муниципальное бюджетное  общеобразовательное  учреждение

«Ярцевская  средняя  школа №1»

Ярцевского района Смоленской области

Исследовательская работа

“ Весна приходит в марте?!”

Смоленская область

г. Ярцево

2018 год

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Скажите, а  как Вы провели эти выходные? Катались на велосипеде, загорали на солнышке или играли в снежки, лепили снежную бабу? А какую одежду вы надеваете перед выходом на улицу?

Оказывается, столько всего интересного мы делаем каждый день, исходя из времени года. Летом отдыхаем на природе, осенью собираем гербарий из листьев, зимой катаемся на коньках и лыжах, а весной сбрасываем теплую одежку и радуемся ласковому солнцу. Каждое время года приносит что-то новое. Каждый сезон меняет наш образ жизни, вид одежды, влияет на прогулки и развлечения [2] .

На  планете Земля четыре времени года: лето  сменяет прохладная осень, потом наступает зимняя стужа и после приходит долгожданная весенняя оттепель - и так бесконечно, из года в год. В чём же таинство этого природного явления и почему происходит смена времен года на Земле? И как понять, что пришло новое время года? Необходимо разобраться! Так появилась исследовательская работа «Весна приходит  в марте?!». Цель работы: установить факт наступления весны  в марте для нашего города  (приложение 1, фото 1).

Задачи:

1. Познакомится   с причинами изменения времён года.
2. Изучить понятия «климат», «погода», «фенология».
3. Познакомиться и отработать на практике методы изучения погодных условий.
4. Определить признаки наступления весны.
5. Провести ежедневные фенологические наблюдения  в неживой  и живой природе родного края в период  с 01 по 31 марта 2017 года и с 01 по 31марта 2018 года.
6. Заполнить дневник наблюдений   с 01 по 31 марта 2017 года и  с 01 по 31 марта 2018 года (приложение 3, табл.1, 2).
7. Проанализировать изменения погоды  в течение марта за 2017 и 2018 годы.

В  работе использованы  основные  методы, такие как наблюдение, измерение, сравнение, анализ, фотографирование.

Гипотеза:   в марте, первом весеннем месяце, весна приходит.

Объект   исследования  –  приход весны.

Предмет  исследования  – фенологические изменения в марте.

Период  проведения  исследования: с 01 марта  2017 года по апрель 2018 года.

Актуальность. Ничто в природе на Земле не оказывает такого заметного очевидного влияния на жизнь каждого человека, как погода. Погода – это сочетание облачности, ветра, температуры, осадков. В жизни  человека определяет  состояние здоровья, настроение, жизненные условия, влияет на работоспособность. Поэтому наблюдения за погодой, изменениями  в природе, её изучение актуально, играет  весомую  роль  в нашей повседневной жизни. Собираясь из дома, каждый из нас  обязательно смотрит   в окно, чтобы знать, как одеваться, брать ли зонт. Значит, мы, абсолютно все, не задумываясь,  изучаем погоду, природные  изменения.  

Почему мы решили изучить именно весну?  Эта самая яркая  пора, когда пробуждается  всё вокруг: распускаются цветы, появляется молодая зелень на деревьях, выходят из спячки животные, птицы, насекомые. Солнце, умытое первыми весенними дождями, начинает ярче  и ласковей светить в глубоком голубом небе. Звон на  улице не только от многочисленных переливающихся трелей перелётных птиц, но и от капели, и весёлых ручьёв.

Очень красиво описала приход весны Ирина Токмакова  в стихотворении «Весна»:

К нам весна шагает
Быстрыми шагами,
И сугробы тают
Под её ногами.
Чёрные проталины
На полях видны.
Видно очень тёплые
Ноги у весны [1].

Из весенних месяцев выбрали март, первый месяц. С чем это связано? Март – пограничник между зимой и весной.   Для  метеорологов понятие сезонов сдвинуто примерно на четыре недели вперед, и март считается зимним месяцем [5]. Поэтому для нас интересно выяснить, действительно  ли  в марте приходит весна.

Для  достоверности нашего исследования  мы проведём изучение двух мартов – 2017 и 2018 годов.

