Исследовательская работа по теме: "Изменение климатических показателей в городе Надым".

Введение

Изменение климата – это не академическая проблема, а суровая реальность, столкнуться с которой суждено каждому человеку, а для многих миллионов жителей Земли она таит в себе угрозу для жизни и здоровья. Потепление сопровождается некоторыми негативными явлениями: участились наводнения, ураганы,  стала более участившимися проблема опустынивания. И бесспорным является тот факт, что эти проблемы наносят вред, как природе, так и человеку. Поэтому важно знать, как будет изменяться климат в будущем, какие отрицательные последствия могут ожидать нас в будущем.  

Глобальное потепление — процесс постепенного роста средней годовой температуры поверхностного слоя атмосферы Земли и Мирового океана.

На  современном  этапе  времени  отмечается  повышенный  интерес  к  

такой проблеме,  как глобальное потепление, именно в этом проявляется вся актуальность данной темы.

Работа ставит своей целью  исследовать  изменение температурного режима в г. Надыме за 2017 - 2019 год, основываясь на собственных наблюдениях, а также архивных данных, начиная с 1955 года.

Исходя  из  поставленной  цели,  в  работе  последовательно  решаются  следующие  задачи:

1. рассмотреть  глобальное потепление как термин; 
2. выявить   причины глобального потепления климата;
3. проанализировать собственные наблюдения по изменению климата в г. Надыме;
4. сделать выводы.

Объектом исследования является прогноз глобального потепления или же похолодания, а предметом  исследования– анализ изменений климата в

г. Надыме.

Выдвинутая гипотеза заключается  в  том, что изменение температуры происходит от года к году в сторону повышения среднегодовых показателей.

Теоретическая  значимость  работы  заключается  в  том, что  в  ней помимо научной литературы используются собственные наблюдения по изменению климата, что на наш взгляд делает работу более объективной.

Практическая  значимость  работы  заключается  в том, что наши наблюдения могут быть использованы на уроках географии и для других целей.

В  данной  работе  используются  следующие  методы  исследования:

• изучение  и  анализ  научной  литературы;
• метод  сплошной  выборки;
• анализ;
• сравнение.
• компонентный анализ
• наблюдение

Вопрос изменения климата затрагивается во многих литературных изданиях и интернет ресурсах. Научное мнение, особенно хорошо выражено в докладах Межгосударственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) ООН. Баландин Р.К. рассматривает конкретно изменения, происходящие  с климатом на территории России, в своей книге «Аномалии погоды и будущее России».

Что же происходит с климатом на планете и в частности в г. Надым, я и постараюсь рассмотреть в своей работе.

I.  Глобальное потепление климата

1. Причины глобального потепления

Глобальное потепление – процесс постепенного увеличения среднегодовой температуры атмосферы Земли и Мирового океана. Палеонтологические данные свидетельствуют о том, что климат Земли не был постоянным. Тёплые периоды, сменялись холодными ледниковыми. В тёплые периоды среднегодовая температура Арктических широт поднималась до 7 - 13°С, а температура самого холодного месяца января составляла 4-6 градусов. На смену тёплым периодам рано или поздно приходили похолодания, во время которых льды достигали современных тропических широт. В целом за последние сто лет средняя температура поверхностного слоя атмосферы повысилась на 0,3–0,8°С, площадь снежного покрова в северном полушарии снизилась на 8%, а уровень Мирового океана поднялся в среднем на 10–20 сантиметров.  Научное мнение, заключатся в том, что средняя температура по Земле поднялась на 0,6°С с конца 20 века.

1. Гипотезы изменения климата.

Причины изменений климата остаются неизвестными, однако, среди основных выделяются:

Гипотеза 1- Причиной глобального потепления является изменение солнечной активности.
Все происходящие климатические процессы на планете зависят от активности нашего светила – Солнца. Поэтому даже самые малые изменения активности Солнца непременно сказываются на погоде и климате Земли. Выделяют 11-летние, 22-летние, а также 80-90 летние циклы солнечной активности. Вполне вероятно, что наблюдаемое глобальное потепление связано с очередным ростом солнечной активности, которая в будущем может снова пойти на убыль.
Гипотеза 2 -– изменение угла оси вращения Земли и её орбиты.

