Муниципальное Бюджетное Общеобразовательное Учреждение «Школа-интернат№1среднего(полного)общего образования»
городского округа город Стерлитамак Республики Башкортостан
РЕФЕРАТ
по дисциплине «География»
на тему: Снег и его особенности
Выполнил: ученица 6 класса Пасичник Евгения
Руководитель: учитель географии Ибрагимова Гузель Фархатовна
Стерлитамак 2012
Содержание стр.
1 .Введение. Актуальность выбранной темы 3
2. Основная часть. Снег и его особенности 5
2.1. Наука «хионология» о том,
как образуются снежинки 5
2.2. Вес снега и скорость падения снежинки. 6
2.3. Высота снега и его плотность 7
2.4. Почему снег белый? Альбедо 8
2.5. Роль снега в сельском хозяйстве. 9
2.6. Скрип снега 10
2.7. Снег и животные 10
2.8. Снег в г. Стерлитамаке 11
3. 3аключение 12
4. Список литературы 13
5. Приложение (графики, таблицы, фото) 14
5.1. Данные по высоте и плотности снега 14
5.2. Динамика изменения высоты снега в 27
г. Стерлитамак (средняя высота снега по декадам,
графики плотности снега по декадам)
1.Введение
Снег не просто нечто эфемерное, непостоянное, сезонное. Не просто красивый спутник зимнего пейзажа. Снег – это высокие, устойчивые урожаи, это основа зимних дорог и даже аэродромов, это строительный материал для зимовий и различных хранилищ на севере, источник воды на юге. И даже прошлогодний снег отнюдь не бесполезен. Со снежными запасами связаны водность рек и изменения климата целых районов. Чрезвычайное событие прошлого года, когда внимание жителей планеты было приковано к извержению вулкана Эйяфьятлайокудль в Исландии, повлиявшего на жизнь европейцев: именно ледяная шапка сыграла роль пробки в бутылке шампанского. Без снега пепел не поднялся бы так высоко и не повлиял на воздушное сообщение над Европой. Снег - решающий погодный фактор, он оказывает влияние на все отрасли народного хозяйства и особенно в районах сурового климата.
В настоящее время важность развития науки о снеге - «хионологии» подтверждается такими фактами, как
1.Роль снега в сельском хозяйстве («Снег на полях – хлеб в закромах»), ведь снежный покров сильно отражает солнечную радиацию и предохраняет почву от чрезмерного выхолаживания, а озимые посевы от вымерзания а также роль снежной мелиорации, регулирования снегопереноса и снегозадержания, когда они проводятся по единому научно разработанному плану.
2.Температура почвы, ее влажность, химический состав, структура, насыщенность микроорганизмами в немалой степени зависят от толщины покрывавшего ее зимой снега и его свойств. Снег приносит в почву и микроэлементы – необходимые стимуляторы роста и общего развития организмов. Эта роль снежного покрова давно подмечена в народе, кратко и точно выражена в пословице «Снег на овес – тот же навоз».
3. Снег оказывает огромное влияние на климат, рельеф, питание рек и ледников, почвообразовательные процессы, жизнь растений и животных
4. Снежное покрывало,– в масштабах всей Земли – значительно способствует выхолаживанию планеты: оно надолго изолирует от солнечных лучей обширные территории. Такой высокой отражательной способностью (альбедо) не обладает больше ни одно естественное тело. Поэтому количество тепла, получаемого Землей от Солнца, сильно колеблется в зависимости от того, как изменяются площади снегов.
5. Холодная бесснежная зима для средней полосы России – настоящее стихийное бедствие. Если температура почвы на глубине 3 сантиметров доходит до минус 30°C, то почти все растения погибают.
6. Каков снег в лесу – пушистый, глубокий или покрыт настом, – часто зависит жизнь млекопитающих
7. Снег как строительный материал широко используется в холодных районах Земли, где большую часть года длится зима с устойчивым и толстым снежным покровом. Снег применяется как основание фундаментов различных построек, как материал для возведения стен, куполов, тех или иных строительных конструкций и, наконец, как среда, в которой прорывают траншеи, шахты, устраивают жилые и складские помещения. С давних лет эскимосы Аляски строят свои жилища (иглу) из снежных кирпичей. Сегодня из снежных плотных блоков сооружают разнообразные постройки и даже ангары для вертолетов
8. Снег используют для контроля загрязненности атмосферы. Снег очень чутко реагирует на загрязненность атмосферы. Его собственная загрязненность растет быстрее, чем увеличивается производство продукции, являющейся загрязнителем. Например, ежегодный прирост производства ртути в мире составляет 1,8%, а загрязненность ртутью снега в Антарктиде или Гренландии увеличивается на 2,7% в год.
