Распространение антициклонов на территории Беларуси

Потепление более выражено на севере республики. По югу Гомельской области днем 21 и 22 августа 2000 г. максимальная температура воздуха достигала 35 - 36° С, на остальной территории республики она была от 20 °С на севере до 33 °С на юге. Значительному прогреванию воздуха способствовало то, что территория Беларуси находилась под влиянием северной периферии высотного гребня Азорского антициклона и в малоградиентном поле повышенного атмосферного давления у земли.

Из рисунка 3.2 видно, что чаще всего сильная жара наблюдается на юго-востоке республики на территории Белорусского Полесья.

Рис. 3.2. Пространственное распределение повторяемости числа лет с сильной жарой по территории Беларуси [9]

Сильная жара как опасное метеорологическое явление, когда температура воздуха превышает 34,5 °С достаточно редко наблюдается на территории республики (примерно в 7 годах из 53 лет обобщения что составляет около 12%). Чаше всего данное явление отмечается на территории Гомельской области (1 раз в 3 года), реже в Минской и Брестской областях (1 раз в 7-8 лет), в Гродненской и Могилевской областях (1 раз в 13 лет) и совсем редко в Витебской области (1 раз в 17 лет). С июня по август отмечаются случаи, когда столбик поднимается выше отметки 35 °С, однако это бывает крайне редко (рис. 3.3).

В июне данное явление отмечалось только в Гомельской области (7% от общего числа дней с явлением). В июле в Гродненской области наблюдается жара чаще (43%), чем в Витебской (25 %) и Могилевской (29%) областях. Исключительно жарким выдался период 2 - 24 августа 2007 г., когда с южными ветрами на территорию нашей страны поступал тропический воздух. Днем столбик термометра достигал экстремально высоких значений (30 - 35°С), в Гомельской и на юге Могилевской области превышал 35 °С. На метеостанциях Полоцк, Минск, Октябрь и Жлобин были превышены абсолютные максимальные значения температуры воздуха. И только в начале и в последней пятидневке августа отмечалась прохладная погода. На торфяниках Полесья в конце месяца на почве отмечались заморозки от 0 до -3 °С. В августе, наоборот, высокие температуры перемещались в северные широты страны, а на юге и запале сильная жара отступила и в Брестской, Гомельской, Гродненской областях. В Витебской области из 52 лет обобщения только в 3 годах отмечалась сильная жара. Сильная жара, как опасное явление не наблюдалось на метеостанциях Полоцк, Лепель, Славное - Толочин. По этим метеостанциям максимальная температура поднималась до 33,9-34,3°С, в августе 1992 г. Максимальная температура 35,3 °С регистрировалась в августе 1992 г. на метеостанциях Шарковщина и Березинский заповедник.

Рис. 3.3. Повторяемость, от общего числа дней с сильной жарой [9]

В Минской области сильная жара отмечается в среднем один раз в 8 лет. Максимальная температура воздуха 36,1 °С была зарегистрирована на метеостанциях Столбцы и Негорелое (июль, 1994 г.), Слуцк (август, 1992 г.). В Гродненской области в 1992 г. в августе на метеостанции Гродно ртутный столбик показывал 36,2 °С, в Могилевской области на метеостанции Костюковичи был зафиксирован максимум в 37,1 °С в августе 1946 г. На метеостанциях Кличев и Бобруйск в августе 1992 г. была отмечена температура36,1-36.2 °С. По Брестской области 36,0 и 36,1 °С было на метеостанциях Пружаны и Брест, соответственно, в Гомельской области отмечался максимум 37,4 °С в Лельчицах в 1992 г в августе.

Известно, что такие факторы, как господствующие ветры, рельеф и неоднородность подстилающей поверхности, также влияют на распределение сильной жары по территории республики. Рассмотрим влияние высоты над уровнем моря на повторяемость числа лет с сильной жарой, Зависимость повторяемости сильной жары от высоты местности представлена на рисунке 3.4.

