Проведение зимней олимпиады в теплом климате. Исследовательская работа "причины выбора города сочи для проведения зимних олимпийских игр". Стоимость Олимпиады в Сочи

На правах рукописи

Зиновьева Наталья Алексеевна

МИКРОКЛИМАТИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ ТЕРРИТОРИИ ПРОВЕДЕНИЯ

ЗИМНИХ ОЛИМПИЙСКИХ ИГР «СОЧИ-2014»

Специальность: 25.00.30 – Метеорология, климатология, агрометеорология

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Санкт-Петербург – 2010 3

Работа выполнена в государственном учреждении «Главная геофизическая обсерватория им. А.И. Воейкова»

Научный руководитель : доктор географических наук Пигольцина Галина Борисовна

Официальные оппоненты : доктор географических наук Безуглая Эмма Юрьевна, кандидат географических наук Мосолова Галина Ивановна

Ведущая организация : Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена

Защита состоится « » 20 г. в часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 327.005.01 в ГУ «ГГО» по адресу: 194021, СанктПетербург, ул. Карбышева, д.7.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУ «ГГО»

Ученый секретарь совета по защите докторских и кандидатских диссертаций доктор географических наук А.В. Мещерская

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Теоретические основы, методы и критерии мезо- и микроклиматической оценки территории разрабатывались в ГГО на протяжении нескольких десятилетий (Гольцберг И.А., Романова Е.Н., Мищенко З.А., Адаменко В.Н., Береснева И.А., Пигольцина Г.Б. и др.). В результате были получены обобщённые количественные значения микроклиматической изменчивости основных элементов климата для различных географических районов. Однако указанные исследования были выполнены в основном для холмистого рельефа и тёплого (вегетационного) периода.

Современные потребности различных секторов экономики выдвигают перед микроклиматологами новые задачи , решение которых требует дальнейшей разработки методов оценки микроклиматических условий конкретных территорий. К таким задачам в первую очередь относятся оценки пространственной изменчивости специализированных термических показателей зимы и характеристик снежного покрова в условиях горного рельефа.

Необходимость в решении этих вопросов возникла в связи с выполнением работ по микроклиматическому описанию и районированию территории проведения зимних Олимпийских игр «Сочи-2014».

Район проведения Зимних Олимпийских игр «Сочи-2014» расположен на южном макросклоне Большого Кавказа в сложных физико-географических условиях и представляет собой горный район, характеризующийся значительной неоднородностью подстилающей поверхности. В этих условиях на протяжении нескольких километров могут наблюдаться значительные изменения параметров климата под влиянием абсолютной высоты над уровнем моря и форм рельефа (ориентации и крутизны склонов, относительных превышений, ширины и формы долин и т.д.).

Несмотря на то, что Кавказ относится к наиболее изученным в климатическом отношении горным районам, сложное строение рельефа создаёт исключительное разнообразие мезо- и особенно микроклиматических условий в отдельных районах Кавказа, количественная оценка которых сопряжена с трудностями как информационного, так и методического характера.

Метеорологические станции, расположенные на территории со сложным (горным) рельефом, отражают микроклиматические условия того элемента рельефа, в котором они находятся, и являются репрезентативными только для аналогичных местоположений. Следовательно, на конкретных участках горного рельефа количественные значения микроклиматической изменчивости климатических характеристик без проведения специальных полевых наблюдений можно получить только косвенными методами.

В связи с этим для оценки пространственной (микроклиматической) изменчивости климатических характеристик в условиях горного рельефа исследуемого района потребовалось разработать новые методические подходы.

распределении основных элементов климата; микроклиматическая изменчивость и районирование расчётных зимних температур воздуха, радиационного баланса и продолжительности залегания снежного покрова горной территории проведения Зимних крупномасштабные карты пространственного распределения термических характеристик воздуха, построенные с использованием ГИС-технологий.

Одним из главных условий, определяющих возможность проведения зимних спортивных соревнований, является наличие и состояние снежного покрова, которые в свою очередь зависят от температуры воздуха. Высота размещения и производительность установок по искусственному оснежению спортивных трасс также напрямую связаны с температурой воздуха. Таким образом, весьма актуальной является задача детальной оценки микроклиматической изменчивости характеристик термического режима и снежного покрова в горном кластере района проведения Зимних Олимпийских Игр «Сочи-2014», позволяющая конкретизировать режимную гидрометеорологическую информацию для конкретных спортивных объектов.

Цель и задачи работы.

Целью настоящей работы является детальная оценка микроклиматической изменчивости базовых и специализированных климатических показателей в горном кластере района проведения зимних Олимпийских Игр «Сочи-2014», микроклиматическое районирование территории с учётом строящихся олимпийских объектов и построение карт пространственного распределения климатических характеристик с использованием ГИС-технологий.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие основные задачи:

Разработать методику расчёта базовых и специализированных климатических показателей в сложных условиях подстилающей поверхности при недостаточном метеорологическом освещении местности;

Выявить закономерности пространственной изменчивости климатических показателей в горном рельефе района проведения Олимпийских игр;

Оценить количественно микроклиматическую изменчивость наиболее важных (с точки зрения цели исследования) элементов климата;

Построить микроклиматические карты территории проведения Зимних Олимпийских игр «Сочи-2014» с учётом строящихся олимпийских объектов.

Методика исследований и исходная информация.

Для решения поставленных в диссертации задач применялись многомерные статистические методы исследования микроклимата; методы расчёта микроклиматической изменчивости метеоэлементов в сложном рельефе; методы микроклиматического районирования и картографический метод составления полей пространственного распределения климатических характеристик с использованием ГИС-технологии.

метеорологических и актинометрических станций, как средние многолетние, так и за отдельные годы. Кроме того, использовались современные данные автоматической регистрации температуры и влажности воздуха на различных высотах над уровнем моря на горнолыжных склонах хребта Псехако и данные маршрутных наблюдений за снежным покровом на хребте Аибга.

Обоснованность и достоверность полученных в работе результатов обусловлена хорошим согласованием значений параметров, полученных расчётными методами, с данными наблюдений.

Представленная диссертационная работа является первым комплексным научным исследованием по установлению закономерностей микроклиматической изменчивости базовых и специализированных климатических характеристик в условиях горного рельефа и недостаточной метеорологической информации. При этом впервые:

Разработан метод объективной систематизации метеорологических станций по местоположениям в условиях сложного рельефа с применением кластерного анализа и принципы использования результатов кластерного анализа для формализации микроклиматических методов расчёта;

Разработан способ моделирования вертикального профиля инверсионного слоя воздуха в условиях горного рельефа;

Разработан метод оценки пространственной изменчивости продолжительности залегания снежного покрова в сложных условиях рельефа;

Установлены закономерности и получены количественные значения микроклиматической изменчивости основных климатических показателей в горном рельефе района Красной Поляны;

Выполнено микроклиматическое районирование горного кластера территории проведения Зимних Олимпийских игр в Сочи по расчётным зимним температурам воздуха и продолжительности залегания снежного покрова;

Построены крупномасштабные карты районов расположения олимпийских объектов по термическим характеристикам воздуха с использованием ГИС.

Практическая значимость .

микроклиматической изменчивости в условиях сложного рельефа определяет перспективность широкого использования полученных результатов при решении как научных, так и производственных задач.

Все разработки, осуществляемые при мезо- и микроклиматическом районировании, связаны с оценкой местоположения используемых метеорологических станций, поэтому анализ местоположений метеорологических станций исследуемого региона является необходимым звеном в изыскательских работах. В связи с этим, предложенный в данной работе способ разбиения станций по условиям местоположения с помощью кластерного анализа, позволяющий выполнить их объективную систематизацию, является фундаментом для микроклиматических исследований.

Предложенный способ моделирования вертикального профиля инверсионного слоя воздуха в условиях горного рельефа может применяться для оценки распределения термических характеристик с высотой в других регионах со сложным рельефом и недостаточным метеорологическим освещением местности, например, в Восточной Сибири, где в последние годы, в связи с интенсивным инвестиционным освоением Восточно-Сибирского региона, проблема оценки инверсионных условий конкретных районов, предназначенных для промышленного освоения, встала особенно остро.

