Тема урока: "Роза ветров. Построение розы ветров для города Новосибирска"

Символ «Роза ветров» также называется «Розой румбов» и «Морской розой», в картографии он начал использоваться приблизительно с XIV века, хотя на средневековых картах появился несколько раньше. Происхождение оригинального знака «Роза ветров» неизвестно, его однозначно не знали в античности и Раннем Средневековье.

Значение «Розы ветров» в картографии проистекает из графического изображения символа. У традиционной «розы» может быть четыре, восемь и шестнадцать лучей, которые указывают на стороны света (образно – «ветра»). Что же касается непосредственно слова «роза», то оно, очевидно, возникло ввиду того, что средневековые компасы зачастую имели витиеватую форму и либо стилизовались под соответствующий цветок, либо снабжались его изображением. При этом знаку «Роза ветров» у первых мореплавателей сопутствовало множество других геральдических изображений. К примеру, на компасах и картах королевской лилией обозначалось направление на Север, а Мальтийским крестом – направление на Иерусалим.

Нужно понимать, что средневековые компасы и картографические изображения со знаком «Роза ветров» (фото представлено ниже) не имели единого стандарта. Как уже было сказано, «роза» могла иметь разное количество лучей вариативной длины, а также дополнительные направления (кроме сторон света). У четырехлучевой «Розы ветров» обозначения лучей определяют направления Север, Юг, Восток и Запад. У восьмилучевой добавляются смежные румбы – Северо-восток, Северо-запад, Юго-восток и Юго-запад соответственно.

Конструктивно картографическая «Роза ветров» обозначает основные географические азимуты, а «Розой румбов» символ называется в том случае, если общее количество лучей составляет 32 направления. В геральдике значении символа «Роза ветров» достаточно очевидно – это обозначение всесторонней деятельности (образно – «во всех направлениях»). Иногда геральдической «Розе ветров» приписывают значения свободы, авантюризма и даже чистоты помыслов. В последнем случае знак «Роза ветров», по всей видимости, связывается с образом Полярной звезды, которая также неразрывно связана с этим символом в мореходном контексте.

Символ «Роза ветров» можно увидеть на гербах городов (Ковдор, Артем, Волжский и другие) и в эмблемах различных организаций. Например, на эмблеме НАТО мы видим четырехлучевую «Розу ветров», на эмблеме Министерства транспорта РФ – восьмилучевую, а на гербе ЦРУ у «Розы ветров» шестнадцать лучей.

Ввиду своей универсальности, а также простого и понятного значения символ «Роза ветров» из картографии перекочевал в метеорологию, где сегодня он представляет собой векторную диаграмму, которая описывает режим ветра. Но лучи у такой «розы» всегда разного размера, потому что их длина зависит от повторяемости порывов ветра с конкретного направления в определенной локации за отведенный период времени. Обозначение «Розы ветров» в этом случае может иметь множество графических вариаций – от нескольких векторов с цифрами до «звезды», у которой 360 лучей. Фото знака «Роза ветров» в некоторых его вариациях представлено в настоящей статье. Все эти знаки используются в климатологии на сегодняшний день.

Зачастую символу «Роза ветров» пытаются приписать эзотерическое и оккультное значение, однако подобные гипотезы в действительности являются надуманными. Подобного символизма у «розы» никогда не было. Он действительно присутствует в нескольких средневековых «магических» трактатах, но лишь в связи с определением направления ветра для «ритуала». Иными словами, в «Розе ветров» нет никакого эзотеризма, хотя в церковных текстах «розой ветров» иногда называют Богородицу, что вероятно может быть связано с образом Полярной звезды, как ключевой точкой небосвода, от которой ведутся все картографические и астрономические вычисления, всегда имевшие для мореплавателей определяющее значение.

Этот необычайно красивый научный термин у многих ассоциируется с романтикой, приключениями и путешествиями. Роза ветров... Что это такое, кто и когда ее придумал? Где используется эта диаграмма? И как правильно начертить розу ветров? Обо всем этом расскажет наша статья.

