ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТ : "БЕЛОЕ ПОКРЫВАЛО ЗЕМЛИ"

МОУ Ставровская средняя общеобразовательная школа №1

Собинского района Владимирской области.

Исследовательский проект:

Выполнили учащиеся 6-х классов:

Давыдова Анна

Васильева Анна

Сомкова Екатерина

Пичугин Дмитрий

Шипунов Алексей

Руководитель- Филимонова И.А.

                                                      2010 год

На уроках географии мы изучаем атмосферу.  Нам было дано опережающее дополнительное задание по изучению снега как вида атмосферных осадков. Мы решили изучить снежный покров доступными нам способами.

ЦЕЛЬ: ИЗУЧИТЬ СОСТОЯНИЕ СНЕЖНОГО ПОКРОВА

ЗАДАЧИ:

* используя дополнительные источники информации изучить           снег  как вид атмосферных осадков

* провести исследования: глубины снежного покрова, плотности снега, запаса воды в снеге, температуры снежного покрова на различной  глубине на территории пришкольного УОУ

* научиться работать со снегомерной рейкой, термометром, фиксировать и объяснять результаты измерений.

ЭТАПЫ ИССЛЕДОВАНИЯ:

  1.  ФОРМУЛИРОВКА ЦЕЛЕЙ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

  2.  САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА ПО РЕАЛИЗАЦИИ ЗАДАЧ

1. СБОР ИНФОРМАЦИИ В ЛИТЕРАТУРЕ И ИНТЕРНЕТ О  СНЕГЕ И

            СНЕЖНОМ ПОКРОВЕ

1. ПРОВЕДЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ  НА МЕСТНОСТИ ПО  

     ИЗУЧЕНИЮ УСЛОВИЙ СЕЗОННОГО ПРОМЕРЗАНИЯ И

    СНЕГОНАКОПЛЕНИЯ

2. СДЕЛАТЬ ВЫВОДЫ  ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ПРОВЕДЕНННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ И ВЫЯВИТЬ ПРАКТИЧЕСКУЮ ЗНАЧИМОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. ВЫСТУПЛЕНИЕ НА УРОКЕ ПО ТЕМЕ «АТМОСФЕРНЫЕ ОСАДКИ»,
2. СОЗДАНИЕ ПРЕЗЕНТАЦИИ

Введение

Трудно себе представить леса и равнины, величавые горы, да и всю нашу жизнь без снега, без его очарования. Он, пушистый, искрящийся, кипенный, дарит нам радость, учит прекрасному с самого детства.

Однажды было сказано, что в каждой капле дождя отражается весь мир. В каждой снежинке предстают перед нами красота и гармония природы.

Снег - чудеснейшая особенность нашей планеты. Он образуется на всех континентах в огромных количествах. Ежегодно снегом покрывается до 130 миллионов квадратных километров - четвертая часть всей поверхности Земли вместе с океанами.

Восьмая часть покрываемой снегом территории приходится на ледники, в том числе на ледяные щиты Антарктиды и Гренландии. Снег, отлагающийся там, почти полностью расходуется на питание ледников, постепенно превращаясь в лед и обновляя, таким образом, тела ледяных гигантов.

Треть заснеженной территории планеты составляют морские льды в Арктическом и Антарктическом бассейнах. Снежное укрытие есть одно из главных условий существования паковых (Пак - толстый и плотный многолетний лед в полярных водах) льдов.

Свободную от ледяного панциря сушу покрывает половина Снежной Мантии. При ее таянии увлажняется почва, рождаются родники, возникают речные половодья.

Всем известно, что снег образуется не на земной поверхности, он - детище высоких слоев атмосферы. Облака состоят из мелких снежинок и переохлажденных капель воды, и поэтому даже дожди, жидкие осадки могут иметь своим прямым предшественником атмосферный снег.

В круговороте влаги на планете Земля, от которого, зависит существование всего живого, снег играет решающую роль. Без него безвозвратно нарушилось бы существующее устойчивое состояние ледников и большая часть суши превратилась бы в безводную и безжизненную пустыню.

Можно предполагать, что столь распространенный в природе материал достаточно хорошо изучен и свойства его общеизвестны.  Но это не так.

Сведений о науке снеговедение пока нет ни в одной энциклопедии, так как она оформилась сравнительно недавно в связи с резким усилением темпов освоения Заполярья, Антарктиды, севера Сибири, Канады, Аляски. Снег - решающий погодный фактор, он оказывает влияние на все отрасли народного хозяйства и особенно в районах сурового климата. Снеговедение, бурно развивающееся в России  и за рубежом, становится серьезной, многосложной современной дисциплиной, общенаучная значимость которой весьма велика, а практические приложения неисчислимы.