Почему изучение снежного покрова актуально именно сейчас? Глобальное потепление климата, о котором говорят учёные, может привести к необратимым процессам. Возможно и такое, что снег станет редким явлением. Чтобы изучать снег, надо постоянно отслеживать его характеристики. Поэтому необходима система учёта и сбора данных, что позволит иметь полную картину на данный момент времени, а также тенденций его изменений за определённый период времени.
Цель работы: изучить особенности снега, определить изменения высоты снега и плотности в г.Стерлитамак, исследовав данные, собранные в течении последних лет.
Задачи исследования:
1. Вызвать интерес к Снежной Мантии нашей Планеты, к большим проблемам ее исследования и практического использования, а также к проблемам защиты от таких снежных фурий, как бураны и горные лавины
2. Формирование навыков работы с различными источниками географической и статистической информации.
3. Формирование умений составлять графики, картосхемы и анализировать статистический материал.
4. Развитие активной мыслительной деятельности (наблюдение, анализ, осмысление причинно-следственных связей).
Методы исследования: Проведение сравнения, сопоставление полученных результатов; анализ полученных материалов, выделение главного; предметные теоретические исследования; изучение статистических материалов, практическая деятельность во внеурочное время.
2. Снег и его особенности
Снег обладает определёнными особенностями, такими, как вес, плотность, альбедо, сопротивление, скрип. Эти особенности характерны для снега потому, что он состоит из огромного количества снежинок.
2.1. Наука «хионология» о том, как образуются снежинки
В 1611 году немецкий астроном И. Кеплер опубликовал сочинение «Новогодний подарок, или о шестиугольном снеге». Там он говорит о формах снежинок, задумывается над вопросом: «Отчего снег шестиуголен?» и отвечает сам: «Вещь эта мне еще не открыта». В наше время, хотя с тех пор прошло более чем три столетия, специалисты говорят, что им приходится повторять этот ответ Кеплера. Как же образуются снежинки? Первоначально вокруг ядер кристаллизации (мельчайших инородных частичек) возникают зародышевые ледяные кристаллы. Перемещаясь вверх-вниз, они попадают в слой воздуха с переохлажденными капельками воды. Здесь будущая снежинка начинает интенсивно увеличиваться в размерах за счет сублимации (идет процесс непосредственного перехода водяного пара, содержащегося в воздухе, в твердую фазу – в снег). При этом выпуклые участки снежинки растут быстрее. Так, из первоначально шестигранной пластинки вырастает шестилучевая звездочка. Сталкиваясь на своем пути с переохлажденными мелкими капельками, снежинка упрощается по форме. Если столкнется с крупной каплей, может превратиться в градинку[1].
И ещё множество факторов влияет на образование и рост снежинок, потому так велико разнообразие их форм. Форма атмосферной снежинки отражает условия ее рождения в атмосфере - влажность, температуру, запыленность, давление, освещенность, ветровой режим и т. д. Форма кристалла, медленно выросшего в толще снега, -итог еще более богатой и, главное, локальной гаммы событий, длящихся недели и месяцы. Известно, что еще в воздухе снежинки непрерывно изменяются. В зависимости oт погодных условий в разных местах выпадает «свой» снег: в виде крупных, сложной формы разветвленных снежинок или мохнатых хлопьев размером до 10 сантиметров в поперечнике. В Сибири наблюдались снежные хлопья диаметром до 30 сантиметров. Они походили на медленно падающие с неба шапки из белого пушистого меха. Высокие, рыхлые сугробы росли просто на глазах. Полнейшее безветрие – необходимое условие такого феномена. Снежинки долго кружатся в воздухе, то поднимаясь, то опускаясь. Чем дольше они путешествуют, тем больше сталкиваются и сцепляются друг с другом. Малейший ветерок, а уж тем более порывистый ветер, разрывает такие хлопья на отдельные части. Поэтому при низкой температуре и сильном ветре снежинки сталкиваются в воздухе, крошатся и падают на землю в виде обломков. Случается, если мороз около 40°C, зарождающиеся в атмосфере кристаллики льда выпадают в виде «алмазной пыли». Так, в Центральной Якутии в ясную морозную погоду выпадают тоненькие ледяные иголки, образующие на земле слой пушистого снега.
