Durchschnittliche jährliche Langzeittemperaturen für zwei Perioden. Langfristiger Verlauf der Lufttemperatur Wie hoch ist die durchschnittliche langjährige Lufttemperatur?

Warum wird die Luft nicht direkt durch einfallendes direktes Sonnenlicht erwärmt? Was ist der Grund für die Abnahme der Temperatur mit zunehmender Höhe? Wie wird Luft über Land und Wasser erwärmt?

1. Erwärmung der Luft von der Erdoberfläche. Die Hauptwärmequelle auf der Erde ist die Sonne. Die durch die Luft eindringenden Sonnenstrahlen erwärmen diese jedoch nicht direkt. Die Sonnenstrahlen erwärmen zuerst die Erdoberfläche, und dann breitet sich die Wärme in der Luft aus. Daher heizen sich die unteren Schichten der Atmosphäre nahe der Erdoberfläche stärker auf, aber je höher die Schicht ist, desto stärker sinkt die Temperatur. Aus diesem Grund ist die Temperatur in der Troposphäre niedriger. Pro 100 Höhenmeter sinkt die Temperatur um durchschnittlich 0,6 °C.

2. Tägliche Änderung der Lufttemperatur. Die Lufttemperatur über der Erdoberfläche bleibt nicht konstant, sie ändert sich im Laufe der Zeit (Tage, Jahre).
Die tägliche Temperaturänderung hängt von der Drehung der Erde um ihre Achse und dementsprechend von Änderungen der Sonnenwärmemenge ab. Mittags steht die Sonne direkt über uns, nachmittags und abends steht sie tiefer, nachts geht sie unter den Horizont und verschwindet. Daher steigt oder fällt die Lufttemperatur je nach Sonnenstand am Himmel.
Nachts, wenn die Sonnenwärme nicht verfügbar ist, kühlt die Erdoberfläche allmählich ab. Außerdem kühlen die unteren Luftschichten vor Sonnenaufgang ab. Somit entspricht die niedrigste Tageslufttemperatur der Zeit vor Sonnenaufgang.
Je höher nach Sonnenaufgang die Sonne über den Horizont steigt, desto mehr erwärmt sich die Erdoberfläche und entsprechend steigt die Lufttemperatur.
Nach Mittag nimmt die Menge an Sonnenwärme allmählich ab. Aber die Temperatur der Luft steigt weiter an, weil die Luft statt der Sonnenwärme weiterhin Wärme von der Erdoberfläche erhält.
Daher tritt die höchste tägliche Lufttemperatur 2-3 Stunden nach Mittag auf. Danach sinkt die Temperatur allmählich bis zum nächsten Sonnenaufgang.
Die Differenz zwischen der höchsten und der niedrigsten Tagestemperatur wird als tägliche Lufttemperaturamplitude (lat Amplitude- Wert).
Um es klar zu machen, geben wir 2 Beispiele.
Beispiel 1 Die höchste Tagestemperatur beträgt +30° C, die niedrigste +20° C. Die Amplitude beträgt 10° C.
Beispiel 2 Die höchste Tagestemperatur beträgt +10° C, die niedrigste -10° C. Die Amplitude beträgt 20° C.
Die täglichen Temperaturänderungen in verschiedenen Teilen der Welt sind unterschiedlich. Dieser Unterschied macht sich besonders über Land und Wasser bemerkbar. Die Landoberfläche erwärmt sich 2-mal schneller als die Wasseroberfläche. Bei Erwärmung sinkt die obere Wasserschicht ab, an ihrer Stelle steigt von unten eine kalte Wasserschicht auf und erwärmt sich ebenfalls. Durch die ständige Bewegung erwärmt sich die Wasseroberfläche allmählich. Da Wärme tief in die unteren Schichten eindringt, nimmt Wasser mehr Wärme auf als Land. Und so erwärmt sich die Luft über Land schnell und kühlt schnell ab, und über Wasser erwärmt sie sich allmählich und kühlt allmählich ab.
Die täglichen Schwankungen der Lufttemperatur sind im Sommer viel größer als im Winter. Die Größe der täglichen Temperaturamplitude nimmt mit dem Übergang von unteren zu oberen Breitengraden ab. Außerdem lassen Wolken an bewölkten Tagen nicht zu, dass die Erdoberfläche sehr heiß und kühl wird, dh sie verringern die Temperaturamplitude.

3. Durchschnittliche tägliche und durchschnittliche monatliche Temperatur. An Wetterstationen wird die Temperatur 4 mal am Tag gemessen. Die Ergebnisse der durchschnittlichen Tagestemperatur werden zusammengefasst, die erhaltenen Werte werden durch die Anzahl der Messungen dividiert. Temperaturen über 0°C (+) und unter (-) werden separat zusammengefasst. Dann wird die kleinere Zahl von der größeren Zahl subtrahiert und der resultierende Wert durch die Anzahl der Beobachtungen dividiert. Und dem Ergebnis geht ein Zeichen (+ oder -) einer größeren Zahl voraus.
Zum Beispiel die Ergebnisse der Temperaturmessungen am 20. April: Zeit 1 h, Temperatur +5°С, 7 h -2°С, 13 h +10°С, 19 h +9°С.
Insgesamt pro Tag 5°С - 2°С + 10°С + 9°С. Die durchschnittliche Tagestemperatur beträgt +22°С: 4 = +5,5°С.
Aus der durchschnittlichen Tagestemperatur wird die durchschnittliche Monatstemperatur bestimmt. Fassen Sie dazu die durchschnittliche Tagestemperatur für den Monat zusammen und dividieren Sie sie durch die Anzahl der Tage im Monat. Zum Beispiel ist die Summe der durchschnittlichen Tagestemperatur für September +210°С: 30=+7°С.

