29

Одеський державний екологічний університет

Кафедра фізики атмосфери та кліматології

КУРСОВА РОБОТА

з дисципліни: «Кліматологія»

на тему:

Оцінка часової мінливості кліматичних показників температури повітря на станції Тернопіль.

студента

3

курсу групи

МК-35

напрямку підготовки:

гідрометеорологія

спеціальності:

метеорологія

Маклигіна Андрія Ігоровича

Керівник:

(посада, вчене звання, науковий ступінь, прізвище та ініціали)

Національна шкала

Кількість балів:

Оцінка: ЕСТS

Члени комісії

1.

2.

3.

м. Одеса – 2016 рік.

ЗМІСТ

ВСТУП …………………………………………………………………… 3

РОЗДІЛ 1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ………………………………..….. 8

1. Фізико-географічна характеристика м. Тернопіль .……… 8

2. Основні кліматоутворювальні фактори м. Тернопіль ….... 18

1. Кількість тепла ….………………………………... 18

2. Повітряні маси ……..…………………………….. 55

3. Вплив рельєфу …………..………………………... 44

1.3 Загальна характеристика клімату м. Тернопіль ………….. 17

РОЗДІЛ 2. РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА .......………………………… 18

2.1 Постановка задачі та вихідні дані ………………………… 18

2.2 Побудова кривих річного ходу температури …………….. 9

2.3 Розрахунок декадних температур …………………………. 9

2.4 Розрахунок дат переходу через задані межі та тривалість

цих періодів ………………………………………………… 9

2.5 Розрахунок дат настання кліматичних сезонів та їх

тривалості …………………………………………………… 20

2.6 Оцінка даних опалювального сезону ...…………………… 21

2.7 Розрахунок сум середніх добових температур вище та нижче

вказаних границь …………..………………….…………… 22

2.8 Розрахунок річної амплітуди температури повітря та індексу

континентальності клімату ……………………………….. 23

ВИСНОВКИ ………………………………………………………………. 24

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ .………………………………… 25

ВСТУП

Актуальність даної роботи. У багатьох публікаціях останнього часу автори висловлюють стурбованість змінам клімату, зумовленими негативним впливом господарської діяльності людини як у глобальному, так і в регіональному масштабах. Стрімке глобальне потепління у світі найчастіше пояснюють посиленням парникового ефекту (збільшенням вмісту окису вуглецю в атмосфері). Значних змін клімат зазнає внаслідок забруднення атмосфери і додаткового тепла, яке виділяють промислові підприємства і транспорт.

Складові кліматичної системи перебувають у взаємозв’язку і складній взаємодії, яка характеризується прямини та зворотними зв’язками. Океанічні течії здійснюють між широтний обмін тепла в океані: зокрема із тропічних  у високі широти переносяться маси теплої води, з поверхні якої, особливо у холодну пору року, тепло переходить до атмосфери. Тим самим океан відіграє значну роль у формуванні поля температури в атмосфері і, як наслідок, особливостей її циркуляційних процесів. Атмосфера, у свою чергу, впливає на температуру поверхні океану.

Стан біосфери зумовлюється ресурсами тепла і вологи, які формуються внаслідок перетворення сонячної радіації у процесі взаємодії між складовими системи. З іншого боку, біосфера істотно впливає на стан кліматичної системи: рослинний світ значною мірою визначає відбивальну здатність планети, бере участь у процесах волого обміну, є основним джерелом кисню, регулює разом з океаном вміст вуглекислоти в атмосфері, формуючи її температурний режим. Особлива роль належить антропогенній діяльності в результаті якої змінюються властивості окремих складових і, як наслідок, кліматичної системи в цілому.

Складність і неоднозначність зв’язків у кліматичній системі, постійна еволюція її компонентів з різною інерційністю є причиною багатьох кліматичних змін.

Фізичні механізми, що впливають на кліматичну систему, а також основні взаємодії між її складовими називають кліматоутворювальними факторами. Їх поділяють на: зовнішні, які зумовлюють енергетичний вплив на кліматичну систему, та внутрішні, що характеризують властивості самої кліматичної системи.