Гляциология- наука о природных льдах  ( от латинского слова "гляциес", означающего холод, лед.)

Снеговедение или  хионология (От слова "хионос" (греч.) - снег) –

                                                     ветвь гляциологии.

В становлении и развитии снеговедения неоценимы заслуги выдающегося физико-географа профессора Гавриила Дмитриевича Рихтера. В 1965 году им опубликован первый в мире "Словарь основных терминов и понятий по снеговедению"4, где

Снеговедение понимается как "часть гляциологии, посвященная всестороннему изучению снега и снежного покрова".

Значение слова Снег

Значение слова Снег по Ефремовой:
Снег - 1. Атмосферные осадки, выпадающие в виде белых

           Звездообразных  кристаллов или в виде хлопьев,

           представляющих собою скопление таких кристаллов.
          2. Сплошная масса, слой таких осадков, покрывающий

            какое-либо   пространство. 

Значение слова Снег по Ожегову:
Снег - Атмосферные осадки - белые пушинки, хлопья,     

          представляющие   собой кристаллики льда

Снег - Сплошная масса этих осадков, покрывающая землю

          зимой 
 
Снег в Энциклопедическом словаре:
Снег - твердые атмосферные осадки, состоящие из ледяных  

          кристаллов   разной формы - снежинок, в основном

          шестиугольных пластинок и    шестилучевых звездочек;

          выпадает из облаков при температуре воздуха ниже 0С.

Значение слова Снег по словарю Символизма:
Снег - Означает холод. Таяние снега символизирует смягчение

          твердости   или черствости сердца.

Значение слова снег в Географическом словаре

Снег - твёрдые атмосферные осадки, выпадающие из облаков

          в виде снежинок — снежных (ледяных) кристаллов, 

          очень   разнообразных по форме, но имеющих в основе

          шестиугольную пластинку или шестигранный столбик.

          Диаметр снежинок от    долей мм до нескольких мм. При

          штиле и температуре воздуха   около 0 °С снежинки

           могут при соударении соединяться в   крупные хлопья

           диаметром до нескольких см. В умеренных и высоких

         широтах Снег   является типичным зимним видом

         осадков и образует    снежный   покров.

СНЕГ – твердые атмосферные осадки в виде кристаллов (снежинок). Наблюдается исключительно большое разнообразие форм снежинок.

Наиболее простые из них — иглы, столбики, пластинки. Встречаются многочисленные усложненные формы — игольчатые звезды, пластинчатые звезды, ежи, состоящие из нескольких столбиков и т.д., встречаются 12-лучевые звезды. Различают несколько десятков видов снежных кристаллов. Формы снежных кристаллов тесно связаны с температурой, при которой они образовались в облаках. Неразветвленные иглы возникают при температуре от –4о до –8оС. Компактные столбики, запонки, пластинки, призмы — от –8о до –12о. Шестилучевые звезды (дендриты) и плоские звезды образуются при температуре от –12о до –18о. Маленькие, покрытые инеем шарики (снежные зерна) и недоразвитые маленькие звезды и пластинки — от –18о до –26о. Кристаллы малых размеров обычно образуются в очень холодных и довольно сухих облаках. При пересечении расположенных ниже более влажных и менее холодных облаков форма этих кристаллов часто усложняется, становится комплексной. Размеры отдельных снежинок могут быть весьма различными — от десятых долей мм до 4—5 мм. Снежинки часто соединяются между собой и выпадают в виде больших хлопьев (от 0,5 мм до 5 см); наблюдались хлопья размером до 15—20 см. Снежные хлопья — весьма частое явление, они наблюдаются в 14% случаев при слабых и в 92% при сильных снегопадах. Образованию сложных хлопьев способствует относительно высокая температура воздуха, большая густота снегопада, длительность пути падения, штиль. Крупные хлопья встречаются в нижнем слое воздуха, в высоких горах их размеры существенно уменьшаются. В очень сухом и холодном континентальном воздухе образуются только отдельные кристаллы. Особой формой является тонкозернистая снежная крупа, выпадающая из сложных облаков или из высокого тумана, состоящая из мелких, похожих на крупу ядрышек. В умеренных и высоких широтах снег — типичный зимний вид осадков, образующий снежный покров.

Процесс выпадения снега из облаков называют снегопадом. Скорость падения снежинок колеблется от 0,1 до 2 м/с. Если снег выпадает при спокойной погоде и в виде сухих достаточно больших хлопьев, то образуется обогащенный воздухом рыхлый снежный покров. Снег, состоящий из мелких, переносимых ветром хлопьев, откладывается в виде плотного покрова, под воздействием ветра хлопья разрушаются, сугробы всегда образуются из снега такого рода. Родственные снегу формы твердых осадков — мокрый снег (из тающих снежинок), ледяной дождь, ледяная крупа. Последние на почве образуют слой серовато-молочного оттенка, сменяются или сочетаются с дождем.

