XXIV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Живые барометры - достоверный источник прогноза погоды

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Тонких А.Е. 1

---

1МАОУ СОШ №3 , Мурманская область, Кандалакшский район с.Алакуртти

Слойкова Е.В. 1

---

1МАОУ СОШ №3 , Мурманская область, Кандалакшский район с.Алакуртти

Работа в формате PDF

1.5 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

ВВЕДЕНИЕ

Погода очень сильно влияет на все стороны нашей жизни. От неё зависит не только здоровье, но даже наши планы на выходные.

Метеочувствительность – это чувствительность организма к изменениям погодных условий. На нашей планете огромное количество метеозависимых людей. Сегодня взаимосвязь погоды и человека научно подтверждена. Однако не стоит думать, что такая зависимость появилась только у современного человека. О метеозависимости в своих трудах упоминал еще Гиппократ примерно 400 лет до нашей эры. Древние германцы заметили, что в сырую холодную погоду учащаются боли в суставах и такое состояние они называли не иначе как погодная боль. А тибетские врачи и вовсе считали, что любой недуг в той или иной степени связан с метеоусловиями. Согласно народным приметам поведение животных можно считать точным прогнозом. Практически все растения и животные чувствуют признаки улучшения или ухудшения погоды, иначе они не смогли бы к ним подготовиться и выжить. Их прогнозы часто не только не уступают, но и не редко превосходят даже самые тонкие и чувствительные приборы, созданные человеком.

Я задалась вопросом, а могу ли сама в домашних условиях предсказать погоду. В ходе работы я провела сравнение прогноза погоды, который дают синоптики, данные домашнего прибора штормгласс, поведение кота и муравьёв в домашнем формикарии.

Актуальность работы в том, что нет ни одного человека, которого бы не интересовал прогноз погоды. Метеосводки дают лишь самые общие представления о состоянии атмосферы на обширной территории и зачастую со значительными погрешностями. Человеку важна погода в конкретном месте и в конкретное время. Погода очень неоднородна и изменчива. Если спокойно, но внимательно осмотреться вокруг, то природа сама расскажет, какая погода будет в ближайший период.

Цель: сопоставить официальный прогноз погоды и данные собранные при наблюдении за животными.

Тип проекта: информационно-исследовательский

Задачи:

1. изучить методическую литературу по проблеме исследования;

2. изучить платформу Gismeteo- погода «Дневник погоды» для наблюдения за состоянием атмосферы и сбора данных;

3. собрать данные и проанализировать поведение животных;

4. сравнить полученные данные и сделать выводы.

Предмет исследования: поведение муравьёв и кота при изменениях погоды.

Объект исследования: муравьи в домашнем формикарии и кот.

Гипотеза моего исследования: возможно ли, с точностью как метеоцентр, предсказывать погоду по положению кота во сне и поведению муравьёв.

Практическая значимость исследования: подготовленные материалы помогут для разработки личного плана дня, для увеличения или уменьшения нагрузок, лучшего усвоения школьной программы. Материал можно использовать для проведения уроков и внеурочных занятий в начальной школе и 5-6 классе.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

РАЗДЕЛ 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

ГЛАВА 1. Путешествие в историю предсказаний погоды

Люди пытались прогнозировать погоду с глубокой древности. Не имея точных приборов, они ориентировались на суеверия и приметы. Это была скорее попытка угадать погоду, чем определить и предсказать. Первые прогнозы погоды мы можем встретить у древних римлян или греков, в Вавилонии и во времена китайских императоров. Например, Аристотель в своей «Метеорологике» выделил типы осадков и впервые сказал, что осадки вызываются холодом. Прогнозы погоды встречаются даже в Библии. Также были популярны попытки прогнозирования погоды по поведению птиц и животных. Некоторые приметы имеют вполне научное объяснение. Так, согласно исследованию Яндекса, народная примета: «На Самсона идет дождь — семь недель то ж» (10 июля) сбывается в Москве с вероятностью более 50%. В древности крестьяне полагали, что если в эту дату шел дождь, то до бабьего лета будет дождливо. Таким образом, люди еще с древних времен задумывались над связью наблюдений погоды, изобретением приборов для ее прогнозирования, народными приметами и поведением животных.

Из истории прогнозирования

В современном мире прогнозы погоды составляются на научной основе с помощью специальных приборов. Синоптические станции, научно- исследовательские организации в разных точках планеты ведут наблюдение. После чего информация обрабатывается в метеоцентрах и передается людям.