Разработанный метод оценки пространственной изменчивости продолжительности залегания снежного покрова в сложных условиях рельефа может использоваться для характеристики снежного покрова при освоении территорий под горнолыжные курорты и их функционировании.

Полученные количественные значения микроклиматической изменчивости основных элементов климата и построенные микроклиматические карты необходимы для уточнения режимной гидрометеорологической информации для спортивных объектов.

Выявленные закономерности пространственного распределения климатических показателей могут быть использованы в качестве соответствующих микроклиматических блоков при создании ГИС-проектов данной территории.

Личный вклад соискателя.

Все представленные в работе результаты получены самим автором или при его участии.

Непосредственно автором предложен и реализован метод систематизации метеорологических станций по условиям местоположения с использованием кластерного анализа; подготовлены морфометрические основы и выполнено микроклиматическое районирование; выбрана ГИСпрограмма и построены карты пространственного распределения термических показателей;

выполнены расчеты по микроклиматической изменчивости рассматриваемых показателей.

Положения, выносимые на защиту .

1. Методика расчёта микроклиматической изменчивости базовых и специализированных климатических характеристик в сложных условиях подстилающей поверхности при недостаточном метеорологическом освещении местности.

2. Закономерности пространственной структуры радиационного режима склонов разной экспозиции и крутизны в зависимости от высоты над уровнем моря.

3. Результаты количественной оценки микроклиматической изменчивости расчётных зимних температур воздуха, радиационного баланса и продолжительности залегания снежного покрова для горного кластера района проведения олимпиады.

4. Микроклиматическое районирование территории проведения Зимних Олимпийских игр «Сочи-2014».

5. Использование ГИС-технологии для построения крупномасштабных карт районов расположения олимпийских объектов по термическим характеристикам воздуха.

Внедрение.

Результаты исследования по теме диссертации были использованы при выполнении:

Темы НИР «Микроклиматическое районирование территории проведения Зимних Олимпийских игр 2014 г. с учётом строящихся олимпийских объектов»;

Темы НИР «Научно-методическое сопровождение Технического проекта "Гидрометеорологическое обеспечение подготовки и проведения олимпийских игр, в том числе противолавинное. Общесистемные решения" в части гидрометеорологического обеспечения»;

гидрометеорологического обеспечения, мониторинга загрязнения окружающей среды и противолавинных работ в районе спортивных объектов зимних Олимпийских Игр «Сочи-2014»;

В учебной программе курсов повышения квалификации по прикладной климатологии «Обеспечение современных потребностей различных категорий потребителей в климатической продукции и информации» в 2009-2010гг.

Апробация работы и публикации.

Основные положения диссертационной работы докладывались на Всероссийской конференции «Современные проблемы климатологии», посвящённой 100-летию профессора О.А.Дроздова (2009г), на Учёном совете Главной геофизической обсерватории им.А.И.Воейкова (2008, 2009гг).

Структура и объём работы.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы и приложения. Общий объём диссертации составляет 132 стр., включая приложение, и содержит кроме основного текста 77 рисунков и 28 таблиц. Список использованной литературы насчитывает 85 наименований на русском, английском и немецком языках.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во Введении обосновывается актуальность темы диссертации, определены цель и задачи исследования, сформулированы положения, выносимые на защиту, обоснованы научная новизна и практическая значимость результатов исследования. Логика и результаты исследования представлены в главах диссертации.

В первой главе «Методика исследований и исходная информация» на основе литературных источников и результатов исследований, выполненных в настоящей диссертационной работе, даётся описание климата района проведения Олимпийских игр – Имеретинской низменности (Адлер) и горного кластера (Красная Поляна). Приведена характеристика используемой климатической и метеорологической информации. Разработан метод объективной систематизации метеорологических станций по условиям местоположения в сложном рельефе с применением кластерного анализа и принципы использования результатов кластерного анализа для формализации микроклиматических методов расчёта.

Западное Закавказье относится к зоне влажного климата с очень тёплым летом и мягкой зимой на побережье, с более прохладным летом и умеренно мягкой зимой в невысокой предгорной зоне и достаточно суровыми зимними условиями в высокогорной зоне.

Высокогорный район Олимпийских игр расположен в окрестностях п. Красная Поляна на склонах, прилегающих к долине реки Мзымта. Под влиянием мезомасштабных неоднородностей подстилающей поверхности формируются мезоклиматические условия, которые отличаются от зонального климата, т.е. от макроклимата. В рассматриваемом районе долина р. Мзымта разделяет территорию на два мезоклиматических района – северный и южный мезосклоны, которые в целом будут соответственно «холоднее» и «теплее» по сравнению с зональными климатическими условиями (рис. 1). В каждом из этих мезорайонов климатические показатели будут меняться под влиянием рельефа более мелкого масштаба (склоны разной экспозиции и крутизны, долины, вершины и т.д.).

Рис. 1. Картосхема горного района проведения Зимних Олимпийских игр Территория проведения Олимпийских игр в районе Красной Поляны расположена в разных условиях рельефа в пределах высот 500-2300м, поэтому для оценки микроклиматических особенностей территории необходимо учитывать изменение показателей как под влиянием абсолютной высоты над уровнем моря, так и под влиянием различных форм рельефа. Для количественной оценки микроклиматических условий горного кластера территории проведения Олимпийских игр, также как и при решении большинства микроклиматических задач, необходимо, прежде всего, выполнить анализ и систематизацию метеорологических станций по условиям местоположения.

Основным источником получения сведений об особенностях местоположения станций является «История и физико-географическое описание метеорологических станций и постов».

Процесс выбора станций с определённым местоположением по указанным описаниям, трудоёмкий, долгий и приводит к довольно субъективной систематизации метеорологических станций по условиям местоположения.

Оптимизировать проведение исследований и получить объективную систематизацию метеорологических станций по условиям местоположения в данной диссертационной работе предлагается с помощью метода кластерного анализа. Рассматривались 16 метеорологических станций, расположенных в условиях сложного (горного) рельефа Западного Кавказа.

Кластеризация проводилась по двум параметрам: высоте станций над уровнем моря (H, м) и среднему из абсолютных годовых минимумов температуры воздуха (Тм,С). Выбор данного климатического показателя определяется тем, что Тм (как и другие минимальные температуры) является одной из наиболее чувствительных к условиям местоположения характеристик термического режима, которая изменяется в довольно широком диапазоне в зависимости от характера подстилающей поверхности, формы рельефа, относительных превышений местности, условий стока холодного воздуха.

Пошаговый процесс кластеризации производит последовательное объединение метеорологических станций в группы по степени воздействия микроклиматообразующих факторов на термический режим, которое позволяет получить информацию о местоположении станций на всех иерархических уровнях: от непосредственного локального воздействия (обособленные кластеры) до обобщённых типов микроклимата (объединённые и крупные кластеры). Таким образом, решается задача классификации станций и выявления соответствующей структуры в ней.

В отдельный объединённый кластер выделились репрезентативные по термическому режиму станции. Результаты кластеризации совпали с выбором репрезентативных станций вручную по физико-географическому описанию, что подтверждает правомерность применения кластерного анализа для систематизации метеорологических станций по местоположениям.

Результаты кластерного анализа позволяют формализовать известные закономерности микроклиматической изменчивости расчётных зимних температур воздуха в условиях сложного рельефа для рассматриваемой территории. Для выбранных с помощью кластерного анализа репрезентативных станций была получена зависимость среднего из абсолютных годовых минимумов температуры воздуха (Тм) от высоты над уровнем моря (Н) и определены значения Тм на разных высотах (фоновые величины). Затем были вычислены отклонения Тм рассматриваемых станций от фоновых величин (на соответствующих высотных уровнях), которые по своим количественным значениям распределились согласно кластерному разбиению станций.

Известно, что для конкретных местоположений изменение среднего из абсолютных годовых минимумов температуры воздуха (Тм) с высотой местности происходит по линейной зависимости, причём линии тренда различных местоположений располагаются параллельно линии тренда для репрезентативных станций.

Учитывая эту закономерность, была выполнена формализация микроклиматической изменчивости Тм для рассматриваемой территории (рис. 2). На рис. 2 линия 1 характеризует фоновое распределение Тм с высотой, полученное по данным репрезентативных станций.

Остальные линии показывают изменение Тм с высотой для местоположений, объединённых в обособленные кластеры.