4. Jährliche Änderung der Lufttemperatur. Durchschnittliche langjährige Lufttemperatur. Die Veränderung der Lufttemperatur im Laufe des Jahres hängt von der Position der Erde auf ihrer Umlaufbahn um die Sonne ab. (Denken Sie daran, warum sich die Jahreszeiten ändern.)
Im Sommer heizt sich die Erdoberfläche durch direkte Sonneneinstrahlung gut auf. Außerdem werden die Tage länger. Auf der Nordhalbkugel ist der Juli der wärmste Monat und der Januar der kälteste Monat. Auf der Südhalbkugel ist das Gegenteil der Fall. (Warum?) Die Differenz zwischen der Durchschnittstemperatur des wärmsten Monats des Jahres und des kältesten wird als durchschnittliche jährliche Lufttemperaturamplitude bezeichnet.
Die Durchschnittstemperatur eines jeden Monats kann von Jahr zu Jahr variieren. Daher ist es notwendig, die Durchschnittstemperatur über viele Jahre zu nehmen. Die Summe der monatlichen Durchschnittstemperaturen wird durch die Anzahl der Jahre geteilt. Dann erhalten wir die langfristige durchschnittliche monatliche Lufttemperatur.
Aus den langjährigen durchschnittlichen Monatstemperaturen wird die durchschnittliche Jahrestemperatur berechnet. Dazu wird die Summe der durchschnittlichen Monatstemperaturen durch die Anzahl der Monate dividiert.
Beispiel. Die Summe der positiven (+) Temperaturen beträgt +90°С. Die Summe der negativen (-) Temperaturen beträgt -45 °C, daher die durchschnittliche Jahrestemperatur (+90 °C - 45 °C): 12 - +3,8 °C.

5. Messung der Lufttemperatur. Die Lufttemperatur wird mit einem Thermometer gemessen. Das Thermometer darf keiner direkten Sonneneinstrahlung ausgesetzt werden. Andernfalls zeigt es beim Erhitzen die Temperatur seines Glases und die Quecksilbertemperatur anstelle der Lufttemperatur an.

Dies kann überprüft werden, indem mehrere Thermometer in der Nähe platziert werden. Nach einer Weile zeigt jeder von ihnen, je nach Qualität des Glases und seiner Größe, eine andere Temperatur an. Daher muss die Lufttemperatur unbedingt im Schatten gemessen werden.

An Wetterstationen wird das Thermometer in einer meteorologischen Kabine mit Jalousien platziert (Abb. 53.). Jalousien schaffen Bedingungen für das freie Eindringen von Luft zum Thermometer. Die Sonnenstrahlen kommen dort nicht an. Die Standtür muss zwingend zur Nordseite öffnen. (Warum?)

Reis. 53. Stand für ein Thermometer an Wetterstationen.

1. Temperatur über dem Meeresspiegel +24°С. Wie hoch wird die Temperatur in 3 km Höhe sein?

2. Warum ist die niedrigste Tagestemperatur nicht mitten in der Nacht, sondern in der Zeit vor Sonnenaufgang?

3. Was nennt man die tägliche Temperaturamplitude? Nennen Sie Beispiele für Temperaturamplituden mit gleichen (nur positiven oder nur negativen) Werten und gemischten Temperaturwerten.

4. Warum sind die Amplituden der Lufttemperatur über Land und Wasser sehr unterschiedlich?

5. Berechnen Sie aus den folgenden Werten die durchschnittliche Tagestemperatur: Lufttemperatur um 1 Uhr - (-4 °C), um 7 Uhr - (-5 °C), um 13 Uhr - ( -4°C), um 19 Uhr - (-0°C).

6. Berechnen Sie die mittlere Jahrestemperatur und die Jahresamplitude.

7. Berechnen Sie anhand Ihrer Beobachtungen die durchschnittliche Tages- und Monatstemperatur.

BUNDESDIENST FÜR HYDROMETEOROLOGIE UND UMWELTÜBERWACHUNG

(ROSHYDROMET)

BERICHT

ÜBER DIE EIGENSCHAFTEN DES KLIMAS IM GEBIET

RUSSISCHE FÖDERATION

FÜR 2006.

Moskau, 2007

Klimatische Merkmale im Jahr 2006 auf dem Territorium der Russischen Föderation

EINLEITUNG

Der Bericht über Klimamerkmale auf dem Territorium der Russischen Föderation ist eine offizielle Veröffentlichung des Föderalen Dienstes für Hydrometeorologie und Umweltüberwachung.

Der Bericht enthält Informationen über den Zustand des Klimas in der Russischen Föderation und ihren Regionen im Jahr 2006 insgesamt und nach Jahreszeiten, Anomalien der klimatischen Eigenschaften sowie Informationen zu extremen Wetter- und Klimaereignissen.

Die Bewertungen der Klimamerkmale und andere im Bericht enthaltene Informationen wurden auf der Grundlage von Daten des staatlichen Beobachtungsnetzes von Roshydromet erhalten.

Zum Vergleich und zur Bewertung des Klimawandels sind in angegeben Zeitreihen räumlich gemittelter mittlerer jährlicher und jahreszeitlicher Anomalien der Lufttemperatur und des Niederschlags über Zeitraum von 1951 bis 2006 sowohl für Russland als Ganzes als auch für seine physischen und geografischen Regionen sowie für die konstituierenden Einheiten der Russischen Föderation.

Abb.1. Im Bericht verwendete physisch-geografische Regionen:
1 - der europäische Teil Russlands (einschließlich der nördlichen Inseln des europäischen Teils Russlands),
2 - Westsibirien,
3 - Zentralsibirien,
4 - Baikal und Transbaikalien,
5 - Ostsibirien (einschließlich Tschukotka und Kamtschatka),
6 - Region Amur und Primorje (einschließlich Sachalin).

Der Bericht wurde von der staatlichen Institution „Institute for Global Climate and Ecology ( Roshydromet und RAS)“, Staatliche Einrichtung „Allrussisches Forschungsinstitut für hydrometeorologische Informationen - World Data Center“, staatliche Einrichtung „Hydrometeorologisches Forschungszentrum der Russischen Föderation“ unter Beteiligung und Koordinierung der Abteilung für wissenschaftliche Programme, internationale Zusammenarbeit und Informationsressourcen von Roshydromet.

Berichte für frühere Jahre finden Sie auf der Roshydromet-Website: .

Zusätzliche Informationen über den Zustand des Klimas in der Russischen Föderation und Bulletins zur Klimaüberwachung werden auf den Websites veröffentlicht IGKE: und VNIIGMI-MTsD: .