Все фотоматериалы – авторские!

I. Основная часть

1. Причина смены времён года

Смена времен года  –  вечное и неизменное явление природы.  Причина его заключается в движении Земли вокруг Солнца (приложение 2, рис.1). Еще одна ключевая причина –  характерный наклон земной оси. Наша планета, вращаясь вокруг Солнца, успевает в то же время поворачиваться вокруг собственной воображаемой оси. Эта ось расположена под углом в 23,5 градуса к небесному светилу и всегда оказывается направленной на Полярную звезду [7].

Благодаря наклону земной оси  Солнце всходит над землей на протяжении всего года под разными углами. Зимой – угол острее. Летом – тянется к прямому углу.  Лишь  на  экваторе  можно зафиксировать 90°. А на полюсах солнечные лучи просто скользят, ограниченные максимальным значением угла падения в 27-30° (приложение 2, рис.2). Все эти  условия  определяют   климат, многолетний режим погоды.  В свою очередь, погода –совокупность значений метеорологических элементов и атмосферных явлений, наблюдаемых в определённый момент времени в той или иной точке пространства.

Весна – один из сезонов года. Сезоном климатологи называют несколько месяцев в году, которые схожи по термическому режиму и условиям увлажнения. За изменениями, происходящими в природе, тщательно наблюдают специалисты-фенологи – они фиксируют сроки и на основе этих данных выводят закономерности о циклических изменениях в окружающем мире [5].  

Фенология (от греч. fenomen - явление и logos - учение) - система знаний о сезонных явлениях природы, сроках их наступления и причинах, определяющих эти сроки, а также наука о пространственно-временных закономерностях циклических изменений природных объектов и их комплексов, связанных с годичным движением Земли вокруг Солнца [4].

Исторически сложилось, что основным организатором фенологических наблюдений в России было Русское географическое общество. В конце XIX века добровольные корреспонденты-фенологи, численность которых была самой большой в мире, имели право бесплатной пересылки фенологической корреспонденции со специальным штампом «Фенологическое бесплатное». Наблюдения поступали в Русское географическое общество  и сохранялись в специальном фенологическом архиве [6].

2.  Фенологические наблюдения

Наш город расположен  в умеренном  климатическом поясе. Весна по климатическим меркам наступает, когда дневная температура переходит на устойчивую плюсовую температуру. Нарастает солнечное тепло, сильнее прогревается земная поверхность и воздух.  

Для нашего исследования воспользуемся  следующим алгоритмом:

1. Выявление изменений в неживой природе.
2. Выявление изменений  в живой  природе.
3. Выявление изменений   в  жизни человека [5].

2.1. Изменения   в неживой природе

2.1.1.  Изменение положения Солнца

Чтобы  определить, действительно ли Солнце в марте начинает  светить больше, мы с руководителем воспользовались данными таблиц  «Восход и заход солнца, продолжительность светового дня в Москве, Россия», расположенной на сайте http://dateandtime.info/ru/ (приложение 3, табл.3,4). Наша столица, как и Ярцево, располагается   в умеренном климате, в одном часовом поясе. Поэтому сведения, характерные для Москвы мы можем применить и на наш населённый пункт.  

 Нас интересовали следующие данные:

1. Время восхода Солнца.
2. Время заката Солнца.
3. Долгота дня.

Мы  выявили, что восход, закат   и продолжительность солнечного периода в марте 2017 и 2018 года отличается   не более чем на одну минуту. Поэтому, мы воспользовались данными  марта 2018 года и составили диаграмму (приложение 4, диагр.1), по которой видно, что общая продолжительность светового дня в Москве, а значит  и в нашей Смоленской области, и в нашем городе Ярцево  в марте увеличился на 2 часа 23 минуты 38 секунд (приложение 4, диагр.2).  Вспоминается стихотворение  Валентина Берестова «Песенка весенних минут»:

Что ни сутки,
По минутке
День длинней,
Короче ночь.
Потихоньку,
Полегоньку
Прогоняем зиму
Прочь! [1]

На первое марта восход приходился  на 07 часов 19 минут, а уже на 31 марта – 06 часов 01 минуту. Данный факт можно проследить по фотоматериалам. Фотосъёмка велась в одно и то же время, около 8 часов утра (приложение 1, фото 2, 3).  

