Проект "Исследование снежного покрова  в черте города Шатура".

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 1 города Шатуры»

Шатурского муниципального района Московской области

Муниципальная экологическая конференция

"Природа встречает гостей".

Тема работы:

«Исследование снежного покрова в черте города Шатуры»

МБОУ «СОШ № 1 г. Шатуры»

Руководитель: Алфимова Ирина Евгеньевна,

учитель географии

МБОУ «СОШ № 1 г. Шатуры»

г. Шатура, ноябрь, 2019 г

Содержание:

Введение c.3

Основная часть

1. Направление исследования, методы решения поставленных задач. c.3

2. Теоретическое исследование: c.4

1. что такое снег, снежный покров;

2. свойства снега;

3. какую пользу приносит снежный покров;

4. кто и как изучал снег;

5. интересные факты о снеге.

1. Практическая часть: c. 11

1. социальный опрос учащихся;

2. исследования снежного покрова в черте города Шатуры;

3. камеральная обработка материалов.

IV. Обобщение и оценка результатов исследования. c.14

Заключение.

V. Источники информации. с. 16

VI. Приложение 1 с. 17

Введение

Изучая на уроках географии тему «Атмосфера», мы в очередной раз столкнулись с понятием «осадки». Так как у нас сейчас зима, то осадки выпадают в виде снега. А много ли мы знаем о снеге? Как он образуется? Кто и как его изучал раньше и изучает сейчас?

Актуальность работы заключается в следующем: миллионы жителей нашей планеты не знакомы со снегом. Поэтому мы решили более подробно изучить данную тему.

Цели работы:

– изучить теорию снегообразования, формы снежинок;

– подготовить оборудование для проведения полевых работ (снегомерной съемки);

– научиться работать с научной литературой, интернет-ресурсами;

– научиться работать в коллективе: слушать собеседника, высказывать свое мнение и прислушиваться к мнению других, сотрудничать в группе.

Задачи исследования:

1. познакомиться с функциями снежного покрова;

2. выявить   свойства снежного покрова;

3. исследовать высоту снежного покрова;

4. провести социологический опрос.

Объект исследования: снежный покров в черте города Шатура.

Предмет исследования: снежный покров, его высота, чистота снега.

Методы:

• анализ литературы по теме работы;

• исследование;

• беседа;

• социологический опрос.

Значимость работы состоит в том, что полученные знания во время исследования впоследствии мы сможем рассказать учащимся школы, применять на уроках физики и химии.

1.Что такое снег, снежный покров.

Какой бывает снег? 
Пушистый, белый, ватный. 
Какой бывает снег? 
Холодный, но приятный. 
Какой бывает снег? 
Колючий и скрипящий. 
Какой бывает снег? 
Бывает... 
Настоящий!

Снег — форма атмосферных осадков, состоящая из мелких кристаллов льда, выпадающим на земную поверхность. Снежная крупа — твёрдые осадки, выпадающие из кучево-дождевых облаков при температуре близкой к 0°С, и имеющие вид непрозрачных белых хрупких крупинок белого или матового цвета диаметром 2—5 мм. Снежинка — снежный или ледяной кристалл, чаще всего в форме шестилучевых по концам звёздочек или шестиугольных пластинок. Пухляк – это недавно выпавший, нетронутый мягкий снег. Порошок, маленькие снежинки и кристаллы формируют мягкие и гладкие поверхности в горах. Жесткий снег – следующая стадия пухляка. В снегу образуются колеи. Свежевыпавший снег становится «пересеченной местностью» с неровной поверхностью и твердыми комьями снега и скользкими фрагментами. Наст – это корка твердого снега, накрывающая мягкий снег. Наст формируется под влиянием солнца и ветра, которые плавят верхний слой пухляка, а затем холодный воздух замораживает его обратно. Когда температура воздуха становится выше нуля, снег начинает таять и наполняется водой. Из-за этого отдельные снежные кристаллы начинают слепляться в комки льда. Получается мокрый снег. Град - это вид атмосферных осадков, которые состоят из кусочков льда округлой или неправильной формы. Размеры града могут достигать от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров.

Снежный покров – слой снега на поверхности Земли, образовавшийся в результате снегопадов и метелей.

Слой снега бывает разной толщины: от едва закрывающего землю, до высоты роста взрослого человека и даже больше. Сухой, пушистый снег легко переносится ветром.

2. Свойства снега.

Свойства снега очень сильно зависят от температуры, давления и общей погоды. В снегу между отдельными  снежинками имеются большие промежутки, которые заполнены воздухом. Воздух между снежинками плохо проводит холод и тепло и не даёт теплу уйти от земли.

