Особливості клімату великих міст

Кліматична ситуація, що виникає в місті може поділятися на три рівня: макроклімат, мезоклімат і мікроклімат.

Мікрокліматичні явища відбуваються біля поверхні землі і залежать від особливостей підлеглої поверхні, на висоті десятків і сотень метрів.

Мезоклімат формується у взаємодії загально-кліматичних факторів з природними факторами підлеглої поверхні місцевого масштабу - це наявність великого водойму, лісного масиву, міста і т. і. Особливості мезоклімату спостерігаються і проявляються в шарі повітря над деякою поверхнею від 2 до 20 метрів і більше та послабшають з висотою.

Мікроклімат об’єднує фізичні явища, які відбуваються в безпосередній наближеності до поверхні ґрунту на висоті зросту людини 1,5 ё 2 м, посилюючись по мірі наближення до ґрунту.

Над містом в наслідок його побутової і промислової діяльності суттєво змінюється метеорологічний режим і утворюється особливий мезоклімат:

- на 10 - 25% зменшується притік прямої сонячної радіації;

- внаслідок ефективного випромінювання окремих ділянок поверхні, в тому числі від енергетичних устаткувань, в місті створюються „острови тепла”, в котрих частина техногенного тепла може скласти до половини радіаційного;

- температура повітря в місті в зв’язку з цим може бути вище навколишньої на 7-15 °С;

- внаслідок існування ядер конденсації, аерозолів в повітрі кількість атмосферних випадів над містом зростає взимку на 50 %, влітку на 15 % і простежується на 40 – 50 км з підвітряного боку;

- в порівнянні з приміською територією в добовому ході випадів спостерігаються два максимуми - рано вранці і рано ввечері;

- стік з поверхні атмосферних випадів з території міста з-за штучних покрівель в декілька разів перебільшує стік з ґрунту поза містом;

- повітря над містом в середньому на 5 ё 10% сухіше, досягає вологості 30 ё 40% вечором влітку, якщо вулиці не поливаються;

- повторюваність туманів в промисловому місті бува в 1,5 ё 2 рази більшою, ніж за його межами.

Мікроклімат території міста поряд з загально метеорологічними факторами залежить головним чином від вітрового режиму, особливостей і характеру підлеглої поверхні.

Закритість горизонту в мікрорайоні залежить від кількості поверхів і знаходиться відношенням площини, яка затінена будинками від сонця житловими будинками терміном нормативного часу, до площини житлової території. Знаходиться вона розрахунком з побудованого ”конверту тіней” і знаходиться в межах 25 ё 75% житлової зони.

Інша особливість поверхні міста - присутність різного роду покрить (дахи будинків, доріг, площ), які займають до 50% території міста, з низькою відбивною спроможністю для сонячних і високою теплоємністю для теплових довгохвильових промінів.

За рахунок різнобарвних відбиваючих поверхонь на рівні мікроклімату можуть відбуватися різкі зміни кліматичних параметрів, наприклад:

- температура асфальтового покриття під сонцем майже на 25°С перевищує температуру повітря на рівні 2 м, а температура зеленого газону на 10°С;

- інтенсивність теплового випромінювання від поверхні може досягати величини 700 ё 800 кВт/м², що дорівнює величині прямої сонячної радіації опівдні;

- вологість повітря у перегрітій поверхні покриття доріг і біля стін зменшується на 5 ё 10%.

Активна роль формування мікроклімату належить елементам благоустрою. Елементи благоустрою поділяють на дві групи. Перша група - покриття проїздів, доріжок, майданчиків. Це найчастіше штучні споруди які мають низькі відбиваючі властивості для сонячних промінів (від 10 до 27%) і особливо для довгохвильових теплових промінів (до 11%), трансформують до 90% всієї променевої енергії в тепло. Це тепло іде на нагрів поверхні і повітря і майже не витрачається на випарювання вологи. Цим, наприклад, обумовлюється засушливість пустелі, бо там різко збільшуються витрати тепла на випарювання в порівнянні з оазисом.

Тому дія елементів першої групи може бути:

- позитивною - в прохолодний час року (весна, осінь) при сонячній погоді;

- негативне – в жарку погоду, коли тепло від перегрітих поверхонь впливає відчування гнітючої духоти.

Елементи благоустрою другої групи, особливо зелені насадження, створюють найбільш благо приємний мікроклімат для людини.