Югославский астроном Миланкович предположил, что циклические изменения климата во многом связаны с изменением орбиты вращения Земли вокруг Солнца, а также изменением угла наклона оси вращения Земли, по отношению к Солнцу. Подобные орбитальные изменения положения и движения планеты вызывают изменение радиационного баланса Земли, а значит и её климата. Климатические изменения, вызванные изменением орбиты Земли, происходят обычно в течение десятков, а то и сотен тысяч лет. Наблюдаемое же в настоящий момент времени относительно быстрое изменение климата, по-видимому, происходит в результате действия ещё каких-то факторов.
Гипотеза 3 – Виновник глобальных климатических изменений – Мировой океан – огромный инерционный аккумулятор солнечной энергии. Он во многом определяет направление и скорость движения тёплых океанических, а также воздушных масс на Земле, которые в сильной степени влияют на климат планеты. Так известно, что средняя температура вод океана составляет 3,5°С, а поверхности суши 15°С, поэтому интенсивность теплообмена между толщей океана и приземным слоем атмосферы может приводить к значительным климатическим изменениям. Кроме того, в водах океана растворено большое количество СО₂ (около 140 трлн. тонн, что в 60 раз больше, чем в атмосфере) и ряда других парниковых газов, в результате определённых природных процессов эти газы могут поступать в атмосферу, существенным образом оказывая влияние на климат Земли.

Гипотеза 4 – Вулканическая активность, которая  является источником поступления в атмосферу Земли аэрозолей, серной кислоты и большого количества углекислого газа. Крупные извержения первоначально сопровождаются похолоданием вследствие поступления в атмосферу Земли аэрозолей серной кислоты и частиц сажи. Впоследствии, поступивший в ходе извержения CO₂ вызывает рост среднегодовой температуры на Земле. Последующее долговременное снижение вулканической активности способствует увеличению прозрачности атмосферы, а значит и повышению температуры на планете.

Гипотеза 5 – Неизвестные взаимодействия между Солнцем и планетами Солнечной системы.

Взаимное положение планет и Солнца может влиять на распределение и силу гравитационных полей, солнечной энергии, а также других видов энергии, которые оказывают значительное влияние на процессы, происходящие в атмосфере и гидросфере Земли.

Гипотеза 6 – Изменение климата может происходить само по себе без каких-либо внешних воздействий и деятельности человека.

Различные математические модели показывают, что на протяжении века, колебания температуры приземного слоя воздуха могут достигать 0,4°С. В качестве сравнения можно привести температуру тела здорового человека, которая варьирует в течение дня и даже часа.

Гипотеза 7 – Всему виной человек.

Высокая скорость климатических изменений, действительно может быть объяснима всё возрастающей интенсификацией антропогенной деятельности, которая оказывает заметное влияние на химический состав атмосферы нашей планеты в сторону увеличения содержания в ней парниковых газов.

2. Физико-географическая и климатическая характеристика г. Надым.

Город  Надым расположен на широте 65º47ˊ,  долготе 72º67ˊ, и высота над уровнем моря составляет 19 метров. Город расположен на песчаном острове с незамерзающим основанием в пойме реки Надым, среди мерзлой тундры, топких болот, многочисленных озер, проток, стариц, низкорослых лесов и небольших сопок, в районе проживания коренных малочисленных народов Севера. Расположен в 303 км от Салехарда, в 1016 км от Тюмени.

Климат субарктический континентальный с продолжительной суровой зимой и достаточно прохладным коротким летом. По его равнинной территории свободно продвигаются как холодные воздушные массы с севера, достигающие южных границ района, так и знойные ветры Средней Азии и Казахстана, проникающие далеко на север. Это приводит к резким и неожиданным перепадам температуры. Среднегодовая температура — −3,9°C, абсолютный минимум составляет — 62ºС, абсолютный максимум — +35ºС.

Климатические особенности города лучше всего прослеживаются по сезонам года. Сроки начала окончания сезонов значительно отличаются от общепринятых календарных сроков, установленных по астрономическим признакам. В среднем начало, конец и продолжительность сезонов в Надыме определяются следующими датами.

Самый продолжительный и суровый сезон года – зимний. Он начинается в середине октября и продолжается 26 недель. Междусуточная изменчивость температуры воздуха может составлять 15…20°С. Самый суровый период зимы – с декабря по февраль. Средняя температура воздуха января -23,6 °С.