Изучением погоды занимаются метеорологические службы. Созданием метеорологической службы мы обязаны Петру I. По его приказу 8 апреля 1722 года в Петербурге начались систематические инструментальные наблюдения за погодой. Гидрометеоцентр России организован в 1929 году. Но, не смотря на значительные успехи метеорологической науки, прогнозы погоды нередко оказываются неточными.

1.1 Погода и человек

Погода — это состояние нижнего слоя атмосферы над определенной местностью в данный момент времени. Мы выяснили, что в населенном пункте погода может меняться каждые несколько часов. Если город большой по площади, то погода в разных его районах отличается.

Атмосфера находится в непрерывном движении. Движение воздуха в ней осуществляется за счет атмосферного давления — силы, с которой воздушная оболочка давит на поверхность Земли. Нагретый воздух поднимается вверх, опуская холодный ниже к поверхности, тот в свою очередь снова прогревается и поднимается — так получается непрерывное движение воздуха.

Атмосфера стремится выровнять давление на поверхности. Воздух с области высокого давления направляется в область низкого давления. Такое явление ученые назвали – ветром.

Также на погоду влияют следующие факторы:

- географическая широта: чем ближе поверхность к экватору, тем воздух будет более сухой и теплый;

- время года: зимой воздух холодный и влажный, летом — теплый и сухой. Смена сезонов зависит от движения Земли вокруг Солнца.

- время суток: к вечеру всегда становится холоднее, так как Земля отворачивается от Солнца.

Жизнедеятельность нашего организма, в свою очередь, зависит от состояния окружающей нас среды - погоды, в широком смысле этого слова...

Миллионы лет животные и растения развивались, разнообразились и приспосабливались к всевозможным изменениям окружающей среды. Не менее интересен для исследований с этой точки зрения и человек — венец эволюции всего живого на Земле.

Воздействие человека на погоду увеличивается с каждым годом. Поскольку растет количество промышленных предприятий, значит и выброс веществ, загрязняющих атмосферу, также растет. В результате разрушается озоновый слой, уменьшается в своей длине атмосфера, и, как следствие, возрастает угроза глобального потепления для планеты.

Но и погода в свою очередь влияет на человека. В организме человека возник и усовершенствовался в ходе эволюции необыкновенно сложный приемник для восприятия большого количества раздражителей.

Распознать предстоящие изменения погоды помогают многие факторы: температура, влажность и наэлектризованность воздуха, атмосферное давление, геомагнитное поле. Мы нашла более 200 народных примет связанных с предсказанием погоды. Но в настоящее время люди знают и используют не больше десятка.

1.2. Животные – предсказатели погоды

Некоторые растения и животные точно и чутко реагируют на погодные изменения. В природе насчитывают около 500 видов животных и 400 видов растений, которые могут выступать как предсказатели ненастья, бурь штормов, или ясной, безоблачной погоды.

Предсказатели погоды из мира животных есть везде. Для этого достаточно понаблюдать за ними.

По зверям

Кошки при изменении погоды за 2-3 дня становятся более вялыми и много спят, некоторые отказываются от еды. Перед похолоданием сворачиваются в клубок и утыкаются мордочкой в лапки, или даже упираются носом к печи или обогревателю.

Собака валяется – к ненастью, траву ест – к дождю. Собака сворачивается и лежит клубочком – к холоду. Cпит, раскинув лапы, животом кверху – к теплу. Много спит и мало ест – к дождю.

По земноводным

Лягушки вылезли из воды и прыгают по суше – будет дождь. Это связано с особенностью кожи лягушек. Если воздух сухой – кожа высыхает, поэтому в хорошую погоду они сидят в воде. Перед дождем воздух становится влажным, кожа не пересыхает, поэтому они могут вылезти из воды. Если вечером разносится громкое кваканье, то на следующий день будет хорошая погода.

Раки в пресных водоемах перед дождем выползают на берег.

Птицы – предсказатели погоды

Они чутко улавливают изменение атмосферного давления, температуры и влажности воздуха, уменьшение освещенности при появлении в небе облаков и ослаблении солнечной радиации, изменение электрического поля в атмосфере перед грозой и соответствующим образом реагируют на все это.

.

В хорошую погоду воробьи подвижны и драчливы. Если стали вялыми, притихли, либо собираются стаями на земле, купаются в песке: будет дождь.

Сова кричит — на холод. Перед дождем — также кричит, как бы оповещая своих родственников и чужих, что вот-вот будет дождь. Вероятно, повышенная влажность воздуха перед ненастьем обманывает их, и совам кажется, что наступила ночь: ведь воздух тогда более влажный, чем днем.

