенствование методик моделирования и прогнозирования, а также более тщательное картографирование изменения режима и количества выпавших атмосферных осадков является актуальной проблемой геоэкологии, физической географии, климатологии, а также безопасности жизнедеятельности населения.
Исходные материалы и методические принципы:
«ВНИИГМИ-МЦД» Всероссийский научно-исследовательский институт гидрометеорологической информации - Мировой центр данных. Современный метеорологический мониторинг охватывает систему метеорологических станций и постов, которые ведут систематические наблюдения за климатическими составляющими, из которых в работе использованы данные по месячным суммам осадков с устранением систематических погрешностей осадкомерных приборов за определенные года, включая измерения суммы месячных и суточных осадков, суммируя жидкие и твердые. На основе этих данных рассчитаны значения по временам года и теплому, и холодному периодам года, а также годовая сумма.
Метеорологическая сеть, проанализированная в работе, составляет 48 метеорологических станций в городах, расположенных на территории ВолжскоКамского бассейна.
Кроме материалов сети Росгидромета, опубликованных на интернет портале ВНИИГМИ-МЦД, другими данными являлись опубликованная литература и методические пособия по исследуемому вопросу, а также картографические источники.
Как и все элементы климата, атмосферные осадки испытывают значительные изменения в пространстве и с течением времени. Изменчивость основных характеристик режима выпадения осадков определяется особенностями атмосферной циркуляции, физико-географическими особенностями и сезоном года.
В ходе работы самостоятельно сформулированы цели и задачи дипломной работы, составлен план и программа исследования, выбраны методы исследования. Автор лично выполнила статистическую обработку исходных данных, их пространственно-временной анализ, построила картографические материалы и провела обобщение полученных результатов.
Для составления характеристики режима атмосферных осадков на территории Волжско-Камского бассейна в работе использованы данные многолетних наблюдений на станциях и постах «ВНИИГМИ-МЦД» за соответствующие два периода: от начала наблюдений на станциях до 2010 года — полный период и от 1985 по 2010 гг. — современный период.
Таким образом, проведенные исследования современных изменений осадков в пределах Волжско-Камского бассейна показали следующее. В период с 1985 по 2010 гг. на большей части территории Волжского бассейна произошло увеличение количества атмосферных осадков. Полученные значения отношения средних значений за последние 25 лет к средним значениям за полный период в процентах дали возможность составить тематические климатические карты выпадения осадков за современный период и сравнить с другими источниками.
Все эти практические исследования показывают, что в целом для данной местности отмечаются некоторые увеличение сумм осадков за зимний и холодный периоды, незначительные и средние значения уменьшения осадков в летний и весенний сезоны, осенний период отличается наибольшей стабильностью выпадения осадков, т.е. не зафиксированы экстремальные уменьшения или увеличения осадков за данный сезон. Среднегодовые значения осадков, рассчитанные по многолетним данным за тот же период, незначительно различаются рассматривая полный и современный периоды, соответственно, годовой режим выпадения осадков остается сравнительно стабильным.
Сравнив полученные картографические материалы с другими тематическими картографическими источниками, основной прирост осадков за современный период отмечается в степной, лесостепной, а также полупустынной и пустынной природных зонах.
Помимо этого, выявлены основные геоэкологические следствия изменения режима выпадения осадков. Очевидно, что любые компоненты воздействия тесно взаимодействуют с природной и социально-экономической средой. В ходе изменения режима распределения атмосферных осадков в пределах ВолжскоКамского бассейна, главным образом, искажается гидрологический режим, перераспределяется сток и его объем, что оказывает влияние на различные геосферы и сферы человеческой деятельности.
