Изучение условий формирования климата территории

Цель: Получение практических навыков климатического описания местности, изучение условий формирования климата территории.

Порядок выполнения работы:

1. В соответствии с вариантом студента, определяемым по последней цифре учебного шифра, определить метеорологические данные для изучения (табл. 2).
2. Построить график «Условия формирования климата», который должен включать такие данные как суммарная радиация при безоблачном небе, действительная радиация, суммарный радиационный баланс (в виде гистограмм) и облачность (в виде кривой).
3. Построить гистограмму годового хода осадков. Определить их годовую сумму и тип годового хода.
4. Построить графики годового хода температур. Определить тип годового хода температуры, годовую амплитуду. Указать даты перехода температуры через 0^о в положительную и отрицательную стороны.
5. Определить коэффициент увлажнения.
6. Определить тип климата данной местности, используя для справки карты Атласа.
7. Дать подробную характеристику климата территории, указав с помощью карт Атласа и географических справочников:
1. географические координаты метеостанции, абсолютную высоту над уровнем моря;
2. особенности циркуляции атмосферы, преобладающее атмосферное давление в зимнее и летнее время, характер движения воздушных масс;
3. особенности годового хода солнечной радиации, указав максимальные и минимальные значения по сезонам года, указать амплитуду;
4. особенности годового хода температуры, осадков и увлажнения;
5. перечислить регионы земного шара, для которых характерен данный тип климата.

Справочные данные по теме «Изучение условий формирования климата территории»

Солнечная радиация. Прямая радиация – радиация, приходящая к земной поверхности в виде прямых лучей непосредственно от солнечного диска в ясный день.

Часть солнечной радиации, рассеянной в атмосфере называется рассеянной солнечной радиацией.

Всю солнечную радиацию, приходящую к земной поверхности – прямую и рассеянную – называют суммарной радиацией.

Не рассеянная и не поглощенная в атмосфере прямая солнечная радиация достигает земной поверхности. Она частично отражается, а в большей степени поглощается земной поверхностью и нагревает ее.

Отношение количества отраженной радиации к общему количеству радиации, падающей на данную поверхность, называется альбедо поверхности А, выражается в процентах или долях от единицы.

Часть радиации, поглощенная земной поверхностью и идущая на нагревание верхних слоев почвы и воды называется поглощенной радиацией.

Верхние слои почвы и воды, снежный покров и растительность сами излучают длинноволновую радиацию, которая составляет собственное излучение земной поверхности. Земная поверхность теряет тепло за счет положительной разности между собственным и встречным излучением. Эту разность называют эффективным излучением земной поверхности.

Вся радиация поступающая, отраженная и излучаемая земной поверхностью находится в балансе. Баланс радиации, или радиационный баланс представляет собой разность между поглощенной радиацией и эффективным излучением земной поверхности:

R=(I×sin h_о+i)(1-A)-E_е, где R – радиационный баланс,

I – энергетическая освещенность прямой радиацией,

h_о – высота Солнца,

i – энергетическая освещенность рассеянной радиацией,

А – альбедо земной поверхности,

E_е – эффективное излучение земной поверхности.

Температура воздуха. Воздух, как и всякое физическое тело, имеет температуру, отличную от нуля. Температура воздуха, а также воды и почвы в метеорологии в большинстве стран измеряется в градусах Цельсия. Нуль этой шкалы приходится на температуру, при которой тает лед, 100 ^оС - на температуру кипения воды (при нормальном атмосферном давлении).

Годовая амплитуда температуры воздуха (А) определяется как сумма по модулю среднемесячных температур самого холодного и самого теплого месяца. Показывает степень континентальности климата и в зависимости от значения годовой амплитуды температур климатические условия рассматриваемого района к одному из типов: морскому (если А<20), умеренно-континентальному (А=20-40) или резко континентальному (А>40). Так, например, если температура самого холодного месяца равна –6^оС, а температура самого теплого месяца составляет +18^оС, то годовая амплитуда температур вычисляется следующим образом:

| –6^оС | + | +18^оС | = 24 ^оС

Характеристики влажности, облака и осадки. Облака – скопления продуктов конденсации водяного пара в атмосфере, состоящие из капель и кристаллов. Степень покрытия небесного свода облаками получило название облачности, определяемой баллами от 0 до 10. Ноль баллов соответствует ясной безоблачной погоде, облачность в 10 баллов означает, что небесный свод на 100% покрыт облаками, облачность в 9 баллов означает, что небесный свод на 90% покрыт облаками и т.д.

