По метеорологии и климатологии

ОТЧЁТ

По базовой учебной практике

По метеорологии и климатологии

студента группы ЭПб-161

Баннова Руслана Игоревича __________

^{подпись}

_____________________________ подпись «______»____________________20___г.	Научный руководитель к.б.н., доцент А.А. Денисов
_______________________________ подпись «______»____________________20___г.	Зарегистрировал отчет: Лаборант Тихонова А.А. №__________
________баллов (_______)_______________ подпись «______»____________________20___г.	Работа защищена с оценкой: ____________________________ ФИО _______________________

 

Волгоград – 2016 г.

 

СОДЕРЖАНИЕ

Введение………………………….………………………………………...…...…3

1.Климатические особенности волгоградской области...………………...……5

1.1. Климатообразующие факторы……………………………………………….6

1.2. Радиационный режим………………………………………………….….…8

1.3. Циркуляционные условия……………………………………………...……9

1.4. Влагооборот…………………………………………...……………....….…10

2. Описание приборов и метеостанции……….…………………………..……11

3. Метеорологические наблюдения на территории г. Волгограда……...……21

3.1. Роза ветров………………………………………………………………......24

Заключение……………………………………………………………………….28

Литературные и электронные источники………………...………………....…29

 

 

Введение.

 

На основе прошедшей осенней практики был составлен отчет включающий в себя проведение метеорологических наблюдений за погодой в городе Волгограде на основе данных интернет прогнозов, местного прогноза и личных натурных наблюдений.

Цель практики – закрепление теоретических данных, полученных за 1 семестр обучения.

Практика проходила в период с 15 сентября по 21 ноября и включала в себя следующие мероприятия:

1) Проведение метеонаблюдений. Программа включала в себя личное наблюдение за погодой в городе Волгограде, а именно определение направления и силы ветра, облачности, характера осадков, атмосферного давления, влажности и др.

Одной из целей этого наблюдения являлась необходимость соотношения точности метеопрогнозов с фактической погодой на территории Волгограда, а так же научиться определять силу ветра у земной поверхности используя шкалу Бофорта.

Сила ветра у земной поверхности по шкале Бофорта
(на стандартной высоте 10 м над открытой ровной поверхностью)

Баллы Бофорта	Словесное определение силы ветра	Скорость ветра, м/сек	Действие ветра
на суше	на море
	Штиль	0-0,2	Штиль. Дым поднимается вертикально	Зеркально гладкое море
	Тихий	0,3-1,5	Направление ветра заметно по относу дыма, но не по флюгеру	Рябь, пены на гребнях нет
	Лёгкий	1,6-3,3	Движение ветра ощущается лицом, шелестят листья, приводится в движение флюгер	Короткие волны, гребни не опрокидываются и кажутся стекловидными
	Слабый	3,4-5,4	Листья и тонкие ветви деревьев всё время колышутся, ветер развевает верхние флаги	Короткие, хорошо выраженные волны. Гребни, опрокидываясь, образуют стекловидную пену, изредка образуются маленькие белые барашки
	Умеренный	5,5-7,9	Ветер поднимает пыль и бумажки, приводит в движение тонкие ветви деревьев	Волны удлинённые, белые барашки видны во многих местах
	Свежий	8,0-10,7	Качаются тонкие стволы деревьев, на воде появляются волны с гребнями	Хорошо развитые в длину, но не очень крупные волны, повсюду видны белые барашки (в отдельных случаях образуются брызги)
	Сильный	10,8-13,8	Качаются толстые сучья деревьев, гудят телеграфные провода	Начинают образовываться крупные волны. Белые пенистые гребни занимают значительные площади (вероятны брызги)
	Крепкий	13,9-17,1	Качаются стволы деревьев, идти против ветра трудно	Волны громоздятся, гребни срываются, пена ложится полосами по ветру
	Очень крепкий	17,2-20,7	Ветер ломает сучья деревьев, идти против ветра очень трудно	Умеренно высокие длинные волны. По краям гребней начинают взлетать брызги. Полосы пены ложатся рядами по направлению ветра
	Шторм	20,8-24,4	Небольшие повреждения; ветер срывает дымовые колпаки и черепицу	Высокие волны. Пена широкими плотными полосами ложится по ветру. Гребни волн начинают опрокидываться и рассыпаться в брызги, которые ухудшают видимость
	Сильный шторм	24,5-28,4	Значительные разрушения строений, деревья вырываются с корнем. На суше бывает редко	Очень высокие волны с длинными загибающимися вниз гребнями. Образующаяся пена выдувается ветром большими хлопьями в виде густых белых полос. Поверхность моря белая от пены. Сильный грохот волн подобен ударам. Видимость плохая
	Жестокий шторм	28,5-32,6	Большие разрушения на значительном пространстве. На суше наблюдается очень редко	Исключительно высокие волны. Суда небольшого и среднего размера временами скрываются из вида. Море всё покрыто длинными белыми хлопьями пены, располагающимися по ветру. Края волн повсюду сдуваются в пену. Видимость плохая
	Ураган	32,7 и более		Воздух наполнен пеной и брызгами. Море всё покрыто полосами пены. Очень плохая видимость

