Особливості циркуляційних процесів

КУРСОВА РОБОТА

з фізичної географії України

на тему: ЗАГАЛЬНІ РИСИ КЛІМАТУ УКРАЇНИ

Студентки 3 курсу ГГ-31 групи

напряму підготовки: географія

Найдовської М.С.

Керівник: доц.Клименко В.Г.

Національна шкала_____

Кількість балів:____

Оцінка: ECTS______

Члени комісії _______Клименко В.Г.

_______Борисенко К.Б.

м.Харків- 2015р.

ВСТУП……………………………………………………………………… ...……..3

РОЗДІЛ І. Кліматоутворюючі чиники і основні кліматичні показники……...….5

1.1. Радіаційні чинники……………………………………………………….5

1.2. Особливості циркуляційних процесів……………………………..…..11

1.3. Розміщення на материку і характер підстильної поверхні…… ..…..15

1.4 .Розподіл температур повітря, ґрунту і опадів по території України..18

РОЗДІЛ ІІ. Зміни клімату та значення його в господарській діяльності……….27

2.1. Фактори, що впливають на зміну клімату………………….…………27

2.2 .Несприятливі погодні явища…………………………………..…….…29

2.3. Значення клімату в господарській діяльності…………………………34

РОЗДІЛ III. Кліматичні ресурси…………………………………………...………36

3.1. Енергетичні ресурси……………………………………………………36

3.2. Агрокліматичні ресурси………………………………………………..37

3.3. Рекреаційні ресурси……………………………………………………38

ВИСНОВКИ………………………………………………………………...………42

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ…………………..………………………45

ВСТУП

Навколишнє середовище, у якому розвивається все живе на Землі, є сукупністю множин факторів, до яких належить як погода, так і клімат. Наявність біологічного різномаїття Землі найчастіше пов’язана з коливаннями метеорологічних умов. Істинність знань про нашу планету та країну і її природне середовище досяжна за умови, коли буде змога пізнати фундаментальні закономірності атмосферних процесів та їх вплив на оболонки.

Клімат — це багаторічний режим погоди, який спостерігається в даній місцевості. Практичне уявлення про клімат одержують на основі статистичної обробки метеорологічних спостережень за багаторічний період (декілька десятків років). Клімат визначають не тільки за середніми значеннями метеорологічних показників, а враховують і їхній річний, добовий хід, їхні крайні значення, середні відхилення від середніх величин, повторюваність певних явищ, середні і крайні строки початку явищ та ін. [2].

Об’єктом виступає сукупність атмосферних процесів і явищ, що формують клімат України, а предметом – вивчення закономірностей розвитку і протікання цих процесів в Україні, їх зв'язок з іншими процесами та явищами, вплив на інші сфери людського життя. Метою даної роботи є дослідження загальних рис клімату України, простеження закономірностей та тенденцій змін клімату.

Згідно поставленої мети, поставлені наступні завдання:

v детально вивчити кліматоутворюючі чинники та основні кліматичні показники, звернувши особливу увагу на радіаційну складову, циркуляційні процеси, географічне положення України та температурні показники;

v простежити зміни в кліматі на сьогоднішній день, визначити їх наслідки;

v оцінити роль клімату для ведення господарської діяльності та в інших сферах людського життя;

v ознайомитися з забезпеченістю України основними кліматичними ресурсами – енергетичними, агрокліматичними, рекреаційними.

v зробити висновки, в яких зазначити типи клімату, що наявні на території України, виділити підобласті, зробити загальний аналіз отриманих даних.

Актуальність даної роботи полягає в тому, що у будь-яку історичну епоху, на будь-якому етапі розвитку людського життя кліматичні умови відіграють важливу роль у житті людей, а так як останнім часом набуває поширення тенденція зміни клімату, що може негативно вплинути на всі процеси життєдіяльності, то є необхідним дослідити сучасну кліматичну ситуацію, ресурси, антропогенну діяльність, та вжити необхідних заходів задля запобігання жахливих та незворотних наслідків.

РОЗДІЛ І. Кліматоутворюючі чиники і основні кліматичні показники

Загальновідомим є той факт, що клімат визначають ряд показників (рис. 1), серед яких – географічна широта, віддаленість від моря (океану), розподіл суходолу та моря, морські течії, переважаючі вітри, рельєф, висота над рівнем моря та діяльність людини, яка досить помітно та негативно впливає останнім часом.

