Исседовательская работа "Черемуховы холода"

XIV Областные юношеские краеведческие Головкинские Чтения

Направление «Природное наследие родного края»

Секция «Биология и экология»

Черёмуховые холода

Выполнила:

Емашова Наталья

ученица 9 класса

ГБОУ ООШ с. Красные Ключи

м.р. Похвистневский

Самарской области

Научный руководитель:

Волгина Нина Дмитриевна

Учитель биологии

ГБОУ ООШ с. Красные Ключи

м.р. Похвистневский

Самарской области

Самара  2014

Содержание

Введение  ……………………………………………………….…      ……..…3-4

1.      Цель……………………………………………………………………..3

2.      Гипотеза…………   ………………………………………….………   3

3.     Задачи исследования…..………………………..……………….…...3-4

 Обзор литературы………..………………………………………….…….…...5-9

 Методика исследования………………………………………………..……10-13

 Заключение………………………………………………………………..…….14

 Список литературы………………………………………………………..……15

Введение

          Цветущая черемуха - украшение майской природы. Это одно из самых популярных в народе древесных растений. Судите сами - сколько сложено о черемухе разливных стихов, песен, пословиц и примет! Цветет ярко, пышно, броско, распространяет вокруг чудесный аромат. Люди на Руси уделяли немало внимания черемухе. И до сих пор люди пользуются народными приметами, связанными с черемухой. Что не случайно, ведь народная мудрость формируется из продолжительных наблюдений за взаимосвязями природных явлений.
Данная работа представляет собой  попытку найти современное  объяснение народным приметам, решить не специализированные, узко научные задачи, а проблемы, вызывающие всеобщий «общечеловеческий» интерес – природное явление «черемуховые холода» .      Период весеннего похолодания, сопровождающийся понижением температуры атмосферного воздуха на 8-15°С, после установившейся по-летнему теплой погоды, в народе называют «черемуховыми холодами», так как сопровождаются они цветением черемухи. Народная примета гласит: «Зацвела черёмуха, и похолодание, тут, как тут».

Цель данной работы: выяснить причины наступления феномена «черемуховых холодов» .

Гипотеза: Если черемуха зацветает, то жди похолодание.

Задачи:

1. Провести наблюдения за погодой весной  2012, 2013 гг, зафиксировать «черемуховые холода».

2. Проанализировать погоду весной 1979 и 1980 годов.

3. Провести фенологические наблюдения за развитием листопадных деревьев.

4. Найти косвенные факты, подтверждающие понижение температуры воздуха во время цветения черемухи.

       Обзор литературы

        От рождения до смерти человека окружают растения. Пищу и одежду, сырье для промышленности, строительный материал, корма, лекарства и многое другое дают человеку растения. Многие виды растений невзрачны на вид, другие, cтали привычны, как, например, обычный одуванчик. Но все они хранят немало тайн. Тайна заключена в каждой травинке, былинке, дереве. Разве не таинствен механизм создания биомассы, который носит название «фотосинтез». Растения, это единственные живые существа на нашей планете, которые способны накапливать органическое вещество и выделять кислород. Зеленые растения дают пищу всем обитателям земного шара – от мельчайших бактерий до крупных зверей и человека. Великий ученый-физиолог К.А. Тимирязев на заре ХХ века писал: «Растение…представляет то звено, которое связывает деятельность всего органического мира, все то, что мы называем жизнью, с центральным очагом энергии в нашей планетной системе. Такова космическая роль растения». [1]

Нет ни одного человека, который бы не слышал о черемухе, не наслаждался ее красивыми цветами и нежным насыщенным дурманящим ароматом. Черемуха растет во многих странах мира и насчитывает около 20 сортов. В нашем регионе в основном растет Черемуха обыкновенная. Обычно это дерево до 15-17 м высоты с бурой, в старости растрескивающейся корой, имеющей специфический горьковатый аромат.  Крона широкая, густая, с поникающими ветвями; кора гладкая, матовая, черно-серая. Молодые побеги зеленые, но быстро коричневеют. Эллиптические листья до 15 см длиной, темно-зеленые, слегка морщинистые, с остропильчатым краем. Цвести и плодоносить деревца черемухи начинают с 5-6 лет. И тогда на фоне листьев контрастно выделяются душистые, до 12 см длиной, поникающие кисти белых цветков. Появляются цветки в мае, а через неделю-полторы достаточно нескольких порывов ветра - и закружится хоровод лепестков, наполняя воздух последним ароматом черемухи. Теперь остается только ждать плодов. Черные, блестящие, сочные съедобные плоды-костянки созревают в середине июля. Плоды терпкие, вяжущие. Из них, перемолотых вместе с косточками, делают начинку для пирогов, используют плоды и для изготовления напитков или их подкрашивания.  «Когда черемуха цветет, всегда холод живет», - эта народная примета является следствием многовековых наблюдений людей за природой. Ученые пытаются разобраться, каким образом взаимосвязано цветение черемухи с погодными явлениями. Однозначного ответа на этот вопрос нет, но версий выдвигается много. [6] 

