Микроклимат міста (стр. 3 из 4)
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).
Тому внаслідок сумісної динамічної і термічної дії великого міста на повітряні потоки, над центральними районами міста повинне бути менше гроз і зливових опадів, ніж на околиці. Безпосередньою причиною такого явища служить той факт, що грозові хмари, зароджуючись переважно над центром міста, до моменту досягнення грозової стадії встигають зміститися на околичні райони.
Також у містах фіксуються смоги.
Коротка кліматохарактеристика м. Черкаси. Відомого стан забруднення атмосферного повітря залежить від рівня розвитку промислово-технічної політики, фІзико-географІчного положення, особливостей рельєфу, метеорологічних умов.
Синоптичні процеси в одні періоди проходять досить активно, в інші - малоактивно. Якщо атмосферні процеси змінюють швидко, то приземні шари атмосферного повітря швидше самоочищаються від забруднення. При малоактивному розвитку атмосферних процесів та застійних явищах в атмосфері складаються умови дія накопичення шкідливих речовин.
В першу чергу до несприятливих метеорологічних умов штиль, тобто безвітря, або досить слабка швидкість вітру 0-5 м/с. Таких днів у Черкасах буває в середньому за рік 20%, влітку у 1,5-2 рази більше. По-друге, слід враховувати розу вітрів. Оскільки промислові підприємства розташовані на південь від житлових масивів міста, то якраз вітри з південною складовою направляють димовий, газовий факел на місто. Часто вночі та вранці в атмосфері утворюються затримуючі шари - інверсії, які як «ковпак», як «шапка» затримують розсіювання викидів в верхні шари атмосфери.
Інверсії температури - це шари, в яких температура повітря підвищується з висотою в порівнянні з звичайним зниженням. Вони бувають призємними – пов’язані з охолодженням повітря від холодної земної поверхні, та припіднятими до висоти 1 - 2 км, які утворюються внаслідок опускання вниз повітря
Бризові вітри з добовою періодичністю спостерігаються влітку по берегам озер та крупних водоймищ (вдень вітер дує з поверхні водоймищ на нагріте місто, вночі навпаки з міста на водоймище ).
При малорухомому антициклоні (область підвищеного тиску )триалий час забруднене повітря обертається в місті. Тумани-аерозолі утворюються з перенасиченого повітря внаслідок його конденсації.
Несприятливі метеорологічні умови ( НМУ ) для високого забруднення атмоссферного повітря можуть бути короткочасними і більш тривалими зростає.
Місто Черкаси розташоване в лісостіповій зоні Дніпровської терасової рівнини, на відносно високому плато правого берега р.Дніпро, рельєф навколишньої місцевості являє собою злегка хвилясту рівнину. Навколо - сільськогосподарські угіддя, лісосмуги, фруктові сади, захисні смуги вздовж залізниці та шосейної дороги, окремі лісові масиви.