Испаряемостью называют максимально возможное испарение, не ограниченное запасами влаги.

Характер увлажнения выражают коэффициентом увлажнения (К) – отношением осадков к испаряемости за один и тот же период времени, выражается оно дробью или в процентах. По характеру увлажнения выделяют зоны избыточного (К>1), нормального (К≈1) или недостаточного увлажнения (К<1). Также этот коэффициент определяет и тип природно-растительных зон: при К>1 произрастают леса, К≈1–0,6 – лесостепи, К от 0,6 до 0,3 – луговые и сухие степи, К от 0,3 до 0,12 – полупустыни, К<0,12 – пустыни.

Годовой ход осадков, т.е. изменение их количества по месяцам, в разных местах Земли неодинаков, зависит как от общей циркуляции атмосферы, так и от местных физико-географических условий. Выделяется несколько типов годового хода осадков:

· Экваториальный тип – осадки выпадают довольно равномерно весь год, сухих месяцев нет, лишь после дней равноденствий наблюдаются два небольших максимума – в апреле и октябре – и после дней солнцестояния два небольших минимума – в июле и январе.

· Муссонный тип – максимум осадков летом, минимум зимой, свойственен субэкваториальным широтам, а также восточным побережьям материков в субтропических и умеренных широтах. Общее количество осадков при этом постепенно уменьшается от субэкваториального к умеренному поясу.

· Средиземноморский тип – максимум осадков зимой, минимум – летом. Наблюдается в субтропических широтах на западных побережьях и внутри материков. Годовое количество осадков постепенно уменьшается к центру континентов.

· Континентальный тип осадков умеренных широт – летом осадков в два-три раза больше, чем зимой. По мере возрастания континентальности климата в глубь материков общее количество осадков уменьшается, а разница летних и зимних осадков увеличивается.

· Морской тип умеренных широт – осадки распределяются равномерно в течение года с небольшим максимумом в осенне-зимнее время. Их количество больше, чем в предыдущем типе.

Таблица 2.

Вариант 1

Параметры наблюдений	Индекс	Ед.изм.	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
Суммарная радиация	Qn	ккал/см2	0,8	1,9	5,4	9,5	12,1	14,5	14,1	12,9	8,4	5,6	2,2	0,9
Альбедо площадки, луг	Ak	%
Радиационный баланс, луг	R	ккал/см2	-0,6	-0,4	-0,3	2,9	7,2	8,1	8,6	7,9	3,3	1,7	-0,1	-0,4
Суммарная радиация, безоблачн.	Qo	ккал/см2	1,2	2,7	6,9	11,3	13,2	15,7	14,9	13,2	9,0	6,3	3,3	1,1
Облачность	n	балл	6,6	5,7	5,5	5,9	7,3	6,9	6,6	6,4	6,9	7,8	7,0	6,7
Температура поверхности	tп	оС	-11	-10				17,7	18,6			4,2	-3	-5
Температура воздуха	tв	оС	-10,2	-9,7	0,3	6,5	13,7	17,4	18,1	16,8	7,2	3,9	-2,9	-4,8
Осадки	r	мм
Парциальное давление в.п.	e	гПа	0,1	0,2	0,8	2,5	5,2	9,9	13,5	11,9	6,9	3,2	1,4	0,2
Относительная влажность	f	%
Скорость ветра	u	м/с	1,4	1,4		2,8	3,4	3,3	3,1	2,8	2,6	2,6		1,3
Испарение	E	мм