 

Направление ветра определялось с помощью компаса или по земным ориентирам пространственно расположение которых хорошо известно.

Наблюдение за облачностью сводилось к визуальной оценке отношения площади, покрытой облаками, к площади небесного свода.

2) Построение розы ветров. На основе данных полученных в процессе натурных наблюдений построить розу ветров города Волгограда, сделав в последствии вывод о преобладающем направлении ветра за период практики.

3) Метеорология. В рамках практики была проведена экскурсия по метеорологической станции, находящейся на территории Волгоградского Государственного Аграрного Университета.

Задачей написания отчёта по данной практике является краткое обобщение полученных знаний и их применение в реальной жизни.

Характеристика времен года.

Зима. Зима, как правило, наступает в конце ноября, когда среднесуточная температура регулярно опускается ниже нуля. Зима характеризуется неустойчивой погодой, морозы время от времени чередуются оттепелями. Осадки выпадают, как правило, в виде снега или мокрого снега. Средняя температура января равна −6,3 °C, февраля — −6,6 °C. Температура в январе далеко не каждый год опускается ниже -30 °C, часты оттепели.

Весна. Весна в Волгограде — самое короткое время года. Наступает она, в среднем, 22 марта, когда среднесуточная температура начинает регулярно превышать 0 °C, и уже со 2 апреля в городе наблюдается разгар весны, когда среднесуточные значения превышают 5 °C. Поздняя весна с температурой выше 10 °C наступает в середине апреля.

Лето. Примерно 8 мая температура переходит за 15 °C, и наступает благоприятное раннее лето. В июне, июле и августе лето характеризуется жаркой солнечной погодой, среднесуточная температура воздуха составляет 19—24 °C. Средняя температура июля — 23,6 °C. В конце августа температура опускается ниже 20 °C, и до середины—конца сентября держится «бархатный» сезон.

Осень. Осень наступает, как правило, во второй половине сентября, но даже осенью в Волгограде возможны жаркие дни, когда температура в дневные часы достигает 25—30 °C. В первой половине октября среднесуточная температура опускается ниже 10 °C, а в конце октября — ниже 5 °C.

 

Климатограмма Волгограда.

Изменение климата.

В конце XX—начале XXI века в Волгограде наблюдается рост среднегодовой температуры воздуха.

На начало XXI столетия (2000—2012 гг.) приходится 9 абсолютных температурных максимумов по месяцам: абсолютный рекорд января (в 2007 г.), апреля (в 2012 г.), мая (в 2007 г.), июня (в 2012 г.), июля (в 2011 г.), августа (в 2010 г.), сентября (в 2010 г.), ноября (в 2010 г.) и декабря (в 2012 г.). На начало XXI века приходится и абсолютный минимум января (отмечен в 2006 году). Следующие месяцы в XXI веке стали самыми тёплыми за историю метеонаблюдений в Волгограде: январь 2007 года, февраль 2002 года, апрель 2012 года, июль 2011 года (прежний среднемесячный рекорд был побит годом ранее), август, ноябрь и декабрь 2010 года. В то же время последним самым холодным месяцем за весь период метеонаблюдений в Волгограде стал июнь 2003 года.

Климатообразующие факторы.