 Гипотеза Кривоносовой Т. [2]

В течение периодов весна – осень 2005, 2006 гг. Кривоносовой Т.[2] велись фенологические наблюдения за сроками развития деревьев, а также наблюдения за ходом температурного атмосферного воздуха в г. Зеленогорске. Было установлено, что «среди всех учитываемых растений, первыми распускаются листья черёмухи. К моменту зацветания черёмухи (но не только ее, например, еще и яблони), происходит массовое распускание листьев большинства остальных деревьев и кустарников, что, естественно, сопровождается запуском фотосинтеза и использованием огромного количества солнечной энергии».      В подтверждение автор приводит расчеты: «Известно (Тейлор Миллер «Жизнь в окружающей среде», 1993), что лишь 1,2% всего потока солнечной энергии используется в процессе фотосинтеза. На первый взгляд, это ничтожно мало, но, учитывая то факт, что 42% идёт на нагрев земной поверхности и атмосферы, и если бы не эти 42%, температура воздуха на планете была бы минус 270ºС!!! Составляя простую математическую пропорцию можно увидеть, что на 1ºС  тратится 0,15% солнечной энергии:

270ºС   - 42%      Х=1ºС  х  42% / 270ºС =0,15%

1ºС  – х%

 Это значит, что энергия (1,2%) затраченная на фотосинтез, лишает атмосферу

(1,2% : 0,15%) =8ºС  тепла. Вот почему на момент цветения черёмухи (когда происходит массовое распускание листьев большинства других деревьев и кустарников) мы наблюдаем снижение температуры (на  7 – 10ºС)  - это и есть «черёмуховые» холода.» .[2]

 Теория Г. Ржеплинского: [3]

         Гипотеза основана на предположение о том, что черёмуха, вернее, периоды её вегетативного развития совпадают по времени с какими – то природными явлениями, влияющими на изменения погоды. Для этого он (Г. Ржеплинский) посадил у себя на даче черёмуховое дерево, и из в года в год следил за цветением. Примета о похолодание за 12 лет оправдалась 10 раз. Учёному пришла в голову мысль сопоставить даты цветения черёмухи с периодами изменения склонения луны. .[3]       Для определения положения Луны были использованы символы: В – «высокая луна» и Н – «Низкая луна», смысл этих обозначений таков: В – интервал, равный 5 суткам, во время которого Луна в северном полушарии  занимает своё самое высокое положение над горизонтом, то есть, достигает наибольшего северного склонения в южном полушарие, в это время Луна будет в самом низком положение. Н – интервал времени, тоже равный суткам, когда Луна достигает наибольшего южного склонения. Между В и Н – интервал времени, в пределах которого Луна переходит из южного в северное, то есть от Н к В.     Для перехода Луны от её наибольшего северного к наибольшему южному склонению требуется 13,65 суток – цикл или период этих движений Луны обратно равен 27,32 суток. .[10]         Вот какие закономерности отметил автор, когда сопоставил даты цветения черёмухи с периодами склонения луны: цветение черёмухи, независимо от того, раннее оно или позднее, почти во всех случаях (10 раз) начиналось во время перехода от интервала В к интервалу Н. А точнее, сразу же, после интервала В, характерны антициклонические преобразования, или, иными словами, хорошая солнечная погода. Но, далее следует  интервал Н, характеризующийся циклоническими преобразованиями погоды, то есть прохождением облачности и осадков, похолоданием.

 Причины «черемуховых холодов» и «бабьего лета» с точки зрения климатологов. Р. Шафикова – заслуженный климатолог РФ. считает, что майский возврат холодов может быть проявлением смены муссонных потоков в процессе общей циркуляции атмосферы. Зимой муссонная составляющая ветра выносит с земной поверхности холодный материковый воздух к нагретым океанам. Когда начинается летний прогрев континентального воздуха зимний муссон прекращается и сменяется режимом западных ветров, так называемым летним муссоном, благодаря чему температура на континенте начинает расти. На стыке смены направленности муссонных потоков в мае еще наблюдается несколько возвратов на континент относительно холодного и более влажного морского воздуха.

 Существует мнение, что не похолодание наступает в период цветения черемухи, а растение подстраивается под погодные явления. Связано это с тем, что в холодную погоду блокируется и резко сокращается размножение наиболее опасных для цветов черемухи вредителей. [5] 

Существует такое объяснение похолоданию во время весеннего цветения, как увеличение содержания кислорода, «выбрасываемого» появившейся листвой. Соответственно в атмосфере уменьшается содержание углекислого газа, отвечающего за «парниковый эффект», и понижается температура воздуха.
Следующим в череде причин называют белый цвет, якобы отражающий солнечные лучи, не давая им прогревать атмосферу. [5]

С цветением черемухи связывают и многие приметы. Если черемуховые почки лопаются и цветение проходит очень обильно - это предвестники дождливого лета. Хорошим признаком у земледельцев считается долгий период цветения черемухи – это к большой активности пчел в течение всего лета, что ведет к хорошему опылению, и, соответственно, большему урожаю всех злаковых культур. Кроме того, чем раньше начинается цветение и чем дольше оно продолжается, тем более жаркое ожидается лето.
Еще одна примета – если черемуха хорошо уродит, то плодородной будет и рожь. Также внимательно относятся к цветению черемухи рыболовы. Когда цветет черемуха, ожидается наилучший клев рыбы (лещей, щуки, жереха).
Интересно, что новые приметы появляются и по сей день. Например, считается, что лучшее время прокалывать уши для сережек – это как раз время цветения черемухи. [5]

                                   Методика исследования.