Вариант 2

Параметры наблюдений	Индекс	Ед.изм.	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
Суммарная радиация	Qn	ккал/см2	2,8	3,4	9,7	14,3	16,3	17,8	16,8	15,2	10,1	6,2	4,5	3,1
Альбедо площадки, луг	Ak	%
Радиационный баланс, луг	R	ккал/см2	-0,5	0,3	3,2	4,5	7,6	8,6	7,8	6,7	5,7	2,5	1,1	-0,3
Суммарная радиация, безоблачн.	Qo	ккал/см2	3,4	3,7	9,8	14,7	19,1	20,5	18,1	15,5	10,7	6,7	5,2	3,4
Облачность	n	балл	7,9	6,8	6,6	7,1	8,8	8,3	7,9	7,7	8,3	9,4	8,4	8,0
Температура поверхности	tп	оС	-9	-3,8	3,2	7,1	17,1	24,0	31,1	19,7	12,0	6,1	-3,9	-7,1
Температура воздуха	tв	оС	-8,1	-3,9	2,9	6,4	15,6	21,8	26,1	18,9	9,8	3,9	-3,1	-5,6
Осадки	r	мм
Парциальное давление в.п.	e	гПа	0,1	0,2	0,8	2,5	5,2	9,9	13,5	11,9	6,9	3,2	1,4	0,2
Относительная влажность	f	%
Скорость ветра	u	м/с	1,4	1,9	2,1	2,7	3,4	3,3	3,1	2,8	2,6	2,6	2,4	1,3
Испарение	E	мм

Вариант 3

Параметры наблюдений	Индекс	Ед.изм.	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
Суммарная радиация	Qn	ккал/см2	1,4	3,1	4,6	7,3	10,7	14,4	13,8	11,3	6,9	4,2	1,9	1,5
Альбедо площадки, луг	Ak	%
Радиационный баланс, луг	R	ккал/см2	-0,7	-0,5	-0,1	3,1	7,0	8,0	7,5	5,2	2,3	0,2	-0,2	-0,5
Суммарная радиация, безоблачн.	Qo	ккал/см2	1,7	4,0	6,1	8,3	14,1	15,6	15,1	13,2	8,0	5,9	2,5	2,1
Облачность	n	балл	6,9	6,0	5,8	6,2	7,6	7,2	6,9	6,7	7,2	8,1	7,3	7,0
Температура поверхности	tп	оС	-8,5	-6,5	-6,0		6,1	16,0	18,2	17,3	8,8	-2,0	-5,1	-7,9
Температура воздуха	tв	оС	-7,9	-6,3	-4,0	0,9	6,1	16,9	17,8	16,8	7,2	-3,9	-4,4	-7,1
Осадки	r	мм
Парциальное давление в.п.	e	гПа	0,1	0,2	0,8	2,5	5,2	9,9	13,5	11,9	6,9	3,2	1,4	0,2
Относительная влажность	f	%
Скорость ветра	u	м/с	2,9	3,1	1,6	2,4	2,1	1,2	1,4	1,1	1,4	1,8	1,6	1,7
Испарение	E	мм

Вариант 4

Параметры наблюдений	Индекс	Ед.изм.	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
Суммарная радиация	Qn	ккал/см2	0,8	2,1	7,1	10,7	12,7	13,9	13,1	8,9	7,1	2,3	0,8	0,2
Альбедо площадки, луг	Ak	%
Радиационный баланс, луг	R	ккал/см2	-0,7	-0,6	-0,3	1,7	6,5	7,5	7,3	4,9	2,4	-0,3	-0,7	-0,8
Суммарная радиация, безоблачн.	Qo	ккал/см2	1,2	2,4	8,2	11,5	13,6	14,7	13,9	10,1	8,3	2,9	1,3	0,4
Облачность	n	балл	5,9	5,8	6,1	6,5	7,7	7,6	7,3	7,7	8,0	8,1	6,9	6,6
Температура поверхности	tп	оС	-12,0	-8,9	-2,7	3,1	7,5	16,2	18,0	15,9	10,1	-3,1	-5,1	-8,3
Температура воздуха	tв	оС	-11,6	-8,7	-2,1	3,1	6,8	15,9	17,3	15,2	9,2	-2,1	-4,3	-7,5
Осадки	r	мм
Парциальное давление в.п.	e	гПа	0,5	0,7	1,6	2,8	4,7	11,3	12,8	10,7	6,9	3,7	0,8	0,5
Относительная влажность	f	%
Скорость ветра	u	м/с	2,1	2,3	2,7	3,1	3,1	3,2	2,9	2,8	2,7	2,5	2,7	2,3
Испарение	E	мм	-											-