Из рисунка видно, что имеется устойчивая связь высоты территории над уровнем моря с сильной жарой. Это связано с тем, что на возвышенной территории происходят интенсивное перемешивание воздуха и снижение температуры воздуха.

Рис. 3.4. Зависимости повторяемости сильной жары от высоты местности на территории Беларуси [9]

Растительность также оказывает некоторое влияние на повторяемость сильной жары на территории республики (рис. 3.5). Чем больше территории покрыто растительностью тем чаше отмечаются высокие температуры, потому что под густым растительным покровом средняя суточная амплитуда температуры значительно меньше. Растительный покров уменьшает охлаждение почвы, особенно в ночное время. Ночное излучение происходит преимущественно с поверхности самой растительности, которая и будет наиболее сильно охлаждаться, а почва под растительным покровом сохраняет более высокую температуру, что приводит к уменьшению амплитуды температуры на поверхности. Таким образом, максимальные температуры на поверхности почвы выше, чем в воздухе в ночное время, что позволяет поддерживать высокую температуру в летнее время на территории в течение суток [14].

В 62% лет самый теплым месяцем года в Беларуси является июль. Однако в 13% лет этим месяцем бывает июнь, в 27% - август и в 3% лет - май (табл. 3.1). В среднем раз в 10 лет июнь бывает холоднее мая, а на западе республики в 1993 г. июль был холоднее сентября. За 100-летний период наблюдений за температурой воздуха ни разу, ни май, ни сентябрь не были самыми теплыми месяцами года. Однако исключением стало лето 1993 г., когда для западных районов республики (Брест, Волковыск, Лида) май оказался самым теплым [8].

Рис. 3.5. Зависимость повторяемости сильной жары от лесистости территории [9]

Таблица 3.1.

Повторяемость самых теплых месяцев за период 1975 - 2007 гг.

В подавляющем числе месяцев года, за исключением декабря, мая и сентября, с середины 1960-х годов отмечался рост температуры. Он оказался наиболее существенным в январе-апреле. Рост температуры летом зафиксирован только в 1980-е годы, т.е. почти на двадцать лет позже, чем в январе-апреле. Он оказался наиболее выраженным в июле последнего десятилетия (1990-2000 гг.). Последняя положительная флюктуация температуры (1997-2002 гг.) в июле соизмерима по амплитуде с положительной флюктуацией температуры этого же месяца в 1936-1939 гг. Несколько меньшие по продолжительности, но близкие по величине значения температуры летом наблюдались в конце XIX столетия (особенно в июле).

Осенью наблюдалось слабое понижение температуры с 1960-х до середины 1990-х годов. В последние годы в октябре, ноябре и осенью в целом отмечается небольшой рост температуры. В сентябре каких-либо заметных изменений температуры не зафиксировано [2].

Развитие области высокого давления (антициклона) зимой является одним из основных процессов, определяющих тип климата на большей части территории Беларуси (это характерно и для территории большей части СНГ). В это время года образуется Сибирский антициклон с центром в северной Монголии и максимальным давлением для всего СНГ.

Заморозки. Заморозками называется понижение температуры воздуха до отрицательных значений вечером и ночью при положительной температуре днем [14]. Особенно опасны заморозки после установления стабильной среднесуточной температуры воздуха в 10 °С.

Заморозки бывают весной и осенью, когда среднесуточная температура уже или еще положительная. Различают адвективные и радиационные заморозки, которые возникают как при адвекции массы холодного воздуха в данной местности, так и при последующем ночном излучении, охлаждающем почву, а от нее и воздух до отрицательных температур. В осенний период заморозки возможны без холодных вторжений в результате радиационного выхолаживания, постепенно понижающего температуру воздуха. Для формирования заморозков благоприятным условиями являются большое эффективное излучение и слабый ветер, которые создаются в антициклонах и гребнях повышенного давления. Повторяемость заморозков возрастает в пониженных местах, где задерживается охлажденный воздух.