и как его измеряют

Одним из важнейших явлений в природе является ветер. В древности люди не могли объяснить сущность этого феномена, поэтому часто персонифицировали его в виде различных божеств. Сегодня ученые с полной ответственностью могут сказать, что такое ветер и какова его природа. Изучением данного явления занимаются представители таких наук, как физика, метеорология, география. Роза ветров как раз и помогает ученым систематизировать и представить в сжатом виде результаты длительных наблюдений за этим явлением в конкретной местности.

Еще со школьной скамьи нам известно, что ветер - это горизонтальный поток воздуха, возникающий в результате неравномерного распределения атмосферного давления и движущийся параллельно земной поверхности. Он характеризуется такими параметрами, как сила, направление и скорость. Силу и скорость ветра измеряют при помощи специального прибора - анемометра, а его направление - флюгером.

Для того чтобы определить режим ветра в конкретной местности (то есть, откуда и как часто он дует на протяжении месяца или года), придумана специальная диаграмма - роза ветров. Что это такое? И как ее правильно составить? Об этом пойдет речь далее.

Роза ветров: картинки и описание

На этот красивый научный термин уже давно «положили глаз» художники, поэты и даже мастера тату. Вместе с тем его изначальное значение вполне прозаично и буднично. Термин широко используется в географии, метеорологии, климатологии, ветроэнергетике, строительстве и некоторых других сферах научной и практической жизни человека. Итак, роза ветров - что это такое?

Роза ветров - это особый тип векторных диаграмм, с помощью которых дается характеристика режиму ветра в конкретной местности и за определенный период времени (месяц, год или несколько лет). Внешне такая диаграмма напоминает многоугольник, разбитый на восемь (или более) румбов - по основным сторонам света. Как выглядит классическая роза ветров? Фото ниже даст вам наглядное представление об этом.

Любая роза ветров строится на основе реальных метеорологических наблюдений. По длине лучей многоугольника можно легко определить направление господствующих ветров в той или иной местности (селе, городе, регионе). Так, например, если в поселке N 120 из 365 дней в году ветер дует с севера, то соответствующий луч на графике будет наиболее длинным.

История розы ветров

Метеорологи придумали забавную легенду о некой девушке Розе, которая работала на метеостанции и отличалась довольно «ветреным» характером. Отсюда якобы и происходит название термина «Роза ветров».

На самом деле история этого символа уходит в глубокую древность. Изначально его использовали мореплаватели в качестве своей профессиональной эмблемы. Ветер был важным помощником любого опытного моряка. Зная его направление и сезонные особенности, капитан безошибочно корректировал курс и уверенно вел свой корабль в дальние плаванья.

Стоит отметить, что первые полноценные розы ветров начали появляться на портоланах (морских навигационных картах) XV столетия. До этого они больше напоминали стилизованные стрелки обычного компаса.

Такое понятие, как «роза ветров», существует и в геральдике. Например, этот элемент можно встретить на некоторых городских гербах, а также на эмблемах таких известных организаций, как ЦРУ или НАТО.

В последнее время изображение розы ветров весьма популярно в виде татуировки. Такой рисунок, нанесенный на кожу, считается отличным оберегом для путешественников, дальнобойщиков и, конечно же, для моряков.

Виды и примеры использования розы ветров

Существует две основных разновидности этой математической диаграммы. Это классическая графическая и числовая роза ветров. Последняя диаграмма дополняется соответствующими числовыми значениями, указывающими на количество дней в году, в которые дул ветер определенного направления.

Чаще всего в метеорологии используются 8-лучевые или 16-лучевые диаграммы. Но иногда можно встретить и розы ветров, состоящие из 360 лучей. Многие диаграммы генерируются с помощью специальных компьютерных программ. Выглядят они примерно так.

График розы ветров применяется в различных научных дисциплинах и сферах человеческой деятельности. Среди таковых:

• метеорология;
• география;
• климатология;
• градостроительство;
• экология;
• агрономия;
• лесное и парковое хозяйство.

Розу ветров непременно учитывают при прокладке автомобильных трасс, строительстве взлетно-посадочных полос, планировании жилых районов. Их также используют при составлении прогнозов погоды.

