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












































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.)

Направление ветра Количество дней
С 1
С-В 2
В 4
Ю-В 4
Ю 6
Ю-З 11
З 2
С-З 0
штиль 0

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).
Число дней в месяце Направление ветров
Штиль С С- В В Ю -В Ю Ю–З З С-З
Январь. 31 1 3 4 4 5 11 3 0
Февраль. 29 0 0 0 1 23 3 2 0
Март. 31 1 1 0 3 11 8 4 3
Апрель. 30 3 1 2 2 8 6 5 3
Май. 31 1 2 2 1 3 6 3 9 4
Июнь. 30 5 4 1 2 3 11 3 1
Июль. 31 4 0 1 1 5 10 8 2
Август. 31 4 1 0 6 7 4 4 5
Сентябрь. 30 1 4 1 1 8 6 3 6
Октябрь. 31 1 0 1 0 4 8 11 5 1
Ноябрь. 30 0 3 1 2 10 10 3 1
Декабрь. 31 2 0 0 3 13 7 4 2
Итого. 366 2 23 20 11 32 107 90 53 28
  • 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.

Природно-климатические условия всегда существенно влияли на архитектуру зданий. На решение конкретных градостроительных задач влияют: температурный, влажностный и ветровой режимы, уровень солнечной радиации, сезонные перемены погоды, особенности рельефа и т.д.

Поговорим о ветровом режиме. Он определяется на основании многолетних наблюдений и характеризуется скоростью потоков ветра в данной местности, их направлениями и цикличностью в разные поры года.

Доминирующее направление ветра выбирается с помощью «розы ветров» - векторная диаграмма, характеризующая режим ветра в данном месте по многолетним наблюдениям. Длины лучей, расходящихся от центра диаграммы в разных направлениях (румбах), пропорциональны повторяемости ветров этих направлений. Розу ветров учитывают при строительстве взлётно-посадочных полос (ВПП) аэродромов, планировке населенных мест (целесообразной ориентации зданий и улиц), оценке взаимного расположения жилмассива и промзоны (с точки зрения направления переноса примесей от промзоны) и множества других хозяйственных задач.

Роза ветров строится на основе изображений географических частей света. Направление частей света нам показываем компас.

Земля - это огромный магнит. Ее магнитное поле простирается на расстояние, равное 20-25 радиусам планеты, и образует наряду с атмосферой и ионосферой третий, "броневой" пояс - магнитосферу . Она защищает Землю от мощного потока космических частиц - протонов, альфа-частиц, небольшого количества электронов, позитронов и некоторых других. Только в районе магнитных полюсов они могут достичь атмосферы. Чтобы узнать все это, людям потребовалось не одно столетие.

Многие ученые и мастера старались усовершенствовать компас. История сохранила имена некоторых из них. Так, в Италии есть памятник Флавио Жиойе (XIV век), сумевшему улучшить существовавшую тогда конструкцию магнитного компаса. Из поколения в поколение передавалась легенда о молодом моряке Флавио, полюбившем красавицу Анжелику. Отец девушки был капитаном корабля. Однажды из-за густого тумана его корабль сбился с курса и ударился о скалы. Капитан оказался единственным из всей команды, кому удалось спастись, и он поклялся выдать дочь замуж только за того, кто создаст прибор, позволяющий отыскивать путь в ночи и тумане. Флавио Жиойя сделал такой прибор, и отец сдержал слово. Юноша скрепил магнитную стрелку с бумажным кругом (картушкой), нанес на него градусные деления и рисунок, получивший название "роза ветров". (Роза ветров - векторная диаграмма, характеризующая режим ветра в данном месте по многолетним наблюдениям.) К центру круга он провел лучи, соответствующие 32 направлениям - румбам. (Румб - в морской навигации мера угла окружности горизонта, разделенного на 32 части.)


Роза ветров составляется по направлениям 8 или 16 румбов, по основным географическим сторонам света. За этими направлениями в определенном масштабе откладывают в виде векторов значения повторяемости направлений ветров в процентах от общего числа наблюдений или значений средних или максимальных скоростей ветра, которые соответствуют каждому румбу. Концы векторов соединяют ломанной линией. Розу ветров составляют для самого холодного месяца – января и самого жаркого летом – июля. Именно в эти периоды наиболее неблагополучные санитарно-гигиенические условия: развитие болезнетворных микроорганизмов, ухудшается экологическое состояние ветровой среды промышленных предприятий.

Скорость движения ветра, которая равняется от 2 до 6 м/с. является комфортною, при скорости больше 6 м/с – дискомфортною, а когда скорость 0,2 м/с, вообще создаются антисанитарные условия.