Необходимо добавить, что в этом году 20 марта - особый. Это  День весеннего равноденствия, уникальное явление природы, при котором Земля расположена по отношению к Солнцу так, что его лучи направлены ровно в область экватора. В этот период во  всем мире день и ночь одинаковы по продолжительности.

Итак: в марте однозначно  увеличивается продолжительность светового дня, а  значит  количество солнечных лучей становится больше!

2.1.2.Облачность

В зимнее время мы наблюдали незначительное количество солнечных дней. Все соскучились по солнцу.  Весна, на наш взгляд, должна  быть солнечной!

Что такое облачность? Облачность – совокупность облаков, наблюдаемых в определённом месте (пункт или территория) в определённый момент или период времени. Выделяют следующие виды облачности:

• ясно или малооблачно;
• переменная облачность;
• пасмурно, облачно [7].

Анализируя облачность, выявили, в марте 2017 года сплошная облачность наблюдалась лишь 6 дней; 18 – это дни с переменной облачностью  и 7 дней были ясными, малооблачными (приложение 3, табл.1, приложение 4, диагр. 3).

Признаком прихода стабильной тёплой погоды являются кучевые облака (лат. Cumulus). Это  отдельно расположенные, плотные, с резкими очертаниями облака, развивающиеся по вертикали, и имеющие белые кучевообразные или куполообразные вершины и плоские более темные (синеватые или сероватые) основания [2]. 11 марта 2017 года мы наблюдали, как в небе «вырастали» первые несмелые, ещё не совсем куполообразные кучевые облака (приложение 1, фото 4).

Март 2018 года оказался более ясным и солнечным, чем  март 2017 года: 6 дней наблюдалась сплошная облачность, 13 – дни с переменной облачностью, и  целых 12 дней ярцевчане любовались голубым небом и ярким солнышком. Конечно,  этот фактор не унимал ночные морозы, однако настроение у наших жителей  было  на высоте.

Итак: ясная погода преобладала   в марте 2018 года. Однако  данный фактор не определяющий, так как  в ночной период наблюдались продолжительные морозы.  

2.1.3. Изменение температуры воздуха

Для измерения данного показателя использовался уличный термометр. Ежедневно мы отмечали температуру воздуха  в дневное (14.00) и   ночное (06.00) время. Данные регулярно вносили  в дневник наблюдений (приложение 3, табл. 1, 2). Каковы же  результаты?  

В начале рассмотрим результаты  марта 2017 года. Погода  в марте этого года радовала ярцевчан изо дня  в день. Ночные температуры в первые сутки  перешли в плюсовые показатели: из 31 дня 12 ночей  с положительной температурой. Наименьшая ночная температура -8С0.

Дневная температура в течение всего месяца варьировала от 2 до 9С0 . (приложение 3, табл.1, приложение 4, диагр.4). Средняя температура марта 2017  года составила +1,952С0. Поэтому с начала месяца начинается активное таяние снега (приложение 1, фото 5, 6, 7).

В первые дни стали появляться проталины, активно таял снег на крышах. Поэтому март 2017 года подтвердил самое  распространённое название на Руси – «капельник», «капели в марте запели» и  «протальник» [3].

Плюсовая температура воздуха определила таяние льда на реке. Со второго марта 2017 года лёд на Вопи стал таять, открылись обширные участки воды (приложение 1, фото 8, 9). Максимальный разлив наблюдался  09 марта. Этому способствовали и обильные осадки  в виде дождя и снега.

Анализируя температурный режим марта 2018 года, получили следующие результаты (приложение 3, табл.2). Во-первых,  ночная температура в течение месяца  была ниже  нуля. Единственный день,  13 марта, когда температура воздуха перевалила за 0С0 и  составила +1С0. Во-вторых,  пятнадцать дней  длились ночные морозы, температура была ниже  -10С0 (приложение 1, фото 10, 11) . Строгой динамики   морозных ночей не установлено, так морозы были  и во всех трёх декадах  марта. Минимальная температура марта в ночное время -23С0 (приложение 4, диагр.5, 6).

