2
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ...............................................................4
ГЛАВА 1. ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК СОЛНЕЧНОЙ РАДИАЦИИ НА ТЕРРИТОРИИ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ................................................................9
1.1. Физико-географические и климатические особенности Среднего Поволжья..9
1.2. Характеристика исходного материала................................13
1.3. Режим продолжительности солнечного сияния.........................16
) .4. Режим составляющих радиационного баланса в регионе...............21
1.4.1. Пространственно-временное распределение прямой, рассеянной и суммарной солнечной радиации...........................................22
1.4.2. Пространственно-временное распределение альбедо естественных поверхностей...........................................................32
1.4.3. Пространственно-временное распределение радиационного баланса 35
1.5. Характеристики изменчивости месячных сумм солнечной радиации в регионе................................................................38
1.6. Многолетние особенности режима солнечной радиации в г.Казани......40
1.7. Косвенные методы расчета характеристик солнечной радиации.........44
1.7.1. Расчет возможных сумм солнечной радиации........................45
1.7.2. Расчет действительных сумм солнечной радиации...................49
Г ЛАВА 2. ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ВЕТРА НА ТЕРРИТОРИИ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ....................54
2.1. Характеристика исходного материала................................54
2.2. Особенности среднего многолетнего режима ветра....................55
2.3. Межгодовая изменчивость скорости ветра в регионе..................69
2.4. Пространственная корреляция скорости ветра........................75
2.4. Изменения характеристик ветра с высотой в нижнем 500-метровом слое атмосферы..............................................................79
ГЛАВА 3. ОЦЕНКА ГЕЛИО- И ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА НА ТЕРРИТОРИИ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ..........................................86
3.1. Показатели гелиоэнергетического потенциала региона...............86
3.1.1. Гелиоэнергетический кадастр (обзор литературы).................86
3.1.2. Пространственное распределение показателей гелиоэнергетического потенциала............................................................92
3.2. Показатели ветроэнергетического потенциала.......................97
3.2.1. Оценка удельной мощности ветрового потока......................98
3.2.2. Непрерывная продолжительность энергоактивных и слабых ветров 108
ЗАКЛЮЧЕНИЕ............................................................ПО
ЛИТЕРАТУРА...........................................................113
ПРИЛОЖЕНИЯ ......................................................... 123
12
[34, 49-54, 74-76, 114]. Особо следует выделить монографию Н.В. Колобова [59], где впервые были исследованы климатические условия региона.
Территория Среднего Поволжья, по классификации Б.П. Алисова [8], отнесена к континентальному климату умеренного пояса, где круглый год преобладающей воздушной массой является воздух умеренных широт.
Однако следует подчеркнуть, что режим температуры, влажности, осадков и других климатических элементов определяется не только свойствами континентального воздуха, но также вхождениями других воздушных масс. Особенно со стороны Атлантического океана.
Годовой ход климатообразующих факторов обусловливает годовой ход климатического режима, который, в свою очередь, проявляется в годовом ходе климатических элементов. Важнейшей особенностью климатического режима Среднего Поволжья, является наличие длительного периода с отрицательными температурами и снежным покровом [59].
Средняя годовая температура на территории Среднего Поволжья положительная: наиболее низкая на северо-востоке Кировской области (0,6-1.0°С), наиболее высокая на крайне юго-западе региона (6.5 °С).
Самым теплым месяцем является июль со средней месячной температурой в пределах 17,0-22.0 °С. Самым холодным месяцем является январь. Средние месячные температуры колеблются по территории от --16,0 °С на северо-востоке до -11,2°С на юго-западе [59].
Абсолютный минимум температуры опускается до —52,0, -53.0 °С. На более возвышенном юге и на наиболее облесенном севере абсолютные минимумы равны -41,0, -44,0 °С. Годовые амплитуды но среднемесячным температурам равны 29,0-35,0 °С. Разность температур между абсолютным минимумом и максимумом достигает 77-89 °С.
13
Очень важным климатическим элементом являются атмосферные осадки. Их годовая сумма на территории Среднего Поволжья составляет 300-600 мм, наиболее высокие на северо-западе, наиболее низкие на юго-востоке. За теплый период выпадает 200-450 мм, за холодный 70-120 мм. Максимальное количество осадков приходится на июль, а минимум - на февраль. В отдельные годы месячные суммы осадков достигают внушительных величин, превосходя среднемесячную норму более чем в три раза [34].
1.2. Характеристика исходного материала
Наблюдения за радиационным балансом и его составляющими на станциях производятся 8 раз в сутки, через каждые 3 часа, начиная с 0 час 30 мин, среднего местного времени. Солнечная радиация является главным источником тепловой энергии почти для всех природных процессов, развивающихся в атмосфере, гидросфере и в верхних слоях литосферы. Наряду с этим использование солнечной энергии имеет исключительное значение в хозяйственной деятельности человека.
Для изучения особенностей пространственного и временного распределения солнечной радиации на территории Среднего Поволжья в качестве исходного материала были использованы ряды срочных наблюдений за составляющими радиационного баланса за деся тилетний период (1961-1970 гг.) на станциях [7]: Нижний Новгород, Кострома, Нолинск, Вязовые, Самара и метеорологической обсерватории Казань, университет (1962-98 гг.) освещающих в основном Центральную часть территории. Кроме того нами использовались материалы наблюдений за радиацией с пунктов, лежащих на границе изучаемой территории [7]: Кушнаренково, Ростоши, Саратов, Ершов. Были сформированы ряды средних значений за месяц, год, а также по срокам. Кроме того использовались
- Київ+380960830922