Исследование динамики климата по метеоэлементам погоды (на примере города Нижневартовска)

Одним из способов изучения динамики и прогнозирования климата на определенной территории является анализ многолетнего хода климатических условий данной местности. Наблюдаемые в последние десятилетия климатические изменения продолжают оставаться непредсказуемыми, и их фундаментальные исследования представляют особый интерес.

В ходе анализа метеорологических данных г.Нижневартовска в период с 1988 по 2007 гг. исследовались следующие метеорологические элементы:

• —    среднемесячная температура воздуха (^оС);

• —    минимальная температура воздуха (^оС);

• —    максимальная температура воздуха (^оС);

• —    атмосферное давление (мм. рт. ст.);

• —    относительная влажность воздуха (%);

• —    количество выпавших осадков (мм);

• —    минимальная температура почвы (^оС);

• —    максимальная температура почвы (^оС);

• —    средняя скорость ветра (м/с);

• —    высота снежного покрова (см).

По данным среднемесячных значений вышеперечисленных метеорологических элементов вычислены среднегодовые показатели за указанный период времени. Полученные результаты позволяют охарактеризовать ход и выявить особенности климатических условий и погодных явлений в период за 1988—2007 гг.

Среднегодовой ход температуры воздуха на протяжении исследуемого периода времени разнообразен: максимальное значение наблюдается в 1994 г., а минимум приходится на 1998 и 2001 гг. (рис. 1).

Среднегодовая температура воздуха 1988-2007 гг.

Рис. 1. График среднегодовой температуры воздуха (^оС) в г.Нижневартовске в период с 1988 по 2007 гг.

Температуры воздуха самого холодного месяца в году — января — характеризуются значительными колебаниями: они достигают минимального значения в 2006 г. и максимальны в 2007 г. Можно выделить и периоды с относительно ровным ходом данного метеопоказателя: 1992—1993 гг. и 2002—2005 гг. (рис. 2).

Средняя температура воздуха января 1988-2007 гг.

Рис. 2. График среднеянварской температуры воздуха (^оС) в г.Нижневартовске в период с 1988 по 2007 гг.

В отличие от среднеянварских значений, июль имеет достаточно однообразный ход средней температуры воздуха того же периода. Исключением является лишь 1997 г. (минимальное значение). Максимум приходится на 1998 г. (рис. 3).

Средняя температура воздуха июля 1988-2007 гг.

Рис. 3. График среднеиюльской температуры воздуха (^оС) в г.Нижневартовске в период с 1988 по 2007 гг.

По полученным данным наименьшей годовой температуры воздуха в период с 1988 по 2007 гг. определены самые холодные периоды — 1999 и 2006 гг. (рис. 4).

Минимальная температура воздуха 1988-2007 гг.

Рис. 4. График минимальной температуры воздуха (^оС) в г.Нижневартовске в период с 1988 по 2007 гг.

Максимальные температуры воздуха обладают достаточно своеобразным ходом: наибольшие значения зафиксированы в 1994 и 2004 гг., а для 1988—1992 и 1998—2002 гг. характерно снижение максимальных показателей. Динамике данного показателя присущ десятилетний цикл (рис. 5).

Максимальная температура воздуха 1988 - 2007 гг.

Рис. 5. График максимальной температуры воздуха (^оС) в г.Нижневартовске в период с 1988 по 2007 гг.

Атмосферное давление является показателем смены циклонов и антициклонов и имеет наименьшие значения в период с 1996 по 2000 гг. (рис. 6).

Атмосферное давление (мм рт. ст.) 1993-2007 гг.

Рис. 6. Среднее атмосферное давление (мм рт. ст.) в г.Нижневартовске в период с 1993 по 2007 гг.

Относительная влажность воздуха в среднем характеризуется достаточно ровным ходом — в пределах 75—83%, а среднее количество выпавших осадков чередуется из года в год и достигает максимального значения в 2007 г., а минимального — в 2003 г. (рис. 7).

Относительная влажность воздуха (%). Осадки (мм) 1988-2007 гг.

\ ■ относ. влажность возд.□ осадки

Рис. 7. Относительная влажность воздуха (%).

Среднее количество выпавших в г.Нижневартовске осадков (мм) в период с 1988 по 2007 гг.

В ходе работы проведены наблюдения за изменениями температур почвы с 1988 по 2007 гг. Минимальные годовые значения не отличаются сильными колебаниями. Наименьшая температура почвы зафиксирована в 1999 г. (рис. 8).

Минимальная температура почвы 1988-2007 гг.

-10

1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

-20

5 -30

-40

-50

-60

-40

-44

-45

-47    ^-48

-37

-39,6

-43

-46

-42

-46

-44

-47

-49

-53

-44

-45

Рис. 8. Минимальная температура почвы (^оС) в период с 1988 по 2007 гг.

Максимальные показатели температуры почвы характерны для 2003 и 2007 гг. (рис. 9).

Максимальная температура почвы 1988-2007 гг.

Рис. 9. Максимальная температура почвы (^оС) в период с 1988 по 2007 гг.

Средняя скорость ветра имеет наибольшие значения в 1994—1995, 1999 гг. Минимальные значения отмечаются в 2003 и 2005 гг. (рис. 10).

Средняя скорость ветра (м/с) 1988-2007 гг.

Рис. 10. Средняя скорость ветра (м/с) в период с 1988 по 2007 гг.

На протяжении всего периода существенно варьируется мощность снежного покрова. Вплоть до 1997 года ее величина изменяется незначительно, а затем резко возрастает и достигает максимального значения в 2004 г., а минимальна она в 1993 г. (рис. 11).

Среднегодовая высота снежного покрова (см) 1988-2007 гг.

Рис. 11. Мощность снежного покрова (см) в период с 1988 по 2007 гг.

В ходе исследований были зафиксированы сроки образования и схода снежного покрова на протяжении 20 лет. Данные показатели являются одним из главных индикаторов динамики климатических условий нашей местности.

На протяжении многих лет постоянный покров снега устанавливается во второй половине октября. Исключениями являются 1989, 1990, 1993, 1995, 1998 гг., когда образование снежного покрова происходило в конце сентября — первых числах октября.

Сход снега главным образом происходил в мае, а в 1991, 1997 и 2007 гг. — в апреле (см. табл. 1).

Таблица 1

Год	Образование снежного покрова	Сход снежного покрова
2007	21 октября	21 апреля
2006	13 октября	18 мая
2005	29 октября	6 мая
2004	15 октября	15 мая
2003	22 октября	7 мая
2002	13 сентября	18 мая
2001	11 октября	22 мая
2000	17 октября	11 мая
1999	21 октября	15 мая
1998	2 октября	24 мая
1997	18 октября	19 апреля
1996	17 октября	15 мая
1995	10 октября	7 мая

1994	22 октября	18 мая
1993	23 сентября	25 мая
1992	5 октября (07.06)	25 мая
1991	15 октября	25 апреля
1990	7 октября	11 мая
1989	10 октября	13 мая
1988	16 октября	4 мая

По полученной информации о сроках образования и схода снежного покрова выявлена длительность морозного периода за рассмотренный период времени (рис. 12).

Длительность морозного периода за 1988-2007 гг.

Рис. 12. Длительность морозного периода

В результате анализа полученных данных выявлены особенности динамики климата и погодных условий исследуемой территории. На протяжении данного периода времени наблюдается смена хорошо выраженных холодных периодов периодами постепенного потепления. Наиболее теплой является середина 1990-х гг., после чего наступило похолодание. Анализ температурных условий последних лет показывает тенденцию потепления погодных и климатический условий.