С  конца  апреля начинается весенний сезон. Весна поздняя и короткая (7-9 недель), прохладная. Весной заметно увеличивается продолжительность дня. Наибольшее повышение температуры воздуха наблюдается от марта к апрелю (до 10°С). Погода неустойчивая, но солнечная. Для весны, характерны поздние заморозки, они затягиваются до середины июня. Самый теплый месяц май - 1,5° С.

Продолжительность летнего периода небольшая –10 недель. Лето прохладное и пасмурное, с частыми заморозками, а иногда и со снегом. В отдельные дни понижения температуры воздуха возможны до -2°С, -6°С. Самый теплый месяц – июль (14,7°С). Максимальные температуры – 30…35°С.

Осень короткая (6-7 недель) и холодная. В октябре устанавливается отрицательный радиационный баланс, увеличивается число дней без солнца. В сентябре средняя температура воздуха составляет 5,5°С. Первый снег выпадает в конце сентября - начале октября. Морозная погода становятся обычными явлением, возможны похолодания до -30°С. Осенью усиливается циклоническая деятельность, поэтому увеличивается число пасмурных дней, усиливается ветер. К концу третьей декады октября повсеместно средняя суточная температура переходит через -5°С и устанавливается зимний период. 

3. Изменение среднегодовой температуры воздуха по наблюдениям

3.1. Анализ наблюдений за температурой воздуха в г. Надыме с 1955 по 2019 гг.

Учёные, при подтверждении своих теорий о климатических изменениях, используют множество методов, мы взяли за основу метод наблюдения и сравнения. Нами был проведен  анализ архивных данных наблюдения за температурой воздуха в г. Надым за 1955-2019 год. Для определения среднесуточной температуры был использован метод математической статистики. На данный период времени мы наблюдаем за изменениями погоды в течение 3-х лет, но кроме собственных наблюдений воспользовались данным архива погоды. Мы сравнили погоду  4 сезонов года г. Надыма, взяв данные за разные года начиная с 1965г.  и  вот какие результаты мы имеем на сегодня:

1) Среднесуточная температура февраля в 1955, 1985 году составляла -30°С, а в 1995 температура значительно повысилась до -10°С, в 2016 – до -9,4°С. Затем наблюдаем значительные понижения в 2005, 2011, 2017, 2019 гг., но температура не опускается ниже 23°С. Из графика  видно, что температура имеет тенденцию к увеличению.  (Приложение №2)

2) Среднесуточная температура апреля к 2020 году повысилась. Но из графика видно, что имеются периоды,  когда происходило понижение температуры  в отдельные годы, например, в 1965, 2005,  2008, 2018, но есть и периоды повышения – 1995, 2016, 2020 гг. (Приложение №3)

3) Среднесуточная температура июля в 1965 году была +17,7°С, в 2007 году температура повысилась на 2,8 градуса и составляла +20,5°С. В 2011 году произошло резкое понижение до +11,7°С. Глядя на график, мы видим, что в июле также имеются периоды, когда происходит понижение и повышение температурных показателей. (Приложение №4)

4) Среднесуточная температура октября, исходя из графика, имела периоды резкого понижения температуры в 1966, 1976, 2015 гг. и значительно повышалась в 2005, 2011г. (Приложение №5)

Из всего вышеизложенного, а также исходя из  анализа графика среднегодовых температур с 1960 по 2019 гг.,  видна  определённая динамика в сторону потепления климата в последние пару десятков лет.  В целом видно, что начиная с 70-х годов идет постепенное увеличение среднегодовых температур на территории г. Надыма. Если в 1970 году это была t -7,5°С, то в 2019 – 3.5°С. (Приложение 6).

3.2 Анализ наблюдений за температурой воздуха в  других городах России

Для доказательной базы, что потепление действительно наблюдается не только на территории нашего округа, но и на территории России,  мной были взяты еще несколько городов, расположенных в разных частях страны. Мой выбор пал на города: Калининград, Москва,  Краснодар, Иркутск и Анадырь.

В результате исследования выяснилось, что и в данных городах тоже наблюдается тенденция в сторону увеличения среднегодовых температур воздуха. Так температура воздуха в г. Калининград в 1960 г. была +6.8°С, а в 2020 уже +9,9°С. В г. Москве в 1960 г. была зафиксирована температура +4,9°С, а в 2020 - +8°С. Г. Краснодар расположен южнее, но и там произошли изменения климата в сторону повышения от + 11,8°С к +13,3°С, от 1960г к 2020 г. В г. Иркутске в 1960 г. наблюдались среднегодовые температуры -0,6°С, а в 2020 году показатель изменился до +2,8°С. Самый северный и восточный город России – Анадырь, тоже  ощутил на себе глобальное потепление, так в 1960 г. среднегодовая температура была  -7,1°С, а в 2020 уже – 4,8°С.  (Приложение 7).