До зовнішніх кліматоутворювальних факторів належать астрономічні та геофізичні. До астрономічних відносяться: світність Сонця, положення орбіти Землі у Сонячній системі і характеристики орбітального руху Землі, нахил її осі до площини орбіти і швидкість обертання навколо осі. Від цих факторів залежить, по-перше, розподіл сонячної енергії, яка надходить на верхню межу атмосфери, по-друге, гравітаційні впливи Сонця та планет Сонячної системи. Останні, змінюючись за часом, спричинюють припливи і відпливи, коливання характеристик орбітального руху й власного обертання Землі, що призводить до зміни енергії, яка надходить від Сонця до верхньої межі атмосфери. Геофізичні фактори – це розмір, маса Землі, власне гравітаційне й магнітне поля, внутрішнє тепло за рахунок геотермічних джерел і вулканізму.

До внутрішніх кліматоутворювальних факторів належать: фізико-хімічна структура атмосфери, маса атмосфери, маса й склад океану, особливості розподілу суходолу й океану, структура їх діяльного шару, рельєф поверхні суходолу.

Клімат – це природний ресурс, життєво важливий для нашого добробуту, здоров’я та процвітання. Інформація, яка збирається, керується та аналізується Національними метеорологічними та гідрологічними службами (НМГС), координується ВМО у співробітництві з іншими регіональними, міжнародними організаціями та програмами, допомогає особам, які приймають рішення, та користувачам планувати та адаптувати свою діяльність та проекти з урахуванням кліматичних умов, які прогнозуються.

Клімат впливає на умови існування  та саме життя людей повсюди. Глобальне потепління є загрозою для суспільства в різних аспектах. Більш інтенсивні та тривалі посухи зумовлюють безпосередню загрозу для мільйонів людей. Ще для мільйонів це відбивається на зменшенні врожаю сільськогосподарських культур та рибного промислу. Хвилі тепла, особливо в умовах великих міст, нещодавно призвели до загибелі тисяч людей, у більшості похилого віку та слабких фізично. Економіка багатьох країн, особливо невеликих острівних держав, залежить від туризму та саме вони особливо залежать від підйому рівня моря, ерозії прибережних зон, вторгнення соленої води, недостачі прісної води та погіршення стану природного середовища. Все це відбувається внаслідок загрозливого впливу зміни клімату та призводить до зменшення  потоку туристів. Взимку 2006-2007рр. багато основних курортів у Європейських Альпах постраждали від зниження фінансових надходжень, яке було обумовлено зменшенням потоку туристів через відсутність снігу підчас теплої зими.

Клімат також надає можливості для використання поновлюваних та не забруднюючих навколишнє середовище джерел енергії: сонячної та вітрової енергії. Розуміння кліматичної системи може допомогти фермерам, рибалкам та лісоводам  збільшити врожай, вилов та запаси готової продукції. ВМО підтримує регіональні форуми, де обговорюються орієнтовні прогнози клімату, які збирають разом з кліматологами, для прийняття  єдиної думки про сезонні кліматичні прогнози та, окрім того, об’єднують різноманітні групи користувачів в області попередження  небезпечності стихійних лих, охорони здоров’я, сільського господарства, лісового господарства та риболовлі, туризму та енергетики для обговорення потенційного впливу змін клімату. Існує багато глобальних кліматичних прогнозів, і найбільш  успішними з них  є ті, що підчас розробки прогнозу враховують прогнози Єль-Ніньо.

ВМО координує діяльність, яка направлена на задоволення потреб у кліматичній інформації, такої як моніторинг клімату, керування кліматичними даними, виявлення змін клімату, сезонні – міжрічні прогнози клімату та оцінки впливу змін клімату.

У рамках Всесвітньої кліматичної програми (ВКП)  Всесвітня програма кліматичних застосувань та обслуговування (ВПКЗО)  сприяє ефективному використанню знань та інформації про клімат на благо суспільства та для надання кліматичного обслуговування, у тому числі для прогнозування значних коливань клімату як природного, так і антропогенного характеру.

Моніторинг клімату є життєво важливим для подальшого поглиблення нашого розуміння складності кліматичної системи та  можливості  прогнозування її змін. Дані та пов’язана з ними кліматична інформація, яка збирається та розповсюджується серед користувачів, забезпечують інформованість всих зацікавлених сторін про стан клімату та навколишнього середовища.  Програми спостережень, такі як Глобальна система спостережень за кліматом (ГССК) таГлобальна система спостережень за океаном (ГССО), відіграють важливу роль у поліпшенні збору даних, необхідних для підготовки кліматичних прогнозів та вивчення змін клімату.