Чертеж «Роза ветров». Как правильно его построить

Для составления самой элементарной розы ветров понадобится немного: простой карандаш, линейка, данные метеонаблюдений и калькулятор для расчетов.

Для начала нужно начертить на бумаге четыре оси: две основные (север-юг и запад-восток) и две дополнительные (северо-запад - юго-восток и северо-восток - юго-запад). Далее следует выбрать для вашей будущей диаграммы подходящий масштаб и начать откладывать на каждой из осей то количество дней, в которые ветер дул в данном направлении. К примеру, если северный ветер наблюдался 15 дней в году, то на соответствующем луче диаграммы следует отметить 15 делений.

После этого можно приступать к самой приятной части работы - к построению собственно розы ветров. Для этого нужно соединить точки на всех осях диаграммы (в случае со стандартной 8-лучевой диаграммой их должно быть восемь) в единую фигуру. В конце для большей наглядности эту фигуру следует затушевать каким-либо цветом.

Очень быстро и легко построить розу ветров можно с помощью стандартной программы Microsoft Excel. Для этого нужно выбрать специальный тип диаграммы - «Лепестковую».

В заключение

Роза ветров - что это такое? Теперь вы точно сможете дать развернутый ответ на данный вопрос. Это векторная диаграмма, характеризующая режим ветра для той или иной территории. Построение роз ветров активно практикуется в метеорологии, географии, экологии, агрономии, строительстве, лесном хозяйстве и т.д.

"Розой Ветров" в метеорологии называют повторяемость направлений ветра по румбам сторон горизонта. По данным наблюдений за направлением ветра (по флюгеру, анеморумбометру….) с использованием достаточно длинного ряда метеонаблюдений по румбам откладываются отрезки, равные числу случаев данного направления ветра, а затем концы этих отрезков соединяют прямыми линиями (кроме того, рассчитывается число штилей, см, и число случаев неустойчивого "переменного" ветра, см). Кроме того, по направлениям указывается средняя величина скорости ветра. Роза Ветров строится как по месяцам года, так и среднегодовая (как на рис.).

Главная задача Розы Ветров — определить, с какой частотой движется воздушный поток ("Откуда") с какой стороны горизонта и выявить "преобладающее направление ветра" (или "Господствующее").

Данные Розы ветров необходимы многим отраслям хозяйства страны. В Авиации специально располагают Взлётно-посадочную полосу (ВПП) вдоль Господствующего направления ветра (чтобы меньше было случаев "бокового ветра"), при которых взлёт и посадка самолётов затруднены, экологам важно оценивать направление "шлейфа" переноса примесей от загрязняющих промышленных объектов, парковым работникам и лесоводам — для ориентации лесосек и оценки переноса семян и движения лесных пожаров, агрономам — для расчётов траекторий движения сельхозавиации над угодиями с учётом сноса химудобрений, градостроителям — для ориентации основных проспектов по отношению к Господствующему направлению ветра (для южных городов — для улучшения проветривания, для северных — наоборот, уменьшения "продуваемости") и т.д. и т.п. Задач, решаемых с помощью Розы Ветров великое множество! Это говорит о большой пользе для хозяйства страны, приносимой Гидрометслужбой, даже лишь по этому одному "ветровому" параметру атмосферы, не говоря уж о множестве других метеорологических параметров!
По легенде, в шутку метеорологи называют Розу Ветров "Ветренной Розой", поскольку, мол, была будто бы девушка, красавица-наблюдатель на метеостанции, прославившаяся своим "ветреным" характером!

В Москве по данным многолетних наблюдений на метеорологических станциях «ВДНХ», «Балчуг», «Тушино» были построены розы ветров, из которых следует, что ветры северо-западного направления имеют наибольшую повторяемость, до 24, в теплый период года, в холодный период повторяемость снижается до 16.Сказать, что на ЮАО и ЮВАО «летит загрязнение» нельзя, т. к. в западной части города атмосферный воздух менее загрязнен, здесь расположено меньше промышленных предприятий и по рельефу она выше, чем восточная. В последние десять лет основной вклад в загрязнение воздуха вносит автотранспорт, который рассредоточен по всей территории города.