Полученные результаты были использованы в данной диссертационной работе для расчёта микроклиматической изменчивости и районирования горного района территории проведения Зимних Олимпийских игр «Сочи-2014» по расчётным зимним температурам воздуха.

Рис. 2. Изменение среднего из абсолютных годовых минимумов температуры воздуха (Тм) под влиянием местоположения в горах Западного Кавказа.

Условные обозначения: 1 – склоны гор с хорошим воздухообменом, открытые горные плато;

2 – нижние части склонов широких (3 - 4км) и котловинообразных долин, имеющих сток холодного воздуха; 3 – возвышенные места в нешироких (до 3км) и котловинообразных долинах с затруднённым стоком холодного воздуха; 4 – узкие (до 1км), извилистые долины;

5 – замкнутые части очень узких долин, котловины.

В Главе 2 «Микроклиматическая изменчивость базовых и специализированных термических характеристик воздуха в условиях сложного рельефа» изложена методика оценки микроклиматической изменчивости термических характеристик в сложных условиях подстилающей поверхности при недостаточном метеорологическом освещении местности.

Разработан способ моделирования вертикального профиля инверсионного слоя воздуха в горном рельефе. Выявлены и оценены количественно закономерности пространственной изменчивости базовых и специализированных показателей термического режима воздуха в рассматриваемом районе. Выполнено микроклиматическое районирование горного кластера территории проведения Зимних Олимпийских игр «Сочи-2014» по расчётным зимним температурам воздуха.

Согласно полученному вертикальному распределению средней и средней максимальной температуры воздуха для февраля и марта (месяцы проведения Олимпийских игр), средняя температура имеет отрицательные значения в феврале, начиная с уровня 600м, а выше 1800м отрицательные значения имеет даже средняя максимальная температура. В марте средние суточные температуры ниже нуля наблюдаются выше 1450м, средние максимальные – выше 2200м, т.е. в марте практически на всей территории горного кластера средние максимальные температуры становятся положительными.

Основными климатическими показателями, наиболее полно характеризующими условия зимы по термическому режиму и используемыми при строительном проектировании являются расчётные зимние температуры воздуха: средний из абсолютных годовых минимумов температуры (Тм), температура самой холодной пятидневки (Тп), зимняя вентиляционная температура (Тв).

Самые низкие температуры воздуха (абсолютный минимум и соответственно Тм и Тп) в долинах наблюдаются, как правило, при инверсиях и зависят от местных условий формирования температурных инверсий, поэтому для рассматриваемого горного кластера необходимо было определить вертикальные профили расчётных зимних температур. На основе выполненной в главе 1 формализации микроклиматических методов расчёта термических показателей был разработан способ моделирования вертикального профиля инверсионного слоя воздуха в условиях сложного рельефа при недостаточном метеорологическом освещении местности, с помощью которого были определены вертикальные профили температуры самой холодной пятидневки (Тп) и соответственно среднего из абсолютных годовых минимумов температуры воздуха (Тм) на разных участках долины р.Мзымта. В результате на территории горного кластера было выделено 2 района, различающихся по условиям формирования минимальных температур воздуха. Район 1 включает широкий участок долины р. Мзымта (от западной окраины посёлка Красная Поляна до посёлка Эсто-Садок) и прилегающие к нему склоны. К району 2 относится вся территория, расположенная восточнее поселка Эсто-Садок.

Это территория с узкими глубокими долинами, характеризующимися затруднённым стоком холодного воздуха. Граница между районами проходит по водоразделам. Наибольшие различия минимальных температур между выделенными районами соответствуют дну долин. С высотой эти различия уменьшаются и выше уровня инверсии (1500м) изменение минимальных температур с высотой одинаково для всего горного кластера.

Используя полученное вертикальное распределение температуры и известную типизацию мезо- и микроклиматической изменчивости термического режима зимой в холмистом и горном рельефе, были определены количественные значения микроклиматической изменчивости расчётных зимних температур воздуха в зависимости от форм рельефа и выполнено микроклиматическое районирование территории проведения Зимних Олимпийских игр по температуре самой холодной пятидневки (Тп) (рис. 3). В целом в пределах рассматриваемой территории температура самой холодной пятидневки изменяется от -10,5°С до > -17°С.

По карте Тп можно также определить для каждого района средний из абсолютных годовых минимумов температуры воздуха (Тм) и вентиляционную зимнюю температуру (Тв), поскольку между данными характеристиками существует линейная зависимость, а относительные величины микроклиматической изменчивости для указанных показателей одинаковы.

Рис. 3. Микроклиматическое районирование горного кластера территории проведения Зимних Олимпийских игр «Сочи-2014» по температуре самой холодной пятидневки (Тп) В Главе 3 «Микроклиматическая изменчивость радиационного баланса в условиях горного рельефа» установлены закономерности и выполнена количественная оценка изменения радиационного режима склонов разной экспозиции и крутизны в зависимости от высоты над уровнем моря. Построена микроклиматическая карта участка хребта Аибга, по годовым суммам радиационного баланса.

В условиях сложного (горного) рельефа неравномерное распределение солнечной радиации по склонам разной экспозиции и крутизны приводит к большим микроклиматическим различиям в радиационном нагреве различных участков рельефа, что, в частности, сказывается на продолжительности залегания снежного покрова. Таким образом, для характеристики пространственного распределения продолжительности залегания снежного покрова в горном рельефе необходимо выполнить количественную оценку микроклиматической изменчивости радиационного баланса.

В настоящей работе получены количественные значения годовых сумм радиационного баланса для склонов 8 экспозиций крутизной 10-50 и установлены закономерности их изменения в зависимости от абсолютной высоты над уровнем моря для территории Западного Кавказа. Для этих целей были выполнены расчёты прямой, рассеянной, отражённой, суммарной радиации, эффективного излучения и радиационного баланса при средних условиях облачности для 12 месяцев и в целом за год по данным актинометрических станций, расположенных в условиях горного рельефа.

В результате проведённых расчётов было установлено, что с увеличением высоты над уровнем моря различия в годовых суммах радиационного баланса между склонами соответствующей крутизны на южных, юго-восточных (юго-западных), восточных (западных) склонах возрастают. Для северных склонов крутизной 10-30 также характерно увеличение контрастов, а на более крутых северных склонах различия уменьшаются.

На основе полученных данных по изменению годовых сумм радиационного баланса на склонах разной экспозиции и крутизны на различных высотах была выполнена детальная площадная оценка пространственного распределения радиационного баланса и построена микроклиматическая карта участка хребта Аибга.

В Главе 4 «Микроклиматическая изменчивость продолжительности залегания снежного покрова в условиях горного рельефа» разработан метод детальной оценки продолжительности залегания снежного покрова в условиях горного рельефа, определён диапазон микроклиматической изменчивости и выполнено районирование горного района территории проведения Зимних Олимпийских игр «Сочи-2014» по продолжительности залегания снежного покрова.

Для территории проведения Зимних Олимпийских игр, как и для горнолыжных курортов вообще, одним из главных климатических показателей является характеристика снежного покрова. Детальное пространственное распределение продолжительности залегания снежного покрова на конкретных участках горного рельефа без проведения специальных микроклиматических наблюдений можно получить только косвенными методами.

В данной работе установлена зависимость между продолжительностью залегания снежного покрова, с одной стороны, и годовыми суммами радиационного баланса и длительностью периода с отрицательным радиационным балансом, с другой. Полученные зависимости универсальны, поскольку пригодны для расчётов продолжительности залегания снежного покрова, как на горизонтальной поверхности, так и на склонах разной экспозиции и крутизны, для любой высоты над уровнем моря.

На основе указанных зависимостей и рассчитанных в главе 3 значений годовых сумм радиационного баланса была выполнена количественная оценка продолжительности залегания снежного покрова на склонах разной экспозиции и крутизны в пределах высот 500-2300 м и построена микроклиматическая карта территории проведения Зимних Олимпийских игр (рис.

4). Диапазон изменения продолжительности залегания снежного покрова достигает на данной территории 300 дней. Для сравнения: изменение продолжительности залегания снежного покрова по высоте от уровня 500м до 2300м без учёта экспозиции и крутизны склонов (т.е. на ровном месте) составляет 123 дня. Таким образом, изменение данного показателя за счёт микроклимата в 2,5 раза превышает изменение по всему вертикальному профилю.

