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

0
153
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.

Год Эколого-климатические показатели
  Кнээт, дни Кдд, дни Кдп, дни Кхд, дни Кип, дни Кад, дни Ков, дни Кипкк, отн. ед
1980 29 8 60 26 163 44 189 2,14
1981 40 4 70 7 167 46 175 2,68
1982 32 5 37 4 139 26 168 3,00
1983 38 5 59 10 162 49 134 3,04
1984 33 1 63 7 123 31 164 2,98
1985 31 3 61 57 152 36 186 2,70
1986 31 4 63 25 150 39 147 2,72
1987 32 0 72 43 161 29 142 3,20
1988 31 10 49 16 142 51 175 2,28
1989 45 3 26 7 153 30 162 3,64
1990 23 4 39 2 142 46 170 2,36
1991 22 5 48 13 134 31 165 2,62
1992 35 1 44 6 146 61 156 2,84
1993 45 3 42 23 153 36 170 2,92
1994 33 1 37 15 171 44 154 3,00
1995 43 2 31 13 171 56 146 3,36
1996 37 2 41 35 132 23 151 3,48
1997 35 13 27 18 153 49 157 2,80
1998 41 8 35 16 144 47 176 2,64
1999 32 10 37 6 140 38 186 2,38
2000 48 6 25 6 149 30 205 3,50
2001 24 21 29 16 164 38 200 2,34
2002 38 2 24 21 118 26 159 3,34
2003 35 5 21 17 144 41 179 3,06
2004 36 7 23 12 151 43 169 3,24
2005 47 5 18 13 125 43 150 3,58
2006 43 4 18 24 152 25 185 3,70
2007 37 9 13 11 148 35 151 3,48
2008 45 2 12 4 145 37 160 3,88
2009 49 7 9 17 171 28 171 3,60
2010 38 9 15 30 155 34 146 3,44
2011 39 12 12 17 130 33 141 3,34
2012 36 6 15 33 160 34 175 3,36
2013 39 26 10 9 127 33 176 3,58
2014 44 11 12 18 133 22 114 3,74
2015 38 2 6 3 130 29 125 4,14
2016 43 8 8 13 141 38 148 3,70
2017 36 2 13 11 177 43 151 3,68
2018 45 15 13 13 128 33 154 3,70
За 1980-2018 гг. Среднее 37,1 6,4 19,5 16,3 147,3 37,4 162,4 3,16
Максимальное 49 26 72 57 177 61 205 4,14
Минимальное 22 0 6 2 118 22 114 2,14
σ 6,69 5,45 19,35 11,44 14,92 9,13 19,29 0,5
Cv 18,03 85,15 99,23 70,18 10,13 24,41 11,88 15,82

 

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