Проект «Воздействие климатических условий на речной сток и водные экосистемы реки Синташты Брединского района»

Областной фестиваль «Вода на Земле»,

посвящённый Международному дню воды

 «Воздействия климатических условий на речной сток и водные экосистемы реки Синташты Брединского района»

Автор:

Лобанов Данил,  Шалунов Дмитрий, Челябинская область,

Брединский  муниципальный район,

Филиал  МКОУ "Брединская СОШ №1" - "Брединская

 средняя общеобразовательная школа № 2"; класс 8

Научный руководитель:

Исаева Вера Васильевна,

учитель географии первой категории

Филиал  МКОУ "Брединская СОШ №1" - "Брединская

средняя общеобразовательная школа № 2"

Бреды - 2018

Аннотация

Данный проект, посвящен изучению гидрологического режима, под воздействием климатических условий  в Брединском районе.  В представленной работе выполнен анализ многолетнего сезонного изменения количества осадков на территории Брединского района и установлено их воздействие на изменение стока реки и экосистемы Брединского района.

Цель: изучение климатических условий и установление их воздействия на водный сток и экосистемы  реки Синташты Брединского района.

Задачи:

• исследование особенностей климатических факторов в пределах Брединского района;
• изучение гидрологического режима реки Синташты Брединского района;
• установление воздействия климатических условий на сток реки Синташты Брединского района;
• воздействия климатических условий на водные экосистемы реки Синташты Брединского района.

Структура работы: введение, основная часть, заключение, список литературы, приложения.

Методы исследования:

1. теоретический: изучение литературы, анализ результатов, построение гипотез;
2. эмпирический: наблюдение.

Работая над темой проекта, мы использовали различные виды информации: публикации современных отечественных ученых по данной проблеме, фотографии.

Содержание

Введение……………………………………………………………………………….4

I. Особенности  климата Брединского района ……………………………………...5

1.1. Климат Брединского района…………………………………………………….5

1.2. Изменение климата Брединского района……………………………………….6

1.3. Изменения температуры воздуха по сезонам в Брединском районе…………6

1.4. Изменения атмосферных осадков по сезонам в Брединском районе…………7

II. Особенности речного стока на территории Брединского района………………8

2.1. Условия формирования речного стока………………………………………….8

2.2 Влияние температуры воздуха и осадков на речной сток реки Синташт….…9

2.3. Воздействие изменений климата на водные экосистемы……………………10

Заключение…………………………………………………………………………..11

Литература…………………………………………………………………………...12

Приложение………………………………………………………………………….13

Введение

Ресурсы речных вод распространены по территории России крайне неравномерно, что связано, в первую очередь, с особенностями рельефа нашей страны, определяющими направление течения рек, с географическим положением и климатическими особенностями. Челябинская область всегда была одной их вододефицитных в России, в свою очередь Брединский район относится к  малообеспеченным и даже засушливым районам области. Это связано с тем, что реки, протекающие здесь малы по размерам, количество выпадающих осадков минимально, что сказывается на водном режиме речных бассейнов.

В настоящее время известно большое количество работ, посвященных изменению водного режима рек под воздействием климата. Однако для понимания причин, влияющих на формирование стока рек, необходим анализ тех факторов, которые, прежде всего, объясняют причины колебания температуры, воздействие ее на количество осадков, а затем – стока рек.

В работе нами  исследованы изменения количества атмосферных осадков и температуры воздуха по сезонам и их влияние на сток и экосистемы реки Синташты Брединского района.

Таким образом, если пойти по цепочке информирование - обсуждение - приобретение практических навыков мы сможем подготовиться к реальной деятельности по подготовке мер адаптации к климатическим изменениям.

I. Особенности  климата Брединского района 

1.1. Климат Брединского района

Климат Брединского района определяется положением его в центре Евразиатского материка, большим удалением от морей, наличием на западе Уральского хребта, закрывающего район от вторжения с запада влажных воздушных масс. Территория находится в умеренном климатическом поясе, тип климата — континентальный. Рис 1.

Общими чертами климата являются: продолжительная холодная зима с устойчивым снежным покровом и непродолжительное тёплое (иногда жаркое) лето. Годовая величина солнечной радиации составляет 105 ккал /см². Минимум приходится на декабрь, а максимум – на июнь.

Зимой оказывает влияние Азиатский барический максимум, с которым связан вынос холодного континентального воздуха. Нередки метели. В летний сезон поступает континентальный тропический воздух, приносящий жаркую, сухую погоду. И тогда возникают засухи и суховеи. В 1953 г. суховеи были около 90 дней. Наибольшие по продолжительности и интенсивности засухи отмечались в 1891, 1921, 1936, 1952, 1955, 1975, 1988, 1995 годах. Морской умеренный воздух с Атлантического океана зимой приносит потепление и осадки. Летом он трансформируется в континентальный.

1.2. Изменение климата Брединского района

Развитие современных природных процессов происходит в условиях глобальной перестройки климата.  В настоящее время высказываются предположения о том, что в сравнительно близком будущем могут произойти существенные климатические изменения. Челябинскую область данная мировая тенденция тоже затрагивает: менее чем за сто лет температура воздуха на Южном Урале увеличилась примерно на 1,8ºС. При этом скорость увеличения среднегодовых многолетних температур резко возросла после 70-х годов прошлого века – в среднем в два раза. 

