ВКР_Девятерикова_РИС_2017. Краевое государственное автономное профессиональное образовательное учреждение
 Скачать 342.66 Kb.
|
|
Влияние синоптических процессов и географического положения на ход температуры в тропосфере над Дальнереченском Земная атмосфера делится на ряд слоев, отличающихся между собой по физическому состоянию. Нижний слой тропосфера, характеризуется процессом перемешивания воздушных масс и как следствием понижением температуры с высотой. Высота, до которой развивается слой тропосферы, зависит от интенсивности тех факторов, которые вызывают процессы перемешивания: солнечного нагревания, механического влияния земной поверхности и прочее. Тропосфера – слой атмосферы, в котором температура воздуха падает с увеличением высоты над поверхностью земли примерно на 0,6 градуса Цельсия на каждые 100 метров подъема. Выше этого слоя температура воздуха меняется по другим законам. В тропосфере сосредоточено около 80 % всего воздуха атмосферы Земли. Толщина тропосферы составляет около 8 километров над полюсами Земли, 10 – 12 километров над умеренными широтами, и порядка 16 километров над экватором. Циркуляция атмосферы определяется притекающей солнечной энергией. Неравномерность нагревания солнечными лучами полюсов и экваториальной зоны, орографические особенности подстилающей поверхности(неравномерное распределение материков и океанов), а так же отклоняющая сила вращения Земли – все эти факторы составляют механизм, приводящий в движение гигантскую машину атмосферной циркуляции, имеющей некоторые сезонные особенности. Если в зимний период циркуляция воздуха в тропосфере имеет общие черты и определяется в основном неодинаковым притоком энергии в низкие и высокие широты Земли, то в летний период температура воздуха в тропосфере, так же как и зимой, непосредственно связана с нагревом земной поверхности, а температуру более высоких слоев зависит от поглощения тепла самой атмосферой. Физико-географические условия каждого района оказывают существенное влияние на развитие атмосферных процессов и распределение метеорологических элементов как у поверхности земли , так и в свободной атмосфере. От географического положения зависит величина и распределение солнечной радиации по территории края, и, следовательно, степень нагревания земной поверхности, продолжительность дня и ночи, циркуляция воздушных масс. Южное положение территории края определяет положительность дня летом – около 16 часов; зимой этот показатель не превышает 8 часов. Такая продолжительность дня определяет значительное поступление солнечной радиации в зимнее время по сравнению с северными районами нашей страны. Климат Приморского края умеренный, муссонный, влажный, отличается многими особенностями. На его формирование оказывают влияние географическое положение, солнечная радиация, движение воздушных масс (циркуляция), характер подстилающей поверхности. Приморье располагается на восточной окраине Евразии – величайшего материка земного шара – и на западном побережье Тихого океана – самого большого океана на Земле. В то же время Приморский край расположен на юге умеренного пояса Северного полушария и значительно вытянут в меридиональном направлении. Географическое положение: Расположен в долинах рек Уссури, Большой Уссурки и Малиновки, которые соединяются в городской черте. Находится неподалёку от отрогов Сихотэ–Алиньи Сальской сопки – потухшего вулкана. Расстояние до Владивостока 430 км. Отклонение от московского времени: 7 часов, географическая широта: 45°56',географическая долгота: 133°44',высота над уровнем моря: 160 метров. Рельеф Дальнереченского района – горно – таежный , отдельные горы достигают высоты 1600 метров над уровнем моря и разнообразен: граница района на востоке проходит по Сихотэ – Алиньскомуводоразделу, на западном склоне которого получают свое начало реки Большая Уссурка, Малиновка и другие, впадающие в реку Уссури. Пространство между хребтом Сихотэ – Алинем и р. Уссури заполнено горными складками, особенно развитыми в восточной и северо – восточной части района; на западе местность прорезывается долинами рек, которые в нижнем течении образуют широкую низменную полосу. Над городом Дальнереченском зимой наблюдаются процессы, при которых более теплые и влажные массы воздуха с восточных морей и прилегающих северо–западных районов Тихого океана начинают распространяться на континент. Явление зимнего выноса сопровождается возникновением обширной зоне снегопадов с резким ухудшением видимости, усилением ветра, частыми случаями интенсивного обледенения и в особых случаях даже развитием гололеда. Распространение масс морского воздуха может происходить на довольно обширном пространстве. Здесь явление выноса сопровождается повышением температуры о – 30оС, – 40 о С до 0 – 3о С и сильными