Пространственно-временные изменения основных климатических показателей на территории Свердловской области

Смирнова Светлана Вячеславовна

Пространственно-временные изменения основных климатических показателей на территории Свердловской области

Бакалаврская работа

География

Дипломы

Вуз: Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарева

ID: 5bb6f9137966e104f33c7697

UUID: f53c75f0-aa8e-0136-e279-525400005860

Язык: Русский

Опубликовано: больше 5 лет назад

Просмотры: 28

Смирнова Светлана Вячеславовна

Источник: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва"

Комментировать 0

Рецензировать 0

Скачать - 2,8 МБ

Поделиться работой

2018

РЕФЕРАТ Дипломная работа содержит 59 страниц, 25 рисунков, 3 таблицы, 30 использованных источников, 6 приложений. КЛИМАТ, ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТА, ТЕМПЕРАТУРА ВОЗДУХА, АТМОСФЕРНЫЕ ОСАДКИ, ЦИРКУЛЯЦИЯ АТМОСФЕРЫ, СНЕЖНЫЙ ПОКРОВ, КЛИМАТИЧНСИКЕ НОРМЫ. Объектом исследования является территория Свердловской области. Цель дипломной работы – комплексный анализ пространственновременных закономерностей основных климатических показателей температурного режима и режима увлажнения. Основные методы, используемые в данной дипломной работе: метод описания, статистический, математический, метод анализа и синтеза, системных подход. Исходными данными для дипломной работы являются: 1) литературные источники; 2) труды отечественных авторов в сфере климатологии; 3) статистические фондовые данные ФГБУ «Уральское УГМС». Область применения – материалы дипломной работы могут быть использованы при чтении лекции по физической географии Свердловской области, а также в организациях, занимающихся вопросами планирования и развития отдельных отраслей территории Свердловской области. Степень внедрения – частичная. 4

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 6 1 Теоретические основы региональных климатических исследований 9 1.1 Физико-географические условия, формирующие климат Свердловской области 9 1.2 История развития метеорологических наблюдений на территории Свердловской области 12 1.3 Изменение климата Свердловской области 2 Динамика основных климатических показателей Свердловской области 16 20 2.1 Температурный режим 21 2.2 Режим осадков 26 2.3 Характеристика снежного покрова 32 3 Характеристика климатических сезонов Свердловской области (анализ временной структуры годового цикла) 42 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 54 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 57 ПРИЛОЖЕНИЕ А 60 ПРИЛОЖЕНИЕ Б 61 ПРИЛОЖЕНИЕ В 63 ПРИЛОЖЕНИЕ Г 65 ПРИЛОЖЕНИЕ Д 67 ПРИЛОЖЕНИЕ Е 69 5

ВВЕДЕНИЕ Человечество испокон веков проявляло заинтересованность в изменении климата. А в настоящее время изучение климата является наиболее распространённым явлением в научной деятельности. Жизнь и деятельность людей проходят во внешней среде, поэтому все основные проблемы жизнеобеспечения человечества непосредственно связаны с климатом, характеризующим в многолетнем плане режим этой среды. Особенности климата каждой зоны изучают десятилетиями, но даже это не позволяет нам с высокой точностью прогнозировать каким будет состояние погоды в следующем году. Антропогенное воздействие оказывает значительное влияние на климат, из-за чего регионы претерпевают постоянные перемены климатических условий. Важно знать и понимать, что единовременное изменение погоды не является показателем изменения климата в целом, то есть единственное очень жаркое лето не характеризует потепление климата, а лишь является исключением из правил. Значительный вклад в изучение климата России внесли такие известные отечественные климатологи как А. И. Воейков, М. И. Будыко, Б. П. Алисов, П. И. Броунов и многие другие. В изучении климата Урала очень многое сделали Г. Ф. Абельс и О. Е. Клер. В настоящее время стало очень актуально проводить изучения климатических данных, так как они оказывают значительное влияние на деятельность и обитание человечества. Климатические данные принято использовать в размещении промышленных объектов, авиации, в сельском хозяйстве, строительстве и других случаях. От того какой климат преобладает в том или ином регионе зависит развитие рекреационных ресурсов. Актуальностью темы является научная и производственная нуждаемость иметь достаточно четкое представление о динамике климатических показателей на территории Свердловской области за последние пятьдесят лет и понимание что стало толчком в изменении климата территории. 6

Для того чтобы произвести оценку изменения климата, в данной работе представлены следующие показатели: температура, осадки, снежный покров и их сравнение с климатическими нормами. Под климатической нормой понимают ту или иную характеристику климата, которая была статистически получена из многолетнего изучения, чаще всего является многолетней средней величиной. По рекомендации всемирной метеорологической организации (ВМО) климатические нормы нужно рассчитывать за период в 30 лет. А так как климат постоянно меняется, приходится производить перерасчёты климатических норм. Для получения сравнимых результатов мониторинга климатической системы в глобальном масштабе ВМО утверждает единый период для расчетов климатических норм. На сегодняшний день используются два периода: 1961 – 1990 гг. и 1971 – 2000 гг. Также существует и более современный период, но который еще только внедряют – это 1981 – 2010 гг [15]. Так как Свердловская область имеет значительную широтную протяженность, ее климатические условия сильно разняться. На это также указывает положение за Уральским хребтом и континентальность. В направлении с севера области на юг прослеживается повышение температуры, а с запада на восток – уменьшение количества атмосферных осадков. И поэтому перед нами стояла задача: проанализировать полученные данные из разных частей Свердловской области. Для исследования были взяты три метеостанции (МС): Североуральск, Туринск и Екатеринбург. Объектом исследования данной работы стала территория Свердловской области. Предметом бакалаврской работы является исследование пространственно-временных закономерностей основных климатических показателей. Цель работы – комплексный анализ пространственно-временных закономерностей основных климатических показателей температурного режима и режима увлажнения. Для достижения поставленной цели решены следующие задачи: 7

1) проанализирована учебная и научная литература, посвященная теоретико-методологическим основам региональных климатических исследований; 2) проведено сравнение основных климатических показателей; 3) охарактеризована динамика температурного режима на территории Свердловской области; 4) проведен пространственный анализ режима осадков; 5) изучены даты образования и разрушения снежного покрова, его высота, плотность и запасы воды в снеге. В ходе выполнения бакалаврской работы были реализованы следующие компетенции: – ОПК-3 способностью использовать базовые общепрофессиональные теоретические знания о географии, землеведении, геоморфологии с основами геологии, климатологии с основами метеорологии, гидрологии, биогеографии, географии почв с основами почвоведения, ландшафтоведении; – ОПК-9 способностью использовать теоретические знания на практике; – ПК-6 способностью применять на практике методы физико- географических, геоморфологических, палеогеографических, гляциологических, геофизических, геохимических исследований. Данная бакалаврская работа состоит из введения, трех основных глав, заключения, списка использованных источников и приложения. Во введении обосновывается актуальность бакалаврской работы, становиться цель и выделяются задачи, способствующие достижению цели. В первой главе рассматриваются теоретические аспекты региональных климатических исследований. Во второй главе проведено сравнение основных климатических показателей. В третьей главе проведен анализ временной структуры годового цикла климатических сезонов. В заключении даются выводы по теме исследования. 8

1 Теоретические основы региональных климатических исследований 1.1 Физико-географические условия, формирующие климат Свердловской области К факторам климатообразования относятся географическое положение территории, широтная зональность определяющаяся приходом солнечной радиации, рельефом, циркуляцией атмосферы и подстилающей поверхностью (рисунок 1). На формирование климата Свердловской области существенное влияние оказывает ее положение внутри материка. Большая часть территории расположена непосредственно за Уральскими горами, которые ослабляют влияние Атлантики [9]. Климатические условия Уральского региона формируются под воздействием воздушных масс, поступающих с Атлантического океана. Но эти воздушные массы, проходя над обширной территорией Европы, теряют содержащуюся в них влагу, заметно охлаждаются зимой и сильно перегреваются летом, приобретая континентальные черты и свойства. Невысокие Уральские горы не являются серьезным препятствием для воздушных потоков с запада, они лишь отчасти ослабляют их движение и распространение циклонов к востоку. В Зауралье заметно уменьшается количество осадков, а зима становится более морозной и малоснежной [11]. Уральские горы не препятствуют передвижению воздушных масс в меридиональном направлении. Зимой холодный арктический воздух проникает вдоль хребтов далеко на юг, а летом происходит обратное: сухой и нагретый воздух с юга беспрепятственно распространяется далеко на север. Такие передвижения масс наблюдаются в Зауралье, так как там действие теплых и влажных воздушных масс с запада ослаблено [7]. С прорывами холодных арктических воздушных масс связана на Урале изменчивость погоды осенью, весной и даже летом (рисунок 1). Во все сезоны года на Урале преобладают ветры западных и южных направлений, нередки ветры северные, реже – восточные. Северо-западные и северные ветры летом обусловливают резкие похолодания, а зимой юго9

западные и южные ветры приносят на Урал из отрогов сибирского антициклона холодные и сухие воздушные массы. Рисунок 1 – Климатообразующие факторы Свердловской области [7] Климат области является континентальным. Зима продолжительная, многоснежная, с частыми метелями. Повсюду в зимний период отмечается устойчивая морозная погода, более снежная на склонах гор и севере области. Лето умеренно теплое, но кроткое. В мае и начале июня возможны возвраты холодов, связанные с вторжением холодного арктического воздуха, несущие с собой обильные снегопады. Климат степного Урала можно назвать засушливым. Зимой здесь выпадает мало снега, летом часто наблюдаются длительные засухи, бывают суховеи, пыльные и черные бури, особо опасные в период кущения и цветения растений. 10

В горных районах вследствие застаивания холодного воздуха большое распространение имеют температурные инверсии. Реже они наблюдаются на равнинных участках. Такие явления отрицательно влияют на развитие сельскохозяйственного производства: сокращают вегетационный период, в отдельных случаях приводят к гибели и ранних овощных культур[8]. Свердловская область располагается внутри материка Евразия. Основная часть территории области находиться за Уральскими горами, которые значительно ослабляют влияние Атлантики. Свердловская область расположена по большей части меридионально, вдоль Уральского хребта, это объясняет почему регион принадлежит Северному и Среднему Уралу. То, что Свердловская область находиться в Северном и Среднем Урале говорит о том, почему здесь зафиксированы значительные отличия в климатических показателях по всей территории. Средняя температура января -16 ºC – (-20) ºС. Абсолютный минимум на ровных открытых местах варьируется от -48 до -50 ºС. Средняя температура июля повышается с севера на юг от +17 ºС до +20 ºС. Абсолютный максимум достигает на севере +35 ºС, а на юге +39 ºС. Амплитуда колебаний экстремальных температур на большей части территории достигает 85 – 90 ºС [7]. Количество осадков и их распределение по области определяются ходом синоптических процессов и особенностями рельефа территории. Годовая сумма осадков на вершинах и склонах гор составляет 900 мм. С понижением рельефа с запада на восток среднее количество осадков убывает, составляя от 500 до 450 мм в год. Среднее количество осадков за вегетационный период равно 200 – 300 мм. В распределении направления и скорости ветра значительную роль играют особенности рельефа местности и ее залесенность. Средняя месячная скорость ветра в основном равна 2 – 4 м / с, в горах, на открытой местности – более 8 м / с. Скорость ветра может достигать ежегодно до 20 – 25 м / с. Продолжительность солнечного сияния в любом пункте зависит от длины дня и количества облачности. В общем продолжительность солнечного сияния 11

по мере продвижения с севера на юг возрастает. На севере области за год наблюдается 1600 – 1700 ч. солнечного сияния. Больше всего солнечного света получают юго-восточные районы – около 2000 ч. за год. Наименьшая продолжительность солнечного сияния зафиксировано в декабре, наибольшая – в июле, что обусловлено увеличением длительности дня и малой облачность. Даты образования устойчивого снежного покрова из года в год меняются в зависимости от характера погоды. Наибольший запас воды в снежном покрове на равнинной местности составляет 100 – 150 мм, в горах – 300 мм [9]. Снежный покров является одним из важных факторов, влияющих на формирование климата. От характера его залегания, высоты зависят температурный режим, промерзание почвы, условия перезимовки озимых культур, накопление влаги почве и так далее. 1.2 История развития метеорологических наблюдений на территории Свердловской области Стратегическое положение Екатеринбурга на границе Европы и Азии, а также богатейшие природные ресурсы Урала и развитие промышленности в России в XVIII веке привлекали внимание исследователей с целью изучения климата Урала и Сибири. Поэтому Екатеринбург стал первым пунктом инструментальных наблюдений за погодой восточнее Уральского хребта. Данные наблюдения проводились под началом академика И. Г. Гмелина во время Великой Северной экспедиции в 1734 году. Первые инструментальные метеорологические наблюдения на Урале велись в Екатеринбурге, в одном из зданий Монетного двора на плотине. С 1 по 14 января 1734 года наблюдения выполнял сам И. Г. Гмелин, затем они были переданы маркшейдеру Андрею Татищеву, несколько позже наблюдения вели уже учитель Федор Санников и барон Пален (ПРИЛОЖЕНИЕ А). Постепенно стали образовываться постоянные метеорологические Так, в 1734 году была основана метеостанция в Екатеринбурге. 12 станции.

