Климатические условия крупного города и его окрестностей на примере Краснодара и станицы Новотитаровской

Основная проблема, которая рассматривается в работе, состоит в следующем: определение экологических ситуаций, связанных с урбанизацией, на примере климатических условий города Краснодара в сравнении с климатическими условиями станицы Новотитаровской Динского района. В работе использовались данные более двух лет наблюдений за погодой в Краснодаре и станице Новотитаровской.

В исследовании преобладают математический и статистический методы. Они заключались в вычислении среднемесячных, среднегодовых температур воздуха, повторяемости направлений ветра и штилей в процентах, сравнении полученных данных по городу Краснодару и станице Новотитаровской, определении отклонений от средних многолетних наблюдений. Работа строится на изучении теоретического материала и применении его на практике. Тема интересна с точки зрения получения и использования информации.

В результате исследования получены определенные выводы. Они говорят о том, что климатические условия Краснодара и станицы Новотитаровской отличаются. Город Краснодар по природно-климатической классификации относится к благоприятной зоне. Однако бывают погодные ситуации, отрицательно воздействующие на организм человека, то есть дискомфортные условия. В пригороде резких перепадов температуры и зимой, и летом отмечено больше.

Территория нашего края открыта для проникновения северных, восточных и северо-восточных ветров. Поэтому вероятность выпадения кислотных дождей, пришедших в край с других территорий, одинакова и для города, и для станицы.

Техногенные факторы играют существенную роль в изменении микроклимата города Краснодара по сравнению с его окрестностями.

Автор продолжает работу в данном направлении и собирает материал для дальнейших исследований.

Станица Новотитаровская находится в 12 километрах от города Краснодара. По мнению автора, не хватает информации о микроклиматических различиях Краснодара и нашего населенного пункта, в котором нет метеостанции. Учащиеся МОУ СОШ № 29 проводят регулярные наблюдения за состоянием погоды. Показатели по Краснодару были предоставлены Гидрометцентром. Поэтому появилась возможность использовать в работе климатические данные по двум населенным пунктам, сравнения были сделаны по температуре и направлениям ветров.

Нельзя сказать, что тема работы актуальна по решению проблемы, так как в настоящее время без больших городов общество не может обойтись. Тема является актуальной с точки зрения использования информации. Экологические проблемы больших городов толкают людей менять место жительства на пригород, где микроклимат более благоприятен.

Метеорология и экология – смежные дисциплины

С момента своего зарождения человечество всегда подвергалось благоприятным и неблагоприятным воздействиям атмосферы. В настоящее время люди больше защищены от природных катаклизмов благодаря высокому уровню научно – технического прогресса. Однако такие стихийные бедствия, как засуха, наводнения, поражают хозяйственную деятельность целых государств. Значительный урон наносят следующие локальные явления: пыльные бури, ливни, градобития, грозы, заморозки, метели, туманы, ураганы и другие.

Ход метеорологических процессов оказывает влияние на все стороны жизни. Погода влияет на самочувствие людей и их работоспособность. В последние десятилетия исключительное значение приобрела проблема взаимодействия человека и природной среды, то есть экологическая проблема. Прежде всего это относится к загрязнению атмосферы и вод промышленными выбросами.

В метеорологии используются следующие методы: метод наблюдений, метод эксперимента, теоретический метод. Полученные данные о фактическом состоянии атмосферы используются в научных целях для обеспечения народного хозяйства информацией о текущем состоянии погоды и для её предсказания на будущее. Разделом метеорологии является климатология, в которой изучаются закономерности формирования климатов, их распределение по земному шару и изменения в прошлом и будущем.

Научное изучение атмосферы началось с семнадцатого века и совпадало с бурным развитием естественных наук. В 1597 году Галилей изобрёл термометр, в 1643 году Торричелли впервые использовал барометр, позднее появились дождемер, флюгер. М. В. Ломоносов в середине восемнадцатого века изобрёл анемометр для измерения скорости ветра, разработал схему образования грозы.

Регулярные метеорологические наблюдения в России начали проводиться при Петре Первом. В 1849 году в России было открыто первое в мире научное метеорологическое учреждение – Главная физическая (ныне Геофизическая) обсерватория имени А. И. Воейкова. Во второй половине девятнадцатого века стала создаваться сеть наземных станций, развитие которой связано с именами Г. И. Вильда и М. А. Рыкачева.

В 1930 году советский учёный П. А. Молчанов изобрёл радиозонд, наземные наблюдения стали дополняться аэрологическими наблюдениями. С середины двадцатого века используются метеорологические радиолокаторы, ракетное зондирование атмосферы. Современные прогнозы погоды не обходятся без информации, получаемой с метеорологических искусственных спутников Земли.

Важный этап в развитии климатологии – внедрение картографического метода. С его помощью оказалось возможным выявлять основные закономерности распределения метеорологических элементов на больших пространствах, соизмеримых с материками. Первая карта изотерм земного шара была составлена А. Гумбольдтом в 1817 году, первые карты изобар были созданы Буханом в 1869 году.