Вариант 5

Параметры наблюдений	Индекс	Ед.изм.	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
Суммарная радиация	Qn	ккал/см2	0,9	1,8	6,8	9,6	12,1	13,7	12,5	8,7	6,5	3,2	1,7	0,9
Альбедо площадки, луг	Ak	%
Радиационный баланс, луг	R	ккал/см2	-0,8	-0,7	-0,4	1,5	7,7	8,2	7,7	5,4	2,4	-0,3	-0,6	-0,9
Суммарная радиация, безоблачн.	Qo	ккал/см2	1,1	2,7	7,6	10,8	13,8	15,3	13,5	12,3	7,8	4,8	1,7	1,3
Облачность	n	балл	5,8	5,6	6,1	6,4	7,7	7,6	7,3	7,8	8,0	8,2	6,9	6,9
Температура поверхности	tп	оС	-19,5	-21,0	-9,1	3,0	9,1	14,2	19,1	12,3	4,8	-4,1	-8,9	-14,0
Температура воздуха	tв	оС	-17,8	-19,1	-8,1	2,9	8,9	12,5	17,5	11,5	4,9	-3,7	-8,2	-13,3
Осадки	r	мм
Парциальное давление в.п.	e	гПа	0,4	0,5	1,2	2,6	4,8	9,0	12,6	10,8	7,1	3,4	0,8	0,5
Относительная влажность	f	%
Скорость ветра	u	м/с	2,5	2,4	2,8	3,5	3,4	3,4	3,1	3,2	3,1	2,8	2,7	2,3
Испарение	E	мм	-	-									-	-

Вариант 6

Параметры наблюдений	Индекс	Ед.изм.	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
Суммарная радиация	Qn	ккал/см2	0,9	2,8	7,7	11,9	13,5	15,1	14,4	10,6	6,6	3,3	1,3	0,5
Альбедо площадки, луг	Ak	%
Радиационный баланс, луг	R	ккал/см2	-0,6	-0,5	-0,3	2,8	7,1	7,8	7,4	4,9	2,2	0,1	-0,6	-0,6
Суммарная радиация, безоблачн.	Qo	ккал/см2	1,2	3,6	9,3	14,8	20,2	22, 0	20,8	15,6	10,9	5,5	2,3	0,5
Облачность	n	балл	6,6	5,7	5,5	5,9	7,3	6,9	6,6	6,4	6,9	7,8	7,1	6,7
Температура поверхности	tп	оС	-44	-38	-26	-8						-8	-29	-41
Температура воздуха	tв	оС	-43,2	-35,9	-22,2	-7,4	5,7	15,4	18,7	14,8	6,2	-7,9	-28	-39,8
Осадки	r	мм
Парциальное давление в.п.	e	гПа	0,1	0,2	0,8	2,5	5,2	9,9	13,5	11,9	6,9	3,2	1,4	0,2
Относительная влажность	f	%
Скорость ветра	u	м/с	1,4	1,3	2,1	2,8	3,4	3,3	3,1	2,8	2,6	2,6	2,1	1,3
Испарение	E	мм	-	-									-	-

