В. Г. Нестеров установил, что за год 1 га леса испаряет в атмосферу 1 - 3,5 млн. кг влаги, что составляет от 20 до 70% атмосферных осадков. Н. М. Анастасьев и М. К. Харахинов приводят данные относительной влажности воздуха в различных точках (в %):
Первая серия наблюдений
Лес
Парк
Двор в городе
Вторая серия наблюдений
Лес
Бульвар
Двор в городе
Третья серия наблюдений
Лес
Сквер
Из этих данных видно, что относительная влажность воздуха значительно выше среди зеленых насаждений, чем на участках без насаждений. Разность в показателях влажности тем больше, чем крупнее зеленый массив. Л. О. Машинский проследил, как изменяется в различных условиях относительная влажность воздуха (табл. 8).
Таблица 8
| Относительная влажность, % | ||
| I цикл наблюдений | II цикл наблюдений | |
| ПаркЖилой квартал (с озеленением)Улица шириной 60 мУлица шириной 15 мБульвар | 4428242445 | 49–31–– |
В. А. Бодров определил влияние на влажность воздуха в прилегающей территории полосы насаждений шириной 10,5 м при высоте деревьев 15 - 17 м (табл. 9).
Таблица 9
| Точка наблюдения | Абсолютная влажность | Относительная влажность | ||
| мм | % увеличения по сравнению с открытой степью | % | % увеличения по сравнению с открытой степью | |
| Открытая степь | 11,3 | — | 48,2 | ____ |
| На расстоянии от полосы, м: | ||||
| 10 | 12,7 | 12.4 | 54,4 | 12,8 |
| 50 | 12,9 | 14,2 | 54,8 | 13,7 |
| 100 | 12,6 | 11,4 | 53,5 | 11 |
| 200 | 12,1 | 7,1 | 51,8 | 7,5 |
| 350 | 11,7 | 3,5 | 50,5 | 4,8 |
| 500 | 11,7 | 3,5 | 50,3 | 4,3 |
| 650 | 11,2 | 1 | 50 | 3,5 |
Влияние насаждений на влажность воздуха проверено многими исследованиями испарения влаги с поверхности на различных расстояниях от насаждений. Установлена прямая зависимость испарения от высоты насаждений, которые увеличивают влажность воздуха на расстоянии, в 10 - 12 раз превышающем их высоту. Повышение относительной влажности воздуха почти всегда (за исключением дней с очень высокими температурами) воспринимается человеком как понижение температуры; при этом повышение относительной влажности, например, на 16% воспринимается человеческим организмом как понижение температуры воздуха на 3,5°. В. Л. Машинским и Е. Г. Залогиной приведены данные для московских условий: один гектар насаждений в течение вегетационного сезона испаряет до 3000 т влаги, за этот же период 1 м2 газона испаряет 500 - 700 л воды. Ежедневно взрослая липа испаряет 0,2 т влаги, хорошо развитый бук - до 0,6 т влаги, а 1 га столетних дубов - около 26 т. Ежегодно зеленые насаждения испаряют 20 - 30 % атмосферных осадков, выпавших на занятую ими территорию. Сравнивая влияние растений и воды на повышение влажности воздуха, можно с уверенностью сказать, что 1 га полноценных растений значительно лучше (почти в 10 раз) увлажняет, освежает воздух по сравнению с водоемом такой же площади. В зависимости от размеров и структуры массивов зеленых насаждений влияние растительности на влажность воздуха распространяется на прилегающие инсолируемые открытые пространства и проявляется на расстоянии, в 15 - 20 раз превышающем высоту растений. Проведенные исследования позволяют сделать вывод, что на территории, отстоящей от зеленого массива на 500 м, из-за влияния растений относительная влажность может при определенных условиях повышаться на 30 %. Влажность воздуха увеличивают даже неширокие 10-метровые полосы древесно-кустарниковой растительности, которые на расстоянии 500 м поднимают влажность на 5 - 8 % по сравнению с открытой площадью. Если принять относительную влажность на улице до 100 %, то среди озелененной застройки она составит 116 %, а в крупном парке может доходить до 200 % и более. Испаряя влагу, поверхность листьев и кустарников нагревается. Известно, что для испарения 1 л воды требуется до 600 ккал тепла. Несложный расчет показывает, что 1 га дубовой рощи поглощает в сутки 15 600 ккал. Именно этот процесс способствует понижению температуры в нижних слоях кроны и приземном слое на 3 - 5 °С (по сравнению с температурой окружающего воздуха). В приземном слое плотных зеленых насаждений отмечается наиболее высокая относительная влажность воздуха. Относительная среднемесячная влажность воздуха среди зеленых насаждений парка выше на 4 - 9 %, в сквере - на 3 - 5 % по сравнению с территориями многоэтажной застройки. Даже небольшие участки внутриквартальной зелени заметно способствуют повышению относительной влажности воздуха. Умело применяя влаголюбивые растения и используя их качества, на территории с повышенной относительной влажностью (выше 70 %) последнюю значительно можно снизить.
