Тема: Биоклиматическая характеристика Богородицкого - Фенино

  • Вид работы:
    Курсовая работа (т)
  • Предмет:
    Экология
  • Язык:
    Русский
  • Формат файла:
    MS Word
  • Размер файла:
    323,29 Кб
Биоклиматическая характеристика Богородицкого - Фенино
Биоклиматическая характеристика Богородицкого - Фенино
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!













Курсовая работа

Биоклиматическая характеристика Богородицкого - Фенино

ВВЕДЕНИЕ

Атмосфера является составной частью биосферы и представляет собой газообразную оболочку Земли, вращающуюся вместе с ней как единое целое. Наибольший интерес представляет для нас нижняя часть атмосферы, главным образом тропосфера, поскольку в ней происходят основные метеорологические явления, влияющие на загрязнение атмосферного воздуха.

Воздух считается чистым, если ни один из микрокомпонентов не присутствует в концентрациях, способных нанести ущерб здоровью человека, животным, растительности или вызвать ухудшение эстетического восприятия окружающей среды (например, при наличии пыли, грязи, неприятных запахов или при недостатке солнечного освещения в результате задымленности воздуха). Так как все живое очень медленно адаптируется к этим новым микрокомпонентам, химические вещества служат объективным фактором неблагоприятных воздействий на природную среду и здоровье человека. [12]

В последние десятилетия антропогенные факторы загрязнения атмосферы стали превышать по масштабам естественные, приобретая глобальный характер. Выбрасываемые в атмосферу вредные примеси не только уничтожают живую природу, отрицательно воздействуют на здоровье людей, но и способны изменить свойства самой атмосферы, что может привести к нежелательным экологическим и климатическим последствиям.

В настоящее время большинство заболеваний человека (до 80%) имеют природное происхождение в результате изменения условий окружающей среды. Отставание адаптационных возможностей человеческого организма от меняющихся условий среды проявляется в увеличении заболеваний, смертности, уменьшении продолжительности жизни.

Глобальная проблема человечества в третьем тысячелетии - проблема сохранения генофонда и здоровья человека в условиях ухудшения среды обитания. Решение этого фундаментального задания современности возложено на биоклиматологию - науку, которая базируется на комплексе естественных и медицинских наук, изучает влияние изменения метеорологических условий окружающей среды на адаптационные механизмы человеческого организма [1].

К основным природным факторам внешней среды, воздействующих на человека являются: атмосферные или метеорологические; космические или радиационные; теллурические или земные. Химические факторы - газы и различные примеси; физические (метеорологические) факторы - температура воздуха, атмосферное давление, влажность воздуха, облачность, осадки, ветер; космические факторы - космические лучи, радиационное поле, импульсивное электромагнитное поле атмосферы; при этом электромагнитные импульсы являются одним из признаков развития атмосферы, которые могут вызывать разного рода метеопатические реакции до видимого изменения погоды; к группе теллурических факторов относятся особенности подстилающей поверхности Земли: геологический характер почвы, покрывающая её растительность, водоёмы, рельеф (долины, горы).

Эти особенности земной поверхности оказывают влияние на ход метеорологических и радиационных факторов, в определённой мере изменяя их влияние. Кроме того, природные ландшафты являются источником положительных эмоций. Все перечисленные факторы внешней среды непосредственно воздействуют на организм человека. Однако эти факторы действуют не изолировано, а комплексно. В зависимости от характера сочетания факторов влияние их на организм будет разным, поэтому необходима комплексная оценка внешней среды. При этом следует отметить, что понятие „погода и „климат включают именно такую комплексную оценку. Погода - это физическое состояние атмосферы, возникающее под влиянием солнечной радиации и циркуляционных процессов в атмосфере, а также подстилающей поверхности. Погоду рассматривают как целостное образование природы, характеризуемое комплексом взаимосвязанных и взаимообусловленных процессов.

Целью данной работы является оценка способности атмосферы Богородицкого-Фенино к самоочищению, анализ биоклиматических условий региона и оценка влияния изменчивости метеорологических условий на организм человека.

Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач:

оценка влияния метеорологических характеристик на распространение примесей в атмосфере;

анализ способов оценки способности атмосферы к рассеиванию примесей;

анализ временных изменений коэффициента самоочищения атмосферы в Б.-Фенино за период 2005 - 2010 гг.

расчет биоклиматических показателей;

выявление закономерностей временных изменений биоклиматических индексов;

анализ биоклиматических характеристик в Б.-Фенино за период с 2005 - 2010 гг.

Объектом исследования в работе выступает климат Б.-Фенино.

Предметом исследования - климатические характеристики атмосферы, определяющие рассеивание примесей и условия жизнедеятельности человека.

При написании работы были использованы следующие методы: обобщения и анализа первичной информации, ее статистическая обработка, анализ полученных результатов.

1. Влияние свойств атмосферы на распространение примесей

.1 Факторы формирования повышенного уровня загрязнения в городах

Уровень загрязнения атмосферы зависит не только от количества выбрасываемых примесей, но и от способности атмосферы к самоочищению.

В многочисленных работах описываются различные модели распространения примесей в атмосфере с различными параметрами атмосферы, оказывающими влияние на перенос примесей в воздухе.

Вопросы прогнозирования и предотвращения высоких уровней загрязнения воздуха представляют наибольший интерес в условиях городов. Характер загрязнения воздуха в городе, с одной стороны, определяется наличием на его территории большого количества различных источников выбросов. С другой стороны, в городе возникают качественно новые эффекты, которые определяются микрометеорологическими условиями, перемешиванием многих выбросов, характером застройки. [5]

Главные особенности распространения примесей от отдельных объектов, расположенных в городах. в целом близки к тем, что и за их пределами, и подчиняются известным физическим закономерностям. В то же время в городе на ограниченной территории в атмосферу поступают выбросы из множества самых различных источников, существенно различающихся по своим свойствам. Попадающие в атмосферу примеси перемешиваются, в связи с чем значительные концентрации примесей могут наблюдаться в районах, где отсутствует прямое влияние источников выбросов. На характер распространения в городе поступающих в атмосферу примесей оказывают существенное влияние локальные изменения метеорологических условий: повышение температуры относительно окрестностей, городская циркуляция воздуха, разрушение нижней части приземных инверсий и формирование приподнятых, ослабление ветра в приземном слое и др.

Изменения уровня загрязнения воздуха по городу в целом определяются рядом взаимосвязанных факторов. Известно, что рассеивание выбросов в атмосфере происходит в значительной степени за счёт переноса и турбулентного перемешивания. Для учёта влияния этих факторов при статистическом анализе информации достаточно рассматривать характеристики скорости ветра и атмосферной устойчивости. Анализ загрязнения городского воздуха в зависимости от этих двух характеристик усложняется в связи с формированием в городе микрометеорологического режима. В то же время наряду со скоростью переноса и с турбулентным перемешиванием на уровень загрязнения воздуха в городе влияют и другие факторы, непосредственно связанные с первыми. К ним относятся направление воздушных потоков, вымывание примесей осадками, их аккумуляция в туманах и облаках, степень подъёма перегретых газов, зависящая от температуры воздуха, инерционный фактор и др. [5]

1.2 Влияние метеорологических факторов

Метеорологические условия оказывают существенное влияние на перенос и рассеивание вредных примесей, поступающих в атмосферу.

