Анализ климатических условий Южного Урала республики Башкортостан

Республика Башкортостан расположена в умеренном поясе на востоке Русской равнины и на Южном Урале. По природным условиям Башкирию можно разделить на Западную, Горную и Башкирское Зауралье.

Западная Башкирия расположена в пределах Русской равнины. Удобство земледелия и скотоводства делает эту часть республики наиболее благоприятной для жизни и хозяйственной деятельности человека. Здесь проживает основная часть населения, расположены наиболее крупные города, в том числе столица Башкортостана - город Уфа.

Горная Башкирия охватывает всю территорию Южного Урала. Главным хребтом является Уралтау, который осуществляет водораздел между реками Белая и Урал. Однако более высокие хребты, например Машак, расположены к западу от Уралтау. Высочайшие вершины Южного Урала - Большой Иремель (1582 м) и Ямантау (1640 м) не относятся к каким-либо хребтам. К западу от них высота хребтов, как в гигантской лестнице, постепенно снижается. Эту территорию называют Западным склоном Южного Урала. К востоку от Уралтау, на Восточном склоне, Южный Урал круто обрывается к окружающей его с востока Западно-Сибирской равнине. Из-за отсутствия плодородных почв и обширных пастбищ территория горной Башкирии менее благоприятна для развития сельского хозяйства и поэтому населена и освоена слабее.

Башкирское Зауралье протянулось узкой полосой вдоль восточной границы республики к востоку от Уральских гор. На востоке эта область Башкортостана сливается с Западно-Сибирской равниной. По сравнению с Южным Уралом Башкирское Зауралье более благоприятно для жизни и лучше освоено человеком.

Каковы же условия формирования климата Башкортостана?

Факторы, влияющие на климат территории

Башкортостана

Основными климатообразующими факторами являются следующие:

1. Положение Башкортостана в умеренном поясе.

2. Удаленность от морей и океанов.

3. Русская равнина на западе.

4. Уральские горы на востоке.

5. Влияние различных воздушных масс.

Так как Башкирия расположена в умеренном поясе, ей характерна четкая сезонность температурного режима, образование снежного покрова в зимний период. Удаленность от морей и океанов определяет климат как континентальный, то есть с большой разницей температур между летним и зимним периодами.

Большое влияние на климат оказывают воздушные массы Атлантического океана и Арктики. Захватывают Башкортостан и континентальные тропические воздушные массы из Средней Азии, реже - тропический воздух из Средиземноморья.

Характер влияния этих воздушных масс различен. Атлантический воздух проникает с запада и юго-запада, он приносит осадки, потепление зимой и смягчение жары летом. Арктический воздух, холодный и сухой, наоборот, усиливает зимой мороз, а летом ослабляет жару. При его распространении, как правило, устанавливается ясная и сухая погода. С тропическими массами воздуха связана жаркая и сухая погода. Частая смена воздушных масс над территорией Башкортостана вызывает резкую изменчивость погоды и непостоянство по отдельным годам.

Климат Западной Башкирии изменяется с запада на восток и с юга на север. Кто живет в Западной Башкирии, хорошо представляют времена года этой области. Зима здесь обычно устанавливается с середины ноября. В это время ложится снег, случаются уже и морозы, но нередко сюда вторгается воздух с Атлантики, и тогда наступают оттепели, выпадает мокрый снег и даже дождь. Самый холодный месяц - январь. Среднемесячная температура его в Западной Башкирии составляет около -15о. Самый жаркий летний месяц - июль. Среднемесячная температура его около 19о. Погода летом во многом определяется воздействием воздушных масс. Надолго может установиться сухая и жаркая погода, когда Западную Башкирию захватывают южные тропические массы воздуха. В такие годы случаются и засухи. При понижении атмосферного давления из Атлантики в Западную Башкирию вторгаются циклоны. Они смягчают жару и приносят долгожданные дожди.

Климатические условия Горной Башкирии и Башкирского Зауралья во многом определяются Уральскими горами. Воздушные массы с Атлантики, сталкиваясь с горами, начинают подниматься по западным склонам. При этом они постепенно охлаждаются и освобождаются от влаги. Из-за этого на западных склонах Уральских гор осадков выпадает больше (до 600 мм и более в год), чем в Западной Башкирии. При поднятии в горы постепенно снижается и среднегодовая температура (до 0. 5о). Снижение температуры с высотой вызывает уменьшение летнего безморозного периода. На высоте 1000 и более метров зима примерно на 1,5 - 2 месяца продолжительнее, чем на равнинах Западной Башкирии. Снежный покров устанавливается еще в октябре и лежит до начала мая. Среднемесячная температура января в горах Южного Урала составляет -16о, а июля - +17о.