Рис. 4. Микроклиматическое районирование горного кластера территории проведения Зимних Олимпийских игр «Сочи-2014» по продолжительности залегания снежного покрова специализированным термическим характеристикам воздуха на основе полученных закономерностей микроклиматической изменчивости этих характеристик в условиях горного рельефа и использования ГИС-технологий.

В данной диссертационной работе с помощью геоинформационной системы Golden Software Surfer 8 построены трёхмерные и изолинейные карты распределения температуры самой холодной пятидневки, средней месячной, средней максимальной, средней минимальной температуры воздуха для февраля и марта (месяцы проведения Олимпийских игр) для районов размещения спортивных комплексов Роза Хутор, Альпика-Сервис, Горная Карусель (северный склон хребта Аибга), горно-туристический центр ОАО «Газпром» (хребет Псехако), Биатлонный комплекс «Юрьев Хутор» (Грушевая Поляна).

На рис. 5 в качестве примера приведена объёмная карта по температуре самой холодной пятидневки для хребта Псехако.

Рис. 5. Трехмерная карта температуры самой холодной пятидневки.

Участок «Горно-туристический центр ОАО «Газпром» (хр. Псехако) Результаты выполненных исследований позволяют дать детальную количественную оценку микроклиматических ресурсов в условиях сложного рельефа и дефицита метеорологической информации и могут быть использованы при создании ГИС-проектов в качестве соответствующих микроклиматических блоков.

Установленные закономерности пространственной изменчивости микроклиматических показателей, полученные относительные значения микроклимата и разработанные микроклиматические карты применяются для уточнения режимной гидрометеорологической информации и прогнозов состояние погоды в период проведения Зимних Олимпийских игр для конкретных спортивных объектов, расположенных в горном районе Красной Поляны.

Конкретные результаты работы заключаются в следующем:

1. Разработаны методы расчёта микроклиматической изменчивости базовых и специализированных климатических характеристик в сложных условиях подстилающей поверхности при недостаточном метеорологическом освещении местности:

местоположения в сложном рельефе с применением кластерного анализа;

- формализации микроклиматических методов расчёта на основе результатов кластерного анализа;

- моделирования вертикального профиля инверсионного слоя воздуха в горном рельефе;

Оценки микроклиматической изменчивости продолжительности залегания снежного покрова в сложных условиях рельефа.

2. Выявлена пространственная структура и определён диапазон микроклиматической изменчивости необходимых для строительства и эксплуатации олимпийских объектов климатических показателей:

Расчётных зимних температур воздуха: температуры самой холодной пятидневки, среднего из абсолютных годовых минимумов температуры, вентиляционной зимней температуры;

- термических характеристик воздуха: средних, средних минимальных, средних максимальных температур;

- радиационного баланса;

- продолжительности залегания снежного покрова.

3. Выполнено микроклиматическое районирование горного кластера территории проведения зимних Олимпийских игр «Сочи-2014» с учётом строящихся олимпийских объектов:

- по расчётным зимним температурам воздуха;

- по продолжительности залегания снежного покрова.

4. Построены крупномасштабные карты районов расположения олимпийских объектов по термическим характеристикам воздуха с использованием геоинформационной системы Golden Software Surfer 8 (28 карт).

1. Зиновьева Н.А. Микроклиматические особенности территории проведения зимних Олимпийских игр «Сочи-2014» и методы их оценки. / Пигольцина Г. Б., Зиновьева Н.А. // Труды ГГО, 2009, вып.559, С. 58-77.

2. Зиновьева Н.А. Микроклиматическое районирование территории проведения зимних олимпийских игр «Сочи-2014». / Пигольцина Г. Б., Зиновьева Н.А. // Общество. Среда. Развитие. 2010, № 1. – С. 165-170.

3. Зиновьева Н.А. Систематизация метеорологических станций по условиям местоположения с помощью метода кластерного анализа. / Зиновьева Н.А., Пигольцина Г.Б. // Труды ГГО, 2010, вып. 561, С. 145-153.

4. Зиновьева Н.А. Методы оценки микроклиматической изменчивости специализированных климатических характеристик в условиях горного рельефа при недостаточной метеорологической информации на примере территории проведения зимних Олимпийских игр «Сочи – 2014» / Пигольцина Г. Б., Зиновьева Н.А. // Современные проблемы климатологии. Материалы Всероссийской конференции посвященной 100-летию профессора О.А.Дроздова, 20-22 октября 2009 г. // СПб.: ВВМ, с.124-126.

Похожие работы:

«ВОЛГИН СЕРГЕЙ ИГОРЕВИЧ РАЗВИТИЕ ПРАВОСОЗНАНИЯ СУБЪЕКТОВ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ Специальность 19.00.06 - юридическая психология (психологические наук и) Автореферат диссертации на соискание учной степени кандидата психологических наук Москва-2013 2 Работа выполнена на кафедре акмеологии и психологии профессиональной деятельности Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Российская академия народного хозяйства и...»

«Якимов Сергей Александрович ИССЛЕДОВАНИЕ ХИМИИ ГОРЕНИЯ БОГАТЫХ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ПЛАМЕН. Специальность 01.04.17 – химическая физика, горение и взрыв, физика экстремальных состояний вещества. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Новосибирск – 2011 Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте химической кинетики и горения Сибирского отделения РАН. доктор физико-математических наук Научный руководитель:...»

« Политические институты, процессы и технологии (политические наук и) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата политических наук Пятигорск – 2013 Работа выполнена на кафедре государственной политики и государственного управления ФГБОУ ВПО Кубанский государственный университет Научный руководитель:...»

«УШАКОВ Александр Александрович САМОУРАВНОВЕШЕННЫЕ ПОЛЯ НАПРЯЖЕНИЙ 01.02.04 - механика деформируемого твердого тела Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Владивосток - 2006 Работа выполнена в Дальневосточном государственном техническом университете Научный руководитель: член-корреспондент РАН, доктор физико-математических наук, профессор Гузев Михаил Александрович. Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,...»

«Юнусова Елена Борисовна СТАНОВЛЕНИЕ ХОРЕОГРАФИЧЕСКИХ УМЕНИЙ У ДЕТЕЙ СТАРШЕГО ДОШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА В ДОПОЛНИТЕЛЬНОМ ОБРАЗОВАНИИ 13.00.02 – теория и методика обучения и воспитания (дошкольное образование) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук Челябинск – 2011 1 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждение высшего профессионального образования Челябинский государственный педагогический университет...»

«Бондарева Вероника Викторовна СОРБЦИОННОЕ ИЗВЛЕЧЕНИЕ ПАЛЛАДИЯ АЗОТСОДЕРЖАЩИМИ ВОЛОКНИСТЫМИ ИОНИТАМИ 05.17.02 технология редких, рассеянных и радиоактивных элементов Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Москва – 2010 Работа выполнена в ГОУ ВПО Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева Научный руководитель: доктор технических наук, старший научный сотрудник Трошкина Ирина Дмитриевна Официальные оппоненты:...»

«Яблоков Александр Сергеевич ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК ПЛАВУЧИХ КРАНОВ ЗА СЧЕТ ПРИМЕНЕНИЯ ГИДРОТРАНСФОРМАТОРОВ В МЕХАНИЗМЕ ПОДЪЕМА Специальность 05.08.05 – Судовые энергетические установки и их элементы (главные и вспомогательные) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Нижний Новгород – 2011 Работа выполнена в Федеральном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Волжская...»

«Чжао Вэньцзе ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ ТЕКСТА ГАЗЕТНОЙ ЗАМЕТКИ Специальность 10.02.01 - русский язык Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата филологических наук Москва 2007 Работа выполнена в Отделе корпусной лингвистики и лингвистической поэтики Института русского языка им. В.В. Виноградова РАН. Научный руководитель: доктор филологических наук Фатеева Наталья Александровна Официальные...»

«МИКЕРИНА АЛЕНА СЕРГЕЕВНА ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ ДЕТЕЙ ДОШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА В ИНТЕГРИРОВАННОМ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ 13.00.02 – теория и методика обучения и воспитания (дошкольное образование) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук Челябинск – 2013 1 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Челябинский государственный педагогический университет Научный...»