Задача изучения метеорологических условий, которые влияют на загрязнение воздуха по городу в целом (на фоновое загрязнение), по ряду причин очень сложная. Для каждого источника выбросов, который создает в городе очаг концентрации примесей, существуют свои неблагоприятные метеорологические ситуации, которые определяют максимальное загрязнение воздуха. Очевидно, что в городе может наблюдаться опасная совокупность примесей при различных ситуациях. [6]

При статической обработке информации из большого числа одновременно влияющих факторов не всегда можно выделить отдельный фактор. Однако, это не означает, что реальное влияние того или иного фактора на содержание примеси в воздухе отсутствует. Сложность статистического анализа метеорологических условий загрязнение воздуха в городе определяется и тем, что характер зависимостей концентраций примесей от какого-нибудь параметра и теснота связей в ряде случаев зависит от сопутствующих метеоусловий. Зависимость загрязнения воздуха от скорости ветра определяется состоянием устойчивости и наоборот, связь концентраций с температурой воздуха, скоростью переноса и т.д.

Современные города обычно занимают территории в десятки, а иногда сотни квадратных километров, поэтому изменение содержания вредных веществ в их атмосфере происходит под действием мезо- к макромасштабных атмосферных процессов. Наибольшее влияние на рассеивание примесей в атмосфере оказывает режим ветра и температуры, в особенности ее стратификация.

Влияние метеорологических условий на перенос веществ в воздухе проявляется по-разному, в зависимости от типа источника выбросов. Если исходящие от источника газы перегреты относительно окружающего воздуха, то они обладают начальным подъемом; в связи с этим вблизи источника выбросов создается поле вертикальных скоростей, способствующих подъему факела и уносу примесей вверх. При слабых ветрах этот подъем обусловливает уменьшение концентраций примесей у земли. Концентрация примесей у земли убывает и при очень сильных ветрах, однако в этом случае оно происходит за счет быстрого переноса примесей, В результате наибольшие концентрации примесей в приземном слое формируются при некоторой скорости, которую называют «опасная». Значение ее зависит от типа источника выбросов

При низких источниках выбросов повышенный уровень загрязнения воздуха отмечается при слабых ветрах (0 - 1 м/с) за счет скопления примесей в приземном слое [6].

атмосфера организм загрязнение город

1.2.1 Ветер

Ветровой режим оказывает определяющее влияние на рассеивание загрязняющих веществ в атмосфере. Как известно, зоны более высоких концентраций примесей создаются в подветренных районах по отношению к источникам выбросов.

Весьма существенное значение для концентрации и рассеивания примесей в атмосфере имеет скорость ветра. При этом в зависимости от типа источников выбросов, её влияние различно. При низких и неорганизованных источниках выбросов повышенный уровень загрязнения воздуха отмечается при слабых ветрах (0-1 м/с) за счет скопления примесей в приземном слое. При выбросах от предприятий с высотными трубами газово-воздушная смесь, исходящая от источника, обычно перегрета относительно окружающего воздуха и обладает начальным подъемом за счет вертикальных скоростей, способствующих подъему факела и уносу примесей вверх. При слабых ветрах этот подъем обуславливает уменьшение содержаний примесей у поверхности земли. При сильных ветрах концентрация загрязняющих веществ от высотных источников у земли также уменьшается, однако это происходит уже за счет быстрого переноса примесей. В итоге наибольшие концентрации примесей в приземном слое от выбросов высотных источников формируются при так называемой опасной скорости ветра. Ее значение зависит от типа источников. [16]

В плане загрязнения воздушного бассейна влияние сильных ветров двоякое: с одной стороны они при определенных условиях способствуют очищению атмосферы от загрязнения выбросами промышленных предприятий и транспорта, с другой - благоприятствуют формированию пыльных бурь. Последние в условиях нарушенных почвенных поверхностей и наличия открытых участков с отходами предприятий (хвостохранилища, золоотвалы) и складских территорий с сырьем (уголь, стройматериалы), приводят к повышенной запыленности воздуха. Наибольшее количество пыльных бурь выпадает на летние месяцы, а также на позднюю весну и раннюю осень. [6]

1.2.2 Устойчивость атмосферы

Одними из основных факторов, определяющих рассеивание примесей, являются инверсии температуры, среди которых выделяются приподнятые и приземные. При приподнятых инверсиях (образующихся на некоторой высоте от поверхности земли) создается преграда для вертикального воздухообмена, причем наземная концентрация примесей от выбросов высоких источников зависит от высоты расположения нижней границы инверсии над источником и от высоты самого источника. Если инверсионный слой располагается непосредственно над источником выбросов (трубой), создаются опасные условия загрязнения из-за ограничения подъема выбросов и препятствия для проникновения их в верхние слои атмосферы, при этом концентрации примесей у земли в этих условиях могут увеличиваться в 1,5-1,7 раз. Если слой приподнятой инверсии расположен на достаточно большой высоте от источников, то возрастание приземных концентраций загрязняющих веществ будет незначительным. [8]

Приземные инверсии возникают при радиационном выхолаживании приземного слоя воздуха ночью. С восходом Солнца приземная инверсия радиационного типа разрушается, так как ночное охлаждение почвы сменяется прогреванием. Рельеф местности может усиливать инверсию. Так, охлаждение воздуха в ясную погоду особенно велико в котловинах, откуда выхоложенный воздух не находит выхода. [8]

Весной теплый воздух, текущий над снежным покровом, охлаждается, потому что тепло идет на таяние снега. Над поверхностью тающего снежного покрова возникает так называемая снежная или весенняя инверсия. Если ветер достаточно сильный, то вследствие турбулентности эта инверсия обнаруживается не у самой земной поверхности, а на некоторой высоте.

Над полярными льдами приземные инверсии часты и летом. В это время они связаны с охлаждением воздуха над тающим льдом. Вместо инверсии может наблюдаться также состояние, близкое к изотермическому, т. е. с вертикальными градиентами температуры, близкими к нулю.

Приподнятые инверсии, т. е. инверсионные слои в свободной атмосфере, возникают преимущественно в устойчивых антициклонах как над сушей, так и над морем, и наблюдаются над большими территориями на протяжении длительных периодов. [15]

Большинство инверсий в свободной атмосфере являются инверсиями оседания. Они возникают вследствие нисходящего движения воздуха и его адиабатического нагревания. Инверсии оседания образуются именно в устойчивых воздушных массах антициклонов, где воздух обладает нисходящими составляющими движения. При этом решающее значение имеет наличие максимума оседания в свободной атмосфере. Опускаясь вниз, оседая вследствие горизонтального растекания, атмосферный слой в то же самое время сжимается вследствие повышения давления

Инверсии оседания покрывают обширные территории в соответствии с размерами антициклонов, в которых они возникают Особенно велики инверсии оседания в зимних устойчивых антициклонах над материками умеренных широт. Почти постоянно инверсии или изотермии наблюдаются в нижних двух километрах в зоне пассатов на обращенной к экватору периферии субтропических антициклонов.