Выброс вредных веществ в атмосферу

Главным загрязнителем воздуха в московском регионе является Москва. Соответственно, территории, непосредственно прилегающие к столице, и загрязнены в наибольшей степени - это Люберецкий и Химкинский районы (суммарный выброс вредных веществ в атмосферу достигает более 1 т/га). Тревогу вызывает ситуация в Каширском, Ленинском, Балашихинском, Воскресенском, Пушкинском, Мытищинском и Красногорском районах.

Выброс окислов азота в атмосферу

Длительное воздействие окислов азота обладает раздражающим и прижигающим действием на дыхательные пути, в результате чего могут развиваться целый ряд хронических заболеваний. Наиболее неблагоприятная ситуация с выбросом окислов азота складывается в Каширском, Люберецком, Балашихинском и Химкинском районах (более 0,1 т/га).

Выброс оксида углерода в атмосферу

Оксид углерода нарушает тканевое дыхание и вызывает заболевания сердца и сосудистой системы, анемии. Критической ситуация с выбросом этого вещества в атмосферу является в Люберецком, Балашихинском и Химкинском, Подольском и Красногорском районах (более 0,1 т/га). В других районах, расположенных рядом с Москвой, ситуация близка к критической.

Выброс сернистого ангидрида в атмосферу

Сернистый ангидрид — бесцветный газ с характерным резким запахом, применяющийся в бумажной и текстильной промышленности, а также для сульфатации овощей и фруктов. Это вещество широко распространено в атмосфере и отсутствует только на окраинах области.

Лесистость

Лесной фонд распределен по территории Московской области неравномерно. В Сергиево-Посадском, Шатурском, Павлово-Посадском, Подольском районе доля площади лесов составляет более 50% территории. На большинстве территории области эта доля составляет от 40 до 50 % площади. На северо-западе и на юге области эта доля составляет от 20 до 40% территории района. В Лотошинском и Серебрянопрудском районе эта доля составляет менее 10%.

Назад Вперёд

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Тип урока: Практическая работа.

Цели:

Обучающие :

• формирование умений вести самостоятельное наблюдение за элементами погоды своей местности, анализа и обработки полученных результатов, формулирования выводов;
• отработка навыков работы с разными источниками информации; анализа данных и формулирования выводов;
• отработка навыков правильного оформления результатов работы.

Развивающие :

• развитие умений наблюдать за элементами погоды своей местности;
• развитие навыков работы в парах;
• развитие способности наблюдать, обрабатывать и анализировать полученный материал, делать выводы.

Воспитательные :

• воспитание ответственного отношения к выполнению коллективной работы;
• воспитание творческого подхода к выполнению практической работы;
• развитие познавательного интереса.

Оборудование: компьютеры, проектор, дневник наблюдения погоды.

Ход урока

I. Организационный момент (организация парной работы за компьютерами, получение заданий, инструктаж по выполнению заданий.)

II. Постановка целей урока.

Цель: обработать материал дневников наблюдения, построить розы ветров для каждого месяца и годовую розу ветров для г. Новосибирска, проанализировать и сделать выводы.

III. Актуализация опорных знаний:

• дать определение понятию “ветер”;
• вспомнить причины, влияющие на формирование ветра;
• каким прибором определяют направление ветра?
• как определить направление ветра;
• по какой стороне горизонта определяется название ветра?

IV. Практическая работа в парах, на компьютерах.

А) Теоретическая часть. Пояснение учителя.

Роза ветров

Диаграмма, на которой показаны направления ветров, господствующих в данной местности, называется розой ветров.

Роза ветров - диаграмма, характеризующая режим ветра в данном месте по многолетним наблюдениям и выглядит как многоугольник, у которого длины лучей, расходящихся от центра диаграммы в разных направлениях, пропорциональны повторяемости ветров этих направлений («откуда» дует ветер).