2.2. Вес снега
Снежинка весит около миллиграмма, редко – 2...3 миллиграмма. В августе, в период наименьшей заснеженности Земли, когда в северном полушарии еще лето, а в южном – конец зимы, снегом бывает покрыто 8,7 процента всей поверхности планеты (из них 7 процентов в южном полушарии и 1,7 процента – в северном), по площади это 44·106 квадратных километров, а весит такой покров 7400 миллиардов тонн. К концу зимы в северном полушарии масса сезонного снега достигает 13 500 миллиардов тонн, а площадь снежного покрывала – 95·106 квадратных километров. При этом из 19 процентов территории Земли, покрытой снегом, 15,2 процента приходится на северное полушарие и 3,8 процента – на южное. Снежный покров северного полушария и обширнее южного и гораздо изменчивее. Его площадь изменяется в течение года в 9 раз, а южного – лишь вдвое.
Скорость падения снежинки на землю составляет обычно около 1 км/ч - это от того, что геометрическая плотность ее очень маленькая, что и объясняет такую низкую скорость падения
2.3. Высота снега и его плотность
Высота снежного покрова тем больше, чем больше осадков выпадает при отрицательных температурах и чем меньше в зимний период оттепелей. В многолетнем среднем очень высокий снежный покров внутри Камчатки (до 100 см) и еще больше на ее юго-восточном побережье (до 150 см в защищенных местах, а в горах и до 300 см). Так же высок снежный покров и на Сахалине. Снежный покров до 90 см и более наблюдается на Северном Урале и в западных предгорьях Среднесибирского плоскогорья. К югу и западу от этого района высота снежного покрова убывает. В большинстве районов европейской части России она свыше 50 см. В Москве снежный покров достигает к первой декаде марта 60 см, в Санкт-Петербурге - 50 см, в Стерлитамаке - до 50см. К югу высота снежного покрова убывает. На северных берегах Черного, Азовского и Каспийского морей она менее 10 см.
В особенно снежные годы снежный покров на западе страны в 4 раза больше многолетнего среднего, на северо-востоке - в 1,5 - 2 раза.
Распределение снежного покрова в сильной степени зависит от топографии и орографии местности. В низких местах рельефа снежный покров имеет большую высоту, так как снег наносится туда ветром; на возвышенностях снежный покров, наоборот, тоньше из-за ветрового сноса. При переносе снега ветром особенно много его накапливается у препятствий (заборов, лесных посадок и др.), где высота покрова возрастает. На этой закономерности основаны мероприятия по задержанию снега на полях и по защите железных дорог от снега. Очень высок снежный покров на наветренных склонах гор и на перевалах. В районе горы Ачишхо (Закавказье) снежный покров к концу зимы достигает в среднем 4 - 5 м, а в отдельные годы - 7 - 8 м. Нередко снег переносится ветром и накапливается на подветренных склонах гребней горных хребтов, создавая повышенную лавиноопасность (Хромов, 2004).
Плотность снега ничтожно мала – около 0,01 г/см3. Обычная плотность свежевыпавшего снега 0,05 г/см3 Плотность снега, выпавшего во время метели, доходит до 0,12...0,18 г/см3, а если ураган бушует многие сутки подряд, то и до 0,40...0,45 г/см3.
Лесной снег отличается от снега на равнине. В сибирской тайге, где не бывает зимних оттепелей, средняя плотность метровой толщи снега местами не превышает 0,10 г/см3. В степях и в тундре метели сильно уплотняют снег, там высота снежного покрова значительно меньше, а плотность – в 2...4 раза больше.
На Крайнем Севере снег бывает настолько твердым, что топор при ударе по нему звенит, словно ударили по железу. Такой снег шлифует поверхность почвы, ранит растения. А в Антарктиде выпавший 3...4-метровый слой снега за несколько дней становится таким плотным, что его с трудом вспарывает тяжелый нож мощного бульдозера[3].
Очень быстро меняется плотность снега в период весеннего таяния: от 0,35 г/см3 в начале, 0,45 г/см3 в разгар, 0,5...0,6 г/см3 в конце снеготаяния.
Практически уже при так называемой первой критической плотности – 0,55 г/см3 снег перестает быть собственно снегом. Вторая критическая плотность (около 0,75 г/см3) наступает при таком близком расположении ледяных кристаллов, что происходит замыкание воздушных пор. При этом воздух уже не может вытесняться из снега, и он оказывает упругое сопротивление сжатию. Дальнейшее уплотнение возможно лишь при деформации ледяных частиц под давлением вплоть до слияния их в монолитную поликристаллическую породу – лед.