Вариант 7

Параметры наблюдений	Индекс	Ед.изм.	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
Суммарная радиация	Qn	ккал/см2	0,4	2,1	6,6	11,0	14,1	14,2	13,5	9,6	5,5	2,5	0,8	0,1
Альбедо площадки, луг	Ak	%
Радиационный баланс, луг	R	ккал/см2	-0,7	-0,7	-0,5	1,3	7,3	8,1	7,5	5,1	2,5	-0,3	-0,8	-0,9
Суммарная радиация, безоблачн.	Qo	ккал/см2	0,5	3,2	8,2	14,5	20,4	21,8	21,1	15,1	10,0	4,6	1,5	0,1
Облачность	n	балл	6,4	5,8	6,2	6,6	7,6	7,6	7,2	7,7		8,2		6,8
Температура поверхности	tп	оС	-37,1	-32,2	-21,0	-8,1	6,1	16,3	20,7	16,3	8,2	-8,1	-27,0	-34,0
Температура воздуха	tв	оС	-36,7	-30,8	-19,4	-7,9	2,8	12,1	16,1	13,1	4,8	-7,4	-25,4	-32,1
Осадки	r	мм
Парциальное давление в.п.	e	гПа	0,4	0,5	1,2	2,6	4,8	9,1	13,0	11,1	7,1	3,4	0,8	0,5
Относительная влажность	f	%
Скорость ветра	u	м/с	2,5	2,4	2,8	3,5	3,4	3,4	3,1	2,9	2,9	2,8	2,7	2,3
Испарение	E	мм	-	-									-	-

Вариант 8

Параметры наблюдений	Индекс	Ед.изм.	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
Суммарная радиация	Qn	ккал/см2	0,7	1,6	3,8	6,7	8,5	10,1	12,2	9,6	6,5	2,9	1,3	0,5
Альбедо площадки, луг	Ak	%
Радиационный баланс, луг	R	ккал/см2	-0,8	-0,6	-0,2	1,1	3,7	4,9	6,8	4,3	1,2	-0,2	-0,4	-0,6
Суммарная радиация, безоблачн.	Qo	ккал/см2	1,0	2,5	4,4	7,5	10,3	13,8	15,7	10,6	7,1	3,3	1,7	0,8
Облачность	n	балл	6,6	5,7	5,5	5,9	7,3	6,9	6,6	6,4	6,9	7,8	7,0	6,7
Температура поверхности	tп	оС	-11,1	-5,0	-2,7	-2,0	7,1	12,1	13,5	14,1	8,1	-2,1	-6,1	-9,1
Температура воздуха	tв	оС	-10,1	-5,3	-2,2	-2,0	5,9	9,7	12,1	9,4	6,5	-0,9	-7,8	-8,6
Осадки	r	мм
Парциальное давление в.п.	e	гПа	0,1	0,2	0,8	2,5	5,2	9,9	13,5	11,9	6,9	3,2	1,4	0,2
Относительная влажность	f	%
Скорость ветра	u	м/с	3,4	2,8	2,1	2,8	3,4	3,3	3,1	2,8	2,6	2,6	2,1	1,3
Испарение	E	мм	-	-	-								-	-

Вариант 9

Параметры наблюдений	Индекс	Ед.изм.	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
Суммарная радиация	Qn	ккал/см2	1,2	4,5	6,4	9,1	12,1	14,1	13,8	11,7	8,3	4,9	3,1	1,4
Альбедо площадки, луг	Ak	%
Радиационный баланс, луг	R	ккал/см2	-0,2	-0,2	1,2	3,7	6,9	7,9	7,7	5,4	3,1	1,8	-0,1	-0,3
Суммарная радиация, безоблачн.	Qo	ккал/см2	1,8	5,4	7,0	10,1	13,1	14,9	15,1	13,4	9,9	5,6	3,9	2,2
Облачность	n	балл	6,6	5,7	5,5	5,9	7,3	6,9	6,6	6,4	6,9	7,8	7,1	6,7
Температура поверхности	tп	оС	-4,2	-2,3	-1,0	5,6	8,7	19,2	20,1	18,1	9,1	5,1	-2,1	-4,1
Температура воздуха	tв	оС	-3,8	-1,4	-0,8	5,2	7,4	18,7	19,2	18,1	8,5	5,2	-1,6	-3,5
Осадки	r	мм
Парциальное давление в.п.	e	гПа	0,1	0,2	0,8	2,5	5,2	9,9	13,5	11,9	6,9	3,2	1,4	0,2
Относительная влажность	f	%
Скорость ветра	u	м/с	2,1	1,3	1,4	1,1	1,0	1,4	1,5	1,4	1,1	1,4	1,7	1,9
Испарение	E	мм

Вариант 10