«Живаев Александр Петрович РАЗВИТИЕ ИНФОРМАЦИОННОКОНСУЛЬТАЦИОННЫХ УСЛУГ В АГРАРНОМ СЕКТОРЕ ЭКОНОМИКИ Специальность 08.00.05 – экономика и управление народным хозяйством (экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами – сфера услуг) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук Екатеринбург - 2009 Диссертационная работа выполнена на кафедре предпринимательства и агробизнеса Федерального государственного...»

«ФИЛИМОНОВА Наталья Владимировна ФРАЗЕОЛОГИЗМЫ, НОМИНИРУЮЩИЕ ЧЕЛОВЕКА ПО ЧЕРТАМ ХАРАКТЕРА, В РУССКОМ И НЕМЕЦКОМ ЯЗЫКАХ: СТРУКТУРНЫЙ И СЕМАНТИЧЕСКИЙ АСПЕКТЫ Специальность 10.02.20 – Сравнительно-историческое, типологическое и сопоставительное языкознание АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата филологических наук Челябинск, 2011 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Челябинский государственный...»

«Верхоглазова Елена Викторовна ДИАГНОСТИКА ГЛИАЛЬНЫХ ОПУХОЛЕЙ МЕТОДАМИ ЯДЕРНОГО МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Специальность: 03.01.01 - радиобиология Москва - 2012 2 Работа выполнена на кафедре физики ускорителей и радиационной медицины физического факультет МГУ имени М.В. Ломоносова. Научный руководитель: доктор физико-математических наук, профессор Пирогов Юрий Андреевич Официальные оппоненты:...»

«Зиновьева Альбина Валерьевна Состояние системы свертывания крови при хроническом описторхозе в условиях эндогенной и экзогенной тромбинемии 03.03.01 - Физиология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Челябинск – 2012 2 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Ханты-Мансийского автономного округа – Югры Ханты-Мансийская государственная медицинская академия Научный руководитель...»

«Волкова Елена Викторовна Формирование межкультурной компетенции средствами интерактивных технологий в клубной общности лингвокультурной направленности Специальность 13.00.05. – Теория, методика и организация социально-культурной деятельности Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук Санкт-Петербург - 2013 2 Работа выполнена на кафедре социально-культурных технологий НОУ ВПО Санкт-Петербургский Гуманитарный университет профсоюзов...»

«Тертерян Ашот Владимирович ОЦЕНКА СТОКОРЕГУЛИРУЮЩЕЙ И ПОЧВОЗАЩИТНОЙ СПОСОБНОСТИ ПРОИЗВОДНЫХ ЛЕСОВ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО КАВКАЗА Специальность: 06.01.02 – Мелиорация, рекультивация и охрана земель АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учной степени кандидата сельскохозяйственных наук Новочеркасск - 2013 2 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Новочеркасская государственная мелиоративная академия...»

«НГУЕН ВИНЬ ТИЕН КИНЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПЕРЕНОСА ЭЛЕКТРОНОВ В СИСТЕМЕ СУБСТРАТ – БИОКАТАЛИЗАТОР – МЕДИАТОР – ЭЛЕКТРОД В БИОТОПЛИВНОМ ЭЛЕМЕНТЕ НА ОСНОВЕ GLUCONOBACTER OXYDANS 03.01.06 – биотехнология (в том числе бионанотехнологии) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Москва – 2013 Работа выполнена кафедре химии естественно-научного факультета Тульского государственного университета. Научный руководитель: кандидат химических наук, доцент,...»

«Ардельянова Яна Андреевна СОЦИАЛЬНЫЙ КОНТРОЛЬ КОРРУПЦИОННЫХ ОТНОШЕНИЙ: ТЕОРЕТИКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ Специальность 22.00.01 – Теория, методология и история социологии Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата социологических наук Москва – 2013 Работа выполнена на кафедре социальной структуры и социальных процессов социологического факультета Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования...»

«ТУБАЛЕЦ Анна Александровна ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ И ГОСУДАРСТВЕННОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ МАЛЫХ ФОРМ ХОЗЯЙСТВОВАНИЯ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ (по материалам Краснодарского края) Специальность 08.00.05 – экономика и управление народным хозяйством (1.2. Экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами: АПК и сельское хозяйство) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук Москва – 2014 Работа выполнена в Федеральном...»

«ШУМЕЙКО Татьяна Степановна ФОРМИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБУЧЕНИЯ СРЕДСТВАМИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ 13.00.08 – теория и методика профессионального образования АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук Челябинск 2009 Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Челябинский государственный педагогический университет Научный руководитель:...»

«Уткаев Евгений Александрович ОЦЕНКА ФИЛЬТРАЦИОННЫХ СВОЙСТВ В ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЕ СКВАЖИНЫ ПРИ ИЗВЛЕЧЕНИИ МЕТАНА ИЗ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ Специальность: 25.00.20 – Геомеханика, разрушение горных пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Кемерово 2012 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институте угля Сибирского отделения Российской академии наук Научный...»

• - Сочи - популярный город-курорт на черноморском побережье Западного Кавказа в муниципальном образовании город-курорт Сочи Краснодарского края России. Сочи - самый крупный курортный город России. Постоянное население города - 343 300 человек (данные 2010 года). В муниципальном образовании город-курорт Сочи насчитывается 415 тыс. жителей.
• - Сочи расположен в зоне влажных субтропиков, c влажным климатом (зима - теплая, хотя возможны заморозки и снегопады; лето жаркое и влажное).
• - Город Сочи был основан 21 апреля 1838 как форт Александрия. На территории современного Сочи во время Кавказской войны были также основаны форты Святого Духа (1837), положивший начало будущему району Адлер, Лазаревский и Головинский (1839), ставшие впоследствии посёлками Лазаревское и Головинка.
• - 15 сентября 1902 было открыто первое ванное здание на Мацесте. 14 июня 1909 открыт первый курорт - "Кавказская Ривьера", что считается началом Сочи как курорта.

Более подробно о Сочи

Сочи был выбран столицей XXII зимней Олимпиады на 119-ой сессии МОК в городе Гватемала 4 июля 2007 года. На проведение Олимпиады-2014 подавали заявки семь городов: Хака (Испания), Пхёнчхан (Республика Корея), Алма-Ата (Казахстан), Сочи (Россия), София (Болгария), Зальцбург (Австрия) и Боржоми (Грузия). 22 июня 2006 года президент МОК Жак Рогге из семи заявок назвал три города-кандидата - Сочи, Зальцбург и Пхёнчхан.

В первом туре голосования на 119-ой сессии МОК (принимали участие 97 участников-представителей стран МОК), выбыл австрийский Зальцбург. Во втором туре победу одержала заявка Сочи, выиграв у Пхёнчхана 4 голоса (51 против 47).

• - 1 марта 2010 года на Церемонии закрытия Олимпиады-2010 в Ванкувере Жак Рогге передал Олимпийский флаг мэру Сочи Анатолию Пахомову. Прозвучал гимн России в исполнении Московского государственного академического камерного хора (дирижер Владимир Минин), и над стадионом был поднят флаг России. После этого началось торжественное представление Сочи - столицы Олимпиады-2014.
• - Нельзя сказать, что выбор Сочи для проведения Олимпийских Игр был встречен всеобщим ликованием в России и за рубежом. Многие россияне воспринимают это событие, как ненужное расходование бюджетных средств - предполагается выделить 192,4 млрд. рублей из федерального бюджета (вместо финансирования медицины, образования и социальной сферы). Кроме того, говорится о том, что планы строительства олимпийских объектов - только повод для выставления наиболее ценных участков заповедника под застройку частными структурами.

Также отмечаются многочисленные выступления "Гринпис России" о недопустимости обширной застройки спортивными объектами буферной зоны Кавказского биосферного заповедника, который взят под защиту ЮНЕСКО, и Сочинского национального парка, особенно заповедного Грушевого хребта.

Экологи также выступают против строительства перегрузочных комплексов в Имеретинской низменности в устье реки Псоу, так как это приведёт к уничтожению наиболее крупных из сохранившихся участков литорали (приливно-отливная зона - участок берега, который затопляется морской водой во время прилива и осушается во время отлива) и водно-болотных угодий .