Понижение температуры может быть вызвано двумя причинами: радиационным выхолаживанием в малооблачные и тихие ночи на поверхности почвы и приземном слое воздуха (радиационные заморозки), затоком (адвекцией) холодного (температурой ниже 0 °С) воздуха (адвективные заморозки) или их совместным влиянием - вторжением холодного воздуха и дальнейшим его выхолаживанием (адвективно-радиационные заморозки).

Адвективно-радиационные заморозки наиболее характерны для территории Беларуси, они часто возникают при затоках относительно холодных и сухих масс воздуха в областях высокого давления и на их периферии с последующим радиационным охлаждением. В антициклонах при ясном небе достаточно часто бывают и чисто радиационные заморозки. Для этих заморозков характерны четкий инверсионный профиль температуры (увеличение с высотой) в приземном слое и наименьшая температура на поверхности земли. Для адвективных и адвективно-радиационных заморозков такого четкого хода температуры нет, минимальные значения могут наблюдаться на разной высоте в пределах, как правило, нижнего метрового слоя воздуха или на поверхности почвы. Адвективно-радиационные заморозки чаще всего встречаются поздней весной и ранней осенью. Радиационные и адвективно-радиационные заморозки обычно возникают при слабом ветре (1-4 м/с) и ясном небе. В результате радиационного охлаждения в ночные часы образуется приземная инверсия температуры. При этом почва имеет температуру обычно на 2-5° ниже, чем воздух в психрометрической будке (на высоте 2 м), а в отдельных случаях - на 8-11° ниже. При образовании инверсии в приземном слое воздуха заморозки на почве и в растительном покрове часто наблюдаются при положительной температуре воздуха.

Если точка росы у земной поверхности выше 0°, удельная влажность не меняется или возрастает с высотой, то заморозки невозможны. Они не возникают также после интенсивных ливневых дождей во второй половине дня, выпавших на прогретую почву, когда точка росы заметно увеличивается благодаря испарению, а температура воздуха понижается. При этих условиях в случае безоблачного неба и ослабления ветра ночью часто образуется туман, препятствующий возникновению заморозков.

Условия для заморозков создаются при ночном выхолаживании нижнего слоя воздуха и образовании приземных инверсий, когда часто происходит понижение температуры до нуля. Условия для ночных заморозков при распространении холодного воздуха с запада создаются главным образом осенью, когда существенно возрастает продолжительность ночи и увеличивается ночное падение температуры. Вследствие этого воздух, имевший первоначально положительную температуру ночью, охлаждается на материке в устойчивом антициклоне настолько, что на вторую или третью ночь появляются заморозки.

Основной причиной формирования заморозков является эффективное излучение, представляющее собой разность между излучением поверхности почвы и противоизлучением атмосферы, проявляющееся особенно сильно в ясные тихие ночи. В результате эффективного излучения охлаждается поверхность Земли. Понижение температуры подстилающей поверхности приводит к охлаждению прилегающих к ней слоев воздуха и почвы. Чем дальше расположены эти слои от поверхности Земли, тем меньше они охлаждаются. В результате температура вверх от подстилающей поверхности постепенно повышается.

Путем турбулентного перемешивания различных слоев воздуха осуществляется теплообмен между подстилающей поверхностью и атмосферой. Теплообмен в почве зависит от степени ее теплопроводности. Рыхлая почва более пористая и в своих порах содержит много воздушных пузырьков, она хуже проводит тепло и охлаждается медленнее, чем плотная. Теплопроводность воды больше, чем воздуха, поэтому влажная почва проводит тепло лучше сухой, и как результат поток тепла из почвы к ее поверхности в ночное время меньше при слабом увлажнении, чем при сильном. Таким образом, имеется большая вероятность возникновения заморозков над сухими почвами. Очень малой теплопроводностью отличаются высушенные болота, содержащие в результате удаления воды из почвы большое число воздушных пор.