Цвет этот обусловлен тем, что лучи света, проникая в мелкие кусочки прозрачного льда, не проходят сквозь них, а отражаются внутрь на границах льдинок и воздуха; падающие на поверхность снега лучи, воспринимается глазом как белая. Чистота снега.

3.Какую пользу приносит снежный покров?

«Снега надует – хлеба прибудет, вода разольётся – сена наберётся», - говорят в народе. Так оно и есть. Снег прикроет луга и поля. Под снежным покровом не страшен мороз озимым хлебам в поле и многолетним травам на лугу. А весенний снег, растаяв, увлажнит почву, и растения будут хорошо расти. Уродится много хлеба, и вырастет на покосах высокая сочная трава. Чтобы снега на полях задерживались больше, люди ещё с осени расставляют по лугам и полям рядами щиты, которые хорошо задерживают снег. Около них ветер наметает большие, снежные сугробы. На севере охотники, застигнутые метелью, когда до дома далеко, ложатся в снег с собаками вместе, и их заносит снегом. После метели они выбираются из снега живыми.

Способность снега, сохранять тепло, эскимосы используют для строительства себе жилища – иглу (хижина, построенная из снега, в которой живут эскимосы. Они строят купол, в человеческий рост, вырезая снежные блоки, а потом прорезают в них дверь. Она прекрасно защищает от ветра, а чтобы в ней стало тепло, достаточно зажечь свечку или керосиновую лампу. Зимой спать в иглу намного комфортнее, чем в продуваемой палатке).

Вред от снега.

Оказывается, это так. В горах, где на склонах скапливается большое количество снега, происходят обрушения. Лавина сносит все на своем пути, дома, деревья, погребая под собой все живое.

Слишком большое количество снега опасно как для человека, так и для животных. Они оказываются в снежной ловушке. Животные, например олени, с трудом могут откопать себе корм. Очень часто, на дорогах, из-за снега случаются серьезные аварии. Большое количество мокрого снега, налипшего на ветки деревьев или крыши домов, приводят к их обрушению. Неожиданные снегопады или град тоже приносят с собой бедствия

4. Кто и как изучал снег.

 Иоганн Кеплер (Johannes Kepler)

В 1611 году исследователь выпустил свой трактат «О шестиугольной снежинке». Это исследование можно считать первым в истории трудом по изучению кристаллов снега. Кеплер задумался, почему кристаллы всегда имеют форму правильного шестиугольника. Он объяснил этот феномен плотным расположением сфер, формирующих гексагональну структуру кристалла.

Кеплер впервые заинтересовался и природой симметрии снежинок, но объяснить ее не смог. Прошло 300 лет, прежде чем ученые смогли дать ответ на поставленный Кеплером вопрос. Это стало возможным благодаря открытию рентгенокристаллографии. 

  Рене Декарт (René Descartes)

Философ и математик Рене Декарт первый подробно описал форму снежных кристаллов - настолько хорошо, насколько это можно было сделать без помощи микроскопа. Его подробные записки, датированные 1635 годом, содержали описания редких форм снежинок - 12-угольных и столбикообразных.

Роберт Хук (Robert Hooke)

В 1665 году Роберт Хук выпустил огромный том под названием «Микрография». Работа включала изображение всего, что автор мог увидеть благодаря крупнейшему изобретения того времени - микроскопу. В этом альбоме были многочисленные фото снежинок, на которых четко видна абсолютная симметрия и правильная форма снежных кристаллов. Это открытие изменило тогдашние представления о снежинках.

Уилсон Елвин Бентли (Wilson Alwyn Bentley)

Уилсон Бентли (1865-1931) - американский фермер, который занимался фотографированием снежных кристаллов. В его коллекции 5000 снимков, из которых более 2000 были опубликованы в 1931 году в его известной книге «Снежные кристаллы». Книга издается дополнительными тиражами по сей день. 

Укичиро Накайя (Ukichiro Nakaya)

Укичиро Накайя стал первым ученым, сумевшим создать систематическое учение о снежных кристаллах. Оно стало огромным прорывом в понимании природы снега.

Накайя, по специальности физик-ядерщик, в 1932 году был назначен на должность профессора на Хоккайдо - северном острове Японии. Проводить ядерные исследования на новом месте возможности не было, зато внимание ученого привлекли снежинки - благо, в «подопытном материале» на холодном Хоккайдо недостатка не было. В отличие от Бентли, японец фотографировал и изучал все попавшиеся кристаллы, включая не очень красивые и несимметричные. Благодаря настойчивому труду и научному подходу к работе Накайя сумел составить детальный каталог типов снежинок.

