Климат большого города

8. Прогноз по дальнейшему  потеплению был разработан в  двух сценариях, и составляет:

- по первому сценарию - от 0,4 до 0,9º за последующие 25 лет;

- по второму сценарию  – от 0,8 до 2,0°С что является  очень значительным увеличением  температуры, влекущим за собой  многочисленные, в основном негативные  последствия для населения, экономики  и экологии области.

 

 

Пункт наблюдения

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

Год

Златоуст  (горная зона)

-15,4

-13,8

-8,0

+1,8

+9,8

+14,8

+16,4

+14,3

+8,4

+0,9

-7,5

-13,5

+0,7

Челябинск  (лесостепная зона)

-16,4

-14,1

-8,4

+2,7

+11,4

+16,7

+18,1

+16,0

+10,2

+2,2

-6,7

-13,5

+1,5

Бреды  (степная зона)

-17,4

-16,7

-10,2

+2.3

+12,1

+17,6

+19,3

+16,9

+10,9

+2,5

-6,7

-13,9

+1,4

 

 

 

 

 

 

Климат Челябинска.

Челябинск расположен почти в центре громадного материка Евразии, к востоку от Уральского хребта, на большом удалении от морей и океанов, прежде всего от Атлантики.

Климат города умеренный, по общим характеристикам относится к умеренному континентальному (переходный от умеренно-континентального к резко континентальному). Температура воздуха зависит как от влияния поступающих на территорию области воздушных масс, так и от количества получаемой солнечной энергии. 2066 часов солнце светит на территории области, это на 481 час больше, чем над Москвой.

Количество и распределение осадков в течение всего года определяется главным образом прохождением циклонов над территорией области.

Ветровой режим на территории Челябинска и области зависит от особенности размещения основных центров действия атмосферы и изменяется под влиянием орографии. В январе—мае, в основном, преобладают ветры южного и юго-западного направления со средней скоростью 3—4 м/с. При метелях максимальная скорость увеличивается до 16-28 м/с. В июне-августе ветер дует с запада и северо-запада, средняя скорость не увеличивается, но при грозах наблюдается кратковременное шквалистое усиление ветра до 16—25 м/с. В сентябре-декабре ветер поворачивает на южный и юго-западный, средняя скорость ветра составляет 3 м/с, максимальная- 18—28 м/с.Челябинск находится в лесостепной зоне Челябинской области. Зима длительная, достаточно холодная и снежная (с ноября по март включительно), лето умеренно тёплое. Постоянный снежный покров образуется 15—18 ноября и сохраняется 145—150 дней. Высота снежного покрова составляет 30-40 см, но в малоснежные зимы бывает на 10—15 см меньше. Метели наблюдаются в течение 30—35 дней, общей продолжительностью 220—270 часов. Глубина промерзания почвы колеблется от 90 до 130 см. Средняя температура января равняется −15,5°…-17,5° С. В суровые зимы она может опускаться до −25°…-29° С (1969, 1972 гг.), а в отдельные годы средняя температура января равнялась −8…-9° С (1949, 1971, 1983, 2002 гг). Абсолютный минимум температуры воздуха достигал −42…-49° С. Средняя температура воздуха в июле равняется +18…+19° С. Абсолютный максимум температуры отмечен 29 июля 1952 г — плюс 42,0° С. Годовое количество осадков равняется 410—450 мм. Наибольшее количество осадков приходится на июль. Дождливым был июль 1915, 1957, 1961 и 1994 гг — выпало 180—215 мм. Сухим оказался июль 1914, 1958, 1989 и 1995 гг — сумма осадков составила 7—12 мм.

 

 

 

Климат Челябинска
Показатель	Янв	Фев	Мар	Апр	Май	Июн	Июл	Авг	Сен	Окт	Ноя	Дек	Год
Абсолютный максимум, °C	4	8	15	28	35	37	40	36	32	25	6	7	40
Средний максимум, °C	−10,8	−8,1	−0,6	10,2	18,4	22,8	24,5	21,5	15,9	6,4	−1,9	−8,2	7,5
Средняя температура, °C	−16,4	−14,1	−8,4	2,7	11,4	16,7	18,1	16	10,2	2,2	−6,7	−13,5	1,5
Средний минимум, °C	−20,5	−19,3	−12,2	−0,8	6,2	11,5	14,2	11,4	6,4	−1	−9,3	−16,9	−2,5
Абсолютный минимум, °C	−48	−45	−36	−26	−11	−2	+3	0	−10	−24	−36	−42	−48
Норма осадков, мм	21	15	15	24	43	61	86	54	39	35	27	23	443

 

 

Мезоклимат.

 

Местный климат большого города, особенности которого (по сравнению с загородной местностью) определяются самим существованием города, т.е. застройкой, покрытием улиц, промышленными предприятиями, транспортом и пр. К таким особенностям относятся: повышенные средние температуры в центральных районах города (городской остров тепла), уменьшенное испарение, нарушения в атмосферной циркуляции , в том числе так называемый городской бриз, большое загрязнение воздуха и уменьшение притока прямой радиации, усиление конвекции и увеличение облачности, а также повторяемости и сумм осадков в теплый период, увеличение повторяемости и интенсивности туманов в холодный период и пр. Внутри  местного климата (мезоклимата) наблюдается большое число типов микроклимата, в зависимости от топографии, ширины улиц, наличия площадей, замкнутых дворов, зеленых насаждений, высоты и характера застройки, размещения промышленных предприятий.

 

 

Температура в городе.

 
 
Температурный режим в городе и влажность городского воздуха подвержены более сильным колебаниям, чем на внегородских территориях. Это нередко создает для городского населения неблагоприятные условия, особенно в жаркие или холодные дни. В городских условиях человек испытывает комбинированное воздействие прямых лучей солнца, излучение естественных и искусственных поверхностей. Различные поверхности и предметы поглощают и отражают неодинаковое количество солнечной энергии. При этом, чем больше солнечной энергии отражается, тем меньше нагревается эта поверхность или предмет. 
Для определения или характеристики отражательной способности различных поверхностей пользуются специальным коэффициентом «альбедо», который равен отношению количеств отраженного и поглощенного тепла. Чем выше «альбедо», тем слабее нагревательная способность поверхности и тем меньше она выделяет тепла в окружающую атмосферу. Ниже приведены значения коэффициента «альбедо» для разных поверхностей, %:

 
Бетон........ 8,5  
Кровельное железо ... 6 
Гранит серый..... 11,5  
Мрамор белый шероховатый ........ 16 
Штукатурка..... 8 
Кирпич красный .... 10 
Булыжник...... 3 
Фанера....... 10  
Земля........ 4,5 
Цемент........ 13,5  
Песок желтый..... 14,5 
Шлак........ 13,5 
Торцы каменные .... 3 
Этернит....... 7  
Щебень: 
кирпичный..... 2 
гранитный..... 2,5 
Асфальт черный .... 4  
 

Каменные стены здания и сооружений, асфальтовые и бетонные покрытия дорог с низким «альбедо» сильно нагреваются в жару и охлаждаются в морозы, вызывая значительные колебания температуры в городе. Установлено, что температурный режим жилого района во многом зависит от взаимодействия приземного и пристенного слоев воздуха с «деятельной поверхностью», под которой понимается поверхность стен и крыш домов, поверхности покрытий проездов, тротуаров, площадок, дорожек, зеленых насаждений и водоемов. 
Особенность жизненной деятельности жилого района заключается в образовании полузамкнутого пространства, в котором ослаблено проветривание. В результате этого в таком пространстве происходит взаимооблучение вертикальных и горизонтальных поверхностей, затруднена теплоотдача. Стены зданий и сооружений закрывают горизонт в различной степени (при 5-этажной застройке на 25—75%). Закрытость горизонта зависит от точки наблюдения композиции и плотности застройки. Больше половины поверхности в городе практически имеет водонепроницаемые покрытия, а с остальной поверхности организован быстрый сток поверхностных вод, вследствие чего в микрорайоне влага накапливается в ограниченных количествах. Это уменьшает расход тепла на испарение и поэтому более 73% радиационного тепла идет на нагрев приземного и пристенного слоев воздуха. В результате в жилом районе значительно повышается температура по сравнению с загородными территориями. Например, человек, стоящий на асфальтовом покрытии вблизи освещаемой солнцем стены, может попасть в зону действия отраженной радиации. При этом он может получить столько добавочного тепла, сколько получил бы от прямого солнечного облучения, что составляет при температуре 30°С примерно 1 кал/(см2мин). Для сравнения : бытовой порог ощущения человеком отраженной радиации равен 0,07—0,1 кал/(см2мин), теплового излучения— 0,034 кал/(см2мин).

 

Транспорт.

 
Каждый вид транспорта оказывает разнообразное влияние на атмосферные процессы, выбрасывая в воздух разные газы. Норвежские ученые показали, как правильно подсчитывать вред от авиации и автотранспорта и как сравнивать их между собой. 
 
Несмотря на то, что изменение климата в глобальном масштабе теперь уже признают практически все, ситуация вряд ли в скором времени изменится к лучшему. Даже снижение темпов новых выбросов даётся с трудом, а направленное понижение концентрации углекислого газа в атмосфере пока выглядит почти фантастикой. 
 
Приступая к решению проблемы, люди должны иметь представление о том, на какие рычаги стоит надавить в первую очередь, а с какими природа и так прекрасно справляется самостоятельно. Попытки количественного анализа воздействия тех или иных антропогенных факторов на потепление климата прежде имели или довольно смутные очертания, или ограничивались учетом небольшого количества параметров. 
 
Дело в том, что транспортные средства – автомобили, поезда, морские и воздушные суда – оказывают комплексное влияние на атмосферу, выбрасывая в нее не только углекислый газ. К числу таковых относятся, например, окислы азота, угарный газ и летучие органические соединения, которые не задерживаются в атмосфере надолго, однако из-за своей высокой реакционной способности влияют на концентрации долгоживущих парниковых газов – метана и озона. Кроме них в атмосферу попадают короткоживущие аэрозоли и их прекурсоры – сажа и сернистый газ, также оказывающие охлаждающий эффект на температуру воздушных масс. Атмосферные выбросы авиатранспорта сказываются на стратосферной концентрации паров воды и влияют на формирование перистых облаков. 
 
Мало того, что все эти факторы имеют своё характерное время воздействия на атмосферу, они же проявляют и разнонаправленное на нее влияние – какие-то приводят к понижению температуры, а какие-то неуклонно повышают температуру Земли. Во многом именно поэтому до сих пор никому не удавалось корректно учесть вклады каждого вида транспорта по отдельным газам и сравнить влияние различных видов транспорта на климат. 
 
 
 
Норвежцы начали свою работу с подсчёта влияния каждого эмиссионного фактора (CO2, NOx, CH4 и др.) на температуру атмосферы в долгосрочной перспективе (100 лет). Уровень эмиссии они привязали к хорошо документированному уровню транспортных выбросов в атмосферу в 2000 году. После этого оставалось просуммировать отдельные компоненты и вычислить, как масштабы воздействия каждого вида транспорта могут меняться со временем. 
 
Согласно расчетам Бернстена и Фуглестведта, наибольшую роль в повышении температуры Земли играли и будут играть автомобили. За счёт огромных масштабов выбросов углекислого газа их доля в потеплении 6–7 раз превышает вклад всех остальных видов транспорта вместе взятых. На втором месте после автомобилей оказались самолёты, однако в будущем их вклад будет снижаться. 
 
Чтобы разобраться с поездами, учёным пришлось учесть, что железнодорожный транспорт в настоящее время имеет двоякое влияние на атмосферу – прямое и непрямое. Прямое – это использование тепловозов для транспортировки грузов в неэлектрифицированных районах. Непрямое же влияние на атмосферу связано с выработкой энергии для электровозов на электростанциях. Она сопровождается как высвобождением углекислого газа, так и выбросами аэрозолей, охлаждающих атмосферу. Так или иначе, в сравнении с остальными видами транспорта железная дорога оказалась наименее, пренебрежимо мало ответственной за изменение климата. 
 
А вот морские суда пока лишь ведут к охлаждению . 
 
Такой эффект имеет место благодаря выбросам большого количества аэрозолей и оксидов азота, снижающих атмосферные концентрации метана и озона. Это обусловлено особым режимом судовых силовых установок, сжигающих дизельное топливо при высоких температурах и имеющих большие размеры. Однако в долгосрочной перспективе существенными опять оказываются парниковые выбросы, приводящие к потеплению. 
 
Впрочем, следует отметить, что все эти расчёты проведены на основании данных о соотношении различных видов транспорта от 2000 года. Как он изменится в будущем, пока не ясно. Учёные надеются, что их работа позволит политикам поступить таким образом, чтобы эти изменения были не в худшую для планеты в целом сторону.

 

 

Заключение.

Климат большого города (мезоклимат) существенно отличается от климата естественных ландшафтов благодаря антропогенному влиянию. Температура воздуха обычно повышена: летом на 1-5°С в связи с прогревом крыш, стен домов, мостовых, а зимой за счет деятельности транспорта и промышленных предприятий с разницей до 10°С в центральных частях крупных городов. Благодаря подъему теплого воздуха (конвекции) летом в городе чаще, чем в окрестностях, случаются ливневые дожди и грозы. Плотность и высота строений уменьшают скорость ветров, изменяя их направление, понижают испарение и относительную влажность воздуха. Понижено солнечное сияние как в связи с увеличением облачности, так и в связи с большим содержанием пыли и дыма. Последнее нередко вызывает смог в крупных городах. Как нигде, в природных ландшафтах в городском климате резко выражена разница между микроклиматом улиц и зеленых насаждений дворов и бульваров.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список источников.

1.УРЦ FreeNet Гидрометцентр

2. Фирсанов В.М. Архитектура гражданских  зданий в условиях жаркого  климата. - М., 1982. - 242 с.

 

 

[Введите текст]