Режим погоды города Межгорья

А) ХАРАКТЕРИСТИКА ДАННЫХ ТЕМПЕРАТУР, ОБЛАЧНОСТИ, НАПРАВЛЕНИЙ ВЕТРА, АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ И ОСАДКОВ.

Для проведения анализа погодных условий города Межгорье рассмотрим диаграммы облачности, осадков, среднемесячного атмосферного давления, графики направления ветров, ежемесячного изменения температуры и давления, составленные на основании данных погодных условий за 2001-2004 годы (см. приложение). Данные получены в результате собственных наблюдений за погодой в городе Межгорье на протяжении приведенного промежутка времени.

Охарактеризуем полученные результаты.

ХАРАКТЕРИСТИКА ДАННЫХ ОБЛАЧНОСТИ.

Анализируя диаграммы облачности за четыре года, наблюдается приблизительно одинаковая разбивка на количество пасмурных, ясных дней и дней с переменной облачностью. Причем в 2001 году преобладало количество пасмурных дней (37. 9 %), в 2002 году - количество дней с переменной облачностью (38. 0 %), а в 2003 и 2004 годах - имело место большое количество ясных дней (39. 8% и 36 % соответственно). Рассматривая посезонные диаграммы облачности, наблюдается следующая картина: зимой: в 2001 году преобладала облачная погода (63 %) в 2002 году просматривается аналогичная картина (облачных дней - 50 %) в 2003 году, наоборот, преобладали ясные дни (облачных дней всего 30 %, зато ясных дней - 41%).

в 2004 году, также преобладали ясные дни (37%).

весной: явное преобладание ясных, погожих дней, за исключением 2002 года, когда доминирующей являлась погода с переменной облачностью. Так, в 2001 году ясные дни составляли 47 %, в 2003 году – 55 %, в 2004 году – 39% в 2002 году – ясных дней всего 30%,а дней с переменной облачностью - 42%.

летом: во все три года наблюдалось большое количество дней с переменной облачностью. Так, в 2001 году - они составляли 41 %, в 2002 году - 49 %, в 2003 году - 57 %, в 2004 году – 52 %.

осенью: преобладающими являются пасмурные дни, за исключением 2003 года, когда основное количество занимали ясные дни. Так, в 2001 году - 49 % было облачно, ясно - 14 %, в 2002 году - 48 % было облачно, ясно - 19 %, в 2003 году - 33 % было облачно, ясно - 37 %, в 2004 году – 60 % было облачно, ясно – 15%.

ХАРАКТЕРИСТИКА ДАННЫХ ОСАДКОВ.

Анализируя диаграммы осадков за три года, вырисовывается картина, когда сухих дней без осадков во всех четырех годах было доминирующее количество. Так, в 2001 году - они составляли 56. 8 %, в 2002 году - 58. 8 %, в 2003 году - 63. 4 %.

в 2004 году – 55. 9 %

Рассматривая посезонные диаграммы, можно заметить, что самой малоснежной была зима 2004 года (дней, когда шел снег, было всего 27 % от общего числа зимних дней), а зима 2002 года была самой богатой на снег (таких дней было 41 %). Анализируя осадки, выпавшие весной, отметим, что в 2003 году было наибольшее количество дождливых дней (23%),хотя дней, когда весной шел снег в 2003 году было минимальное количество(12%),по сравнению с 2001 ,2002 и 2004 годами ("снежных" дней было 17 %, 25 % и 22 % соответственно).

Самым сухим было лето 2002 года. Дней без осадков в этом году было 60 %. Самым дождливым было лето 2003 года. Дождливые дни составляли 49 %. Но в среднем летняя погода за 2001 - 2004 год была приблизительно одинаковой – чуть меньше половины от общего числа занимали дни с осадками, дней без осадков было больше.