Настоящим научным триумфом Накайя стало выращивание искусственных снежинок в заданных условиях. Это позволило определить закономерности между формой снежных кристаллов и средой их формирования.

Итогом нескольких лет работы ученого стала работа «Снежные кристаллы: естественные и искусственные». Впервые изданная в 1954 году, книга выходит и в наши дни. В ней раскрыто увлекательное научное исследование, которое началось практически из ничего, а закончилось внимательным изучением и детальной классификацией снежинок - впечатляющего природного феномена.

Кеннет Либбрехт

В 2001 году свои исследования в области снега начал профессор физики, астроном из Калифорнийского технологического института. В лаборатории профессора Либбрехта снежинки выращиваются искусственно.

5.Интересные факты.

1. Более 140 лет назад, 13 января 1872 года, в России начала работу служба погоды. Именно в этот день начался регулярный выпуск ежедневных бюллетеней погоды в главной геофизической обсерватории Санкт-Петербурга.

2. Аномальные данные в Подмосковье .

– Самый сухой день был зафиксирован в московском регионе 26 августа 1938 года – тогда влажность воздуха составила всего 14%. Самый крупный град – 30 мм в диаметре – обрушился в июне 1999 года, а самый сильный порыв ветра отмечен в Тушине 22 июля 2001 года, он составлял 30 метров в секунду.Самая низкая температура воздуха в Московском регионе – –42,2 ° - была 17 января 1940 года, а самая высокая температура воздуха отмечена всего 8 лет назад – 29 июля 2010 года, она составляла +38,2 °.

– Около 100 мм осадков, а это порядка 12 ведер воды на 1м² площади, выпало в регионе за сутки 7 июля 1981 года. Самая продолжительная засуха случилась в Подмосковье в 1972 году, она длилась с мая по август.

– По его данным, за всю историю метеонаблюдений самым теплым годом в регионе стал 2008-й, когда среднегодовая аномалия температур составила +2,3°, а самым холодным был 1907 год, когда среднегодовая аномалия составила – 3°. Самым сухим годом считается 1920-й, когда за год выпало всего 336 мм осадков, а самым влажным годом стал 2013-й.

– Больше всего осадков на Шатурской земле выпало в 1973 году – около 800мм, а меньшее число осадочных явлений наблюдалось в 1953 году – всего 450мм.

– В Москве в 1944 году 30 апреля выпали снежинки, которые закрывали собой ладонь и напоминали страусиные перья.

1. Укичиро Накайя на острове Хоккайдо создал музей снежинок.

1. Самая крупная снежинка была засвидетельствована 28 января 1887 г. во время снегопада в Форт-Кео, Монтана, США, она имела диаметр в 15 дюймов (около 38 см).

1. Практическая часть.

1. Социологический опрос.

   Среди 71 учащегося  нами был проведен социологический опрос на тему: «Что вы знаете о снежинках?»

Цель опроса: выявление  осведомленности учащихся о происхождении снежинок.

Учащимся 4-5-6 классов было предложено ответить на следующие вопросы:

1. Знаете ли вы, из чего состоит снежинка?

2. Все ли снежинки одинаковы?

3. Почему снежинка шестиугольная?

Анализ социологического опроса.

В опросе приняло участие 71человек. 

В результате проведенного опроса  выяснилось, что 100% учащихся знают, что такое снежинка. Из чего состоит снежинка знают 73,2% учащихся. О том, что все снежинки разные знают 80,2% респондентов. Почему снежинка шестиугольная знают всего лишь 11,3% опрашиваемых учащихся.

Вывод: исходя из полученных результатов, мы пришли к тому, что необходимо провести просветительскую работу по этому вопросу в виде стенгазет, выступлений.

2. Подготовка оборудования для исследования.

3. Закладка снегового шурфа.

Для описания снежного покрова закладывается снежный шурф – это яма в снегу размером 1,5х1,5 метра. Шурф выкапывается лопатой на всю глубину снега – до почвы. Далее определяется свойства грунта – мерзлый или нет и измеряют его температуру. Для этого используется почвенный термометр – ручкой или палочкой проковырять углубление в грунте и поместить туда головку термометра на 1 минуту. Считываются показания не вынимая термометра из грунта. Аналогично измеряется температура внутри снегового покрова – градусник помещается на одну минуту в два-три рыхлых слоя

на разной глубине. Температура грунта под снегом и температура воздуха дают дополнительную информацию о теплопроводных свойствах снега.

Температура внутри снежного покрова была равна -7°С при температуре воздуха -13°С.

4. Описание снегового покрова – следующий этап полевых работ.

Измерение общей мощности снегового покрова осуществляется обычной линейкой или рулеткой.

