Исследовательская работа "Прогнозирование погоды - это интересно!"

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Воткинский лицей»

Исследовательская работа

«Прогнозирование погоды –

это интересно!»

Подготовила: ученица 4 класса «Б»

МБОУ «Воткинский лицей»

Малых Анастасия

Руководитель:  учитель начальных классов

Ермакова Л.В.

г. Воткинск

2013 год

С1  Погода!  Для людей это было важно всегда, начиная с древних времён. Прогнозы погоды нужны для успешной работы крестьян, строителей, моряков, лётчиков, военных. От точного прогноза иногда зависит жизнь тысяч людей: если их вовремя предупредят о наводнении или урагане, они смогут спастись.

Составить прогноз погоды на несколько дней, а тем более на неделю или месяц – непростая задача. Для этого надо собрать и обработать огромное количество данных с метеорологических станций, специальных самолётов и кораблей, воздушных шаров, ракет, искусственных спутников Земли. И, конечно, нужно очень много знать, чтобы из этой информации построить карту будущей погоды. О погоде люди судят не по книгам и учебникам, а по собственному опыту. Бывает очень обидно попасть под проливной дождь, не взявши с собой зонт. Интересует погода, хотя бы время от времени, практически всех нас, про погоду говорят все взрослые, но знаем мы о ней очень мало. В школах такого предмета, как прогнозирование погоды не существует. В книжных магазинах литературы на эту тему почти нет. Вот и приходится всем нам ориентироваться на прогноз погоды по радио и телевидению.  Мой дедушка очень часто почти точно может определить: будет дождь или нет, с какой стороны подует ветер и многое другое. Это мне показалось интересным. Но мы с ним видимся редко, так как он живёт далеко. Вот и решили мы с мамой и папой стать юными метеорологами самостоятельно. Ведь именно эти люди составляют прогноз погоды.

Существует целая наука – метеорология.

Метеорология – наука, изучающая явление, происходящие в земной атмосфере: давление, температуру, влажность воздуха, облачность, осадки.  В отличие от ближайшей к ней науки – физики, науки опытной, - метеорология наука наблюдательная.

Явления, происходящие в земной атмосфере, до крайности сложны и находятся во взаимной зависимости одни от других, и обобщение возможны лишь при наличности обширного, возможно точного материала, добытого наблюдателями.

Все метеорологические явления прямо или косвенно зависят от влияния солнечного тепла и света на Землю: ввиду этого особенное значение имеют два периода – суточный (зависящий от обращения Земли вокруг своей оси) и годовой, зависящий от обращения Земли вокруг Солнца.

Изучение изменение в погоде человечество задумывалось уже с давних времён. С изобретением воздушных шаров учёные задались целью по средствам них исследовать слои воздуха, очень удалённые от земной поверхности и очень разрежённые, и уже в начале XIX столетия Гей – Люссак предпринимал полёты с научной целью. Но долгое время недостатки техники и инструментов мешали успехам дела, и лишь с 1893 года, почти одновременно во Франции и Германии, были пущены на огромную высоту (до 18 000м) шары без людей, с самопишущими инструментами. В России это дело также сделало успехи. Во Франции, Германии и России предпринимаются одновременно полёты, очень важные в данном деле. Долгое время, после того, как метеорология стала наукой, была слаба или даже совсем не существовала.

В последние 30 лет метеорология всё менее и менее довольствуется средними величинами и вообще эмпирическими исследованиями, и всё более старается проникнуть в сущность явлений, применяя к ним законы физики и механики. Так, всё современное учение об измерениях температуры в восходящих и нисходящих движениях воздуха основано на применении законов термодинамики, причём оказалось, что, несмотря на чрезвычайную сложность явлений, в некоторых случаях получаются результаты, очень сходные с теоретическими.

Учение  о движении воздуха основано на применении знаний механики, причём метеорологам пришлось самостоятельно разрабатывать законы механики в применении к условиям земного шара.