Географическая широта, определяющая среднюю высоту Солнца над горизонтом. Самое большое количество радиации на поверхность Земли поступает на экваторе и убывает к полюсам и потому в северном полушарии "на юге тепло, а на севере холодно" а в южном - наоборот.
Поэтому и расположение климатических поясов на Земле выглядит как "слоёный пирог", в котором экваториальный климат - вдоль экватора, тропический - к северу и югу от него, далее - субтропический и умеренный и у полюсов - полярный климат.

Высота на уровне моря и рельеф местности, поскольку в среднем с высотой температура убывает на 0,6 град /100м и поэтому чем местность выше над горизонтом, тем и климат там будет холоднее. И в горах формируется кроме того, особый "горный" климат. А выше "снеговой линии" вообще температура будет отрицательной и снег там лежит круглый год.

Характер поверхности - в зависимости от характера подстилающей поверхности (суша, море, горы, равнин.) формируются весьма различные виды климатов (морской, континентальный, горный), даже в пределах одной широтной климатической "зоны".

Направление господствующего ветра в соответствии с «Розой ветров» определяется преобладающий ветер, который приносит с собой те свойства воздуха, которые воздух приобрёл ранее, т. е. если чаще всего ветер будет с моря, то и климат будет морской, а если с центральных районов континента – то даже на берегу моря и островах климат будет континентальным. Расположение зон направления господствующих ветров определяется общей циркуляцией атмосферы и соответственно - средними глобальными зонами повышенного (Антициклоны) и пониженного (Циклоны) давления (например, Сибирский Мах, Исландский Мин и т. д.) и направлением циркуляции в них.

Радиационный режим.

Радиационный режим (баланс) земной поверхности - разность между суммарной солнечной радиацией, поглощенной земной поверхностью, и ее эффективным излучением.

Для земной поверхности
- приходная часть есть поглощенная прямая и рассеянная солнечная радиация, а также поглощенное встречное излучение атмосферы;
- расходная часть состоит из потери тепла за счет собственного излучения земной поверхности.

Радиационный баланс может быть положительным (днем, летом) и отрицательным (ночью, зимой); измеряется в кВт/кв.м/мин.

Радиационный баланс земной поверхности - важнейший компонент теплового баланса земной поверхности; один из основных климатообразующих факторов.

По результатам исследования комитета природных ресурсов и экологии, параметры радиационного фона в Волгоградской области не превышают норму и достигают 0,08 до 0,11 мкЗв/ч, что является удовлетворительным показателем.

На территории Волгоградской области расположено 23 автоматизированных поста, на которых специалисты занимаются изучением радиационного фона. Семь из них находятся в Волгограде, 3 – в Камышине и Серафимовиче, 2 – в Волжском. Кроме того, по одному посту есть в Урюпинске, Ленинске, Котельниково, Палласовке, Елани, Фролово, Городищенском и Чернышковском районах.

За гамма-излучениями в атмосфере и на водных объектах наблюдают в круглосуточном режиме. Информация о параметрах радиационного фона направляется в областной комитет по обеспечению безопасности жизнедеятельности населения, Волгоградский центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды и некоторые другие ведомства.

 

Циркуляционные условия.

Циркуляция атмосферы — совокупность воздушных течений над земной поверхностью. Воздушные течения по своим масштабам изменяются от десятков и сотен метров (такие движения создают локальные ветра) до сотен и тысяч километров, приводя к формированию в тропосфере циклонов, антициклонов, муссонов и пассатов. В стратосфере происходят преимущественно зональные переносы (что обуславливает существование широтной зональности).

Общая циркуляция атмосферы — система замкнутых течений воздушных масс, проявляющихся в масштабах континентов и океанов или всего земного шара. Местные циркуляции атмосферы определяются физико-географическими условиями конкретной местности. К ним относятся бризы, горно-долинные ветры и другие.

Движение воздуха происходит из областей высокого давления, создаваемого более плотным холодным воздухом, в более тёплые области с низким атмосферным давлением. Температура различается в связи с тем, что на разных широтах поверхность Земли по-разному прогревается солнцем и земная поверхность имеет различные физические свойства, особенно из-за её разделения на сушу и море. Кроме того на движение воздуха влияет вращение Земли вокруг своей оси и неоднородность её поверхности, что вызывает трение воздуха о почву и его увлечение. Первоначальным источником энергии всех циркуляционных процессов в атмосфере Земли является лучистая энергия Солнца. Энергия циркуляции атмосферы постоянно расходуется на трение, но непрерывно пополняется за счёт солнечного излучения.