Проводимые исследования годовой суммы атмосферных осадков как важного элемента климатической системы позволили выявить новые закономерности изменения этого режима в конце 20 и начала 21 веков, расширили понимание закономерностей изменения природных условий различных территорий в связи с изменением выпадения атмосферных осадков в современных климатических условиях, что поможет с большей уверенностью говорить о таких изменениях в будущем и удовлетворить социально-экономические потребности. Хотя, однозначная же оценка изменения режима выпадения атмосферных осадков, в принципе невозможна, учитывая сложность взаимодействия различных факторов, так и этическую сторону проблемы в международном плане.
Одним из результатов исследований явилось установление геоэкологических следствий, которые в будущем дадут возможность оценить ущербы или вероятные выигрыши для абиотической и биотической среды, различных отраслей хозяйства, регионов и страны в целом, разработать рекомендации по смягчению негативных и наиболее полному использованию позитивных эффектов от изменения режима выпадения атмосферных осадков.
В ходе работы самостоятельно сформулированы цели и задачи дипломной работы, составлен план и программа исследования, выбраны методы исследования. Автор лично выполнила статистическую обработку исходных данных, их пространственно-временной анализ, построила картографические материалы и провела обобщение полученных результатов.
Для составления характеристики режима атмосферных осадков на территории Волжско-Камского бассейна в работе использованы данные многолетних наблюдений на станциях и постах «ВНИИГМИ-МЦД» за соответствующие два периода: от начала наблюдений на станциях до 2010 года — полный период и от 1985 по 2010 гг. — современный период.
Таким образом, проведенные исследования современных изменений осадков в пределах Волжско-Камского бассейна показали следующее. В период с 1985 по 2010 гг. на большей части территории Волжского бассейна произошло увеличение количества атмосферных осадков. Полученные значения отношения средних значений за последние 25 лет к средним значениям за полный период в процентах дали возможность составить тематические климатические карты выпадения осадков за современный период и сравнить с другими источниками.
Все эти практические исследования показывают, что в целом для данной местности отмечаются некоторые увеличение сумм осадков за зимний и холодный периоды, незначительные и средние значения уменьшения осадков в летний и весенний сезоны, осенний период отличается наибольшей стабильностью выпадения осадков, т.е. не зафиксированы экстремальные уменьшения или увеличения осадков за данный сезон. Среднегодовые значения осадков, рассчитанные по многолетним данным за тот же период, незначительно различаются рассматривая полный и современный периоды, соответственно, годовой режим выпадения осадков остается сравнительно стабильным.
Сравнив полученные картографические материалы с другими тематическими картографическими источниками, основной прирост осадков за современный период отмечается в степной, лесостепной, а также полупустынной и пустынной природных зонах.
Помимо этого, выявлены основные геоэкологические следствия изменения режима выпадения осадков. Очевидно, что любые компоненты воздействия тесно взаимодействуют с природной и социально-экономической средой. В ходе изменения режима распределения атмосферных осадков в пределах ВолжскоКамского бассейна, главным образом, искажается гидрологический режим, перераспределяется сток и его объем, что оказывает влияние на различные геосферы и сферы человеческой деятельности.
Проводимые исследования годовой суммы атмосферных осадков как важного элемента климатической системы позволили выявить новые закономерности изменения этого режима в конце 20 и начала 21 веков, расширили понимание закономерностей изменения природных условий различных территорий в связи с изменением выпадения атмосферных осадков в современных климатических условиях, что поможет с большей уверенностью говорить о таких изменениях в будущем и удовлетворить социально-экономические потребности. Хотя, однозначная же оценка изменения режима выпадения атмосферных осадков, в принципе невозможна, учитывая сложность взаимодействия различных факторов, так и этическую сторону проблемы в международном плане.
Одним из результатов исследований явилось установление геоэкологических следствий, которые в будущем дадут возможность оценить ущербы или вероятные выигрыши для абиотической и биотической среды, различных отраслей хозяйства, регионов и страны в целом, разработать рекомендации по смягчению негативных и наиболее полному использованию позитивных эффектов от изменения режима выпадения атмосферных осадков.