1.LUFTTEMPERATUR

Die durchschnittliche jährliche Lufttemperatur, die im Jahr 2006 über das Territorium Russlands gemittelt wurde, lag nahe an der Norm (die Anomalie betrug 0,38 ° C), aber vor dem Hintergrund der warmen Jahre der letzten 10 Jahre war das Jahr relativ kalt und belegte den 21. Platz vor dem Jahr Beobachtungszeitraum c 1951. Das wärmste Jahr in dieser Reihe war 1995. Es folgen die Jahre 2005 und 2002.

Langfristige Änderungen der Lufttemperatur . Gesamtansicht über die Art der Temperaturänderungen auf dem Territorium der Russischen Föderation in der zweiten Hälfte des 20. und frühen 10. Jahrhunderts XI Jahrhunderte geben nach Zeitreihen räumlich gemittelter mittlerer jährlicher und jahreszeitlicher Temperaturanomalien in Abb. 1.1 - 1.2 (im gesamten Gebiet der Russischen Föderation) und in Abb. 1.3 (nach physischen und geografischen Regionen Russlands). Alle Zeilen sind für Zeitraum von 1951 bis 2006

Reis. 1.1. Anomalien der durchschnittlichen jährlichen (Januar-Dezember) Oberflächenlufttemperatur (o C), gemittelt über das Territorium der Russischen Föderation, 1951 - 2006 Die gekrümmte Linie entspricht einem gleitenden 5-Jahres-Durchschnitt. Die gerade Linie zeigt den linearen Trend für 1976-2006. Anomalien werden als Abweichungen vom Durchschnitt der Jahre 1961-1990 berechnet.

Aus den Zahlen geht hervor, dass nach den 1970er Jahren Im Allgemeinen setzt sich die Erwärmung im gesamten Territorium Russlands und in allen Regionen fort, obwohl sich ihre Intensität in den letzten Jahren verlangsamt hat (in allen Zeitreihen zeigt eine gerade Linie einen linearen Trend, der nach der Methode der kleinsten Quadrate auf der Grundlage von Stationsbeobachtungen für 1976 berechnet wurde –2006). In dem Bericht wird der Temperaturtrend in Grad pro Dekade (etwa C/10 Jahre) geschätzt.

Das detaillierteste Bild der aktuellen Trends bei Änderungen der Oberflächentemperatur liefert die geografische Verteilung der linearen Trendkoeffizienten auf dem Territorium Russlands. für 1976-2006, gezeigt in Abb. 1.4 allgemein für das Jahr und für alle Jahreszeiten. Es ist ersichtlich, dass die Erwärmung im Jahresdurchschnitt fast im gesamten Gebiet stattfand und darüber hinaus in ihrer Intensität sehr unbedeutend war. Abkühlung wurde in Ostsibirien im Winter und in Westsibirien im Herbst festgestellt, die stärkste Erwärmung im europäischen Teil im Winter, in West- und Mittelsibirien - im Frühling, in Ostsibirien - im Frühling und Herbst.

Über einen Zeitraum von 100 Jahren von 1901 bis 2000. die Gesamterwärmung betrug durchschnittlich 0,6 o C für den Globus und 1,0 o C für Russland. In den letzten 31 Jahren (1976-2006) hat dies

Abb.1.2. Durchschnittliche saisonale Anomalien der Oberflächenlufttemperatur (о С), gemittelt über das Territorium der Russischen Föderation.
Anomalien werden als Abweichungen vom Durchschnitt der Jahre 1961-1990 berechnet. Die gekrümmten Linien entsprechen einem gleitenden 5-Jahres-Durchschnitt. Die gerade Linie zeigt den linearen Trend für 1976-2006.

Reis. 1.3. Durchschnittliche jährliche Anomalien der Oberflächenlufttemperatur (о С) für russische Regionen für 1951-2006

der Durchschnittswert für Russland lag bei etwa 1,3 o C. Dementsprechend ist die Erwärmungsrate in den letzten 31 Jahren viel höher als in einem Jahrhundert insgesamt; für das Territorium Russlands sind dies 0,43 o C / 10 Jahre gegenüber 0,10 o C / 10 Jahre. Die intensivste Erwärmung der durchschnittlichen Jahrestemperaturen in den Jahren 1976-2006. war im europäischen Teil Russlands (0,48 o C / 10 Jahre), in Zentralsibirien und in der Baikalregion - Transbaikalien (0,46 o C / 10 Jahre).

Reis. 1.4. Durchschnittliche Änderungsrate Temperatur Bodenluft ( ÖC /10 Jahre) auf dem Territorium Russlands nach Beobachtungen für 1976-2006.

Im Winter und Frühjahr erreichte die Erwärmungsintensität im europäischen Teil Russlands 0,68 o C/10 Jahre, im Herbst in Ostsibirien sogar 0,85 o C/10 Jahre.

Merkmale des Temperaturregimes im Jahr 2006 Im Jahr 2006 lag die durchschnittliche jährliche Lufttemperatur in Russland insgesamt nahe an der Norm (Durchschnitt für 1961-1990) - die Überschreitung betrug nur 0,38 ° C. Das wärmste im Durchschnitt für Russland bleibt bei 1995 und 2005.

Im Allgemeinen ist für Russland das auffälligste Merkmal des Jahres 2006 der warme Sommer (der sechstwärmste Sommer nach 1998, 2001, 1991, 2005, 2000 für den gesamten Beobachtungszeitraum), als die Temperatur die Norm um 0,94 ° C überschritt.

In Ostsibirien wurde ein rekordverdächtig warmer Herbst verzeichnet (der zweitwärmste nach 1995 für den Zeitraum 1951-2006), wo eine durchschnittliche Anomalie von +3,25 o C für die Region verzeichnet wurde.

Ausführlicher sind die regionalen Merkmale des Temperaturregimes im Jahr 2006 auf dem Territorium Russlands in Abb. 1.5.

Winter Es stellte sich heraus, dass es fast im gesamten europäischen Teil, in Tschukotka und im größten Teil Sibiriens kalt war.

