Дипломная работа: Управления и предупреждение метеорологических опасностей

Содержание

Введение

I глава. Природный фон ситуаций материального риска территории Казахстана.
1.1. Географическое положение
1.2. Климата образующие факторы
1.2.1. Солнечная радиация
1.2.2. Циркуляция атмосферы
1.2.3. Рельеф
1.2.4. Подстилающая поверхность
1.3. Температурные условия
1.4. Осадки и испаряемость
1.5. Давление воздуха и ветры

II глава. Проявления метеорологической опасности на территории Казахстана
2.1. Ветровые явления
2.2. Осадковые явления
2.3. Температурные явления
2.4. Генетически взаимосвязанные опасные явления

III глава. Управления и предупреждение метеорологических опасностей
3.1. Районирование территории Казахстана по степени опасности
3.2. Правила поведения при ЧС метеорологического риска
3.3. Информационно наглядные пособия

Литература
1.2. Климата образующие факторы
Напомним: климатом называют типы погод, повторяющиеся в данной местности из года в год. Чтобы понять, как формируется климат, следует назвать климатообразующие факторы. Климат Казахстана определяется тремя факторами: солнечной радиацией, атмосферной циркуляцией и подстилающей поверхностью. О влиянии подстилающей поверхности Земли (почвенный, растительный, снежный покров, рельефные и водные образования) на климат, будет рассказано при характеристике элементов климата. Подробно остановимся на факторах климата.

1.2.1. Солнечная радиация
Солнечная радиация - излучение Солнцем лучистой энергии. Она выражается в калориях 1 см2 земной поверхности в единицу времени. Величина солнечной радиации, достигающей земной поверхности, зависит от географической широты. Чем больше земной поверхности расположено на юге, тем больше она получает тепла. Солнечные лучи падают вертикально и пересекают атмосферу коротким путем. К северу угол падения луча уменьшается, проходя атмосферу длинным путем под наклонным углом. Поэтому поверхность получает меньше тепла. В естественных условиях излучение не оказывает на атмосферу вредного действия. Если же имеются парниковые газы, части излучения остается в атмосфере.
Около 20 % солнечной радиации, поступающей на Землю, страхуется атмосферой. Остальная часть достигает земной поверхности, мы называем ее прямой солнечной радиацией. Часть солнечной радиации поглощается и рассеивается каплями воды, кристаллами льда, частицами пыли, облаками в атмосфере. В этих условиях поверхности Земли достигает рассеянная радиация. Попадающую на поверхность Земли прямую и рассеянную радиацию называют суммарной радиацией. Некоторая часть суммарной радиации впитывается в Землю, нагревая ее. Это поглощенная радиация. Часть радиации отражается от поверхности Земли, и ее называют отраженной радиацией.
Величина солнечной радиации на поверхности Земли зависит не только от географической широты, но и от состояния атмосферы и продолжительности солнечного сияния. Среднегодовая продолжительность солнечного сияния в Казахстане очень большая (2000-3000 часов). Например, на севере, в Костанае, она равна 2132 часам. Это больше, чем в Москве, находящейся на той же широте, на 400 часов. А на юге, в Кызылорде, этот показатель равен 3062 часам. Такие величины объясняются не только географической широтой Южного Казахстана, но и тем, что в теплое время года отсутствует облачность.
Солнечная радиация связана с закономерностями распространения ясных и пасмурных дней в Казахстане. Установлено, что количество ясных дней в году на севере 120, на юге - 260. Число ясных дней в Казахстане больше, чем на южном берегу Крыма и Черноморском побережье. А пасмурных дней на севере 60, на юге, в районе Прибалхашья - около 10 дней.
Также изменяется и суммарная радиация. Если она на севере Казахстана равна 100 ккал/см2 в год, то на юге -155 ккал/см2. Суммарная радиация неравномерно распределяется по временам года. На юге Казахстана величина суммарной радиации составляет в июле 1518 ккал/см2, а в январе в 4 раза меньше. Зимой, суммарная радиация земной поверхностью частично отражается. Белый чистый снег отражает суммарную радиацию на 70-80%. Зимой в связи с небольшим углом падения солнечных лучей и краткостью дня, способностью снежного покрова отражать солнечные лучи величина солнечной радиации уменьшается.