Кроме инверсий оседания в тропосфере наблюдаются фронтальные инверсии. Фронты, разделяющие теплую и холодную воздушные массы, в тропосфере становятся узкими фронтальными зонами перехода от холодной к теплой воздушной массе. При этом клин холодного воздуха лежит под теплой воздушной массой. [16]

.2.3 Туманы

Загрязнение атмосферы города примесями, изменение температуры воздуха, скорости ветра и других метеовеличин не могло не сказаться на условиях формирования и повторяемости таких важных для решения прикладных задач экологии явлениях, как дымки, туманы и смоги, с которыми связано наиболее значительное ухудшение видимости в атмосфере.

Дымкой принято называть такое состояние атмосферы, при котором под влиянием загрязнения атмосферы примесями метеорологическая дальность видимости заключено между 1 и 10 км. При значении дальности видимости меньшей 1 км - явление носит название тумана. [10]

Загрязнение атмосферы городов примесями антропогенного происхождения способствует ухудшению видимости, росту повторяемости дымок и уменьшению повторяемости состояний с хорошей видимостью. Однако под влиянием антропогенных примесей существенно возрастает в городе повторяемость лишь слабой и умеренной дымки. Повторяемость сильной дымки и особенно тумана в крупных городах не только не больше, но и меньше, чем в окрестностях.

Так, например, в Ленинграде повторяемость туманов в 2-3 раза меньше, чем в других пунктах. В Москве также среднее годовое число дней с туманом в 2-2,5 раза меньше, чем в ее окрестностях.

По данным некоторых монографий и учебной литературы, широко распространено мнение о более частом образовании туманов в городах по сравнению с окрестностями. В качестве причины указываются ядра конденсации, которых в городе больше, чем вне его. Ядро конденсации - это любая твердая частичка, находящаяся во взвешенном состоянии в атмосфере, на поверхности которой возможна конденсация воды. Уже при метеорологической дальности видимости меньше 10 км частицы примесей, как правило, обводнены. Причем, чем выше относительная влажность воздуха, тем меньше доля ядра конденсации в общей массе капли. Видимо, определяющую роль в значительном уменьшении повторяемости туманов и отчасти сильных дымков в крупных городах играет повышение температуры воздуха в городе.

Для образования тумана в городе температура воздуха в окрестностях должна упасть ниже точки росы. При этом в окрестностях образуется сильный (с большой влажностью) туман, а в городе же - умеренный или слабый. Это связано с тем, что относительная влажность воздуха в городах существенно меньше 100% и поэтому образование тумана в городе не может начаться, в то время как в окрестностях при этой же обстановке начинает формироваться туман.

Повышение температуры влияет на образование туманов лишь в крупных городах, где разность температур достигает значения в среднем близких к 1оС.

Понятия смог отождествляют понятиями дымки и туманы. В действительности же смог - это самостоятельное явление, отличное от дымков и туманов. В, прежде всего, отличительной особенностью смога является коричневый оттенок, который придают ему оксиды азота, являющейся главной составляющей смога. В отличие от дымок, цвет которых серый и сине-голубой, относительная влажность в смогах, как правило, невысокая.

По этому признаку смоги ближе не к дымкам, а к мгле - явлению понижения видимости под влиянием твердых, слабообводненных примесей, например, образующихся во время пожара. Дальность видимости в смогах изменяется в широких пределах, однако, обычно меньше 10 км

Накопление примесей в атмосфере усиливается в условиях тумана. В туманах происходит поглощение примесей каплями, наблюдается эффект аккумуляции примесей из выше- и нижележащих слоев. За счет создания значительных градиентов концентраций (вне капель) происходит перенос примесей из окружающего пространства в область тумана. В связи с этим суммарная концентрация примесей возрастает. Значительную опасность представляет расположение над туманом факелов дыма, которые под воздействием указанного эффекта распространяются в приземный слой воздуха.

Туманы на содержание примесей в, воздухе [14] влияют сложным образом: капли тумана поглощают примесь, причем не только загрязненных слоев воздуха. Вследствие этого концентрация примесей сильно возрастает в слое тумана и уменьшается над ним. При этом растворение сернистого газа в каплях тумана приводит к образованию более токсичной серной кислоты. Так как в тумане возрастает весовая концентрация сернистого газа, то при его окислении серной кислоты может образоваться в 1,5 раза больше. [3]

Речные туманы наблюдаются, когда установившейся поток воздуха перемещается над водной поверхностью. При этом холодный воздух, ненасыщенный влагой, натекает на более теплую незамерзшую поверхность реки, после чего смещается над покрытой снегом поверхностью подветренного берега. Установлено, что в тумане концентрация примеси резко убывает за счёт её поглощения в каплях.

В развитом радиационном тумане разрушаются приземные инверсии и образуются приподнятые инверсии температуры. Это ведет к увеличению наземных концентраций. Кроме того, поступающие от источника примеси почти полностью поглощаются каплями. Как и для речных туманов, так и для радиационных получено, что концентрация примеси убывает не только на всех уровнях в слое тумана, но и в слое воздуха, расположенном над туманом.

Следовательно, при образовании тумана в его каплях концентрируется не только примесь, которая находилась вблизи подстилающей поверхности в его отсутствии, но также и значительная часть примеси из вышележащих слоев. Таким образом, капли тумана как бы аккумулируют примесь из весьма протяженного слоя, что существенно увеличивает суммарное загрязнение воздуха вблизи подстилающей поверхности.

2. Методы оценки способности атмосферы к самоочищению

.1 Потенциал загрязнения атмосферы (ПЗА)

Атмосфера обладает способностью к самоочищению. Самоочищение атмосферы - частичное или полное восстановление естественного состава атмосферы вследствие удаления примесей под воздействием природных процессов. Дождь и снег промывают атмосферу благодаря своим абсорбционным способностям, удаляя из нее пыль и растворимые в воде вещества. Растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород, который окисляет органические примеси (роль зеленых растений в самоочищении атмосферы от углекислого газа вообще исключительна - почти весь свободный атмосферный кислород имеет биогенное происхождение, т. е. около 30 % его выделяют зеленые растения суши, а 70 % кислорода высвобождают водоросли Мирового океана). Ультрафиолетовые лучи солнца убивают микроорганизмы [10].

Природный потенциал самоочищения атмосферы во многом обусловлен такими природно-климатических условиями, как особенности подстилающей поверхности (растительность, рельеф), температурный режим, количество выпадающих осадков, циркуляционные процессы в атмосфере и др. [10]

Очень сильное влияние на самоочищение воздуха оказывают циркуляционные процессы в атмосфере. Например: господствующие в условиях антициклональной погоды нисходящие потоки воздуха приводят к накоплению загрязняющих веществ в приземных слоях атмосферы. Поэтому при одинаковом количестве поступающих веществ загрязнение воздушной среды будет значительно больше (соответственно, потенциал самоочищения ниже) в районах с преимущественно антициклональным режимом погоды и меньше там, где преобладает циклоническая деятельность[12].