Наблюдения проводились три раза в сутки: в 6 часов до полуночи, в 12 в полдень и в 8 ч после полудня. Наблюдения включали измерения давления воздуха по барометру со шкалой, температуры воздуха по термометру Делиля, направления ветра по восьми румбам; а также проводились визуальные наблюдения за скоростью ветра. Давалась также общая характеристика погоды (ясно, пасмурно, дождь, снег и др.). В Екатеринбурге наблюдения продолжались до 1746 года и были прекращены в связи с прекращением работ экспедиции. Материалы наблюдений были направлены в Академию наук. Позднее в XVIII веке метеорологические наблюдения на Урале проводились в Соликамске П. А. Демидовым в течение 1750 – 1751 годов. В октябре 1835 году А. Гумбольдтом и А. Я. Купфером была открыта Екатеринбургская магнитно-метеорологическая обсерватория первого разряда (ЕММО). Она была построена на вершине холма, с которого хорошо просматривается город. С 1 января 1836 года в ней, под руководством первого директора Ю. М. Рейнке, были начеты первые метеорологические наблюдения, продолжающиеся и по сей день. Почти в одно время с открытием обсерватории в Екатеринбурге начинаются метеорологические наблюдения в Нижнем Тагиле, Богословске (ныне Карпинск), Туринске. Наблюдения за атмосферным давлением, температурой и влажностью воздуха по психрометру, направлением ветра, облачностью и количеством выпавших осадков проводились с восьми утра до десяти часов вечера 8 раз в сутки, через 2 часа. Результаты этих наблюдений были опубликованы в 1837 году в первом томе «Метеорологических и магнитных наблюдений, произведенных в Российской Империи», вышедшем под редакцией А. Я. Купфера. Системное развитие проводившиеся наблюдения получили с приходом в ЕММО Онисима Егоровича Клера, который возглавлял обсерваторию в 1876-1885 годах. Им была составлена первая в России программа фенологических наблюдений, подготовлены годовые обзоры погоды по материалам наблюдений уральских обсерваторий, положено начало изучению климатиче13

ских особенностей Урала. Обеспечению метеоинформацией заинтересованных лиц и ведомств. В 1880 году он начинает весьма важные, с практической точки зрения, наблюдения за температурой почвы на различных глубинах. С 1885 по 1925 гг. ЕММО возглавлял Герман Федорович Абельс, который внес большой вклад в развитие метеорологических наблюдений на Урале и сделал обсерваторию центром региональных научных исследований. Под руководством Г. Ф. Абельса в обсерватории были выполнены важные экспериментальные исследования пространственного распределения земного магнетизма на Урале, определены магнитные элементы во множестве мест на территории Западной Сибири, осуществлено обновление приборной базы ЕММО. С 1896 года в Екатеринбургской обсерватории организован сектор актинометрических наблюдений. Наблюдения велись по прибору Хвальсона и актинометру Онгестрема. Эти приборы использовались для учета и изучения прихода-расхода лучистой энергии, исследования радиационных свойств атмосферы. Перечень видов наблюдений динамично расширялся: – в 1880 году начались наблюдения за высотой снежного покрова по постоянной рейке; – в 1892 году начались наблюдения за продолжительностью солнечного сияния про помощи гелиографа Кемпбеля; – в 1900 году проводились параллельные наблюдения за температурой почвы с естественным травяным или снежным покровом и оголенной почвы от травы летом и от снега зимой; – 1903 году положено начало изменениям плотности снега; – 1906 году приступили к изучению верхних слоев атмосферы, для этих целей производились запуски змеев, а с 1908 года и шаров-зондов с метеорографами системы В. В. Кузнецева; – с 1915 года в перечень постоянных наблюдений обсерватории включены актинометрические наблюдения; 14

– с 1923 года начинается регулярное проведение шаропилотных наблюдений; – с 1929 года были начеты наблюдения за атмосферным электричеством. С переходом в ведение министерства просвещения объем работ Екатеринбургской обсерватории расширился, произошло значительное увеличение сети метеорологических станций. К 1914 году сеть состояла из 153 станций второго и 250 станций третьего разрядов. О. Е. Клер и Г. Ф. Абельс сделали Екатеринбургскую обсерваторию центром региональных исследований окружающей среды Уральского общества любителей естествознания. Были созданы предпосылки для организации на Урале университетов и научно-исследовательских институтов [28]. Важным этапом в истории ЕММО явилось создание в 1925 году Свердловского бюро погоды – первый прогностический орган на Урале. В 30-е годы ХХ века в ЕММО наступает коренной момент. Была создана основная гидрологическая сеть. В 1965-1975 г. агрометеорологи Урала приступили к прогнозированию урожайности основных сельскохозяйственных культур. В январе 1940 года при Уральском управлении гидрометслужбы было организовано Бюро гидрометеорологических расчетов и справок (БРиС). В годы Великой Отечественной войны гидрометслужба была включена в состав Вооруженных сил и работала на оборону страны. Все годы деятельности Гидрометслужбы Урала ее сотрудники ведут научные исследования, анализируют и обобщают материалы наблюдений. Большой вклад в изучение гидрометеорологических условий Урала внесли кандидат географических наук З. З. Халевицкий, доктор географических наук И. С. Шахов, Г. М. Островский, Н. Д. Степанов и другие. Работы специалистов печатались в центральных журналах Гидрометслужбы СССР и издавались отдельными сборниками. Были изданы: «Климат Екатеринбурга», «Климат Нижнего Тагила», Климат и опасные явления погоды на Урале» и другие [29]. 15

Сложный период экономических реформ 90-х годов ХХ века негативно отразился на деятельности гидрометслужбы России в целом: произошло вынужденное сокращение государственной наблюдательной сети, недостаточно финансировались научные исследования. В 1990 году было завершено строительство нового здания Уральского УГМС, начатого в 1975 году. В настоящее время в здании размещаются Департамент Росгидромета по Уральскому ФО и ФГБУ «Уральское УГМС». Для удовлетворения информационных запросов многочисленных потребителей в 2002 году в ГУ «Свердловский ЦГМС-Р» создан отдел специализированного гидрометобеспечения. Данный отдел взаимодействует с заказчиками, организациями по вопросу заключения и сопровождения договоров на оперативную и режимную продукцию, следит за их исполнением, изучает потребности заказчиков и внутренние возможности в данном направлении деятельности гидрометслужбы. С 2005 года в Уральском УГМС и его подведомственных организациях реализуется ряд федеральных проектов и целевых программ: «Модернизация и техническое перевооружение учреждений и организаций Росгидромета», «Развитие метеорологического обеспечения аэронавигации» и так далее [28]. С 2010 – 2012 гг. все метеостанции были оснащены автоматизированными метеорологическими комплексами (АМК) и четырьмя автоматизированными метеорологическими станциями (АМС). 1.3 Изменение климата Свердловской области Климат оказывает существенное влияние на развитие жизни на Земле. Климат на прямую воздействует на развитие ландшафта, благодаря нему протекают процессы, связанные с перемещением воздушных масс, образуются поверхностные и глубоководные течения и другое [4]. Р. С. Салугашвили в своей статье «О связи колебаний климата Атлантико-Европейского региона с изменениями скорости вращения Земли» пишет: «Основным источником, вызываю16

щим колебания климата, является океан. Колебания с периодами в несколько лет могут происходить в океане и затем передаваться в атмосферу» [22]. В настоящее время проблеме формирования и изменения климата уделяется особое внимание. За многие столетия человеческой цивилизации накопились многочисленные исторические свидетельств о непостоянстве климатических условий как на планете в целом, так и в регионах [13]. С началом инструментальных метеорологических измерений, созданием мировой метеорологической сети, а в последние десятилетия и глобальной системы спутниковых наблюдений удалось получить достоверные данные о климатических изменениях за последние 150 лет [20]. Была создана обширная информационная база для проведения климатических исследований. По своему изначальному определению климат понятие планетарное. Климатический паспорт Свердловской области можно назвать относительно благоприятным. Регион подвержен влиянию резко-континентального климата, что обусловлено его географическим положением и орографией: с запада тёплым атлантическим массам воздуха преграждает путь Уральский хребет, а северные массы арктического холодного воздуха проникают в район с равнин Западно-Сибирской равнины. Среднегодовая температура воздуха колеблется в пределах от -0,6 ºС до 3 ºC. Самое холодное время года – декабрь и январь; температура в эти месяцы может достигает от 30 ºС до 50 ºС., а средняя в пределах -16 ºС – (-18) ºC. Самый тёплый месяц – июль (максимальная температура – +37 ºC; средняя – +17 – 20 ºC) [6]. Среднегодовое количество осадков по всей территории области 525 мм. Из них 65 % приходится на май и летние месяцы. Снежный покров окончательно устанавливается в октябре, полностью сходит в мае. Средняя его высота – 40-50 см [7]. Большое влияние на изменение климата оказывает антропогенный фактор. В городах наблюдается повышенное загрязнение атмосферного воздуха, что оказывает воздействие на микроклиматические процессы. Также происхо17

дят и глобальные процессы, к которым относят и глобальное потепление климата [1]. Североуральск и Туринск расположены в удалении от крупных промышленных районов Свердловской области, таких как Екатеринбург, КаменскУральский и Нижний Тагил, и отличаются в целом благоприятными экологическими показателями. Однако присутствие в окрестностях добывающих и перерабатывающих предприятий оказывает некоторое воздействие на состояние окружающей среды. Основными загрязнителями атмосферного воздуха территории являются пыль, двуокись азота, сернистый ангидрид, сажа, оксид углерода, предельные углеводороды, взвешенные вещества, свинец, марганец, серная кислота, фториды, бензол, ксилол, толуол. Загрязнение атмосферы при осуществлении горного производства происходит за счёт рудничного воздуха из подземных выработок, ветровой эрозии и пыления поверхностных отвалов, полигонов, сухой поверхности шламохранилищ, массовых взрывов, работы тяжелого автотранспорта. По сравнению с другими городами Свердловской области Североуральск и Туринск по чистоте воздуха выглядит предпочтительнее, так как всё основное производство сосредоточено в подземных выработках шахт, отсутствуют такие крупные источники выбросов как металлургические, машиностроительные заводы [9]. Изменение климата является одной из важнейших международных проблем XXI века, которая выходит за рамки научной проблемы и представляет собой комплексную междисциплинарную проблему, охватывающую экологические, экономические и социальные аспекты устойчивого развития Российской Федерации [16]. Особенную обеспокоенность вызывает беспрецедентно высокая скорость глобального потепления, наблюдаемая в течение последних десятилетий [3]. Современная наука предоставляет всё более веские основания в подтверждение того, что хозяйственная деятельность человека, связанная, прежде всего с выбросами парниковых газов в результате сжигания ископаемого топлива, оказывает заметное влияние на климат [23]. 18

Изменения климата многообразны и проявляются, в частности, в изменении частоты и интенсивности климатических аномалий и экстремальных погодных явлений. В течение XXI века высока вероятность ускорения динамики наблюдаемых изменений климата [3]. Ожидаемые изменения климата неизбежно отразятся на жизни людей, на состоянии животного и растительного мира во всех регионах планеты, а в некоторых из них станут ощутимой угрозой для благополучия населения и устойчивого развития [26]. Указанные факторы предопределяют необходимость учёта изменений климата в качестве одного из ключевых долговременных факторов безопасности Российской Федерации и выдвигают проблему глобального изменения климата в её национальном и международном измерениях в число приоритетов политики Российской Федерации. 19