1.2.2. Циркуляция атмосферы
Атмосфера всегда находится в движении, передвигаясь с одного места к другому. В нижней части атмосферы тропосфере - возникают обширные воздушные течения, переносящие воздух из одних широт в другие. Каждое воздушное течение обладает особыми свойствами, которые оно приобретает в районе, где формируется. Температура, влажность, прозрачность воздуха характеризуют его свойства. Составляющая воздушные потоки воздушная масса, попадая в движение, еще долгое время сохраняет свои свойства. Поэтому она определяет погоду территории, на которую, попадая в движение, еще долгое время сохраняет свои свойства. Поэтому она определяет погоду территории, на которую попадает.
Атмосферная циркуляция над территорией Казахстана происходит под влиянием планетарной циркуляции. Например, усиление зональной циркуляции воздуха в северном полушарии приводит к усилению потока океанических воздушных масс с запада на восток, и за 2-2,5 суток они без существенных изменений достигают Казахстана. В это время, т.е. во время зональной циркуляции, несмотря на расположение республики в центре Евразии, континентальность климата ослабевает. Таким образом, атмосферная циркуляция над территорией Казахстана - часть общей циркуляции атмосферы.

1.2.3. Рельеф
Рельеф территории Казахстана сложный и pазнообразный: примерно 10 % занимает высокогорье, остальная часть приходится на долю низменностей, равнин, плато и возвышенностей. Для юго-запада, севера и центральных районов характерен равнинный рельеф с небольшими высотами в пределах 200-300 м над уровнем моря.
На юго-востоке республики находятся горы, вершины которых достигают отметки 5-6 тыс. м над уровнем моря. Здесь же, в Тянь-Шаньской горной системе, расположена высшая точка в Казахстане – пик Хан-Тенгри (выс. 6995 м).
Для рельефа Казахстана характерно широкое распространение бессточных бассейнов (Каспийское море, Аральское море, озеро Балхаш), глубоких впадин и сухих котловин.
На самом востоке находится Алтайская горная система. В пределы Казахстана входят Южный Алтай и часть Рудного Алтая. Средние высоты горной системы 2500-3500 м, наивысшая точка – гора Белуха (4506 м). Одной из значительных горных систем на юге и юго-востоке Казахстана является Джунгарский Алатау (длина 450 км, ширина 100-250 км), вершины гор которого покрыты вечными льдами.
Низкогорный мелкосопочный рельеф Сарыарки представляет собой обособленную геоморфологическую область, высшая точка которой пик Аксоран (1565 м). На юго-западе от Сарыарки расположено плато Бетпакдала – обширные пустынные степи.
Мангыстауские горы состоят из трех хребтов, разделенных продольными понижениями. Плато Устюрт отделено от них Карынжарыкской впадиной и занимает пространство до Аральского моря.
В Балхаш-Алакольской впадине распространены песчаные пустыни Таукум, Сарыесик-Атырау, Леккум, Мойынкум.
Северная часть Казахстана занята южными окраинами Западно-Сибирской равнины, которые окаймляют возвышенность Сарыарки.

1.2.4. Подстилающая поверхность
1.3. Температурные условия
Показатель Особенность
Основные

Тип климата
Среднегодовая продолжительность солнечного сияния

Количество ясных дней в году

Суммарная радиация


Радиационный баланс


Воздушные массы
Большой приток солнечного тепла; значительная амплитуда температур; сухость воздуха; малое количество осадков; высокая испаряемость; жаркое лето и холодная зима; четко выделены сезоны года (лето, осень, зима, весна)

Резко континентальный, континентальный, горный

От 2 тыс. часов на севере, до 3 тыс. часов на юге республики

На севере — 120, на юге — 260

На севере — 100 ккал/см2 в год.
На юге — 155 ккал/см2 в год

На севере — 25-30 ккал/см2 в год
На юге — 35-40 ккал/см2 в год

Арктические (в холодное время года) Умеренные (полярные) в течение всего года Тропические (в теплое время года)