В течение нескольких лет дома от своей бабушки я каждую весну слышу, что когда зацветет черемуха, то обязательно похолодает. Это факт она объяснить не могла. И я решила пронаблюдать за цветением черемухи. Свои наблюдения я проводила в своей деревне села Красные Ключи м.р. Похвистневский. В течение месяца я вела наблюдения за ходом температуры атмосферного воздуха.  Я записывала среднюю температуру воздуха каждый день в 2012 и 2013 году с 25 апреля по 25 май. Свои наблюдения я внесла в таблицу. На основании данных таблицы я представила температуру графически. Я получила  кривую синусоидального характера. Кривая не получилась плавной. На ней мы видим зазубрины, возмущения, обусловленные изменениями температуры. Некоторые возмущения в ходе температуры особенно значительны и распространяются на несколько дней подряд; это есть падение температуры. В 2012 году с 18 градусов 29 апреля до 9 градусов 30 апреля.  Температура понизилась на 9 градусов. Температура воздуха от 9 да 12 градусов держалась 6 дней, а потом пошло повышение температуры. В этот период практически все деревья были покрыты листвой и цвели такие деревья как яблони, цветы первоцветы нарциссы, тюльпаны, декоративный лук; в лесу хохлатки, ветреницы и другие. Такая же картина наблюдалась и в 2013 году. Резкое понижение температуры началось только 7 мая и продолжалось 5 дней, как раз во время цетения черемухи.

Свои наблюдения я решила сравнить с другими данными. Я пошла в музей города Похвистнево. Там я нашла наблюдения за погодой Трандина Ивана -бывшего директора Похвистневского лесхоза.  Он наблюдал за погодой в течение нескольких лет. Для сравнения взяла 1979 и 1980 годы и построила два графика для сравнения. В 1979 году резкое понижение температуры началось 12 мая от 32 до 10 градусов. А в 1980 году понижение температуры в течение месяца было 2 раза: с 28 апреля по 3 май и с 15 мая по 21 й

Не следует, конечно, думать, что в отдельные годы определенные изменения температуры появляются всегда в одни и те же дни. Сроки их наступления в разные годы могут быть разными. Так, майские холода могут наблюдаться и в начале, и в середине, и в конце месяца, могут и не наблюдаться вовсе. Но наиболее часто они будут происходить в первой половине месяца, что и отражается на климатологической кривой.

Заключение

 Причина майских холодов – это резкое сокращение поступающей на поверхность земли солнечной энергии. И уже не раз и не два было замечено, что происходит это сокращение как раз во время активного цветения лиственных растений, в том числе черемухи так как:

-                               цветы  поглощают в большом количестве солнечный цвет, обделяя им нас. Но это ненадолго. Можно потерпеть, наслаждаясь к тому же необычайно красивым видом одевшейся в белый цвет черемухи.

-                               Листья на деревьях заслоняют  почву и препятствуют  ее нагреву и общему потеплению.

-                               Массовое распускание листьев приводит к запуску фотосинтеза растений и процессам, его сопровождающим. При этом расходуется энергия .

«Во всем мне хочется дойти до самой сути,

В работе, в поисках пути, в сердечной смуте.

До сущности протекших дней, до их причины

До оснований, до корней, до сердцевины».            Б. Пастернак [26]

Невозможно дойти до оснований, до корней до сердцевины, используя данные только одной науки. Я в своей работе использовал знания из области ботаники, физиологии растений,  я попыталась составить цепочку причинно-следственных связей. Понимаю, что для подтверждения всех выдвинутых мною гипотез, в основе которых лежат в основном наблюдения и небольшие расчеты недостаточны. Необходимо проведение серьезного научного эксперимента в замкнутой системе. Но пока для меня это невозможно…..

Список литературы

1. Заленский О.В. Эколого-физиологические аспекты изучения фотосинтеза:  Тимирязевские чтения /Л.: Наука, 1977. Вып. 37-С. 57

2. Кривоносова Т.С., Стародубцева Ж.А. Влияние фотосинтеза растений на наступление «черемуховых холодов» и «бабьего лета»: исследовательская работа / г. Зеленогорск, 2006.

3. Г. Ржеплинский 1991. Журнал «Наука и жизнь» .

4. Черемуховые холода - http://blog.romaha.su                                                                               5. Викепедия. Солнечная энергия -  http://ru.wikipedia.org    

6.   Биологический словарь