Потенциал загрязнения атмосферы (ПЗА) - широко используемая на практике, косвенная характеристика рассеивающих способностей атмосферы. Эта величина представляет собой отношение гипотетических среднегодовых (среднесезонных) приземных концентраций примесей от антропогенных источников в данной точке пространства к аналогичным значениям концентрации от таких же источников в некотором «эталонном» районе, где рассеяние примеси принимается наилучшим, а концентрации, соответственно, минимальными.

Чем ниже значение ПЗА, тем способность к самоочищению у атмосферы выше.

Такая характеристика как ПЗА удобна в том отношении, что не требует сведений непосредственно об измеренных значениях концентрации или источниках загрязнения, а предполагает известными лишь такие климатические характеристики как вероятности слабого ветра (менее 1 м/с), приземных инверсий температуры и туманов. [9]

Атмосфера загрязняется в основном химическими веществами, поступающими в нее на различных стадиях производства и утилизации продукции. Эти вещества находятся в газообразном, жидком и твердом (пыль, сажа) состоянии. Большую опасность представляют собой радиоактивное загрязнение (изотопы радона, стронция, плутония) в виде газов или взвешенных частиц. Кроме того, существуют тепловое загрязнение, образующееся в результате антропогенной деятельности и влияющее на температурный баланс, загрязнение шумов, образующееся в результате работы техники, транспорта, бытовых приборов и, наконец, электромагнитное загрязнение из-за функционирования телерадиостанций, радиолокационных установок, линий электропередач высокого напряжения.

Среди загрязнителей атмосферы Земли главным компонентом являются углеводороды - продукты сжигаемого на планете топлива. А способов самоочищения у нее 3, два из которых относительно непосредственны. В одном случае атмосферные примеси собираются на каплях воды из облаков и затем выливаются в виде дождя, в другом - молекулы атмосферных углеводородов распадаются под воздействием солнечного света. Третий путь - в химическом разрушении вредных веществ.

Согласно последним исследованиям [8], атмосфера способна к самоочищению в большей мере, чем представлялось - прямые измерения с помощью новейших лазерных технологий наряду с компьютерным моделированием установили, что химические группы, разлагающие смог и другие загрязняющие агенты, в атмосфере присутствуют в концентрации, которая на 20% выше предполагаемой прежними вычислениями.

Наряду с проблемами природопользования возникает ряд серьезных проблем, связанных со специфическими природными особенностями. Например, климатические условия, характеризующиеся антициклональным режимом погоды с сопровождающими его инверсионными явлениями (большой повторяемостью и мощностью), особенно зимой, слабых ветров, застоев воздуха. Это все затрудняет перенос и рассеивание загрязняющих веществ в атмосфере, способствует образованию смогов над городами и промышленными центрами. Оценка влияния метеорологических условий на рассеяние примесей в атмосфере основана на использовании таких климатических характеристик, как застой воздуха (сочетание инверсий температуры и слабого ветра) и повторяемость инверсий и туманов. Рассеивающая способность атмосферы выражается через ее потенциал загрязнения, представляющий отношение средних уровней концентраций примесей при заданных выбросах в конкретном и условном районе. За условный принимается район с минимальной повторяемостью метеорологических условий, способствующих увеличению загрязнения.

Территория России характеризуется большим разнообразием климатических условий, определяющих потенциал загрязнения атмосферы, т. е. перенос и рассеивание примесей, поступающих в воздушный бассейн города с выбросами предприятий и автотранспорта[8]. Они определяют «климат» качества воздуха и частоту эпизодов высокого загрязнения.

Наряду с широко применяемыми способами оценки способности атмосферы к самоочищению, такими как определение потенциала загрязнения атмосферы или рассеивающей способности атмосферы, в последние годы был предложен климатический потенциал самоочищения атмосферы, зависящий: от числа дней со штилями, числа дней с влажностью больше 80%, числа дней с осадками больше 0,5 мм, числа дней со скоростью ветра больше 6 м/с. Показатели потенциала самоочищения атмосферы меньше 0,8 оцениваются как «комфортные», Км от 0,81 до 1,0 - «субкомфортные», Км больше 1,1 - «дискомфортные»

2.2 Потенциал самоочищения атмосферы в Б.-Фенино

Результаты расчетов по ежегодным данным климатического потенциала самоочищения атмосферы за период с 2005 -2010 гг. в Б.-Фенино, позволили оценить его временные изменения (табл. 2.1. рис.1.1-1.12).

Таблица 2.1 Потенциал самоочищения атмосферы в Б.- Фенино за период с 2005 - 2010 гг.

20052006200720092010Среднееянварь2,152,601,502,501,201,99февраль1,701,211,331,282,141,53март3,501,101,250,920,931,54апрель0,302,000,663,000,661,32май0,300,450,130,200,200,25июнь0,830,130,1511,000,502,50июль0,660,380,330,440,100,38август0,200,600,330,330,600,40сентябрь0,600,630,707,000,361,85октябрь1,202,151,880,921,501,53ноябрь2,101,802,502,002,802,24декабрь1,294,606,252,301,503,18

Рис.1.1 Значения потенциала самоочищения атмосферы в Б.- Фенино в январе за период 2005 - 2010 гг.

Наиболее неблагоприятным для рассеивания примесей в январе является 2006 год, показатели коэффициента самоочищения атмосферы (Км) составляют 2,60 - это оценивается как « дискомфортный », так как в данное время было малое количество дней со скоростью ветра больше 6м/с. Наименьший показатель был в 2010 году, он составил 1,20 и тоже оценивается как « дискомфортный » (рис.1.1).

Рис 1.2 Значения потенциала самоочищения атмосферы в Б.- Фенино в феврале за период 2005 - 2010 гг.

Наибольший показатель климатического потенциала самоочищения атмосферы был в феврале 2010 года, (он составил 2,14), так как было большое количество дней с влажностью больше 80%. Наименьший в 2006 - 1,21, но этот показатель все равно является дискомфортным (рис 1.2).

Рис 1.3. Значения потенциала самоочищения атмосферы в Б.- Фенино в марте за период 2005 - 2010 гг.

Март 2005 года является неблагоприятным для рассеивания примесей, климатический потенциал самоочищения атмосферы достиг 3,5 и является дискомфортным, в 2009 году - более благоприятная обстановка, его показатель Км составляет 0,92 и является субкомфортным (рис 1.3).

.

Рис 1.4. Значения потенциала самоочищения атмосферы в Б.- Фенино в апреле за период 2005 - 2010 гг.

В апреле 2009 года наблюдается максимальный показатель самоочищения атмосферы, он составил 3,0, так как было мало осадков и не было дней с большой скоростью ветра. Минимальный показатель Км в 2005 году - 0,3, оценивается как комфортный, это следствие большого количества осадков (рис. 1.4).

Рис 1.5 Значения потенциала самоочищения атмосферы в Б.- Фенино в мае за период 2005 - 2010 гг.

В целом, в мае во всех представленных годах коэффициент самоочищения атмосферы является комфортным, это следствие благоприятных климатических условий которые способствуют рассеиванию примесей (ветер, осадки и т.д.) (рис 1.5).

