ВЕТРОВОЙ РЕЖИМ ПРИВОЛЖСКОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО ОКРУГА

Физико-географические расположение Приволжского Федерального округа

Рисунок 1. Физическая карта Приволжского Федерального округа

В состав ПФО входят: р.Башкортостан, р.Марий Эл, р.Мордовия, р.Татарстан, р.Удмуртия, и р.Чувашия; Кировская область, Нижегородская область, Оренбургская область, Пензенская область, Самарская область, Саратовская область, Ульяновская область и Пермский край.

Площадь ПФО составляет 1038 тыс. км².

Центр ПФО - г. Нижний Новгород.

ПФО соседствует с регионами, которые очень сильно продвинулись в экономическом плане (это центр и Уральская часть страны). С северной и южной части региона с соседями повезло не меньше: в первом случае ПФО находится на границе с республикой и областью, в которых много богатых природных ресурсов (это Коми и Архангельская обл.), а во втором случае с аграрно-промышленными регионами ЮФО. [1]

Огромная часть округа расположена на Русской равнине, которая в свою очередь находится в бассейне рек Волги и Камы. В ПФО присутствуют две части Уральских гор: северная (носит название Северный Урал, с востока сопровождает узкая протянутая территория невысоких кряжей) и южная (Южный Урал). Южный Урал (ЮУ) имеет гораздо большую широтную протяженность (около 150км), нежели Северный. В среднем, высоты возвышенностей ЮУ не превышает 1км, однако есть и вершины, которые значительно выше данного показателя. Например, Яман-Тау, с высотой более 1,6км, или Зигальга, высота которой достигает почти 1,5км. На восточной части ЮУ расположена Зауральская равнина, имеющая наклонную поверхность. В ЮУ высокие склоны, расположенные на западе, плавно перетекают в Восточно-Европейскую равнину, рельеф которой богат отрогами, возвышенностями.

Правый берег Волги занят Приволжской возвышенностью (ПВ), которая формирует довольно высокий берег (самая высокая часть- Жигули, 371м)

В ПВ много речных долин, а самая высокая часть ПВ называется «Приволжское плато». Орошается ПВ реками бассейна Волги.

Левый берег (Заволжье) орошается также реками бассейна Волги, за исключением Оренбургской области- ее орошение происходит за счет р.Урал. К северо-восточной части берега прилегает Бугульминско-Белебеевская возвышенность, с максимальными вершинами на Кинельских и Сокских горах, высота которых достигает почти 0,5 км (482м). [1]

ПФО делится на несколько природных территорий. Так, в северной части округа преобладает тайга, затем простирается зона смешанных лесов и лесостепи, а на южной территории преимущественно степная зона. В районе, где расположены Уральские горы, широтные зоны смещены на юг, поэтому «Уральский лес» находится гораздо южнее, чем на соседних равнинах. В районе ЮУ можно заметить то, что климатические зоны меняются также и с высотой: у основания горы простираются лесостепи, а на высотных территориях-горные тундры. [1]

Климат Приволжского Федерального округа

Климат ПФО изучали многие авторы [4,5]. На изменение климатических особенностей ПФО сильное влияние оказывают воздушные потоки, которые связаны с перифериями таких атмосферных центров, как Исландский минимум и Азиатский и Азорский максимумы. Структура поля давления над рассматриваемой мной территории характеризуется конкретным доминирующим направлением изобар в разные сезоны. Так, в зимнее время года и в течении года в целом, изобары устремлены в направлении ВСВ, в весенний период- с З на В, летом изобары имеют меридиональное расположение (с С на Ю), а с приходом осени поле давление начинает вновь возвращаться к характерному для зимы направлению [7].

На территории ПФО осредненные значения амплитуды атмосферного давления составляли от 8,5 до 12,1 гПа в промежутке с сентября по март, и с 1,9 до 2,5 гПа, в оставшиеся, самые теплые месяцы. При этом, рассматривая годовой ход, наибольшие значения мы можем заметить зимой, а самые низкие значения- летом. Так, среднее месячное давление меняется от 1017,1 – 1026,5 гПа в феврале до 1009,1 – 1011,6 гПа в июле; амплитуда его годового хода составляет 6,0 гПа на северо-западе территории и 17,4 гПа – на юго-востоке. Среднее годовое давление равно 1014,2 – 1019,7 гПа. [5].

В летнее время года амплитуда давления варьировалась в пределах от 8 до 15гПа, а в зимнее время размах колебаний был практически в 3 раза больше и составлял 26-40 гПа. Чем севернее пункт наблюдения, тем амплитуда выше. Так, среднегодовая ее значения варьируются в пределах от 7 до 13 гПа. Средние квадратические отклонения (σ) давления для каждого времени года отличаются; в самые холодные месяцы года эти значения меняются в пределах от 7 до 9 гПа, а в самые жаркие месяцы- от 2 до 2,5гПа. [5,6]