Рассматривая погоду осенью, мы видим, что самой сухой была осень 2003 года. Дни без осадков составляли 69 %. В этот же период дождливых дней было всего 11%,в то время как в 2004 году дни, когда шел дождь, составляли треть от общего количества осенних дней(29 %). Снег раньше всего лег в 2001 году (постоянно с 9 октября). Позже всего снег выпал в 2003 году. После непродолжительных дождей 13 октября выпал первый снег, а постоянный снежный покров установился с 19 ноября. Количество "снежных" дней наибольшим было в 2004 и 2001 годах (около 30%). Следует отметить, что первый снег на территории г. Межгорье в среднем выпадает в конце сентября - начале октября, а постоянный снежный покров устанавливается где-то с середины октября. В то время как последний снег выпадает в конце апреля. Но в 2002 г. последний снег был 28 мая, а в 2001 г. -5 апреля. Но ранняя весна не является характерной для нашей местности.

В общем, анализируя осадки, выпадающие на территории г. Межгорье, заметим, что зима и весна в нашей местности преимущественно без осадков (таких дней в среднем приблизительно 65%),что не скажешь о лете и осени (количество дней без осадков уменьшается до 50%). Причем солнечные и сухие дни приходятся преимущественно на июль. Кстати, наблюдая за погодой в летнее время, необходимо отметить, что после установления очень жаркой и сухой погоды продолжительностью около недели начинался сильный дождь с градом и штормовым ветром, который как внезапно начинался, так и внезапно заканчивался, нанося большой ущерб растениям, но практически не меняя погодные условия (температура окружающего воздуха оставалась практически без изменений, кроме периода грозы, когда температура с +28о опускалась до +10о за 20 минут). Таким образом, летний период на территории г. Межгорье можно охарактеризовать, как непродолжительный, дождливый, относительно теплый, с очень малым количеством солнечных дней, что при большой продолжительности светового дня является неблагоприятным фактором для жизни людей и растений.

ХАРАКТЕРИСТИКА ДАННЫХ СРЕДНЕМЕСЯЧНОГО ДАВЛЕНИЯ.

Принимая во внимание, что нормальное атмосферное давление в районе г. Межгорье составляет около 720 мм рт. ст. , можно проанализировать среднемесячное давление за 2001-2004 г. Так в 2001 г. среднее атмосферное давление было в пределах нормы на протяжении всего года, за исключением декабря, когда среднемесячное давление было существенно выше нормы и составляло в среднем 729 мм рт. ст. В 2002 г. атмосферное давление в среднем было чуть ниже нормы, а к осени ситуация нормализовалась и в декабре давление составляло в среднем 724 мм рт. ст. , что дало возможность установиться настоящей зиме с морозами. Говоря о 2003 г. , нужно отметить повышение атмосферного давления с января по апрель, затем резкое снижение давления вплоть до июня 2003 года. В июне было самое низкое давление года (около 716 мм рт. ст. ). Затем идет опять подъем атмосферного давления практически до конца года. Как следствие такого изменения давления, наблюдалось и изменение погодных условий. В январе 2003 года при относительно невысоком для зимнего периода давлении средняя температура окружающего воздуха составляла всего -10о, что характеризует январь 2003 года как относительно теплый для зимнего периода месяц. Июнь 2003 года был холодным и дождливым (средняя помесячная температура была днем-19о, ночью-12о). В результате роста атмосферного давления к осени 2003 года установилась сухая и теплая погода. В 2004 году давление весь год немного превышало норму. Следует отметить, что резкая смена атмосферного давления (как в сторону повышения, так и в сторону понижения) в зимнее время приводит к резкому понижению температуры (приблизительно через сутки после изменения давления). В летнее время резкая смена атмосферного давления не накладывает существенного отпечатка на погодные условия. Как обычно, повышение давления ведет к установлению теплых и сухих дней, в то время как пониженное давление ведет к установлению дождливых и прохладных дней.

ХАРАКТЕРИСТИКА ДАННЫХ СРЕДНЕМЕСЯЧНЫХ ТЕМПЕРАТУР.