Поздние весенние и ранние осенние заморозки по территории Беларуси отмечаются при вполне определенных синоптических положениях. Обычно они возникают в гребнях и антициклонах, сформировавшихся в арктическом воздухе, и в тыловой части циклонов. Заморозки наблюдаются также в седловине или вообще в области размытого барического поля при тихой малооблачной погоде, способствующей большому охлаждению почвы. Однако не каждое вторжение холодного воздуха на материк в мае-июне и августе-октябре сопровождается заморозками. По мере развития антициклона или гребня в холодном воздухе и перемещения его к югу или юго-востоку обычно облачность разрушается и ветер ослабевает. Создаются условия для ночного выхолаживания нижнего слоя воздуха и образования приземных инверсий, при которых часто происходит понижение температуры до нуля. Условия для ночных заморозков при распространении холодного воздуха с запада создаются главным образом осенью, когда существенно возрастает продолжительность ночи и увеличивается ночное падение температуры. Вследствие этого воздух, имевший первоначально положительную температуру ночью, охлаждается на материке в устойчивом антициклоне настолько, что во вторую или третью ночь появляются заморозки.

Причиной большей повторяемости заморозков и большей интенсивности на территории Полесья является изменение физико-химических свойств подстилающей поверхности в результате осушения и окультуривания торфяно-болотных почв. Последние обладают малой теплопроводностью и большой излучающей способностью, особенно ночью при антициклональном режиме циркуляции, что приводит к увеличению повторяемости заморозков на осушенных территориях в послемелиоративный период.

Заморозки на территории Беларуси регистрируются ежегодно и наблюдаются, как правило, с мая по сентябрь. Наибольшая повторяемость (53% дней) приходится на май, затем число заморозков резко уменьшается (до 5%), что составляет среднюю их повторяемость один раз в 5-6 лет. В отличие от средней повторяемости, заморозки на обширных территориях в июне не возникают десятилетиями (1968-1981 гг.) или могут повторяться несколько лет подряд (1982, 1983, 1984 гг.). Число заморозков на юге страны, где осуществлена интенсивная мелиорация земель, возросло и стало соизмеримым с числом заморозков в северной части страны. В последние два десятилетия произошло увеличение повторяемости ранних осенних заморозков в Брестской области, а в меньшей степени - в Минской. В последние десятилетия во многих регионах Беларуси частота заморозков в сентябре увеличилась, исключение составляет Витебская область [9].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной курсовой работе был проанализирован ряд вопросов, в полной мере раскрывающих тему:

Механизм формирования антициклонов. Были установлены стадии развития антициклонов, а также основная классификация антициклонов.

Годовой ход давления на территории Беларуси. Был выявлен характер изменения давления в различных районах территории Беларуси. Также были приведены сравнительные характеристики изменения атмосферного давления.

Роль антициклонов в формировании климата Беларуси. Были приведены сведения о повторяемости антициклонов на территории Беларуси, а также данные о повторяемости направлений ветра и числа дней с сильной жарой и заморозками. Были выявлены характерные для антициклонов, погода и климат, особое внимание было сконцентрировано на погодных условиях в антициклонах, характерных для территории Республики Беларусь.

В обобщении данной курсовой работы хотелось бы выделить главное:

Антициклон-это область относительно высокого атмосферного давления в атмосфере с высоким давлением в центре. Над территорией Беларуси, как и всего Северного полушария движение воздуха внутри антициклона осуществляется по часовой стрелке. Ветер направлен от центра к периферии, то есть в направлении снижения давления воздуха. Высокий антициклон тёплый и сохраняет замкнутые изобары с антициклонической циркуляцией даже в верхней тропосфере. Иногда антициклон бывает многоцентровым.

Признаки антициклона:

Ясная или малооблачная погода

Отсутствие ветра

Отсутствие осадков

Устойчивый характер погоды (заметно не меняется во времени, пока существует антициклон)

В летний период антициклон приносит жаркую малооблачную погоду. В зимний период антициклон приносит сильные морозы, иногда также возможен морозный туман.

В среднем за год на территорию Беларуси приходят или непосредственно над ней формируются 15-16 антициклонов.