Одним из наиболее важных последствий изменения климата является изменение гидрологического режима рек.

Наиболее важными и популярными климатическими переменными, часто используемыми как индикаторы состояния и изменения климата, являются температура воздуха у поверхности земли, количество и режим выпадения атмосферных осадков.

В Брединском  районе наметилась опасная тенденция: скорость роста средних температур здесь наибольшая по области, но количество осадков за летний период продолжает увеличиваться очень медленно, а в некоторые месяцы (июнь, июль) даже несколько уменьшается.

Климатические (метеорологические) условия являются в большинстве случаев решающими факторами, определяющими водный режим водоема. Из метеорологических факторов главнейшими в смысле влияния их на сток являются количество осадков, характер их выпадения, температура воздуха и дефицит влажности воздуха.

1.3. Изменения температуры воздуха по сезонам в Брединском районе

Температура воздуха является одним из основных метеорологических элементов, отражающих климатические и физико-географические особенности того или иного региона, направленность многих природных процессов. Поэтому исследование многолетних изменений температуры имеет большое научное и практическое значение. Особую актуальность такие исследования приобрели в условиях глобального потепления климата.

В конце первого десятилетия наметился рост годовых температур за счёт летних и осенних месяцев. Вторжение арктического воздуха вызывает понижение температуры во все сезоны года. Количество ветреных дней доходит до 300 дней в году. Здесь часты бураны и пыльные бури.

Температура воздуха в Брединском районе, зависит от двух показателей - солнечной энергии и воздушных масс, проникающих на территорию района.

Средняя температура января -17,4° С, минимальная -47° С. К 6 мая средняя суточная температура воздуха переходит через 10°С в сторону повышения.  Сумма положительных температур выше 10° С составляет 21390. Средняя температура июня +19,3° С, а максимум +41° С. 18 мая средняя дата последнего заморозка, но иногда бывает 10 июня. Безморозный период в районе составляет 104-109 дней.

1.4. Изменения атмосферных осадков по сезонам в Брединском районе

Брединский район самый засушливый район в области. В этой местности выпадает самое маленькое годовое количество осадков во всей области, всего 350 миллиметров. Среднее годовое количество осадков 316 мм. Наибольшее количество осадков – 550 мм. Выпало в 1946 году, наименьшее – 160 мм в 1936 году. Наибольшая сумма осадков приходится на лето (118 мм), около 75% годовой суммы, зимой – 66 мм. Наименьшими показателями характеризуется снежный покров, его мощность составляет 18-24 см, продолжительность до 150 дней, сходит снежный покров к 15 апреля. Ввиду малоснежности почва промерзает до 140 см. Зимой наблюдается повышенное давление воздуха. Суровы южно-уральские широты, зато солнечны. Сравните — в Москве солнечных часов – 1528, а в Челябинске – 2089. Времена года довольно чётко проявляются: около 165 дней в году бывает со средней суточной температурой воздуха ниже 0°С. Переход через этот рубеж в сторону похолодания 23 октября, а в сторону потепления – 6 апреля, даты ниже -5°С – 8 ноября и 20 марта.

II. Особенности речного стока на территории Брединского района

2.1. Условия формирования речного стока

Климат относится к главнейшим факторам формирования стока. Он определяет величину увлажнения, зависящую от количества атмосферных осадков (основной элемент приходной части водного баланса) и от испаряемости (основной показатель расходной части водного баланса). Чем больше количество осадков и чем меньше испаряемость, тем выше должно быть увлажнение и тем значительнее может быть сток. Осадки и испаряемость определяют возможности стока.

Осадки являются климатическим фактором, и их распределение по территории подчиняется законам географической зональности. Но для равнинных территорий на одной и той, же широте в направлении с запада на восток количество осадков меняется более резко, чем температура. Следовательно, на одной широте расположены зоны с различным количеством осадков, но с близкой температурой. Вследствие этого испарение может быть примерно одинаковым по широте, а сток будет отличаться значительно больше, так как определяется разностью между осадками и испарением. Поэтому одно и то же количество осадков может дать разные значения стока и испарения в зависимости от изменения температурных условий.

Климат влияет на сток не только через осадки и испаряемость, но и через другие компоненты географического комплекса – через почвы, растительность, рельеф, которые в той или другой степени зависят от климата. Влияние климата на сток как непосредственно, так и через другие факторы проявляется в зональных различиях величины и характера стока.

Взаимосвязи между климатом и внутренними водами хорошо отражает водный баланс. Он показывает соотношение осадков, испарения и стока.

2.2 Влияние температуры воздуха и осадков на речной сток реки Синташты

Река Синташты, находится на юге Челябинской области. Это главная водная артерия Брединского района. 