Проанализировав диаграммы изменения среднемесячного давления, можно заметить прямую связь атмосферного давления и температуры окружающего воздуха. Рассматривая графики среднемесячной температуры, отметим, что январь и февраль 2001, 2002, 2004 годов, а также декабрь 2003 года характерны относительно высокой для зимнего периода температурой (всего около -10о). Декабрь 2002 года был самым морозным за все четыре года. Среднемесячная температура составляла -21о, а самая низкая температура была -40о. Заметим также, что в апреле 2001 года наблюдалась большая разница средних дневной и ночной температуры (Днем столбик термометра держался около отметки в 15 градусов, а ночью средняя температура составляла -1Со). Связано это явление с очень высоким давлением в этом месяце (726 мм рт. ст. ). Маленькая разница средних дневных и ночных температур в январе – марте 2001 и 2002 гг. также является следствием изменения давления, но в этом случае оно было пониженным (около 718 мм рт. ст. ). Сравнивая температуру окружающего воздуха в летнее время, обращает на себя внимание тот факт, что июль - самый теплый месяц в любом из четырех рассматриваемых годов. Среднемесячная температура в июле составляла от +23о до +25о. Кроме того, любопытно то, что чем холоднее ночи, тем более хорошей погода будет в дневное время. И зимой, и летом при достаточно низких ночных температурах наблюдается ясная, солнечная дневная погода. Этот факт свидетельствует о континентальном характере погодных условий на территории г. Межгорье.

ХАРАКТЕРИСТИКА ДАННЫХ НАПРАВЛЕНИЯ ВЕТРА.

Сравнивая розы ветров за 2001 - 2004 годы, заметно, что преобладающим направлением ветра является западный ветер. С небольшим отставанием идет юго-западный ветер. В зимнее время, как ни странно, северные ветра сильно уступают западным, кроме 2002 года, когда в зимнее время доминировал юго-западный ветер, который, по всей видимости, и приводил к установлению снежных дней. Весной количество дней, когда дул западный и юго-западный ветер в 2001, 2002 годах было приблизительно одинаково, а в 2003 и 2004 годах западный ветер продолжал занимать господствующее положение. Рассматривая летние месяцы, заметно увеличение количества южных ветров, что ведет к увеличению теплых и солнечных дней. Но рост количества дней, когда дули южные ветра не является обязательной характеристикой во взаимосвязи с количеством теплых и погожих летних дней. Так, в 2001 году в летнее время основными оставались западный и юго-западный ветры, в то время как максимальная температура в июне 2001 г. была +31о, в июле-+32о, в августе-+32о. В 2003 году июль и август были сухими и жаркими, что связано с доминирующим положением южного ветра. Осенью западный ветер продолжал господствовать над территорией г. Межгорья. Но в 2001 году наблюдалось большое количество дней, когда дул юго-западный ветер. В 2003 году после теплых осенних дней, которые стояли, благодаря западному ветру, резко изменилась погода после того, как атмосферный фронт захватил северный и северо-западный ветер.

Б) ПРЕОБЛАДАЮЩИЕ ТИПЫ ПОГОД Г. МЕЖГОРЬЕ

ПО СЕЗОНАМ ГОДА.

Систематизируя полученные результаты обработки данных направления ветра, осадков, облачности и изменения температур, можно определить основные типы погод в г. Межгорье за 2001-2004 гг.

времена года 2001 г. 2002 г. 2003 г. 2004 г.

ЗИМА Умеренно морозная Умеренно морозная Значительно морозная Умеренно морозная

ВЕСНА Умеренно теплая прохладная прохладная прохладная

ЛЕТО теплое теплое жаркое жаркое

ОСЕНЬ прохладная прохладная прохладная прохладная

Таким образом, наблюдается следующая ситуация: при умеренно морозной зиме - относительно теплое лето, т. е. чем морозней зима, тем жарче лето. Обращает на себя внимание ранняя весна 2001 года. Такой тип весенней погоды не является преобладающим для г. Межгорье. Как правило, в нашей местности наблюдается затяжная весна, быстрое (жаркое в июле) лето, непродолжительная осень и раннее выпадение снежного покрова. В 2003 году, несмотря на прохладный тип осенней погоды, необходимо отметить, что максимальная температура в сентябре была +35о, и только к середине октября наступило резкое похолодание.

РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

Как было сказано в презентации, целью моей работы было выяснение климатических параметров, которые применяют при проектировании зданий и сооружений, систем отопления, вентиляции, кондиционирования, водоснабжения, при планировке и застройке городских и сельских поселений. В таблицах СНиП 23-01-99 не указаны климатические параметры для города Межгорье, только для г. Белорецк. Поэтому я нашел необходимые данные для своего города (см. «Таблица климатических условий по СНиП. xls»). Кроме всего указанного я выполнил расчет глубины сезонного промерзания грунта.