Роза ветров, построенная по реальным данным наблюдений, позволяет по длине лучей построенного многоугольника выявить направление господствующего, или преобладающего ветра, со стороны которого чаще всего приходит воздушный поток в данную местность.

Объяснение основных элементов розы ветров (слайд 3)

1. Основные и промежуточные стороны горизонта.
2. Условно принимают, что одному отрезку на графике, соответствует определенное количество дней.
3. На линиях соответствующих направлений откладывают от центра число дней с ветрами этого направления и ставят точку.
4. Точки, отмеченные на линиях, последовательно соединяют, в центре рисуют кружочек, в котором ставят число дней без ветра (штиль).

Б) Практическая часть.

Учащиеся в ходе практической работы, должны построить диаграмму «Роза ветров» за определенный период времени, для города Новосибирска. Сделать соответствующие вводы.

Работа выполняется по инструктивной карточке.

Инструктивная карточка учащихся № 1. Приложение 1 . (Инструктивные карточки 2-12)

1. Используя данные наблюдения погоды за январь месяц построить дмаграмму розы ветров.

Погода на январь 2008 года Приложение 2 .

Алгоритм выполнения работы для учащихся.

1. Откройте редактор электронных таблиц Microsoft Excel (Презентация, слайд -4-6).

2. Постройте таблицу, используя данные дневников наблюдения (предварительно подсчитайте, ветры каких направлений были в течение месяца.)

3. Постройте в электронном варианте, розу ветров (выбрать тип диаграммы “Лепестковая”), подпишите диаграмму «Роза ветров для города Новосибирска, январь, 2008 г.».

4. Сделайте вывод

• Ветры, каких направлений были в течение месяца?
• Как направление ветров отразилось на температуре данного месяца?

Вывод: больше всего в январе месяце ветер дул с юго-запада - 11 дней, 6 дней - с юга, 4 дня - с юго-востока, 4 дня - с востока,3 дня – были ветры северо– восточные, 2 дня - западные, 1 день в январе месяце ветер дул с севера и вообще не было ветров с северо – запада. В течение месяца ветры были южного, юго – восточно и юго - западного направления, такое состояние ветров отразилось на температуре месяца, они были не сильно морозные, умеренные для этого месяца нашей Новосибирской области.

5. Оформите 3 слайда для общей презентации, по вашему месяцу (1 слайд - таблица данных дневника наблюдения, 2-й слайд - диаграмма «Роза ветров», 3 слайд - вывод), (Презентация, слайд 7-39)

6. Построение диаграммы «Годовой розы ветров для города Новосибирска, январь, 2008г» (Презентация, слайд 40-44).

• Ввести в электронную таблицу данные, которые вы получили в своей работе конкретно по своему месяцу (учащиеся заполняют общую таблицу, по своему месяцу).

• На основе полученных данных построим годовую розу ветров для нашей местности.

7. Сформулируйте вывод, для данной диаграммы

• Ветры, каких направлений были в течение года?
• Каких ветров было наибольшее количество?
• Каких ветров было наименьшее количество?
• Как направление ветров отразилось на температуре года?

• Больше всего, 107 дней в году были ветры южного направления;
• 90 дней в году были ветры юго-западного направления;
• 32 дня были ветры юго-восточного направления.

Южные ветры приносят на нашу территорию теплый воздух, и при этом устанавливается теплая погода. В 2008 году 209 дней были ветры южного направления, поэтому температуры относительно теплые.

• 53 дня были ветры с запада

западные ветры на нашу территорию приносят обычно влагу, данные дневников наблюдения подтверждают это часто западное направление ветров сопровождалось выпадением осадков.

• северо-западных ветров было-28
• северных – 23
• северо-восточных – 20

всего ветер с северного направления дул 71 день в году, поэтому морозных дней зимой и заморозков в летние дни 2008 года было не так много.

V. Подведение итогов

Учащиеся вносят свои слайды (1 слайд – таблица данных дневника наблюдения, 2-й слайд – диаграмма «Роза ветров», 3 слайд – вывод) в общую презентацию на компьютере, получают оценки.