Основоположником климатологии в России был А. И. Воейков (1842 – 1916 гг. ). Его работы «Ветры земного шара», «Климаты земного шара» и другие не потеряли научного значения и до настоящего времени. Большой вклад в развитие современной климатологии внесли Л. С. Берг, Б. П. Алисов, С. П. Хромов, М. И. Будыко, О. А. Дроздов и многие другие учёные.

В 1929 году в нашей стране была создана Единая государственная гидрометеорологическая служба. С 1978 года в стране существует Государственный комитет по гидрометеорологии и контролю природной среды.

Экология (от греческого – дом, жилище) – это наука о взаимосвязи растительных и животных организмов и образуемых ими сообществ между собой и окружающей средой.

Понятие «экология» ввел в науку в 1866 году немецкий зоолог Эрнест Геккель, выделив под этим названием раздел биологии, изучающий взаимоотношения организмов с окружающей их средой.

Самостоятельное значение экология как наука приобрела в XX веке. Современная экология является междисциплинарной, комплексной наукой.

В данной работе будет говориться об аутэкологии – разделе общей экологии, в котором изучаются действия различных факторов внешней среды на отдельные организмы и популяции. В работе использовались данные более двух лет наблюдений за погодными условиями в станице Новотитаровской и климатические показатели по городу Краснодару. Климатические факторы относятся к абиотическим факторам. Далее в работе рассматривается влияние этих факторов на организм человека.

Климат является главным определяющим фактором среди условий жизни организма. Основные характеристики климата обусловлены поступлением солнечной радиации, процессами циркуляции воздушных масс, характером подстилающей поверхности. На климатические особенности регионов существенным образом влияют широта и высота местности, близость к морскому побережью, особенности рельефа и растительного покрова, количество осадков, наличие снега и льда, степень загрязнённости атмосферы.

Каждый организм имеет свою зону комфорта – оптимальное сочетание температуры, влажности, скорости ветра и других факторов. За пределами зоны комфорта организм чувствует себя неуютно – дискомфортно.

Закон оптимума выражается в том, что любой экологический фактор имеет определённые пределы положительного влияния на живые организмы.

Закон ограничивающего фактора гласит, что наиболее значим тот фактор, который больше всего отклоняется от оптимальных для организма значений. Именно от него и зависит в данный конкретный период выживание видов. Так, например, в декабре 2005 года было отмечено резкое снижение температуры воздуха: 19 декабря наблюдалась температура +12º, 20 декабря – (-0,5º), 21 декабря – (-2º), к 26 декабря понижение остановилось на отметке -3º (данные по станице Новотитаровской). Это явилось ограничивающим фактором для дальнейшей вегетации растений. Если же на цветковое растение кратковременно действовать высокими температурами, то их устойчивость повышается, возникает «тепловая закалка». Так и происходит в природе, когда наступлению сильной устойчивой жары предшествуют кратковременные подъёмы температур в отдельные дни.

В связи с нарастающими темпами загрязнения окружающей среды, особенно в последние десятилетия, возникла необходимость контроля и управления процессами антропогенного загрязнения. Для этого в нашей стране, как и в других развитых странах, созданы службы, занимающиеся контролем загрязнения природной среды. В настоящее время на территории России органом государственного управления в области гидрометеорологии и контроля за загрязнением природной среды является Федеральная служба России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды.

Климатические особенности города Краснодара и станицы Новотитаровской

Краснодар – современный большой промышленный город с однородным рельефом. Он расположен на правом берегу реки Кубани на высоте 35 м. над уровнем моря. Климат умеренно – континентальный, среднегодовая температура +10,9ºС, средняя температура июля +23,4ºС, средняя температура января – 2,3ºС. Годовое количество осадков равно 650 мм.

Станица Новотитаровская Динского района расположена на реке Понура в 12 километрах к северу от Краснодара, отметки высот до 50 метров. Средние многолетние температуры за год, январь и июль отличаются на десятые доли градуса от этих же показателей по городу Краснодару. Годовое количество осадков составляет 680 мм.

Климатические условия крупного города и его окрестностей всегда отличаются. Это является экологической проблемой, связанной с урбанизацией.

В данной работе будут рассмотрены микроклиматические различия системы крупный город – окрестная станица. При сравнении использовались данные станций Краснодар, Круглик и станицы Новотитаровской Динского района.

Закономерности изменения климатических условий от центра большого города к его окрестностям представлены в таблице.