Рис. 1 Чинники, що впливають на формування клімату [22]

Радіаційні показники

Сонячна радіація є природним джерелом для різнобічних процесів в атмосфері. Дослідження її просторових змін на території проводиться для визначення кліматоутворюючих властивостей, вирішення сучасних завдань теорії клімату, складання кліматичних і екологічних прогнозів. До складу сумарної сонячної радіації входить пряма радіація, що надходить на горизонтальну поверхню від Сонця і розсіяна радіація небосхилу. Надходження сумарної радіації зумовлено висотою Сонця, тривалістю дня, прозорістю атмосфери і хмарністю (рис. 2). Сумарна радіація і альбедо (відбивна здатність підстильної поверхні) формують кількість радіації, що засвоюється підстильною поверхнею. [1]

За ясного неба місячні і добові суми сумарної радіації відзначаються широтним розподілом по території. Найбільші градієнти виявляються взимку, коли різниця у січні між північчю і півднем дорівнює більше 60%, а влітку вона істотно менша і у липні становить близько 10%. У річному ході найбільше зростання сумарної радіації відбувається від зими до весни. У березні вона підвищується порівняно з лютим від 48- 50% на півночі до 43-45% у південному Степу і Криму. Восени істотне зменшення прямої радіації від жовтня до листопада призводить до послаблення на 32-45% сумарної сонячної радіації. Добові суми збільшуються від грудня до червня у 10-12 разів на півночі, а на півдні і в Криму - у 7-8 разів. За ясної погоди добовий і річний хід сумарної радіації простий: протягом доби – з одним максимумом у години, близькі до полудня, і протягом року – з максимумом влітку. За середніх умов хмарності місячні суми сумарної радіації у річному ході змінюються від мінімальних сум у грудні до максимальних у червні- липні. [10]

Рис. 2. Схема формування сумарної сонячної радіації [17]

Зимою контрасти сумарної радіації незначні внаслідок однорідного розподілу хмарності. Мінімальні суми сумарної сонячної радіації спостерігаються у грудні і змінюються від 50 МДж/м² на півночі до 110 МДж/м² на півдні, що становить 5-7% річної суми (рис. 3). У складі сумарної радіації у цьому місяці переважає розсіяна радіація, яка на півночі, заході і сході становить 80-85%, а в південному Степу і Криму зменшується до 60-70%.

Рис. 3. Сумарна сонячна радіація (МДж/м²). Грудень [19]

У січні на більшій частині території країни сумарна радіація зростає на 35-48%, а на узбережжі морів та в Криму – на 15-25%. Вона коливається від 80 МДж/м² на північному сході до 150 МДж/м² у південному Степу. Розсіяна радіація у її складі зменшується до 55-75% внаслідок збільшення висоти Сонця і тривалості світлої частини доби і зменшення хмарності. Весною сумарна радіація істотно зростає, а її розподіл по території країни значно ускладнюється. Найменші суми у березні спостерігаються в Українських Карпатах (Міжгір’я - 278 МДж/м²), а найбільші на сході (Велико-Анадоль – 367 МДж/м²). Від лютого до березня відмічається найбільший приріст сумарної радіації (46-50%). У квітні приріст сумарної радіації уповільнюється до 27-34% (342-463 МДж/м²). Травень характеризується майже однаковим додатком сумарної радіації, як і у попередньому місяці, – на 26-32%. Найменші суми відмічаються в Українських Карпатах (Міжгір’я – 439 МДж/м²), а найбільші у південному Степу (Асканія-Нова – 633 МДж/м²). Влітку формуються найбільші суми сумарної радіації. Максимальними вони бувають у червні-липні і коливаються від 530 МДж/м² на північному заході до 700 МДж/м² у Криму (рис. 4.) [18]

Рис. 4. Сумарна сонячна радіація (МДж/м²). Липень [19]