Рис 1.6. Значения потенциала самоочищения атмосферы в Б.- Фенино в июне за период 2005 - 2010 гг.

Наиболее высокий показатель потенциала самоочищения атмосферы наблюдается в июне 2009 года, он достиг 11,0, это объясняется тем, что в данное время не бы дней с большой скоростью ветра, следовательно, воздух застаивался и создал дискомфортную ситуацию. Минимум в июне 2007 - 0,15 ( комфортные условия ) (рис 1.6).

Рис 1.7. Значения потенциала самоочищения атмосферы в Б.- Фенино в июле за период 2005 - 2010 гг.

В июле во всех годах наблюдаются комфортные условия, коэффициент самоочищения атмосферы не превышает 0,66 (рис. 1.7).

Рис. 1.8. Значения потенциала самоочищения атмосферы в Б.- Фенино в августе за период 2005 - 2010 гг.

В августе также во все представленных годах, коэффициент самоочищения атмосферы является комфортным (рис.1.8).

Рис. 1.9. Значения потенциала самоочищения атмосферы в Б.- Фенино в сентябре за период 2005 - 2010 гг.

Сентябрь 2009 года является неблагоприятным для рассеивания примесей, потенциал самоочищения атмосферы здесь достигает критической отметки - 7,0. Это связано с тем, что не было дней с большой скоростью ветра. А в 2010 году, наоборот, были комфортные условия для рассеивания примесей (рис. 1.9).

Рис. 1.10. Значения потенциала самоочищения атмосферы в Б.- Фенино в октябре за период 2005 - 2010 гг.

В октябре 2006 года были наиболее неблагоприятные условия для рассеивания примесей, и коэффициент самоочищения равен 2,15, это следствие большой влажности и маленькой скорости ветра.

Наименьший показатель Км в 2009 году, он составил 0,92- субкомфортные условия (рис. 1.10).

Рис. 1.11. Значения потенциала самоочищения атмосферы в Б.- Фенино в ноябре за период 2005 - 2010 гг.

В ноябре 2010 года наблюдаются дискомфортные условия, коэффициент самоочищения атмосферы достиг 2,8, это следствие малой скорости ветра. Наименьший показатель Км в 2006 году, но он все равно дискомфортный (рис. 1.11).

Рис. 1.12. Значения потенциала самоочищения атмосферы в Б.- Фенино в декабре за период 2005 - 2010 гг.

Декабрь 2007 года очень неблагоприятен для рассеивания примесей, наблюдаются дискомфортные условия.

Коэффициент самоочищения равен 6,25 - малое количество дней с осадками, и малая скорость ветра. Наименьший показатель Км в 2005 году, но все равно дискомфортный - 1,29 (рис. 1.12).

Рис. 2.1 Осредненные показатели климатического потенциала самоочищения атмосферы за период с 2005 по 2010 года

Комфортными месяцами для рассеивания примесей являются: май, июль и август, так как их показатели Км не превышают 0,8.

К дискомфортным относятся все остальные месяцы года. Так как по показателям самоочищения атмосферы они превышают 1,1 (рис. 2.1).

3. Оценка климатической комфортности Б.- Фенино с помощью биоклиматических индексов

Почти все параметры климата влияют на жизнь человека, однако наиболее существенными из них являются состав атмосферного воздуха, атмосферное давление, температура, относительная и абсолютная влажность воздуха, скорость ветра, солнечная радиация. Наиболее объективная оценка особенностей биометеорологических условий получается на основе комплексного учета метеорологических элементов - биоклиматических индексов.

В зависимости от сочетания элементов, входящих в биоклиматические индексы, их условно можно разделить на температурно-влажностные, температурно-ветровые, температурно-влажностно-ветровые и т.д. Поскольку основной составляющей индексов является температура воздуха, то эффект воздействия комплекса элементов выражается в виде поправки к температуре воздуха, учитывающей теплоощущения человека и состояние его комфортности.

Для оценки теплового состояния человека разработан ряд биоклиматических показателей, которые позволяют определить уровень его тепловой нагрузки в летнее и зимнее время года. В результате анализа публикаций, посвященных разработке и описанию многочисленных биоклиматических индексов, показателей и критериев оценки уровня комфорта, были отобраны следующие биоклиматические показатели:

. Эффективная температура - это один из биометеорологических индексов, характеризующий эффект воздействия на человека комплекса метеоэлементов (температуры и влажности воздуха) через единственный показатель, так называемую эффективную температуру воздуха. Модель эффективной температуры объединяет физиологические факторы тела и кожного покрова, физические особенности одежды и воздушного слоя, находящегося в непосредственной близости к телу, а также метеорологические факторы окружающей среды. Сопротивляемость организма окружающей среде зависит от физических особенностей человека. Поэтому модель разработана для «среднего» человека, т. е. взрослого человека средней комплекции, одетого по погоде и идущего в тени.

Отрицательные значения эффективной температуры характеризуют вероятность обморожения, положительные - теплового удара. Эффективная температура:

= T - 0,4х(T-10)х(l-F/100)

где F - среднесуточная относительная влажность воздуха; T - среднесуточная температура воздуха в градусах Цельсия.

В медицинской метеорологии эффективная температура является характеристикой ощущения степени тепла или холода организмом человека, она является эмпирической функцией температуры и относительной влажности воздуха. Эффективная температура имеет такое числовое значение, которое имела бы истинная температура неподвижного и насыщенного воздуха, производящего то же ощущение, что и весь комплекс метеорологических элементов. Интервал значений эффективной температуры, при которых большинство людей чувствуют себя наиболее комфортно, называют зоной комфорта. В бывшем СССР был принят (Хромов, 1974) интервал зоны комфорта 13,5 - 18 °С, в США 17,2 -21,7 °С.

Эквивалентно-эффективная температура (ЕТ) являясь комплексным показателем теплоощущения человека, складывается под влиянием трех метеорологических факторов: температуры воздуха, влажности воздуха и скорости ветра. При полном безветрии и относительной влажности 100% тепловые ощущения человека зависят только от температуры воздуха [8]. При одной и той же температуре, но при усилении ветра и уменьшении влажности, потери тепла возрастают, и человек чувствует себя так, как если бы происходило понижение температуры воздуха. Обратный эффект имеет место при ослаблении ветра и увеличении влажности. По этим причинам человек сравнительно легко переносит высокие температуры в условиях сухого климата и хуже реагирует на такие же температуры при высокой влажности и слабом ветре.

. Оценка суровости погоды (по Бодману). Влияние погоды на человеческий организм многогранно и в ряде случаев не до конца изучено. Различные ученые, стремясь найти объективные показатели воздействия погоды на человека, предложили биометеорологические показатели (индексы) и методы оценки биоклимата. Основной составляющей индексов является температура окружающего воздуха, поэтому учет эффекта воздействия относительной влажности, давления, скорости ветра и т. д. выражается в некоторой температурной поправке к температуре воздуха у земли.

В зависимости от сочетания элементов, входящих в биоклиматические индексы, их условно можно разделить на температурно-влажные, температурно-ветровые, температурно-влажно-ветровые и т. д.

