Климатическое районирование Архангельской области тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.30, кандидат географических наук Васильев, Леонид Юрьевич

• Васильев, Леонид Юрьевич
• кандидат географических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат географических наук Васильев, Леонид Юрьевич

Введение.

Глава 1. Природные условия и социально-экономическая характеристика Архангельской области.

1.1 Краткое описание природных условий. щ 1.2 Социально-экономическая характеристика.

Глава 2 Методика климатического районирования территорий

2.1 Обзор методов районирования территорий.

2.2 Построение карт климатических полей.

2.3 Расчет весовых коэффициентов и балльных оценок климатических факторов.

2.4 Методики определения количества экспертов.

Глава 3 Районирование территории Архангельской области для прикладных целей.

3.1 Методика специализированного районирования.

3.2 Климатические ресурсы Архангельской области.

Глава 4 Климатические характеристики Архангельской области

4.1 Исходные данные.

4.2 Климатические факторы.

• 4.3 Поля среднегодовых климатических характеристик.

Щ1 4.4 Климатические районы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Климатическое районирование Архангельской области»

Климат играет основополагающую роль во многих процессах, ^ протекающих на земной поверхности. Особенно это влияние сказывается на состоянии биосферы, широтные зоны которой во многом совпадают с климатическими поясами: видовой состав растительного покрова и животного мира не в последнюю очередь адаптируются к климатическим условиям местности.

От атмосферных процессов во многом также зависит режим поверхностных вод суши и Мирового океана. И хотя это влияние взаимно, от ветрового режима, широтного распределения температуры зависят штормовые условия, некоторые виды течений, наличие льда и термический режим вод. ^ Воздействие климата на верхние слои литосферы проявляется в образовании обширных площадей вечномерзлых пород, активизации экзогенных геологических процессов. г

Наконец, климатические условия играют главенствующую роль в жизнедеятельности человека, причем влияние климата на человека имеет два аспекта - непосредственное и косвенное. Непосредственное влияние заключается в условиях проживания, поскольку только в определенном диапазоне температуры и влажности человек чувствует себя комфортно. По этой причине наиболее населенными являются приморские провинции в ® тропическом и субтропическом поясах. И наоборот, выше 60° с. ш. плотность ^ населения стремительно убывает, что обусловлено низкими среднегодовыми температурами, резкими перепадами атмосферного давления и дефицитом солнечной радиации.

Косвенное влияние климата на человека определяется тем обстоятельством, что климат стал силой, влияющей на экономику. Без учета климатических ресурсов невозможно устойчивое и надежное функционирование всех отраслей экономики [Энциклопедия климатических # ресурсов., 2005]. Опыт развитых стран показывает, что без учета особенностей климата территории или региона трудно планировать развитие таких отраслей, как сельское хозяйство, транспорт, энергетика, здравоохранение и туризм.

Однако на перечисленные и другие отрасли экономики климатические условия сказываются по-разному. Характер влияния определяется как особенностями отрасли, так и спецификой влияния атмосферы на компоненты, определяющие отрасль. Одно дело, когда рассматривается работа, скажем, автомобильного транспорта, и совсем другое, когда речь идет о проектировании зданий и сооружений. В первом случае приоритетными климатическими характеристиками будут гололедица, количество и интенсивность осадков, метели, туманы; во втором — скорость ветра, температура воздуха [Васильев, 2001].

Другими словами, для каждой прикладной задачи существует свой набор влияющих климатических факторов. Но вследствие пространственно-временной изменчивости метеорологических полей, для каждой территории будет иметь место свой набор преобладающих климатических характеристик. Более того, для одной и той же характеристики в зависимости от ее влияния на природный или техногенный объект требуются различные критерии, например, величина скорости ветра. Отсюда вытекает следствие, что при проведении климатического районирования границы районов будут разными для разных задач при одних и тех же характеристиках атмосферы над данной территорией.

Поэтому вопросы климатического районирования территорий вновь становятся актуальными, поскольку при переменном количестве факторов и их неодинаковом влиянии на конечный результат многое зависит от методологии районирования, тем более сейчас, когда имеются специализированные базы данных и стандартизованные пакеты их обработки. Однако изобилие математических методов анализа информации имеет и свою негативную сторону, поскольку вносит большую неопределенность при проведении классификаций, к которым относится и задача климатического районирования территорий. Дело в том, что сам аппарат анализа оказывает влияние на конечный результат: при одних и тех же данных конечный продукт во многих случаях будет различаться.

Основной целью настоящей работы является разработка методологии климатического районирования территорий, позволяющая создать автоматизированную систему для проведения тематического районирования в зависимости от поставленных целей.

В качестве объекта исследований выбрана Архангельская область, территория и расположение которой позволяет рассматривать ее в качестве своеобразного полигона для отработки методологии районирования. Архангельская область, даже без учета арктических архипелагов, вытянута на несколько сотен километров в меридиональном направлении, что обусловливает ее расположение сразу в нескольких климатических поясах. Это дает удобную возможность для проверки различных методов районирования, поскольку относительно положения границ климатических зон на ее территории существует достаточно сложившееся мнение [Васильев, 2002].