Если хотят создать особо прочные сооружения из снега, его искусственно уплотняют. При этом разрушаются связи между зернами снега и в самих зернах. Образуется более однородная масса из округлых зерен, которые даже без давления лучше «упаковываются». Проект строительства снежного аэродрома на станции Молодежная в Антарктиде был разработан с использованием этого свойства снега.
2.4. Почему снег белый? Альбедо.
Снег всегда белого цвета - это можно объяснить тем, что происходит отражение (рассеивание) на границах между кристаллами и воздухом. Если растолочь в ступке стекло, оно тоже будет белого цвета, примерно по той же причине.
Снег в планетном масштабе подобен громадному зеркалу, отражающему в космос почти 90% лучистой энергии Солнца. Такой высокой отражательной способностью (альбедо) не обладает больше ни одно естественное тело. Свободная же от снега суша отражает только 10-20%. Количество тепла, получаемого Землей от Солнца, сильно колеблется в зависимости от того, как изменяются площади снегов[4].
Зимой холодно главным образом от рожденного холодом снега. Снежное покрывало, которое принято считать теплым и которое действительно спасает от морозов растения и животных, на самом деде – в масштабах всей Земли – значительно способствует выхолаживанию планеты: оно надолго изолирует от солнечных лучей обширные территории. В умеренных широтах в ясный апрельский день поступает вполне достаточное количество солнечного тепла для того, чтобы почва оттаяла, прогрелась и чтобы прогрелся прилегающий слой воздуха. Но, пока лежит снег, почва остается мерзлой, а воздух холодным, да и сам снег тает очень медленно. По мере таяния альбедо снега постепенно уменьшается за счет увлажнения и загрязнения его поверхности, к концу весны доходит до 30%. В сельском хозяйстве, на промышленных предприятиях используют запылители (сухую каменноугольную или древесную золу), способствующие быстрому таянию снега[3].
2.5. Роль снега в сельском хозяйстве.
«Снег на полях – хлеб в закромах».
Эта старинная русская пословица очень точно определяет роль снега в земледелии. Причем прошлогоднего снега! Известно, что температура почвы, ее влажность, химический состав, структура, насыщенность микроорганизмами в немалой степени зависят от толщины покрывавшего ее зимой снега и его свойств.
Особенно большую роль «прошлогодний» снег играет в засушливых областях, где он нередко оказывается основным источником запасов влаги, необходимых для развития растений.
Воду, полученную из снега, только условно называют дистиллированной. В действительности снег содержит различные химические примеси. Химизм снега весьма разнообразен как по составу, так и по количественному содержанию. В работах академика В.И. Вернадского есть данные о возможных концентрациях главнейших составляющих снега – хлоридов, сульфатов, гидрокарбонатов и соединений азота. Это 0,001...0,005%. Снег приносит в почву и микроэлементы – необходимые стимуляторы роста и общего развития организмов.
Сейчас почти повсеместно широко входит в практику снежная мелиорация, то есть регулируются высота снежного покрова (с соответствующим изменением плотности и теплопроводности снега), накопление и задержание снега, интенсивность таяния, условия стока талых вод и прочее. Все это позволяет дополнительно собирать многие тонны зерна и другой земледельческой продукции. Чтобы задержать на поле выпавший снег, применяют разные способы: собирают снег в валики, уплотняют его катками, оставляют на поле высокую стерню, создают стерневые кулисы из подсолнечника или горчицы, на посевах озимых ставят щиты. И это дает очень ощутимый эффект. В высокой стерне или между валиками скапливается снег толщиной 35...40 сантиметров, а рядом, где их нет, – лишь 8...10 сантиметров. Такая разница дает при таянии дополнительно 800...900 кубометров воды на гектар, способствует повышению урожайности. Районы с устойчивым и мощным снежным покровом в снегозадержании не нуждаются. Там задача, чтобы снег поскорее растаял, чтобы растения, продолжающие развиваться под снегом, не пострадали от вымокания и выпревания. На Крайнем Севере свои особенности снежной мелиорации. Там надо ранней осенью скопить снег, а весной ускорить его таяние, чтобы удлинить вегетационный период, чтобы успел образоваться более толстый слой талого грунта над вечной мерзлотой. Это позволит культивировать в открытом грунте многие растения.
|