Рассмотрим один из температурно-ветровых индексов - индекс холодового стресса или индекс суровости погоды по Бодману.

В индексах холодового стресса оценка теплоощущения температуры наружного воздуха уточняется поправкой на скорость ветра. Так, согласно И. А. Арнольди, каждый метр скорости ветра, приравнивается к понижению температуры на 2 °С. С ветром, связаны метели, снежные заносы, ухудшение видимости. Из-за возможности обморожения, сокращаются периоды работы на открытом воздухе. В этих условиях требуется специальная одежда, эффективное отопление, специализированный режим труда и отдыха. Индекс суровости погоды по Бодману (S, баллы) рассчитывается по формуле:

= (1 - 0,04T) x (1 + 0,272V)

где T - среднесуточная температура воздуха, V - среднесуточная скорость ветра.

Индекс Бодмана используется для оценки суровости холодного периода

Используя оценку суровости холодного периода по Бодману, получаем следующие результаты по Б.- Фенино (табл. 3.1):

Таблица 3.1 Индекс суровости погоды (по Бодману) за 2005 - 2010 гг

200520062007200820092010Январь2.22.92.22.32.42.8Февраль2.22.42.52.22.02.5Март3.02.31.41.81.72.0Ноябрь1.61.71.91.71.61.4Декабрь2.32.31.92.02.62.1

По значениям индекса Бодмана зима в целом характеризуется как «умеренно-суровая». При этом, следует отметить, что такой оценке полностью соответствует январь и февраль. В 2007 году погодные условия декабря соответствовали критерию «мало суровая», остальные годы - «умеренно-суровая».

В анализе помимо зимних месяцев (с декабря по февраль) участвовали ноябрь и март, поскольку в отдельные годы они отличаются установлением зимнего характера погоды. В марте три года была установлена «мало суровая» погода, и три года - «умеренно-суровая». В ноябре на протяжении всех изученных лет - «мало суровая».

Рис. 3.1. Средние значения индекса суровости погоды (по Бодману) за 2005 - 2010 гг. в Богородицком-Фенино

По осредненным показателям суровости погоды за период с 2005 по 2010 гг. индекс принимает значения от 2 до 3, что является «умеренно-суровой» погодой. Только в 2008 году погода была «мало-суровая» (S = 1-2).

В 2009 году был самый высокий показатель суровости погоды, он составил 2,32. Наименьший индекс был в 2008 году - 1,98 (рис.3.1).

Таблица 3.2 Количество дней с индексом суровости погоды (по Бодману) за 2005 - 2010 гг. в Б.-Фенино

Характеристика суровости погодыЯнварьФевральМартНоябрьДекабрьЗа годМало суровая146213Умеренно-суровая652417СуроваяОчень суроваяЖестко суроваяКрайне суровая

Судя по средним месячным значениям индекса Бодмана, погода зимнего периода в Б.-Фенино чаще характеризуется как «умеренно-суровая». За период с 2005 по 2010 гг. все январи и практически все феврали кроме одного имели умеренно-суровую погоду, также в декабре из шести лет, в четырех наблюдается умеренно-суровая погода. В феврале во всех годах была мало-суровая погода. В марте из шести изученных годов, четыре, погода была мало-суровой (табл. 3.2).

. Эквивалентно-эффективная температура. Показатель ЕТ (по А. Миссенарду), учитывающий влияние температуры, влажности воздуха и скорости ветра при оценке тепловой чувствительности человека:

ЕТ = 37 °C - (37 °C - T) / (0,68 - 0,0014F + (1 / 1,76 + 1,4V0,75)) - 0,29T(1 - F/100)

где T - температура воздуха, °С, V - скорость ветра, м/с , F - относительная влажность, %. Ценность ЕТ, как биоклиматического показателя, состоит в том, что его можно использовать для теплого и холодного сезонов года. Для оценки уровня комфорта используются группы чувствительности с двенадцати - и шести - градусными ступенями ЕТ (табл. 3.3).

Таблица 3.3

Классификация тепловой чувствительности по значениям ЕТ

ЕТ °CУровень комфорта>30Тепловая нагрузка сильная24....30Тепловая нагрузка умеренная18…24Комфортно - тепло12...18Комфорт (умеренно тепло)6…12Прохладно0…6Умеренно прохладно-6…0Очень прохладно-6…-12Умеренно холодно-12…-18Холодно-18…-24Очень холодно< -24Начинается угроза обморожения

ЕТ представляет собой такое сочетание метеорологических величин, которое производит тот же тепловой эффект, что и неподвижный воздух при 100 % относительной влажности и определенной температуре.

Влияние метеорологических факторов на состояние человека учитывается на основе анализа различных температурных шкал и индексов. Погода и климат, безусловно, оказывают влияние на самочувствие и здоровье человека, а биометеорологические показатели (индексы) выполняют роль косвенных индикаторов состояния теплового поля, его окружающего.

Комплексным показанием теплоощущения человека служит эквивалентно-эффективная температура (ЕТ).

Для расчета были использованы многолетние осредненные среднемесячные значения температуры воздуха, скорости ветра и относительной влажности воздуха. Результаты вычисленных значений ЕТ (по Миссенарду) сведены в табл. 3.4.

Таблица 3.4 Эквивалентно-эффективная температура за 2005-2010 гг.

200520062007200820092010Январь-2,4-11,8-1,5-6,1-5,7-12,4Февраль-6,6-9,9-7,5-2,1-2,8-6,4Март-7,3-3,63,53,60,3-1,9Апрель7,36,74,99,44,87,0Май14,011,714,012,311,914,9Июнь14,717,617,115,617,718,5Июль18,016,618,118,919,021,5Август17,418,718,817,915,220,1Сентябрь13,013,113,211,513,913,0Октябрь6,48,28,59,17,73,9Ноябрь2,11,5-0,92,23,35,8Декабрь-3,4-3,1-2,2-3,0-6,1-2,8

В соответствии с полученными данными по Б.-Фенино в зимние месяцы теплоощущения ЕТ соответствуют «очень прохладно», «умеренно холодно» и «холодно».

Весенние месяцы: март - «очень прохладно» и «умеренно холодно» , апрель - «прохладно» и май - комфорт (умеренно тепло).

В июне, июле и августе характерно преобладание «комфортно - тепло».

Для сентября характерно комфорт (умеренно тепло), для октября - умеренно прохладно, в ноябре - очень прохладно (табл. 3.4).

Таблица 3.5 Количество дней с комфортной погодой в Богородицком - Фенино (по значениям эквивалентно-эффективной температуры) за 2005 - 2010 гг.

МесяцыХолодовой дискомфорт, число днейХолодовой субкомфорт, число днейКомфорт, число днейТепловой субкомфорт, число днейТепловой дискомфорт, число днейЯнварь31Февраль28Март301Апрель13152Май31315Июнь525Июль31Август328Сентябрь1515Октябрь15133Ноябрь264Декабрь31

Максимальное количество дней в январе, феврале и декабре преобладал «холодовой дискомфорт», в марте и ноябре таких дне было немного меньше. «Холодовой субкомфорт» преобладал в апреле, мае, сентябре и октябре. Наиболее комфортная погода была в июле, также в июне и августе было большое количество дней с комфортной погодой (табл. 3.5).