Дневная температура  в марте  варьировала   в пределах -11С0-+6С0. В ходе дневной температуры наблюдалась динамика:  в первую декаду её показатели плавно стремились  к нулю.  Вторая и третья декада  отмечена плюсовыми температурами (приложение 4, диагр. 4,  5, 6, 7).

Среднесуточная температура марта 2018 года  составила -5,081С0.  

В конце первой декады марта температура воздуха стала приближаться  к нулю, активнее стало солнце (приложение 1, фото 12). В  результате 08 марта наблюдалось подтаивание льда на реке Вопь (приложение 1, фото 13) . Но дальнейшие ночные морозы не позволили начаться  ледоходу. Лишь  в последний мартовский день на Вопи  стали появляться  небольшие участки открытой воды  (приложение 1, фото 14, 15).

Итак:  анализируя температурный режим мы пришли к выводу, что плюсовая температура  марта 2017 года (средняя за месяц +1,952С0), позволяет смело сказать о приходе весны в 2017 году именно  в марте. Таким образом,  март 2017 года подтверждает ещё одно из  названий -  «весновей»  и «зимобор» (весна с зимой борется).

Ночные температуры марта 2018 года   в большей степени напоминали зимние (минимальная температура  -23С0), 15 ночей температура была ниже -10С0. Это подтверждает переходное положение  марта как пограничника зимы и весны. Дневная температура плавно поднималась, в начале второй декады перешла нулевой порог и уже на минус не переходила (максимальная температура  марта +6С0). Именно эти данные свидетельствуют о постепенном, плавном, пусть даже  робком  и несмелом, но настоящем  наступлении весны  в марте 2018 года.

Активный ледоход, обусловленный стабильной плюсовой температурой, осадками в виде дождя и мокрого снега и ясной погодой, начался  в середине марта 2017 года.  Низкие температуры марта 2018 года не позволили  вскрыться реке Вопь  в этот период.

2.1.4.  Осадки

Весенний период характеризуется  дождями. Март 2017 года отличился достаточным количеством осадков (приложение 1, фото 16). За 12 дней марта 2017 года ярцевчане наблюдали снег, дождь, снег с дождём, ощутили жуткие последствия после мощного ледяного дождя. Месяц был влажным: активное таяние и испарение снега, осадки с преобладанием дождя, отмечены туманы (четыре дня). 24 марта 2017 года прошла первая весенняя гроза и на небе появилась радуга (приложение 1, фото 17).

Интересное явление мы наблюдали вечером 13 марта 2017 года. Радуга, настоящая радуга, но только вокруг солнца. Она расположилась около солнечного диска, по окружности (приложение 2, рис.3). Наблюдали мы такую красоту несколько минут. Что же это было? Гало! Это оптический феномен, светящееся кольцо вокруг источника света, обычно появляющееся вокруг Солнца и Луны, иногда вокруг других мощных источников света, таких как уличные огни [7].

В марте 2018 года осадков было мало, в течение 8 дней шел небольшой снег, два дня - небольшой дождь, и один день отмечен дождём со снегом (приложение 3,  табл. 2). Интересно, 21 марта 2018 года около 20.00 начался настоящий снегопад. Однако снежинки были настолько пушистыми, что при лёгком дуновении высоко поднимались  в воздух. Поэтому дворники  не могли убрать  его лопатами, приходилось просто подметать.  12 марта началось существенное потепление.  В этот период появился туман, сменяющийся мелкой  моросью, продолжавшейся до 14 марта. А  в ночь на  15 марта  они сменились на незначительный  ледяной дождь.

Итак: обилие и разнообразие осадков отмечено в марте 2017 года (приложение 4, диагр.8). Учитывая преобладание дождей, появление туманов, первой грозы можем сказать, что март 2017 года – действительно первый весенний месяц. А вот март 2018 года по характеру осадков больше напоминал зимний период. Не отмечено в этот период и  грозы.  