Внаслідок збільшення хмарності, мінімальні суми сумарної радіації спостерігаються в Українських Карпатах (Міжгір’я – 425 МДж/м²). У прибережній зоні морів на надходження сумарної радіації впливає бризова циркуляція, яка зумовлює збільшення прямої радіації до 10%. Розподіл сумарної радіації влітку формується внаслідок впливу фізико-географічних особливостей окремих ландшафтів. Істотні термічні контрасти зумовлені неоднорідністю підстильної поверхні (моря і гори, різний ступінь лісистості, річкові заплави, болота і луки, сільськогосподарські угіддя), що призводить до розвитку місцевої хмарності. Великі промислові центри і міста стають джерелами помутніння атмосфери. Це зумовлює появу осередків підвищених і знижених сум сумарної радіації. До того ж, строкатому розподілу радіації сприяє антициклональний тип погоди, характерний літом для більшої частини території. Найбільші суми сумарної радіації у червні-липні майже повсюдно у 8-10 разів перевищують грудневі значення. Восени надходження сумарної радіації істотно зменшується внаслідок зниження висоти Сонця і тривалості дня та посилення циклонічної діяльності, що призводить до збільшення хмарності. За цих умов вплив місцевих особливостей не відіграє помітної ролі у формуванні режиму хмарності і сонячної радіації. Рівномірний розподіл хмарності зумовлює територіальні зміни сум сумарної радіації, близькі до широтних. Кожного осіннього місяця порівняно з попереднім сумарна радіація істотно зменшується. Початок осені (вересень) відзначається зменшенням сум на 20-40% порівняно із серпнем і коливанням по території від 310 МДж/м² до 460 МДж/м². У жовтні скорочення сумарної радіації становить 30-45%, а найбільше послаблення спостерігається у листопаді (70% і більше), коли вона удвічі-тричі менша, ніж у жовтні, і на півночі близька до грудневих сум (66-78 МДж/м²). За рік розподіл сум сумарної радіації на більшій частині території країни наближається до широтного, окрім західних і східних областей. Широтний розподіл сумарної радіації порушується внаслідок особливостей режиму хмарності у теплий період року. Річні суми змінюються від 3536 МДж/м² на північному заході до 4780 МДж/м² на Південному березі Криму і коливаються у межах 16-24% (рис. 5). Найменші значення за рік спостерігаються в Українських Карпатах (Міжгір’я – 3250 МДж/м²), що зумовлено послабленням сумарної радіації влітку, коли тут інтенсивно розвивається хмарність (рис. 6). Коливання сумарної радіації відбувається і в окремі роки. Для річної суми – середнє квадратичне відхилення коливається у межах 220-580 МДж/м², а в літні місяці воно у 2-3 рази перевищує аналогічні відхилення для розсіяної радіації. Максимальні добові суми сумарної радіації відмічаються у червні, а в Українських Карпатах (Міжгір’я) та на Закарпатській низовині (Берегове) - у липні. Неоднорідність підстильної поверхні і термічні контрасти спричиняють розвиток місцевої хмарності, що зумовлює строкатість у розподілі добових сум сумарної радіації. Найменші вони в Українських Карпатах (Міжгір’я – 14,6 МДж/м²), а найбільші – на Південному березі Криму (Карадаг - 23,1 МДж/м²). У добовому ході в першу половину дня надходить на 2-3% більше сумарної радіації, ніж у другу. [18]

Рис. 5. Сумарна сонячна радіація за середніх умов хмарності [17]

Рис. 6. Сумарна сонячна радіація (рік) [4]

Рис. 7. Радіаційний баланс діяльної поверхні (рік) [4]

Рис. 8. Сонячне сяйво (рік) [4]

Особливості циркуляційних процесів

На розподіл і перерозподіл тепла та вологи впливає циркуляція атмосфери — переміщення повітряних мас різних типів. [10]

Повітряні маси, які визначають кліматичні умови в Україні, мають як місцеве походження, так і надходять здалеку — з регіонів, віддалених на тисячі кілометрів (рис. 9). В основному упродовж року над територією України панують помірні, насамперед морські повітряні маси з Атлантичного океану. Вони надходять із заходу і північного заходу завдяки постійним західним вітрам. Узимку перенесення повітряних мас з Атлантики супроводжується потеплінням, улітку — деяким похолоданням. Крім того, це повітря завжди несе вологу. Його вплив особливо відчутний на заході і північному заході України. З просуванням на схід і південний схід повітря поступово трансформується (перетворюється) на континентальне. Завдяки цьому чиннику клімат України змінюється не тільки з півночі на південь, а й із заходу на схід. Помірні континентальні повітряні маси, які надходять в Україну, формуються над центральними районами Євразії. Вони завжди сухі і приносять холодну погоду взимку та спекотну влітку. Найбільш відчутний їх вплив на сході і півдні країни.[19]

Рис.9. Переміщення повітряних мас над територією України [21]

Час від часу в межі України проникають сухі й холодні арктичні повітряні маси, з якими пов'язані різке зниження температури повітря взимку, пізні весняні й ранні осінні заморозки. Сухі й жаркі тропічні повітряні маси, що надходять з пустельних районів Африки чи Південно-Західної Азії, приносять спекотну погоду влітку, теплу й погожу восени.