2 Динамика основных климатических показателей Свердловской области Площадь Свердловской области составляет 194 307 км [6]. Значительная широтная и меридиональная протяженность территории, а также неоднородность рельефа обусловили дифференциацию климатических условий. Поэтому для изучения пространственно-временных особенностей климата Свердловской области анализировались данные в сравнении по трем метеостанциям. Данными метеостанциями являются Североуральск на севере, Екатеринбург на юге и на востоке Туринск (рисунок 2). Рисунок 2 – Карта размещения метеорологических станций на территории Свердловской области [25] 20

2.1 Температурный режим Тепловая энергия лежит в основе всех метеорологических процессов и поэтому температура воздуха является главнейшим элементом погоды и климата. Термический режим воздуха формируется под влиянием климатообразующих факторов разного масштаба. К макромасштабным факторам можно отнести атмосферную циркуляцию, радиационный режим и характер подстилающей поверхности, определяемые широтой местности, степенью континентальности и макрорельефом. Кроме макромасштабных факторов, на термический режим оказывает влияния местные условия: мезо- и микрорельеф, характер растительности и почв, близость водоемов и другое. Размеры страны, неоднородность подстилающей поверхности и возникающие в этих условиях разнообразие циркуляционных процессов приводят к сложной картине пространственно-временного распределения температуры воздуха [30]. Температурный режим характеризуется рядом показателей: средними и экстремальными значениями температуры воздуха, характеристиками ее пространственной и временной изменчивости, датами перехода среднесуточной температуры через определенные уровни (через 0 ºС, 5 ºС, 10 ºС и 15 ºС), продолжительностью периодов с температурой воздуха выше или ниже нормы и другое. Распределение годовой температуры воздуха складывается в основном под влиянием зимнего распределения средней месячной температуры, так как естественный зимний период более длителен [10]. Примером может служить Зауралье, куда входит Свердловская область. В северном районе Свердловской области в городе Североуральске наблюдается в основном отрицательная годовая температура воздуха, хотя в последние 6 лет ситуация изменилась. А на востоке (Туринск) и юге (Екатеринбург) региона наоборот отмечается положительная температура воздуха. Нами для исследования были взяты три метеостанции. 21

На формирование климата Свердловской области существенное влияние оказывает ее положение внутри материка. Большая часть ее территории расположена непосредственно за Уральскими горами, которые заметно ослабляют влияние Атлантики. Климат области континентальный. Зима продолжительная, многоснежная, с частыми метелями. Зима отмечается устойчивой морозной погодой. Характерной чертой зимней циркуляции являются частые вторжения холодных воздушных масс с севера, а также выходы южных циклонов, с которыми связаны изменения погоды. Лето умеренно теплое, но короткое. В мае и даже в июне возможны возвраты холодов, связанные с вторжением холодного арктического воздуха. Бывает, что похолодания сопровождаются выпадением града и снега. Вследствие существенных различий подстилающей поверхности распределение температуры воздуха, атмосферных осадков и других элементов климата отличаются значительной пестротой. Основной характеристикой термического режима служит среднегодовые температуры воздуха [14]. В связи с этим нами был проведен анализ среднегодовых температур воздуха Свердловской области за последние 50 лет (1968 – 2017 гг.) на опорных станциях. Для расчета базовых характеристик использовались стандартные формулы климатической обработки и статистические характеристики метеорологических величин. Свердловская область находиться в умеренном поясе, отличающимся активной циркуляцией атмосферы, температурные условия характеризуются большой изменчивостью год от года. Для более детального временного анализа данных, 50-ти летний период был разбит на десятилетия. Результаты исследований представлены в ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Сравнение среднегодовых температур воздуха десятилетий выявило, что первая десятилетка (1968 – 1977 гг.) оказалась самой холодной. Температура воздуха на всех анализируемых станциях оказалась существенно ниже нормы и составила : МС Североуральск -1,3 ºС (норма 0,6 ºС); МС Туринск 0,4 ºС (норма 1,4); МС Екатеринбург 1,8 ºС (норма 2,7 ºС), что ниже нормы 22

на 0,7 ºС; 1,0 ºС; и 0,9 ºС соответственно. Самой теплой оказалась последняя десятилетка (2008 – 2017 гг.). Наблюдаемая температура воздуха оказалась выше нормы и составила : на МС Североуральск 0,8 ºС (норма -0,6 ºС); МС Туринск 2 ºС (норма 1,4 ºС); МС Екатеринбург 3,5 ºС (норма 2,7 ºС). Отклонения от нормы составили на МС Североуральск на 1,4 ºС, на МС Туринск – на 0,6 ºС, а на МС Екатеринбург – на 0,8 ºС. Из анализа первой и последней десятилетки можно сделать вывод, что в последнее время происходит заметное потепление воздуха приблизительно на 2 градуса (на МС Североуральск на 2,1 ºС, на МС Туринск – на 1,6 ºС и на МС Екатеринбург – на 1,7 ºС). Сравнивая среднюю за 50 лет с нормой, мы наблюдаем незначительное отклонение в сторону потепления. В северной части области на МС Североуральск данное отклонение составляет 0,3 ºС, на востоке (МС Туринск) и юге (МС Екатеринбург) – 0,1 ºС. Сравнивая среднюю температуру воздуха последней десятилетки (2008 – 2017 гг.) со средней температурой за 50 лет можно сказать, что происходит потепление на 0,5 ºС. Так в 1976 году на территории области была зафиксирована среднегодовая температура 0 ºС, а в 2017 – 2,3 ºС. Проводя анализ данных можно сказать, что среднегодовая температура за 50 лет значительно менялась. На МС Североуральске заметно изменилась с -2,1 ºС (1968 г.) до 1,3 ºС (2017 г.), на МС Туринске с -0,6 ºС (1968 г.) до 2,1 ºС (2017 г.), а на МС Екатеринбурге с 0,6 ºС (1968 г.) до 3,5 ºС (2017 г.), то есть мы наблюдаем явное потепление. Данное отличие можно объяснить фактором потепления климата на Земле. Далее рассмотрим графики среднегодовой температуры воздуха на метеорологических станциях Североуральск, Туринск, Екатеринбург представленные на рисунках 3, 4, 5. Анализ графика хода среднегодовой температуры воздуха по МС Североуральск, Туринск, Екатеринбург показывает, что годовая температур фактически в равной степени то превышает, то наоборот ниже нормы. Максимум температур в МС Североуральске был зафиксирован в 2005 и 2008 годах тогда температура достигла отметку 2,4 ºС. В Туринске максимум температур был зафиксирован 1995 г. – 3,9 ºС, а в Екатеринбурге 23

в 1995 г. – 5 ºС. Что и повлияло на линию тренда. Самая низкая среднегодовая температура воздуха в Североуральске наблюдалась в 1969 году, и температура достигала отметку -3,3 ºС. На МС Туринск температура была ниже нормы в 1969 г. и составило -2,1 ºС, а в Екатеринбурге в 1969 г. – (-0,8) ºС. Рисунок 3 – Ход среднегодовых температур на МС Североуральск за 1968 – 2017 гг. [составлен автором по данным ФГБУ «Уральское УГМС»] Рисунок 4 – Ход среднегодовых температур на МС Туринск за 1968 – 2017 гг. [составлен автором по данным ФГБУ «Уральское УГМС»] 24

Рисунок 5 – Ход среднегодовых температур на МС Екатеринбург за 1968 – 2017 гг. [составлен автором по данным ФГБУ «Уральское УГМС»] Из анализа графиков стоит отметить, что самым холодным годом был 1969 г., именно в этом году на всех трех станциях зафиксирована минусовая среднегодовая температура воздуха, что в других годах не прослеживается. Сравнение среднегодовых температур воздуха десятилетий выявило, что первая десятилетка (1968 – 1977 гг.) оказалась самой холодной, наблюдаемые температуры были ниже нормы и составили : МС Североуральск -1,3 ºС (норма 0,6 ºС); МС Туринск 0,4 ºС (норма 1,4 ºС); МС Екатеринбург 1,8 ºС (норма 2,7 ºС), что ниже нормы на 0,7 ºС; 1,0 ºС; и 0,9 ºС соответственно. Самой теплой оказалась последняя десятилетка (2008 – 2017 гг.). Отклонения от нормы в сторону повышения составили на МС Североуральск на 1,4 ºС, на МС Туринск – на 0,6 ºС, а на МС Екатеринбург – на 0,8 ºС. Из анализа первой и последней десятилетки можно сделать вывод, что в последнее время происходит заметное потепление воздуха приблизительно на 2 градуса (на МС Североуральск на 2,1 ºС, на МС Туринск – на 1,6 ºС и на МС Екатеринбург – на 1,7 ºС). Максимум температур в МС Североуральске был зафиксирован в 2005 и 2008 годах тогда температура достигла отметку 2,4 ºС. В Туринске максимум температур был зафиксирован 1995 г. – 3,9 ºС, а в Екатеринбурге 25

в 1995 г. – 5 ºС. Самым холодным годом оказался 1969 г., именно в этом году на всех трех станциях зафиксирована минусовая среднегодовая температура воздуха, что в других годах не прослеживается. 2.2 Режим осадков Одним из показателей климатической системы является циркуляция атмосферы и ее колебания в различных частях Северного полушария [2]. Атмосферные осадки – вода в жидком или твердом состоянии, выпадающая из облаков или осаждающаяся из воздуха на земную поверхность и какиелибо предметы. Различают: – обложные осадки, связанные преимущественно с тёплыми фронтами; – ливневые осадки, связанные преимущественно с холодными фронтами [12]. Осадки измеряются толщиной слоя выпавшей воды в миллиметрах. В среднем на земном шаре выпадает около 1000 мм осадков в год, а в пустынях и в высоких широтах – о менее 250 мм в год [21]. На метеорологических станциях измерение количества осадков производится осадкомерами (до 1950-х годов использовались дождемеры), а интенсивность жидких осадков измеряется плювиографами. Для больших площадей интенсивность осадков оценивается приближённо с помощью метеорологических радиолокаторов [18]. Осадки – одно из звеньев влагооборота на Земле. Многолетнее, среднемесячное, сезонное, годовое количество осадков, их распределение по земной поверхности, годовой и суточный ход, повторяемость, интенсивность являются определяющими характеристиками климата, имеющими существенное значение для сельского хозяйства и многих других отраслей народного хозяйства [27]. 26

Изменение климата происходило и будет происходить всегда. Меняется не только температура, но также и количество осадков, их частота и интенсивность. Рассмотрим годовые суммы осадков на территории Свердловской области. Распределение осадков определяют циркуляция воздушных масс, рельеф, температура воздуха. Основную часть осадков приносят циклоны с западным переносом воздушных масс. Более 65 % осадков приходится на май и летние месяцы. Уральские горы выполняют барьерную роль, задерживая большую часть осадков на своих склонах. Обеспеченность территории влагой зависит не только от количества осадков, ведь часть из них испаряется. Климат по большей части здесь избыточно влажный. В зависимости от вида атмосферных осадков год принято делить на два периода: с преимущественным выпадением твердых осадков – холодный и с преобладанием жидких осадков – теплый. Холодный период не совсем соответствует времени года. Он длиться с октября по начало мая. Теплый период происходит с середины мая по сентябрь [21]. Суточный ход осадков не отличается правильностью. Они могут выпадать в любое время суток. На рисунке 6 представлена карта годового количества осадков на территории Свердловской области. На ней мы видим на сколько неравномерно распределяется выпадение осадков по территории. Осадки являются наиболее изменчивыми во времени и пространстве метеорологическими величинами. Это видно из анализа осадков по данным метеорологических станции за 50 лет в период 1968–2017 гг. (ПРИЛОЖЕНИЕ В). Исходными данными послужили среднегодовые значения количества осадков на территории Свердловской области. Разбив 50-ти летний период на десятилетия, мы можем провести более подробный анализ. Из таблицы в ПРИЛОЖЕНИИ В мы видим, что наибольшее количество осадков на МС Североуральск выпало в последнюю десятилетку 27