Влагооборот.

Под влагооборотом следует понимать круговорот воды, состоящий из ряда последовательных физических процессов, происходящих над сушей и водной поверхностью: испарения, конденсации (образования облаков), выпадения осадков, а также переноса влаги и поверхностного стока. Наряду с радиационным режимом и атмосферной циркуляцией влагооборот является важным климатообразующим фактором, с которым связан режим таких элементов климата, как осадки, испарение, облачность, туманы, влажность, а также континентальность климата.

 

 

Термометр – почвенный.

На «почвенной площадке» расположены три термометра для измерений температуры почвы. Зимой термометры не вытаскивают из земли.

Каждый термометр измеряет:

1- Срочная температура.

2- Максимальная температура.

3- Минимальная температура.

Вытяжной термометр.

Вытяжной почвенный термометр предназначен для измерения температуры на глубинах. Такие термометры устанавливаются сериями для измерения температур на глубинах 40, 80, 160 и 320 см. Вытяжной термометр состоит из заключенного в металлическую оправу ртутного термометра, насаженного на деревянную палку. Для установки вытяжного термометра бурят скважину до заданной глубины и вводят в нее эбонитовую трубку с металлическим дном, в которую опускают вытяжной термометр до плотного прилегания оправы ко дну трубки. При наблюдениях наблюдатель вытягивает термометры из эбонитовых трубок и производит отсчеты.

Наблюдения проводятся каждый день. Лавка требуется для того, что бы во время снятия показания не задевать земную поверхность в которой расположены измерительные приборы.

Длина самого длинного термометра равняется 1.6 м.В зимнее время года наблюдения производятся 1 раз в сутки в 12 часов. Наблюдения снимаются сразу со всех термометров.

 

Плювиограф.

Прибор предназначен для непрерывной регистрации количества, продолжительности и интенсивности выпадающих жидких осадков. Он состоит из приемника и регистрирующей части, заключенной в металлический шкаф высотой 1,3 м. Приемный сосуд сечением 500 кв. см, находящийся в верхней части шкафа, имеет конусообразное дно с несколькими отверстиями для стока воды.

При выпадении осадков вода через сливные отверстия, воронку и сливную трубку попадает в поплавковую камеру и поднимает поплавок. Вместе с поплавком поднимается и стержень со стрелкой. При этом перо чертит на ленте кривую (так как одновременно происходит вращение барабана), крутизна которой тем больше, чем больше интенсивность осадков. При отсутствии осадков перо чертит горизонтальную линию.

 

Осадкомер Третьякова.

Осадкомер Третьякова О-1М предназначен для сбора в любое время года и последующего измерения количества выпавших осадков на гидрометеорологических станциях. Изготавливается для нужд народного хозяйства и эксплуатируются при температуре от минус 50 до плюс 50 С.

В сосуд с приёмной площадью 200 см², куда собираются осадки, со специальной защитой (на фото эти лепестки вверху), предотвращающей сдувание осадков ветром, попадают осадки и скапливаются там. Устанавливается осадкомер так, чтобы приёмная поверхность ведра находилась на высоте 2 метра над почвой. Измерение количества осадков в мм слоя воды производится измерительным стаканом с нанесёнными на нём делениями, а количество твёрдых осадков измеряют после того как они растают в комнатных условиях.

Психометрическая будка.

Психрометрическая будка - будка, в которой на метеорологической станции устанавливают психрометр, гигрометр, максимальный и минимальный термометры.

 

Психрометрическая будка представляет собой деревянную будку белого цвета с жалюзи для свободного доступа воздуха к приборам. Она защищает приборы от дождя, снега, прямого действия лучей солнца, излучения почвы. Устанавливается на стойках так, чтобы резервуары психрометрических термометров в ней находились на высоте 2 м.

Служит для измерений температуры воздуха. Установленные срочный, смоченный, максимальный и минимальный термометра.

Расположена «будка» на высоте 2 метров, что обеспечивается хорошие условия для измерения воздуха.

Флюгер.

Флюгер — метеорологический прибор для измерения направления (иногда и скорости) ветра.