Параметры Изменения по сравнению с сельской местностью

Температура:

средняя годовая выше на 0,5 - 1ºС

зимняя выше на 1 - 2ºС

продолжительность на 10% меньше отопительного сезона

Скорость ветра:

средняя годовая на 20 – 30% меньше ураганы на 10 – 20% меньше затишья на 5 – 20% больше

Осадки:

общее количество на 5 – 10% больше число дней с количеством осадков менее 5 мм снегопады на 10% больше на 5% меньше облачность:

туман (зимой)

туман (летом) на 100% больше на 30% больше

Относительная влажность:

средняя годовая на 6% меньше зимой на 2% ниже летом на 8% ниже

Оптическое излучение:

общее ниже на 15 – 20%

ультрафиолетовое (зимой) ниже на 30%

ультрафиолетовое (летом) ниже на 5%

продолжительность излучения ниже на 5 – 16%

Загрязняющие вещества:

взвешенные частицы в 10 раз больше газы в 5 – 25 раз больше

Из–за отсутствия всех показателей сравнения будут сделаны по температуре и направлению ветров. Данные по городу Краснодару были предоставлены Краснодарским Гидрометцентром. Климатические показатели по станице Новотитаровской были взяты из календарей погоды, которые ведутся учащимися МОУ СОШ №29.

На формирование микроклимата города Краснодара существенное влияние оказывает планировка города. В центральной части города преобладает плотная застройка одно- , двух- и трёхэтажными домами. С каждым годом увеличивается доля высотных девяти- и двенадцатиэтажных домов, выстроенных на месте одноэтажных строений. Улицы узкие, ориентированы с севера на юг и с востока на запад, густо засажены деревьями высотой 15 – 20 метров. Такая планировка городских кварталов существенно влияет на ветровой поток. В центре города ветер всегда слабее, чем в новых микрорайонах и в пригороде.

Крупные промышленные предприятия расположены на окраине города в некотором удалении от жилых массивов. Несколько старых предприятий находятся в центральной части города, к ним вплотную примыкают жилые дома.

При малооблачной безветренной погоде возникают существенные температурные различия между солнечными и теневыми сторонами улиц и дворов, между парками и открытыми городскими площадями. В пасмурные и ветреные дни эти различия сглаживаются.

Таким образом, в городе формируется свой микроклимат.

Температура воздуха. По многолетним данным наибольшие различия в средних месячных температурах воздуха между городом и окрестностями наблюдается в летний период. В городе температура на 0,2 - 1ºС выше, чем в пригороде. Это объясняется тем, что кирпичные строения, покрытые асфальтом улицы и площади городов днём являются дополнительным источником тепла. В зимний период в городе на 1 - 2ºС теплее, чем на его окраине. Это также связано с увеличением дополнительных источников тепла – промышленные объекты, теплоцентрали, автотранспорт, отопление жилых домов. Разности абсолютных максимумов и минимумов имеют неустойчивый годовой ход. В ноябре и марте (переходные сезоны) абсолютный максимум температуры воздуха в городе в среднем на 4ºС выше, чем в пригороде, а в апреле на 2ºС ниже. Ниже приведены данные по Краснодару и станице Новотитаровской. Видны небольшие отклонения от средних показателей (не выделены цветом).

Дата	Температура	Дата	Температура	Разность абсолютных в г. Краснодаре в ст. Новотитаровской максимумов
01. 11. 2006	+16,3ºС	01. 11. 2006	+19ºС	2,7ºС
01. 11. 2007	+15ºС	01. 11. 2007	+10,3ºС	4,7ºС
24. 03. 2006	+15,5ºС	29. 03. 2006	+13ºС	2,5ºС
21. 03. 2007	+9,9ºС	11. 03. 2007	+11ºС	1,1ºС
11. 04. 2006	+16,4ºС	23. 04. 2006	+17,3ºС	0,9ºС
29. 04. 2007	+14,5ºС	30. 04. 2007	+17ºС	2,5ºС

Наибольшие температурные различия между городом и пригородом наблюдаются днём в ясную и тихую погоду. Например, в апреле температура в городе в среднем на 0,8ºС, а в остальные сезоны на 0,3ºс выше, чем в его окрестностях. Средняя месячная температура за апрель 2006 года равна +12,7ºС в Краснодаре, +11,4ºС в станице Новотитаровской. В апреле 2007 года эти показатели равны соответственно +10,7ºС и 8,6ºС. Более низкую температуру воздуха в пригороде весной можно объяснить затратой тепла на испарение с поверхности почвы, в городе эти затраты значительно меньше, так как асфальт быстро просыхает после зимних осадков.

Если сравнить многолетние данные о продолжительности безморозного периода и датах наступления первого и последнего заморозков, то можно увидеть, что в пригороде несколько холоднее, чем в городе, и заморозки в пригороде весной заканчиваются позже, а осенью наступают раньше. По данным 2006 и 2007 годов отмечаются незначительные отклонения от средних многолетних наблюдений.

Населённый первый температура последний температура пункт заморозок заморозок

Краснодар 08. 12. 2006. - 1,1ºС 10. 03. 2006. - 0,8ºС

22. 11. 2007. - 0,8ºС 28. 02. 2007. - 3,1ºС

Новотитаровская 21. 11. 2006. 0ºС 11. 03. 2006. - 1ºС

02. 12. 2007. 28. 02. 2007. - 2ºС

Наибольшая разность температур воздуха в различных районах города отмечается зимой. В центре города в январе температура на 3 - 4ºС выше, чем в других микрорайонах и в пригороде. Эта закономерность прослеживается во все сезоны и при любом типе погоды. Это ещё раз подтверждает вывод, что город является «островом тепла» (цветом выделены показатели, не отличающиеся от средних).