Правильный выбор типов жилых зданий и приемов их размещения, правильное установление величин разрывов – интервалов между зданиями с учетом доминированных направлений ветра позволяют поддерживать приятные и экологические условия и очищать ветровой бассейн.

В условиях сильных ветров лучшей ветрозащитой территории жилой застройки являются многосекционные дома, которые имеют значительную протяженность в длину, если они расположены поперек доминированному направлению ветра, их еще называют ветрозащитные дома –экраны. Естественно, такое расположение здания влияет и на его внутреннее планировочное решение (с наветренной стороны располагают не жилые помещения, т.е. коридоры с ограниченным количеством окон).

В северных районах с низкими температурами сильные ветры и снеговые бури еще больше усложняют условия проживания. Поэтому в таких районах для уменьшения негативного влияния ветров принимают частичную или полностью закрытую застройку с созданием со стороны доминированного направления ветра одно или многорядный ветрозащитный фронт из зданий-экранов, высоких насаждений, замкнутых дворов.

В южных районах с сухим жарким климатом также необходима защита от суховеев и пыльных бурь. В таких условиях применяют такие же приемы подобные вышеизложенным.

В районах жаркого влажного климата для снижения температуры перегрева ветра в жаркий период года обеспечиваются условия для проветривания территорий. Обычно это достигается при застройке наветренных и повышенных участков зданиями башенного типа или при использовании открытой системы застройки, при которой здания, которые имеют вытянутую в продольном направлении форму плана, размещают длинным боком параллельно доминированному направлению ветра. При этом, если скорость ветра превышает 6 м/с здания немного отклоняют от направления действия ветра для уменьшения негативного воздействия. Как дополнение такой защиты используют плотную посадку деревьев или кустарников. Для увлажнения ветра устраивают бассейны, фонтаны, искусственные водоемы. Очень эффективно для таких природных условий использование для застройки зданий с открытым пространством в уровне первых этажей. При такой застройке существенно улучшается аэрационный режим прилегающих территорий. Замкнутые дворы в условиях жаркого влажного режима не рекомендуются.

В районах Украины (средняя климатическая полоса ІІ и ІІІ климатические районы) чаще всего преобладает частично-закрытая застройка с разной степенью экранирования.

Построим розу ветров для г.Никополь.

Будівельна кліматологія -ДСТУ

Красивый метеорологический термин «роза ветров» давно облюбован поэтами и художниками, которые успели сформировать вокруг него облако романтических образов. Между тем, роза ветров имеет вполне утилитарное значение для многих отраслей экономики.


Для составления розы ветров любой местности необходимы данные метеорологических наблюдений за определенный период, карандаш, линейка и калькулятор для расчетов.

Что такое роза ветров?

Розой ветров в метеорологии и географии принято называть диаграмму направлений и силы ветров, дующих в определенном регионе. Возможно, кому-то внешний вид диаграммы напомнил цветок розы, после чего и появился на свет этот красивый, но не слишком соответствующий реальности термин.

Однако изучение метеорологической статистики дает возможность понять закономерности направлений ветров и на их основании попытаться сделать прогноз погоды на ближайший период. Роза ветров наиболее наглядно показывает преобладающие направления ветров в данной местности.

Для чего нужна роза ветров?

Знание направления господствующих ветров является важным во многих случаях. Оно необходимо:

— для предсказания изменений погоды: зная расположение фронтов теплого и холодного воздуха, можно понять, как в ближайшие дни изменится погода, холодную или теплую воздушную массу принесет нам господствующий ветер;


— для планировки развития населенных пунктов: знание преобладающих направлений ветра помогает разместить жилые и промышленные районы таким образом, чтобы загрязненный воздух с предприятий не относило ветром в сторону жилых районов;

— для выбора ориентации стен домов, входных проемов и других архитектурных элементов: чтобы в зимнее время максимально сохранять тепло в домах, входные двери нужно ориентировать в направлении, противоположном преобладающему в розе ветров.

Можно вспомнить еще много способов использования розы ветров в различных сферах деятельности человека.

Как построить розу ветров?

Роза ветров строится в соответствии со сторонами света. Прежде, чем начинать ее построение, нужно начертить на бумаге основные и дополнительные оси:

— вертикальную север-юг;

— горизонтальную восток-запад;

— диагональную юговосток-северозапад;

— диагональную югозапад-северовосток.


По этим осям необходимо отмечать направления и силу ветров, которые наблюдались в вашем регионе за определенный период – скажем, в течение трех летних месяцев. Эту информацию можно взять из метеорологического календаря в интернете или любого другого достоверного источника.