Точно так же и в вопросах о лучеиспускании солнца, земли и воздуха, особенно в первом, сделано в последние годы очень много,  работы сделаны физиками и астрофизиками. Этим учёным были знакомы  современные требования метеорологии. Метеорологи воспользовались достигнутыми результатами и выработали при этом простые способы наблюдения, доступные большинству кругу лиц.

Метеорология до сих пор изучала только нижние слои воздуха оттого, что явления здесь легче доступны для изучения и притом имеют  большую важность для практической жизни.  Но метеорологи уже давно стремятся исследовать слои воздуха, отдалённые от массы земной поверхности.

На высоких отдалённых горах  воздух соприкасается с весьма малой частью земной поверхности, и притом, он находится обыкновенно в таком быстром движении, что изучение его до некоторой степени достигается устройством горных метеорологических обсерваторий.

В последние 35 лет метеорология существенно изменилось, эта наука получила большое развитие. Она имеет цель не только изучение явлений погоды, но и предвидение или предсказывание погоды.

        С2 В первую очередь мы с мамой и папой организовали метеоплощадку на участке детского сада, где работает мама, так как мы живём в многоэтажном доме и своего земельного участка для наблюдений у нас нет.

        Мы оснастили метеоплощадку указателями сторон света (север, юг, восток, запад), солнечными часами (из палочек и камней) для определения времени суток. Установили флюгер для наблюдений за порывами ветра. Анимометр за наблюдением силы ветра. Так же на площадке установили осадкометр (дождеметр) для измерения количества осадков, выпавших за день.

        С3 Небольшой искусственный водоём помогает проследить круговорот воды в природе. В жаркие дни вода испаряется и её становится меньше, а после дождя уровень воды увеличивается. Так же мы вели наблюдение за цветами, птицами и насекомыми, которые присутствовали на участке.

        Чтобы составить приблизительный прогноз, нужно провести множество наблюдений за живой и неживой природой. Суммировать эти наблюдения и вывести результат.

        Первоначально, изучив некоторую литературу и кое-что, вычитав из интернета, мы узнали, что многие растения, птицы и животные могут предсказывать погоду. Например, всем известно, что если ласточки С4 летают низко над землёй, значит будет дождь, так как атмосферное давление понижается, насекомые, которыми питаются ласточки, оказываются около земли. Если С5 средь бела дня муравьи и пчёлы спешно возвращаются в свои дома – жди ненастья. Если паучок С6 сидит по середине своей паутины, это сулит хорошую погоду, если он рвёт паутинку с какой-то стороны, значит оттуда будет дуть ветер. Он это делает потому, что паутинка работает, как парус. Если С7 чайка ходит по песку, значит будет шторм. А если отдыхает на волнах и ловит рыбу – ожидай хорошей погоды. Этой приметой давно пользовались моряки.         Если дятел долбит сук С8 на дереве в сухую погоду, то быть ненастью. Перед дождём давление атмосферное понижается, и насекомые начинают шевелиться под корою дерева, вот и достаёт их оттуда дятел своим острым клювом.

        Если утром на траве переливается бриллиантовая капелька росы, значит С9 дождя днём не будет. Роса появляется в ясные, безветренные дни летом и осенью. Если днём земля нагревается, а вечером охлаждается, то охлаждается и воздух над ней. Водяные капельки из такого воздуха оседают на траву, листву и деревья.

        Если радуга опускает свой хвост в воду значит дождь будет ещё С10. Радуга появляется только тогда, когда в воздухе есть маленькие капельки воды, а солнышко светит за спиной. Цвета в радуге расположены по порядку. Чтобы их выучить нужно запомнить весёлое стихотворение:

К – каждый

О - охотник

Ж – желает

З – знать

Г – где

С – сидит

Ф – фазан

        Бывает так, что рядом с одной радугой снизу выгибается вторая. Тогда во второй радуге цвета расположены наоборот. А если вы летите на самолёте, то радуга вам кажется  не полукругом, как на земле, а кругом. Радугу каждый может сделать даже дома в огороде из шланга, главное, чтобы солнышко светило у вас за спиной.