Данные за январь 2006 года, Данные за январь 2007 года, температура в ºС. Температура в ºС.

Краснодар Новотитаровская Краснодар Новотитаровская

1. +6,7 +9 1. +3,1 +6

2. +3,1 +6 2. +6,5 +5,8

3. +2,9 +3 3. +9,5 +4

4. +3,7 +4 4. +8,6 +4

5. +2,7 +2 5. +4,5 +3,5

6. -1,3 -1,5 6. +2,8 +3,3

7. -3,9 -4 7. +2,0 +5

8. -8,0 -6 8. +5,8 +7

9. -8,0 -5 9. +6,7 +7,6

10. -4,4 -8 10. +7,0 +6,3

11. -4,5 -2 11. +7,3 +3,9

12. -4,4 -3 12. +8,5 +6,1

13. -4,9 -6 13. +8,6 +6,6

14. -3,9 -2 14. +7,1 +6,8

15. -3,1 -4 15. +6,9 +5

16. -1,9 -3 16. +5,0 +6,3

17. -2,8 -8 17. +5,3 +5,6

18. -14,1 -10 18. +6,3 +6,3

19. -6,0 -8 19. +9,6 +6,6

20. -3,0 -12 20. +7,8 +9

21. -12,7 -14 21. +4,2 +6,6

22. -13,7 -15 22. +8,4 +7,1

23. -21,4 -20 23. +7,1 +7

24. -22,7 -25 24. +13,5 +12,8

25. -21,1 -23 25. +13,5 +8,2

26. -15,1 -15 26. +12,9 +4,7

27. -11,6 -10 27. +6,2 +4,6

28. -6,7 -7 28. +2,6 +0,6

29. -1,8 -4 29. -1,0 -3,6

30. -2,5 -2 30. +0,6 +1

31. 0,8 0 31. -4,0 -2

Весной разность температур между отдельными районами города небольшая, так как в этот период происходит быстрая смена воздушных масс, связанная с активизацией циклонов и антициклонов, и влияние подстилающей поверхности на изменения температуры воздуха сказываются незначительно. Самая низкая температура воздуха в Краснодаре отмечалась в районе водохранилища, а в станице Новотитаровской – у реки Понуры. Это объясняется тем, что весной вода прогревается медленнее, чем земля.

Летом наибольшие термические различия отмечались при ясной погоде. В центре города температура днём была на 1 - 2ºС выше, чем на станции Краснодар, Круглик. В пригороде при тихой погоде температура выше, а при ветреной погоде ниже, чем в городе. Это связано с тем, что при ветре происходит более интенсивное перемешивание нижних слоёв воздуха с более высокими, которое приводит к небольшому понижению температуры у поверхности земли. В городе воздух нагревается дополнительно от асфальта, зданий крыш.

Осенью (октябрь) существенное влияние на температуру воздуха оказывает подстилающая поверхность, поэтому в пригороде температура воздуха ниже в среднем на 0, 2 – 0,9ºС (цветом выделены показатели, не отличающиеся от средних).

Данные за октябрь 2006 года, Данные за октябрь 2007 года, температура в ºС. температура в ºС.