Der Hauptbeitrag gehört dem Januar, als das riesige Territorium Russlands von den Westgrenzen (mit Ausnahme des äußersten Nordwestens) bis zum Primorsky-Territorium (mit Ausnahme der arktischen Küste Westsibiriens) von einem kalten Zentrum mit bedeckt war ein Zentrum in Westsibirien (Abb. 1.6).

Hier wurden im Januar monatliche Durchschnittstemperaturen und mehrere Rekordanomalien aufgezeichnet, darunter:

Auf dem Territorium des Autonomen Kreises der Jamal-Nenzen und in einige Siedlungen der Region Krasnojarsk die minimale Lufttemperatur unter -50 o C gefallen ist. Am 30. Januar wurde auf dem Territorium des Autonomen Kreises Evenk die niedrigste Temperatur in Russland gemessen - 58,5 ° C.

Im Norden des Tomsker Gebiets wurde eine Rekorddauer von Frost unter -25 o C registriert (24 Tage, davon 23 Tage unter -30 o C), und an sechs meteorologischen Stationen wurde die absolute Mindesttemperatur um 0,1- 1,4 o C für den gesamten Beobachtungszeitraum.

Im Osten der zentralen Chernozem-Region wurden Mitte Januar rekordniedrige Mindestlufttemperaturen (bis zu -37,4 ° C) gemessen, und Ende Januar erreichten schwere Fröste die südlichsten Regionen bis zur Schwarzmeerküste , wo in der Region Anapa-Novorossiysk die Lufttemperatur auf -20 … -25 o C gefallen ist.

Frühling war in den meisten Teilen Russlands allgemein kälter als gewöhnlich. Im März bedeckte das kalte Zentrum mit Anomalien unter -6 ° C einen erheblichen Teil des europäischen Territoriums Russlands (mit Ausnahme der Regionen Woronesch, Belgorod und Kursk), im April - das Gebiet östlich des Urals . In den meisten Teilen Sibiriens, a Prel war enthalten 10 % der kältesten Aprils der letzten 56 Jahre.

Sommer Für das gesamte Territorium Russlands war es, wie bereits erwähnt, warm und belegte den 6. Platz in der Beobachtungsreihe für 1951-2006, nach 1998, 2001, 1991, 2005, 2000. Temperaturen bis zu 35-40 Grad Celsius). durch einen kalten Juli mit negativen Temperaturanomalien ersetzt. Im August wurde in den südlichen (bis zu 40-42 °C an manchen Tagen) und zentralen (bis zu 33-37 °C) Regionen des europäischen Teils Russlands intensive Hitze festgestellt.

Reis. 1.5. Anomalien der Oberflächenlufttemperatur (о С) auf dem Territorium Russlands, gemittelt über 2006 (Januar-Dezember) und Jahreszeiten: Winter (Dezember 2005-Februar 2006), Frühling, Sommer, Herbst 2006

Reis. 1.6. Lufttemperaturanomalien im Januar 2006 (bezogen auf den Basiszeitraum 1961-1990). Die Einschübe zeigen die Reihe der monatlichen mittleren Lufttemperaturen im Januar und den Verlauf der mittleren Tagestemperaturen im Januar 2006 an den meteorologischen Stationen Aleksandrovskoe und Kolpashevo.

Herbst In allen Regionen Russlands mit Ausnahme von Zentralsibirien war es warm: Die entsprechende Durchschnittstemperatur für die Region lag über der Norm. In Ostsibirien war der Herbst 2006 der zweitwärmste Herbst (nach 1995) der letzten 56 Jahre. Temperaturanomalien wurden an vielen Stationen festgestellt und gehörten zu den 10 % höchsten. Dieses Regime wurde hauptsächlich aufgrund des Novembers gebildet (Abb. 1.7).

Hauptsächlich Auf dem europäischen Territorium Russlands waren September und Oktober warm, während auf dem asiatischen Territorium der warme September durch einen kalten Oktober ersetzt wurde (Fröste bis -18 o, ..., -23 o im Norden der Region Irkutsk und a starke Abkühlung um 12-17 o C in Transbaikalien).

Abb. 1.7. Lufttemperaturanomalien im November 2006 Die Einschübe zeigen die Reihen der mittleren monatlichen Lufttemperatur im November und der mittleren täglichen Lufttemperatur im November 2006 an meteorologischen Stationen in Susuman und die Reihen der mittleren monatlichen Lufttemperatur, die über das Territorium quasi-homogener Regionen gemittelt wurden.

Im November bildeten sich über dem Territorium Russlands drei große Hitzenester , getrennt durch eine ziemlich intensive Kältezone. Der mächtigste von ihnen befand sich über den kontinentalen Regionen der Region Magadan und dem Autonomen Kreis Tschukotka. Anomalien in der durchschnittlichen monatlichen Lufttemperatur erreichten im Zentrum 13-15 ° C. Infolgedessen war der November an der arktischen Küste und auf den Inseln sowie im Osten Russlands sehr warm. Das zweite, weniger starke Wärmezentrum bildete sich über den Republiken Altai und Tyva (mit Anomalien der durchschnittlichen monatlichen Temperatur im Zentrum des Zentrums bis zu 5-6 ° C) und das dritte - in den westlichen Regionen des europäischen Teils von Russland (monatliche durchschnittliche Anomalie bis +2 o C). Gleichzeitig umfasste das kalte Gebiet ein riesiges Gebiet von den östlichen Regionen des europäischen Teils Russlands im Westen bis zu den nördlichen Regionen Transbaikaliens im Osten. In den zentralen Regionen der autonomen Bezirke Westsibiriens liegt die durchschnittliche monatliche Lufttemperatur im November 5-6 o C unter der Norm, im Norden der Region Irkutsk - 3-4 o C.

Dezember 2006 (Abb. 1.8) in den meisten Gebieten Russlands erwies sich als ungewöhnlich warm. BEI Zentren positiver Anomalien an einer Reihe von Stationen (siehe Einschübe in Abb.. 1.8)Klimarekorde der durchschnittlichen monatlichen und durchschnittlichen täglichen Lufttemperaturen wurden aufgestellt. Insbesondere, in Moskau Die durchschnittliche Monatstemperatur im Dezember von +1,2 0 С wurde als Rekordhoch verzeichnet. Die durchschnittliche tägliche Lufttemperatur in Moskau lag den ganzen Monat über über der Norm, mit Ausnahme des 26. Dezember, und die Höchsttemperatur war elfmal höher als ihr absolutes Maximum und erreichte am 15. Dezember +9 ° C.