снегопадами. Теплые массы морского воздуха поступают через Охотское море. Они могут распространяться как на высоте, так и у поверхности земли. Явление выноса синоптических процессов наблюдается в основном при двух типах, условно названных антициклональных и циклоническим. Развитие процесса по антициклональному типу связано с установлением восточного переноса почти над всеми центральными и южными районами Дальнего Востока. Как правило, он охватывает акватории Берингова и Охотского морей, а так же Хабаровский край и северные районы Приморского края. Как правило, восточные ветры при выносе прослеживаются во всей толще тропосферы и достигают в отдельных случаях даже выше 20 – 25 км. Вынос не может возникнуть непосредственно после нормального циркуляционного состояния атмосферы, присущего зимнему муссону в умеренных широтах Дальнего Востока. Необходим определенный довольно длительный и устойчивый процесс в рамках не менее одного естественного синоптического периода, который подготовил бы благоприятные условия для возникновения и развития в дальнейшем процесса выноса. Такими процессами являются мощные меридиональные процессы, охватывающие значительную часть северного полушария в тропосфере возникают устойчивые длинные волны и в виде мощных взаимосвязанных высотных гребней. По восточной периферии тропосферного гребня, осуществляется устойчивое и мощное проникновение холодных масс арктического воздуха далеко на юг Дальнего Востока. Благодаря проникновению холодных масс арктического воздуха в прилегающих районах Тихого океана возникает интенсивная циклоническая деятельность. Глубокие, быстро развивающиеся циклоны, перемещаясь на северо – восток, способствуют интенсивному выносу теплого воздуха далеко на север, обычно на район Беренгова моря. Циклонические возмущения, смещаясь к северу, где они очень быстро заполняются. Характерным в движении циклонов в этой подготовительной стадии развития выноса является то, что каждый новый циклон перемещается по более западнойтраектории в северной ее части и по более восточной траектории в южной части. То есть происходит как бы вращение траектории против часовой стрелки. Это объясняется, с одной стороны, непрерывным мощным выносом теплового воздуха по западной периферии гребня на север, где происходит в связи с этим рост геопотенциала, а с другой стороны, все более глубоким проникновением холодных масс к юго – востоку, на северо – западную часть Тихого океана, что проводит здесь к понижению геопотенциала. Одновременно по восточной периферии тихоокеанского высотного гребня осуществляется вторжение холодных масс арктического воздуха через Аляску на юг, в связи, с чем у поверхности земли над Алеутскими островами, Беринговым морем и смежными районами возникает обширный гребень. Здесь под высотным гребнем происходит ярко выраженный процесс анти циклогенеза. Областью повышенного давления Алеутская депрессия раздваивается на два самостоятельных циклонических очагов. Сам алеутский центр оттесняется далеко на юго – восток к побережью Северной Америки,где они сильно ослабевают в связи с наличием в тылу его обширного гребня. Второй циклонический очаг развивается над Охотским морем, Камчаткой , Курильскими островами. Этот очаг характеризуется значительно более мощной циклонической деятельностью. Важнейшей особенностью процессов подготовительного периода является образование в северной части тихоокеанского высотного гребня, над западной частью Аляски или над Береговым морем самостоятельного высотного антициклона. «Подтачивая» теплый гребень с двух сторон, адвекция холодных масс способствует образованию высотного антициклона к северу от этого «подначивания». Таким образом, процессом формирования высотного антициклона в северной части высотного тихоокеанского гребня заканчивается подготовительный период. Переход от подготовительного периода к осуществлению крупномасштабного процесса выноса морского воздуха на континент происходит тогда, когда высотный антициклон начинает перемещаться со стороны Аляски в западном направлении. Момент выхода высотного антициклона на Чукотку и является началом рассматриваемого процесса, в начале выноса на приземных картах всегда прослеживаются два самостоятельных, хорошо выраженных ядра высокого давления. Одно из них обычно расположено севернее, оно малоподвижно или очень медленно смещается к югу. Второе менее мощное ядро, оно тоже малоподвижно. В районе Охотского моря продолжается циклоническая деятельность, но она является лишь второстепенным звеном развивающегося процесса, ибо основным и главным звеном в этой стадии является смещение теплого высотного антициклона с севера Берингова моря на запад, вглубь Азиатского континента. В результате этого на обширном пространстве в тропосфере устанавливаются восточные