Колебания климата Москвы и глобальное потепление

Раздел 1. Введение

... Если в декабре не выпало снега, мы негодующе вопрошаем, куда девались наши славные старинные зимы, и рассуждаем так, словно у нас обманом отняли то, что давно куплено и оплачено; а когда идет снег, мы употребляем выражения, недостойные христианина. Мы будем недовольны до тех пор, пока каждый из нас не станет делать себе собственную погоду и единолично пользоваться ею. ... 
                                 Джером К.Джером. О погоде 

Я проживаю в городе Зеленограде, который находится в Солнечногорском районе Московской области в 37 км от Московской кольцевой автомобильной дороги, на северо-запад от Москвы по Ленинградскому шоссе. Город был заложен в 1958 году, официально назван городом в 1963. Зеленоград расположен на южном пологом склоне Клинско – Дмитровской гряды на реке Сходня, имеет хорошую систему озеленения. Бережное отношение к природе, довольно высокий уровень ландшафтной архитектуры способствуют сохранению экологического благополучия в городе.

        В этом году я обратила внимание на необычные для зимы погодные условия декабря в нашем городе: достаточно высокие температуры воздуха, частые оттепели, отсутствие снега, дожди в декабре. Меня заинтересовало: почему так происходит? В чем причина? Известны ли в истории метеонаблюдений подобные явления?

        Гипотеза исследования:  температурные аномалии декабря 2011 г. являются одним из проявлений глобального потепления, о котором регулярно информируют СМИ.

Работа посвящена актуальному процессу современности – глобальному потеплению климата.

Цель работы: определить, является  ли характер погоды декабря 2011 г. в г. Москве  проявлением  глобального потепления климата.

Предмет исследования: проявления глобального процесса потепления климата на примере погодных отклонений в г. Москве.

Объект исследования: данные о температуре воздуха, их отклонений от нормы в г. Москве за последние 10 лет; архив данных о количестве выпавших в г. Москве осадков за исследуемый период.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. изучить  научную литературу по теме исследования.
2. выявить изменения температуры воздуха в Москве за последние 10 лет, а также их отклонения от норм.
3. исследовать данные метеонаблюдений осадков в г. Москве.
4. проанализировать получившиеся данные, сформулировать выводы.

Раздел 2. Основное содержание.

2.1 Климат Москвы

        Московская агломерация расположена в поясе умеренно-континентального климата со следующими среднегодовыми показателями: температура составляет +3,5 - +3,8°С ( за прошедшее столетие отмечена тенденция к повышению температуры воздуха ( рис. 1 прил.1), осадки – 500-650 мм, годовая амплитуда температур - 28°, число дней со среднесуточной температурой выше 0° - 210-214, продолжительность безморозного периода – 120-135 дней ( с1927 г. она увеличилась на 75 суток, что свидетельствует о потеплении климата в Москве. Наибольшее количество осадков приходится на весенне-летний период. Зима длится 4,5 месяца (c середины ноября по март включительно), обычно пасмурная, или облачная, с частыми снегопадами. Средняя температура января  -10,5 - -11°. Лето умеренно теплое и довольно влажное ( средняя температура июля 17,5 - 18°. На территории города естественный характер температуры, солнечного сияния, распределения осадков и других метеорологических факторов значительно меняется. Характеристика климата будет не полной, если не рассматривать сезоны года.

2.2 Температуры воздуха и сезоны года

 Особенности климата Москвы и Московской области ярко отражаются в сезонных изменениях метеорологических условий и периодических явлений природы (фенофазах). Для Москвы типичны четыре времени года, имеющие различную продолжительность. Период со среднесуточной температурой воздуха ниже 0°С - зима; от 0°С и до +10°С – весна; выше +10°С – лето и от +10°С до 0°С – осень. В своей работе я остановлюсь только на зимнем сезоне, так как исследуемый месяц – декабрь.

Зима. Этот сезон в Москве и области самый продолжительный. Он длится в среднем 151 сутки. Зимние дни короткие, сумрачные, а ночи – длинные, темные, морозные.

В ноябре осадки выпадают в виде дождя или мокрого снега. Морозы наступают лишь в третьей декаде. Образуется устойчивый снежный покров. Самое раннее выпадение первого снега зафиксировано 17 сентября, самый последний снегопад – наблюдался 5 июня. Снег – это радость и удивление. Но бывает итак: холодные дни сменяют друг друга, а долгожданного снега все нет и нет.