Места проведения состязаний и событий

Олимпийский парк

• - Большая ледовая арена - хоккей, 12000 зрителей.
• - Малая ледовая арена - хоккей, 7000 зрителей.
• - Конькобежный центр - конькобежный спорт, 8000 зрителей.
• - Ледовый дворец спорта - фигурное катание, шорт-трек, 12000 зрителей.
• - Арена для кёрлинга - кёрлинг, 3000 зрителей.
• - Олимпийский стадион, 40000 зрителей.
• - Главная олимпийская деревня.

Красная Поляна

• - Санно-бобслейная трасса "Ржаная Поляна" - бобслей, скелетон, санный спорт, 11000 зрителей.
• - Горно-туристический центр ОАО "Газпром" - лыжный спорт, биатлон, лыжное двоеборье, 20000 зрителей.
• - Комплекс "Роза Хутор" - горнолыжный спорт, сноубординг, фристайл, 18000 мест (из них 10000 стоячих), уникальность - в едином финише для всех горнолыжных дисциплин.
• - Комплекс трамплинов - прыжки на лыжах с трамплина, 15000 зрителей.
• - Горная олимпийская деревня.
• - Горная олимпийская медиадеревня и вспомогательный медиацентр на территории всесезонного курорта "Горки-Город"

Не знаю, кто первый запустил "в народ" этот вопрос - Немцов, Каспаров или кто-то еще. Звучит, действительно, смешно и абсурдно. Но только для тех, кто не знаком с начальным курсом географии и историей Зимних Олимпиад. Хотя бы за небольшой период - последние 20-30 лет.

Дла начала - табличка, маленькая, но необходимая.

Столица ЗОИ Год Страна Широта, градусы

Пхёнчхан 2018 Южная Корея 37,22

Сочи 2014 Россия 43,35

Ванкувер 2010 Канада 49,25

Турин 2006 Италия 45,04

Солт-Лейк-Сити 2002 США 40,45

Нагано 1998 Япония 36,38

Лиллехаммер 1994 Норвегия 61,06

Альбервилль 1992 Франция 45,41

Калгари 1988 Канада 51,02

Сараево 1984 Югославия 43,52

Лейк-Плэсид 1980 США 44,17

Жирным шрифтом отмечены города, находящиеся южнее Сочи. Их три - Солт-Лейк-Сити, Нагано и Пхёнчхан. Подчеркнутым курсивом - города, находящиеся существенно севернее Сочи. Их тоже три - Лиллехаммер, Калгари, Ванкувер. И на широтах Сочи - 43-45 градусов остается (исключая Сочи) - 4 олимпийских столицы. Из 11 приведенных городов только 3 можно назвать "более северными" по отношению к Сочи. Остальные 7 находятся либо примерно на той же широте, либо южнее.

Субтропический пояс Северного полушария находится между 30 и 40 северной широты. Сочи относится к этому поясу достаточно условно. Там действительно есть субтропическая растительность. Обусловлено это наличием большой водной акватории и Кавказским хребтом, задерживающим холодные массы воздуха. И поэтому иногда Сочи называют "самыми северным субтропиками". Но самое интересное, что кроме России, еще две страны проводили или проведут Олимпиаду в субтропиках. И не в "самых северных", а "в самых настоящих", на 36 и 37 градусах северной широты. И что же за страны приняли столь "бредовую идею"? Япония и Южная Корея. Их тоже надо обвинить в неразумности и глупости? Или, учитывая достижения и той, и другой нации, в экономике, науке, спорте и государственном устройстве признать, что Олимпиада в субтропиках - это нормально.

В принципе, по-моему, этого достаточно. Но для тех, кто не боится "многа букафф" я написал еще и вторую часть.

Собственно, в своем докладе г-н Немцов сообщает следующее. "сразу после решения Международного олимпийского комитета в июле 2007 года в Гватемале миллионы граждан страны и мы в их числе радовались принятому решению.Радость, однако, была недолгой. Выяснилось, что основные соревнования, как и церемонии открытия и закрытия Игр, пройдут в Имеретинской низменности — субтропическом болоте, находящемся на берегу Черного моря в пойме реки Мзымта, в самом теплом месте не только России, но и Сочи." Т.е, в принципе, г-н Немцов не возражает против Олимпийских игр, и даже очень радовался данному событию. А расстроило его, конкретно, построение Олимпийского парка не в том месте. Уж больно оно теплое.

Эти переживания г-на Немцова мне вообще не понятны. В Олимпийском парке в Имеретинской низменности будут построены исключительно крытые стадионы с искусственным льдом.

Их можно построить хоть на экваторе, хоть в калифорнийской Долине Смерти. Или г-н Немцов до сих пор думает, что ледовые площадки для соревнований находятся под открытым небом и их заливает добрый дворник из шланга, когд столбик термометра опускается ниже нуля? Иначе, я его переживаний объяснить не могу. По-моему, прекрасно, когда спорстмены, болельщики, жители будут прогуливаться по Олимпийскому парку в одежде с олимпийской символикой, а не в валенках и шубах.

Какие-либо волнения возможны только по объектам горного кластера Олимпиады. Хотя они уже не относятся ни к субтропикам, ни к предмету волнений г-на Немцова.

О санно-бобслейной трассе можно не волноваться, на ней тоже искусственный лед.

Осталось поволноваться за лыже-биатлонную Лауру, трамплины Русские горки и горнолыжную Розу Хутор. Вернемся к географии. С увеличением высоты температура падает. В горном кластере погода будет иная, чем в Имеретинке. Средняя температура февраля в Красной Поляне -2+5. Высота 538 метров.Лаура находится на высоте 850-1430 метров.Русские горки - на высоте 580 метров.Роза Хутор - на высоте 573 - 2320 метров.

Т.е. температура будет совершенно традиционной для проводящихся в Европе этапов КМ стартов по самым различным зимним дисциплинам. Очень часто мы слышим в Антерсельве или Рупольдинге примерно такую сводку погоды. Температура снега - 2 градуса, температура воздуха + 2 градуса.

Несомненно, есть риски по снегу. Достаточен ли будет снежный покров для соревнования? Это риски ничуть не больше и не меньше, чем в традиционных местах проведения зимних стартов. Переживания по поводу снега случались и в шведском Эстерсунде, и в немецком Рупольдинге. Французский этап КМ по биатлону в Анси был отменен из-за отсутсвия снега. Поэтому в прошлом году было запасено более 30 000 кубометров снега. Под трамплинами в Сочи находятся два бассейна по 5 000 кубометров снега и есть система охлаждения. Установки искусственного оснежения могут покрыть площадь более 100 гектаров. Ну и не забывайте, что члены МОК придирчиво осматривают все объекты и в начале октября констатировали, что олимпийские объекты в Сочи готовы. Уверен, их проблема снега тоже очень волнует.

Напоследок, несколько интересных фактов, о которых в докладе г-на Немцова ни слова. Я их уже сообщал, но вдруг кто-то не читал.

"На склонах Розы Хутор возможны соревнования любой технической сложности. В том числе скоростной спуск, который считается самым трудным для проведения. Под него требуется длинная трасса с большим, свыше километра, перепадом высот. Не на всякой местности можно найти такой участок, а искусственной насыпкой его сделать невозможно. У специалистов, оказывается, есть даже присказка: «Нашел скоростной спуск - проводи Олимпиаду!»

Ни на одной Олимпиаде не удавалось компактно организовать горнолыжные соревнования. Они всегда дробились: на одном склоне скоростной спуск, на другом - слалом, на этой горе мужчины, на той - женщины. Скажем, на Играх в Альбервиле некоторые склоны вообще находились в 70 километрах друг от друга. Все это страшно неудобно для зрителей. Так вот, на Розе Хутор можно все олимпийские соревнования провести на одном склоне. С единым финишным городком, едиными трибунами.

Фирма «Экозайн» спроектировала больше половины мировых горнолыжных курортов, в том числе и в Ванкувере. В «Экозайне» собраны выдающиеся специалисты своего дела. Они в один голос утверждают, что район Розы Хутор, Энгельмановой Поляны, Красной Поляны - лучшие в мире горнолыжные зоны из числа неосвоенных. По природным, рельефным, климатическим данным.