Необходимо правильно выбрать масштаб будущей диаграммы, чтобы роза ветров получилась наглядной, достаточно крупной, но не чрезмерной. На каждой оси откладываются деления, соответствующие количеству дней в рассматриваемом периоде.

Так, если вы строите розу ветров летнего периода, длина каждой из осей может составлять 9 сантиметров, где одна миллиметровая отметка будет соответствовать одному дню лета.

После этого можно приступать к построению розы ветров. На каждой из осей следует отметить отрезок, длина которого будет соответствовать числу дней, в течение которых дул ветер этого направления. Так, на южной оси отмечаем 34 миллиметра, на северо-восточной 12 миллиметров.

Если в какие-то дни была , их количество отмечается точкой в центре диаграммы с написанным числом тихих дней.

После того, как все точки, соответствующие ветрам, отмечены на осях, остается последний этап – последовательное соединение этих точек между собой отрезками.


В результате должен получиться неправильный многоугольник. Если в каком-то из направлений ветер в течение всего рассматриваемого периода не дул вообще, на соответствующей оси не будет никаких отметок, а значит, с этой стороны многоугольник остается незамкнутым.

Внутреннюю часть многоугольника можно заштриховать. Наиболее длинные лучи розы ветров покажут преобладающие направления ветров в вашем регионе.

Режим ветра в данном месте по многолетним наблюдениям и выглядит как многоугольник, у которого длины лучей, расходящихся от центра диаграммы в разных направлениях (румбах горизонта), пропорциональны повторяемости ветров этих направлений («откуда» дует ветер). Розу ветров учитывают при строительстве взлётно-посадочных полос аэродромов, автомобильных дорог, планировке населенных мест (целесообразной ориентации зданий и улиц), оценке взаимного расположения жилмассива и промзоны (с точки зрения направления переноса примесей от промзоны) и множества других хозяйственных задач (агрономия , лесное и парковое хозяйство, экология и др.).

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. Поэтому настоящая роза ветров, построенная на основании ряда наблюдений, может иметь существенные различия длин разных лучей. То, что в геральдике традиционно называют «розой ветров» - с равномерным и регулярным распределением лучей по азимутам сторон света в данной точке (см. рисунок) - является распространённой метеорологической ошибкой; на самом деле это всего лишь географическое обозначение основных географических азимутов сторон горизонта в виде лучей.

Примеры различных представлений

Роза ветров помимо направления ветра может демонстрировать частоту ветров (дискретизированную по определённому признаку - в день, в месяц, в год), а также силу ветра, продолжительность ветра (минут в день, минут в час). Причём могут существовать розы ветров как для обозначения средних значений, так и для обозначения максимальных значений. Также возможно создание комплексной розы ветров, на которой будут присутствовать диаграммы двух и более параметров. Приведённые ниже примеры показывают различные варианты прочтения диаграмм, если к ним отсутствуют пояснения.

Здесь подразумевается такое же расположение сторон света, как на компасе. На каждом из лучей отмечена точка, расстояние от которой до центра являет собой (в определённом оговоренном масштабе) количество дней за прошедший месяц, когда преобладал ветер данного направления. Точки на лучах соединены между собой и полученный многоугольник заштрихован. Стороны света указаны в виде буквенных обозначений. Каждый из 16 лучей, характеризующий то или иное направление, изображается как отрезок, на котором в масштабе отмечена средняя скорость для каждого направления ветра за истекшие сутки. Изображение автоматически сгенерированное метеорологической программой на основании показаний приборов. На диаграмме отображена графически максимальная скорость ветра за отчётный период. На каждом из лучей длина отрезка дублируется в виде числового значения, которое описывает количество дней за определённый период, когда преобладал ветер данного направления. Знаки на концах отрезков обозначают максимальную скорость ветра. Число в центре диаграммы характеризует количество безветренных дней. Судя по диаграмме, можно судить, что период составлял 90 дней, из которых 8 дней было безветренно, 70 дней отмечены на направлениях числами, остальные 12 дней и два направления, видимо, посчитали малозначащими и числами отмечены не были.

Другие области использования символа

В геральдике розой ветров называют символ в виде стилизованной звезды. Он используется в эмблематике различных организаций: НАТО (четыре луча), ЦРУ США (16 лучей), Министерство по чрезвычайным ситуациям и Министерство транспорта РФ (8 лучей), а также на гербах городов и др.