Reis. 1.8. Lufttemperaturanomalien im Dezember 2006
Einschübe: a) Reihe der monatlichen mittleren Lufttemperatur im Dezember und der mittleren TagestemperaturLuft im Dezember 2006 an den Wetterstationen Kostroma und Kolpashevo; b) durchschnittliche monatliche Lufttemperatur, gemittelt über das Gebiet quasi-homogener Regionen.

(Fortsetzung des Berichts in den folgenden Artikeln)

Und jetzt schauen wir uns das alles an ... nämlich die Lufttemperatur

!!! AUFMERKSAMKEIT!!!

Ein Artikel über die Analyse des ersten Teils des Berichts „Jetzt schauen wir uns das alles an …“ ist in Vorbereitung. Ungefähres Veröffentlichungsdatum August 2007

Unterrichtsziele:

• Ermittlung der Ursachen für jährliche Schwankungen der Lufttemperatur;
• Stellen Sie die Beziehung zwischen der Höhe der Sonne über dem Horizont und der Lufttemperatur her.
• die Verwendung eines Computers als technische Unterstützung für den Informationsprozess.

Unterrichtsziele:

Tutorials:

• Entwicklung von Fähigkeiten und Fertigkeiten, um die Ursachen für Änderungen im Jahresverlauf der Lufttemperaturen in verschiedenen Teilen der Erde zu erkennen;
• Plotten in Excel.

Entwicklung:

• die Bildung der Fähigkeiten der Schüler, Temperaturdiagramme zu erstellen und zu analysieren;
• Anwendung von Excel in der Praxis.

Lehrreich:

• Förderung des Interesses an der Heimat, Teamfähigkeit.

Unterrichtsart: Systematisierung von ZUN und die Verwendung eines Computers.

Lehrmethode: Gespräch, mündliche Befragung, praktische Arbeit.

Ausrüstung: Physische Karte von Russland, Atlanten, Personal Computer (PCs).

Während des Unterrichts

I. Organisatorischer Moment.

II. Hauptteil.

Lehrer: Leute, Sie wissen, dass je höher die Sonne über dem Horizont steht, desto größer der Neigungswinkel der Strahlen ist, sodass sich die Erdoberfläche und damit die Luft der Atmosphäre stärker aufheizt. Schauen wir uns das Bild an, analysieren es und ziehen eine Schlussfolgerung.

Studentenarbeit:

Arbeiten Sie in einem Notizbuch.

Aufzeichnung in Form eines Diagramms. Folie 3

Texteingabe.

Erwärmung der Erdoberfläche und Lufttemperatur.

1. Die Erdoberfläche wird von der Sonne erwärmt, und die Luft wird von ihr erwärmt.
2. Die Erdoberfläche erwärmt sich auf unterschiedliche Weise:
   • abhängig von der unterschiedlichen Höhe der Sonne über dem Horizont;
   • je nach Untergrund.
3. Die Luft über der Erdoberfläche hat unterschiedliche Temperaturen.

Lehrer: Leute, wir sagen oft, dass es im Sommer heiß ist, besonders im Juli, und kalt im Januar. Aber in der Meteorologie, um festzustellen, welcher Monat kalt und welcher wärmer war, rechnet man mit den monatlichen Durchschnittstemperaturen. Dazu addieren Sie alle durchschnittlichen Tagestemperaturen und dividieren sie durch die Anzahl der Tage des Monats.

Beispielsweise betrug die Summe der durchschnittlichen Tagestemperaturen im Januar -200 ° C.

200: 30 Tage ≈ -6,6 °C.

Durch die ganzjährige Beobachtung der Lufttemperatur haben Meteorologen herausgefunden, dass die höchste Lufttemperatur im Juli und die niedrigste im Januar beobachtet wird. Und wir haben auch herausgefunden, dass die höchste Position der Sonne im Juni -61 ° 50 'und die niedrigste - im Dezember 14 ° 50 'ist. In diesen Monaten werden die längsten und kürzesten Tage beobachtet - 17 Stunden 37 Minuten und 6 Stunden 57 Minuten. Wer hat also Recht?

Schülerantworten: Die Sache ist, dass die bereits erwärmte Oberfläche im Juli zwar weniger als im Juni, aber immer noch ausreichend Wärme erhält. Die Luft erwärmt sich also weiter. Und im Januar, obwohl die Ankunft der Sonnenwärme bereits etwas zunimmt, ist die Erdoberfläche immer noch sehr kalt und die Luft kühlt sich weiter ab.

Bestimmung der jährlichen Luftamplitude.

Wenn wir den Unterschied zwischen der Durchschnittstemperatur des wärmsten und des kältesten Monats des Jahres finden, bestimmen wir die jährliche Amplitude der Lufttemperaturschwankungen.

Beispielsweise beträgt die Durchschnittstemperatur im Juli +32 °C und im Januar -17 °C.

32 + (-17) = 15 ° C. Dies ist die jährliche Amplitude.

Bestimmung der durchschnittlichen jährlichen Lufttemperatur.

Um die Durchschnittstemperatur des Jahres zu ermitteln, müssen alle monatlichen Durchschnittstemperaturen addiert und durch 12 Monate dividiert werden.

Zum Beispiel:

Schülerarbeit: 23:12 ≈ +2 ° C - durchschnittliche jährliche Lufttemperatur.

Lehrer: Sie können auch die langfristige t ° des gleichen Monats bestimmen.

Bestimmung der langfristigen Lufttemperatur.

Beispiel: durchschnittliche Monatstemperatur im Juli:

• 1996 - 22°С
• 1997 - 23°С
• 1998 - 25°С

Kinderarbeit: 22+23+25 = 70:3 ≈ 24°C

Lehrer: Und jetzt finden die Jungs die Stadt Sotschi und die Stadt Krasnojarsk auf der physischen Karte Russlands. Bestimmen Sie ihre geografischen Koordinaten.