2.3 Влияние насаждений на подвижность воздуха
Движение воздуха (или так называемый ветровой режим) оказывает существенное влияние на теплоощущение человека, особенно в условиях перегрева окружающей среды. Учеными установлено, что наиболее благоприятный для человеческого организма ветровой режим при скорости ветра в пределах 0,5 - 3 м/с. Зеленые насаждения оказывают влияние на степень подвижности воздуха окружающих территорий. Существенно изменяется степень подвижности воздуха и в зеленом массиве по сравнению с окружающими территориями. Затухание скорости ветра в зеленом массиве я за полосой насаждений было изучено многими авторами. Результаты наблюдений приведены в табл. 10.
Таблица 10
| Авторы наблюдений | Расстояние от полосы, м | Скорость от начальной, % |
| В. А. Бодров | 10 | 27 - 61 |
| 50 | 17 - 50 | |
| 100 | 44 - 82 | |
| 200 | 71 - 94 | |
| 350 | 70 - 103 | |
| 500 | 71 - 102 | |
| 650 | 84 - 107 | |
| И.С. Нестеров | 34 | 22 - 45 |
| 55,5 | 48 - 56 | |
| 76,8 | 73 - 77 | |
| 98 | 78 - 81 | |
| 121,5 | 93 | |
| 185,6 | 95 | |
| 228 | 95 - 98 |
Амплитуда колебаний в показателях объясняется различными высотами, плотностями и размерами зеленых массивов или полос, где проводились наблюдения. Г. В. Шелейховский на основе анализа материалов наблюдений многих авторов установил зависимость падения скорости ветра от высоты посадок на различном расстоянии от насаждений (табл. 11).
Таблица 11
| Расстояние от насаждений | Скорость ветра в % от первоначальной | Расстояние от насаждений | Скорость ветра в % от первоначальной |
| Н* | 40 | 5Н | 65 |
| 2Н | 45 | 10Н | 80 |
| 3Н | 55 | 15Н | 85 |
| 4Н | 60 | 20Н | 90 |
| * Н - высота посадок. | |||
Выше рассмотрено влияние насаждений на тепловой режим, влажность воздуха и его подвижность, т. е. на все основные факторы, формирующие микроклимат. На основании приведенных материалов можно считать научно обоснованным положение о том, что зеленые насаждения значительно способствуют улучшению микроклиматических условий. Кроме того, эти материалы указывают на положительное влияние насаждений на микроклимат путем правильного их размещения и подбора соответствующих пород растений.
ГЛАВА 3. влияние НАСАЖДЕНИЙ на состав и чистоту воздуха
3.1 роль насаждений в процессе газообмена
Насаждения, как известно, поглощают из воздуха углекислоту, выделяемую человеком, и обогащают воздух кислородом. Это свойство насаждений используется для улучшения состава воздуха, его оздоровления. Некоторыми учеными даже выдвигалась теория нормирования количества насаждений в городах применительно к этому свойству растений.
По соответствующим расчетам 1 га насаждений поглощает в чае 8 кг углекислоты, которую выделяют за то же время 200 человек. Отсюда получается норма 50 м2 насаждений на одного человека. Но при этих расчетах не было учтено, что выделяемая людьми углекислота составляет всего около 10% всей углекислоты, поступающей в воздух после сгорания топлива и тому подобных процессов. Так как преобладающая часть углекислоты рассеивается в атмосфере и лишь небольшая часть поглощается насаждениями, то определять по этому свойству растительности норму зеленых насаждений нельзя.
В целом роль насаждений в процессе газообмена в воздушном бассейне имеет громадное значение. Причем оказалось, что различные виды деревьев и кустарников поглощают углекислоты и выделяют в воздух кислорода далеко не одинаковое количество.
Инженером П. Т. Обыденным под руководством проф. А. С. Яблокова проведено одно из последних исследований эффективности различных видов деревьев в процессе газообмена. Оно показало, что если эффективность ели обыкновенной принять за 100%, то, например, эффективность лиственницы польской составляет 118%, сосны обыкновенной - 164%, липы крупнолистной - 254%, дуба черешчатого - 450% и тополя берлинского - 691%. Поэтому на основе изучения эффективности многих видов растений в процессе газообмена представляется возможным подбирать определенный ассортимент насаждений для озеленения с учетам и этого свойства. Взрослый здоровый лес на площади 1 га поглощает 220 - 280 кг углекислого газа, выделяет в атмосферу 180 - 220 кг кислорода. В среднем 1га зеленых насаждений поглощает за 1 ч около 8 л углекислоты (столько выделяют за это время 200 человек). На выделение кислорода влияют количество листвы дерева и ее состояние. Дерево средней величины может обеспечить дыхание трех человек. Показатели газообмена в течение вегетационного периода у разных деревьев неодинаковы. Если эффективность газообмена у ели обыкновенной принять за 1, то у лиственницы она будет 1,18, у сосны обыкновенной - 1,64, у липы крупнолистной - 2,54, у дуба чешуйчатого - 4,5, у тополя берлинского - 6,91. Зная интенсивность фотосинтеза, а следовательно и эффективность газообмена и количество выделяемого у разных видов растений кислорода, следует подбирать оптимальные сочетания и количество деревьев и кустарников, необходимых, для озеленения городских территорий.