Геоэкологическая оценка комфортности климата крупного города (на примере города Гомеля)

Анализ литературных источников и собственные исследования авторов позволили разработать оригинальную методику геоэкологической оценки комфортности климата городов [1]. Под геоэкологической оценкой комфортности климата города авторы понимают определение степени его благоприятности по отношению к организму человека с учетом естественного потенциала самоочищения атмосферы и влияния климата на режим эксплуатации жилых сооружений. Для характеристики комфортности климата Гомеля были использованы средние суточные данные ГУ «Республиканский центр по гидрометеорологии, контролю радиационного загрязнения и мониторингу окружающей среды» о температуре и относительной влажности воздуха, парциальном давлении водяного пара, скорости ветра, атмосферном давлении, атмосферных осадках, общей облачности и туманах за 38-летний период (1980-2018 гг.), которые были, затем обобщены и интерпретированы авторами с учетом их сезонной динамики и межгодовой изменчивости.

Для оценки комфортности климата г. Гомеля были определены: индексы изменчивости погоды и холодового стресса, нормальные эквивалентно-эффективные температуры, количество дней: душных с tв≥20°С, f≥80 %; холодных с tв ≤ –15°С; с межсуточным изменение атмосферного давления ≥10 мб/сут; с относительной влажностью воздуха ≥80%, со скорость ветра ≥6м/с;с осадками ≥1 мм;с облачностью ≥5б , а также климатический потенциал самоочищения атмосферы, продолжительность комфортного периода эксплуатации жилых сооружений, среднемесячные температуры января и июля, интегральный показатель комфортности климата, который дает представление о степени благоприятности климата города для жизнедеятельности людей с учетом воздействия всего комплекса метеорологических факторов. В крупных городах Беларуси можно выделить 4 категории комфортности климатических условий: Кипкк ≥ 4,00 – комфортные, 3,00÷3,99 – умеренно комфортные, 2,00÷2,99 – малокомфортные, ≤ 1,99 – дискомфортные.

Анализ эколого-климатических показателей комфортности климатических условий в Гомеле показал, что в теплый период года наиболее значимой ее характеристикой является количество дней с нормальной эквивалентно-эффективной температурой воздуха (Кнээт). Наибольшее значение Кнээт наблюдалось в 2009 г. и составило 49 дней, а наименьшее – в 1991 г. – 22 дня (таблица). Количество душных дней (Кдд) со среднесуточной температурой воздуха ≥ 20 °С и относительной влажностью воздуха ≥ 75 % в течение года небольшое – в среднем 6,4 дня. Максимальное значение Кдд наблюдалось в 2013 г. (26 дней). В 1987 г. подобные климатические условия и вовсе не наблюдались. В холодный период года важной характеристикой комфортности климатических условий является количество дней с индексом холодового стресса по Хиллу ≥ 4,5 Вт/м²·с (Кдп). Максимальное количество дней с дискомфортными значениями Кдп наблюдались в 1987 г. (72 дня), а минимальное в2015 г. – 6 дней. Количество холодных дней с температурой воздуха ≤ –10 °С (Кхд) в течение года значительно больше, чем количество душных дней. Максимальное число Кхд зафиксировано в 1985 г. (57 дней), а минимальное – в 1990 г., когда наблюдалось всего 2 холодных дня. Количество случаев с контрастными изменениями погоды (Кип) в среднем за рассматриваемый период составило 147 дней. При этом более выраженные погодные контрасты наблюдались в 2017 г. (177 дней), а наиболее стабильные погодные условия отмечались в 2002 г. (118 дней). Продолжительность комфортного периода эксплуатации жилых сооружений (Кэжс) определяется с учетом влияния на них различных сочетаний среднесуточной температуры и относительной влажности воздуха. Количество дней с комфортными значениями Кэжс за 1980–2018 гг. в среднем составило 119. Наименее благоприятные условия наблюдались в 2001 г. (89 дней), наиболее комфортные – в 1983 г. (146 дней). Климатический потенциал самоочищения атмосферы (Ккпс, отн.ед) в условиях города определяется как функция комплексного влияния числа дней со штилем, туманами, осадками более 1 мм, сильным ветром свыше 5 м/с. Наиболее неблагоприятные значения Ккпс зафиксированы в 1982 г. – 0,7.Существенное влияние на изменение комфортности климата имеет количество дней с резким межсуточным изменением атмосферного давления e 9 гПа/сут (Kад); со среднесуточной: относительной влажностью воздуха ≥ 80 % (Kов), скоростью ветра ≥ 5м/с Kсв); осадками ≥ 1 мм(Kос); облачностью ≥ 6 баллов (Kоб). На протяжении исследуемого периода самые неблагоприятные условия с резким межсуточным изменением атмосферного давления наблюдались в1992 г. (61 день), наиболее комфортные – в 2014 г. (22 дня); наибольшее количество дней с дискомфортными значениями Kов отмечалось в 2000 г. (205 дней), наименьшее – в 2014 г. (114 дней);максимальное количество дней с высокой среднесуточной скоростью ветра было в 1986 г. (45 дней), а в 2010 и 2014 гг. были зафиксированы нулевые значения показателя Kсв; наибольшие количество дней с осадками более 1 мм соответствовало 1980 г. (127 дней), а наименьшее – 1982 г. (81 день);самые неблагоприятные условия с дискомфортными значениями Kоб отмечались в 2008 г. (260 дней), а наиболее комфортные в 2013 г. (67 дней). Для характеристики комфортности климатических условий города были также использованы среднемесячные температуры самого холодного и теплого месяцев года, отражающие общие особенности климата. Наиболее высокая среднесуточная температура воздуха в

