Муниципальное образовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа» №4 г. Советский 628240, Ханты-Мансийский автономный округ, Тюменская область, г. Советский, ул. Советская, 10. Т.ф.: 3-33-58. Районный конкурс творческих, проектных, исследовательских работ учащихся «Первые шаги» Исследовательская работа «Народные приметы или дело случая» Возрастная категория: 5 - 8 классы Автор: Селянина Татьяна Владимировна, ученица 7а класса МОУСОШ № 4 г. Советский Тюменская обл. ХМАО г. Советский, ул. Советская, д. 27, кв. 18. Тел.: 3-88-68 Руководитель: Охмак Людмила Николаевна, учитель математики МОУСОШ № 4 г. Советский Тюменская обл. ХМАО г. Советский, мкр-н «Энергетиков», 26 8(902)825-16-04 г. Советский 2010 Содержание Введение ………………………………………………………………………………………..3 Глава 1. Приметы о погоде. ………………………………………………………………….6 Глава 2. Исследование истинности народных примет. ………………………………….7 Глава 3. Прогнозирование погоды с помощью теории вероятности 3.1. Подсчёт актированных дней для 1-4 классов г.Советский (температура ниже -27 °С) ……………………………………………………………..……13 3.2. Вычисление вероятности наступления холодной зимы. …………………….……14 3.3. Вычисление даты выпадения первого снега в 2009 году…………………………..16 Заключение…………………………………………………………………………………....17 Литература. …………………………………………………………………………………...18 2 Введение Как узнать прогноз погоды на конкретный день или какой-либо промежуток времени? Конечно, в наши дни это довольно глупый вопрос. И радио, и телевидение, и даже Интернет всегда предоставляют нам информацию подобного рода. А как же узнавали погоду наши далекие предки? Вот этот вопрос уже гораздо интереснее. В старые времена народ предсказывал погоду по особым приметам. Наблюдая за погодой в определенный день, можно предугадать ее на будущее. Правда, непосредственно градусы Цельсия по этим приметам не спрогнозировать, но можно понять, например, какой будет зима: морозной, малоснежной, или узнать, ранней ли будет весна. Также существуют и приметы на ближайшее время и ближайшие часы. Например, всем известная примета: «ласточки низко над землей летают – к дождю». Эти приметы не забыты и по сей день, просто мало кто их знает или редко применяет на практике. Социологический опрос. Меня заинтересовал вопрос: а на самом ли деле по приметам можно предсказать погоду? Я провела социологический опрос: верите ли вы в народные приметы? Мною были опрошены 82 человека. Варианты ответов Количество респондентов % от общего числа респондентов Верю Не верю Иногда Затрудняюсь ответить 22 34 16 10 27 % 41 % 20 % 12 % Результаты социологического опроса: верите ли вы в народные приметы? 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% Верю Не верю Иногда 3 Затрудняюсь ответить Результаты опроса: Большинство из респондентов не верят народным приметам о погоде. Я решила сама проверить совпадают ли народные приметы с метеорологическими данными о погоде за 2003 – 2007 годы. Можно ли предсказать наступление зимы, её длительность, количество дней с очень низкой температурой с помощью народных примет или всё-таки это дело случая. Я считаю, что в реальной жизни нельзя предсказать наверняка, когда в следующем году выпадет снег или, когда наступит весна. Такие непредсказуемые явления называются случайными. Однако случай тоже имеет законы, которые начинают проявляться при многократном повторении случайных явлений. Такие закономерности изучает специальный раздел математики – теория вероятностей. С её помощью можно