Перед морозом вороны и галки садятся на верхушки деревьев. На нижние ветви — к ветру. На снег садятся — к оттепели. В частности, если присмотритесь к тому, как вороны устраиваются на ночлег, то заметите, что готовятся они ко сну не всегда одинаково. Если вороны садятся как придется — кто в одну сторону головой, кто в другую, — значит ночь будет безветренная, теплая. Если же все вороны садятся головой в одну сторону, да еще норовят сесть на сук потолще, поближе к стволу, — ждите сильного ветра. И будет он дуть с той стороны, в какую птицы повернулись головами. Так устраиваются они для того, чтобы ветер не проник под перья, не охладил тело.

Ласточки летают над землей — не жди погоды сухой. Но дело здесь отнюдь не в самих ласточках, а в насекомых, которыми питаются ласточки. Летом, в хорошую погоду, когда воздух сухой, сильные воздушные потоки поднимают множество насекомых высоко вверх. За ними и устремляются ласточки. Чувствуя приближение непогоды, многочисленные насекомые затаиваются в траве, а если и летают, то очень низко. Объясняется это очень просто: перед дождем воздух становится более влажным, тоненькие крылышки насекомых набухают, тяжелеют и тянут вниз. Вот ласточки и вынуждены ловить их над самой землей, над водой или просто с травинок подхватывать.

Насекомые - предсказатели погоды

Перед дождем пчелы перестают летать за нектаром к цветам и возвращаются в улей. Поскольку летом перед дождем стоит влажная жара, пчелы активно вентилируют улей, из которого четко доносится гудение. Если дождь ожидается завтра, пчелы летают почти до ночи – впереди день отдыха. Если хорошая погода не изменится, они прекращают полеты раньше – нужно поберечь силы – передышки не будет.

Стараются укрыться перед грозой и бабочки крапивницы. Если их не видно над цветами, значит, через несколько часов начнется дождь. Еще при ясном небе муравьи начинают стремительно закрывают все входы в муравейник.

Пауки не хуже насекомых знают о приближении дождя или установлении сухой погоды. Если паук сидит, забившись в середину паутины, и не выходит - жди дождя. К хорошей погоде он выходит из гнезда и плетет новые паутины. Когда в воздухе только начинает собираться сырость, мы ее и не чувствуем, для нас погода еще ясная. Для паука уже идет дождь.

Мухи перед хорошей погодой просыпаются рано утром и начинают гудеть. Перед сырой погодой мухи смирненько и тихо сидят по стенам. Днем перед ненастьем мухи становятся особенно назойливыми.

РАЗДЕЛ 2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

ГЛАВА 2. Дневник погоды

2.1. Сбор данных по погодным условиям и анализ данных прибора Штормгласс

Для домашнего прогнозирования погоды мной был использован прибор Штормгласс. Штормгласс (stormglass) — химический метеорологический прибор, состоящий из стеклянной колбы или ампулы, заполненных спиртовым раствором, в котором в определённых пропорциях растворены камфора, нашатырь и калийная селитра. Я изучила подробное описание прибора и принципа его работы (см. ПРИЛОЖЕНИЕ 1).

Мной выборочно с сентября 2024 года по январь 2025 года фиксировались данные прибора Штормгласс. Кроме того, в эти же дни я вела и дневник наблюдений за моим домашним животным (котом Байроном) и муравьиной колонией рода Messorstructor в условиях формикария. Все данные фиксировала в дневник наблюдений (см. ПРИЛОЖЕНИЕ 2).

Также в эти периоды я фиксировала данные официального прогноза погоды, который дают синоптики (см. ПРИЛОЖЕНИЕ 3).Кроме того, наблюдения за животными я сравнивала с народными приметами и собственными наблюдениями. Из полученных сведений мной был проведен анализ всех показаний погоды.

Результаты моего исследования показывают:

1. Домашний прибор Штормгласс довольно точно дает прогноз погоды: определяет осадки, температурные колебания, облачность, ветер. Но показания не являются абсолютно верными. Предсказатель погоды является декоративным и зачастую используется как элемент интерьера;

2. Положение кота во сне и народные приметы совпадают, особенно, что касается контрастных температурных значений, морозов, сильных осадков, грозы, ветра, облачности;

3. Поведение муравьёв в искусственных условиях сильно подвержено различным факторам окружающего микроклимата. Отопление, влажность помещения.

Удалось проследить следующие закономерности:

-перед морозной погодой муравьи кучкуются в районе кладок с яйцами, малоподвижны;

-при потеплении очень активны, собирают пищу гораздо быстрее.