2.1.5. Направление ветра

В марте 2017 года 7 дней наблюдалось безветрие (приложении 3, табл.1, 2; приложение 4, диагр.9). 13 дней  наблюдались ветра южного направления: 9 дней  - южный  ветер, три дня - юго-западный и один день - юго-восточный ветер. Предполагаем, что именно они смогли обеспечить плюсовую   температуру месяца. Ветра северного направления продолжались семь суток: 2 дня – северный, 5 дней – северо-западный ветер. Западный ветер наблюдался лишь 4 дня.  

В марте 2018 года ветра  очень разнообразны, тем самым  подтверждая русское название: март - Ветронос, который «везде суёт свой нос» [2]. В этот период  4 дня – северный ветер, 8 дней – северо-западный ветер. Шесть суток  наблюдался западный ветер, 5 дней – восточный, 5 дней – ветра южных направлений (2 дня – южный, 1 день – юго-западный, 2 дня – юго-восточный).

Итак: в марте 2017 года преобладали ветра южного направления, которые, принося тёплые воздушные массы, обеспечили этот период плюсовой температурой.  В марте 2018 года преобладали ветра западного, северо-западного направления. Это объясняет низкие температуры  данного периода.

2.2. Изменения  в живой  природе

Тёплая погода марта 2017 года  позволила распуститься природе нашего района. С первых дней марта появились первые грачи. Их массовый прилёт отмечен седьмого марта, когда массово эти важные грациозные птицы стали осваивать и латать свои многолетние гнёзда (приложение 1, фото 18, 19).

03 марта уже цвела верба, начинали проклёвываться  цветы ивовых, набухали почки сирени (приложение 1, фото 20). После дружного схода снега, на почве, умытой первыми  весенними дождями, из-под прошлогодней травы стали появляться молодые листочки одуванчика, злаковых, осоки (приложение 1, фото 21, 22).

К середине марта на улицах появились бабочки, бархатистые шмели, тонконогие комары, мухи. В сараях, в квартирах появились первые тенёты пауков.

12 марта мы отметили цветение орешника в частном секторе (приложение 1, фото 23). Буквально  через пару дней отметили  появление из земли листиков тюльпанов, примулы, нарциссов (приложение 1, фото 24, 25). Спустя неделю повсеместно отметили цветение примулы (приложение 1, фото 26). Спустя пару дней на припёках и пригорках зацвела мать-и-мачеха (приложение 1, фото 27).

16 марта в частном секторе начался сбор берёзового сока (приложение 1, фото 28). 25 марта набухли почки у клёна американского (приложение 1, фото 29).

Погодные условия марта 2018 года не позволили пробудиться природе (приложение 1, фото 30). Не наблюдалось набухание почек у растений, тем более их цветение. 15 марта отмечен прилёт одиночных грачей, а 18 марта – массовый прилёт этих птиц.

Итак: погодные условия марта 2017 года определили пробуждение растительного и животного мира, чего  не произошло   в  марте 2018 года.

2.3. Изменения   в  жизни человека

Весенняя погода влияет и на жизнь человека. Тёплый сырой дождливый март 2017 года переодел ярцевчан в лёгкие куртки, плащи, сапожки и вручил пёстрые зонтики (приложение 2, рис.4, 5).

Уже  в первую декаду марта водители приступили   к переобувки колёс своих автомобилей, смене зимних шин на летние.

Оттаявшая влажная почва, стабильная плюсовая температура обусловила у растений активное сокодвижение. В связи  с этим в городе в середине марта 2017 года началась работа по санитарной обрезке  деревьев (приложение 1, фото 31). По мере таяния снега и высыхания луж,  ярцевчане устраивали субботники по уборке придворовой территории (приложение 2, рис.6).

В частном секторе жители  убирали прошлогоднюю траву, обрезали  в садах сухие и повреждённые ветви фруктовых деревьев, начали ремонтировать парники. К домам стали подвозить перегной, навоз.

Март 2018 года переодевать ярцевчан не стремился. Зонтики в марте не выгуливались, продолжая висеть зачехлённые на вешалках. Водители продолжали ездить на зимней шипованной резине.

Хозяйственная работа  у населения с приходом марта не изменилась.