с большой степенью уверенности (но всё равно не наверняка!) предсказать дату выпадения первого снега. Поэтому я решила попробовать вычислить дату выпадения первого снега, наступления зимы, количество актированных дней в школе в 2009-2010 учебном году. Сравнить результаты вычислений, народные приметы с реальной жизнью. Объект исследования: прогноз погоды с 2003 – 2009 гг. по городу Ханты-Мансийск и народные приметы о погоде. Предметом исследования является природные осадки и температурный режим зимнего времени г. Ханты-Мансийска. Гипотеза: Если учитывать народные приметы о погоде и теорию вероятности, то можно предсказать погоду на определенный период времени. Цель работы: выяснить, возможно, ли предсказать погоду по народным приметам и можно ли применить теорию вероятности к предсказанию прогноза погоды. Задачи: изучить соответствующую литературу по народным приметам и теории вероятности; провести социологический опрос, с целью выяснения доверия людей народным приметам; провести исследование на соответствие прогноза по предсказанию народных примет фактической погоде: 4 выбрать четыре приметы о погоде, проверить, выполняются ли они фактически; составить таблицу средней температуры зимних месяцев; составить таблицы температуры 8 октября, 21 ноября, 7 августа, 14 октября 2003-2007гг; составить таблицу выпадения первого снега 2003-2007гг; провести исследование на соответствие прогноза, вычисленного по теории вероятности фактической погоде подсчитать количество актированных дней за 5 лет; вычислить количество актированных дней в этом учебном году; вычислить вероятность наступления холодной зимы; вычислить дату выпадения первого снега в 2009году; сравнить результаты вычислений и народные приметы с реальной жизнью; сделать выводы о возможностях предсказания погоды. 5 Глава 1. Приметы о погоде. Я часто заглядываю в газеты, которые нам приходят по почте. Как-то раз я обратила внимание на народные приметы, опубликованные в газете. Я начала опрашивать родственником и знакомых о том, знают ли они какие-нибудь приметы о погоде. Оказалось, что моя бабушка знает очень много примет. Так же я нашла много примет в книгах и интернете. Вот некоторые из них: – После первого снега через сорок дней наступит настоящая зима. – Если 7 августа (Анна Холодница, зимоуказательница) холодное утро, то зима будет холодной. – 3 сентября (Фаддей) Если этот день ясный, можно ожидать, что ещё четыре недели будет хорошая погода. – 8 октября (Сергий Радонежский) Ветер с севера – к холодной зиме, с юга – к тёплой, с запада – к снежной. Если на Сергия выпадет первый снег – зима установится на Михайлов день (21 ноября) Если на Сергия хорошая погода - стоять ей целых три недели. – 9 октября (Иван Богослов) Если на Богослова снег, то зима ляжет на Михайлов день. – Снег, выпавший на Покров Пресвятой Богородицы (14 октября), уже не растает. На Покров до обеда – осень, после обеда зима. – 13 октября (Григорий) Если снег упадёт, зима не скоро настанет. – 15 октября (Киприан и Устинья) Если в этот день сильный дождь и ветер - зима будет студёная. – 17 октября (Ерофей) Зима шубу надевает. – 27 октября (Прасковья Льняниха) Если на дворе сыро, то до настоящей зимы осталось четыре недели. 6 Глава 2. Исследование истинности народных примет. Я решила сама проверить совпадают ли народные приметы с метеорологическими данными о погоде за 2003 – 2007 годы и попробовала вычислить дату выпадения первого снега, наступления зимы, количество актированных дней в школе в 2009-2010 учебном году, а также сравнить результаты вычислений, народные приметы с реальной жизнью. Я выбрала четыре приметы: – Если 8 октября (Сергий день) Если на Сергия выпадет первый снег – зима установится на Михайлов день (21 ноября) Если на Сергия хорошая погода - стоять ей целых три недели. – После первого снега через сорок дней наступит настоящая зима. – Если 7 августа (Анна Холодница, зимоуказательница) холодное утро, то зима будет холодной. – Снег, выпавший на Покров Пресвятой Богородицы (14 октября), уже не растает. На Покров до обеда – осень, после обеда зима. 7 Примета 1: Если 8 октября (Сергий день) Если на Сергия выпадет первый снег – зима установится на Михайлов день (21 ноября) Если на Сергия хорошая погода - стоять ей целых три недели. 8 октября 21 ноября Прогноз по примете Фактически 2003 2004 +1–1 Ясно +7+5 Ясно Зима –6–8 Ясно Зима –8–10 Ясно До 29 октября хорошая погода Хорошая погода до 26 октября До 29 октября хорошая погода Хорошая погода до 12 октября Таблица 1 2009 +5+3 небольшой дождь 2005 +5+3 небольшой дождь 2006 2007 0–2 снег +9+7 Ясно Зима –5–7 Ясно Зима –15–17 Ясно Зима –13–15 Снег Зима –9–10 Ясно До 29 октября хорошая погода Хорошая погода до 11 октября Пасмурная погода, дожди, снег С 21 ноября установится зима Хорошая погода до 19 октября Зима установилась с 14 октября За данный период времени только однажды фактическая погода совпала с прогнозом по примете. 8 Примета 2: Если 7 августа (Анна Холодница, зимоуказательница) холодное утро, то зима будет холодной. t°С 7 августа, утро Средняя дневная t°С декабрь Средняя дневная t°С январь Средняя дневная t°С февраль Прогноз по примете Фактически 2002-2003 2003-2004 2004-2005 2005-2006 2006-2007 Таблица 2 2009-2010 +1–1 +7+5 +12+10 +10+8 +12+10 +10+8 -24 -7 -13 -13 -14 -15 -13 -14 -28 -10 -17 -12 -15 -15 -22 Холодная зима Холодная зима Холодная зима Тёплая зима Теплая зима Теплая зима Тёплая зима Холодная зима Тёплая зима Холодная зима Тёплая зима За данный период времени фактическая погода в двух случаях совпала с прогнозом по примете. Расчёты средней температуры (приложение к таблице 2): 2002-2003 год Декабрь (-20-15-11-27-24-15-22-30-29-34-18-33-20-22-13-5-20-7-12-13-17-17-17-9-13-15-11-21-2224-25) : 31 = -24 Январь (-5-15-7-9-29-24-25-17-15-17-8-3-7-30-17-21-15-4-17-8-17-22-14-12-9-11-9-10-7-10-10) : 31 = -15 Февраль (-5-11-21-23-16-7-13-19-26-17-18-8-23-19-16-22-14-8-27-24-19-10-9-14-28-25-17-16) : 28 = -17 9 2003-2004 год Декабрь (-15-19-9-6-11-7-10-8-9-13-7-7-4-9-6-4-9-17-10-14-2-6-15-5-8-5-3-1) : 31 = -7 Январь -5-17-15-13-15-12-26-22-20-15-16-21-17-8-11-14-15-12-8-11-8-8-1-6-12-18-22-6-12-14-8) : 31 = -13 Февраль (-6-7-10-11-10-10-12-7-8-8-13-17-17-19-20-22-21-26-23-22-19-5-1-3-4-15-8-6) : 29 = -12 2004-2005 год Декабрь (-22-23-22-21-18-17-23-29-29-22-21-21-15-11-17-18-10-13-15-16-14-15-19-20-21-21-11-7-413-21) : 31 = -13 Январь (-12-11-5-7-14-10-13-15-12-8-5-9-13-8-5-4-5-12-5-20-27-25-23-25-28-25-17-17-15-11-15) : 31 = -14 Февраль (-12-13-15-15-11-12-13-7-10-13-21-23-22-15-17-18-13-19-23-24-22-18-10-8-11-9-11-14) : 28 = -15 2005-2006 год Декабрь (-4-5-8-9-10-23-25-24-19-16-14-14-12-9-5-11-10-7-5-4-6-13-12-14-20-13-13-24-6-13-19) :31 = -13 Январь (-23-15-6-10-17-21-18-29-37-40-44-39-28-24-24-30-32-30-29-29-16-35-32-39-35-39-42-37-3023-19) : 31 = -28 Февраль (-18-24-24-23-13-13-19-18-18-25-24-20-15-7-6-12-11-19-13-18-23-14-12-10-8-7-7-5) : 28= -15 10 2006-2007 год Декабрь (-21-26-25-23-15-25-11-7-10-16-2-6-5-4-5-3-0-7-10-15-13-16-18-26-14-8-22-19-21-15-33) : 31 = -14 Январь (-26-22-5-3-3-7-11-8-10-4-8-1-0-9-2-5-8-9-4-0-2-4-6-16-24-29-31-18-13-9-12) : 31 = -10 Февраль (-12-5-17-36-17-21-20-6-16-28-22-18-25-38-18-28-29-27-22-31-37-26-17-20-26-24-19-15) : 28 = -22 Средняя температура зимних месяцев 0 Средняя дневная t°С декабрь -5 Средняя дневная t°С январь Средняя дневная t°С февраль 2002-2003 -10 2003-2004 2004-2005 2005-2006 -15 2006-2007 -20 -25 -30 11 Примета 3: После первого снега через сорок дней наступит зима. Дата выпадения первого снега Прогноз наступления зимы по примете Фактическое наступление зимы 2003 2004 2005 2006 2007 Таблица 3 2009 23 сентября 12 октября 25 сентября 17 сентября 14 октября 15 сентября 3 ноября 21 ноября 5 ноября 27 октября 23 ноября 25 октября 26 октября 23 ноября 8 ноября 14 октября 5 ноября 1 ноября За данный период времени фактическая погода в двух случаях совпала с прогнозом по примете. 12 Примета 4: Снег, выпавший на Покров Пресвятой Богородицы (14 октября), уже не растает. На Покров до обеда – осень, после обеда зима. 2003 +11+9 Ясно 14 октября t°С, осадки Прогноз по примете Фактически 2004 –1–3 Ясно 2005 +9+7 Ясно Позднее Позднее Позднее наступление наступление наступление зимы зимы зимы 21 октября 23 ноября 8 ноября 2006 0–2 Снег 2007 0–2 Снег Таблица 4 2009 +1 Снег С 14 С 14 С 14 октября октября октября наступление наступление наступление зимы зимы зимы Зима установилась 5 ноября 1 ноября с 14 октября. Снег не таял За данный период времени фактическая погода в двух случаях совпала с прогнозом по примете. 13 Глава 3. Прогнозирование погоды с помощью теории вероятности 3.1.Подсчёт актированных дней для 1-4 классов г.Советский (температура ниже -27 °С) Учебный год Количество актированных дней 2005-2006 2006-2007 2007-2008 2008-2009 19 12 6 11 Попробую подсчитать количество актированных дней на 2009-2010 уч. год с помощью теории вероятности. Вероятность математическая - числовая характеристика степени возможности появления какого-либо определённого события в тех или иных определённых, могущих повторяться неограниченное число раз условиях. Буду считать количество возможных актированных дней с даты фактического наступления зимы до 1 марта, так как в марте не было зарегистрировано ни одного актированного дня. Для этого воспользуюсь таблицей 4. год 2005-06 2006-07 2007-08 2008-09 2009-10 Дата наступления зимы 8 ноября 14 октября 5 ноября 11 ноября 1 ноября Возможное кол-во актированных дней 113 138 116 110 120 Кол-во актированных дней 19 12 6 11 ? Чтобы выяснить, насколько вероятно то или иное событие, нужно подсчитать, как часто оно происходит. Для этого используются две важные величины: абсолютная частота показывает, сколько раз в серии экспериментов наблюдалось данное событие; относительная частота показывает, какая доля экспериментов наступлением данного события. 1 2 3 4 абсолютная частота 19 12 6 11 относительная частота 0,168 0,086 0,051 0,1 14 завершилась относительная частота 0,18 0,16 0,14 0,12 1 0,1 2 3 0,08 4 0,06 0,04 0,02 0 1 Вероятностью случайного события А назовём дробь m , где n – число всех возможных n исходов эксперимента, m – число исходов, благоприятных для события А: Р(А) = m . n Обозначение Р(А) происходит от первой буквы французского слова – probabilite вероятность. С ростом числа экспериментов частота стремится к вероятности. Значит, по известной вероятности можно прогнозировать частоту повторения интересующего нас события в будущем. Р{актированных дней зимой 2009-2010гг} (19+12+6+11):(113+138+116+110)=0,1006289. Следует ожидать такую частоту и в будущем, поэтому на 120 зимних дней окажется около 120 0,1006289 12 дней актированных. 