(2008 – 2017 гг.) – 611 мм (норма 539 мм), а на метеостанциях Туринск и Екатеринбург наоборот в четвертую десятилетку (1998 – 2007 гг.) (МС Туринск – 576 мм (норма 523 мм), МС Екатеринбург – 565 мм (норма 508 мм)). Сравнивая данные десятилетия с нормой можно сказать, что наблюдается значительное отклонение в сторону увеличения. На МС Североуральск изменение составило на 72 мм, на МС Туринск – на 53 мм, а на МС Екатеринбург – на 57 мм. Рисунок 6 – Карта распределения годового количества осадков по территории Свердловской области, мм [9] Наименьшее количество осадков на всех трех метеорологических станциях выпало в первую десятилетку (1968 – 1977 гг.) (МС Североуральск – 485 мм, МС Туринск – 482 мм, МС Екатеринбург – 462 мм). Сравнивая данные первой 28

десятилетки с нормой выпадения количества осадков можно сказать, что осадков выпадало меньше нормы. На МС Североуральск отклонение первой десятилетки от нормы составило 54 мм, на МС Туринск – на 41 мм, а на МС Екатеринбург – на 46 мм. Проводя сравнение первой и последней десятилетки можно заметить, что 50 – 40 лет назад осадков выпадало меньше. На метеостанции Североуральск в последнее время количество осадков стало больше по сравнению с первым десятилетием на 126 мм, на МС Туринск – на 30 мм, на МС Екатеринбург – на 45 мм. Сравнив среднее количество выпадения осадков за 50 лет с нормой видно, что на метеостанциях Североуральск и Екатеринбург прослеживается увеличение количества осадков (для МС Североуральск на 21 мм, а для МС Екатеринбург на 9 мм), а на МС Туринск наоборот на 1 мм уменьшение. Среднее количество осадков, выпавших в последнюю десятилетку также имеет отклонение от средней за 50 лет, на севере (МС Североуральск) данное отличие идет в сторону увеличения на 51 мм, а вот для востока (МС Туринск) и юга (МС Екатеринбург) наоборот происходит уменьшение на 10 мм. Наибольшее количество осадков за пятидесятилетний период выпало в Североуральске 763 мм в 1994 году (норма 539 мм), в Туринске 769 мм – 1990 г. (норма 523 мм) и в Екатеринбурге – 696 мм в 1997 году (норма 508 мм), что говорит нам о отклонении от нормы в сторону увеличения на 224 мм; 246 мм; и 188 мм соответственно. Самым засушливым для Североуральска оказался 1976 год, в котором выпало всего 365 мм осадков, что меньше нормы на 174 мм. Для Туринска самым сухим периодом оказался 1981 г, в котором выпало 353 мм (меньше нормы на 170 мм), а для Екатеринбурга 1974 г. – 307 мм, что ниже нормы на 201 мм. В соответствии с колебаниями условий атмосферной циркуляции осадки выпадают в течении года неравномерно, имеет место чередование дождевых и сухих периодов различной продолжительности. Дождливыми считается период, в течении которого осадки выпадают ежедневно или с перерывами в 1 день, а их суточная сумма более 1 мм. Далее представлены диаграммы 29

среднегодового количества осадков по МС Североуральск, Туринск и Екатеринбург за 1968 – 2017 гг. (рисунки 7, 8, 9). Рисунок 7 – Среднегодовое количество осадков на МС Североуральск за 1968 – 2017 гг. [составлен автором по данным ФГБУ «Уральское УГМС»] Рисунок 8 – Количество осадков на МС Туринск за 1968 – 2017 гг. [составлен автором по данным ФГБУ «Уральское УГМС»] 30

В Североуральске по норме в год должно выпадать около 539 мм осадков. Анализируя рисунок 7 можно сказать, что наблюдаются в некоторые годы значительные отклонения от нормы, как в сторону увеличения, так и в уменьшение. Максимальное количество осадков выпало в 1994 г. (761 мм). Минимальное количество в 1976 г. (365 мм). Норма осадков для МС Туринск составляет 523 мм. На рисунке 8 видно, что максимальное количество осадков выпало в 1990 г. – 769 мм, а минимальное 1981 г. – 353 мм. Рисунок 9 – Количество осадков на МС Екатеринбург за 1968 – 2017 гг. [составлен автором по данным ФГБУ «Уральское УГМС»] В Екатеринбурге нормой выпадения осадков является 508 мм. Заметим, что в 2017 году количество выпадших осадков было очень приближенно к норме в отличии от прошлых лет. Максимальное количество выпадения осадков зафиксировано в 1997 г. (696 мм), а минимальное количество – в 1974 году (307 мм). Наибольшее количество осадков на МС Североуральск выпало в последнюю десятилетку (2008 – 2017 гг.) – 611 мм (норма 539 мм), а на метеостанциях Туринск и Екатеринбург наоборот в четвертую десятилетку (1998 – 2007 гг.) 31

(МС Туринск – 576 мм (норма 523 мм), МС Екатеринбург – 565 мм (норма 508 мм)), что выше нормы на 72 мм; 53 мм; и 57 мм соответственно. Наименьшее количество осадков на всех трех метеорологических станциях выпало в первую десятилетку (1968 – 1977 гг.) (МС Североуральск – 485 мм, МС Туринск – 482 мм, МС Екатеринбург – 462 мм). На МС Североуральск отклонение первой десятилетки от нормы в сторону уменьшения составило 54 мм, на МС Туринск – на 41 мм, а на МС Екатеринбург – на 46 мм. Сравнив среднее количество выпадения осадков за 50 лет с нормой видно, что для метеостанций Североуральск и Екатеринбург прослеживается увеличение количества осадков (для МС Североуральск на 21 мм, а для МС Екатеринбург на 9 мм), а на МС Туринск наоборот на 1 мм уменьшение. Для Свердловской области характерно неравномерное распределение выпадения осадков по территории, особенно это касается ливневых осадков. На основе представленных данных можно сделать следующий вывод, что в разных частях области были самыми увлажненными и засушливыми разные периоды. Это объясняет, что на территории Свердловской области количество осадков выпадает каждый год не одинаково. Основным «поставщиком» осадков являются морские воздушные массы, идущие с запада. Но на их пути встречается барьер в виде Уральских гор, что объясняет задерживание большой части осадков на их склонах. В течении года осадки в Свердловской области выпадают в основном летом, а минимальное их количество наблюдается зимой. 2.3 Характеристика снежного покрова Толща снега, покрывающая земную поверхность в результате снегопада, называется снежным покровом [8]. Снежный покров имеет огромное влияние на жизнь Земли. Он, покрывая значительные части пространства увеличивает альбедо и отражает до 80 % солнечной радиации, тем самым способствуя выхолаживанию земной поверхности [17]. 32

Снежный покров значительно воздействует на все компоненты ландшафта. Он определяет величину годового стока, уровень весеннего половодья, ледовый режим рек, а также интенсивность наледных и лавинных процессов [5]. Являясь продуктом климата, снежный покров сам становится мощным климатообразующим фактором, оказывает влияние и на летний температурный режим почв, режим влажности почво-грунтов, распределение животных и растительных организмов и даже некоторых форм рельефа. Снежный покров предохраняет почву от глубокого промерзания, а зимующих под снегом животных и растений от резких колебаний температур. Геоморфологические и почвенные процессы под снегом протекают иначе, чем на бесснежных территориях [24]. В Свердловской области снежный покров стали изучать в конце XIX века. Регулярные наблюдения происходят на 35 метеорологических станциях [28]. Они ответственны за фиксацию продолжительности снежного покрова на местности. Помимо этого, проводятся маршрутные снегосъемки. Во время них происходит измерение высоты, плотности и запаса воды. Снегосъемки проводятся раз в десять дней только когда больше половины площади видимой местности покрыто снегом. Зима в Свердловской области многоснежная и продолжительная с наблюдаемыми частными метелями. Отмечается устойчивой морозной погодой. Характерной чертой зимней циркуляции являются частые вторжения холодных арктических воздушных масс с севера, а также выходы южных циклонов, с которыми связаны изменения погоды. В мае и июне есть вероятность возращения холодного арктического воздуха, что несет за собой похолодание, сопровождающееся снегом и градом [25]. Вследствие существенных различий подстилающей поверхности климат Свердловской области отличается существенной пестротой. Для анализа продолжительности снежного покрова по трем опорным метеостанциям (МС), расположенным в разных частях области (МС Североуральск, МС Екатеринбург, МС Туринск) были взяты данные за последние 10 лет (таблица 1, 2, 3). 33

Т а б л и ц а 1 – Продолжительность снежного покрова на МС Североуральск [составлена автором по данным ФГБУ «Уральское УГМС»] Год Установление Сход 2007-2008 2008-2009 2009-2010 2010-2011 2011-2012 2012-2013 2013-2014 2014-2015 2015-2016 16.11.2007 04.11.2008 25.10.2009 17.11.2010 25.10.2011 25.10.2012 14.11.2013 19.10.2014 09.10.2015 18.04.2008 20.05.2009 04.05.2010 11.04.2011 01.05.2012 22.05.2013 29.04.2014 23.04.2015 13.05.2016 Продолжительность, в днях 155 198 192 146 190 210 167 187 218 Т а б л и ц а 2 – Продолжительность снежного покрова на МС Туринск [составлена автором по данным ФГБУ «Уральское УГМС»] Год Установление Сход 2007-2008 2008-2009 2009-2010 2010-2011 2011-2012 2012-2013 2013-2014 2014-2015 2015-2016 16.11.2007 12.12.2008 06.11.2009 18.11.2010 27.10.2011 04.11.2012 17.11.2013 10.11.2014 19.10.2015 03.04.2008 03.04.2009 05.04.2010 09.04.2011 10.04.2012 08.04.2013 15.04.2014 05.04.2015 03.04.2016 Продолжительность, в днях 140 113 151 143 167 145 150 147 168 Т а б л и ц а 3 – Продолжительность снежного покрова на МС Екатеринбург [составлена автором по данным ФГБУ «Уральское УГМС»] Год Установление Сход 2007-2008 2008-2009 2009-2010 2010-2011 2011-2012 2012-2013 2013-2014 2014-2015 2015-2016 05.11.2007 12.12.2008 25.10.2009 21.11.2010 05.11.2011 05.11.2012 28.11.2013 17.10.2014 30.10.2015 01.04.2008 01.04.2009 07.04.2010 12.04.2011 10.04.2012 08.04.2013 17.04.2014 22.03.2015 10.04.2016 34 Продолжительность, в днях 149 111 165 143 158 155 141 157 164

Анализируя изменения числа дней со степенью покрытия снегом окрестностей станции более 50 %, можно оценить тенденции изменения продолжительности залегания снежного покрова. На на рисунке метеостанциях 10 показана Туринск, продолжительность Екатеринбург, снежного Североуральск за покрова период 2007 – 2016 гг. (по данным ФГБУ Уральское УГМС», г. Екатеринбург). Рисунок 10 – Продолжительность залегания снежного покрова [составлен автором по данным ФГБУ «Уральское УГМС»] Проводя анализ рисунка можно заметить тенденцию увеличения продолжительности залегания снежного покрова в Свердловской области. Наиболее выражено это проявляется на севере области (МС Североуральск), так как эта территория подвержена наибольшему влиянию холодных арктических масс. Наиболее продолжительными по устойчивости снежного покрова в Североуральске оказались зимы 2008 – 2009, 2012 – 2013 и 2015 – 2016 года. Так же из рисунка можно заключить, что наблюдается заметная тенденция повторяющейся цикличности периодов через каждые 2 – 3 года по всем метеостанциям. Это является важным, так показывает периодичную изменчивость климата. 35