Прогноз погоды прибора Штормгласс и прогноз погоды от «живых барометров» практически всегда совпадали, что говорит о том, что животные довольно чувствительны к изменениям погодных условий и на них можно ориентироваться;

4. Мой домашний прогноз совпал с официальным прогнозом погоды практически полностью. Есть дни, когда по поведению кота я предугадала мороз точнее, чем метеослужба;

5. Недостаток домашнего прогнозирования состоит в том, что нельзя получить информации о элементах погоды. Например, такие как атмосферное давление, направление ветра, также нельзя дать прогноз на быстрое изменение погоды или сказать какой атмосферный фронт будет преобладать на данной территории.

6. Домашний прогноз погоды можно смело практически использовать в своей повседневной и школьной жизни и планировать свой день.

ГЛАВА 3. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Работая над своим проектом, я с удивлением узнал, что вокруг нас почти каждое растение и практически каждое животное могут прогнозировать погоду. Я познакомился с народными приметами, связанными с живыми организмами, а это - мудрость народа, накопленная веками. Кроме того, выяснила, что многие приметы вполне объяснимы с точки зрения науки.

Есть животные, которые способны предсказывать погоду. Правильнее сказать, человек понаблюдав за этими животными может сделать выводы о предстоящей погоде. Надежней всего понаблюдать за реакцией сразу нескольких видов животных, тогда прогноз будет более точный.

В заключении могу сказать, что цель моей работы достигнута. Наблюдение за муравьями планирую продолжить. Так как в искусственных условиях колония ведёт себя не так, как в природе. Становится интересно, проанализировать поведение колонии по сезонам года.

Список использованных источников:

1. Некрылова А.Ф. Круглый год: русский земледельческий календарь. М.: Издательство «Правда», 1991. – 286 с.

2. Поцелуев В.А. Народный календарь. М.: 1991. – 48 с.

3. Рыженков Г.Д. Народный месяцеслов: пословицы, поговорки, приметы, присловья о временах года и о погоде. М.: Современник , 1991. – 127 с.

4. Сергеев А.Н. «Живые барометры рядом с нами» Д.: «ИздательствоСталкер», 2003.— 288 с: ил.

5. Список интернет - источников:

6. - Википедия – свободная энциклопедия: [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/% (дата обращения 21.01.2025)

7. - Статья «Знания примет о погоде, облегчают нам жизнь»: [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://blogotshelnika.ru/znaniya-primet-o-pogode-oblegchaet-zhiznedeyatelnost-lyudej.html(дата обращения 20.01.2025)

8. - Статья "Метеозависимость, или как погода влияет на здоровье человека: [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://foodandhealth.ru/info/meteozavisimost/ (дата обращения 20.01.2025)

9. - Статья "Как менялось предсказание погоды через века"-»: [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://www.mhealth.ru/life/life-faq/kak-menyalos-predskazanie-pogody-cherez-veka/ (дата обращения 20.01.2025)

10. - Статья "Погода в маленьком флаконе" - https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/432813/Pogoda_v_malenkom_flakone

11. (дата обращения 20.01.2025)

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Прибор Штормгласс и принцип его работы

Штормгласс (штормглас, нидерл. storm − «буря» и glass − «стекло») − химический метеорологический прибор, состоящий из стеклянной колбы или ампулы, заполненных спиртовым раствором, в котором в определённых пропорциях растворены камфора, нашатырь и калийная селитра. Этим «химическим барометром» активно пользовался во время своих морских путешествий английский гидрограф и метеоролог, вице-адмирал Роберт Фицрой, который тщательно описал поведение штормгласса. Поэтому, штормгласс также называют «Барометром Фицроя».

Как же следует пользоваться штормглассом? Погоду прогнозируют по переменам, которые происходят в смеси, помещённой в пробирку. В ней образуются красивые кристаллы, которые то растут, то распадаются. По виду содержимого такой пробирки можно очень просто и точно предсказать погоду, если принять во внимание следующую методику. Главное преимущество Штормгласса − компактность и легкость в использовании. С помощью такого прибора и краткой инструкции любой желающий сможет узнать погоду на ближайшие сутки.

Методика наблюдения:

-жидкость в колбе прозрачная- солнечно;

- жидкость мутная- облачно, возможны осадки;

-маленькие точки в жидкости- влажно, туман;

-мутная жидкость- облачно, возможны осадки;

-мутная жидкость с маленькими звёздочками- гроза;

-маленькие звёздочки в жидкости солнечным зимним днём превращается в снег;

-крупные хлопья- облачность в умеренные сезоны, снегопад зимой;

-иглистые кристаллы- заморозки;

-нити у поверхности- ветрено;

-быстрое появление крупного кристалла в чистой колбе при ясной погоде- гроза.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Положение кота во сне и народные приметы погоды

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Дневник наблюдений (сравнительный анализ)