Краснодар Новотитаровская Краснодар Новотитаровская

1. +17,5 +17 1. +19,4 +15

2. +16,5 +15 2. +18,6 +19

3. +16,0 +14 3. +19,4 +20

4. +17,0 +15 4. +20,6 +21

5. +18,3 +15 5. +19,5 +17

6. +19,4 +16 6. +21,3 +18,6

7. +20,3 +17 7. +19,9 +16,6

8. +18,8 +14 8. +17,3 +13,5

9. +16,0 +13 9. +15,6 +14,6

10. +15,1 +10 10. +16,2 +14,3

11. +13,7 +8 11. +14,6 +13,4

12. +14,1 +9 12. +15,0 +14,6

13. +13,7 +9 13. +15,7 +10,3

14. +12,5 +5,5 14. +14,7 +8,7

15. +10,1 +4,5 15. +9,5 +9

16. +10,7 +7,7 16. +9,0 +11,3

17. +11,6 +10 17. +11,8 +12

18. +9,2 +10 18. +12,5 +15,6

19. +7,5 +9 19. +13,7 +14

20. +6,7 +7,5 20. +14,7 +13,6

21. +10,4 +7 21. +14,9 +17,3

22. +13,9 +8,6 22. +14,8 +14

23. +14,8 +9,6 23. +14,0 +8

24. +16,2 +12,3 24. +15,3 +9,9

25. +14,5 +15,4 25. +16,3 +12

26. +14,4 +11,6 26. +16,6 +11,2

27. +14,3 +12,6 27. +13,4 +11

28. +13,5 +15,1 28. +12,4 +11

29. +12,9 +15 29. +12,0 +12

30. +13,9 +15,6 30. +11,3 +9,6

31. +15,2 +15,6 31. +13,3 +9,7

Характеристикой теплообеспеченности служит сумма положительных температур воздуха. В Краснодаре она высокая: за период со средней суточной температурой воздуха выше 10ºС составляет 3600ºС. Сумма активных температур за год равна 4000 - 4500ºС. Это средние многолетние данные. Сумма активных температур за 2006 год по Краснодару равна 4913ºС, за 2007 год - 5053,4ºС (без данных за декабрь месяц). Сумма температур воздуха выше +10ºС за 2006 год составляет 4434ºС, за 2007 год - 4441,5ºС (без данных за декабрь). По Новотитаровской сумма активных температур за 2006 год составляет 5426ºС, за 2007 год - 5245ºС(по данным до 22. 12. 2007). Сумма температур воздуха выше +10ºС равна 4793ºС в 2006 году и 4402ºС в 2007 году (по данным до 22. 12. 2007)

Влажность воздуха. Различия в режиме влажности воздуха между городом и пригородом характеризуются более высокими значениями относительной влажности в пригородной зоне. Асфальтированные улицы и каменные здания плохо задерживают и не поглощают влагу. В летнее время микроклимат города отличается крайней сухостью воздуха. Влажность в городе на примерно на 6% ниже, чем в окружающей местности. Наибольшие различия приходятся на май – август.

Ветер. В условиях большого города воздушные течения в приземном слое сильно изменяются. Скорость ветра уменьшается, а его порывистость увеличивается. Образуются завихрения, направление ветра вдоль улицы может меняться неоднократно, особенно при слабом ветре. В пригороде скорость ветра всегда больше, чем в городе. Средняя годовая скорость ветра в Краснодаре примерно на 20 – 30% меньше, чем в Новотитаровской. При ветреной погоде и любой облачности температурные различия между городом и пригородом или отсутствуют, или минимальные, так как при ветре всегда происходит интенсивное перемешивание воздуха в приземном слое на значительной площади.

Осадки. В Краснодаре выпадают в основном ливневые осадки из кучево–дождевых облаков. Это связано с его географическим положением – близостью гор и влиянием Чёрного и Азовского морей. В среднем многолетнем распределение осадков по городу относительно одинаковое. Из –за ливневого характера они могут распределяться очень неравномерно. Например, в июле 1972 года в городе за месяц выпало 150 мм, а в пригороде- всего 18 мм осадков. В городе выпадает на 5- 10% больше осадков, чем в его окрестностях, так как в нём изменены условия воздушной циркуляции, облачности и теплового режима.

За последние два десятилетия в январе и феврале в Краснодаре продолжительность туманов стала больше на 2- 2,5 часа. Это происходит из –за увеличения выбросов ядер конденсации от отопления, промышленных выбросов, загазованности, транспорта. Однако в пригороде туманы наблюдаются чаще. В станице Новотитаровской в январе 2006 года были отмечены два дня с туманами, в феврале - шесть дней. В городе это были, предположительно, один и четыре дня соответственно. В январе - феврале 2007 года туманы отмечены не были.

Таким образом, изменение климатических условий крупного города по сравнению с его окрестностями на примере станицы Новотитаровской очевидны. Экологические последствия этих различий связаны с урбанизацией.

3. Характеристика биоклимата городской среды и среды сельской местности.

Влияние погоды на состояние человека постоянно и разнообразно. Человеческий организм реагирует как на отдельные метеорологические факторы, так и на их комплексы. Например, солнечная погода со слабым ветром благоприятствует жизненным процессам, а пасмурная тормозит их. Реакция организма на температуру воздуха направлена на поддержание постоянной температуры организма. Отклонение от привычного температурного комфорта вызывает неприятные ощущения и мобилизует организм на защитные реакции.

Краснодар обладает всеми признаками климата южного города. По природно – климатической классификации он входит в благоприятную зону. В течение года здесь в 70% случаев отмечается благоприятная погода. Иногда бывают погодные ситуации, незначительные по продолжительности, но заметные по отрицательному воздействию на организм человека. Избыточная солнечная радиация, высокие и низкие температуры воздуха, значительные их перепады, резкое изменение давления могут вызвать у людей метеопатические реакции.

Ультрафиолетовая радиация (УФ) является одной из важнейших характеристик, обладающей высокой биологической активностью. Краснодар располагается в зоне УФ комфорта, с избыточным УФ облучением летом. (приложение 1) С марта по октябрь возможна гелиотерапия. Июнь – август являются месяцами избыточного УФ облучения, пребывание на открытом солнце должно быть ограничено. Эти положения относятся и к сельской местности, причём общее излучение здесь выше на 15 – 20%, ультрафиолетовое излучение зимой выше на 30%, летом – на 5%, продолжительность излучения больше на 5 – 16%.

Активно организм человека реагирует на высокие и низкие температуры воздуха. Обнаруживаются нарушения в системе кровообращения, нервной и нервномышечной системах.