– высота снежного покрова варьировалась в пределах от 31см (под яблоней) до 47 см (на полянке пришкольного участка).

Цвет определяют визуально, выделяя (по стандарту) следующие четыре категории: белый, беловато-серый, серый и голубовато-серый.

По влажности выделяют две градации: сухой - образует непрочные комья, ссыпается с лопаты, большей частью рыхлый и рассыпчатый, и влажный – липкий, хорошо лепится в снежок, может образовывать снежные глыбы.

По плотности (твердости) выделяют четыре градации:

– свежевыпавший (очень мягкий),

– слежавшийся (мягкий),

– уплотненный (твердый),

– плотный (очень твердый).

плотность снега можно определить пальцами: в очень мягкий снег проникают четыре пальца, в мягкий проникает один палец, в твердый проникает только карандаш, в очень твердый – только нож.

5.Забор пробы снега производится в отдельные емкости для дальнейшего исследования. Мы взяли снег и стали его рассматривать.

Мы положили снег на бумагу темного цвета, приложили белый лист бумаги, сравнили и увидели, что снег белого цвета и не прозрачный.

На улице ветер легко сдул снег с ладошки, значит, снег рыхлый и холодный.

Затем мы набрали снег в стакан и принесли в класс. Мы высыпали снег в тарелки и подождали, когда он растает. Через 30 минут увидели в тарелках уже не снег, а воду. В тепле снег быстро тает.

Пр. Ильича, обочина дороги, автостоянка у школы

(см. приложение )

Забор проб снега по месту жительства

– в ожидании… – снег с обочины дороги

– у дерева – на поляне пришкольного участка

Вывод.

На первый взгляд снег ничем не отличался, был белый и чистый. Однако видно, что снег с обочины дороги - самый грязный. Возможно, такое количество грязи попадает туда с проезжей части от проезжающих мимо машин. Самый чистый снег оказался на полянке пришкольного участка.

6.Первый снег.

Осень 2019г. 6 октября в Шатуре выпал первый снег. Накануне в городе был дождь, поверхность земли влажная.

Температура воздуха днем была близка к 0°. Отсюда можно сделать вывод: снежный покров долго не пролежит, что и подтвердилось 9 октября, несмотря на то, что погода была прохладной, а 7 и 8 октября также выпадал небольшой снег.

30 октября в Шатуре шел небольшой снег с дождем, к вечеру температура понизилась. Утром замерзли лужи, снега на поверхности не было.

Заключение.

В ходе работы над этим проектом, мы поняли, что снег хранит еще много тайн. Находя ответы на одни вопросы, у нас возникали новые. Например, «что такое искусственный снег и в чем его особенности?» и др. Мы расширили свои знания: узнали о том, что снег в жизни человека может приносить как пользу, так и вред. Доказали, что снег хранит тепло, способен менять цвет и отражать солнечные лучи. Определили, что даже в свежевыпавшем снеге содержатся пыль и сажа. Усвоили для себя несколько правил безопасности. Проводили наблюдения, сравнения и делали выводы.

В дальнейшем планируем:

• выяснить, плотность снегового покрова и обеспеченность территории влагой;

• научиться определять и рассчитывать объем и вес снега, запас снега, скопившегося за зимний сезон;

• научиться определять структуру снега, его кислотность, теплоизоляцию;

• научиться строить профиль снежного покрова;

• вести просветительскую работу; составить «снежный словарь».

Источники информации:

1. М.Аксенова, С. Исмаилова. Энциклопедия для детей. М., «Аванта+» 1994г.

2. Сидорина Т. Большая книга эрудита. Науч.- поп. издание для детей М.: ЗАО « РОСМЭН-ПРЕСС» 2006.

3. Фото из личного архива.

4. Интернет-ресурсы:

http://www.snowcrystals.com/

https://www.gismeteo.ru/diary/11436/2019/1/

https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/33970

https://kartami.ru/shatura

https://img-fotki.yandex.ru/get/26827/27493423.11d/0_f39ae_7cc3528_orig

http://weatherarchive.ru/Pogoda/Shatura

http://russia.pogoda360.ru/927643/avg/

https://rp5.ru/Архив_погоды_в_Черусти

https://riamo.ru/article/39396/pogodnye-rekordy-podmoskovya-za-140-let.xl

http://www.atlas-yakutia.ru/weather/spravochnik/sndp/climate_sprav-sndp_2753801801.php

http://www.atlas-yakutia.ru/weather/spravochnik/sndp/climate_sprav-sndp_2753801292.php

https://geographyofrussia.com/geograficheskie-rekordy-sneg/

http://www.uchportfolio.ru/blogs/read/?id=2602

ПРИЛОЖЕНИЕ 1