Из анализа мы видим,  что температурные тренды различаются и в пределах российской территории: быстрее всего теплеет в Европейской России.

3.3. Возможные последствия глобального потепления.

Если температура на Земле будет продолжать повышаться, это окажет серьезнейшее воздействие на мировой климат.

• В тропиках будет выпадать больше осадков, так как дополнительное тепло повысит содержание водяного пара в воздухе.
• В засушливых районах дожди станут еще более редкими, и они превратятся в пустыни, в результате чего людям и животным придется их покинуть.
• Температура морей также повысится, что приведет к затоплению низинных областей побережья и к увеличению числа сильных штормов.
• Повышение температуры на Земле может вызвать поднятие уровня моря так как:

а) Вода, нагреваясь, становится менее плотной и расширяется, расширение морской воды приведет к общему повышению уровня моря.

б) Повышение температуры может растопить часть многолетних льдов, покрывающих некоторые районы суши, например, Антарктиду или высокие горные цепи. Образовавшаяся вода в конечном итоге стечет в моря, повысив их уровень. Следует, однако, заметить, что таяние льда, плавающего в морях, не вызовет повышение уровня моря. Ледяной покров Арктики представляет собой огромный слой плавучего льда. Подобно Антарктиде, Арктика также окружена множеством айсбергов. Климатологи подсчитали, что если растают гренландские и антарктические ледники, уровень Мирового океана повысится на 70-80 м.

• Сократятся жилые земли.
• Нарушится водосолевой баланс океанов.
• Изменятся траектории движения циклонов и антициклонов.
• Если температура на Земле повысится, многие животные не смогут адаптироваться к климатическим изменениям. Многие растения погибнут от недостатка влаги, и животным придется переселиться в другие места в поисках пищи и воды. Если повышение температуры приведет к гибели многих растений, то вслед за ними вымрут и многие виды животных.

Кроме отрицательных последствий глобального потепления, можно отметить несколько положительных:

1. При потеплении и увеличении содержания углекислого газа многие растения усилят фотосинтез. Значит, их биомасса будет увеличиваться.

2. Возрастут уловы рыбы.

3.4. Меры по предупреждению глобального потепления.

Главную меру по предупреждению глобального потепления можно сформулировать так: найти новый вид топлива или поменять технологию использования нынешних видов топлива. Это означает, что необходимо:

1. Уменьшить выброс в атмосферу парниковых газов.

2. В котельных  установить сооружения для очистки выбросов в атмосферу.

3. Отказаться от традиционных видов топлива в пользу более экологически чистых.

4. Уменьшить объемы вырубки лесов и обеспечить их воспроизводство.

5. Создать законы, обеспечивающие предупреждение глобального потепления.

6. Выявлять причины глобального потепления, наблюдать за ними и устранять их последствия. Полностью уничтожить парниковый эффект нельзя. Так как если бы не парниковый эффект, средняя температура на земной поверхности составила бы - 15 градусов по Цельсию.

Благополучие всех жителей нашей планеты сейчас зависит от решения проблемы глобального изменения климата. Справиться с ней поодиночке невозможно.

В нашей стране принята климатическая доктрина. Внимание федеральных властей к одной из главных угроз человечества дает надежду: может быть, будущее научит нас жить в гармонии с природой. Раз уж прошлое не научило.

А что же можем сделать мы – обычные люди?

1. Повышать уровень экологической культуры. Необходимо распространять как можно шире знания об изменениях в климате и о том, что они с собой несут.
2. Экономить электроэнергию:  использовать энергосберегающие лампочки, сушить белье на веревке, а не в электросушилке, отключайте от сети электроприборы, которыми вы не пользуетесь.
3. Устанавливать в квартирах стеклопакеты.
4. Сократить потребление мяса. Старайтесь приобретать местные и сезонные продукты питания и сократите объем выбрасываемой еды.
5. Утилизировать отходы, использовать вторсырье, даже воду!
6. Бережно относиться к каждому деревцу. Высаживать деревья.
7. Заботиться о чистоте водоемов.
8. Следить за техническим состояние транспорта, а лучше пересесть за общественный транспорт.