1.4. Осадки и испаряемость
Увлажнение равнин Республики резко контрастирует с горными территория¬ми. На равнинах годовая норма атмосферных осадков варьирует, в основном, в пределах 100 на юге и до 400 мм на севере, определяя их аридность. Минимальное количество осадков на юге Устюрта, северо-востоке и востоке Аральского моря, южное Прибалхашье около 100 мм.
В горах количество осадков возрастает с высотой до определенного гип¬сометрического уровня (около 3000 м), а затем снижается. В целом, в высо¬ких горах количество атмосферных осадков варьирует в пределах 800-1600 мм. Наибольшее количество осадков в ВКО, Западный Алтай, долина рек Уба и Ульба до 1600 мм. Этим то и определяется увлажненность гор, положительно воздейст¬вующая на растительность.
Годовое распределение осадков в северной части 70—80% приходится на теплое время года, на юге — осень, зима, весна.
Толщина снега и продолжительность залегания на севере — 20-30 см (125—165 дней) на юге — 10—15 см (40—60 дней) в горах (Мынжылки, Заилийский Алатау) - 90 см (до 230 дней)
Малое количество осадков на равнинах и высокая испаряемость обусло¬вили формирование полупустынных и пустынных ландшафтов.
Снежный покров чрезвычайно изменчив и в пространстве, и во времени. На равнинных пространствах его характеристики заметно меняются - от пустынь к степям предгорий. В пределах пустынь и полупустынь, особенно на песчаных массивах, он крайне мозаичен: бесснежные наветренные склоны песчаных гряд и других всхолмлений чередуются с заснеженными участками понижений рельефа. Поэтому издавна песчаные пус¬тыни использовали в качестве зимних пастбищ (кыстау). Снежный покров пустынь и полупустынь, его прерывистость и маломощность предопределяются незначительным количеством твердых осадков и чрезвычайно активной ветровой нагрузкой. В степной полосе равнин снежный покров иной. Здесь он менее прерывист и мощность его значительней. Характер снежного покрова на равнинах весьма изменчив от года к году, что также зависит, в ко¬нечном счете, от континентальности климата.
В горах многие параметры снежного покрова заметно меняются с высо¬той. В низкогорье он менее прерывист, что определяется особенностями рельефа (относительно пологие склоны, меньшая расчлененность, слабые ветры).
В среднегорье пространственная прерывистость снежного покрова воз¬растает из-за увеличения крутизны склонов, широкого распространения крупнообломочных осыпей и каменных развалов. В лесу, под кронами елей, также обычно снежный покров отсутствует. На склонах южной экспозиции снежный покров образуется непосредственно после снегопада, но в солнеч¬ные дни буквально через сутки-другие снежный покров разрушается. Ветро¬вой перенос снега в среднегорье, как правило, незначителен.
В высокогорье пространственная прерывистость снежного покрова дос¬тигает своего максимума. Здесь широко распространены скалы, грубообломочные осыпи и курумы, на которых снежный покров или отсутствует, или имеет пятнистый характер. Кроме того, весьма часты зимой сильные ветры, что приводит к оголению наветренных склонов и образованию надувов на подветренных склонах. Снежные надувы нередко достигают двухметровой мощности, иногда и более.
Для среднегорья весьма характерны снежные лавины в основном зимой и весной, в высокогорье они случаются круглый год [65, 66, 67].

