ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Городской климат из "Энергия " Жизнь в городе — не то, что жизнь за городом— банальная истина, которая подразумевает не только различия бытового характера, но и климатические различия между городом и его окрестностями. Они известны давным-давно, хотя причины их возникновения начинают проясняться только теперь. Некоторые различия элементов климата в городе и сельской местности приведены ниже. [c.310] КОВ на 5—10 % больше, а относительная влажность — меньше на 2 % зимой и на 8 % летом (в среднем — на 6%). При этом в городе число дней, когда количество осадков менее 5 мм, на 10 % больше, число безветренных дней на 5—20 % больше, а скорость ветра меньше — средняя за год на 20—30, а максимальная— на 10—20%. Меньше также интенсивность солнечного излучения — суммарная, на горизонтальной поверхности на 15—20 % и ультрафиолетового излучения зимой на 30 и летом на 5 %. [c.311] Причина возникновения этих различий — существование города и все же, какие именно характерные особенности городов делают их до такой степени непохожими на сельскую местность, что это приводит к изменениям климата Здесь играют роль несколько факторов. Во-первых, город — территория с высокой плотностью населения побочные продукты человеческой деятельности образуются при такой концентрации людей гораздо интенсивнее. Во-вторых, что еще более важно, многие объекты, которые способны причинить серьезный ущерб окружающей среде, находятся как раз в городах или метропольных ареалах К ним принадлежат предприятия машиностроения и перерабатывающей промышленности, металлургические заводы, районные электростанции и другие источники загрязнений. В результате городской воздух, как правило, сильно насыщен твердыми частицами и газообразными загрязнителями. Все это содействует не только возникновению парникового эффекта в воздушном бассейне города, но и поглощению теплоты. [c.311] В городе огромное количество зданий и заасфальтированных поверхностей строительные материалы по своим теплофизич ским характеристикам скорее похожи на горные породы, чем на почвенный или растительный покров. Камень поглощает теплоту раза в три медленнее, нежели почва, однако проводит теплоту втрое быстрее, поэтому при одинаковых объемах и одинаковом времени пребывания на солнце камень способен аккумулировать больше теплоты, но температура его окажется более низкой. Ночью бетонные и кирпичные строительные конструкции отдают теплоту за счет радиации втрое медленнее, чем почва в окрестностях города вследствие этого по ночам в городе значительно теплее, чем в окружающей сельской местности. Аналогичное явление происходит и в дневное время правда, оно не столь резко выражено. В результате того что температура воздуха в городе, как правило, выше, чем в сельской местности, возникает необычное явление, получившее название острота теплоты . [c.311] Геометрия города также влияет на климат. Обычно города состоят из зданий, гораздо более высоких, чем элементы рельефа окружающей местности. Высокие здания, сосредоточенные на небольшой площади, служат весьма эффективной ловушкой для солнечного излучения наружные поверхности зданий поглощают и отражают солнечный свет. Прямая противоположность этому — открытая местность, где поток солнечного излучения, отраженный от почвы, почти всегда направлен обратно в атмосферу (рис. 13.1). Кроме того, высокие здания служат препятствием для ветра они порождают турбулентность и затрудняют охлаждение воздуха, вызванное испарением влаги. [c.311] Пример 13,1. сравните интенсивность поглощения теплоты за счет испарения в городах и сельской местности. Примем, что в городе сток дождевой воды составляет 95 %, а в сельской местности почва впитывает60 % дождевой воды. [c.312] Многим хорошо знакома картина приближаясь к крупному городу в автомобиле либо на самолете, прежде всего замечаешь пелену серой мглы на горизонте. По мере приближения к городу начинает казаться, что он весь словно покрыт завесой пыли. Эта шапка дыма , иногда называемая пылевым куполом , типична для большинства современных крупных городов (рис. 13.2). Перед нами—совместный эффект острова теплоты , выбросов загрязнителей и изменения поля скоростн ветра под влиянием городской застройки. Пылевой купол появляется в понедельник утром, когда автомашины и промышленные предприятия начинают выделять теплоту и загрязняющие вещества в атмосферу. С наступлением вечера твердые частицы, взвешенные в воздухе, охлаждаются за счет теплового излучения быстрее, чем окружающий воздух, особенно частицы, находящиеся в верхней зоне купола. Эти частицы служат ядрами конденсации для тумана. Образующийся над городом туман препятствует его дальнейшему радиационному выхолаживанию. Слой, тумана также мешает твердым частицам перемещаться за счет конвекции вверх и наружу, за пределы купола. Влияние городской застройки на местный ветровой режим тоже отражается на распределении частиц. Во вторник утром слой дымного тумана еще держится он-то и служит эффективной ловушкой для очередной порции загрязнителей, которые поступают в атмосферу за день. Этот процесс будет продолжаться, пока сильный ветер или проливной дождь не удалят из атмосферы накопившуюся пыль, либо в конце недели, когда ритм городской жизни несколько ослабевает, пылевой купол не будет развеян благодаря естественной циркуляции воздуха. [c.312] На первый взгляд едва ли возможно хотя бы отчасти решить эту проблему, разве что придется полностью пересмотреть сложившиеся каноны градостроительства или каким- либо образом ликвидировать все выбросы твердых частиц с дымовыми газами. В настоящее время ни одно из решений не является практически осуще ствимым. По целому ряду иных причин, связанных не только с загрязнением воздушного бассейна, могло бы принести большую пользу изменение городской структуры — уменьшение плотности концентрации источников теплоты (автотранспорта, промышленных предприятий, людей), уменьшение высоты городских зданий и сооружений, изменение влагосодержания городского воздуха путем устройства обширных зеленых зон, использование более разнообразного ассортимента стройматериалов. Конечно, мероприятия подобного рода трудно было бы реализовать в существующих городах США можно надеяться, что планы расширения современных урбанизированных территорий или строительства новых городов будут составлены с учетом этих принципов по примеру Европы. [c.313] Сочетание особенностей городского микроклимата служит причиной того, что возникают туманы — явление, характерное для больших городов. Существуют два основных механизма возникновения туманов радиационное охлаждение приземного слоя воздуха до температуры, лежащей ниже точки росы расслоение холодного сухого и более теплого влажного воздуха. Нет оснований пользоваться законами термодинамики, чтобы описать процесс образования капель воды из водяного пара — ведь идеальный газ даже не переходит в жидкую фазу Туман, дождь, облака образуются только при наличии ядер конденсации (обычно — твердых частиц). В воздушном бассейне города таких частиц хватает с избытком, и они активно участвуют в образовании капель. Модификация нормального режима ветра под влиянием городской застройки замедляет процессы перемешивания и рассеяния, в результате чего вероятность образования тумана становится еще выше. [c.313] Вернуться к основной статье