Зміна повітряних мас з різними властивостями (насамперед температурними) спричиняє проходження через територію України атмосферних фронтів. Атмосферний фронт — це перехідна зона між теплими і холодними повітряними масами, яка під невеликим кутом нахилена до земної поверхні в бік холодного повітря. Залежно від того, яке повітря активніше — тепле чи холодне, — такий і фронт. Теплий атмосферний фронт формується під час наступу теплого повітря. При цьому тепле повітря, як легше, напливає на холодне, поступово витісняючи його. Холодний атмосферний фронт переміщується в бік теплого повітря. Холодне повітря приходить на зміну теплому, підпливаючи під нього. І в теплому, і в холодному фронтах утворюються хмари, з яких випадають опади. [17]

Атмосферна циркуляція в Україні зумовлюється також частою зміною циклонів та антициклонів — величезних атмосферних вихорів діаметром кілька тисяч кілометрів і заввишки кілька тисяч метрів.[12]

Арктичне повітря формується над Арктикою. Воно холодне, сухе, чисте. Не зустрічаючи перешкод, воно проникає далеко на південь Східноєвропейської рівнини. Взимку арктичні маси приносять морозну суху та малохмарну погоду, навесні та восени - заморозки. Помірні повітряні маси формуються в середніх широтах і дуже відрізняються своїми властивостями від арктичних. На терени України вони приходять здебільшого з Атлантики у вигляді західних вітрів. Морське помірне повітря з Атлантичного океану, просуваючись на схід, поступово віддає свою вологу. Влітку воно зменшує спеку, особливо на заході України, підвищує вологість повітря і приносить опади, а взимку пом'якшує морози, викликає снігопади і відлиги. Континентальне помірне повітря надходить в Україну переважно з внутрішніх районів Євразії і надає клімату сухості. Взимку встановлюється ясна і морозна погода, а влітку — суха, ясна і спекотна. На клімат нашої країни впливають і тропічні повітряні маси, морські - з боку Середземного моря континентальні - з внутрішніх районів Євразійського континенту. Вони завжди теплі, мають високу температуру. Сформувавшись над субтропічними районами Атлантики і прийшовши на територію України, морське тропічне повітря переважно зумовлює влітку теплу похмуру погоду із затяжними дощами, а взимку — різке потепління. [4]

Континентальне тропічне повітря з внутрішніх районів Азії бідне на вологу, але містить багато пилу. Воно спричиняє спекотну і суху погоду, а інколи посухи та суховії. Антициклони і циклони переміщуються на територію здебільшого з заходу на схід. Це зумовлено західним перенесенням повітря у помірних широтах, в яких розміщена територія України. Тривалість "життя" циклону від 1-2 до 5-7 діб, антициклону - до кількох тижнів. Тому для України пересічна річна кількість днів з циклонами (136) менша, ніж з антициклонами (242). З Атлантики на територію України за рік надходить близько 45 циклонів. Узимку їх вторгнення зумовлює підвищення температури повітря, часто до відлиг, а влітку, навпаки,— зниження. Найчастіше циклони спостерігаються з листопада до березня, найрідше - наприкінці весни. Вони надходять в Україну з центральних районів Європи, Чорного моря і Малої Азії. [4]

Рис. 10. Циклони та антициклони [4]

На територію України антициклони надходять зі сходу, півночі або тропічної частини Атлантичного океану. Вони малорухливі, над територією України затримуються на тривалий час, зумовлюючи малохмарну суху погоду, влітку спекотну, узимку холодну. Усього за рік над територією країни буває до 45 циклонів і до 40 антициклонів (рис. 10). [15]

У теплий період року виникає місцева циркуляція: бризи на берегах Чорного та Азовського морів, водосховищ, озер, лиманів, великих річок; гірсько-долинні вітри у Карпатах і Кримських горах.

Поиск по сайту: