Реферат: Микроклимат міста
- 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.