Важнейшим климатообразующим процессом на территории Беларуси является западный перенос воздушных масс. С западным переносом; со стороны Атлантического океана вместе с циклонами, образующимися на полярном (умеренном) и арктическом фронтах, приходят морские воздушные массы. Значительно меньшее влияние на климат страны оказывают арктические и тропические воздушные массы.

Зимой над Евразией формируется Азиатский максимум. Повторяемость погоды зимой, устанавливающейся под воздействием Азиатского антициклона, составляет 18-20%, весной и осенью - 10-14%. Интенсивность влияния Азиатского антициклона уменьшается в направлении с востока на запад.

Летом Азорский максимум, постоянно находящийся в тропических широтах смещается на север и его восточное ответвление проходит к югу от Беларуси. Азорский максимум в целом определяет характер погоды страны в летний период. Повторяемость погоды летом, устанавливающейся под влиянием этого антициклона, составляет около 18%.

Годовой ход атмосферного давления приводит к тому, что летом преобладают ветры западных и северо-западных направлений. В системе общей циркуляции атмосферы наблюдается периодическая смена зонального западного переноса воздушных масс на меридиональный перенос с перемещением воздушных масс с юга на север или с севера на юг. Характер атмосферной циркуляции определяет тип и свойства приходящих на территорию страны воздушных масс.

Антициклоны, также как и циклоны несут разную погоду, в зависимости от места образования. Они формируют погоду в умеренных широтах, в том числе и погоду на территории Беларуси. Необходимость контролирования информации об образовании и движении антициклонов и циклонов и прогнозирования ситуации очевидная. Потому этот вопрос актуален как для сельского хозяйства, так и для транспорта, промышленности, строительства и других аспектов человеческой жизни.

Список использованных источников

География Беларуси/ под ред. Дементьева и др. - Минск.: "Вышэйшая школа", 1997. - 320 с.

Геаграфiя Беларуси: Энцыкл. Давед. / Беларус. Энцыкл.; Рэдкал. Л.В. Кайзлойская i iнш. - Мiнск.: БелЭн, 1992. - 383 с.

Дашко, Н.А. Курс лекций по синоптической метеорологии. Часть 1.-2005 [Электронный ресурс]

Каўрыга, П.А. Клiматалогiя: вучэб. дапамож./ П.А. Каўрыга. - Мiнск: БДУ, 2008. - 215 с.

Климат Беларуси./ Под ред. В.Ф. Логинова - Минск.: Институт геологических наук АН Беларуси, 1996.

Логинов, В.Ф. Глобальные и региональные изменения климата: причины и следствия/ В.Ф. Логинов.- Минск: ТетраСистемс, 2008. - 496 с.

Логинов, В.Ф. Изменения климата Беларуси и их последствия. - Минск.: "Тоник", 2003. - 330 с.

Логинов, В.Ф. Климат Беларуси. - Минск.: Институт геологических наук АН Беларуси, 1996. - 230 с.

Логинов, В. Ф. Опасные метеорологические явления на территории Беларуси/ В.Ф. Логинов, А. А. Волчек, И. Н. Шпока - Минск: Беларус. навука, 2010. - 129 с

Микуцкий, В.С. Изменение амплитуды годового хода температуры в Беларуси // Природные ресурсы, 1999. - 314 с.

Морской портал [Электронный ресурс] / Режим доступа:

http://moryak.biz - Дата доступа: 23.03.2013

Погосян, Х. П. Общая циркуляция атмосферы/ Х.П. Погосян. - Ленинград: Гидрометеоиздат. 1959. - 260 с.

Фізічная геграфія Беларусі: Вучэб.дапам../ Б. М. Гурскі [і інш.]. Пад рэд. Б. М. Гурскага. К. К. Кудло. - Мінск: універсітэцкае, 1995. -181 с.

Хромов, С. П. Метеорология и климатология: учебник. - 7-е изд./ С. П. Хромов, М. А. Петросянц. М.: Изд-во Моск. Ун-та: Наука, 2006. - 582 с.

Размещено на Allbest.ru