По СНиП 2. 02. 01-83 «Основания зданий и сооружений», глубина сезонного промерзания находится по формуле , где безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе, принимаемых по СНиП по строительной климатологии и геофизике, а при отсутствии в них данных для конкретного пункта или района строительства - по результатам наблюдений гидрометеорологической станции, находящейся в аналогичных условиях с районом строительства (этот коэффициент я рассчитал на основе собственных данных за зиму 2001 – 2002 годов);

-величина, принимаемая равной, м, для: суглинков и глин - 0,23; супесей, песков мелких и пылеватых - 0,28; песков гравелистых, крупных и средней крупности - 0,30; крупнообломочных грунтов - 0,34.

В моей местности распространены крупнообломочные грунты, поэтому примем.

Итого, глубина промерзания для территории г. Межгорья составляет 2,45 м.

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОСОБЕННОСТЕЙ КЛИМАТА Г. МЕЖГОРЬЕ

С КЛИМАТОМ ТЕРРИТОРИИ БАШКОРТОСТАНА

Сравнивая климат г. Межгорье с климатом основной территории Башкортостана, можно характеризовать климат нашей местности, как и на всей территории республики, как умеренно - континентальный. Кроме того, большое влияние оказывают воздушные массы Арктики и Атлантического океана. Благодаря доминирующему положению на территории г. Межгорье западных ветров, влажные воздушные массы Атлантики препятствуют проникновению на нашу территорию сухого и жаркого среднеазиатского воздуха, что в условиях гор приводит к короткому, дождливому лету и морозной и продолжительной зиме. Самым холодным месяцем на нашей территории при анализе погодных условий за 2001-2004 г. является декабрь (ср. температура около-19о, минимальная -40о), что несколько отличается от основной территории Башкортостана, когда самым холодным месяцем является январь. Снежный покров устанавливается на территории г. Межгорье с октября и лежит до начала мая, что соответствует климатическим условиям Горной Башкирии. В то же время самым теплым из летних месяцев является июль, как и по всей республике. Из-за влияния Уральских гор, воздушных масс Атлантики наблюдается большое количество осадков, выпадающих на территории нашего города в летнее время. Кроме того, встречаются довольно низкие температуры, не характерные для летнего времени. Так,15 июля 2002г. ночью было всего +3о.

ВЛИЯНИЕ КЛИМАТА НА ПРИРОДУ И ЖИЗНЬ ЧЕЛОВЕКА.

Рассматривая взаимодействие климат - человек, важно отметить, что г. Межгорье находится на территории Южно-Уральского государственного заповедника, что накладывает определенные ограничения на деятельность человека, особенно вредные для окружающей среды факторы. В свою очередь, характерные для нашей местности климатические условия приводят к тому, что из-за продолжительных и суровых зим, короткого и дождливого лета в районе г. Межгорье нельзя встретить такие лиственные деревья, как липа, дуб. Березы, осины, рябины тоже не являются основными представителями растительного мира. Основными хозяевами наших лесов являются сосны, пихты и ели, которые более приспособлены к сильным морозам. Короткий безморозный летний период делает практически невозможным занятие растениеводством. Быстрый рост трав в столь сложных природных условиях позволил бы успешно развиваться животноводству, если бы не сложное географическое положение г. Межгорье. Хвойные леса Урала очень труднопроходимы из-за большого количества буреломов, образовавшихся в результате ураганных ветров, а поляны с высокотравьем занимают лишь незначительные площади. Кроме того, летний период на территории г. Межгорье можно охарактеризовать, как непродолжительный, дождливый, с очень малым количеством солнечных дней. Т. е. в период с большой продолжительностью светового дня количество солнечного тепла и света является явно недостаточным для нормальной жизнедеятельности человека.

Таким образом, климатические условия территории г. Межгорье являются довольно сложными для жизнедеятельности человека, но чистый воздух, большое количество лесов, прозрачная вода в горных реках, белый, а не грязный, как в городах, снег в зимнее время, делают природу более привлекательной, а жизнь людей не такой суровой.