Зимы ждала, ждала природа,

Снег выпал только в январе,

 На третье в ночь.

                        А.С.Пушкин

 Снежный покров имеет очень большое значение для целого комплекса природных процессов. Поэтому при характеристике климата всегда отмечается высота снежного покрова и его распределение по месяцам. В редкие годы выпавший первый снег не тает. Обычно устойчивый снежный покров образуется в конце ноября и сохраняется до апреля. Высота снежного покрова нарастает постепенно вплоть до второй половины марта, а затем быстро убывает.

Неожиданные потепления (оттепели), сопровождающиеся таянием снега, звонкой капелью, обычны для нашей зимы и могут случиться в любой зимний месяц.

Неустойчивость погоды, большая изменчивость температуры воздуха в разные годы – отличительная черта зимы в Москве.

В течение долгой зимы преобладает пасмурная погода с умеренными морозами, чередующимися с потеплениями и оттепелями. В ясные тихие дни при вторжении холодных арктических масс воздуха бывают сильные морозы. В январе и феврале при юго-восточных и южных ветрах возникают метели.

Зима – это еще и наиболее темное время года. Самые короткие и к тому же пасмурные дни приходятся на ноябрь – декабрь ( в эти месяцы бывает всего по одному ясному безоблачному дню).

Зимой деревья и кустарники пребывают в глубоком покое. Но уже с начала февраля природа оживает: под солнечными лучами появляются первые проталины. В марте их становится все больше, и вплоть до 10 апреля идет активное снеготаяние. Удлиняется день, становится больше солнечных дней, слышится звонкая капель, воздух наполняется ощущением приближающейся весны.

Основой для получения климатических характеристик служат многолетние наблюдения за погодой, которые ведутся на сети метеорологических станций. В своей работе я использовала данные с метеостанции ВВЦ. Метеостанция ВВЦ — опорная климатическая и информационная метеостанция Москвы. Данные этой метеостанции являются официальными и используются органами Росгидромета для публикации фактической погоды и температурных рекордов в Москве  По показаниям этой метеостанции рассчитываются текущие нормы температуры и осадков за 30-летний период для города Москвы.

2.3 Процесс глобального потепления климата

Еще великий русский ученый В.И. Вернадский говорил, что воздействие человека на природу сравнимо с геологическими процессами. Начавшееся во второй половине ХХ века потепление климата сегодня является достоверным фактом. Например, первые целенаправленные исследования средних температур приземного слоя были проведены в 1957 году и далее наблюдения велись непрерывно. Теперь, согласно обобщенным данным, можно отметить, что указанные температуры выросли на 0,7°С.   Ученые-климатологи довольно часто расходятся в строго научной интерпретации получаемых за последние десятилетия данных, а некоторые вообще отказываются признавать факт повышения температур. Однако большинство исследователей сегодня считают, что человечество столкнулось с результатом парникового эффекта, который в основном его само же и вызвало.  Сейчас с полной достоверностью можно утверждать, что последнее десятилетие ХХ века стало самым теплым за сто лет наблюдений. Тенденция к повышению средних значений атмосферных температур сегодня не только сохраняется, но постоянно нарастает. Среднегодовое повышение температуры в Северном полушарии составило около 0,9° С за последнее столетие, причем наиболее значительный рост приходится на последние 15 лет, за которые составил 0,4°С.

Об изменениях, происходящих с климатом Земли, свидетельствует не только потепление. В частности, в одних регионах отмечается существенное увеличение, а в других – не менее значительное уменьшение количества выпадающих за год осадков.

Между тем число природных катастроф заметно увеличилось, причем количество разнообразных экстремальных погодных явлений растет практически повсеместно.  

Что касается нашей страны, то можно отметить, что потепление уже сегодня отразилось на южных регионах, в том числе юге Средней Сибири. Количество осадков, выпадающих в северных областях, возросло, но при этом снизилось в субтропической зоне, особенно на Черноморском побережье Кавказа. Имеются данные о небольшом повышении среднегодовых осадков в центральной и средней полосе. Как косвенный показатель происходящего потепления некоторые ученые рассматривают отмечаемый за последнее время подъем уровня Каспийского моря. То есть изменения климата пока не слишком затронули Россию. Но они происходят, как и во всем остальном мире.