В Краснодаре в июле – августе 27 – 28 дней в месяц отмечаются температуры воздуха, превышающие 25ºС. В таких условиях и ночью человек не отдыхает от жары. Ниже приведены данные средних суточных температур за июль – август 2006 и 2007 годов по Краснодару и Новотитаровской (цветом выделены температуры воздуха выше 25ºС)

Дата Средняя Дата Средняя

(июль 2006) температура (август 2006) температура июля,ºС августа,ºС

Краснодар Новотита- Краснодар Новотита-

ровская ровская

1. +28,1 +32 1. +24,1 +32

2. +23,8 +31,5 2. +25,4 +32

3. +18,4 +31 3. +26,3 +31,5

4. +20 +32 4. +28,2 +31

5. +22 +33 5. +29,2 +30

6. +22,7 +33,5 6. +30,6 +31

7. +21,9 +33 7. +30,3 +31

8. +17,9 +32 8. +29,4 +31

9. +19,6 +34 9. +27,2 +30

10. +21,4 +34,5 10. +25,8 +32

11. +23,4 +34 11. +27,5 +32

12. +24,8 +35 12. +29,7 +31

13. +26,3 +35 13. +28,9 +31,5

14. +25,1 +30 14. +30,5 +31

15. +22,3 +32 15. +31,2 +30

16. +22,3 +33 16. +30,3 +31

17. +23,9 +34 17. +30,2 +31

18. +22,7 +35 18. +28,9 +32

19. +21,8 +35 19. +29 +31

20. +22,6 +36 20. +28,7 +30,5

21. +23,4 +35,5 21. +27,6 +31

22. +22,2 +33 22. +27,7 +31

23. +21,5 +34 23. +25,5 +30

24. +23,5 +32 24. +23 +30,5

25. +25,1 +30 25. +23,7 +32

26. +25,2 +31 26. +25,9 +29

27. +25,9 +32 27. +28 +27

28. +25,3 +33 28. +27 +31

29. +20,7 +33 29. 26,1 +30

30. +20,7 +34 30. 25,9 +28

31. +22,8 +35 31. 26,5 +27

Дата Средняя Дата Средняя

(июль 2007) температура (август 2007) температура июля,ºС августа,ºС

Краснодар Новотита- Краснодар Новотита-

ровская ровская

1. +23,4 +29,3 1. +29,7 +35,6

2. +24,6 +29,9 2. +28,1 +27,3

3. +25,9 +34,6 3. +24,2 +32

4. +27,1 +29,5 4. +25,3 +33,7

5. +27,6 +28,3 5. +27,1 +34,4

6. +27,2 +29,3 6. +29,8 +34,9

7. +22 +21 7. +32,5 +35,6

8. +23,2 +27 8. +29,8 +32

9. +24,1 +28 9. +26,7 +31

10. +23,2 +29,2 10. +23,8 +31,3

11. +25,5 +27,6 11. +25,8 +31,3

12. +27,4 +30,4 12. +28,3 +33

13. +28,2 +33,3 13. +29,6 +35

14. +22,9 +25 14. +28,9 +34,6

15. +20,3 +24,2 15. +26,6 +34

16. +23,2 +25,8 16. +26,1 +26,3

17. +24,8 +25,3 17. +25,2 +27,3

18. +26,6 +29,6 18. +27 +30,1

19. +26,2 +29,3 19. +27,1 +31,8

20. +27,9 +32 20. +28,5 +33,3

21. +30,5 +31 21. +28,2 +35,6

22. +31 +31,2 22. +26,6 +31,8

23. +30,5 +31,3 23. +26,9 +32,9

24. +30,7 +32,2 24. +27,6 +32,1

25. +30,1 +32,6 25. +28,7 +34,5

26. +29,3 +32,3 26. +28,4 +35,3

27. +25,4 +34 27. +27,8 +30,6

28. +26,4 +32,2 28. +26,8 +29,9

29. +27,7 +33,3 29. +25,3 +31,6

30. +29,4 +34 30. +25,6 +32

31. +31,2 +32,9 31. +25,7 +30,5

Значительные перепады температур воздуха за короткий интервал времени переносятся организмом даже хуже, чем сами высокие температуры. Большие перепады средних суточных температур были отмечены в основном в холодное время года. В декабре – феврале в 22 – 26% случаев они могут достигать 4 - 18ºС, в 1 – 3% случаев 10 - 18ºС. Далее приводятся данные 2006, 2007 годов по Краснодару и станице Новотитаровской. В 2006 году резкие перепады температур были отмечены во все зимние месяцы. В январе наблюдались следующие изменения температуры в Краснодаре:

17. 01 – (-2,8ºС), 18. 01 – (-14,1ºС), 19. 01 – (-6,0ºС), 22. 01 – (-13,3ºС), 23. 01 – (-21,4ºС), 24. 01 – (-22,7ºС). В феврале были отмечены следующие скачки: 17. 02 – (-8,9ºС), 18. 02 – (-0,8ºС), 19. 02 – (+4,4ºс). Перепады среднесуточных температур были и в декабре:

25. 12 – (+3,9С), 26. 12 – (-1,9ºС), 27. 12 – (-7,8ºС), 28. 12 – (-0,3ºС).