Ветровой режим Приволжского Федерального округа, обзор литературы

Ветровой режим ПФО был изучен рядом авторов и написан ряд научно-исследовательских работ по этой теме. Например, в научной работе по теме «Ветроэнергетический потенциал Приволжского Федерального округа» Переведенцева Ю.П. и Аухадеева Т.Р [14]. На всей территории ПФО были рассмотрены скорости ветра и их климатического расположение. По таким особенностям, как Уральское предгорье, или, например, возвышенности с долинами больших рек, мы можем утверждать, что в физико-географическом плане территория региона неоднородна. Большая, можно даже сказать самая основная часть региона находится на севере от ветро-раздельной полосы Александра Воейкова (она имеет широтное расположение на оси 50° с. ш.). К северу от этой оси чаще можно наблюдать циклоны, а к югу- антициклоны. Особенности ветровых потоков устанавливает структура поля давления. Так, в летние месяцы изобары распределяются обратно-пропорционально зимнему времени года, а это в свою очередь приводит к изменению поля скоростей. В средний зимний месяц на территории доминирует Ю и ЮЗ направление. [2] Из-за уменьшения градиентов от зимы к лету, средние показатели скорости на высоте 10м в теплые месяцы года колеблются в пределах от 1,2 до 4,1 м/с, а в холодные месяцы имеют гораздо большие значения, и могут доходить почти до 6 м/с.

Из-за богатой рельефной местности и особенностей общей циркуляции атмосферы, распределение скоростей ветра во все месяцы очень разнообразно. Самые сильные скорости отмечались в Арзамасе (скорость доходит почти до 7 м/с), а также в Казани, Бугульме, Чувашкой и Удмуртской республиках. На северной территории ПФО средние скорости становятся меньше, приближаясь к Башкортостану еще меньше, но далее снова начинают увеличиваться, приближаясь к границе с Казахстаном.

Самые большие скорости отмечаются в зимнее время, и имею чаще всего Ю и ЮЗ направления. Самые низкие скорости – летом, с преимущественным направлением на С и СЗ. На территории ПФО в основном проявлена широтная зональность (кроме восточных районов- там сильное влияние оказывает рельеф местности). [8]

Ветроэнергетический потенциал ПФО

В нашей стране большое внимание уделено ветроэнергетике, поэтому на текущий момент времени ученые разработали стратегию энергетического развития России вплоть до 2030г. По сравнению с энергией всех электростанций на территории РФ, ветроэнергетика приносит в 14 раз больше энергии чем все вместе взятые ЭС. Так, технический потенциал ветроэнергетических ресурсов всей страны достигает 1000 ТВт*ч/год, а потенциал ПФО 1092 млрд. кВт*ч/год. [7, 9]

Доля выработки страной ветровой энергии отводится и Приволжскому Федеральному округу. Так, например, в р.Башкортостан успешно работают целых 4 ветроустановки с мощностью по 550 МВт, которые производят 2,2 МВт.

Ветроэнергетический кадастр (ВЭК) - комплекс аэрологических и энергетических особенностей ветра, которые определяют ценность ветровой энергии, а также характеристики и режимы работы ветроэнергетических установок. Основные особенности ВЭК считаются: скорость ветра в среднем за год, суточный и годовой ход, повторяемость скоростей, max скорость, удельные мощность и энергия ветра, а также сами ветроэнергетические запасы изучаемой или рассматриваемой территории.

Разные природные и искусственные барьеры, например, холмы, высокие деревья или здания, мешают ветру развивать сильную скорость и сопутствуют образованию завихрений потока, поэтому ВЭУ располагают чаще всего на возвышенностях и вдали от деревьев и зданий. С экономически-выгодной точки зрения, ВЭУ следует пускать в ход в тех районах, где средняя скорость ветра выше 3-5 м/с, а большие ветроустановки с огромной мощностью только в районах со скоростью ветра более 7 м/с. Помимо ветровых характеристик, стоит учитывать и другие особенности при установке ВЭУ. [3]

Список литературы:

1. Безруких, П. П. Ветроэнергетика (Справочное и методическое пособие) / П. П. Безруких. – М.: Издательский дом «Энергия», 2010. – 320с.
2. Влияние рельефа на направление ветра. [Электронный ресурс]. URL: http://www.aviationsweb.ru/page-418.html (Дата обращения 17.11.2019).
3. Нетрадиционная энергетика, ветроэнергетика, установки ветроэнергетические. классификация. Госстандарт России. ГОСТ Р 51990-2002
4. Переведенцев Ю.П., Верещагин М.А., Шанталинский К.М., Наумов Э.П., Хабутдинов Ю.Г. Изменения климатических условий и ресурсов среднего Поволжья. Казань, 2011. С 295.
5. Переведенцев Ю.П., Николаев А.А. Климатические ресурсы солнечной радиации и ветра на территории среднего Поволжья и возможности их использования в энергетике. Казань, 2002. С 119 .
6. Переведенцев Ю.П., Соколов В.В, Наумов Э.П. Климат и окружающая среда ПФО. Казань, 2013. С 272.
7. Переведенцев Ю.П., Аухадеев Т.Р. Ветроэнергетический потенциал Приволжского Федерального округа. Казань, 2016.
8. Экономика Приволжского Федерального округа [Электронный ресурс].-URL: https://studme.org/19630225/ekonomika/privolzhskiy_federalnyy_okrug (Дата обращения 23.03.2020)
9. Возобновляемые источники энергии [Электронный ресурс]. –https://nipom.ru/blog/news/massmedia/vozobnovlyayemyye-istochniki-energii-v-energetike-gazovoy-otrasli-2 (Дата обращения 14.03.2020)