потоки и происходит распространение теплых воздушных масс с океана на континент. В результате этого на обширном пространстве в тропосфере устанавливаются восточные потоки, и происходит распространение теплых воздушных масс с океана на континент. Характерной отличительной чертой циклонического типа процессов является отсутствие процесса перемещения обширных теплых высотных антициклонов с востока на запад. Этому не присуще возникновение мощного восточного переноса, как правило, восточный перенос наблюдается на ограниченном пространстве лишь от Охотского моря до Амурской области. Основной причиной, обуславливающей вынос, является подъем циклонов с юго – запада, с акватории Тихого океана. Вынос начинается в тех случаях, когда циклон подходит к юго – западным районам Охотского моря. Район, на который распространяются массы морского воздуха, определяется в таких случаях местоположением, размерами и глубиной малоподвижного циклона. Так на материк вынос осуществляется в тех случаях, когда глубокий малоподвижный циклон располагается над западной частью Берингова моря. Если циклон нал Беринговым морем особенно обширен, глубок и малоподвижен длительное время, то происходит вынос тихоокеанского воздуха, но в этом случае необходимо присутствие рассмотренного выше крупномасштабного процесса, связанного с выходом высотного антициклона с востока. Локальный вынос морского воздуха на материк осуществляется по северной периферии высоких циклонов, располагающихся над северной половиной Охотского моря. На восточную часть бассейна Амура локальный вынос морских масс осуществляется по северной периферии глубоких малоподвижных циклонов, находящихся над юго – западной частью Охотского моря. 1.3 Ход температуры в летний период Над Дальнереченском наиболее существенное влияние на перемещение барических систем им и циркуляцию в нижней и средней тропосфере оказывает горный хребет Сихотэ-Алинь, который является барьером, препятствующим свободному обмену воздуха между материком и морем, что имеет немаловажное значение в распределении температуры воздуха в тропосфере, являясь естественной границей в распределении очагов тепла и холода. Летом (июнь – август) характерно активное развитие циклонической деятельности над Азиатским континентом и антициклогенез (северотихоокеанский и охотский антициклон) над Тихим океаном и дальневосточными морями. Переход к летнему режиму обычно заканчивается в середине июня. Лето и осень характеризуются тёплое и влажное, на летние месяцы приходится максимум количества осадков, мало меняющимся от года к году режимом. Летний тропосферный антициклон с восточной циркуляцией является более устойчивым образованием, чем зимний тостерный циклон с западной циркуляцией, что можно объяснить различной интенсивностью летних и зимних процессов. Первые признаки нарушения восточной циркуляции появляются в августе. Связанно это с уменьшением радиационного нагревания тропосферы в озоновом слое в конце лета. Вследствие этого тропосфера над полюсом становится холоднее экваториальной. Горизонтальный градиент температуры направлен в этом случае от экватора в сторону высоких широт. Над полюсом устанавливается циклон с характерной западной циркуляцией. Переход ветра с восточного к западному обычно начинается на высоте 50 – 60 км и сопровождается уменьшением скорости ветра. Далее переход на западное направление ветра происходит постепенно и достаточно равномерно от 1 до 4 км в сутки с верхних и нижних слоев. От июня к июлю средняя месячная температура повышается на 3,5оС. Среднемесячная температура летом колеблется в июне от 12,5оС до 13,7оС, в июле от 16,5оС до 19,5оС. Август самый теплый месяц (средняя температура около 20,0оС). В среднем температура августа на 2,5оС выше температуры июля. В летнее время перенос воздуха происходит со стороны океана, преобладают юго – восточные потоки воздуха. В летний период наблюдается простой ход температуры воздуха над Дальнереченском в тропосфере с одним максимумом и одним минимумом. Максимум температуры в приземном слое 0-0,5 км наблюдается в августе, выше этого уровня- в июня. Характерными особенностями лета города Дальнереченска Приморского края являются обильные осадки и туманы. Кроме того, летом по территории края часто проходят тропические тайфуны, зарождающиеся над Тихим океаном. В первой половине лета в континентальной части Приморского края стоит обычно жаркая и сухая погода, а на побережье – прохладная, с частыми туманами и моросью. Вторая половина лета обычно жаркая и влажная, с обильными осадками. В это время наибольшую силу набирает летний муссон. В континентальных районах самым теплым месяцем является июль, со среднедневной температурой около 25оС, а на побережье самым теплым месяцем является август, с температурой воздуха 20оС. Летний