Раздел 3.

3.1. Материал и методика исследования.

Методика работы включала ознакомление с материалами по теме исследования, анализ цифровых данных. Для проведения анализа были построены таблицы и графики. Основной источник информации для решения задач, обозначенных в начале работы – это статистические данные о среднесуточной температуре воздуха в г.Москве, ее отклонении от норы; данные о максимальных и минимальных температурах, количестве осадков за 2001-2011 годы. Данные представлены на сайте www. pogoda.ru.net.

3.2. Результаты исследований.

    В начале работы  я из архива погоды выбрала данные о температуре воздуха в г. Москве в декабре за каждый год с 2001 по 2011. Эти данные я оформила в виде сводной таблицы (таб.1 прил.2). Проведя анализ полученной таблицы можно сделать следующие предварительные выводы: 10 лет назад (2001 г.) средние температуры каждого из дней декабря отрицательные. Это же наблюдается и в 2002г., а с 2003 г. появляются даты, где средняя температура отдельных дней положительная: в 2003г. таких дней 8, в 2004 – 10, в 2005 – 4, в 2006 – 20. Из 19 дней декабря 2011 – 10 дней со средней температурой выше 0°С. Таким образом, мы видим что в период с 2001 по 2011 год количество дней в декабре со средней температурой воздуха выше 0°С увеличилось. А это одно из проявлений изменений климата территории.

В то же время выделяются годы, где средние температуры отдельных дней декабря очень низкие. Самые низкие температуры воздуха отмечены в 2009г. – ( -26°), в 2002г. – (-25,4°С), в 2010г. – (-23,6°С). Следовательно, нельзя сказать, что повторяемость максимально низких температур закономерна. И все же декабрь 2011 выделяется самым высоким значением мин. Температур декабря за весь десятилетний период наблюдения – (-3,5°С).

Что касается максимальных зарегистрированных температур в декабре в г. Москве, в отмеченном периоде есть годы, когда максимальные температуры декабря были выше, чем в 2001г.: +9,4°С в 2008г., +9, 2°С  в 2006 г., +9,0°С в 2009г. Значение максимальных температур декабря 2001г. – (+7,8°С). (таб.2 прил.3)

Далее я проанализировала фактические температуры декабря с 2001 по 2011г. и их отклонения от норм. По данным архива погоды мной была составлена таблица (таб.1 прил.3), а для наглядности построен график (диагр.1 прил.3). На графике видно, что отклонения от нормы происходили во все рассматриваемые годы, а в 7 случаях из 11 – в сторону положительную, где значения температур воздуха отклонялись от +1,6°С (в 2005г.) до +6,9°С ( в 2006г.) 2011г. также выделяется значительно большим отклонением фактических температур от нормы – (+6,3°С). По графику (диагр.1 прил.3) видно, что фактическая температура воздуха в 2006г. и в2011г. выделяется среди других значений положительными величинами. Однако, нельзя сказать, что это явление закономерное и плавное. Скорее скачкообразное: температуры ниже нормы в декабре 2001 и 2002гг. сменяются температурами выше указанной нормы для декабря 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008 годов, вновь чуть ниже нормы температуры декабря 2009 и 2010 годов, и опять скачок вверх – температура декабря 2011.

По температурному режиму в целом, можно сказать, что за исследуемый период для г. Москвы наблюдается большая изменчивость температуры воздуха декабря в разные годы, с тенденцией к повышению, что ведет к неустойчивости погоды как отличительной черты зимы в Москве.

Следующим пунктом я проанализировала количество выпавших в г. Москве осадков в период с 2001 по 2011г. в декабре месяце. Все данные были сведены в таблицу ( таб.1 прил.4). Для отображения результатов был построен график (диагр.1 прил.4). Анализ данных позволяет сделать следующие выводы: за последние 10 лет в декабре в 6 случаях из 11 осадков выпадало выше нормы. Особенно выделяется декабрь 2005 и 2010 гг. В декабре 2011 ( до 20.12) количество осадков составило 56% от нормы. Нельзя сказать, увеличение количества осадков или его уменьшение шло плавно и закономерно. Скорее, этот процесс тоже скачкообразный и в разные годы в декабре наблюдались как значения, близкие к норме ( в 2001, 2004, 2008гг.), так и значительные отклонения в ту или иную сторону. Эти наблюдения вновь подтверждают мысль об отличительной черте зимы в Москве – неустойчивости погоды в разные годы в один и тот же месяц.