По станице Новотитаровской отмечались следующие перепады температур:

16. 01. 2006 – (-3ºС), 17. 01. 2006 – (-8ºС), 18. 01. 2006 – (-10ºС), 22. 01. 2006 – (-15ºС), 23. 01. 2006 – (-20ºС), 24. 01. 2006 – (-25ºС);

16. 02. 2006 – (-4ºС), 17. 02. 2006 – (-15ºС), 18. 02. 2006 – (-1ºС);

25. 12. 2006 – (+5ºС), 26. 12. 2006 – (-5,3ºс), 27. 12. 2006 – (-10,6ºС), 28. 12. 2006 – (-1,7ºС).

В Новотитаровской отмечались скачки температур и в феврале 2007 года:

22. 02 – (+4,3ºС), 23. 02 – (-1,3ºС), 24. 02 – (-12,6ºС), 27. 02 – (-21,6ºС), 28. 02 – (-2ºС). В городе Краснодаре резких перепадов средних суточных температур в зимние месяцы 2007 года зарегистрировано не было.

Существенное влияние на организм оказывают колебания атмосферного давления и ветер. Сильный ветер раздражает и угнетает нервную систему, на открытых участках тела вызывает незначительные сосудистые реакции.

Наиболее благоприятными для человека являются комфортные условия – это такое состояние окружающей среды, которое человек считает наиболее предпочтительным. Дискомфортные условия приводят к общему ослаблению организма, снижают работоспособность, а также вызывают охлаждение и перегрев организма. Зима в Краснодаре умеренно – мягкая, средняя температура января – (-1,6ºС), однако в среднем наблюдается 17 дней за зиму с температурой воздуха до (-7ºС) и 8 дней с температурой -10ºС и ниже. В январе 2006 года было 8 дней с температурой -10ºС и ниже. Январь 2007 года оказался тёплым, самой низкой была температура -4ºС. В Новотитаровской в январе 2006 года 9 дней были с температурой ниже -10ºС, а в 2007 году температура самого холодного месяца не опустилась ниже -3,6ºС. В июле – августе в Краснодаре комфортные условия наблюдаются в 40 – 52% всех случаев. В нашем климатическом районе зона комфорта для здорового человека располагается в пределах 17 - 22ºС. Из приведённых выше данных видно, что лето 2007 года было дискомфортным для города и станицы. В Новотитаровской отмечены более высокие температуры из – за большей солнечной радиации.

Таким образом, метеорологические факторы и их комплексы влияют на состояние организма человека.

Экологические условия Краснодара и станицы Новотитаровской

На ранних стадиях развития общества рельеф играл ведущую роль при выборе места для строительства поселений. Чаще выбирался участок у реки, удобный и для обороны, и для стройки. Не всегда территория, выбранная по экономическим и политическим соображениям, оказывалась удачной в экологическом отношении. Станица Новотитаровская расположилась на берегу реки Понуры. Краснодар находится на берегу реки Кубани. Основатели Екатеринодара в основном справились со своей задачей. Только заболоченность и связанный с ней микроклимат представляли экологическую угрозу на момент основания города.

Как упоминалось выше, в целом климат Краснодара благоприятен для человека. Рассмотрим две его особенности в сравнении с пригородом: влияние на загрязнение воздуха и изменение городского микроклимата под влиянием человека. Особенности микроклимата города Краснодара формируются под влиянием метеорологических явлений. Некоторые из них сильно влияют на состояние воздушного бассейна, снижая или увеличивая содержание вредных примесей в воздухе города.

Направление и скорость ветра, предрасположенность к застаиванию и перемешиванию являются важнейшими экологическими факторами. Направление ветра важно учитывать при размещении промышленных предприятий относительно жилых зон, так как оно определяет направление переноса загрязнителей. С севера и северо – востока территория открыта для проникновения арктических и континентальных воздушных масс, которые приносят зимой и весной морозную погоду с небольшим количествам осадков, а летом – сухую и жаркую. Поэтому основная часть кислотных дождей имеет отечественное происхождение, приходя с востока и севера и в Краснодар, и в окрестности. Попадая в водоём, кислотные дожди изменяют условия обитания водных организмов и могут вызвать в нём экологическую катастрофу. В почве кислый раствор вступает в реакцию со щелочными компонентами, характерными для чернозёмов на глубине 0,5 – 1. 5 метра, изменяя химическое строение почвы. Повторяемость ветров северных, северо - восточных и восточных направлений по месяцам представлено ниже. За 2006 год их доля по Краснодару составила 48%, а за 2007 год без данных ноября и декабря – 47%. По станице Новотитаровской эти данные соответственно равны 29,5% и 18%(без данных ноября и декабря).

Повторяемость направлений ветра и штилей % по месяцам,

Краснодар, Круглик, 2006 год.