Діяльність по врятуванню та збереженню даних  допомогає національним гідрометслужбам, особливо у країнах, які розвиваються, отримати доступ до історичних даних.

Прогнозується, що до 2030 року об’єми викидів шості основних парникових газів без додаткових зусиль збільшаться на 25-90% у порівнянні з показниками 2000 року. При використанні правильної стратегії можна уповільнити та стабілізувати підвищення кількості викидів парникових газів до атмосфери.

До цього часу розвинуті країни оприлюднили свої цільові показники зниження викидів до 2020 р., але більшість з цих значень далеко відстають від позначеного МГЕЗК діапазону, який встановив зниження у 2020 р. об’єму викидів на 25-40% нижче рівня 1990 р.. Це необхідно для обмеження підвищення температури до 2ºC.

Жодне рішення, яке можна економічно та технічно виконати, само по собі не зможе вирішити проблему скорочення об’ємів викидів парникових газів у різних секторах економіки. У той же час стає зрозумілим, що для досягнення повного ефекту екологічно чистих технологій та раціонального використання енергії необхідні скеровані дії на міжнародному рівні.

Широке використання технологій, які не спричиняють  змін клімату, є критично необхідним.  Нагальним є широке впровадження чистих технологій у приватному секторі, а також їх широке використання. Це можливо досягнути за допомогою технологічного співробітництва між промислово розвинутими країнами та країнами, що розвиваються.

Ефективне управління лісами, що є природними поглиначами вуглецю та здатні абсорбувати одну десяту частину світових викидів вуглецю, є дуже важливим у збільшенні біомаси, грунтів та лісової продукції.

Якщо не робити ніяких дій або якщо всі будуть продовжувати «замовчувати проблему», то протягом кількох  десятиліть викиди парникових газів на планеті будуть рости та глобальна температура може підвищитись у цьому столітті більш ніж на 6 ºC.

Температура повітря є однією з основних метеорологічних величин. Вона визначає характер і режим погоди, впливає на різнобічну життєдіяльність людини. Температура повітря є тим показником, який перший засвідчує термічні зміни, що відбуваються у природі за активного господарського втручання.

Врахування кліматичних особливостей м.Тернопіль, а зокрема дослідження зміни температури повітря в місті, сприяє раціональному веденню економіки, вирішенню низки проблем із планування, розміщення та експлуатації промислових підприємств, будівництва, комунального господарства тощо

Мета роботи. Виходячи з актуальності, метою даного дослідження є оцінка мінливості кліматичних показників температури повітря на ст.Тернопіль.

Розділ 1. Загальні відомості

1.1 Фізико-географічна характеристика м.Тернопіль

Тернопільська область знаходиться в західній частині України між 24°44' і 26°44' сх. д. та 48°30' і 50° 16' пн. ш. Вона межує з Рівненською, Чернівецькою, Львівською, Івано-Франківською, Хмельницькою областями. Межі області на значному протязі природні: на сході - р. Збруч, на півдні та південному заході - р. Дністер, на північному заході - Кременецьке горбогір'я.

Область займає західну частину Подільської височини. Рельєф її рівнинний. Поверхня області має нахил з півночі на південь. Це підтверджують напрями русел рік. Абсолютні висоти поверхні тут коливаються від 443 м (біля с. Мечищів Бережанського району) до 116м (в гирлі річки Збруч).

На території Подільської височини в межах області можна виділити окремі частини: Тернопільське плато, Подільське і Кременецьке горбогір'я, Товтровий кряж і Придністровську рівнину.

Розміщення Тернопільської області в межах Східно-Європейської платформи зумовило утворення тут корисних копалин осадового походження. Серед них - найбільшою є група нерудних корисних копалин. На території області розвідано і обстежено понад 300 родовищ корисних копалин цієї групи. Серед них вапняки, крейда, мергелі, гіпс, піски, пісковики, глини, гравійно-галечникові матеріали, доломіти та ін. Вони розміщені по всій території області і є сировиною для виробництва різноманітних будівельних матеріалів.

Значне поширення в області мають суглинки і глини (понад 100 родовищ), пісковики, вапняки. Родовища крейди знаходяться в околицях м. Кременця. Гіпсові родовища розміщені в Придністров'ї. Поклади мергелю є у західній частині області. Гравій зустрічається в долинах і на прирічкових схилах Дністра, Серета, Золотої Липи. Використовується переважно в шляховому будівництві.