На защиту выносятся следующие положения:

1. Составление краткого специализированного гидрометеорологического описания Архангельской области с оценкой специфики экономической инфраструктуры.

2. Критический обзор современных методов климатического районирования территории.

3. Разработка объективного метода климатического районирования с применением ГИС-технологий и экспертной оценки влияющих метеовеличин.

4. Автоматизированное районирование Архангельской области по основным метеорологическим параметрам.

5. Районирование и анализ климатических ресурсов для определяющих экономику Архангельской области отраслей хозяйствования.

Заключение диссертации по теме «Метеорология, климатология, агрометеорология», Васильев, Леонид Юрьевич

Заключение

В результате проведенных исследований получены следующие результаты.

1. Удлинение рядов метеорологических характеристик на 30 лет показало, что их продление не внесло заметных изменений в общие закономерности пространственного распределения среднемноголетних элементов метеорологического режима для территории Архангельской области.

2. Сравнение интерполяционных моделей для климатических данных, выполненное совместно с Н.В. Коноваловой, показало, что наиболее предпочтительным для климатических полей является метод кригинга, базирующийся на статистическом представлении поверхности элементов метеорологического режима.

3. Методика климатического районирования, основанная на балльных оценках метеорологических характеристик, как показало ее применение к климатическому районированию территории Архангельской области, дает не противоречащие, с ранее полученными другими авторами результаты. Из этого следует вывод о ее принципиальной пригодности для тематического климатического районирования территорий под задачи обеспечения различных отраслей экономики специализированной климатической информацией.

4. По сравнению с ранее проведенным общеклиматическим районированием территории Архангельской области уточнены границы районов, особенно в юго-западной части области. По итогам районирования выделено три района и три подрайона (в пределах второго района).

5. Использованные технологии при районировании показали возможность создания автоматизированной системы тематического климатического районирования территорий на базе ГИС-технологий для специализированного обеспечения отраслей экономики и различных потребителей климатической информации, в частности, при проведении инженерных изысканий. Такие системы, в свою очередь, могут быть частью более общих экспертно-аналитических систем для управления природопользованием и принятия стратегических решений.

Список литературы диссертационного исследования кандидат географических наук Васильев, Леонид Юрьевич, 2006 год

1. Агроклиматические ресурсы Архангельской области. Л.: Гидрометеорологическое изд., 1971, 136с.

2. Айвазян С.А., Бухштабер В.М., Енюков И.С., Мешалкин Л.Д. Прикладная статистика. Классификация и снижение размерности. М.: Финансы и статистика, 1989, 607 с.

3. Алисов Б.П. Климаты СССР. М.:изд.МГУ, 1957, 211 с.

4. Архангельская область в цифрах. Статистический ежегодник. — Архангельск, 2001, 115 с.

5. Атлас Архангельской области. М.: ГУГК, 1976, 72 с.

6. Баринов А.В., Сафин С.Г., Губайдуллин М.Г. Состояние запасов и перспективы освоения северной части Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции. Нефтепромысловое дело, 2001, № 6, с. 4-7.

7. Берг Л.С. Основы климатологии. М.: изд. Учпедгиз, 1938.

8. Броунов П.И. К вопросу о географических районах Европейской России. Сельскохозяйственное изд-во, П.2., 1924.

9. Будыко М.И. Климат и жизнь. Л.: Гидрометеоиздат., 1971,472 с.

10. Васильев JI.IO. Об опыте работы Северного УГМС по специализированному гидрометеорологическому обеспечению отраслей экономики. Метеоспектр, 2001, № 3-4, с.79-85.

11. И.Васильев JI.IO., Водовозова Т.Е. Климатические ресурсы Архангельской области, в.сб. Климатические ресурсы и методы их представления для прикладных целей. СПб.: Гидрометеоиздат, 2005, с.118-123.

12. Веселовский В. О климате России. СПб.: 1852.

13. Воейков А.И. Снежный покров, его влияние на почву, климат и погоду и способы исследования //Избр.сочинения. т.2 1949.

14. Вознесенский А.В. Карта климатов СССР.- Л., 1930.

15. Губайдуллин М.Г., Коробов В.Б. Экспертная интегральная оценка экологического состояния геологической среды. — Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология, 2005, № 3, с. 244-252.

16. Каминский А.А. Климатические области Восточной Европы.- JL, 1924.

17. Климат Архангельска.//под.ред.Ц.А.Швер, А.С.Егоровой. JL: Гидрометеоиздат, 1982, 208с.

18. Климат России, //под редакцией д.г.н. Н.В. Кобышевой. СПб.: Гидрометеоиздат, 2001, 655 с.

19. Кобышева Н.В., Ильина О.Б. Методы оценки и районирования климатических ресурсов Ленинградской области. Метеорология и гидрология, 2001, № 9, с. 17-24.