Направ- месяцы ление

Направ- месяцы ление

Направ- месяцы ление

Направ- месяцы ление

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 год С 10 6 7 6 3 3 3 6 3 СВ 6 11 23 3 26 13 29 6 30 17 13 В 6 10 10 7 2 ЮВ 3 4 10 10 6 10 19 23 6 7 Ю 11 23 30 17 17 3 8 ЮЗ 23 21 16 17 16 13 10 23 11 З 29 18 23 27 6 23 6 23 20 23 16 СЗ 6 18 3 10 10 3 12 3 20 3 7 Штиль 23 18 23 3 29 3 3 6 23 19 12

При сравнении загрязняющих веществ в воздухе города и пригорода оказывается, что в городе взвешенных частиц в 10 раз больше, а газов в 5 – 25 раз больше, чем в его окрестностях. В настоящее время загрязнение воздуха в Краснодаре обеспечивается, главным образом, автомобильными выхлопами. Автомобильные выбросы соседствуют в воздушной массе с промышленными газами, пылью и бытовыми выбросами, могут вступать друг с другом в сложные фотохимические реакции и образовывать новые токсичные вещества. При неблагоприятных метеорологических условиях они скапливаются в приземном слое воздуха и становятся ядрами конденсации. В результате в атмосфере города наблюдается рост конвективной облачности, увеличивается продолжительность туманов и на 20 – 30 миллиметров количество осадков. Так как асфальт и каменные здания плохо задерживают и не поглощают влагу, в летнее время микроклимат города отличается крайней сухостью воздуха. Как уже говорилось выше, влажность в городе на 6% ниже, чем в окружающей местности. Вредное влияние загрязнителей воздуха проявляется в снижении солнечной активности на 20 – 30% по сравнению с пригородом, воздействии на здания, возрастании скорости коррозии, заболевании и гибели растений и животных. Самая главная опасность состоит в воздействии загрязнённого воздуха на организм человека.

Краснодарское водохранилище оказывает заметное влияние на экологическую обстановку в городе. Его влияние на микроклимат происходит в зоне, отстоящей от воды на расстоянии 4 – 8 километров. Летом оно оказывает охлаждающий эффект, зимой - утепляющий.

Из вышеперечисленного можно сделать выводы о причинах различия экологической ситуации в Краснодаре и станице Новотитаровской.

Выбросы в атмосферу, здания и сооружения промышленного и гражданского назначения, тепловая сеть, транспорт, асфальтирование, гидросооружения, которые находятся в городе Краснодаре, играют существенную роль в изменении его микроклимата по сравнению с окрестностями, где этих техногенных факторов нет или они присутствуют в незначительной степени. Но в настоящее время без больших городов общество обойтись не может. Экологические проблемы городов способствуют перемене места жительства людей. Они переезжают в пригород, где микроклимат более благоприятен.

Заключение

Основная проблема, которая рассматривается в работе, состоит в следующем: определение экологических ситуаций, связанных с урбанизацией, на примере климатических условий города Краснодара в сравнении с климатическими условиями станицы Новотитаровской.

В результате практического исследования проблемы по определению экологических ситуаций, связанных с урбанизацией, получены следующие выводы:

1) климатические условия города Краснодара и станицы Новотитаровской отличаются. Средняя годовая температура выше на 0,5-1,0ºС, зимняя на 1-2ºС. В ноябре и марте абсолютный максимум температуры воздуха в городе в среднем на 4ºС выше, чем в пригороде, а в апреле на 2ºС ниже. Наибольшие температурные различия между городом и пригородом наблюдаются днём в ясную и тихую погоду. Весной в пригороде более низкие температуры воздуха объясняются затратой тепла на испарение с поверхности почвы. Заморозки в пригороде весной заканчиваются позже, а осенью наступают раньше. В январе месяце температура на 3-4ºС выше, чем в окрестностях, то есть город является «островом тепла»;

2) город Краснодар по природно-климатической классификации относится к благоприятной зоне. Иногда бывают погодные ситуации, отрицательно воздействующие на организм человека, то есть дискомфортные условия. Тяжело переносятся организмом значительные перепады температур, которые отмечаются чаще в зимние месяцы. В пригороде случаев резких перепадов температуры отмечено больше. Лето 2007 года было дискомфортным и для города, и для станицы. В Новотитаровской отмечены более высокие температуры из-за большего количества солнечной радиации;

3)территория нашего края открыта для проникновения северных, восточных и северо-восточных ветров. Поэтому вероятность выпадения кислотных дождей, пришедших в край с других территорий, одинакова для города и его окрестностей. Доля ветров этих направлений по городу Краснодару за 2006 год составила 48%, за 2007 год без данных ноября и декабря – 47%. По станице Новотитаровской эти данные соответственно равны 29,5% и 18%.

Техногенные факторы играют существенную роль в изменении микроклимата города Краснодара по сравнению с его окрестностями, где этих факторов нет или они присутствуют в незначительной степени.

Экологические проблемы больших городов толкают людей менять место жительства на пригород, где микроклимат более благоприятен.

Автор продолжает исследования. Направления в дальнейшей работе могут быть следующими:

1) здоровье человека и окружающая среда;

2) источники шумового загрязнения окружающей среды;

3) использование розы ветров для определения зоны риска заболеваемости населения от загрязнения атмосферного воздуха.