Родовища піску поширені найбільше в західній, північній та центральній частинах області. В основному це будівельні піски.

Територія Тернопільської області має помірно-континентальний клімат з нежарким літом, м'якою зимою і достатньою кількістю опадів.

За відмінностями у кліматичних показниках на території області можна виділити три агрокліматичні райони: північний, центральний і південний.

Кліматичні умови області сприятливі для відпочинку населення, найкращі вони на берегах Дністра і його приток.

Внутрішні води області складаються з поверхневих і підземних вод. До поверхневих вод відносяться ріки, озера, стави, водосховища, болота. Провідне місце в області належить рікам. Рівнинний рельєф і достатнє зволоження впливають на формування густої річкової мережі. По території області протікає понад 2400 річок і потічків. З них 120 річок мають довжину понад 10 км. Більшість їх протікає в меридіональному напрямі по нахилу території. Це ріки, які належать до басейну Дністра (Золота Липа, Коропець, Стрипа, Серет, Збруч, Нічлава, Джурин). Ці ріки мають добре вироблені, а в нижніх течіях навіть каньйоноподібні, долини.

Ріки басейну Прип'яті - Іква, Вілія, Горинь течуть на північний схід і гирла їх виходять за межі області. Вони мають пологі береги, повільну течію, слабо вироблені долини, заболочені заплави.

Ріки області мають змішаний тип живлення. Атмосферні опади складають 70%, а підземні води - 30% загального стоку.

Найбільша ріка області - Дністер. Він протікає на її південному заході і півдні і виступає природною межею між Тернопільською, Івано-Франківською і Чернівецькою областями. Його довжина в межах нашої області - 215 км. Дністер на території області дуже звивистий і утворює 20 великих меандр. Долина його глибока, вузька, має каньйоноподібну форму. Найдовша притока Дністра - річка Серет, її довжина - 242 км.

На межі Тернопільської і Хмельницької областей протікає р. Збруч, її довжина 244 км. Річка Стрипа має довжину 147 км

Річка Горинь належить до числа найдовших правих приток Прип'яті.

Тернопільська область має значні запаси підземних вод. Вони складаються з ґрунтових вод і власне підземних вод. Ґрунтові води залягають на глибині 4-10 м. Запаси підземних вод є в трьох водоносних горизонтах, які знаходяться на глибині 5-16 м, 30-40 м і 60-80 м. В області є мінеральні води, які можуть використовуватися для лікування при захворюванні внутрішніх органів, опорно-рухового апарату. Їх виявлено в Теребовлянському, Тернопільському, Борщівському, Гусятинському, Збаразькому, Бережанському районах.

Тернопільська область простягається з півночі на південь на 195 км, а з заходу на схід – на 129 км. Відстань до сусідніх обласних центрів: Львова, Хмельницька - 120,110 км, Чернівців, Івано-Франківська, Луцька, Рівного –170, 150 км, до столиці – м.Києва–500 км.

Тернопільщина знаходиться неподалік українського кордону з Польщею, Словаччиною, Угорщиною та Румунією: відстань від обласного центру до кордонів цих країн становить від 220 до 350 км.

Через територію області проходять залізничні лінії, які з’єднують Тернопіль з багатьма містами сусідніх країн. На Заході,- з Варшавою, Будапештом, Прагою, Братіславою, Загребом, Белградом, Софією, Віднем, на Сході – Москвою, Мінськом. Три автомагістралі, які перетинають Тернопільську область, з’єднують центр України з Словаччиною, Угорщиною, Польщею та західну частину Білорусі з Румунією (головний коридор північно-південного напрямку на Балкани і до країн Середземномор’я).

В обласному центрі знаходиться аеропорт «Тернопіль», власником якого на початку 2006 року стало підприємство з австрійським капіталом «СЦ-Сервіс-Центр-Стрий». Аеропорт має статус міжнародного та перспективу розбудови інфраструктури, запровадження нових міжнародних авіаліній для пасажирських і вантажних перевезень.

Тернопільська область становить 2,3% території і населення України. Її площа складає 13,8 тис. км, населення нараховує - 1,12 млн. чоловік. Більшість населення проживає в селах.

За адміністративно-територіальним устроєм область поділяється на 17 районів. Найбільшими за кількістю населення (70-80 тис. жителів) районами області є Чортківський, Борщівський, Кременецький і Теребовлянський. В області нараховується 17 міст, 17 селищ міського типу і 1020 сіл.