Итак: март 2017 года пробудил животный и растительный мир нашего города.  К нам пришла весна!  А вот март 2018 года на хозяйском поприще дал ярцевчанами отдохнуть и накопить силы для  будущей посевной работы.

Заключение

В результате нашего исследования мы познакомились с причинами изменения времён года. Вращение  планеты Земля во круг Солнца и своей оси обуславливает тёплый или влажный, засушливый или морозный климат, изменение погоды.

Город Ярцево расположен  в умеренном климатическом поясе, который характеризуется двумя основными сезонами – зима и лето, и двумя переходными сезонами – весна и осень.

В течение двух месяцев, с 01 по 31 марта 2017 года и  с 01 по 31 марта 2018 года, мы отмечали температуру воздуха, учились определять направление ветра, отмечали изменения  в живой  и неживой природе, жизни людей. Эти данные регулярно и кропотливо заносили в дневник наблюдений.

За этот период мы стали фенологами!!! Фенология (от греч. phainomena -явления и …логия), система знаний о сезонных явлениях природы, сроках их наступления и причинах, определяющих эти сроки. Основы её заложены французским учёным Р. Реомюром в 1735 года [6]. Мы, как настоящие фенологи,  регистрировали наступление и окончание сезонных фаз (фенофаз), развития животных и растений, правда,  в одном лишь месяце весны, но дважды!

Полученные данные мы постарались тщательно проанализировать. Получили следующие результаты.

1. Весна – пограничный месяц между зимой и весной, поэтому погода напоминает  холодную зимнюю и  тёплую весеннюю.
2. Весна приходит  в марте! Правда,   временные рамки в разные года отличаются. Однако последовательность прихода весны не измена:  преобладание ветров южного направления; повышение температуры воздуха и переход на стабильный плюс; осадки  в виде дождя, туманы и понеслось…капель, лужи, грязь, яркое солнышко, голубое небо, птичий гоман, первая зелень...
3. В течение 31 дня марта продолжительность светового дня увеличилась почти на два  с половиной часа. Это хорошо заметно,  особенно  в утренние часы и вечерние.
4. Облачность  в разные года варьирует, и  не всегда ясная  и малооблачная погода сопровождается высокой температурой.
5. Температурный режим в течение марта 2017 и 2018 года сильно отличается: резкое потепление марта 2017 года привело  к пробуждению живой природы  в  первой декаде месяца. Температура марта 2018 года медленно, с сильнейшими ночными морозами, но верно направлялась   к нулю и далее положительные показатели.
6. Осадки  в данные периоды отличались: март 2017 года сырой, дождливый, туманный.  Это поторопило таяние снега, вскрытие льда на реке.  Март 2018 года – малооблачный и как следствие  мало осадков: немного снега, совсем незначительные дождики и туман. Однако в дневные часы на солнце снег начинал испаряться и постепенно плавно «уходил»  (приложение 1, фото 32, 33). При этом грязи, как в марте предыдущего  года, не было.
7. В марте 2017 года преобладали ветра южного направления.  Они то и определили тёплую погоду  в течение этого периода, принеся с собой тёплые воздушные массы. Западные, северо-западные и северные ветра обеспечили март 2018 года холодными воздушными массами. Поэтому низкая температура, особенно ночная, держалась в течение месяца.
8. Март 2017 года – тёплый, влажный, стремительно будил живую природу.  Холодный солнечный март 2018 года не сильно стремился выводить из зимний спячки животных и растения.
9. Однозначно, в марте наступает весна!!!

Список  информационных источников

1. Вишневский И. http://dateandtime.info/ru/
2. Горощенко В.П. Природа и люди. Хрестоматия по природоведению для учителей. – М.: Просвещение, 1971.-336 с., ил.
3. Рогожкин А.Г. Энциклопедический словарь юного натуралиста.-М.: Педагогика, 1981.-406 с., ил.
4. Седнёв Н.С. Памятка натуралисту-фенологу. Смоленск, 1976
5. Сороколетова Е. http://ulejmordovii.ru/ 
6. http://rosregistr.ru/raznoe/
7. https://www.voprosy-kak-i-pochemu.ru/