        Если кошка лежит, лижет хвост С11,12 к ненастью, лапу – к ведру (тепло, солнечно), если скребёт стену или пол С13 к ветру, метели. Наблюдая за нашей кошкой Буськой, мы с мамой сделали вот такую папку-ширму с народными приметами С14 + ширма. Существует ещё много народных примет. Все они очень интересны, а  многие из них даже забавные. Все народные приметы мы собрали в мини-альбомы С15. Изучение народных примет

 – это очень увлекательное дело. А самое главное, что всё это можно проверить на практике. Закрыл одуванчик свой жёлтый сарафанчик и действительно, через некоторое время пошёл дождь С16. Проверьте и вы как-нибудь летом.

        Я уже говорила о том, что предсказывать погоду меня заинтересовал дедушка. Он редко бывает у нас в гостях. Так вот когда в очередной раз они с бабушкой решили нас навестить, то были приятно удивлены, что на досуге мы устроили нашу постоянную семейную игру «Что, где, когда?» С17. Фотография загадка  просит дать объяснение и составить прогноз.  

        Будьте внимательны, смотрите по сторонам и вы сами, каждый день сможете наблюдать и делать выводы. Сидит на ветке С18 ворона, нахохлившись, сгорбившись, как Баба-Яга  и ругается – жди дождя. Голуби С19 и воробьи купаются в луже,  дождя не будет. Лягушки сидят в воде С20,  дождя не будет, даже если на небе висит огромная туча. Выползают на берег С21 – жди дождя.

        Конечно же, мы понимаем, что по одним народным приметам не стоит судить о предстоящей погоде. Ведь это целая наука – метеорология. Поэтому мы, в основном с мамой, изучали научную литературу С22. Из этих книг мы узнали, что погоду на нашей Земле «делает» ветер и атмосфера, попросту сказать облака. А Солнце? - спросите Вы? Нет, Солнце – это огромная звезда, вокруг которой вращается наша планета. Оно всегда даёт нам одинаковое количество света и от этого погода не как не зависит.

        Ну, что ж, приступим к знакомству с ветром. Что такое ветер? С23. Движение частиц воздуха. При встрече тёплых и холодных частиц, возникает такое движение. Ветер бывает разной силы – штиль (безветрие), слабый, умеренный, сильный, штормовой. О силе ветра можно судить визуально (как раскачиваются ветки деревьев, флаги). Или по скорости движения вертушки, которую мы сделали вместе с мамой. Прочитав популярную литературу о ветре, мы узнали, какой бывает ветер в разных уголках нашей Земли. В пустыне – самум С24, в море – шторм  С25, а ещё зимний буран С26 и страшный торнадо С27. А совсем недавно по телевизору мы видели передачу об огненном торнадо С28. Это очень редкое и очень опасное природное явление.

        Так же мы узнали, какую пользу и какой вред приносит ветер. На эту тему в нашей семье есть очень интересная игра  «Оптимисты и пессимисты», когда каждая из сторон защищает свою позицию. Почему «ветер» это хорошо или плохо? Например, я говорю: «Ветер это хорошо, потому что он вместе с солнцем всё высушивает после дождя». А мама мне возражает: «Нет, ветер – это плохо, потому что он пускает пыль в глаза». «Нет, хорошо, - говорю я, потому что он крутит крылья мельницы, надувает парус, опыляет растения и т.д. А мама приводит свои аргументы возражения. Так долго и весело играть. Попробуйте и вы.

        Конечно же, все свои наблюдения за ветром я заносила в свой дневник наблюдения. О нём я расскажу чуть позже.

        Вторым большим фактором, который образует погоду, являются облака. Они бывают разные. Те, которые находятся высоко – высоко С29 у нас над головой, лёгкие и похожие на пёрышки – называются перистые. Они никогда не сулят нам дождя. Про них говорят: «высокая облачность – будет ясная погода».

        Облака похожие на большие замки С30 или пирожные, огромные белые кучи ваты – носят название – кучевые облака. Гуляя по улице и глядя на них, мы с мамой и папой играем в игру «На что похожи облака?». А дома в свободное время дорисовываем заготовки облаков до какой-либо интересной картины С31.