Твердые атмосферные осадки в виде снега являются одним из основных источников формирования снежно-ледовых ресурсов. На большей части территории России осадки в виде снега составляют от 100 до 200 мм слоя воды за зимний сезон, на юге равнин европейской части и Западной Сибири — 50—100 мм, на севере — более 200, местами (Сев.Урал, плато Путорана) — до 400 мм, в высокогорьях Алтая — 1000—1600 мм, на Северном Кавказе — до 700—900 мм. Наибольшие значения наблюдаются на Камчатке (400—800 мм, на юге полуострова и западных склонах средней части — до 1600 мм). На Севере России и большей части Сибири основная масса снега выпадает в осенние и весенние месяцы, на юге страны — в зимние месяцы. Ежегодно на поверхность суши и морских льдов выпадает 1,7•1013 т С., что составляет около 3% всех атмосферных осадков на Земле или около 7% осадков, выпадающих на поверхность суши. Из выпадающего ежегодно количества С. 2,7•1012 т не тает, а идет на питание ледников Снег формирует постоянный или временный снежный покров.

ПРОВЕДЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ  НА МЕСТНОСТИ ПО

ИЗУЧЕНИЮ УСЛОВИЙ СЕЗОННОГО ПРОМЕРЗАНИЯ И

СНЕГОНАКОПЛЕНИЯ

1.Определение глубины  снежного покрова.

Методика:

Глубина определяется  методом промеров. Существует несколько способов, но самый простой и эффективный -  метод линейных промеров. На местности выбирается участок с разными ландшафтными условиями (край леса, городская окраина,  ополье и т.п.), где снег не затронут следами. А затем через равное расстояние (5 метров, 5 шагов) делаются вертикальные промеры глубины с помощью самой простой расчерченной сантиметровыми делениями рейки.  Таких промеров можно провести несколько, но достаточно бывает 3-х. После вычисляется средняя глубина на каждом промере, и общая средняя глубина снега.

Результаты:

ВЫВОД: средняя высота снежного покрова на пришкольном УОУ 58 см. Снег лежит неравномерно. Сравнение мощности снега в разных частя УОУ показывает, что, наименьшая мощность наблюдается на лишенных естественной растительности поверхностях  и открытых пространствах,подверженных ветрам.  Наибольшая — на подветренных склонах, среди кустарников, в углублениях . Мощность снега определяет запасы влаги в снежном покрове. В результате легко убедиться в том, что разные участки зимней поверхности после снеготаяния окажутся по-разному увлажненными, а рельеф выступает как важный фактор перераспределения влаги. Таким образом, измерение мощности снега по линии профиля дает возможность установить взаимосвязь между рельефом и степенью увлажнения почвогрунтов на разных участках профиля.

2.

Определение плотности и запаса воды в слое снега.

Методика:

.Для определения плотности снега  надо взять колбу с заранее известным объемом или  подобрать металлическую посудину (например, консервную банку из-под томатной пасты) с заранее точно известным объемом. Этой колбой (банкой) делаются отборы вертикального столба снежного покрова по всей его толще. Это делается для того, что бы узнать объем отобранного снега. Таких проб обычно также хватает 3-х – по одной на каждый линейный промер. Пробы сложить в целые пакеты (без дырочек). На базе снегу дать растаять и мензуркой измерить объем талой воды. Теперь массу воды (1 г = 1 мл) разделить на объем взятого снега в каждой пробе и определить среднюю плотность на всем участке исследований.

Вывод:  Плотность снега в разных частях пришкольного участка незначительно колеблется от 0,38 до 0,5 г/см куб. Вероятнее всего это зависит от того, первый снег сильнее уплотнился и начинает кристаллизоваться и плотность его увеличивается.

Затем также просто высчитывается запас воды в слое снега, для чего нужно Среднюю плотность умножить на среднюю глубину, получится число с величиной г/кв. см. и умножить на переводной множитель в мм10.

а=d 10h

d-плотность снега в г/см куб.

h-высота снега в см

10-переводной множитель в мм

а=0,37 10 58=214,6мм

ВЫВОД -это значит , что запас воды достаточный для того, чтобы вырастить хороший урожай овощей на пришкольном участке. Талая вода впитается в почву, что будет залогом хорошего урожая.

3.

Определение температуры снежного покрова на различной глубине.

Методика:

Измерить с помощью электронного термометра температуру поверхности снежного покрова, на глубине 20, 40, 60 см и у поверхности почвы.

