Введение 4
1. Физико-географическая и климатическая характеристика Белгородской
области 8
1.1. Физико-географическая характеристика Белгородской области 8
1.2. История организации метеорологических наблюдений в
Белгородской области 11
1.3. Общая характеристика климата Белгородской области 15
2. Природная циклика как индикатор изменения климатических
характеристик и их изучение 20
2.1. Основные положения о климатических циклах 20
2.2. Природная циклика над территорией Европейской России 23
2.3. Формирование климатических рядов и их математическая
обработка 29
2.4. Методика расчёта климатических характеристик зимнего сезона.32
3. Внутривековая изменчивость характеристик зимнего сезона на
территории Белгородской области 36
3.1. Особенности климата Белгородской области рубеже ХХ-ХХ1 вв 36
3.2. Характеристики температуры и осадков зимнего сезона 40
3.3. Экстремальность температуры зимнего сезона 50
3.4. Характеристики отопительного периода 52
3.5. Промерзание почвенного покрова 56
Заключение 59
Список использованной литературы 62
Приложение 69
В последние годы внимание многих учёных приковано к проблеме меняющегося климата, что и определяет актуальность данной темы. ХХ и начало ХХ1 вв. прошло под знаком его изменения в сторону потепления [8; 14; 15; 35]. И если климатические характеристики летнего и переходных сезонов (весна, осень) в этот период колебались в пределах нормы, то температуры зимнего периода повышались наиболее активно. Особая активность процесса потепления наблюдалась в последние десятилетия ХХ и в начале ХХ1 веков, наиболее сильное выражение она получила в умеренных широтах Северного полушария в зимние месяцы.
С позиции природной циклики ХХ1 век должен был ознаменоваться похолоданием климата. Однако, наблюдается обратная тенденция, которая говорит о том, что на процессы климатических изменений оказывают влияние иные механизмы, изменяя их динамику и, таким образом, создают трудности на пути изучения климата и его прогнозирования в будущем. В этой связи, мы хотим показать, каким образом происходит изменение климата на территории Белгородской области за период с 1986 по 2015 гг. (за время наиболее выраженного потепления климата) на примере зимнего сезона. Это и будет являться нашей целью.
Для выполнения поставленной цели нами были сформулированы следующие задачи:
1) Проанализировать динамику изменения климатических
характеристик зимнего сезона:
а) средних зимних температур воздуха и количества осадков,
б) экстремальных температур воздуха (ниже -30°С),
в) аномалий температур и осадков,
г) трендов изменения температуры и осадков;
2) Произвести расчёты специализированных зимних характеристик, которые включают в себя:
- продолжительность отопительного периода,
- среднюю температуру (°С) периодов со среднесуточной температурой воздуха ниже 8°С,
- статистические показатели исследуемых климатических характеристик,
- изменение глубины промерзания почвенного покрова за исследуемый временной период;
3) Составить прогностическую оценку климатических изменений на территории Белгородской области в ХХ1 веке.
Для решения поставленных задач нами использовались исторический, сравнительно-географический, статистический, научно-поисковые методы исследования.
Объектом нашего исследования является климат Белгородской области. Предметом - внутривековые климатические характеристики зимнего сезона на территории Белгородской области.
Материалом для выполнения данной работы послужили литературные источники по климатологии, природной циклике, а так же данные по среднесуточным и среднемесячным температурам воздуха и количеству осадков в зимний период (декабрь, январь, февраль) за период с 1980 по 2015 годы на станциях Б. Фенино, Белгород и Валуйки на территории Белгородской области.
Теоретической и методологической базой служит методика расчёта зимних характеристик отопительного сезона, созданная Н.В. Кобышевой [54] и методика расчёта промерзания почвенного покрова.
Научная новизна работы заключается в том, что для территории Белгородской области впервые произведены расчёты многолетних значений специализированных характеристик холодного периода, которые возможно использовать при планировании отопительного сезона и в строительной климатологии.
Практическая значимость наших исследований заключается в том, что полученные климатические данные возможно использовать в строительной климатологии при проектировании жилых помещений и иной хозяйственной деятельности на территории Белгородской области. Так же на их основе возможно составить прогностическую оценку климатических изменений на территории Белгородской области. Помимо этого, результаты исследования используются в учебном процессе кафедры географии, геоэкологии и безопасности жизнедеятельности.
Публикации и апробация результатов работы представлены ниже.
Киселев В.В. Внутривековая изменчивость зимних осадков над территорией Белгородской области // Advances in Science and Technology. Международная научно-практическая конференция - Москва: «Актуальность», 2017. С. 66-68.
Киселев В.В. Динамика основных характеристик зимней температуры воздуха над территорией Белгородской области // Наука и образование: Отечественный и зарубежный опыт. Международная научно -практическая конференция - Белгород: Изд-во ООО «Гик», 2017. - С. 181- 184.
Киселев В.В. Лебедева М.Г. Внутривековая изменчивость специализированных зимних климатических характеристик над территорией Белгородской области // Наука и образование: Отечественный и зарубежный опыт. Международная научно-практическая конференция - Белгород: Изд- во ООО «Гик», 2017. - С. 241 - 243.