муссон сопровождается сильными дождями, которые могут идти без перерыва более трех суток. Кроме того, ливневые осадки связаны с прохождением тайфунов, которые чаще всего проходят по территории края в августе и сентябре. В общем, лето теплое, даже жаркое. Из-за обильных осадков и высоких температур летние дни душные 1.4 Ход температуры в зимний период Переход к зимней западной циркуляции происходит на несколько дней раньше или сразу же после осеннего дня равноденствия (22 сентября). Начиная со второй половины ноября режим циркуляции, подвергается существенным изменениям. Происходит крупные изменения температуры, сопровождающиеся перестройкой поля давления и циркуляции воздуха почти на всем полушарии. Наибольшей глубины тропосферного циклона достигается в январе, когда разности температуры между высокими широтами и субтропиками наибольшие. Повышение температуры от зимы к лету начинается в верхней тропосфере и затем постепенно распространяется на нижние слои, а от лета к зиме понижение температуры начинается в нижних слоях и затем распространяется вверх. Скорость горизонтальной составляющей циркуляции в зимней тропосфере с высотой возрастает, а в летнее – убывает . в этом и заключается главная причина различия в характере зимних и летних процессов в тропосфере: летом там отсутствуют мощные преобразования температуры и давления. Этим же объясняется разница в вертикальной протяженности атмосферных вихрей зимой и летом. Средняя температура воздуха зимой изменяется от – 11,5оСдо – 15,2оС. Январь является самым холодным месяцем. Зима продолжается 4 – 5 месяцев и только в городах на севере края ее продолжительность может увеличиваться до 6 месяцев. Погода зимой сухая, морозная, с большим количеством ясных дней. Характерной особенностью зимней погоды Приморского края являются частые оттепели, когда дневная температура, может повышаться до 10оС. Ветры дующие с гор в сторону моря, значительно повышают температуру воздуха зимой поэтому наиболее тёплыми являются южные и восточные побережья края. Самая теплая зима бывает в окрестностях Находки, а самая холодная в горных районах центральной и северной части края, село Тимофеевка. Для муссонного климата Дальнереченска весьма характерно малое количество осадков зимой. Сильные ветры, обильные снегопады и метели здесь связаны с прохождением глубоких южных циклонов, которые возникают над Восточно – Китайским, Жёлтым и Японским морями и смещаются на северо – восток, обуславливая на акватории дальневосточных морей и в прилегающих к ним районах пасмурную погоду с сильными ветрами, снегопадами и метелями. Значительно реже такая погода отмечается при выходе на Японское и Охотское моря западных континентальных циклонов. Зимой территория Дальнереченск находится под влиянием холодных и сухих воздушных масс, формирующихся в области азиатского антициклона. В это время года преобладает северо – западный ветры. 1.5 Ход температуры в переходный период В переходные сезоны, когда наблюдается общая перестройка атмосферной циркуляции, положительные и отрицательные отклонения температуры достигают наименьших значений. Весной (апрель – май) благоприятные условия для развития антициклонов над континентом исчезают. Весна над Дальнереченском в приморском крае начинает в конце марта на юге региона и в начале апреля – на севере. В среднем весна длится от полутора месяцев в континентальных районах до двух месяцев на побережье Японского моря. Снежный покров сходит в первой половине апреля, когда температура воздуха составляет около 10оС. Для приморской весны характерны заморозки, которые прекращаются в конце апреля в прибрежных районах и в первых числах мая – на материковой территории края. В мае температура воздуха продолжает расти, увеличивается количество осадков, часто происходят ливни с грозами и градом. Осень (сентябрь - ноябрь) в городе Дальнереченска Приморского края начинается я в первых числах сентября на севере и в середине месяца – на юге. Погода осенью обычно сухая и ясная. В конце сентября возможны первые заморозки. В последней декаде октября обычно происходит переход температуры воздуха через 0 , и осадки начинают выпадать в виде снега или снега с дождем. В начале ноября уже возможны обильные снегопады, и наступает зима. Средняя температура воздуха осенью равна 5,7оС-7,9оС. Среднемесячная температура в сентябре ниже, чем в августе на 3,5оС. В конце первой декаде октября суточная температура воздуха устойчиво переходит через 10оС в сторону более низкой температур. Продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха от 10оС до 0оС осенью почти в два раза короче, чем весной. В среднем в конце первой декады ноября и в начале второй декады в городе Дальнереченск температура воздуха переходит через 0оС к отрицательным значениям.4 |