1.5. Давление воздуха и ветры
Давление воздуха. Климатообразующие факторы, взаимодействуя между собой, определяют распределение атмосферного давления, характер и направление воздушных масс и господствующих ветров. На обширной территории Казахстана атмосферное давление распределено неравномерно. Особенно резко отличается распределение давления воздуха в равнинной части и в горных областях республики.
Основная причина разнообразия давления в неравномерном распределении солнечного тепла на поверхности Земли. Поэтому на территории республики хорошо наблюдается изменение атмосферного давления по временам года.
О давлении воздуха вы знаете из курса географии 5-6 классов. Летом, когда воздух сильно нагревается, его объем расширяется, и он становится легче. В этих условиях на поверхности Земли в летние месяцы образуется область низкого давления. Зимой, наоборот, область высокого давления. Повышение атмосферного давления на территории Казахстана к зиме, обусловлено уменьшением солнечного тепла, понижением температуры воздуха, началом вторжения арктических воздушных масс и формированием сибирского антициклона. Уменьшение же давления воздуха к лету, объясняется сильным нагреванием приземных слоев атмосферы, отступлением арктического воздуха и вторжением южных тропических воздушных масс.
Среднегодовое давление воздуха в Астане 977 мб (миллибар), в Атырау - 1022 мб, на юге в Кызылорде, -1003 мб, в горах воздушное давление меньше. В Алматы (848 м) -920 мб, в Верхнем Горельнике (2253)-776 мб.
Зимой, когда устанавливается сибирский максимум (область высокого давления), давление воздуха увеличивается. Например, в Астане - 983 мб, в Атырау - 1026 мб. в июле давление воздуха уменьшается: в Астане 943 мб, в Атырау -1012 мб.
Ветры. В Казахстане распространение ветра связано с распространением атмосферного давления и рельефом местности. Влияние ветра на климат огромное.
Он двигает воздушные массы. Территорию Казахстана с востока на запад по 50° с.ш. пересекает полоса высокого давления ось Воейкова. Она является юго-западным отрогом сибирского антициклона. Это полоса высокого давления и зимой, и летом является важным ветроразделом для равнинной части республики. Зимой от этой полосы высокого давления к северу преобладают южные и юго-западные ветры, а к югу - северные и северо-восточные ветры. По мере удаления от этой полосы высокого давления скорость ветра уменьшается. При приближении холодного атмосферного фронта теплый ветер устремляется вверх, вызывая неустойчивую погоду.
В январе в Центральном Казахстане среднемесячная скорость ветра равна 4-6 м/с, а в Южном Казахстане она снижается до 4-2 м/с. Летом скорость ветра уменьшается. Среднемесячная скорость ветра в июле на севере составляет 2-3 м/с, на юге - 1-2 м/с. В высокогорных областях Казахстана зимой и летом распространение ветра протекает довольно оживленно. Основные виды ветров в горах - горно-долинные. Они дуют летом и дважды меняют свое направление в течение суток (утром - с равнины, вечером и ночью - с гор).
В межгорных долинах и котловинах, например, в таких местах, как Жунгарские ворота и Илийская долина наблюдаются местные ветры. Через Жунгарские ворота дуют ветры - Сайкан и Эби, а в Илийской долине - ветер Чилик. Ветры со скоростью 20 м/с, или 72 км/ч, называют сильными. Остановимся на характеристике ветров со скоростью 30-60 м/с.
Ветер Эби дует, когда над котловиной озера Эбинур, что на юго-востоке Жунгарского Алатау, устанавливается высокое давление, а на территории Казахстана над Алаколем - низкое давление. Жунгарские ворота - это узкая тектоническая трещина шириной в 3 км. Воздух во время прохождения через узкий проход между горными хребтами подвергается трению, и его скорость достигает 60-80 м/с. Зимой сжатый воздух имеет температуру на 8-10°С выше, чем в окружающих районах. Поэтому он относится к теплым ветрам. В общем, этот ветер дует в среднем приблизительно 70-100 дней в году. Летом, когда материк Евразия нагревается, над котловиной озера Эби-Нур редко устанавливается высокое давление. Ветер Эби впервые описал Шокан Уалиханов. Сильный ветер, который дует через Жунгарские ворота со стороны озера Эби-Нур, затрудняет рыболовство в озерах Алакольской группы, усложняет работу транспорта и наносит вред другим хозяйствам.
Ветер Сайкан дует через Жунгарские ворота в Центральную Азию и в обратном направлении. Когда над озером Алаколь устанавливается высокое давление, усиливается антициклон, и ветер Сайкан дует с северо-запада на юго-восток в сторону озера Эби-Нур. Скорость ветра достигает 50-60 м/с. Во впадине Алаколя температура падает до - 30-37°С. Так как ветер дует с хребта Сайкан, его называют Сайканским ветром. Ветер сильно дует в сентябре и апреле, а в другое время года затихает. Когда ветер сильный, уровень воды озера Алаколь поднимается до 1 метра, и может причинить большой вред. Сайканский ветер может затянуться на 2-3 суток. Он образует сильные снежные бураны, иссушает почву, наносит урон животноводству, рыболовству, разрушает дороги, причиняет ущерб транспорту.
Чилийский горно-долинный ветер образуется от передвижения холодного воздуха с района ледников у истока реки Чилик в Илийскую долину. Ветер дует вдоль долины реки: днем с северо-запада на юго-восток, а ночью в обратном направлении. Скорость ветра весь год равна 8-10 м/с. Зимой ветер, усиливаясь, образует, снежные заносы и затрудняет транспортное движение.
Арыстанды-Карабасский ветер. Этот горно-долинный ветер дует вдоль долины реки Арыстанды, расположенной на юго-западном склоне Каратауского хребта. Ветер дует с северо-востока на юго-запад. При прохождении над Мойынкумом, захватив крупинки песка, образует песчаную бурю, при этом снижается видимость. В народе его называют «ветер Карабаса» - в переводе с казахского - «черная голова». Он силен, потому что, во-первых, при переходе через горный перевал между Кызылту и Шакпак увеличивается скорость воздушного потока, во-вторых, в долине реки Арыстанды его сила становится еще сильнее. Арыстанды -Карабасский ветер непрерывно дует с севера. Его скорость равна 35 м/с.....