Система искусственного оснежения у нас будет самой большой в Европе — под сто гектаров. Таково требование международной федерации: спортсмены должны кататься на однородном снегу, поэтому пушки поставим вдоль всех трасс. А их проложим не менее восьмидесяти километров".

P.S. А вот и новость подоспела. Пекин и Чжанцзяукоу планируют подачу заявки на проведение Зимних Олимпийских игр 2022 года. Пекин, находящийся на 39 градусах северной широты и Чжанцзяукоу, находящийся на 40 градусах.

Городской конкурс исследовательских работ и творческих проектов младших школьников «Я - исследователь»

Предметное направление. Естествознание. Неживая природа

Исследовательская работа

на тему:

Какие тайны скрывают снежинки?

Демидов Лев Алексеевич,

Спиридонова Валерия Александровна,

ученики 3Б класса МБОУ «СОШ №30»

Научный руководитель:

Мясникова Мария Васильевна,

учитель начальных классов

МБОУ «СОШ №30»

г. Чебоксары

Чебоксары, 2015г.

Содержание

Введение

Глава I . Тайны снежинки

Что такое снежинка?

Как образуется снежинка?

Почему снежинки белые?

Сколько весит одна снежинка?

Почему снежинки разные?

Виды снежинок.

Почему снег скрипит?

Проведение зимней олимпиады в теплом климате.

Интересные факты.

Глава II . Наши исследования

1. Опыт №1 «Получение снежинки из капелек воды»

2. Опыт №2 «Получение снежинки опытным путем»

3. Снежинки из бумаги.

4. Опыт №3 «Выращивание кристаллической снежинки»

5. Анкетирование.

Заключение

Литература

Приложение

ВВЕДЕНИЕ

Россия - самая снежная страна. Более четырех месяцев у нас лежит снег. Большинство из нас воспринимают снег, как нечто обычное. Но это лишь на первый взгляд. Что такое снежинка? Как она образуется? Почему снежинки все разные? Вопросов много. Не на все можно найти ответ. Проблема нашей исследовательской работы заключается в том, чтобы ответить на множество возникающих вопросов.

Тема нашей работы актуальна , потому что мы часто видим снежинки, но редко кто задумывается о тайнах, которые они скрывают.

Идея исследования данной темы появилась еще год назад перед проведением Зимней Олимпиады в Сочи. Никогда еще Зимние Олимпийские игры не проводились в таком теплом климате. Средняя температура января в Сочи достигает +7°C. Зимой в солнечную погоду в Сочи воздух прогревается до +15 +17°C. Где найти снег для проведения соревнований?

Как можно ли получить снежинку (снег) искусственным путем?

Цель работы: выяснить, какие тайны скрывают снежинки.

Задачи:

Узнать, при каких условиях и как образуются снежинки.

Выяснить, как выглядит и из чего получается снежинка, почему они все разные.

Определить, можно ли получить снежинку опытным путем и как получается искусственный снег.

Найти интересные факты из жизни снежинок.

Гипотеза : могут ли снежинки образовываться из капелек воды при низкой температуре.

Методы исследования

Изучение и анализ литературы, Интернет – источников;

Наблюдение за снежинками в природе;

Опыты;

Анкетирование.

Глава I . Тайны снежинки

Что такое снежинки?

В снежинках сокрыта великая тайна. Раньше я, как и многие другие, думал, что снег – это замерзшие капельки воды. Тайна рождения снежинок была разгадана мною не так давно. Капельки могут стать градинками, комочками непрочногольда, который иногда идет летом вместе с дождем.Но они никогда не превращаются в красивые шестиугольные снежинки.

Снежинка – это мельчайший ледяной кристалл. Водяные пары в морозном воздухе высоко в небе превращаются в ледяные кристаллики. В воздухе кристаллики сталкиваются друг с другом, соединяются – получается снежинка. Какой бы формы не были снежинки - лучей в них всегда ровно шесть. Снежинка может быть только шести лучевой – таково строение кристаллов. (Приложение 1)

Как образуются снежинки?

Снежинки образуются из водяного пара . При замерзании молекулы воды в газообразном состоянии (пара) выстраиваются таким образом, что образуется геометрическая форма - «кристалл». Молекула воды состоит из трех частиц – двух атомов водорода и одного атома кислорода. Поэтому при кристаллизации она образует шестиугольную фигуру.

Подобная группа кристаллов становится все больше и больше, вокруг одного такого ядра может собраться несколько сотен таких кристаллов. Снежинка становится большой, тяжелой и падает на землю. Размеры снежинок зависят от температуры. Чем ниже температура, тем меньше снежинка.

Дальше этот кристалл начинает расти. У него могут начать расти лучи, или у этих лучей начинают появляться отростки, или – наоборот, снежинка начинает расти в толщину. В одной снежинке содержится от 2 до 200 отдельных снежных кристаллов.

Почему снежинки белые?

Белый цвет снежинкам придает содержащийся в них воздух. Свет отражается на границах между кристаллами и воздухом, рассеивается, становится белым. В каждой снежинке содержится 95% воздуха. Поэтому они очень легкие и очень медленно падают.

Сколько же весит одна снежинка?

Одна снежинка весит около одного миллиграмма. Поэтому, если упадет снежинка на лицо или на руку, человек ничего не чувствует – слишком маленький вес у снежинки. Самые крупные снежинки выпали 30 апреля 1944 года в Москве. Пойманные на ладонь, они закрывали ее почти всю целиком.

Почему снежинки разные?

Снежинка - одно из самых прекрасных созданий природы. Нам бы пришлось немало потрудиться, чтобы создать такую же снежинку, какую создала сама природа. В снегопад миллионы снежинок падают на землю, и среди них нет двух одинаковых. Почему?

Снежинка - очень нежное, капризное создание. Передвигаясь вверх и вниз в облаке, снежинка попадает в разные условия с разной температурой. Ее форма меняется. Также на форму снежинок влияет и ветер, и влажность воздуха. Так снежинки становятся разными.

Путь до земли у каждой свой, довольно долгий - в среднем снежинка падает со скоростью 0,9 км в час. А значит, у каждой - своя история и своя окончательная форма.

Виды снежинок

Японский ученый Накая Укитиро называл снег "письмом с небес, написанным тайными иероглифами". Он первым создал классификацию снежинок (Приложение 2). Именем Накая назван единственный в мире музей снежинок. В настоящее время существует множество разновидностей снежинок.

Основная форма снежинки зависит от температуры, при которой она образуется. Чем выше облако, тем оно холоднее. Таким образом, форма снежинки – это длинная дорога по разным облакам с различной температурой.
7. Почему скрипит снег?

Приятно в морозный зимний день, выйти на улицу и пройтись по свежему снегу. При этом наверняка, любой из нас когда-нибудь задумывался, а почему снег скрипит под ногами?

Как нам всем известно, снег состоит из множества снежинок – маленьких кристалликов. В холодную погоду снежинки становятся более твердыми и ломкими. И, конечно же, ломаясь, снежинка издает характерный звук, который, однако, недоступен человеческому уху.

Но, по подсчетам специалистов, в одном кубическом метре снега находится около 350 миллионов отдельных снежинок. Ломаясь одновременно, они создают звук, который мы способны воспринимать Скрип снега можно услышать, начиная с температуры около -2 градусов.

8 . Как провести зимнюю олимпиаду в теплом климате.

В нашей стране в 2014 году прошли зимняя олимпиада. Хотя она проходила в теплом климате, никаких проблем со снегом не было! Использовали и искусственный снег

Проделанный нами опыт №2 показывает, как получается искусственный снег, так необходимый для проведения зимней олимпиады. Этот принцип используется в снежных пушках, в которых через мельчайшие дырочки выбрасывают водяной пар, одновременно подается воздух той температуры, который необходим для получения типа снега для определенного вида спорта. Замерзая, капельки превращаются в снежинки и получается искусственный снег.

Для многих видов зимних олимпийских игр необходим снег. Каждому виду спорта нужна определенная снежинка. (Приложение 5)

Искусственный снег держится долго, несмотря на оттепели, если насыпать от 1 до 1,5 метра снега, то кататься можно и при более высокой температуре +8 - +15 градусов Цельсия.