Schüler ermitteln mit Atlanten die Koordinaten von Städten, einer der Schüler zeigt Städte auf der Karte an der Tafel.

Praktische Arbeit.

Heute müssen Sie in Ihrer praktischen Arbeit am Computer die Frage beantworten: Stimmen die Graphen der Lufttemperatur für verschiedene Städte überein?

Jeder von Ihnen hat ein Blatt Papier auf dem Tisch, das den Algorithmus für die Arbeit darstellt. Auf dem PC ist eine Datei mit einer ausfüllbaren Tabelle gespeichert, die freie Felder zur Eingabe der Formeln enthält, die zur Berechnung der Amplitude und der Durchschnittstemperatur verwendet werden.

Der Algorithmus zur Durchführung praktischer Arbeiten:

1. Öffnen Sie den Ordner Eigene Dateien, suchen Sie die Datei Prakt. Arbeit 6 Zellen.
2. Tragen Sie die Lufttemperaturen in Sotschi und Krasnojarsk in die Tabelle ein.
3. Erstellen Sie mit dem Diagrammassistenten ein Diagramm für die Werte des Bereichs A4: M6 (geben Sie den Namen des Diagramms und der Achsen selbst an).
4. Vergrößern Sie das gezeichnete Diagramm.
5. Vergleichen Sie (verbal) die Ergebnisse.
6. Speichern Sie Ihre Arbeit als PR1 geo (Nachname).

III. Der letzte Teil der Lektion.

1. Stimmen Ihre Temperaturdiagramme für Sotschi und Krasnojarsk überein? Wieso den?
2. Welche Stadt hat die niedrigsten Temperaturen? Wieso den?

Fazit: Je größer der Einfallswinkel der Sonnenstrahlen und je näher die Stadt am Äquator liegt, desto höher ist die Lufttemperatur (Sotschi). Die Stadt Krasnojarsk liegt weiter vom Äquator entfernt. Daher ist hier der Einfallswinkel der Sonnenstrahlen kleiner und die Messwerte der Lufttemperatur niedriger.

Hausaufgaben: Artikel 37. Konstruieren Sie anhand Ihrer Wetterbeobachtungen für den Monat Januar ein Diagramm des Verlaufs der Lufttemperaturen.

Literatur:

1. Erdkunde Klasse 6 TP Gerasimova N.P. Nekljukow. 2004.
2. Erdkundeunterricht 6 Zellen. O. V. Rylova. 2002.
3. Pourochnye Entwicklung 6kl. AUF DER. Nikitin. 2004.
4. Pourochnye Entwicklung 6kl. TP Gerasimova N.P. Nekljukow. 2004.

Lufttemperaturbeobachtungen für den Zeitraum 1975-2007 zeigten, dass es in Weißrussland aufgrund seines kleinen Territoriums in allen Monaten des Jahres überwiegend synchrone Temperaturschwankungen gibt. In kalten Zeiten ist die Synchronizität besonders ausgeprägt.

Die über die letzten 30 Jahre erhaltenen durchschnittlichen Langzeittemperaturwerte sind nicht ausreichend stabil. Dies liegt an der großen Streuung der Mittelwerte. In Weißrussland variiert die Standardabweichung im Laufe des Jahres von 1,3 ° C im Sommer bis 4,1 ° C im Winter (Tabelle 3), was es bei einer normalen Verteilung des Elements ermöglicht, durchschnittliche Langzeitwerte für 30 Jahre zu erhalten mit einem Fehler in einzelnen Monaten bis zu 0,7C.

Die mittlere quadratische Abweichung der jährlichen Lufttemperatur in den letzten 30 Jahren überschreitet 1,1 °C nicht (Tabelle 3) und nimmt mit dem Wachstum des kontinentalen Klimas langsam nach Nordosten zu.

Tabelle 3 – Standardabweichung der durchschnittlichen monatlichen und jährlichen Lufttemperatur

Die maximale Standardabweichung tritt im Januar und Februar auf (in den meisten Teilen der Republik beträgt sie im Februar ±3,9С). Und die Mindestwerte treten in den Sommermonaten auf, hauptsächlich im Juli (= ±1,4С), was mit der minimalen zeitlichen Variabilität der Lufttemperatur verbunden ist.

Die höchste Jahrestemperatur wurde im überwiegenden Teil des Territoriums der Republik im Jahr 1989 festgestellt, die durch ungewöhnlich hohe Temperaturen der kalten Periode gekennzeichnet ist. Und nur in den westlichen und nordwestlichen Regionen der Republik von Lyntup bis Volkovysk im Jahr 1989 wurden die höchsten Temperaturen, die hier im Jahr 1975 gemessen wurden, nicht abgedeckt (eine positive Anomalie wurde in allen Jahreszeiten festgestellt). Somit betrug die Abweichung 2,5 .

Von 1988 bis 2007 lag die Jahresdurchschnittstemperatur über der Norm (mit Ausnahme von 1996). Diese letzte positive Temperaturschwankung war die stärkste in der Geschichte der instrumentellen Beobachtungen. Die Zufälligkeitswahrscheinlichkeit von zwei 7-Jahres-Serien positiver Temperaturanomalien beträgt weniger als 5 %. Von den 7 größten positiven Temperaturanomalien (?t > 1,5 °C) sind 5 in den letzten 14 Jahren aufgetreten.

Durchschnittliche jährliche Lufttemperatur für den Zeitraum 1975-2007 einen zunehmenden Charakter hatte, der mit der modernen Erwärmung verbunden ist, die 1988 begann. Betrachten Sie den langfristigen Verlauf der jährlichen Lufttemperatur nach Regionen.

In Brest beträgt die durchschnittliche jährliche Lufttemperatur 8,0 °C (Tabelle 1). Die Warmzeit beginnt ab 1988 (Abbildung 8). Die höchste Jahrestemperatur wurde 1989 beobachtet und betrug 9,5 ° C, die kälteste - im Jahr 1980 und betrug 6,1 ° C. Warme Jahre: 1975, 1983, 1989, 1995, 2000. Kalte Jahre sind 1976, 1980, 1986, 1988, 1996, 2002 (Abbildung 8).