Адміністративним центром області є місто Тернопіль з населенням близько 220 тис. жителів. Перша згадка про Тернопіль датується 1540 роком. Місто збудоване на березі ріки Серет, з якої пізніші було утворене живописне озеро. Тернопіль – місто паркової свіжості і затишку, краси квіткового дизайну безлічі скверів і алей. Майже вщент знищене Другою світовою війною, працею тернополян місто відродилося у новий Тернопіль, про минуле якого сучасникам нагадує лише його історія та кілька старовинних споруд в центральній частині міста.

Координати Тернополя. 49.5°ш. 25.7°д. 329 м. над рівнем моря.

Річки Тернопільської області належать до басейнів Дністра (Золота Липа, Коропець, Стрипа, Джурин, Серет, Нічлава, Збруч) та Прип'яті (Іква, верхів'я Горині й Вілії). В області 380 ставків площею понад 1 га і 14 водосховищ загальною площею 7825 га.

У ґрунтовому покриві переважають різні види чорноземів, сірі і темно-сірі опідзолені фунти. На заході і південному заході - світло-сірі й сірі опідзолені ґрунти. Дернові та болотні ґрунти поширені у північній частині. Область розташована в лісостеповій зоні. Ліси займають 189,6 тис, га, в основному по долинах річок, у Товтрах, Кременецькііх горах та на вододілах. Найпоширеніші широколистяні ліси (дуб, граб, ясен, в'яз, липа), трапляються букові ліси з домішкою граба, липи; у Придніпров'ї - діброви. На півночі - соснові й дубово-соснові ліси. Із ссавців на території області найпоширеніші козуля, дика свиня, лисиця, борсук, куниці - лісова та кам'яна, заєць-русак, тхори, ласка, видра (поблизу річок), білка. Акліматизовано ондатру, нутрію. З птахів: крижень, чирок, чайка, бекас, річковий мартин, білий лелека, перепілка, зяблик, дрозди, сіра куріпка, сови, яструб та інші. В карстових печерах багато рукокрилих.

Серед 373 природоохоронних об'єктів області (загальною площею 47,9 тис. га) - 9 державних заказників ("Дача Галілея", Жижавський, Каспіревський, "Криве урочище", Обіжевський, Семиківський, Серетський, "Суразька дача" та Чистилівський). Пам'ятки природи республіканського значення - Подільська бучина, Заліщицька Діброва, урочище Глоди, Кременецькі гори та інші; печери - Оптимістична, Озерна, Кристальна, Млинківська печера, Вертеба та інші; пам'ятки садово-паркового мистецтва республіканського значення - Скала.

1.2 Основні кліматоутворювальні фактори м. Тернопіль

1.2.1 Кількість тепла

Іаіваіваі

1.2.2 Повітряні маси

Повітряні маси, що проходять на територію Тернополя мають різне походження: морське (північне, західне, південно-західне) та континентальне (східне та південно-східне).

Основними центрами атмосфери, що впливають на рух повітряних мас, які приходять на територію міста, є наступні: Азорський та Сибірський максимуми и Іспландський мінімум. Активність центрів збільшується в зимовий період.

Сибірський максимум (зимою) формує сухе та холодне повітря, що зрідка досягає Тернополя. Частіше сюди приходить повітря з півночі – також морозне, але дещо вологіше. Періодично зимою приходить морське повітря з заходу та південного заходу – сире і тепле, що приносить снігопади і обумовлює відлиги. Повітря, що сформувалось над Атлантичним океаном в південних широтах є настільки впливовим, що серед зими може забезпечити підняття температури до 5-15°С тепла.

В теплий період року материк Євразія прогрівається і зона високого тиску в Сибіру зникає. Послаблюється також Ісландський мінімум, а над Північним Льодовитим океаном формується зона високого тиску, який обумовлює міграцію холодних повітряних мас до півдня – в тому числі до Тернополя. Саме тому літом можліві швидкі зміни теплої погоди на холодну, антициклональної на циклональну.

Отже, для території міста у всі сезони року характерними є швидкі зміни погоди, а разом з тим і різкі зміни метеорологічних показників — температури і вологості повітря, температури ґрунту, напряму і швидкості вітру, кількості опадів, атмосферного тиску.

Повторюваність різних напрямків вітру та штилю м.Тернопіль %: