169557 (742449), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Роль кожного з названих чинників у формуванні мікрокліматичних контрастів різна, але рідко буває так, що кожний фактор впливає роздільно, звичайно ж мікрокліматичні особливості окремих міст або їх районів і елементів є наслідком сумісного впливу всіх чинників при переважанні одного або двох з них. При цьому у кожному окремому випадку абсолютні значення мікрокліматичних контрастів температури і вологості повітря, швидкості вітру і інших елементів також залежатимуть від загальних погодних умов і пори року, від яких значною мірою залежить відносний вплив кожного чинника.

В результаті сумісної дії загальних і специфічних факторів в кожному сучасному місті формується складний штучний діяльний шар, структура якого робить значний вплив на фізичні характеристики не тільки приземного і прикордонного шарів, але у ряді випадків і вільної атмосфери.

Сумарний штучний діяльний шар сучасних великих міст можна розділити на ряд підшарів:

• на рівні земної поверхні (асфальту вулиць і площ, рівні газонів),

• на рівні зелених насаджень (дерев парків і скверів, чагарників бульварів), на рівні дахів будівель переважаючої поверховості

• на рівні дахів висотних будівель.

В кожному з названих підшарів формуються свої системи радіаційних потоків, своєрідні умови забруднення, вентиляції, турбулентності.

Залежно від місця розташування міського жителя відносно перерахованих діяльних підшарів на нього впливатимуть різні радіаційні потоки, змінюватиметься спектральний склад прямої і сонячної радіації, температура і вологість повітря.

Для великих міст важливе значення мають дослідження мікроклімату закритих приміщень — житлових і робочих кімнат з урахуванням їх орієнтування і архітектурного рішення. Хоча в них мікроклімат в чистому вигляді відсутній, але залежно від ступеня проникнення і трансформації сонячної радіації, в об'єднанні з штучними джерелами тепла і тепловими потоками від працюючих або відпочиваючих людей, в закритих приміщеннях формуються своєрідні термічні умови.

Таким чином, джерелом різноманіття мікрокліматичних умов великих міст є відмінності в співвідношенні складових радіаційного і теплового балансу в окремих його районах, що викликаються будовою діяльної поверхні і особливостями радіаційного режиму.

Враховуючи загальну тенденцію зростання числа міст, збільшення їх розмірів (як за площею, так і за об'ємом через зростання поверховості будівель), можна стверджувати, що вплив великих міст на природу навколишніх районів буде зростати, а також зростатимуть і загострюватимуться мікрокліматичні контрасти в самих містах.

Ступінь впливу великих міст на оточуючу територію завжди залежатиме від кількості промислових підприємств в них, розміщення їх по території міста, від потужності і хімічного складу промислових викидів, а також від вітрового режиму і загальних географічних особливостей території.

Температура повітря в великих містах України звичайно перевищує відповідні значення в їх околицях.

Дослідження сторічного ходу температури повітря в Києві показало, що при зіставленні середніх температур за окремі десятиріччя в період 1861—1970 рр. простежується загальна тенденція поступового зростання цієї характеристики, особливо при використанні відомостей про середню річну температуру. В окремі місяці картина різко ускладнюється через значну мінливість температури, викликаної циркуляційними процесами в атмосфері взимку.

Температурний контраст між містом і його передмістями залежить від ландшафтної структури околиць і ступеня перетворення ландшафтів в межах міста.

Для наших міст характерна наявність зеленого оточення, а також органічне включення в межі міста або близькість водних об'єктів — річок, озер, заток, водосховищ і морів. Ці особливості розташування міст грають важливу роль у формуванні термічного режиму міста і його околиць, визначають величину термічних контрастів між ними, впливають на вертикальний розподіл температури і формування місцевої циркуляції в приземному шарі повітря.

Внаслідок зміни стану діяльної поверхні в сучасних містах створюються сприятливі умови для підвищення температури повітря, тому в містах весною і восени рідше спостерігаються заморожування, причому всі вони по інтенсивності слабкі в місті, ніж в передмісті.

Різниці температур місто — околиць мають добовий хід. Найбільші значення різниць температури місто — околиця на Україні спостерігаються ввечері при ясній погоді, коли під впливом випромінювання зелених рослин в околицях великих міст відбувається інтенсивне охолодження повітря. В центральних частинах міст в цей час зберігаються достатньо високі температури через тепловіддачу, що триває в кам'яних будівлях і асфальтових покрить, які сильно прогріті за день. В вечірню пору в Києві і інших містах зафіксовані температури на 6—8° вище, ніж в їх околицях.

Наявність зеленого оточення забезпечує високі контрасти в розподілі температури повітря в містах і в денний час. Так, в полуденний час при безхмарній погоді в Києві зареєстровані випадки підвищення температури повітря в місті над околицями на 2—3°. Характерною рисою сучасних великих міст є значна мінливість температури повітря, як по горизонталі, так і по вертикалі, що викликане контрастами в щільності забудови і ступеня озеленення. В денний час на вулицях і майданах, в окремих подвір'ях температура зазнає значних змін на обмеженій територі , причому різниці в окремих випадках можуть досягати також 2-3°.

Дослідження просторового розподілу температури в Києві показали, що у напрямку до центру міста спостерігається підвищення температури, максимуми приурочені до районів, зайнятих площами Перемоги, Бессарабської, Богдан Хмельницького та ін.

Інтенсивне нагрівання повітря відбувається над дахами будівель щільно забудованих районів, а також над територіями великих промислових підприємств, де часто для забезпечення роботи транспорту багато ділянок асфальтують.

Всі такі райони є своєрідними осередками перегріву, островами тепла, що забезпечують формування теплих мас над центральними частинами міст.

Вологість повітря в великих містах дещо нижче, ніж в околицях, що пов'язане з підвищенням температури, а також із загальним пониженням запасів вологи в атмосфері над містами, внаслідок зменшення або практично повного зникнення випаровування.

Інтенсивне нагрівання повітря в денний час забезпечує перенесення тепла і вологи від активної поверхні в атмосферу, що приводить до висушування приземних шарів повітря. Значну роль грає також відмінність у вечірньому охолоджуванні повітря над містом і околицями. Експериментальними дослідженнями в різних містах зафіксовані в окремих випадках відмінності в абсолютній вологості до 2,0—2,5 мб і відносній вологості до 11—20 %.

Контрасти елементів вологості місто — околиця мають також добовий і річний хід. В добовому ходу максимальних значень вони досягають увечері і вдень, а в річному — влітку. Наявність на території міста зелених насаджень — скверів, бульварів і парків з газонами — забезпечує можливість місцевого підвищення значень елементів вологості. Так, в центральних районах Києва зафіксовані різниці відносної вологості в обідні години на рівнях 20— 150 см від активної поверхні в 13—19 %.

В зимовий час, коли знижується роль сонячної радіації в погодних процесах і підвищується дія циркуляції атмосфери, а випадання снігу і утворення сніжного покриву створює одноманітність властивостей активної поверхні, контрасти в розподілі вологості в місті і околицях згладжуються.

Тільки в безхмарні дні при слабкому вітрі в центральних районах міста, в межах островів тепла, створюються сприятливі умови для пониження відносної і абсолютної вологості повітря, унаслідок чого їх різниці місто — околиця можуть досягати відповідно 10—15 %.

Вітровий режим великих міст характеризується низкою особливостей. Більшість дослідників відзначає, що швидкість вітру в місті знижується в порівнянні з відкритою територією. Але в деяких випадках в місті можливе також посилення швидкості вітру. Такі випадки можливі в містах, розташованих на території, що покривається пагорбами, при напрямах вітру, співпадаючих з напрямом вулиці, обмеженої багатоповерховими будівлями. При цьому внаслідок підйому повітряного потоку по схилу і звуження струменів спостерігається посилення швидкості вітру. Це вельми важливо для обрахунку максимальних швидкостей вітру при міському будівництві.

В великих містах напрямок вітру відрізняється найбільшою нестійкістю. Під час анемометричних зйомок в різних частинах Києва при стійкому вітрі, наприклад, західного напряму відмічалися потоки північно-східного, північно-західного, південно-східного, південно-західного і навіть східного напрямів.

Вітровий режим міста грає важливу роль в процесі охолоджування будівель, що необхідно враховувати при розробці планів будівництва нових або реконструкції старих міст з погляду їх загального планування. Без урахування переважаючого напряму вітру неможливе правильне розміщення промислових і житлових районів. При високих швидкостях вітру в даному районі доцільніше прокладати короткі вулиці з широким вживанням озеленення.

При ясній безвітряній погоді вдень між містом і околицями внаслідок термічних відмінностей створюються місцеві вітри, що дмуть від околиць до міста. В самому місті відмінності в нагріві освітлених і затінених частин вулиць і дворів обумовлюють свою місцеву циркуляцію повітря. В ній висхідна гілка формується над поверхнею освітлених стін, а низхідна — над затіненими стінами і частинами вулиць або дворів.

Наявність в містах водоймищ (озер, річок, водосховищ) також сприяє формуванню денної місцевої циркуляції від водоймища до міських ділянок, а вночі — навпаки, що впливає благотворно на чистоту приземного шару повітря, забезпечуючи вентиляцію міста.

Створення навкруги міст зеленого пояса лісів і садів з урахуванням особливостей рельєфу району може забезпечити постійне надходження потоків свіжого повітря в їх центральну частину.

Опади в місті. В зимовий час в помірних широтах випадання твердих опадів відбувається при атмосферних процесах, що охоплюють величезні території. При цьому відмінності в кількості опадів простежуються тільки на значних територіях внаслідок зменшення вологи в атмосфері у процесі випадання опадів. В межах відстаней, характерних для більшості сучасних міст, в зимовий час відмінності в кількості опадів не повинні бути значними.

Відмінності в сумах опадів між містом і околицями в літній час пов'язані з особливостями термічного режиму міста. Інтенсивне нагрівання центральних районів міста викликає утворення потужних теплих повітряних мас. Якщо вологість повітря достатньо висока, то конвективні струми викликають утворення купчастих хмар (Сu), перехідних в могутні купчасті (Сu соng) і зливові (Сb). В процесі перетворення хмар відбувається їх зсув під впливом переважаючого перенесення в атмосфері, і опади випадають не в центральних районах міста, а на околицях міста, в підвітряних частинах. В тих випадках, коли вологість повітря недостатня для утворення хмар, потужні конвективні потоки, що формуються над центральними районами міста, є перешкодою для горизонтальних повітряних потоків, що поступають над містом в навітряній частині. Тому тут маси повітря, що приходять, відчувають додатковий примусовий підйом, внаслідок чого на навітряних частинах міста утворюються хмари і випадають осади.

Таким чином, найбільша кількість опадів в літній час випадають не в центральних районах міста, а на його околицях.

Блискавки викликають велику цікавість, оскільки їх проходження часто викликає порушення в роботі електромережі і зв'язку, а випадання опадів у вигляді зливових дощів і граду — ерозію ґрунтів, веде до різкого зниження освітленості і видимості, що ускладнює роботу всіх видів транспорту.

Динамічна дія міської території на повітряні потоки виявляється внаслідок значного зростання параметра шорсткості (Z₀) на ділянках, зайнятих багатоповерховими будинками і промисловими підприємствами, в порівнянні з природними ділянками. Так, в районі Києва, на колишніх степових ділянках, зайнятих міськими спорудами, відбувається стрибок в значеннях Z₀ від 3—5 см до 3—4,5 м.

Термічний вплив міської території є наслідком зміни в співвідношенні складових теплового балансу, викликаних заміною природної активної поверхні багатоповерховими будинками з металевими, черепичними або асфальтовими дахами, асфальтованими вулицями і площами, а також скверами, парками і бульварами.

Нагрів активної поверхні і атмосфери, формування потужних висхідних потоків нагрітого повітря є додатковим чинником, що усилює динамічну дію міст на повітряні потоки, оскільки часто вертикальна швидкість висхідних потоків значно перевищує швидкість горизонтального переміщення повітря. Таким чином, висхідні потоки є як би своєрідними „підвищеннями ", розташованими над містом. Термічний вплив міської території в районі Києва з найбільшою силою виявляється влітку, коли максимальні полуденні висоти сонця перевищують 50°, а щогодинні значення сумарної радіації можуть перевищувати 70 кал/см² (0,3 Дж/см²).

Характеристики

Список файлов реферата