In Gomel beträgt die Jahresdurchschnittstemperatur 7,2 °C (Tabelle 1). Der langjährige Verlauf der Jahrestemperatur ist ähnlich wie in Brest. Die Warmzeit beginnt 1989. Die höchste Jahrestemperatur wurde 2007 gemessen und betrug 9,4°C. Der niedrigste - im Jahr 1987 und belief sich auf 4,8 ° C. Warme Jahre: 1975, 1984, 1990, 2000, 2007. Kalte Jahre - 1977, 1979, 1985, 1987, 1994 (Abbildung 9).

In Grodno beträgt die Jahresdurchschnittstemperatur 6,9 °C (Tabelle 1). Der langjährige Verlauf der Jahrestemperaturen hat zunehmenden Charakter. Die Warmzeit beginnt 1988. Die höchste Jahrestemperatur war im Jahr 2000 und betrug 8,4 °C. Das kälteste - 1987, 4,7 ° C. Warme Jahre: 1975, 1984, 1990, 2000. Kalte Jahre - 1976, 1979, 1980, 1987, 1996. (Abbildung 10).

In Witebsk beträgt die durchschnittliche Jahrestemperatur für diesen Zeitraum 5,8 ° C. Die Jahrestemperaturen steigen. Die höchste Jahrestemperatur war 1989 und betrug 7,7 ° C. Der niedrigste Wert war 1987 und betrug 3,5 °C (Abbildung 11).

In Minsk beträgt die Jahresdurchschnittstemperatur 6,4 °C (Tabelle 1). Die höchste Jahrestemperatur war im Jahr 2007 und betrug 8,0 ° C. Der niedrigste Wert war 1987 und betrug 4,2 °C. Warme Jahre: 1975, 1984, 1990, 2000, 2007. Kalte Jahre - 1976, 1980, 1987, 1994, 1997, 2003 (Abbildung 12).

In Mogilev die durchschnittliche Jahrestemperatur für den Zeitraum 1975-2007. beträgt 5,8 °C, wie in Vitebsk (Tabelle 1). Die höchste Jahrestemperatur war 1989 und betrug 7,5 ° C. Der niedrigste im Jahr 1987 - 3,3 ° C. Warme Jahre: 1975, 1983, 1989, 1995, 2001, 2007. Kalte Jahre - 1977, 1981, 1986, 1988, 1994, 1997 (Abbildung 13).

Der langfristige Verlauf der Lufttemperatur im Januar ist durch eine mittlere quadratische Abweichung gekennzeichnet, die ±3,8С beträgt (Tabelle 3). Die durchschnittlichen Monatstemperaturen im Januar sind am variabelsten. Die durchschnittliche Monatstemperatur im Januar in den wärmsten und kältesten Jahren unterschied sich um 16-18 ° C.

Wenn die durchschnittlichen Langzeitwerte der Januartemperaturen um 2,5-3,0 ° C niedriger sind als die Dezembertemperaturen, sind die Unterschiede in den kältesten Jahren sehr signifikant. Somit ist die Durchschnittstemperatur kalter Januar mit einer Wahrscheinlichkeit von 5% 5-6 ° C niedriger als die Temperatur kalter Dezember mit derselben Wahrscheinlichkeit und beträgt -12 ... -16 ° C oder weniger. Im kältesten Januar 1987, als häufiges Eindringen von Luftmassen aus dem Atlantikbecken beobachtet wurde, betrug die durchschnittliche Lufttemperatur für den Monat -15 ... -18 ° C. In den wärmsten Jahren ist die Temperatur im Januar nur geringfügig um 1-2 ° C niedriger als im Dezember. Seit 1989 werden in Weißrussland seit mehreren Jahren in Folge ungewöhnlich warme Januar gefeiert. 1989 In ganz Weißrussland, mit Ausnahme des äußersten Westens, war die durchschnittliche Monatstemperatur im Januar die höchste für den gesamten Zeitraum der instrumentellen Beobachtungen: von 1 ° C im Osten bis +2 ° C im äußersten Westen, was 6-8 ° C über dem Durchschnitt liegt langfristige Werte. Der Januar 1990 lag nur 1-2°C hinter dem vorherigen zurück.

Die positive Januar-Anomalie in den Folgejahren war etwas kleiner und betrug immerhin 3-6°C. Diese Periode ist durch das Vorherrschen des zonalen Zirkulationstyps gekennzeichnet. Während des Winters und vor allem in der zweiten Hälfte davon wird das Territorium von Belarus fast ständig von der warmen und feuchten Luft des Atlantiks beeinflusst. Es herrscht die synoptische Situation, wenn Zyklone mit weiterem Vordringen nach Osten durch Skandinavien ziehen und nach ihnen die warmen Ausläufer des Azorenhochs entstehen.

Während dieser Zeit ist der kälteste Monat in den meisten Teilen von Belarus der Februar, nicht der Januar (Tabelle 4). Dies gilt für die östlichen und nordöstlichen Regionen (Gomel, Mogilev, Witebsk usw.) (Tabelle 4). Aber zum Beispiel in Brest, Grodno und Vileyka, die im Westen und Südwesten liegen, war der Januar der kälteste für diesen Zeitraum (in 40% der Jahre) (Tabelle 3). Im Durchschnitt in der Republik, 39% der Jahre, ist der Februar der kälteste Monat des Jahres. In 32 % der Jahre ist der Januar der kälteste, in 23 % der Jahre der Dezember, in 4 % der Jahre der November (Tabelle 4).

Tabelle 4 – Häufigkeit der kältesten Monate für den Zeitraum 1975-2007

Die zeitliche Temperaturvariabilität ist im Sommer minimal. Die Standardabweichung beträgt ±1,4 °C (Tabelle 3). Nur in 5 % der Jahre kann die Temperatur des Sommermonats auf 13,0 °C und darunter fallen. Und genauso selten, nur in 5% der Jahre steigt sie im Juli über 20,0°C. Im Juni und August ist dies nur für die südlichen Regionen der Republik typisch.