20. Коновалова Н.В., Коробов В.Б., Васильев Л.Ю. Интерполирование климатических данных при помощи ГИС-технологий. Метеорология и гидрология, 2006, №5.

21. Коробов В.Б. О методологии построения шкал для классификации природных объектов на основе балльных оценок. Проблемы региональной экологии, 2002, № 4, с. 99-108.

22. Коробов В.Б., Васильев Л.Ю. Климатическое районирование территории экспертно-статистическими методами. Постановка задачи. Метеорология и гидрология, 2004, № 6, с. 38-48.

23. Коробов В.Б., Ольхов П.В., Тутыгин А.Г. Новый взгляд на проблему районирования территорий для освоения природных ресурсов. В сб. «Проблемы и основные направления научных исследований в ОАО «Архангельскгеолдобыча». М., ОАО «ВНИИОЭНГ», 2001, с. 116-122.

24. Кошель С.М., Мусин О.Р. Методы цифрового моделирования: кригинг и радиальная интерполяция. Бюллетень ГИС-Ассоциации. М.: 2000, с. 20-24.

25. Микроклимат СССР //под.ред. И.А.Гольцберг, Л.: Гидрометеоиздат, 1967, 285с.

26. Научно-прикладной справочник по агроклиматическим ресурсам СССР, серия 2,ч. 1-2,вып. 1, Архангельская, Вологодская области, Коми АССР, книга 1.- Архангельск, 1931,132с.

27. Научно-прикладной справочник по климату СССР, серия 3 многолетние данные, ч.1-6, вып.1, Архангельская, Вологодская области, Коми АССР, книга 1.- Л.: Гидрометеоиздат, 1989,484с.

28. Научно-прикладной справочник по климату СССР, серия 3 многолетние данные, ч.1-6, вып.1, Архангельская, Вологодская области, Коми АССР, книга 1.- Л.: Гидрометеоиздат, 1989,344с.

29. Орлов В.П. Ресурсы недр в экономике федеральных округов. -Минеральные ресурсы России. Экономика и управление, 2001, № 1, с. 2-12.

30. Покровский О.М., Пятигорский А.Г. Применение эмпирических ортогональных функций для районирования метеорологических полей. Метеорология и гидрология, 1995, № 6, с. 12-20.

31. Поморская энциклопедия. Том 1. История Архангельского Севера. -Архангельск, Издательство Поморского государственного университета, 2001, 483 с.

32. Рубинштейн Е.С. Среднемесячные температуры воздуха в Азиатской части СССР. Климат СССР, ч. 1 , вып.З, Л., 1931.

33. Рубинштейн Е.С. Среднемесячные температуры воздуха в Европейской части СССР, ч. 1 , вып.1, Л., 1926.

34. Рыбалов А.А. Качество окружающей среды. Экологическая экспертиза, 2001, № 1, с. 12-67.

35. Саати Т., Керне К. Аналитическое планирование. М.: Радио и связь, 1991,224 с.

36. Савельева И.Л. Природно-ресурсное районирование России. -География и природные ресурсы, 1997, №1, с. 5-16.

37. Салищев К.А. Проектирование и составление карт. М.: Изд-во МГУ, 1987, 239 с.

38. Сергеев Г.М. Агрометеорологические ресурсы лесной зоны ЗападноСибирской равнины. Иркутск., Вост.- Сиб. изд-во, 1972, 86с.

39. Федоров Е.Е., Баранов А.И. Климаты равнин Европейской Территории СССР в погодах. Труды Ин-та географии АНСССР, т.44. M.-JI., 1949.

40. Цветков В.Я. Геоинформационные системы и технологии. М., Финансы и статистика, 1998, 287 с.

41. Шашко Д.И. Агроклиматические ресурсы СССР. JL: Гидрометеоиздат, 1985, 247 с.

42. Швер Ц.А. Атмосферные осадки на территории СССР. J1.: Гидрометеоиздат, 1976, 302 с.

43. Эзау И.Н. Кластерный анализ данных наблюдений и результатов численных экспериментов с моделью общей циркуляции атмосферы. -Метеорология и гидрология, 1995, № 12, с. 40-54.

44. Jonston R., Ver Hoef J.M., Krivoruchko K., Lucas N. ArcGIS Geostatictical Analyst: Статистические инструменты для исследования данных, моделирования и расширенного построения поверхностей., ESRI White Paper, 2001, 306 р.

45. Krivoruchko К, Gribov A, Ver Hoef J.M. Predicting Exact, Filtered and New Values using Kriging Stochastic Modeling and Geostatictic. AAPG Computer Applications in Geology, Volume 2, 2002, 202 p.

46. Mitas L., Mitasova H. Spatial Interpolation, Research Association, USA, 2002, p.18.

47. Vasil'ev L.Yu, Korobov V.B., «Ecological area classification in the costal zone of Arctic seas. Setting of the problem». Fifth Workshop on Land Ocean Interactions in the Russian Arctic (Loira), November 12-15, 2002, M. 2002, c. 136-138.

48. Using ArcGIS Geostatictical Analyst, ESRI, 2001, 306 c.