Флюгер представляет собой металлический флаг, расположенный на вертикальной оси и поворачивающийся под воздействием ветра. Противовес флага направлен в сторону, откуда дует ветер. Направление ветра может определяться по горизонтальным штифтам, ориентированным по восьми румбам, а на современных флюгерах — с помощью электронного прибора.

На флюгере, перпендикулярно направлению ветра, может устанавливаться свободно качающаяся металлическая пластина (флюгер Вильда), по углу отклонения которой от вертикали определяется сила ветра. В современных флюгерах для определения силы ветра используется легкий пропеллер.

Мерзлотомер.

Мерзлотомер АМ-21М предназначен для измерения глубины промерзания и оттаивания почвы при проведении гидрометеорологических работ.

Принцип действия мерзлотомера основан на свойстве воды замерзать при температуре 0 ˚С. Глубина промерзания почвы определяется по линейному размеру столбика льда, образующегося в трубке ПВХ.

Роза ветров.

Направление ветра	Количество дней
С
СВ
В
ЮВ
Ю
ЮЗ
З
СЗ
Штиль

В период прохождения практики (с 15 сентября 2016 г. По 21 ноября 2016г.) в Волгограде преобладало преимущественно восточное направление ветра(13 дней), северо-западное, юго-восточное и западное (по 11 дней каждый).

Остальные направления ветра наблюдались минимальное количество дней. Стоит отметить что северное и южное направление ветра встречалось малое количество дней (3 дня). Так же безветренная погода (штиль) за период наблюдений не наблюдалась ни разу.

Заключение.

По результатам практических метеорологических наблюдений был составлен отчет, в котором подробно описаны все собранные и обработанные данные.

Первая глава посвящена сугубо теоретическим аспектам практики. Вторая и третья глава содержит в себе только личные наблюдения, практической части работы её назначение, цели, данные, полученные с этой практики, описаны методы и способы достижения желаемого результата. Завершением изучения основных учебных дисциплин за курс обучения является закрепление знаний при помощи полевой практики.

В рамках практики, предусмотренной программой образования Волгоградского Государственного Университета, были достигнуты и решены следующие цели и задачи:

1. Закреплены и углублены теоретические знания, полученные в процессе обучения.

2. Приобретены практические навыки и методы метеорологического наблюдения за изменение погоды.

3. Приобретены умения анализировать и охарактеризовывать и верно определять погодные условия и соответственно использовать метеорологические приборы.

В отчёте сформулированы и заключены основные данные, полученные за время прохождения практики по разным дисциплинам, а именно по: почвоведению, метеорологии и климатологии. Так же в отчёте описаны методы и методики достижения того или иного результата, цели и задачи практики.

 

 

ОТЧЁТ

По базовой учебной практике

по метеорологии и климатологии

студента группы ЭПб-161

Баннова Руслана Игоревича __________

^{подпись}

_____________________________ подпись «______»____________________20___г.	Научный руководитель к.б.н., доцент А.А. Денисов
_______________________________ подпись «______»____________________20___г.	Зарегистрировал отчет: Лаборант Тихонова А.А. №__________
________баллов (_______)_______________ подпись «______»____________________20___г.	Работа защищена с оценкой: ____________________________ ФИО _______________________

 

Волгоград – 2016 г.

 

СОДЕРЖАНИЕ

Введение………………………….………………………………………...…...…3

1.Климатические особенности волгоградской области...………………...……5

1.1. Климатообразующие факторы……………………………………………….6

1.2. Радиационный режим………………………………………………….….…8

1.3. Циркуляционные условия……………………………………………...……9

1.4. Влагооборот…………………………………………...……………....….…10

2. Описание приборов и метеостанции……….…………………………..……11

3. Метеорологические наблюдения на территории г. Волгограда……...……21

3.1. Роза ветров………………………………………………………………......24

Заключение……………………………………………………………………….28

Литературные и электронные источники………………...………………....…29

 

 

Введение.

 

На основе прошедшей осенней практики был составлен отчет включающий в себя проведение метеорологических наблюдений за погодой в городе Волгограде на основе данных интернет прогнозов, местного прогноза и личных натурных наблюдений.

Цель практики – закрепление теоретических данных, полученных за 1 семестр обучения.