Рис.3.2. Повторяемость дней с комфортной погодой в Богородицком - Фенино (по значениям ЭЭТ) за год, (%)

Наибольший процент из повторяемости дней с комфортной погодой в Б.-Фенино соответствовал критерию «холодовой дискомфорт» - 48%, далее идет «комфорт» - 33% и на третьем месте - «холодовой субкомфорт» - 19%.

Рис.3.3 Среднемесячные значения ЭЭТ за период 2005 - 2010 гг. в Б.-Фенино

В апреле, мае, октябре и ноябре ЭЭТ достигает положительных значений, но они также не достаточны для комфорта. В летние месяцы ЭЭТ не превышает комфортные значения для одетого человека. В зоне комфорта находятся июнь, июль и август (рис. 3.3).

. Радиационная эквивалентно-эффективная температура (РЭЭТ). РЭЭТ - показатель теплового ощущения человека под влиянием комплексного воздействия температуры, влажности воздуха, скорости ветра и энергетической освещенности солнечной радиацией.

РЭЭТ=125lg[1+0,02T+0,001(T-8)(f-60)-0,45(33-T)√V+185B]

Для оценки используются следующие критерии:

комфортные условия - при значениях РЭЭТ от 21 до 27°;

тепловой субкомфорт - при значениях РЭЭТ от 27,1 до 32°;

тепловой дискомфорт - при значениях РЭЭТ более 32°;

холодовой субкомфорт - при значениях РЭЭТ от 17 до 20,9°;

холодовой дискомфорт - при значениях РЭЭТ менее 17°.

Судя по полученным данным из табл.3.6, условия с ноября по март характеризуются как «холодовой дискомфорт», в апреле и октябре условия соответствуют критерию «холодовой субкомфорт». Самым жарким месяцем года является июль, в это время наблюдается «тепловой субкомфорт». В остальные месяцы года - с апреля по июнь и с августа по октябрь на территории создаются комфортные условия (табл. 3.6).

Таблица 3.6 Среднемесячные значения радиационной эквивалентно-эффективной температуры за период с 2005 по 2010 гг. в Б.-Фенино

200520062007200820092010Средние значенияЯнварь10,02,210,87,07,31,76,5Февраль6,53,85,810,29,76,67,1Март6,09,014,915,012,210,411,3Апрель18,117,616,119,816,017,817,6Май23,621,723,622,221,924,422,9Июнь24,226,626,224,926,727,426Июль26,925,827,027,727,729,827,5Август26,427,527,626,824,628,626,9Сентябрь22,822,822,921,523,622,822,7Октябрь17,318,819,119,518,415,218,0Ноябрь13,813,211,213,814,716,813,9Декабрь9,29,410,19,56,99,79,1

Рис. 3.4 Среднегодовые значения РЭЭТ за 2005 - 2010 гг. в Богородицком-Фенино

Максимальный показатель радиационной эквивалентно-эффективной температуры наблюдался в 2007 году, и он составил - 18,1. Наименьший индекс был в 2009 году - 16,5 (рис. 3.4).

. Биологически активная температура (БАТ). Биологически активная температура окружающей человека среды БАТ определяет воздействие температуры воздуха, влажности воздуха, скорости ветра, суммарной радиации и длинноволновой радиации подстилающей поверхности и определялась по формуле, предложенной Г. B. Циценко:

БАТ = 9 °С + 0,8 x НЭЭТ

Границами комфортных условий, установленными по шкале БАТ, являются значения в пределах от 10 до 20 °С.

Таблица 3.7

Среднемесячные значения биологически активной температуры, °С

200520062007200820092010Январь7,1-0,47,84,24,4-0,9Февраль3,71,13,07,36,83,8Март3,26,111,811,99,27,4Апрель14,914,413,016,612,914,6Май20,218,420,218,918,520,9Июнь20,823,122,721,423,223,8Июль23,422,323,524,124,226,2Август22,923,924,123,321,225,0Сентябрь19,419,519,518,220,119,4Октябрь14,215,615,816,215,212,1Ноябрь10,710,28,310,711,613,6Декабрь6,36,57,26,64,16,8

По исследованиям показателя БАТ (табл. 3.7) можно сделать вывод о том, что в Б.-Фенино комфорт существует в, апреле, мае, сентябре, октябре и ноябре. Во все остальные месяцы территория находиться в зоне либо «теплого дискомфорта» (значение БАТ выше 20 °C), либо «холодного дискомфорта» (значение БАТ ниже 10 °C). В зоне «теплого дискомфорта» находятся июнь, июль, август и сентябрь. В зоне «холодного дискомфорта» - январь, февраль и декабрь. В марте несколько лет наблюдается комфортная погода, и несколько лет «холодовой дискомфорт».

По осредненным показателям БАТ, В зону комфорта входят такие месяцы как: апрель, май, сентябрь и октябрь (рис. 3.5).

Рис.3.5. Средние значения БАТ за период 2005-2010 гг. в Б.-Фенино.

. Индекс патогенности I. Наиболее комплексным показателем, отражающим влияние погодных условий на организм человека, является индекс патогенности I [18]. Критериальные значения этого индекса приведеы в табл. 3.8. Годовое осреднение полученных данных I имеет позитивное значение с точки зрения оценки биоклиматических особенностей в целом.

Таблица 3.8

Классификация индекса патогенности метеорологической ситуации (I)

Индекс I0 - 9,910 - 1616,1 - 1818,1 - 24больше 24Условия погодыОптимальные (комфортные)Слабо раздражающиеУмеренно раздражающиеСильно раздражающиеОстрые

Исследования годового хода индекса патогенности I (табл. 3.9) показали, что в целом за год условия характеризуются как раздражающие. Оптимальные условия наблюдаются с мая по август. Раздражающие - в апреле, сентябре и октябре. Всю остальную часть года преобладают острые типы погод.

Таблица 3.9 Среднемесячные значения индекса патогенности (I).

200520062007200820092010Январь36,242,441,14,4139,848,3Февраль45,936,145.336,734,341,0Март41,532,620,429,527,228,5Апрель13,613,513,212,014,31,9Май8,38,211,09,710,87,4Июнь13,08,97,86,69,96,1Июль6,96,36,38,28,65,1Август5,38,85,99,05,99,8Сентябрь8,314,617,111,610,111,6Октябрь25,323,917,316,128,525,2Ноябрь30,131,238,034,727,636,6Декабрь34,632,431,235,440,737,8

Годовой ход индекса патогенности представлен на рис. 3.6.


ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализируя временные изменения коэффициента самоочищения атмосферы в Богородицком - Фенино за период с 2005 по 2010 года, можно сказать, что наиболее благоприятными для рассеивания примесей атмосферы по осредненным показателям являются: май, июль и август, так как в данные месяцы коэффициент самоочищения атмосферы (Км) не превышал 0,8, что соответствует комфортным условиям. Это определяется превышением дней с осадками над суммарной повторяемостью дней со штилем и повышенной относительной влажностью. Неблагоприятными в этом отношении являются все остальные месяцы года, но причины для этого были разные. Но в июне и декабре наиболее опасная ситуация, так как показатель Км превышает 3,0 - что является дискомфортным. В июне это связано с большим числом дней с влажностью большей 80%, что приводит к застаиванию примесей. А в декабре с малым количеством осадков, которые способствуют очищению атмосферы.

Временное распределение эквивалентно-эффективной температуры показывает, что с января по август наблюдается заметный рост ЕТ (от -12,4 °С до 21,5 °С), а с сентября по декабрь - уменьшение. Значения комфорта 14,9 °C ЕТ достигаются в мае, в июле - 21,5 °C. По полученным значениям ЕТ в течение пяти месяцев (с мая по сентябрь) в Б.-Фенино отмечаются комфортные условия. Остальные семь месяцев находятся в зоне дискомфорта. Годовой ход ЭЭТ характеризуется быстрым ростом температуры с февраля по июль (от -5,4 до 26,5), а с августа по январь - уменьшение (от 26,0 до -4,3). По результатам показателей ЭЭТ можно сделать вывод о том, что в течение января, февраля и декабря значения ЭЭТ отрицательны, следовательно, недостаточны для комфорта. В апреле, мае, октябре и ноябре ЭЭТ достигает положительных значений, но они также не достаточны для комфорта. В летние месяцы ЭЭТ не превышает комфортные значения для одетого человека.

В зоне комфорта находятся июнь, июль и август.

По значениям РЭЭТ в Богородицком - Фенино условия с ноября по март характеризуются как «холодовой дискомфорт», в апреле и октябре условия соответствуют критерию «холодовой субкомфорт». Самым жарким месяцем года является июль, в это время наблюдается «тепловой субкомфорт». В остальные месяцы года - с апреля по июнь и с августа по октябрь на территории создаются комфортные условия.

По значениям индекса Бодмана зима в целом характеризуется как «умеренно-суровая». При этом, следует отметить, что такой оценке полностью соответствует январь и февраль. В 2007 году погодные условия декабря соответствовали критерию «мало суровая», остальные годы - «умеренно-суровая».

В анализе помимо зимних месяцев (с декабря по февраль) участвовали ноябрь и март, поскольку в отдельные годы они отличаются установлением зимнего характера погоды. В марте три года была установлена «мало суровая» погода, и три года - «умеренно-суровая». В ноябре на протяжении всех изученных лет - «мало суровая».

По исследованиям показателя БАТ можно сделать вывод о том, что в Б.-Фенино комфорт существует в апреле, мае, сентябре, октябре и ноябре. Во все остальные месяцы территория находиться в зоне либо «теплового дискомфорта» (значение БАТ выше 20 °C), либо «холодового дискомфорта» (значение БАТ ниже 10 °C). В зоне «теплового дискомфорта» находятся июнь, июль, август и сентябрь. В зоне «холодового дискомфорта» - январь, февраль и декабрь. В марте несколько лет наблюдается комфортная погода, и несколько лет «холодовой дискомфорт».

Исследования годового хода индекса патогенности I, балл показали, что в целом за год условия характеризуются как раздражающие. Оптимальные условия наблюдаются с мая по август. Раздражающие - в апреле, сентябре и октябре. Всю остальную часть года преобладают острые типы погод.

Исследование временных особенностей различных биоклиматических показателей для Богородицкого - Фенино позволяет сформулировать основные положения:

наибольшая активность синоптических процессов наблюдается в зимний период, поэтому зимний сезон характеризуется как наиболее дискомфортный, что подтверждается полученными значениями всех показателей (ЭЭТ, РЭЭТ, S, БАТ, I);

летний сезон, отличается большей инертностью. Летом наиболее вероятны условия термического перегрева;

ведущее значение в распределении всех биоклиматических показателей имеет циркуляция атмосферы, точнее, ее активность и направленность.

По результатам биоклиматических индексов, которые были использованы в данной работе, можно сделать вывод о том, что наиболее комфортными для жизнедеятельности человека месяцами в Богородицком - Фенино являются: май, июнь, август, сентябрь и октябрь. Дискомфортные месяцы - январь, февраль, март, декабрь.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.Безуглая Э.Ю. Метеорологический потенциал и климатические особенности загрязнения воздуха городов.- Л.: Гидpoмeтeoиздaт, 2009. - 184c.

2.Безуглая Э. Ю., Берлянд М. Е. Климатические характеристики условий распространения примесей в атмосфере.- Л.: Гидрометеоиздат, 2010. - 328 с.

.Беккер А.А., Агаев Т. Б. Охрана и контроль загрязнения природной среды. Л.: Гидрометеоиздат, 1990.-232с.

.Берлянд М.Е. Определение горизонтальной составляющей коэффи-циента турбулентной диффузии / Берлянд М.Е. - Изв.АН СССР,сер. геогр.и геофиз.,1944.- 165с.

.Берлянд М.Е., Генихович Е.Л.,Оникул Р.И. О расчете загрязнения атмосферы выбросами из дымовых труб электростанции / Труды ГГО, 1964. 147с.

.Берлянд М.Е. Современные проблемы атмосферной диффузии и загрязнения атмосферы/ Л.,Гидрометеоиздат,1975. - 448с.

.Берлянд М.Е. Прогноз и регулирование загрязнений атмосферы / Л.: 1985.- 203с.

.Бокша В.Г., Богуцкий Б.В. Медицинская климатология и климато-терапия. - К.:Здоровье, 2010. - 262 с.

.Бызова Н.А. Рассеяние примесей в пограничном слое атмосферы / М., Гидрометеоиздат, 2008. - 439 с.

.Исаев, А. А. Экологическая климатология . - М.: «Научный мир». 2003. 472 с.

.Клинова Ф.Я. Климат, Погода, Экология Москвы. - С.-П.: Гидрометеоиздат, 2011.- 154с.

12.Климатические характеристики условий распространения примесей в атмосфере. Справочное пособие. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1983. - 287с.

13.Клюгин С.А. Защита воздуха городов и населенных пунктов от загрязнения промышленными выбросами. - В кн.: Улучшение проектирования вентиляции, отопления и теплоснабжения промышленных зданий. М., 1960.- 73с.

14.Матвеев Л.Т. Охрана окружающей среда (охрана атмосферы). - Л.: ЛПИ, 2008. - 61с.

.Меркулов П.И., Ямашкин А.А., Масляев В.Н. Антропогенное воздействие на географическую оболочку. - Издательство Мордовского университета 2011.-175с.

.Назаров И.М., Николаев А.Н., Фридман Ш.Д. Основы дистанционных методов мониторинга загрязнения природной среды. Л.: Гидрометеоиздат. 2008.- 183с.

.Пономарева С. М. Влияние инверсии на распространение примесей и прогноз загрязнения атмосферы. - Труды ИЭМ, вып.21(80), 1978. -57с.

Похожие работы

 

Не нашел материал для курсовой или диплома?
Поможем написать качественную работу
Без плагиата!