Заключение

Климатология по праву привлекает к себе гораздо больше внимание общественности, чем другие отрасли естествознания. Дело в том, что и само изменение  климата, и предлагаемые меры противодействия ему неизбежно скажутся на повседневной жизни каждого из нас.

Один из важнейших выводов этого исследования заключается в том, что уже сейчас  наблюдается ощутимое сокращение площади арктических льдов, объяснить которое можно только воздействием антропогенных факторов, а не естественными процессами.

 В данной работе мы последовательно решили следующие задачи: рассмотрели  глобальное потепление как термин, рассмотрели причины глобального потепления климата, проанализировали собственные наблюдения и архивные данные по изменению климата в г. Надыме. Проанализировав наши наблюдения можно сделать вывод о том, что наблюдается определенная динамика к потеплению климата в г. Надыме. Нами было выявлено, что среднегодовая  температура 1970-ого года составила -7,5°С, а среднегодовая  температура 2019-ого года составила -3,5°С. Из графика (Приложение №6) сразу видно, как изменяется температура в сторону повышения.

Сравнив динамику изменений по сезонам года, мы тоже выявили изменения температуры в сторону повышения. Среднесуточная температура февраля в 1955, 1985 году составляла -30°С, а в 1995 температура значительно повысилась до -10°С, в 2016 – до -9,4°С. Среднесуточная температура апреля так же к 2020 году повысилась. Среднесуточная температура июля в 1965 году была +17,7°С, в 2007 году температура повысилась на 2,8 градуса и составляла +20,5°С. Среднесуточная температура октября значительно повышалась в 2005, 2011г.

Потепление наблюдается не только на территории нашего округа, но и на территории России, где тоже наблюдается тенденция в сторону увеличения среднегодовых температур воздуха. Так температура воздуха в г. Калининград в 1960 г. была +6.8°С, а в 2020 уже +9,9°С. В г. Москве в 1960 г. была зафиксирована температура +4,9°С, а в 2020 - +8°С. Г. Краснодар расположен южнее, но и там произошли изменения климата в сторону повышения от + 11,8°С к +13,3°С, от 1960г к 2020 г. В г. Иркутске в 1960 г. наблюдались среднегодовые температуры -0,6°С, а в 2020 году показатель изменился до +2,8°С. Самый северный и восточный город России – Анадырь, тоже  ощутил на себе глобальное потепление, так в 1960 г. среднегодовая температура была  -7,1°С, а в 2020 уже – 4,8°С.  (Приложение 7).

Из анализа мы видим,  что температурные тренды различаются и в пределах российской территории: быстрее всего теплеет в Европейской России.

Благополучие всех жителей нашей планеты сейчас зависит от решения проблемы глобального изменения климата. Справиться с ней поодиночке невозможно. Но каждый из нас может внести свой вклад по предупреждению глобального потепления.

Таким образом, выдвинутая мной гипотеза нашла свое полное подтверждение. Мы планируем продолжить свои наблюдения за изменением температурного режима в г. Надыме, чтобы быть более объективными в оценке изменения температуры.

Список использованных источников:

1. Баландин Р.К. Аномалии погоды и будущее России. Климатическое оружие возмездия. – М.: Вече, 2011. – 352 с. – (Русский вопрос).

2. Власова Т.В. «Физическая география материков» / Просвещение, 1976 г.

3. Васильева А.А, Голицына Г.С. «Гидрометеорологические опасности». Тематический том. / М.: Издательская фирма «КРУК», 2001. 296 с.

4. Ларина С.И. «География Ямало-Ненецкого автономного округа» / Учебное пособие. Издательство Тюменского госуниверситета, 2001. 328 с.

5. Максаковский В.П. «География 10 класс» / Просвещение, 2012. – 397 с.

6. Штефан Р.Х.«Глобальное изменение климата: диагноз, прогноз, терапия»; пер. с нем. Д.К. Трубчанинова. – М.: ОГИ, 2009. – 259 с.

7. Человек и стихия: Научно-популярный гидрометеорологический сборник, 1991 г.

8. https://rp5.ru/Погода_в_Надыме

9.  http://www.pogodaiklimat.ru/history/23445.htm

10. https://uglekislygaz.ru/dioksid-ugleroda/globalnoe-poteplenie/