Вывод: проведение соревнований по зимним видам спорта в теплом климате возможно с применением искусственного снега, который можно получить специальной аппаратурой.

9. Интересные факты из жизни снежинок.

1. Миллиарды «невесомых» снежинок способны повлиять даже на скорость вращения Земли. К концу зимы в северном полушарии масса снега достигает 13.500 миллиардов тонн.

2. Кстати, сам снег бывает не только белым. В арктических и горных регионах розовый или даже красный снег – обычное явление. Дело в том, что живущие между его кристаллов водоросли окрашивают целые участки снега. Но известны случаи, когда снег падал с неба уже окрашенный – в голубой, зеленый, серый и черный цвета. Так, на Рождество 1969 года в Швеции выпал черный снег. Скорее всего, это произошло из-за того, что снег при падении впитал из атмосферы копоть и промышленные загрязнения. В 1955 году в штате Калифорния, выпал фосфоресцирующий зеленый снег. Жители, рискнувшие попробовать на язык его хлопья, вскоре скончались, а у людей, бравших снег в руки, появились сыпь и сильный зуд. Возникло предположение, что подобные ядовитые осадки явились результатом атомных испытаний в штате Невада.

В японских садах можно встретить необычный каменный фонарь,

увенчанный широкой крышей с загнутыми вверх краями. Это «Юкими-Торо», фонарь для любования снегом. Праздник „Юкими“ призван дарить людям наслаждение красотой повседневной жизни. (Приложение 2)

4. 26 400 000 $ американские ученые потратили на выяснение того факта, что снежинки образуются непосредственно из пара, минуя стадию дождя.

5. В Японии есть музей снега и льда, где хранятся первые снимки и машина для получения снежинок.

Глава II . Наши исследования

Опыт №1 « Получение снежинки из капелек воды» (Приложение 3)

Я подержал кусочек стекла над паром и положил в морозильную камеру. На следующий день обнаружил. Что стеклышко покрылось равномерно тонким инеем. Но он не похож на снежинки.

Вывод: значит, снежинки – это не просто замерзшие капельки воды. Наша первая гипотеза на подтвердилась.

Опыт №2 «Получение снежинки (снега) опытным путём»

Оборудование:

1. 1. 1. Черная бархатная бумага;

         Пульверизатор с водой;

Необходимые погодные условия : мороз от 15 С до 25С.

Ход опыта:

Возьмем черную бархатную бумагу, из пульверизатора буду брызгать мелкими капельками воды на бумагу. На морозном воздухе (на улице – 15С) капельки должны застывать и превращаться в снежинки. Чтобы капельки успели выкристаллизоваться брызгать на бумагу необходимо на расстоянии полуметра. Опыт получился. Но снежинки получились очень маленькими (Приложение 4).

Вывод: снежинки можно получить опытным путем.

3. Снежинки из бумаги (практическая работа).

Чтобы вырастить ледяные кристаллы (снежинки) нужна диффузионная камера, измерительная аппаратуры, специальные пушки, знания и много терпения. Вырезать снежинки из бумаги намного легче, хотя это искусство таит в себе ничуть не меньше творческих возможностей.

Можно выбрать узоры, предложенные на страницах журнала, или придумать собственные. Самый волнующий момент наступает, когда заготовка с узором раскладывается и превращается в большую кружевную снежинку. Вот что у нас получилось. (Приложение 6)

4. Опыт №3. Выращивание кристаллической снежинки»

Необходимые материалы : провод; толстая шерстяная нить, нитки, вода, соль, тара.

Описание работы:

Сначала нужно сделать каркас для снежинки. Беру проволоку и разрезаю ее на три равные части (по 10 см). Нужно сложить отрезки проволоки друг на друга в форме шестиконечной снежинки. Скручиваю детали из проволоки вместе и подравниваю пять лучей снежинки так, чтобы длина каждого от центра равнялась четырем сантиметрам. Шестой кончик нужно оставить немного длиннее, для того, чтобы закрутить петельку. Когда каркас из проволоки готов, обвиваю его толстой шерстяной нитью белого цвета. Концы нити промазываю клеем.

Затем делаю перенасыщенный солевой раствор. Для этого, в горячую воду постепенно помешивая, добавляю соль. Три полных столовых ложки на один стакан воды. Уже после того, как одна часть соли полностью растворится, добавляю следующую до тех пор, пока соль в воде перестанет растворяться. Раствор процеживаю, чтобы в нем не осталось нерастворенных кристаллов.

После, выливаю смесь в пластиковую тару. С помощью ниток подвешиваю снежинку в растворе соли.

Наблюдения за экспериментом:

Через 2 часа начали образовываться первые едва заметные кристаллики.

Через 5 часов кристаллы стали крупнее и их стало гораздо больше.

Через 10 часов вся поверхность снежинки покрыта тонким слоем кристаллов.

Через сутки моя снежинка, как снегом, обросла толстым слоем кристаллов соли. Вынимаю ее из раствора и ложу сушить.

Вывод. Я понаблюдал, как образовываются кристаллы.

В домашних условиях можно вырастить очень красивую снежинку, но, к сожалению, только из соли. (Приложение 7)

5. Анкетирование

Мы провели анкетирование среди начальной школы с целью выяснить, какое представление имеют о снежинке, о ее форме. Были опрошены учащиеся 1В, 3А, 3Б, 3В, 4В классов. Всего было 119 опрошенных.

Обучающиеся отвечали на следующие вопросы:

Из чего образуется снежинка?

Почему скрипит снег?

В какую погоду снежинки крупнее?

Было предложено нарисовать снежинку.

Из результатов анкетирования из 119 опрошенных среди учащихся 1-4 классов только 7 человек сказали (6 %), что снежинки образуются не из капелек воды, а пара.

На второй вопрос только 28 учащихся смогли ответить правильно.

На третий вопрос правильно ответили 32 ученика, снежинки крупнее в теплую погоду.

Рассматривая рисунки, мы поняли, что большинство ребят изображают снежинки неправильно: восьмигранными. А ведь еще ведь в 1 классе на уроке окружающего мира мы изучали материал о снеге и знакомились с их шестигранной формой. Правильно нарисовали снежинки из 119 обучающихся только 44 ученика. В том числе в 1 в классе ошиблись только 7 учеников. (Приложение 8).

Наши исследования показывают, то многие очень мало знают о тайнах снежинок

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Существует много тайн, связанных со снежинками, мы раскрыли лишь некоторые из них. В ходе нашего исследования выдвинутая нами гипотеза не подтвердилась. Оказалось, что снежинки появляются не из капелек воды, а из водяного пара.

Изучив литературу, интернет ресурсы, и проведя наблюдения, опыты, мы пришли к следующим выводам:

1.Снежинка образуется из кристаллов, кристаллы из молекул воды. 2.Каждая снежинка имеет шесть граней и формы их не повторяются. Не бывает абсолютно одинаковых снежинок.

3. Снежинки можно получить искусственным путем.

Наблюдение за окружающим миром очень интересное занятие. Работая над данным исследованием, мы стали более наблюдательными, расширили свой кругозор, получили новые знания. Исследовательская работа приоткрыла нам дверь в загадочную страну кристаллов. Поэтому мы советуем: «Даже ненадолго выходя из дома, обязательно берите с собой лупу. Ведь никогда не знаешь, в какой день прилетит самая красивая снежинка!»

Литература

Шаскольская М.П. Кристаллы. М., Наука, 2007.

Физический энциклопедический словарь. М., Советская энциклопедия, 1984.

Перышкин А.В., Родина Н.А. Физика-8.–М.: Просвещение, 2000 .

Энциклопедия для детей. Физика. М., Аванта+, 2013.

Энциклопедия для детей. Земля. М., Аванта+, 2013

Большая энциклопедия «Кирилла и Мефодия» 2007 г. (СD -диск)

Материалы сайта “Снежные кристаллы”

Детская энциклопедия. «Я познаю мир ». – М.: ООО «Издательство АСТ », 2001.-557 с.:

Энциклопедия юному эрудиту обо всём от А до Я. Москва, «Махаон ». 2008

Интернет - ресурсы

http://doshkolenok.kiev.ua/otvpochem/215-kak-obrazuytsya-snejunki.html

http://elkin52.narod.ru/new/otvet34.htm