Киселев В.В. Зимние климатические характеристики как индикатор динамики изменения климата над территорией Белгородской области // Advances in Science and Technology. Международная научно-практическая конференция - Москва: «Актуальность», 2017. С. 124-125.
Киселев В.В. СБОРНИК СТУДЕНЧЕСКИХ НАУЧНЫХ РАБОТ «Вестник СНО НИУ «БелГУ» - 2017», выпуск XXI. часть II, раздел 9, С. 670¬673. Внутривековая изменчивость климатических характеристик зимнего сезона над территорией Белгородской области.
Структура и объем работы. Работа общим объёмом 68 страниц состоит из введения, 3 глав, заключения, списка использованной литературы из 71 наименования, а так же приложений.
Проследив характеристики 30-ти летних (полувековой климатический цикл) климатических показателей зимнего периода и рассчитав специализированные зимние характеристики, мы пришли к выводу о том, что климат зимнего сезона на территории Белгородской области в этот промежуток времени имел тенденцию к потеплению.
Общие выводы по результатам исследования выглядят следующим образом:
1) цикличность природных процессов является главным индикатором изменения климата на территории Белгородской области;
2) активное потепление зимней температуры воздуха в конце ХХ века на территории Белгородской области замедлилось в веке ХХ1, количество осадков в зимнем сезоне имеет незначительный рост в течение двух последних десятилетий ХХ века. Однако, в начале века XXI-ого наметилась тенденция к уменьшению осадков, выпадающих на территории Белгородской области. Аномалии температуры воздуха зимнего сезона в конце ХХ - начале ХХ1 веков возрастают, количество зимних аномалий осадков имеет минимальный возрастающий тренд. После 2000 года наблюдается тенденция к увеличению роста аномалий зимних осадков. Рост аномалий зимней температуры и количества осадков, начавшийся с наступлением ХХ1 века, можно объяснить значительными изменениями в глобальном климате Земли. Тенденция к уменьшению экстремального температурного режима в зимний период («потепления по зимнему типу»), сложившаяся на территории Белгородской области в конце ХХ века, по нашим расчётам продолжает сохраняться и в веке ХХ1. Вероятность экстремально низких зимних температур ниже в XXI веке по сравнению с ХХ веком, что позволяет сделать прогноз на будущее о стабилизации экстремального зимнего режима на территории Белгородской области .
3) Отклонения зимней температуры и количества осадков от средних многолетних значений имеют минимальную положительную динамику. Наибольшее изменение температуры воздуха в сторону потепления и увеличение количества осадков на станциях Б. Фенино и Белгород за исследуемый 30 летний период, произошли в декабре, тренд которых имеет положительную возрастающую динамику. На станции Валуйки наибольшие изменения к потеплению имели январские показатели температуры воздуха и количества осадков. Корреляционная взаимосвязь между многолетними показателями температуры воздуха и количества осадков в зимние месяцы в большинстве случаев является очень слабой. Замедление роста зимних температур и уменьшение количества осадков в зимний период, наметившееся в начале ХХ1 века, в совокупности со стабилизацией экстремального зимнего режима температуры на территории Белгородской области говорит об изменениях в атмосферной циркуляции, проявляющейся в уменьшении интенсивности отепляющего влияния Атлантики на Белгородскую область.
4) Температура отопительного сезона на территории Белгородской области имеет положительную возрастающую динамику. Однако, её рост был неоднородным. Особая интенсивность роста температуры наблюдается с 1986 по 1994 года, скорость увеличения которой составляет 0,35 оС/год. За тем происходит значительное замедление роста температуры в течении 20 лет. В 2012 год произошёл резкий скачок зимней температуры в сторону понижения. Продолжительность отопительного сезона на станции Б. Фенино полностью схоже с нормативным показателем в 191 день, а на станции Белгород имеет незначительный отрицательный тренд и составляет 185 дней, что является прямым отражением увеличения температуры отопительного периода для станции Б. Фенино на 0,4 °С, для станции Белгород на 2,2 °С. Стоимость затрат на климатические ресурсы для теплоснабжения на примере наших расчётов отопительного периода составляет 186 млн. руб., и, таким образом, снизится на 3 % по сравнению с нормативными показателями (192 млн.).
5) Глубина промерзанию почвенного покрова имеет тенденцию к сокращению, что вызвано продолжающимся незначительным потеплением зимнего сезона на территории Белгородской области. В среднем для станций Б. Фенино и Белгород промерзание грунта уменьшилось на 14 см по сравнению с нормативными показателями.
Общую минимальную возрастающую динамику по всем показателям за исследуемый период можно разделить на два этапа. К первому относится резкое потепление всех климатических показателей зимнего сезона за первые 20 лет исследуемого периода (1980 - 2000 гг.). Второй этап охватывает первые 15 лет XXI века, когда потепление климатических показателей зимнего сезона значительно замедлилось и стало более постепенным. Так же наблюдается увеличение числа аномалий зимних показателей и экстремальных явлений, что говорит о серьёзных изменениях в климатической системе над территорией Белгородской области. Данная тенденция даёт основание предположить о наступлении в скором времени заметного похолодания зимнего сезона над территорией нашей области.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