Берёт свое начало в 14 км севернее посёлка Сосновка, впадает в реку Тобол в 3 км выше села Шекубай. Длина реки составляет 152 км. Бассейн реки расположен в основном в пределах Западно-Сибирской низменности, средний уклон — 0,9 м/км. Большая часть поверхности бассейна распахана, остальная занята степью со скудной растительностью. В верховьях (выше пос. Сосновка) река пересыхает в засушливые годы. Минерализация воды в период весеннего половодья составляет 300—500 мг/л, а в летнюю межень увеличивается до 1,5—2,0 г/л. Средняя продолжительность периода со стоком воды — около 200 дней. В зимний период река перемерзает до дна. Своим верхним и средним течением Синташты протекает по территории Челябинской области, а в нижнем течение уже как река Желкуар протекает по территории Костанайской области (Казахстан). Весной река Синташты очень полноводна: из 25 миллионов кубометров воды, которые она проносит за год, 22 миллиона приходятся на весеннее половодье. 

Питание Синташты, осуществляется, в основном, за счет зимних снеговых осадков, доля которых составляет 75—90% от годового стока.

Изменчивость температуры воздуха, атмосферных осадков во времени и пространстве предопределяет изменчивость речного стока. Увеличение осадков осени способствует повышению стока осенне-зимней межени, увеличение доли жидких осадков в безморозный период создаёт благоприятные условия для роста испарения и подземной составляющей речного стока. Внутригодовое перераспределение осадков влечёт за собой соответствующее изменение стока.

Изучение географической карты показывает, что Брединский район не имеет слаборазвитую речную сеть. Незначительная протяженность рек, малое количество атмосферных осадков и постоянное в течение теплого сезона года преобладание испаряемости над суммой осадков обуславливает как маловодность всех рек, так и крайнюю неустойчивость режима стока. Маловодность рек усугубляется еще и тем, что почти на всех сухих логах и ручьях, впадающих в реки, созданы искусственные пруды значительных размеров (до 3-4 км), пропуски воды из которых или не делают совсем, либо производят в незначительных количествах весной. Питание рек осуществляется за счет атмосферных осадков, в основном снеговых, доля которых составляет 75-90% годового стока. Рис. 2

Незначительная протяженность реки, малое количество атмосферных осадков и постоянное в течение теплого сезона года преобладание испаряемости над суммой осадков обуславливает как маловодность реки Синташты, так и крайнюю неустойчивость её режима стока.

2.3. Воздействие изменений климата на водные экосистемы.

Изменение водного режима рек и водоемов, несомненно, затрагивает экосистемы. Повышение температуры воздуха (и, соответственно, температуры воды) влечет уменьшение содержания кислорода в воде, что неблагоприятно влияет на жизнедеятельность водных организмов.

Система «поток - русло» представляет собой природно - антропогенную систему. На всем протяжении участков реки отмечается зарастание и заиление русла, усиливается боковая эрозия, возникают запруды, уменьшается водность, наблюдается заболачивание территории. Рис. 3,4.

Заключение

Исследования влияния климатических условий на формирование водного режима и экосистему реки Синташты позволили сделать следующие выводы: существует зависимость погодичных величин расхода воды от совокупного влияния температуры воздуха и атмосферных осадков, т.е. главенствующим фактором при формировании речного стока малых рек являются климатические условия. Изменчивость атмосферных осадков во времени и пространстве предопределяет
изменчивость речного стока и экосистем реки Синташты. В многолетней динамике сезонного стока происходит изменение соотношения величины стока по сезонам и полугодиям.

Старая английская пословица гласит: «Никогда не узнаешь цену воде, пока не высохнет колодец». Следует помнить, что около 1,2 млрд. человек на планете не обеспечены водными ресурсами. Эта проблема не затрагивает пока жителей Брединского района, однако ценить, беречь и сохранять водные ресурсы остается нашей повседневной и важной задачей.

Литература

1 М.А. Андреева, А.С. Маркова География Челябинской области: Учебное пособие для учащихся 7-9 классов основной школы. Челябинск: Юж. Урал кн. изд-во,2002 – 320 с.

2 Бавыкина И.В., Гутков А.И., Гуткова Г.В Разведочное обследование

реки. Камысты-Аят в Брединском районе Челябинской области.  Челябинск, 1979

3. Гитис М.С. Брединский район. Тетрадь юного краеведа/М.С. Гитис, С.О. Кирочкина, Л.Б. Краузе.-Челябинск: «Абрис», 2008.-32 с

4.  Генинг В. Ф., Гусенцова Т М., Корякова Л. Н., Морев Е. И., Чебакова Т.Н. Исследования в Челябинской области//АО-1969.- М.: Наука, 1970 С. 140-141;

5.  Генинг В.Ф., Пряхин А.Д., 1975 Синташтинское поселение // АО-1974. М.: Наука. С. 147

6.  Линченко Г.В. Рзаведочное обследование археологических памятников на р. Бирсуат в Брединском районе Челябинской области. Челябинск, 1979

Приложение

Рис.1. Среднегодовое количество осадков и температура воздуха Брединского района

Рис. 2. Среднегодовой сток рек Брединского района

Рис 4. Заболоченность р. Синташты

Рис. 5. Заболоченность р. Синташты