Для анализа наибольшей высоты снежного покрова были взяты данные по трем станциям за 50 лет (ПРИЛОЖЕНИЕ Г). Для более детального изучения мы пятидесятилетний период разделили на десятилетки. Максимальная за зимний период наибольшая высота снежного покрова на всех трех изучаемых станциях наблюдается в четвертую десятилетку (1997 – 2007 гг.): на МС Североуральск – 68 см (норма 58 см), на МС Туринск – 49 см (норма 41 см), а на МС Екатеринбург 54 см (норма 49 см), что выше нормы на 10 см; 9 см; и 5 см соответственно. Проводя сравнение последней десятилетки со средней за 50 лет можно выделить, что на севере и на востоке области наблюдается увеличение наибольшей высоты снежного покрова (на МС Североуральск на 3 см, на МС Туринск на 1 см), а вот на МС Екатеринбург наоборот происходит уменьшение на 3 см. Подобная ситуация наблюдается в сравнении нормы с последним десятилетием. Здесь на МС Североуральск изменение идет в сторону увеличения на 5 см, а на МС Туринск – на 2 см. Екатеринбург наоборот не может этим похвастаться, так как наблюдается уменьшение наибольшей высоты снежного покрова на 4 см от нормы. Проанализировав таблицу данных можно сказать, что наибольшая высота снежного покрова по территории Свердловской области значительно различается. Самая наименьшая максимальная высота покрова среди трех изучаемых точек за пятьдесят лет наблюдалась в Североуральской МС за зимний период 1966 – 1967 гг. – 18 см (норма 58 см), что ниже нормы на 40 см. При этом и самая высокая отметка тоже была зафиксирована на данной метеостанции за зиму 2015 – 2016 гг. – 104 см, что выше нормы 46 см. Далее представлен график наибольшей высоты снежного покрова на МС Североуральск, Туринск и Екатеринбург за 1966 – 2017 гг. (рисунок 11). Как видно из рисунка 11, наибольшая высота снежного покрова на территории Свердловской области значительно меняется. Более снежная зима наблюдается в последние тридцать лет на Североуральской МС. Здесь заметно возросла высота снежного покрова по сравнению с 60 – 70-ми годами прошлого 36

столетия. А вот высота покрова в Екатеринбурге наоборот уменьшается и в последние десять лет колебания фактически мало меняются, оставаясь в пределах 25 – 60 см. Данная ситуация немного схожа с зимними периодами 60 – конец 70-х и конец 80-середина 90-х гг. ХХ столетия. То есть здесь зафиксирована цикличность, приблизительно через каждые десять лет наблюдается увеличение высоты снежного покрова. Если говорить о МС Туринск, можно выделить, что высота снежного покрова в последние 30 лет не сильно меняется. Большие колебания наблюдались здесь с 1960-х до конца 1980-х годов. Рисунок 11 – Наибольшая высота снежного покрова на территории Свердловской области за 1966 – 2017 гг., см [составлен автором по данным ФГБУ «Уральское УГМС»] Изучив таблицу и рисунок можно смело сказать, что на МС Североуральск последние лет тридцать наблюдаются значительные отклонения от нормы в высоте снежного покрова. На других двух станциях данное было более заметно в 80-е годы прошлого столетия. Из рисунка 11 видно, что по всей территории Свердловской области наблюдается цикличность увеличения и уменьшения высоты снежного покрова через каждые 10 – 20 лет. 37

От мощности и плотности снега зависят запасы воды в снежном покрове: чем больше мощность и плотность снежного покрова, тем больше воды будет содержаться в нем. Далее представлены данные по наибольшему запасу воды в снежном покрове на территории Свердловской области за период 1967 – 2017 гг. (ПРИЛОЖЕНИЕ Г). Для подробного изучения мы разделили пятидесятилетний период на десятилетки. Рассматривая десятилетки, можно заметить, что запас воды значительно выше нормы в четвертую десятилетку по всем трем станциям : МС Североуральск составило 152 мм (норма 118 мм); МС Туринск 122 мм (норма 107 мм); МС Екатеринбург 123 мм (норма 98 мм), что выше нормы на 34 мм; 15 мм; и 25 мм соответственно. Проводя анализ средней за 50 лет и последней десятилетки заметна разница как в сторону увеличения на МС Североуральск (на 9 мм), так и в сторону уменьшения на МС Туринск (на 5 мм) и МС Екатеринбург (на 18 мм). Отклонения наибольшего запаса воды также замечены в средней за 50 лет к норме: МС Североуральск на 8 мм увеличилось, МС Туринск на 2 мм уменьшилось и МС Екатеринбург увеличение составило на 14 мм. Анализируя таблицу в ПРИЛОЖЕНИИ Г можно сказать, что среди трех МС наибольший запас воды в снежном покрове зафиксирован на МС Североуральск, что подтверждается большей мощностью снежного покрова на данной станции. Здесь отмечен наибольший запас воды в зимние периоды 1998 – 1999 гг. – 252 мм и в 2016 – 2017 гг. – 270 мм (норма 118 мм), что на 134 мм и 152 мм выше нормы. Небольшой запас воды зафиксирован на МС Екатеринбург в зиму 2011 – 2012 гг. – 49 мм (норма 98 мм), что ниже нормы на 49 мм. Данное объясняется не большой плотностью снега, так как показатель высоты не сильно отличается от других годов. Стоит отметить, что на МС Туринск запас воды пропорционален высоте и плотности снежного покрова. Также можно сказать о наблюдении последовательности периодов уменьшения и увеличения запасов воды в снежном покрове также, как и в высоте снежного покрова. 38

На рисунке 12 представлена карта запаса воды в снежном покрове на бассейнах рек Свердловской области. На ней мы наглядно видим, что количество запаса воды в снежном покрове распределено на территории области не равномерно. От северо-запада на юго-восток запаса воды становиться меньше, что связано с количеством выпадения осадков, высоты и плотности снежного покрова. Наибольший запас воды в снежном покрове находится в северной части области, в частности в нее входит территория, изучаемая нами – МС Североуральск. Здесь содержится более 200 % запаса воды к норме. На метеорологической станции Екатеринбург фиксируется 120 – 140 % запаса воды, а на метеостанции Туринск менее 100 % к норме. Рисунок 12 – Карта запаса воды в снежном покрове на бассейнах рек Свердловской области, в % к норме [26]. 39

Далее представлен график наибольшего за зимний период запаса воды в снежном покрове на территории Свердловской области за 1967 – 2017 гг. (Рисунок 13). Рисунок 13 – Наибольший запас воды в снежном покрове на территории Свердловской области за 1967 – 2017 гг., мм [составлен автором по данным ФГБУ «Уральское УГМС»] Норма запаса воды в снеге на МС Североуральск составляет 118 мм, на МС Туринск – 107 мм, а на МС Екатеринбург – 98 мм (ПРИЛОЖЕНИЕ Д). Однако анализ графика показал, что запас воды в снежном покрове на МС Североуральск, Туринск и Екатеринбург значительно отклоняется от нормы. На метеостанциях Североуральск и Екатеринбург данное сильно заметно в последние 20 лет, а на МС Туринск в 70-80-е годы ХХ века. На МС Североуральск изменение происходит в сторону увеличения, так за зимний период 1998 – 1999 гг., отклонение происходит на 134 мм, а за зиму 2015 – 2016 гг. на 152 мм. На МС Екатеринбург наибольшее количество запаса воды в снежном покрове было зафиксировано в зиму 2000 – 2001 гг. – 194 мм, что имеет отклонение от нормы в сторону увеличения на 96 мм. Максимум запаса воды было выявлено на МС Туринск за зимний период 1978 – 1979 гг. 40

и 1998 – 1999 гг., когда показатель составил 189 мм (норма 107 мм), что на 82 мм больше нормы. Из полученных данных видно, что наблюдается тенденция цикличности высоты, запаса воды и продолжительности снежного покрова. Это означает, что все показатели взаимосвязаны и взаимозависимы. Также температурный режим воздушной среды указывает о влиянии его на качественные особенности снежного покрова. Снежный покров влияет на климат тем, что, обладая высоким альбедо снежный покров существенно снижает поступление коротковолновой радиации к поверхности земли. Излучательные, отражательные и изоляционные свойства снежного покрова в сочетании приводят к выхолаживанию воздуха и образованию приземных радиационных инверсий температуры. 41

3 Характеристика климатических сезонов Свердловской области (анализ временной структуры годового цикла) Под структурой годового цикла понимают количество сезонов, из которых состоит год, их начало, конец и продолжительность [19]. Календарные (астрономические) сезоны – весна, лето, осень, зима по длительности и датам начала и конца не совпадают с климатическими и фенологическими сезонами. По календарю март считается весенним месяцем, но по климатическим условиям России он является по существу зимнем месяцем, по тем же условиям ноябрь относиться к зиме [20]. Чтобы выделить границы сезонов учитывают следующие признаки: даты устойчивого перехода средних суточных температур воздуха через определенные значения и некоторые другие показатели, к примеру, средние даты появления и разрушения снежного покрова, наступление осенних и прекращение весенних заморозков и тому подобное. В данной работе использованы критерии устойчивого перехода средних суточных температур воздуха на взятых МС (Североуральск, Туринск, Екатеринбург): весна – 0 ºС, лето – 15 ºС, осень – 10 ºС, зима – 0 ºС (ПРИЛОЖЕНИЕ Е). Весна. За начало весны условно приняты даты перехода среднесуточной температуры воздуха через 0 ºС и дата схода снежного покрова. В Свердловской области весна берет начало в первой декаде апреля. Температура начинает достигать +2 ºС. Первый календарный весенний период на территории области характеризуется отрицательной суточной температурой воздуха, но при этом происходит начало схода снежного покрова. За конец весны принята дата перехода среднесуточной температуры воздуха через 15 ºС, что происходит 30 мая – 5 июня. Окончание обычно здесь связывают с датой последнего заморозка. Возможны случаи возврата холодов, что связано с приходом на территорию арктических воздушных масс. Из этого следует, что весенний период в Свердловской области длиться приблизительно 70 дней. Весна в регионе характеризуется малооблачной погодой. Также возможны случаи прихода тропического 42

воздуха, что несет за собой летний тип погоды. На рисунках 14 – 16 показано как изменялись даты наступления весны, в период 1995 – 2017 гг. Рисунок 14 – Динамика даты наступления весны на МС Североуральск [составлен автором по данным ФГБУ «Уральское УГМС»] Рисунок 15– Динамика даты наступления весны на МС Туринск [составлен автором по данным ФГБУ «Уральское УГМС»] 43

На МС Североуральск устойчивой датой наступления весны принято считать 10 апреля. Из рисунка 14 видно, что даты перехода каждый год значительно разные. Особенно заметно, в последние 10 лет, весна стала наступать раньше установленного срока. Ранняя весна была зафиксирована на метеостанции 28 марта 2007 года, что на 14 дней раньше положенного срока. Поздняя весна была замечена 29 апреля 1996 года, что позже нормы на 19 дней. Устойчивой датой наступления весны на МС Туринск считается 7 апреля. На рисунке 15 видно, что смещение происходит, но не на столько значительное, чем на МС Североуральск. Ранняя весна здесь фиксируется 22 марта 1995 г., что на 16 дней раньше нормы. Поздняя весна здесь отмечается 2 мая 2017 г., что на 25 дней позже установленной нормы. Рисунок 16 – Динамика даты наступления весны на МС Екатеринбург [составлен автором по данным ФГБУ «Уральское УГМС»] Устойчивой датой наступления весны на МС Екатеринбург принято считать 6 апреля. Проведя анализ рисунка, стоит отметить, что на метеостанции в основном наступление весны происходит раньше установленной даты. Наиболее ранняя весна была зафиксирована 21 марта 1995 и 2007 гг., 44

что на 16 дней раньше нормы. Значительно поздней весной стало 21 апреля 1998 г., что на 15 дней позже нормы. Для ранней весны характерно раннее (на неделю и более относительно нормы) разрушение устойчивого снежного покрова и быстрый его сход, при котором таяние не прекращается, и таким образом, период послезимья отсутствует. Поздняя же весна характеризуется поздним (на неделю и более относительно нормы) разрушением устойчивого снежного покрова, но быстрым, через 1 – 2 дня, его окончательным сходом [7]. Лето в Свердловской области умеренно теплое, продолжительностью в три месяца: с начала июня до конца августа. Окончанием весны – началом лета принято считать даты перехода средней суточной температуры воздуха через 15 ºС. К этому моменту заканчиваются весенние заморозки на почве. Для лета здесь характерно прохождение ливневых непродолжительных дождей, а также формирование более жарких и сухих дней [7]. На рисунках 17 – 19 показано как изменялись даты наступления лета, в период 1995 – 2017 гг. Рисунок 17 – Динамика даты наступления лета на МС Североуральск [составлен автором по данным ФГБУ «Уральское УГМС»] 45