Гомеле наблюдалась в июле 2010 г. (24,5 °С) и январе 2007 г. (0,6 °С), а минимальная – в июле 1984 г. (16,7 °С) и январе 1987 г. (минус 16,1 °С).

Таблица 1 – Средние годовые эколого-климатические показатели климата в Гомеле за 1980–2018 гг.

Анализ изменения интегрального показателя комфортности климата (Кипкк) в Гомеле в 1980-2018 гг. выявил повышение уровня комфортности климатических условий для жизнедеятельности его населения. На протяжении исследуемого периода в Гомеле отмечается устойчивая тенденция к повышению количества дней с нормально эквивалентно-эффективной температурой воздуха от 17 до 21 °С и среднемесячной температурой воздуха в июле и январе; небольшой рост количества душных дней, увеличение продолжительности комфортного периода эксплуатации жилых сооружений, повышение интегрального показателя комфортности климата. Наблюдается тенденция к значительному снижению продолжительности периода с индексом холодового стресса по Хиллу ≥ 4,5 Вт/м²∙с, количества дней со скоростью ветра ≥ 5 м/си дискомфортными значениями облачности ≥ 6 баллов. Сокращается количество случаев с контрастными изменениями погоды. Тенденция к уменьшению характерна для количества дней: с межсуточным изменением атмосферного давления ≥ 9 гПа/сут, с относительной влажностью воздуха ≥ 80 %, с осадками ≥ 1 мм и холодных дней с температурой воздуха ≤ –10 °С; незначительно снижается климатический потенциал самоочищения атмосферы. В Гомеле в 1980-2018 гг. преобладали умеренно комфортные (58 %) и малокомфортные (42 %) климатические условия. Комфортные климатические условия наблюдались в 2015 г. Комфортность климата в Гомеле отличалась умеренной межгодовой изменчивостью. Коэффициент вариации Кипкк составил 15,82 %.

Список литературы:

1. Витченко А.Н. Геоэкологическая оценка комфортности климата крупных городов Беларуси / под общ. ред. И.А. Телеш // Минск: Вестник БГУ, 2011. № 2. С. 73-78.

Авторы: А.Н. Витченко, И.А. Телеш
Источник: Окружающая среда: комфортность и экологиче­ская безопасность: сборник материалов III международной научно-прак­тической конференции (г. Курск, 14 апреля 2020 г.) / редколлегия: М.В. Прота­сова (отв. ред.), Н.П. Неведров; Курск. гос. ун-т. — Курск, 2020. — 196 с.