ВВЕДЕНИЕ 4
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТЕМПЕРАТУРЕ ВОЗДУХА 5
1.1. Свойства поля температуры. Трансформационные, адвективные,
локальные, индивидуальные изменения температуры воздуха 5
1.2. Характеристики суточного хода температуры воздуха у земной
поверхности 8
1.3. Междусуточная изменчивость температуры воздуха 12
2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПОЛЕ ОБЛАЧНОСТИ 13
2.1. Классификации облачных систем 13
2.2. Поле неконвективной облачности и его пространственная и временная изменчивость 16
2.3. Поле конвективной облачности и его пространственная и временная
изменчивость 22
3. КЛИМАТИЧЕСКОЕ И ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ
ТЕРРИТОРИИ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН И ГОРОДА КАЗАНЬ 27
3.1. Краткое физико-географическое описание территории Республики
Татарстан и города Казань 27
3.2. Циркуляционные факторы 28
3.3. Температурный режим 30
3.4. Обзор исследований температуры и температурного режима 32
4. ХАРАКТЕРИСТИКА ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА. МЕТОДИКА
ИССЛЕДОВАНИЯ 35
4.1. Исходный материал 35
4.2. Методика исследования 36
5. ОСОБЕННОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ СУТОЧНОГО ХОДА
ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА В КАЗАНИ 40
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 49
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 51
В последние десятилетия в связи с изменением климата резко меняются характеристики температуры воздуха [19], поэтому исследование изменений температуры воздуха и облачности представляют интерес как в научном плане, так и для различных отраслей хозяйства, в частности авиации, сельского хозяйства и др. При этом объектом исследования являются, в частности, такие элементы температуры воздуха, как ее суточный ход и влияние на него облачности.
Цель работы состоит в изучении особенностей суточного хода температуры воздуха в Казани в зависимости от облачности в различные сезоны.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Изучение специальной литературы по теме исследования;
2. Сбор исходного материала для исследования - данных о температуре воздуха у поверхности Земли и на верхней границе пограничного слоя, и облачности;
3. Разработка методики обработки исходных данных и их обработка;
4. Анализ полученных результатов и выявление зависимости суточного хода температуры воздуха от облачности в различные сезоны.
Основные выводы работы:
1. Вычисленные разными способами характеристики суточного хода практически не отличаются;
2. Изменчивость температуры воздуха (СКО) по срокам изменяется как в суточном разрезе, так и по сезонам. Температура по срокам зимой более изменчива ночью, чем днем. Летом, наоборот, дневная температура воздуха более изменчива, чем ночная. По сезонам наиболее устойчива температура в летний период;
3. Суточный ход, определенный по данным 8-срочных наблюдений, имеет следующие характеристики:
- При ясном небе амплитуда максимальна в июле и составляет 10,30С, минимальна - в январе и составляет 4,20С. В переходные месяцы, в апреле и в октябре, амплитуда не значительно меньше июльской, в апреле она составляет 8,80С, в октябре 8,40С. При пасмурном небе, так же как и при ясном, максимальная амплитуда наблюдается в июле и составляет 4,40С. Минимальная амплитуда в январе 1,90С. В переходные месяцы амплитуда в апреле будет в 2 раза больше, чем в октябре. В апреле амплитуда суточного хода составляет 3,90С, в октябре 1,50С.
• Время наступления минимума и максимума суточного хода температуры воздуха при разных условиях облачности одинаковы для января, апреля, октября. Минимум наступает в 3 часа, максимум в 12 часов. Нужно отметить, что значения температуры воздуха в январе в 3 часа и в 6 часов близки по значениям, разница составляет 0,30С. В июле минимум наблюдается в 0 часов и максимум в 12 часов (время UTC). Продолжительность времени роста и падения в январе, апреле, октябре 9/15 часов. В июле продолжительность времени роста и падения равны 12 часам.
- При уточнении наступления максимума и минимума по данным термографа выявлено, что в январе минимум так же наступает в 3 часа, а вот максимум смещается на 10 часов. В апреле минимум смещается на 4 часа, максимум одинаков, в июле минимум одинаков, максимум в 11 часов, в октябре минимум в 2 часа, максимум в 13 часов. Разница между ними вызвана тем, что расчет амплитуды в работе велся по 8 - срочным данным, как показывают данные термографа 3-х часовое разрешение по времени недостаточно для детального воспроизведения суточного хода, т.к. максимумы и минимумы температуры воздуха часто не совпадают со сроками стандартных наблюдений.
- Амплитуда суточного хода температуры воздуха рассчитанная по формуле [11], для ясной погоды в январе отличается от полученной нами менее чем на 0,90С, для пасмурной погоды в январе, июле, октябре на 1,40С. При пасмурной погоде в апреле, а также при ясной в апреле, июле и октябре более чем на 2,10С.
- Значения коэффициентов асимметрии суточного хода температуры воздуха для различных условий облачности совпадают, различаются они лишь по сезонам. В январе коэффициент асимметрии равен 3, это связано с тем, что рост температуры по времени мал. В июле он равен 1, т.к. рост и понижение температуры воздуха равны, для апреля и октября коэффициент составил 1,7. Коэффициент асимметрии рассчитанный по данным термографа отличается от данных 8-срочных наблюдений в связи с тем, что данные термографа обладают большей временной дискретностью. В январе коэффициент асимметрии равен 2,4, разница с коэффициентом асимметрии рассчитанным по 8-срочным наблюдениям составляет 0,6. В апреле 2, разница составляет 0,3. В июле и октябре коэффициент составил 1,2. Разница для июля составляет 0,2, для октября 0,5.