Из рисунка 17 видно, что для Североуральска стало характерно в последние годы позднее наступление лета. Наиболее ранее лето было зафиксировано на метеостанции 28 апреля 2001 г., что на 42 дня раньше нормы (9 июня). Также значительно раньше наступило лето 2012 г. – 28 мая. Более поздней датой наступления лета оказалось 27 июня 2015 г., с схожей ситуацией оказались даты 25 июня 1997 г. и 26 июня 2005 г. Рисунок 18 – Динамика даты наступления лета на МС Туринск [составлен автором по данным ФГБУ «Уральское УГМС»] Устойчивой датой наступления лета на МС Туринск принято считать 8 июня. Из рисунка 18 видно, что лето на данной территории начинается в основном раньше срока. Ранее лето здесь было зафиксировано 10 мая 2004 г. и 11 мая 2005 г., что на 29 дней раньше установленного срока. Наиболее поздние наступление лета было отмечено 25 июня 2001 г., когда лето пришло на 17 дней позже нормы. Для Екатеринбурга установлена дата наступления лета 9 июня. Проанализировав график на рисунке 19 можно сказать, что лето в Екатеринбурге в последние лет семь начинается значительно раньше срока. Наиболее ранее лето 46

здесь наблюдалось, также, как и на МС Туринск, 10 мая 2004 г. и 11 мая 2005 г. Более поздний приход лета был зафиксирован 26 июня 2001 г. Рисунок 19 – Динамика даты наступления лета на МС Екатеринбург [составлен автором по данным ФГБУ «Уральское УГМС»] Осень. Для осеннего периода характерно значительно резкий спад температуры воздуха, происходит увеличение пасмурных и дождливых дней, усиливается ветер. За начало осени принято считать даты перехода среднесуточной температуры воздуха через 10 ºС в сторону понижения. Осень в Свердловской области берет начало в конце августа и заканчивается в начале ноября. В это же время происходит замерзание водоемов. До начала октября происходит увеличение прохладных и пасмурных с часто моросящимися дождями дней. С середины октября начинает наблюдаться морозная погода с преимущественно отрицательными температурами воздуха. Также для Среднего Урала в сентябре характерно появления «бабьего лета», который несет за собой теплую и сухую погоду [7]. На рисунках 20 – 22 представлен график динамики даты наступления осени на метеостанциях Свердловской области за период 1995 – 2017 гг. 47

Датой наступления осени для МС Североуральск является 7 сентября. Из рисунка 20 видно, что в последнее время происходит не большое отклонение от нормы. В сторону ранней осени. В Североуральске наиболее ранняя дата перехода температуры через 10 ºС в сторону понижения была зафиксирована 21 августа 2011 г, что несет отклонение от нормы на 17 дней. Наиболее поздно осень пришла 2005 году – 5 октября, что показывает отставание от установленной даты на 26 дней. Рисунок 20 – Динамика даты наступления осени на МС Североуральск [составлен автором по данным ФГБУ «Уральское УГМС»] Для МС Туринск датой переходя через 10 ºС в сторону понижения является 10 сентября. Проводя анализ рисунка 21, мы видим, что осень в последнее время стала наступать раньше положенного срока, на это нам указывает линейная. Наиболее ранней осенью был одарен 2016 год – 29 августа, что является отклонением от нормы на 13 дней. Более позднее пришла осень в 1998 году – 5 октября. Осень в Туринске характеризуется чуть более сухим, чем в северном районе области – в городе Североуральске. Данное объясняется тем, что МС Туринск находится в более континентальном климате, что знаменует за собой не большое количество дней с дождливой погодой. 48

Рисунок 21 – Динамика даты наступления осени на МС Туринск [составлен автором по данным ФГБУ «Уральское УГМС»] Рисунок 22 – Динамика даты наступления осени на МС Екатеринбург [составлен автором по данным ФГБУ «Уральское УГМС»] Осень для Екатеринбурга начинается 12 сентября. Проанализировав график на рисунке 22, мы можем сказать, что дата наступления осени значительно изменилась в сторону увеличения дней лета – осень в Екатеринбург стала приходить позже. Наиболее ранний приход оказался в 1998 г. – 31 августа, 49

что на 13 дней раньше ожидаемого срока. И в следующем году (1999 г.) было зафиксировано самое позднее наступление осени – 15 октября. Зима на Среднем Урале знаменуется переходом среднесуточной температуры воздуха через 0 ºС в сторону понижения. Начинает появляться снежный покров. Для Свердловской области, особенно для северной ее части, является обычным, что установление снежного покрова появляется после первого снегопада. Но также бывают и часты исключения, особенно они характерны для южной части региона. Зима в Свердловской области считается особенно продолжительной и многоснежной. Снежный покров сходит в 20-х числах марта, что ведет за собой кончину зимы. Длительность зимы обычно варьируется со 140 до 150 дней [7]. В начале и в конце зимы здесь наблюдается формирование не продолжительных дней с положительными температурами. В ноябре их становиться меньше, в марте наблюдается обратная ситуация. В период декабрь-февраль происходит цикличность смены слабоморозных и очень морозных дней. Сильно морозные дни для Свердловской области в основном начинаются в середине января- феврале месяце. В это время наблюдается наиболее отрицательная температура воздуха и более значительное за весь зимний период выпадение осадков. Слабоморозная погода начинается тогда, когда приходит на территорию атлантический перенос воздушных масс. Влияние Арктики приводит к наиболее морозному периоду, в связи с наступлением сибирского антициклона. В северной части области последнее время стали часто наблюдать неблагоприятные зимние погодные явления: обильные снегопады, метели. Далее представлены графики дат наступления зимнего периода на территории Свердловской области (рисунок 23 – 25). Для Североуральска нормой для наступления зимнего сезона считается 20 октября. Из графика на рисунке 23 видно, что зима стала приходить позже. Наиболее раньше срока зима пришла в 2015 году – 7 октября, что имеет отклонение от нормы в 13 дней. Со значительным запозданием зимний период начался 17 ноября 2010 года, что позже установленной нормы на 38 дней. Зима 50

в Североуральске считается наиболее холодной и продолжительной в сравнении с другими городами Свердловской области. Для нее характерны в последние несколько лет значительные снегопады и более частые метели. Рисунок 23 – Динамика даты наступления зимы на МС Североуральск [составлен автором по данным ФГБУ «Уральское УГМС»] Рисунок 24 – Динамика даты наступления зимы на МС Туринск [составлен автором по данным ФГБУ «Уральское УГМС»] 51

Датой перехода среднесуточной температуры воздуха через 0 ºС в сторону понижения для Туринска значиться 21 октября. Из рисунка 24 видно, что на МС Туринск более часто наблюдается приход зимы позже поставленной нормы. Ранняя зима здесь зафиксирована в 2002 году – 3 октября, что на 18 дней раньше положенного срока. А вот поздняя зима была отмечена также, как и в северном районе области зимой 2010 года – 18 ноября. Данный показатель показывает отклонение от нормы в 27 календарных дней. Зимний период в Туринске является умеренно снежным и холодным. Так как город расположен на равнинной части, на него большое влияние оказывает сибирский антициклон, который свободно проникает на территорию. В отличии от Североуральска и Екатеринбурга, данная местность лежит более восточнее и влияние Атлантики на него малодейственна. Так как основное количество осадков остаются близ горной местности. Рисунок 25 – Динамика даты наступления зимы на МС Екатеринбург [составлен автором по данным ФГБУ «Уральское УГМС»] Датой перехода на зимний период в Екатеринбурге считается 23 октября. Рассмотрев рисунок 25, мы может сказать, что раньше времени зима началась 52

9 октября 2015 года, что говорит нам о отклонении от нормы на 14 дней. С опозданием зима пришла в 2008 году – 10 декабря, что на 49 лет позже установленной нормы. По установленным датам перехода температур можно сказать, что приход наступления весны стал раньше в разных частях Свердловской области. В северной части области лето стало приходить позже, что говорит нам о увеличении весеннего периода. В Туринске и Екатеринбурге наблюдается раннее лето, что сокращает весенние дни. Осень в Североуральске и Туринске начинается раньше времени, а вот в Екатеринбурге картина обстоит иначе. Осень здесь начинается значительно позже. Приход начала зимы во всех трех станциях фиксируется позже положенной нормы, что значит увеличение осеннего периода. 53

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Из собранных данных по трем метеорологическим станциям Свердловской области, был проведен анализ пространственно-временных закономерностей основных климатических показателей: температурного режима, режима осадков и снежного покрова. Из проведенного исследования были получены следующие результаты. Годовая температур по трем метеостанциям характеризуется цикличностью и фактически в равной степени то превышает, то наоборот ниже нормы. Сравнение среднегодовых температур воздуха десятилетий выявило, что первая десятилетка (1968 – 1977 гг.) оказалась самой холодной, наблюдаемые температуры были ниже нормы и составили : МС Североуральск -1,3 ºС (норма 0,6 ºС); МС Туринск 0,4 ºС (норма 1,4 ºС); МС Екатеринбург 1,8 ºС (норма 2,7 ºС), что ниже нормы на 0,7 ºС; 1,0 ºС; и 0,9 ºС соответственно. Самой теплой оказалась последняя десятилетка (2008 – 2017 гг.). Отклонения от нормы в сторону повышения составили на МС Североуральск на 1,4 ºС, на МС Туринск – на 0,6 ºС, а на МС Екатеринбург – на 0,8 ºС. Из анализа первой и последней десятилетки можно сделать вывод, что в последнее время происходит заметное потепление воздуха приблизительно на 2 градуса (на МС Североуральск на 2,1 ºС, на МС Туринск – на 1,6 ºС и на МС Екатеринбург – на 1,7 ºС). Для Свердловской области характерно неравномерное распределение выпадения осадков по территории, особенно это касается ливневых осадков. Наибольшее количество осадков на МС Североуральск выпало в последнюю десятилетку (2008 – 2017 гг.) – 611 мм (норма 539 мм), а на метеостанциях Туринск и Екатеринбург наоборот в четвертую десятилетку (1998 – 2007 гг.) (МС Туринск – 576 мм (норма 523 мм), МС Екатеринбург – 565 мм (норма 508 мм). Сравнивая данные десятилетия с нормой можно сказать, что наблюдается значительное отклонение в сторону увеличения на 72 мм; 53 мм; и 57 мм соответственно. Наименьшее количество осадков на всех трех метеорологических станциях выпало в первую десятилетку (1968 – 1977 гг.) (МС Североуральск – 54

485 мм, МС Туринск – 482 мм, МС Екатеринбург – 462 мм). На МС Североуральск отклонение первой десятилетки от нормы в сторону уменьшения составило 54 мм, на МС Туринск – на 41 мм, а на МС Екатеринбург – на 46 мм. Сравнив среднее количество выпадения осадков за 50 лет с нормой видно, что для метеостанций Североуральск и Екатеринбург прослеживается увеличение количества осадков (для МС Североуральск на 21 мм, а для МС Екатеринбург на 9 мм), а на МС Туринск, наоборот, на 1 мм уменьшение. В течении года осадки в Свердловской области выпадают в основном летом, а минимальное их количество наблюдается зимой. Максимальная за зимний период наибольшая высота снежного покрова на всех трех изучаемых станциях наблюдается в четвертую десятилетку (1997 – 2007 гг.): на МС Североуральск – 68 см (норма 58 см), на МС Туринск – 49 см (норма 41 см), а на МС Екатеринбург 54 см (норма 49 см), что выше нормы на 10 см; 9 см; и 5 см соответственно. Запас воды в снежном покрове на МС Североуральск, Туринск и Екатеринбург значительно отклоняется от нормы. На метеостанциях Североуральск и Екатеринбург данное сильно заметно в последние 20 лет, а на МС Туринск в 70-80-е годы ХХ века. На МС Североуральск изменение происходит в сторону увеличения, так за зимний период 1998 – 1999 гг., отклонение происходит на 134 мм, а за зиму 2015 – 2016 гг. на 152 мм. На МС Екатеринбург наибольшее количество запаса воды в снежном покрове было зафиксировано в зиму 2000 – 2001 гг. – 194 мм, что имеет отклонение от нормы в сторону увеличения на 96 мм. Максимум запаса воды было выявлено на МС Туринск за зимний период 1978 – 1979 гг. и 1998 – 1999 гг., когда показатель составил 189 мм (норма 107 мм), что на 82 мм больше нормы. Из изученных данных о снежном покрове, наблюдается тенденция цикличности высоты, запаса воды и продолжительности снежного покрова. Это означает, что все показатели взаимосвязаны и взаимозависимы. Также температурный режим воздушной среды указывает о влиянии его на качественные особенности снежного покрова. 55