In den kältesten Sommermonaten betrug die Lufttemperatur im Juli 1979 14,0-15,5 ° C (Anomalie über 3,0 ° C) und im August 1987 - 13,5-15,5 ° C (Anomalie - 2,0-2,0 ° C). 5 ° C). Je seltener die Zykloneneinbrüche, desto wärmer ist es im Sommer. In den wärmsten Jahren erreichten positive Anomalien 3-4 ° C, und in der gesamten Republik wurde die Temperatur zwischen 19,0 und 20,0 ° C und darüber gehalten.

In 62 % der Jahre ist der Juli der wärmste Monat des Jahres in Weißrussland. In 13 % der Jahre ist dieser Monat jedoch Juni, in 27 % der August und in 3 % der Jahre der Mai (Tabelle 5). Im Durchschnitt ist der Juni alle 10 Jahre kälter als der Mai, und im Westen der Republik war der Juli 1993 kälter als der September. Im 100-jährigen Beobachtungszeitraum der Lufttemperatur waren weder Mai noch September die wärmsten Monate des Jahres. Eine Ausnahme bildete jedoch der Sommer 1993, als sich der Mai für die westlichen Regionen der Republik (Brest, Volkovysk, Lida) als der wärmste herausstellte. In den allermeisten Monaten des Jahres, mit Ausnahme von Dezember, Mai und September, wurde seit Mitte der 1960er Jahre ein Temperaturanstieg festgestellt. Es stellte sich heraus, dass es im Januar-April am bedeutendsten war. Ein Temperaturanstieg im Sommer wurde erst in den 1980er Jahren registriert, also fast zwanzig Jahre später als im Januar-April. Am ausgeprägtesten war es im Juli des letzten Jahrzehnts (1990-2000).

Tabelle 5 – Häufigkeit der wärmsten Monate für den Zeitraum 1975-2007

Die letzte positive Temperaturschwankung (1997-2002) im Juli entspricht in ihrer Amplitude der positiven Temperaturschwankung desselben Monats 1936-1939. Etwas kürzer in der Dauer, aber in der Größenordnung, wurden Ende des 19. Jahrhunderts (insbesondere im Juli) sommerliche Temperaturen beobachtet.

Im Herbst war von den 1960er bis Mitte der 1990er Jahre ein leichter Temperaturrückgang zu beobachten. In den letzten Jahren, im Oktober, November und im Herbst, gab es im Allgemeinen einen leichten Temperaturanstieg. Im September wurden keine merklichen Temperaturänderungen registriert.

Somit ist das allgemeine Merkmal der Temperaturänderung das Vorhandensein der beiden signifikantesten Erwärmungen im letzten Jahrhundert. Die erste Erwärmung, bekannt als Erwärmung der Arktis, wurde hauptsächlich in der warmen Jahreszeit in der Zeit von 1910 bis 1939 beobachtet. Darauf folgte eine starke negative Temperaturanomalie im Januar-März 1940 bis 1942. Diese Jahre waren die kältesten seit die gesamte Geschichte der instrumentellen Beobachtungen. Die durchschnittliche jährliche Temperaturanomalie betrug in diesen Jahren etwa -3,0 °C, und im Januar und März 1942 betrug die durchschnittliche monatliche Temperaturanomalie etwa -10 °C bzw. -8 °C. Die aktuelle Erwärmung ist in den meisten Monaten der kalten Jahreszeit am ausgeprägtesten, sie erwies sich als stärker als die vorherige; in manchen Monaten der kalten Jahreszeit ist die Temperatur in 30 Jahren um mehrere Grad gestiegen. Besonders stark war die Erwärmung im Januar (ca. 6°С). In den letzten 14 Jahren (1988-2001) war nur ein Winter kalt (1996). Weitere Details des Klimawandels in Belarus in den letzten Jahren sind wie folgt.

Das wichtigste Merkmal des Klimawandels in Belarus ist die Änderung des jährlichen Temperaturverlaufs (I-IV-Monate) in den Jahren 1999-2001.

Die moderne Erwärmung begann 1988 und war durch einen sehr warmen Winter im Jahr 1989 gekennzeichnet, als die Temperatur im Januar und Februar 7,0-7,5 °C über der Norm lag. Die durchschnittliche Jahrestemperatur im Jahr 1989 war die höchste in der Geschichte der instrumentellen Beobachtungen. Die positive Anomalie der durchschnittlichen Jahrestemperatur betrug 2,2 °C. Im Durchschnitt der Jahre 1988 bis 2002 lag die Temperatur um 1,1 °C über der Norm. Die Erwärmung war im Norden der Republik ausgeprägter, was mit der Hauptschlussfolgerung der numerischen Temperaturmodellierung übereinstimmt, die auf einen stärkeren Temperaturanstieg in hohen Breiten hindeutet.

Bei der Temperaturänderung in Weißrussland in den letzten Jahren gab es eine Tendenz, die Temperatur nicht nur bei kaltem Wetter, sondern auch im Sommer, insbesondere in der zweiten Sommerhälfte, zu erhöhen. Die Jahre 1999, 2000 und 2002 waren sehr warm. Wenn wir berücksichtigen, dass die Standardabweichung der Temperatur im Winter fast 2,5-mal höher ist als im Sommer, dann sind die auf Standardabweichungen normierten Temperaturanomalien im Juli und August ähnlich groß wie die im Winter. In den Übergangszeiten des Jahres gibt es mehrere Monate (Mai, Oktober, November) mit einem leichten Temperaturabfall (ca. 0,5 ° C). Das auffälligste Merkmal ist die Temperaturänderung im Januar und die daraus resultierende Verschiebung des Winterkerns in den Dezember und manchmal bis Ende November. Im Winter (2002/2003) lag die Temperatur im Dezember deutlich unter der Norm; das angedeutete Merkmal der Temperaturänderung in den Wintermonaten ist erhalten geblieben.

Die positiven Anomalien im März und April führten zu einem frühen Schmelzen der Schneedecke und einem Temperaturübergang durch 0, im Durchschnitt zwei Wochen früher. In einigen Jahren wurde der Übergang der Temperatur durch 0 in den wärmsten Jahren (1989, 1990, 2002) bereits im Januar beobachtet.