Конспект лекцій з дисципліни «Міська кліматологія» (Мета й завдання курсу, його особливості, методичні основи, учбові посібники і література. Урахування клімату в практичному проектуванні)

Радіаційний баланс атмосфери — алгебраїчна сума потоків радіації, що поглинається і випромінюваною атмосферою.

Rа = Е₀+ I_a  - Е_w ;

де  Е₀- ефективне випромінювання земної поверхні, I_a - сонячна радіація, пряма і розсіяною, поглинена атмосферою, Е_w — радіація земної поверхні,  і атмосфери, що іде,

Радіаційний баланс земної поверхні — різниця між поглиненою сумарною радіацією й ефективним випромінюванням земної поверхні:

R = (I+i)(1 - а) — (Е_S — dЕ_o)

де I — пряма й i — розсіяна сонячна радіація, а — альбедо поверхні, Е_S— власне випромінювання атмосфери, d — відносний коефіцієнт поглинання довгохвильової радіації земною поверхнею. Виражається в кал/см² горизонтальної поверхні в 1с  (або за будь-який інший проміжок часу). Е₀- ефективне випромінювання земної поверхні.

Вологообмін в атмосфері.  Крім теплообміну між земною поверхнею й атмосферою відбувається постійний обмін води або вологообмін. Водяной пар - вода в газоподібному стані - важлива складова частина атмосферного повітря.

У процесі конденсації водяної пари атмосфера одержує велику кількість схованого тепла. Від розподілу і коливання кількості опадів залежать умови стоку, режим рік, рівень озер, стан рослинного покриву, висота сніжного покриву, глибина промерзання ґрунту і т.д.

Повітряна циркуляція. Причиною появи вітрів є нерівномірний розподіл тиску. Систему великомасштабних повітряних плинів на Землі називають загальною циркуляцією атмосфери. Основними елементами загальної циркуляції атмосфери є циклони і антициклони.

З повітряними плинами в системі загальної циркуляції атмосфери зв'язані основні зміни погоди: повітряні маси, переміщаючи з одних областей Землі в інші, приносять із собою властиві їм характеристики. Системи повітряних плинів загальної циркуляції атмосфери, що визначають перевагу тих або інших повітряних мас у тім або іншому районі, є також найважливішим фактором кліматоутворення,

Кліматотвірне значення мають і циркуляції значно меншого масштабу (бризи, гірничо-долинні вітри і т.д.), що носять назву місцевих циркуляцій.

Приземна інверсія - інверсія температури, що починається безпосередньо від земної поверхні На інтенсивність і вертикальну потужність приземної інверсії дуже впливає топографія місцевості.

До факторів географічного середовища, що формує клімат даної місцевості, відносяться:

1.  географічна широта,

2.  висота над рівнем моря,

3.  взаємодія суші і моря,

4.  океанічні плини,

5.  ландшафт території, експозиціях схилів

6.  грунтово-рослинний покрив,

7.  сніжний і льодовий покрив,

8.  газовий склад атмосфери.

Поняття макроклімат, мезоклімат, мікроклімат. У залежності від просторості розглянутих територій, у межах яких можуть відчутно змінюватися кліматичні явища, із загального поняття "клімат" виділяються його різновиди: макроклімат, мезоклімат, мікроклімат.

Під макрокліматом розуміється сукупність погодних умов, обумовлених факторами властивих великим територіям - регіонам, зонам і географічним поясам: циркуляційними повітряними процесами, географічною широтою місцевості, далекістю від океанів і морів, макрорельєфом.

Мезоклімат визначається як клімат даної конкретної місцевості, що формується під впливом конкретної ландшафтної ситуації (рельєф, ліс, водойми). Як результат взаємодії загально кліматичних явищ з містобудівними факторами в межах міського середовища утвориться місцевий клімат, чи мезоклімат міста.

У свою чергу, окремі локальні ділянки територій у залежності від  факторів місцевого масштабу: характеру поверхні, що підстилає, (газони, зелені насадження, покриття, забудови), її відбивної і поглинаючої здатності сонячних променів і захищеності від вітрів утворять свій особливий клімат, називаний мікрокліматом.

Мікрокліматичні умови впливають як на вибір території для всього населеного місця в цілому, так і на планувальне рішення міської території, особливо на його функціональне зонування.

Питання для самоперевірки

1.  Кліматичні фактори, що враховуються при проектуванні.

2.  Як впливає на клімат взаємодія морів, океанів і суші?.

3.  Який вплив на клімат роблять океанічні плини?

4.  Який вплив на клімат робить ландшафтний фактор?

5.  Який вплив на клімат робить експозиціях схилів гірських хребтів.

6.  Який вплив на клімат робить грунтово-рослинний покрив.

7.  Види сонячної радіації.

8.  Що позначає термін інсоляція?

9.  Дайте визначення розсіяної сонячної радіації.

10.  Що означає термін «альбедо»?

11.  Що таке радіаційний баланс?

12.  Розшифруйте формулу прибуткових і видаткових складових радіаційного балансу.

13.  Що таке мікроклімат?

14.  Що позначає поняття мезоклімат?

15.  Що позначає поняття макроклімат?

16.  Чим характеризуються мікрокліматичні умови великого міста?

Література:

1.  Мардер А.П. Короткий словник-довідник- К: 1995 р.

2.  Гусев Н.М. Основьі строительной физики. - М: 1981 р

3.  Тиц А.А. Основі архитектурной композиции и проектирования - М: 1976р.

4.  Заварина М.В. Строительная климатология.     М.:    Гидрометеоиздат,1976.

5.  Коваленко П.П. ,Орлова Л.Н. Городская климатология: Учеб. пособиедля вузов. — М.: Стройиздат, 1993. 

Тема 4 Основні характеристики клімату

1.  Загальні поняття.

2.  Температурний режим повітря

3.  Вітровий режим.

4.  Вологість повітря й опади

5.  Атмосферний тиск

6.  Хмарність

Основними характеристиками метеорологічних елементів є їхнє середнє і крайнє значення, амплітуди і повторюваність.

Середня максимальна (мінімальна) - характеризує плюсову (мінусову) температури за певний період (добу, місяць, рік).

Середнє значення (добове, місячне, річне), отримане за багаторічний ряд спостережень (порядку 30 років і більш), називають кліматичною нормою. На підставі середніх багаторічних величин роблять порівняння