Снежный покров влияет на климат так как, обладая высоким альбедо существенно снижает поступление коротковолновой радиации к поверхности земли. Излучательные, отражательные и изоляционные свойства снежного покрова в сочетании приводят к выхолаживанию воздуха и образованию приземных радиационных инверсий температуры. Анализ дат перехода температуры воздуха через установленные пределы показал, что весна стала наступать по всей территории Свердловской области раньше, но с различными отклонениями. В северной части области лето стало приходить позже, что говорит нам о увеличении весеннего периода. В Туринске и Екатеринбурге наблюдается раннее лето, что сокращает весенние дни. Осень в Североуральске и Туринске начинается раньше времени. В Екатеринбурге картина обстоит иначе. Осень здесь начинается значительно позже. Приход начала зимы во всех трех станциях фиксируется позже положенной нормы, что значит увеличение осеннего периода. Подводя итоги бакалаврской работы, можно сказать, что климат Свердловской области постепенно меняется в сторону потепления, что подтверждается многолетними данными наблюдений за температурой воздуха, осадками и снежным покровом. 56

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 1 Адаменко В. Н. Климат больших городов / В. Н. Адаменко. – Обнинск : ВНИИГМИ-МЦД, 2000. – 70 с. 2 Акимов Л. М. Особенности климатических тенденций атмосферной циркуляции в различных широтных зонах северного полушария / Л. М. Акимов, Т. Н. Задорожная. // Региональные эффекты глобальных изменений климата. – Воронеж : Научная книга, 2012. С. 17 – 26. 3 Бедрицкий А. И. Природные катаклизмы в стране и в мире : причины и последствия / А. И. Бедрицкий // Метеоспектр, 2002. – №10. С. 10 – 19. 4 Будыко М. И. Антропогенные изменения климата / М. И. Будыко, Ю. А. Израэль – Ленинград : Гидрометеоиздат, 1987. – 406 с. 5 Булыгина О. Н. Состояние снежного покрова России в условиях изменений современного климата / О. Н. Булыгина, В. Н. Разуваев, Н. Н. Коршунова // Региональные эффекты глобальных изменений климата. – Воронеж : Научная книга, 2012. С. 26 – 31. 6 Википедия [Электронный ресурс] : Свободная энциклопедия «Свердловская область» – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org 7 География Свердловской области. Электронный учебник [Электронный ресурс] : электронный учебник – Режим доступа : http://geografia-sverd.ucoz.ru 8 Горкин А. П. География. Современная иллюстрированная энциклопедия / А. П. Горкин. – М. : Росмэн, 2006. – 624 с. 9 Григорчук Е. В. Агроклиматические ресурсы Свердловской области / Е. В. Григорчук. – Ленинград : Гидрометеоиздат, 1978. – 160 с. 10 Дроздов О. А. Климатология / О. А. Дроздов, В. А. Васильев, Н. В. Кобышева, А. Н. Раевский, Л. К. Смекалова, Е. П. Школьный. – Ленинград : Гидрометеоиздат, 1989. – 568 с. 11 Зубащенко Е. М. Региональная физическая Е. М. Зубащенко и др. – Воронеж : ВГПУ, 2007. – 74 с. 57 география /

12 Захаровская Н. Н. Метеорология и климатология / Н. Н. Захаровская, В. В. Ильинич. – М. : Колос, 2005. – 127 с. 13 Карягин Ф. А. Изменение климата и его влияние на жизнедеятельность человека / Ф. А. Карягин, Н. В. Косолапова. – Чебоксары : Научный мир, 2005 – 200 с. 14 Кислов А. В. Климатология с основами метеорологии / А. В. Кислов – М. : 2016. – 206 с. 15 Климатические нормы [Электронный ресурс] : Научно-прикладной справочник «Климат России». – ФГБУ «ВНИИГМИ-МЦД», 2014. – Режим доступа: http://meteo.ru/pogoda-i-klimat 16 Логинов В. Ф. Глобальные и региональные изменения климата: причины и следствия / В. Ф. Логинов – Минск : ТетраСистеме, 2008. – 496 с. 17 Лукашова О. П. Снежный покров как показатель изменения климата / О. П. Лукашова, В. Н. Лунин, Ю. В. Пахомова // Региональные эффекты глобальных изменений климата. – Воронеж : Научная книга, 2012. С. 75 – 78. 18 Матвеев Л. Т. Курс общей метеорологии. Физика атмосферы / Л. Т. Матвеев – Л. : Гирометеоиздат, 1976. – 639 с. 19 Неприятель Р. С. Методы определения структуры климатических сезонов годового цикла / Р. С. Неприятель, К. В. Марусин // Известия АлтГУ. – Барнаул : АлтГУ, 2012. – № 3 – 2. С. 100 – 104. 20 Переведенцев Ю. П. Климат Казани и его изменения в современный период / Ю. П. Переведенцев, М. А. Верещагин, Э. П. Наумов, К. М. Шанталинский, Р. Б. Шафикова. – Казань : Казанский государственный университет им. В. И. Ульянова-Ленина, 2006. – 216 с. 21 Полякова Л. С. Метеорология климатология : учеб. пособие / Л. С. Полякова, Д. В. Кашарин. Новочеркасск : НГМА, 2004. – 107 с. 22 Салугашвили Р. С. О связи колебаний климата АтлантикоЕвропейского региона с изменениями скорости вращения Земли / Р. С. Салугашвили // Региональные эффекты глобальных изменений климата. – Воронеж : Научная книга, 2012. С. 83 – 84. 58

23 Серов М. С. Глобальное потепление / М. С. Серов – М. : Книжный клуб Книговек, 2010. – 416 с. 24 Стульцева Н. Н. Современные изменения температурного режима на территории г. Саранска // Природно-социально-производственные системы: связь науки и практики – Саранск: Мордов. гос. ун-т, 2016. С. 7 – 12. 25 Стульцева Н. Н. Состояние снежного покрова Свердловской области в условиях современных изменений климата / Н. Н. Стульцева, С. В. Смирнова. // XLVI Огаревские чтения – Саранск : Мордов. гос. ун-т, 2018. – 77 – 81 с. 26 ФГБУ «Уральское УГМС» [электронный ресурс] – Режим доступа: http://svgimet.ru 27 Хромов С. П. Метеорология и климатология : учебник / С. П. Хромов, М. А. Петросянц. М. : Колос, 2004. – 87 с. 28 Шепоренко Г. А. 180 лет Гидрометеорологической службе Урала / Г. А. Шепоренко, О. Н. Игнатова – Екатеринбург, 2016. – 76 с. 29 Шепоренко Г. А. Свердловскому бюро погоды 90 лет / Г. А. Шепоренко // Уральский метеоролог – Екатеринбург : ФГБУ «Уральское УГМС», 2015. – № 1. С. 6. 30 Центры по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (ЦГМС) [Электронный ресурс] – Режим доступа : http://www.meteorf.ru 59

ПРИЛОЖЕНИЕ А (справочное) Репорт об обсервациях метеорологических…» Андрея Татищева за январь 1734 года [27] 60

ПРИЛОЖЕНИЕ Б (обязательное) Среднегодовая температура воздуха (1968 – 2017 гг.), ºС. Год 1 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 Средняя за 10 лет 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 Средняя за 10 лет 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 Средняя за 10 лет 1998 1999 2000 2001 2002 2003 МС Североуральск 2 -2,1 -3,3 -0,5 -2,3 -1,7 -0,7 -0,3 0,3 -1,5 -0,6 -1,3 -1,5 -1,6 -1,5 1,2 -0,8 0,9 -1 -2,1 -1,9 -1,2 -1 0,9 0 -0,6 0,7 -1,9 -0,8 -0,8 1,7 -0,2 -1,5 -0,3 -1,8 -1,3 0,2 -1,4 -0,6 2,2 61 МС Туринск 3 -0,6 -2,1 0,6 0,9 -0,4 1,2 1,4 1,9 0,1 1,2 0,4 0,9 0,3 0,6 2,9 1,7 2,8 0,1 0,6 0,2 1 1,1 2,6 2,1 2,2 2,7 0,9 0,9 1,1 3,9 1,4 1,3 1,9 0,8 1,6 1,8 1,1 1,6 2,9 МС Екатеринбург 4 0,6 -0,8 2,2 2,2 1,1 2,1 2,9 3,6 1,4 2,5 1,8 2,1 2,1 1,8 4,3 2,7 3,9 1,6 1,8 1,4 2,1 2,4 3,8 3,6 3,3 3,9 2,4 1,9 2,3 5 2,5 2,4 3,1 2,5 2,8 3,4 2,5 2,8 3,9

Продолжение ПРИЛОЖЕНИЯ Б 1 2004 2005 2006 2007 Средняя за 10 лет 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 Средняя за 10 лет Средняя за 50 лет Норма 2 0,6 2,3 -0,5 1,9 0,2 2,4 -0,2 0 1 0,9 0,9 0,1 0,8 1,1 1,3 0,8 -0,3 -0,6 3 1,9 2,9 1,1 2,9 1,9 3,4 1,5 1 1,8 2,3 2,3 1,1 2,3 2,1 2,1 2 1,5 1,4 62 4 3,5 3,9 2,5 3,8 3,2 4,6 3,2 3,1 2,9 4,1 4,1 2,4 3,6 3,7 3,5 3,5 2,8 2,7

ПРИЛОЖЕНИЕ В (обязательное) Годовое количество осадков по МС Североуральск, Туринск, Екатеринбург за 1968 – 2017 гг, мм. Год МС Североуральск МС Туринск МС Екатеринбург 1 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 Средняя за 10 лет 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 Средняя за 10 лет 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 Средняя за 10 лет 1998 1999 2000 2001 2002 2 493 617 596 482 397 442 481 448 365 524 485 671 667 511 533 558 549 538 538 658 579 580 425 454 529 509 542 537 763 531 568 525 538 647 590 571 751 544 3 409 484 596 648 447 501 370 484 462 419 482 682 497 485 353 481 599 512 489 543 508 515 469 451 769 520 529 575 479 501 407 642 534 619 678 632 628 591 4 537 522 608 503 503 439 307 353 394 455 462 606 473 497 399 533 656 568 420 613 631 540 383 414 690 575 480 618 575 370 412 696 521 688 482 513 625 585 63

Продолжение ПРИЛОЖЕНИЯ В 1 2003 2004 2005 2006 2007 Средняя за 10 лет 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 Средняя за 10 лет Средняя Норма 2 389 659 561 640 520 587 630 584 483 549 651 496 694 719 580 721 611 560 539 3 454 499 600 642 419 576 477 556 474 450 476 471 593 572 532 519 512 522 523 64 4 489 605 456 628 574 565 536 552 438 420 448 489 619 644 415 505 507 517 508

ПРИЛОЖЕНИЕ Г (обязательное) Наибольшая за зимний период высота снежного покрова за 1967 – 2017 гг, см Год МС Североуральск 1 1967-1968 1968-1969 1969-1970 1970-1971 1971-1972 1972-1973 1973-1974 1974-1975 1975-1976 1976-1977 Средняя за 10 лет 1977-1978 1978-1979 1979-1980 1980-1981 1981-1982 1982-1983 1983-1984 1984-1985 1985-1986 1986-1987 Средняя за 10 лет 1987-1988 1988-1989 1989-1990 1990-1991 1991-1992 1992-1993 1993-1994 1994-1995 1995-1996 1996-1997 Средняя за 10 лет 1997-1998 1998-1999 1999-2000 2000-2001 2001-2002 2002-2003 2003-2004 2004-2005 2 58 55 58 49 51 64 45 50 64 47 54 42 78 61 58 50 71 38 71 51 64 58 46 53 66 71 66 86 40 50 44 58 58 67 91 53 94 75 50 48 70 МС Туринск МС Екатеринбург 3 34 32 48 58 35 43 37 28 47 39 40 21 70 22 30 24 34 32 33 76 55 40 21 49 52 36 51 42 38 35 32 38 39 45 65 59 52 42 52 38 48 65 3 44 58 47 47 43 46 40 46 54 49 47 33 70 35 39 41 53 28 56 79 62 50 32 46 46 62 53 39 40 42 53 37 45 59 78 51 72 40 50 40 59

