Учебно-выездная практика по климатологии

Большинство метеорологических величин и атмосферных явлений оказывают существенное влияние на жизнедеятельность отдельных растений и на лес в целом и поэтому являются важными экологическими факторами. 
Для нормальной жизнедеятельности растений нужны в достаточных количествах питательные вещества, свет, тепло и влага. Все эти факторы равнозначны, абсолютно незаменимы, и недостаток любого из них может явиться лимитирующим фактором. Атмосфера во взаимодействии с земной поверхностью решающим образом влияет на географическое распределение потоков лучистой энергии (в том числе и света), тепла и влаги, определяя этим характерные для каждого географического района балансы и режимы. Рассмотренные причины создают многообразие климатов, а, следовательно, многообразие физических условий среды и природных ландшафтов (в том числе и лесов). Атмосферные процессы посредством влияния на климат в значительной мере определяют возможность произрастания лесов, распределение их по земному шару, видовой состав и продуктивность, а также общие закономерности годового хода фенологического развития растений. Через влияние на погоду эти процессы формируют физические условия среды, их изменение и аномалии на протяжении конкретного промежутка времени (сезона, года и др.) и тем самым определяют ход физиологических процессов и фенологического развития растений, их годовой прирост, урожай плодов и семян. При благоприятном сочетании метеорологических факторов увеличивается продуктивность лесов, повышается их устойчивость, улучшается плодоношение растений и условия естественного возобновления леса. Наоборот, неблагоприятные метеорологические условия снижают продуктивность и ухудшают состояние лесов, вызывают разнообразные повреждения растений и даже их гибель, ухудшают плодоношение и возобновление леса. Под сильным влиянием метеорологических факторов находятся все без исключения процессы, протекающие в лесу, и все компоненты леса.

Важнейшее значение для леса имеет солнечная радиация, благодаря которой растения получают энергию, необходимую для процессов жизнедеятельности. Прежде всего,  за счет солнечной радиации в зеленых растениях протекает фотосинтез, в ходе которого образуются органические соединения (в основном углеводы) и лучистая энергия превращается в химическую. Непосредственно на фотосинтез растения расходуют очень малую часть потока солнечной радиации, поступающую на земную поверхность.  

 Как важнейший климатообразующий фактор солнечная радиация оказывает громадное влияние на формирование и географическое распределение климатов, т. е. косвенно влияет и на географическое распределение лесов. 
Чрезвычайно важным и очень часто лимитирующим фактором является температура. На растения оказывают влияние температуры воздуха, почвы и самих растений. Причем имеют значение не только средние, но также минимальные, максимальные температуры и суммы температур за различные периоды. 
Жизнь растений и любой отдельно взятый физиологический процесс могут протекать только в определенном интервале температур.   Режим увлажнения почв и атмосферы формируется под воздействием большого количества факторов (метеорологических, почвенных, биотических и др.). Поэтому условия увлажнения сильно изменяются в пространстве как по природным зонам земного шара, так и по отдельным местообитаниям в пределах одного и того же участка леса.

Большое значение для леса имеет влажность воздуха, причем отрицательное влияние оказывают как низкие (ниже 30%), так и очень высокие (свыше 80%) значения относительной влажности. В периоды с низкой относительной влажностью и высокими температурами воздуха (атмосферная засуха) резко увеличивается транспирация, что при недостаточном водоснабжении растений может привести к нарушению их водного баланса. В такие периоды повышается и пожарная опасность. 
Высокая влажность воздуха задерживает цветение растений, ухудшает условия опыления, созревания плодов и семян, препятствует раскрытию шишек и выпадению семян. Кроме того, она благоприятствует возникновению и развитию грибных и бактериальных болезней растений.                                          

Микроклимат водоемов.

Особенности микроклимата водоемов возникают, прежде всего,  из-за значительных различий структуры теплового баланса суши и воды. Так, в частности, исследования Т. В. Кириловой и других специалистов показали, что около 90 % радиационного баланса на водоемах расходуется на прогревание водных масс и испарение и только 10 % - на турбулентный поток тепла в воздух, вследствие чего нагревание воздуха над водоемами небольшое и почти одинаковое днем и ночью, в то время как над сушей оно заметно меняется в течение суток.

 

Вследствие различий в соотношении между составляющими радиационного и теплового балансов водной поверхности и суши создается местная циркуляция (бризы), наиболее четко выраженная в теплое время года в прибрежной полосе, размеры которой зависят от площади водоемов и контрастов в температуре поверхности суши и водоема, а также от строения окружающей территории. Днем над нагретой сушей конвективные потоки поднимаются вверх, а на смену им с водоемов в нижнем слое приходит более холодный воздух, возникает дневная ветвь бризовой циркуляции.

 

Ночью, когда суша становится холоднее водных масс, возникает обратная циркуляция. Бризы помимо морских побережий наблюдаются на больших и малых водоемах и на больших реках (например, на Волге). Чем меньше водоем, тем меньше скорости бриза, его горизонтальная и вертикальная мощность. Наиболее часто мощные бризы возникают в низких широтах, в средних широтах бризовая циркуляция выражена слабее.

 

Скорости ветра при бризовой циркуляции могут быть различные, от 1-2 до 7 м/с и более вслучае хорошо развитого бриза. Влияние водоемов на скорость ветра на побережьях прослеживается и при отсутствии бризовой циркуляции. Скорость ветра над водоемами всегда больше, чем над прилегающими участками суши вследствие малой шероховатости водоемов.