        Но если эти облака опускаются чуть ниже, их цвет из белого становится серым, чёрным, они называются кучево-дождевые и уже грозят нам дождём. Это облака среднего яруса.

        Облака С32, которые серым, сплошным покрывалом висят у нас над головой, называются низкой облачностью (мы говорим «пасмурно»). Эти – непременно принесут дождь.

        Погода - это облака. Ветер, влажность воздуха и давление атмосферы. Но если мы всё узнали про ветер и облака, то, что нам известно про давление. Прочитав научную литературу, мы узнали, что нормальное атмосферное давление равно 760мм ртутного столба. Давление измеряет прибор – барометр С33.

Давление - это сложно. И тут на помощь пришёл папа, прочитав инструкцию в Интернете. Он с помощью стеклянной банки, резинового шарика и деревянной стрелочки со шкалой сделал простейший самодельный барометр С34. Если стрелочка опускается ниже 760мм рт. ст. значит, давление понижается, жди ненастья и наоборот.

        Теперь нужно разобраться с влажностью воздуха. Учёные – метеорологи измеряют влажность воздуха при помощи прибор гигрометра. С35 «Сердце» гигрометра – женский волос, который растягивается в сыром воздухе и сокращается в сухом воздухе. А нам вновь помог папа. Он соорудил гигрометр из веточки ели. Как известно из народных примет, в сырую погоду, перед дождём ель опускает свои ветви вниз, а в ясную, сухую погоду поднимает вверх. Даже одна маленькая веточка С36 может подсказать высокую или низкую влажность воздуха.

        Теперь я знаю всё, что нужно, для того, чтобы попробовать предсказать погоду. Но как все эти данные собрать в одно целое? В этом нам помогла карта из одного научно-популярного журнала. Это пособие С37 называется «Карта юного метеоролога».

Здесь собираются все данные по вертикали слева:

        Вверху – давление атмосферы;

        Середина – направление и сила ветра;

        Низ – влажность воздуха.

По вертикали справа – прогноз:

        Вверху – ясно;

Середина – пасмурно;

Низ – дождливо.

        Попробуйте составить прогноз из получившихся данных, добавьте наблюдение за облаками и ветром и народные приметы.

Вариант I:

- давление – высокое;

- ветер – штиль;

- облачность – высокая;

- влажность – норма;

- божья коровка быстро улетает.

Отсюда следует непродолжительный приблизительный прогноз – ясная погода.

Вариант II:

- давление – низкое;

- ветер – умеренный;

- облачность – низкая;

- влажность – высокая;

- одуванчик закрывается.

Непродолжительный кратковременный прогноз – ненастная, дождливая погода.

         Настоящие метеорологи не только предсказывают погоду на каждый день, но и записывают её, чтобы сохранить эти данные. В дальнейшем можно будет сравнивать, какая погода была в прошлом году в один и тот же день. А пронаблюдав целый сезон, сделать вывод: холодное или тёплое лето было в этом году.

        Поэтому мы с мамой вели С38 специальный дневник наблюдений. Мама и папа постарались сделать его интересным. Мне нужно было не только зарисовывать облачность, ветер, осадки, С39,40 но и разгадывать ребусы, загадки, раскрашивать картинки, заучивать новые народные приметы и многое другое. А самое главное ежедневно составлять мини – прогноз. С41.

        Работа с таким дневником очень увлекательное занятие. Оно развивает внимание, память, мышление, заставляет анализировать и делать выводы. Вот и стала наша семья немного учеными метеорологами. Но уж очень нам хотелось узнать, как всё это происходит на самом деле. Тогда мама и папа сделали невероятное. Они договорились с сотрудниками метеостанции города Воткинска о том, чтобы представить нам несколько снимков с площадок наблюдений и внутренним помещений станции. На этих снимках С42,43,44 вы можете увидеть настоящий гигрометр, барометр, флюгер, анемометр и другое метеорологическое оборудование.

        Скоро мы с вами подрастём. Придёт время выбирать профессию, призвание. И пусть ни я, ни вы, возможно, не станем метеорологами, но то, что вы узнали, выслушав моё выступление, наверняка пригодится вам в жизни  С45.