    Compass rose en 04p.svg

    A 4-point compass rose

    Compass rose en 08p.svg

    An 8-point compass rose

    Compass rose en 16p.svg

    A 16-point compass rose

Напишите отзыв о статье "Роза ветров"

Отрывок, характеризующий Роза ветров

В то время как такие разговоры происходили в приемной и в княжниной комнатах, карета с Пьером (за которым было послано) и с Анной Михайловной (которая нашла нужным ехать с ним) въезжала во двор графа Безухого. Когда колеса кареты мягко зазвучали по соломе, настланной под окнами, Анна Михайловна, обратившись к своему спутнику с утешительными словами, убедилась в том, что он спит в углу кареты, и разбудила его. Очнувшись, Пьер за Анною Михайловной вышел из кареты и тут только подумал о том свидании с умирающим отцом, которое его ожидало. Он заметил, что они подъехали не к парадному, а к заднему подъезду. В то время как он сходил с подножки, два человека в мещанской одежде торопливо отбежали от подъезда в тень стены. Приостановившись, Пьер разглядел в тени дома с обеих сторон еще несколько таких же людей. Но ни Анна Михайловна, ни лакей, ни кучер, которые не могли не видеть этих людей, не обратили на них внимания. Стало быть, это так нужно, решил сам с собой Пьер и прошел за Анною Михайловной. Анна Михайловна поспешными шагами шла вверх по слабо освещенной узкой каменной лестнице, подзывая отстававшего за ней Пьера, который, хотя и не понимал, для чего ему надо было вообще итти к графу, и еще меньше, зачем ему надо было итти по задней лестнице, но, судя по уверенности и поспешности Анны Михайловны, решил про себя, что это было необходимо нужно. На половине лестницы чуть не сбили их с ног какие то люди с ведрами, которые, стуча сапогами, сбегали им навстречу. Люди эти прижались к стене, чтобы пропустить Пьера с Анной Михайловной, и не показали ни малейшего удивления при виде их.
– Здесь на половину княжен? – спросила Анна Михайловна одного из них…
– Здесь, – отвечал лакей смелым, громким голосом, как будто теперь всё уже было можно, – дверь налево, матушка.
– Может быть, граф не звал меня, – сказал Пьер в то время, как он вышел на площадку, – я пошел бы к себе.
Анна Михайловна остановилась, чтобы поровняться с Пьером.
– Ah, mon ami! – сказала она с тем же жестом, как утром с сыном, дотрогиваясь до его руки: – croyez, que je souffre autant, que vous, mais soyez homme. [Поверьте, я страдаю не меньше вас, но будьте мужчиной.]
– Право, я пойду? – спросил Пьер, ласково чрез очки глядя на Анну Михайловну.
– Ah, mon ami, oubliez les torts qu"on a pu avoir envers vous, pensez que c"est votre pere… peut etre a l"agonie. – Она вздохнула. – Je vous ai tout de suite aime comme mon fils. Fiez vous a moi, Pierre. Je n"oublirai pas vos interets. [Забудьте, друг мой, в чем были против вас неправы. Вспомните, что это ваш отец… Может быть, в агонии. Я тотчас полюбила вас, как сына. Доверьтесь мне, Пьер. Я не забуду ваших интересов.]
Пьер ничего не понимал; опять ему еще сильнее показалось, что всё это так должно быть, и он покорно последовал за Анною Михайловной, уже отворявшею дверь.
Дверь выходила в переднюю заднего хода. В углу сидел старик слуга княжен и вязал чулок. Пьер никогда не был на этой половине, даже не предполагал существования таких покоев. Анна Михайловна спросила у обгонявшей их, с графином на подносе, девушки (назвав ее милой и голубушкой) о здоровье княжен и повлекла Пьера дальше по каменному коридору. Из коридора первая дверь налево вела в жилые комнаты княжен. Горничная, с графином, второпях (как и всё делалось второпях в эту минуту в этом доме) не затворила двери, и Пьер с Анною Михайловной, проходя мимо, невольно заглянули в ту комнату, где, разговаривая, сидели близко друг от друга старшая княжна с князем Васильем. Увидав проходящих, князь Василий сделал нетерпеливое движение и откинулся назад; княжна вскочила и отчаянным жестом изо всей силы хлопнула дверью, затворяя ее.
Жест этот был так не похож на всегдашнее спокойствие княжны, страх, выразившийся на лице князя Василья, был так несвойствен его важности, что Пьер, остановившись, вопросительно, через очки, посмотрел на свою руководительницу.
Анна Михайловна не выразила удивления, она только слегка улыбнулась и вздохнула, как будто показывая, что всего этого она ожидала.
– Soyez homme, mon ami, c"est moi qui veillerai a vos interets, [Будьте мужчиною, друг мой, я же стану блюсти за вашими интересами.] – сказала она в ответ на его взгляд и еще скорее пошла по коридору.