Продолжение ПРИЛОЖЕНИЯ Г 1 2005-2006 2006-2007 Средняя за 10 лет 2007-2008 2008-2009 2009-2010 2010-2011 2011-2012 2012-2013 2013-2014 2014-2015 2015-2016 2016-2017 Средняя за 10 лет Средняя Норма 2 72 60 68 47 53 65 68 42 80 64 48 104 63 63 60 58 3 44 44 49 47 40 45 48 35 45 44 31 37 56 43 42 41 66 4 46 47 54 47 37 62 57 29 48 41 33 49 48 45 48 49

ПРИЛОЖЕНИЕ Д (обязательное) Наибольший запас воды в снежном покрове на территории Свердловской области за 50 лет, мм. Год 1 1967-1968 1968-1969 1969-1970 1970-1971 1971-1972 1972-1973 1973-1974 1974-1975 1975-1976 1976-1977 Средняя 1977-1978 1978-1979 1979-1980 1980-1981 1981-1982 1982-1983 1983-1984 1984-1985 1985-1986 1986-1987 Средняя 1987-1988 1988-1989 1989-1990 1990-1991 1991-1992 1992-1993 1993-1994 1994-1995 1995-1996 1996-1997 Средняя 1997-1998 1998-1999 1999-2000 2000-2001 2001-2002 МС Североуральск 2 126 108 134 106 107 118 87 99 122 78 109 74 148 126 130 85 156 72 164 102 122 118 76 109 151 128 154 155 72 108 80 116 115 127 252 120 179 173 67 МС Туринск 3 82 87 136 170 88 129 82 68 127 101 107 52 189 51 84 60 92 70 73 167 138 98 52 120 140 83 128 98 85 80 99 95 98 131 189 165 136 109 МС Екатеринбург 4 88 120 113 99 76 97 68 74 114 88 94 63 158 86 70 74 110 57 98 105 130 95 61 92 99 99 101 83 76 80 117 87 90 130 180 118 194 81

Продолжение ПРИЛОЖЕНИЯ Д 1 2002-2003 2 101 3 130 4 105 2003-2004 2004-2005 2005-2006 2006-2007 Средняя 2007-2008 2008-2009 2009-2010 2010-2011 2011-2012 2012-2013 2013-2014 2014-2015 2015-2016 2016-2017 Средняя Средняя за 50 лет Норма 119 161 147 142 152 85 131 136 124 76 168 125 106 270 126 135 126 118 84 84 94 97 122 113 78 113 120 83 104 92 87 85 123 100 105 107 100 118 104 99 123 86 74 130 131 49 108 78 73 99 112 94 112 98 68

ПРИЛОЖЕНИЕ Е (обязательное) Дата устойчивого перехода средней суточной температуры воздуха через 0º, +5º, +10º, +15 ºС (1995 – 2017 гг.) Название станции Весна 0º Североуральск 21.апр Туринск 10.апр Екатеринбург 21.мар 5º 10.апр 30.мар 30.мар 0º Североуральск 29.апр Туринск 22.мар Екатеринбург 03.апр 5º 01.май 01.май 01.май 0º Североуральск 03.апр Туринск 29.апр Екатеринбург 31.мар 5º 16.апр 14.апр 14.апр 0º Североуральск 21.апр Туринск 30.мар Екатеринбург 21.апр 5º 19.май 05.май 03.май 0º Североуральск 22.апр Туринск 22.апр Екатеринбург 28.мар 5º 25.май 23.апр 22.апр 0º Североуральск 07.апр Туринск 01.апр Екатеринбург 01.апр 5º 15.апр 15.апр 15.апр 0º Североуральск 07.апр Туринск 08.апр Екатеринбург 07.апр 5º 17.апр 18.апр 09.апр 0º 12.апр 13.апр 09.апр 5º 24.апр 21.апр 13.апр Североуральск Туринск Екатеринбург Осень 1995 год 10º 15º 15º 17.май 11.июн 11.авг 19.апр 10.июн 15.авг 12.апр 10.июн 14.сен 1996 год 10º 15º 15º 28.май 15.июн 02.авг 04.май 28.май 07.авг 02.май 30.май 07.авг 1997 год 10º 15º 15º 24.май 25.июн 04.июл 24.май 24.май 06.авг 23.май 24.май 05.авг 1998 год 10º 15º 15º 20.май 10.июн 12.авг 19.май 21.май 13.авг 19.май 21.май 26.авг 1999 год 10º 15º 15º 27.май 21.июн 02.авг 26.май 20.июн 20.авг 26.май 21.июн 26.авг 2000 год 10º 15º 15º 21.май 13.июн 05.авг 22.май 23.май 16.авг 23.май 24.май 17.авг 2001 год 10º 15º 15º 21.май 28.апр 17.авг 01.май 25.июн 17.авг 01.май 26.июн 17.авг 2002 год 10º 15º 15º 03.май 14.июн 02.авг 17.май 14.июн 04.авг 05.июн 14.июн 10.авг 69 10º 14.сен 15.сен 15.сен 5º 10.окт 13.окт 13.окт 0º 13.окт 22.окт 22.окт 10º 24.авг 08.сен 09.сен 5º 08.сен 29.сен 21.сен 0º 15.окт 16.окт 16.окт 10º 30.авг 05.окт 06.окт 5º 08.окт 19.окт 19.окт 0º 24.окт 30.окт 29.окт 10º 31.авг 31.авг 31.авг 5º 20.сен 21.сен 25.сен 0º 28.окт 02.ноя 03.ноя 10º 30.авг 20.сен 15.окт 5º 14.окт 18.окт 16.окт 0º 17.окт 06.ноя 05.ноя 10º 09.сен 10.сен 10.сен 5º 15.сен 22.сен 22.сен 0º 30.окт 30.окт 30.окт 10º 14.сен 27.сен 27.сен 5º 26.сен 08.окт 08.окт 0º 08.окт 17.окт 22.окт 10º 11.сен 12.сен 12.сен 5º 23.сен 01.окт 04.окт2 0º 08.окт 03.ноя 04.ноя

Продолжение ПРИЛОЖЕНИЯ Е Североуральск Туринск Екатеринбург 0º 05.апр 01.апр 01.апр 5º 06.май 20.апр 17.апр 10º 08.май 07.май 07.май Североуральск Туринск Екатеринбург 0º 28.апр 28.апр 11.апр 5º 29.апр 29.апр 29.апр 10º 10.май 10.май 30.апр Североуральск Туринск Екатеринбург 0º 07.апр 07.апр 07.апр 5º 06.май 17.апр 10.апр 10º 08.май 08.май 21.апр Североуральск Туринск Екатеринбург 0º 10.апр 10.апр 09.апр 5º 01.май 02.май 01.май 10º 09.май 07.май 07.май 0º Североуральск 28.мар Туринск 29.мар Екатеринбург 21.мар 5º 14.май 18.апр 18.апр 10º 17.май 17.май 17.май 0º Североуральск 17.апр Туринск 25.мар Екатеринбург 25.мар 5º 04.май 18.апр 07.апр 10º 10.апр 06.май 05.май 0º Североуральск 13.апр Туринск 28.мар Екатеринбург 27.мар 5º 06.май 06.май 06.май 10º 25.май 07.май 07.май 0º Североуральск 30.мар Туринск 30.мар Екатеринбург 29.мар 5º 18.апр 18.апр 30.мар 10º 11.май 02.май 02.май 0º 04.апр 04.апр 04.апр 5º 01.май 09.апр 11.апр 10º 18.май 17.май 04.май Североуральск Туринск Екатеринбург 2003 год 15º 15º 23.июн 30.авг 17.июн 08.сен 23.июн 08.сен 2004 год 15º 15º 21.июн 10.авг 10.май 28.авг 10.май 28.авг 2005 год 15º 15º 26.июн 19.авг 11.май 19.авг 11.май 20.авг 2006 год 15º 15º 03.июн 22.июл 03.июн 22.июл 03.июн 09.сен 2007 год 15º 15º 15.июн 29.авг 15.июн 31.авг 15.июн 31.авг 2008 год 15º 15º 13.июн 03.авг 13.июн 19.авг 13.июн 01.сен 2009 год 15º 15º 13.июн 05.авг 04.июн 30.авг 28.май 13.сен 2010 год 15º 15º 21.июн 17.авг 14.июн 17.авг 02.июн 20.авг 2011 год 15º 15º 22.июн 16.авг 02.июн 16.авг 03.июн 17.авг 70 10º 08.сен 08.сен 09.сен 5º 17.окт 17.окт 17.окт 0º 21.окт 23.окт 23.окт 10º 04.сен 04.сен 02.окт 5º 03.окт 12.окт 12.окт 0º 19.окт 21.окт 31.окт 10º 05.окт 19.сен 06.окт 5º 17.окт 20.окт 20.окт 0º 07.ноя 08.ноя 08.ноя 10º 12.сен 13.сен 13.сен 5º 26.сен 01.окт 07.окт 0º 31.окт 08.ноя 13.ноя 10º 09.сен 13.сен 13.сен 5º 12.окт 13.окт 13.окт 0º 05.ноя 05.ноя 06.ноя 10º 02.сен 02.сен 10.сен 5º 10.окт 11.окт 10.окт 0º 03.ноя 04.ноя 10.дек 10º 12.сен 20.сен 20.сен 5º 11.окт 21.окт 21.окт 0º 24.окт 25.окт 23.окт 10º 06.сен 07.сен 28.сен 5º 28.сен 01.окт 01.окт 0º 17.ноя 18.ноя 18.ноя 10º 21.авг 20.сен 27.сен 5º 16.окт 16.окт 17.окт 0º 25.окт 26.окт 26.окт

Окончание ПРИЛОЖЕНИЯ Е Североуральск Туринск Екатеринбург 0º 31.мар 31.мар 31.мар 5º 14.апр 09.апр 09.апр 10º 12.май 09.май 09.май Североуральск Туринск Екатеринбург 0º 03.апр 03.апр 03.апр 5º 19.апр 19.апр 17.апр 10º 23.май 22.май 13.май Североуральск Туринск Екатеринбург 0º 12.апр 13.апр 13.апр 5º 30.апр 30.апр 29.апр 10º 10.май 10.май 30.апр Североуральск Туринск Екатеринбург 0º 30.мар 01.апр 31.мар 5º 29.апр 14.апр 14.апр 10º 12.май 30.апр 12.май Североуральск Туринск Екатеринбург 0º 29.мар 25.мар 25.мар 5º 16.апр 14.апр 09.апр 10º 17.май 17.май 14.апр Североуральск Туринск Екатеринбург 0º 05.апр 02.июн 06.апр 5º 10º 18.май 02.май 02.июн 02.июн 07.апр 18.май 2012 год 15º 15º 28.май 14.авг 28.май 15.авг 18.май 22.авг 2013 год 15º 15º 16.июн 25.авг 10.июн 26.авг 24.май 26.авг 2014 год 15º 15º 21.июн 11.авг 13.июн 25.авг 11.май 25.авг 2015 год 15º 15º 27.май 01.июл 28.май 03.июл 26.май 17.авг 2016 год 15º 15º 11.июн 27.авг 18.май 28.авг 18.май 04.сен 2017 год 15º 15º 14.июн 28.авг 13.июн 29.авг 13.июн 04.сен 71 10º 01.сен 12.сен 26.сен 5º 01.окт 22.окт 22.окт 0º 25.окт 31.окт 04.ноя 10º 11.сен 15.сен 15.сен 5º 25.сен 30.сен 01.окт 0º 16.ноя 17.ноя 17.ноя 10º 04.сен 07.сен 07.сен 5º 02.окт 27.сен 02.окт 0º 11.окт 16.окт 16.окт 10º 23.авг 29.авг 01.окт 5º 01.окт 07.окт 03.окт 0º 07.окт 10.окт 09.окт 10º 08.сен 08.сен 29.сен 5º 06.окт 06.окт 07.окт 0º 19.окт 12.окт 15.окт 10º 04.сен 08.сен 22.сен 5º 24.сен 27.сен 01.окт 0º 21.окт 11.окт 21.окт

Рецензии:

Авторизуйтесь, чтобы добавить рецензию

- у работы пока нет рецензий -

Отзывы:

Авторизуйтесь, чтобы оставить отзыв