 

Водоемы в зависимости от размера оказывают большее или меньшее влияние на термический режим прибрежных районов. Влияние это неоднозначно в зависимости от сезона, времени суток и погодных условий.

 

  Существенное влияние  на температурный режим оказывают  и менее значительные по своим  размерам водоемы: озера, водохранилища, реки. Так, например, в низовьях Волги  при ветрах с реки дневные  температуры понижаются на 1-2 °С и приблизительно на столько же повышается ночная температура.

 

При исследовании изменений микроклиматических характеристик побережья под воздействием водоема необходимо учитывать изменчивость направления ветра внутри выбранного интервала времени. При направлении ветра с водоема он оказывает наибольшее влияние на микроклиматические характеристики. В случае противоположного направления ветра водоем оказывается под влиянием суши. Водоемы оказывают большое влияние на продолжительность безморозного периода. 

 

В прибрежных районах морей и водоемов наблюдаются значительные контрасты в распределении всех метеорологических величин. Они имеют суточный ход и сильно зависят от изменчивости скорости и направления ветра в районах с хорошо развитой бризовой циркуляцией. Это относится в первую очередь к тропическим широтам, где бризы наблюдаются весь год и имеет место достаточно четко выраженный суточный ход скорости и направления ветра. Утром обычно отмечается затишье, соответствующее моменту смены берегового бриза морским, после чего ветер усиливается, достигая к 13-15 часам скорости 5-6 м/с. Вечером около 19-21 часов морской бриз стихает, сменяясь береговым бризом, скорость которого 3-4 м/с.

 

Амплитуда суточного хода температуры на побережье мала за счет уменьшения температурного максимума, а сам ход температуры сильно усложняется. Нередко после падения температуры, связанного с началом морского бриза, вновь наступает рост температуры, обусловленный дневным прогревом. К вечеру температура начинает падать, но после прекращения дневного бриза может обнаружиться некоторый ее рост.

Виды облаков.

Облака вертикального развития (кучевые) имеющие вид изолированных облачных масс, вертикальные размеры которых аналогичны горизонтальным.  Возникают в результате температурного режима, могут достигать высот до 12 км.  Основные типы:

  а) облака хорошей  погоды

  б) кучево-дождевые облака

      

Перистые облака – это относительно небольшие параллельные нити облаков. Отличаются большей протяженностью и тем, что не заполняют все небо. Чаще всего облака наблюдаются при наступлении теплого фронта. Они являются предвестниками перемен в погоде. Облака прозрачны, сквозь них просвечивает  солнце, яркие звезды, луна, а иногда и голубое небо.

Перистые перепутанные – расположены над грядой высококучевых облаков. Образование облаков происходит за счет охлаждения воздуха при восходящем движении в средней тропосфере в зоне атмосферных фронтов.

Высококучевые облака – типичная облачность для теплого сезона. Они обычно возникают в результате поднятия теплых воздушных масс, а также при наступлении холодного атмосферного фронта, который вытесняет теплый воздух вверх.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы.

1. Атлас облаков.-Л.:Гидрометеоиздат,178.
2. Практикум по метеорологии. Приборы.
3. Тверской П.Н. Курс метеорологии.
4. Хромов С.П. Метеорология и климатология.
5. http://www.gismeteo.ru

 

                     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наблюдение за погодой г. Улан-Удэ*

 

№	Дата и время		T(градусы)	Атмосферное давление	Ветер	Видимость		Влажность
1	30,06,14;   11:00		23	707 мм.рт.ст.	1 м/с. Переменный порывы	Кучево-дождевые облака		65%
2	30,06,14;  14:00		27	708 мм.рт.ст.	2м/с.  С-З	Кучево-дождевые облака		54%
3	30,06,14;  20:00		19	709 мм.рт.ст.	1 м/с.   Переменный порывы	Кучево-дождевые облака		78%
4	1,07,14;    11:00		21	710 мм.рт.ст.	1 м/с. Переменный порывы	Кучево-дождевые облака		69%
5	1,07,14;     14:00		20	710 мм.рт.ст.	2 м/с.  С-В	Кучево-дождевые облака		83%
6	1,07,14;     20:00		19	712 мм.рт.ст.	2 м/с.       Переменный	Переменная облачность		58%
7	2,07,14;      11:00		19	712 мм.рт.ст.	2м/с. Переменный	Переменная облачность		56%
8	2,07,14;    14:00	23		711 мм.рт.ст.	Нет		Переменная облачность		35%
9	2,07,14;        20:00	21		711 мм.рт.ст.	2 м/с переменный		Переменная облачность.		40%

 

*Данные взяты с GPS навигатора.

 

Вывод:  Исходя из данных наблюдений, проводимых в течение 3-х дней на определенном участке территории г. Улан-Удэ, я установил особенности микроклимата: температура в первый день исследований не превышала 27 градусов, что было обусловлено постоянным ветром и высокой облачностью.

 Во второй день температура  значительно понизилась до 20 градусов, вследствие  увеличения относительной  влажности до 83% (сильный дождь).

В третий день температура повысилась до 23 градусов, вследствие уменьшения облачности и скорости ветра.

 

 

Дневник погоды за июнь 2014 г.

 

 

 

Вывод:  Исходя из данных наблюдений, проводимых в течение 30 дней в г.Улан-Удэ, я вычислил среднюю температуру за июнь 2014 года.

        690/30=23  средняя температура месяца равна 23 градусам.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Метеорологические приборы.

1. Осадкомер Третьякова.

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Планшетный столик.

 

3. Будка для самописцев.

 

 

 

 

 

 

 

4. Психрометрическая будка.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Барограф.