3.2. Вычисление вероятности наступления холодной зимы. По данным таблицы 2, исходя из последних пяти лет, следует, что 3 года зима была холодной. Поэтому можно сделать вывод, что вероятность того, что в этом году зима 3 будет холодной равна 0,6. Р{холодная зима}= =0,6. 6 15 3.3. Вычисление даты выпадения первого снега в 2009году Дата выпадения первого снега 2003 2004 2005 2006 2007 2009 23 сентября 12 октября 25 сентября 17 сентября 14 октября 15 сентября Для вычисления даты выпадения первого снега буду считать благоприятным событием – дни с 1-го сентября до даты выпадения первого снега; число всех возможных исходов – количество дней от 1-го сентября до1 декабря. год Дата выпадения первого снега количество дней от 1-го сентября до 1 декабря 2003 2004 2005 2006 2007 23 сентября 12 октября 25 сентября 17 сентября 14 октября 91 91 91 91 91 количество дней от 1-го сентября до выпадения первого снега 22 41 24 16 43 относительная частота 0,5 0,45 0,4 0,35 0,3 0,25 Ряд1 0,2 0,15 0,1 0,05 0 1 2 3 4 5 Р{дней без снега } (22+41+24+16+43):(91 5)=0,3208791 0,3208791 91 29, т.е. с 1-го сентября 29 дней не будет снега, он должен выпасть 30 сентября. 16 Заключение. В ходе исследования мы выясняли, возможно, ли предсказать погоду по народным приметам и можно ли применить теорию вероятности к предсказанию прогноза погоды. Социологический опрос показал, что почти половина опрошенных (41% ) не верит приметам о погоде. Но 27% опрошенных (а это не так уж и мало) всё-таки верят приметам и пытаются предсказывать погоду по приметам. Анализ же четырёх выбранных мною примет, показывает, что первая примета выполняется 1 раз из 6 рассмотренных годов, вторая- 2 раза из 5 лет, третья- 2 из 6, четвёртая- 2 из 6 лет. В среднем приметы выполняются в 30% рассмотренных случаях. Таким образом, предсказать погоду по приметам можно крайне редко. Вычисление вероятности наступление холодной зимы, даты выпадение первого снега в 2009 году, подсчет количества актированных дней на зимний период 2009-2010 учебного года показало: зима 2009-2010 года должна быть холодной, т.к. вероятность равна 0,6, что уже совпадает с действительностью; первый снег в 2009 году выпал 15 сентября, по нашем же вычислениям, он должен был выпасть 30 сентября; по всей видимости, не совпадет и количество актированных дней в зимний период 2009-2010 году. Итак, можно сделать вывод, что фактическая погода в нашем регионе не совпадает с прогнозом народных примет и степень вероятности при подсчете погодных явлений как случайного события очень низкая. 17 Литература: 1. Бунимович Е.А., Булычев В.А. Вероятность и статистика 5-9классы: пособие для общеобразоват. учеб. заведений.- М.:Дрофа, 2002. 2. Кордемский Б.А. Математика изучает случайности: пособие для учащихся. М., Просвещение, 1975. 3. Лютикас В.С. Школьнику о теории вероятностей. Учеб. пособие факультативному курсу для учащихся 8-10 кл. М., Просвещение, 1976. по 4. Прогноз погоды.// Российская газета - №165, №190, №201, №196 - 2009. 5. http://weather.isurgut.ru/Arhiv.asp?CurDate=16&City_id=2&CurMonth=11&CurYear=2 005 6. http://shkolazhizni.ru/archive/0/n-9915/ 7. http://primeta.yaxy.ru/10.html 8. http://www.ugrameteo.ru/obzor.php 18