Раздел 4. Заключение.

1. Выводы.

В ходе работы над проектом я последовательно решала следующие задачи:

1. изучила научную, учебную литературу по обозначенной теме;

2. обработав данные архива погоды,  выявила изменения температуры воздуха в Москве, среднегодового количества осадков за последние 10 лет и их отклонения от норм; результаты представила графически;

3. согласно полученным в ходе работы данным, сформулировала вывод.

Вывод: Среднегодовая температура воздуха в Москве за десятилетний период наблюдений изменяется с тенденцией к увеличению. Тенденция к повышению средних значений атмосферных температур в настоящее время не только сохраняется, но и постоянно нарастает. Об изменениях, происходящих с климатом свидетельствует не только потепление. В частности, отмечается существенное увеличение в одни годы, а в другие – не менее значительное уменьшение количества выпадающих за год осадков. Следует отметить, что число природных катастроф заметно увеличилось, причем количество экстремальных природных погодных явлений растет. Главным выводом исследовательской работы является то, что на основе цифровых данных было установлено, что процесс глобального потепления влияет на климат Москвы. Это влияние пока едва заметно, но оно происходит, как и во всем остальном мире. Считаю, что цель работы достигнута и характер погоды декабря 2011 г. в г. Москве можно считать одним из проявлений глобального процесса потепления климата.

        Считаю, что данное исследование в дальнейшем должно быть продолжено, так как для более полного анализа целесообразно изучить характеристики погоды  г. Москвы не только в зимний, но и в остальные сезоны года.

        Работа имеет практическую направленность – все полученные таблицы и диаграммы могут быть использованы на уроках географии и экологии как наглядное пособие или раздаточный материал при изучении тем «Атмосфера», «Климат России», «Климат Московского региона».

Список использованной литературы.

1. Алексеев М.В. География Москвы и Московской области. – М: Экопрос, 1995.
2. Алексеев М.В., Молева Н.М. Край наш Московский - М: Экопрос, 1997.
3. Битюкова В.Р. Экология Московского региона – М: Экопрос, 1995.
4. Бобров В. География мира: интересные факты об изменении климата – Ростов н/Д : Феникс, 2010.
5. Иванова Т.С. Эколого-географическая характеристика Московского региона.- М: УЦ Перспектива, 2008.
6. Ягодин Г.А., Аргунова М.В. Экология Москвы и устойчивое развитие. – М: МИОО, «Интеллект-центр», 2008.

Электронные источники:

1. www. pogoda.ru.net.
2. www.geosfera.ucoz.org.
3. http://meteoinfo.ru
4. www.gismeteo.ru

Приложение 1

            рис. 1. Изменение среднегодовой температуры воздуха в Москве

                        за 130 лет.

Приложение 2

Изменения средних температур декабря за 10 лет наблюдения в г. Москве

( с 2001 по 2011 г.)

Таблица 1

Приложение 3

Изменение фактических температур декабря с 2001 по 2011г. в г. Москве.

Таблица 1

6. - с 01.01.2011 введены новые нормы 1981 – 2010 г.

График изменения фактических температур декабря.

Диаграмма 1

Максимальные и минимальные температуры декабря в г. Москве

с 2001 по 2011 г.

Таблица 2

Приложение 4

Среднегодовое количество осадков, выпавших в Москве

с 2001 по 2011 г.

Таблица 1

* - с 01.01.2011 введены новые нормы 1981 – 2010 г.

График осадков в Москве с 2001 по 2011 г.

Диаграмма 1

Содержание

                                                                                                   Стр.

Раздел 1. Введение.                                                                                  3

Раздел 2. Основное содержание                                                             4

             2.1. Климат Москвы                                                                   4

             2.2. Температура воздуха и сезоны года                                  4

             2.3. Процесс глобального потепления климата                       5

Раздел 3.

             3.1. Материал и методика исследования                                  6

             3.2. Результаты исследований                                                   6

Раздел 4. Заключение                                                                              8

            4.1. Выводы                                                                                  8

Список использованной литературы                                                     9

Приложения                                                                                            10