Результаты измерений:

ВЫВОДЫ: Получили интересный результат: Оказывается, что чем ближе к поверхности земли, тем теплее. Теперь то понятно, почему большинство растений и животных хорошо переносят суровые условия зимы глубоко под снегом.

Снег обладает плохой теплопроводностью, поэтому он предохраняет почву от сильного охлаждения, а растения и животных, обитающих под снегом,— от гибели. Теплоизолирующая роль снега зависит от его мощности и структуры. При этом оптимальные условия для растений и животных создаются при средней мощности и плотности снега для данного района. При малой мощности снега озимые культуры, например, гибнут от вымерзания, а при большой — от выпревания и различных грибковых заболеваний.
Да и если придется заночевать в лесу в зимнее время, при температуре -2 градуса у поверхности почвы вероятность провести ночь и не обморозиться, равна 100%

.

4.

Изучение снежного профиля

 Как правило, снежная толща по структуре подразделяется на несколько слоев;

 верхний, состоящий из свежевыпавшего снега,

средний — из снега зернистой структуры,

нижний, примыкающий к почве, — из снега с кристаллической структурой.

Анализ структуры снега позволяет сделать вывод, что в снежной толще происходят сложные процессы, видоизменяющие свежевыпавший снег. В горах, на больших высотах, в результате этих процессов снег превращается вначале в фирн, а затем в глетчерный лед.

Очень часто в снежной толще наблюдают прослойки льда или уплотненного снега (корки). Они образуются в результате подтаивания снега во время оттепелей или под влиянием солнечных лучей. Мощность и структура снежной толщи определяют условия перезимовки растений и животных, поэтому изучение снега имеет важное практическое значение.

Как же человек использует снег для решения различных практических задач?

1. Снегомелиорация. Снег на полях необходим, во-первых, как источник влаги и, во-вторых, как своеобразная шуба, защищающая от морозов посевы озимых культур, корневые системы многолетних трав, а также живые сообщества в почвенно-растительном слое. Снегомелиорация решает важные задачи: задержание снега на полях, обеспечение равномерного снежного покрова, предотвращение стока талых вод весной. В жизни это создание полезащитных лесных полос, а также механизированное снегозадержание (снегопахание) и уплотнение снега.

2. Снег как строительный материал. Он широко используется в холодных районах Земли, где большую часть года длится зима с устойчивым и толстым снежным покровом. Снег применяется как основа фундаментов различных построек, как материал для возведения стен, куполов, тех или иных строительных конструкций и, наконец, как среда, в которой прорывают траншеи, шахты, устраивают жилые и складские помещения.

С давних лет эскимосы Аляски строят свои жилища (иглу) из снежных кирпичей. Сегодня из плотных снежных блоков сооружают разнообразные постройки и даже ангары для вертолетов. Известно, что снег хорошо сопротивляется сжатию. Поэтому в “снежной архитектуре” широко применяют своды и купола – ведь составляющие их блоки всегда сжаты.

3.Отдельно следует сказать об использовании снега в качестве покрытия дорог и взлетно-посадочных полос. В Швеции, например, каждую зиму создают более 30 тысяч километров дешевых снежно-ледяных дорог. С помощью специальных виброуплотнителей доводят плотность снежного покрытия до 500 кг/м3.

4. Зимние виды спорта: лыжи, коньки, катание на санках, с горки, игра в снежки  – укрепляют здоровье человека.

3. Изучение снежного покрова зимой важно для предсказания величины подъема уровня воды в реках в период наводнения, для расчетов запасов весенней влаги  для растений.

Заключение

Работа над проектом помогла нам обратить внимание на обычный снег, который,  оказывается, таит в себе много тайн и изучая его мы  узнали о снеге как географическом объекте, который изучает молодая  наука – снеговедение,  о его значении, научились пользоваться снегомерной рейкой и электронным термометром, учились обрабатывать данные наблюдений и измерений, искать информацию в Интернете, составлять презентацию, провели много времени на свежем воздухе и наслаждались его красотой, что полезно для нашего здоровья.

Он летает белой стаей

И сверкает на лету.

Он звездой прохладной тает

На ладони и во рту.

Он на солнышке – румяный,

Под луной он – голубой

Он за ворот и в карманы

Залетает нам с тобой.

Он и белый, и лохматый,

И пушистый как медведь.

Раскидай его лопатой,

Назови его, ответь!

                                           (Е. Тараховская)

Литература

1. «География и астрономия» - универсальная энциклопедия школьника., Минск, 1995г
2. «География». Справочник школьника., Москва, 1996г
3. Интернет-ресурсы.