Практика проходила в период с 15 сентября по 21 ноября и включала в себя следующие мероприятия:

1) Проведение метеонаблюдений. Программа включала в себя личное наблюдение за погодой в городе Волгограде, а именно определение направления и силы ветра, облачности, характера осадков, атмосферного давления, влажности и др.

Одной из целей этого наблюдения являлась необходимость соотношения точности метеопрогнозов с фактической погодой на территории Волгограда, а так же научиться определять силу ветра у земной поверхности используя шкалу Бофорта.

Сила ветра у земной поверхности по шкале Бофорта
(на стандартной высоте 10 м над открытой ровной поверхностью)

Баллы Бофорта	Словесное определение силы ветра	Скорость ветра, м/сек	Действие ветра
на суше	на море
	Штиль	0-0,2	Штиль. Дым поднимается вертикально	Зеркально гладкое море
	Тихий	0,3-1,5	Направление ветра заметно по относу дыма, но не по флюгеру	Рябь, пены на гребнях нет
	Лёгкий	1,6-3,3	Движение ветра ощущается лицом, шелестят листья, приводится в движение флюгер	Короткие волны, гребни не опрокидываются и кажутся стекловидными
	Слабый	3,4-5,4	Листья и тонкие ветви деревьев всё время колышутся, ветер развевает верхние флаги	Короткие, хорошо выраженные волны. Гребни, опрокидываясь, образуют стекловидную пену, изредка образуются маленькие белые барашки
	Умеренный	5,5-7,9	Ветер поднимает пыль и бумажки, приводит в движение тонкие ветви деревьев	Волны удлинённые, белые барашки видны во многих местах
	Свежий	8,0-10,7	Качаются тонкие стволы деревьев, на воде появляются волны с гребнями	Хорошо развитые в длину, но не очень крупные волны, повсюду видны белые барашки (в отдельных случаях образуются брызги)
	Сильный	10,8-13,8	Качаются толстые сучья деревьев, гудят телеграфные провода	Начинают образовываться крупные волны. Белые пенистые гребни занимают значительные площади (вероятны брызги)
	Крепкий	13,9-17,1	Качаются стволы деревьев, идти против ветра трудно	Волны громоздятся, гребни срываются, пена ложится полосами по ветру
	Очень крепкий	17,2-20,7	Ветер ломает сучья деревьев, идти против ветра очень трудно	Умеренно высокие длинные волны. По краям гребней начинают взлетать брызги. Полосы пены ложатся рядами по направлению ветра
	Шторм	20,8-24,4	Небольшие повреждения; ветер срывает дымовые колпаки и черепицу	Высокие волны. Пена широкими плотными полосами ложится по ветру. Гребни волн начинают опрокидываться и рассыпаться в брызги, которые ухудшают видимость
	Сильный шторм	24,5-28,4	Значительные разрушения строений, деревья вырываются с корнем. На суше бывает редко	Очень высокие волны с длинными загибающимися вниз гребнями. Образующаяся пена выдувается ветром большими хлопьями в виде густых белых полос. Поверхность моря белая от пены. Сильный грохот волн подобен ударам. Видимость плохая
	Жестокий шторм	28,5-32,6	Большие разрушения на значительном пространстве. На суше наблюдается очень редко	Исключительно высокие волны. Суда небольшого и среднего размера временами скрываются из вида. Море всё покрыто длинными белыми хлопьями пены, располагающимися по ветру. Края волн повсюду сдуваются в пену. Видимость плохая
	Ураган	32,7 и более		Воздух наполнен пеной и брызгами. Море всё покрыто полосами пены. Очень плохая видимость

 

Направление ветра определялось с помощью компаса или по земным ориентирам пространственно расположение которых хорошо известно.

Наблюдение за облачностью сводилось к визуальной оценке отношения площади, покрытой облаками, к площади небесного свода.

2) Построение розы ветров. На основе данных полученных в процессе натурных наблюдений построить розу ветров города Волгограда, сделав в последствии вывод о преобладающем направлении ветра за период практики.

3) Метеорология. В рамках практики была проведена экскурсия по метеорологической станции, находящейся на территории Волгоградского Государственного Аграрного Университета.

Задачей написания отчёта по данной практике является краткое обобщение полученных знаний и их применение в реальной жизни.