Землепользование и изменение климата в США

    Таблица 4.

    Повторяемость в (%) различных значений относительной  влажности для

    аэропортов, расположенных внутри и вне городов. (Ландсберг,1983). 

    В работе Ландсберга и Майзеля  (Pielke,2001) указывается, что снижение относительной влажности в городе в дневное время равняется 4 %. Авторы приходят к выводу о том, что одна половина этого снижения представляет собой прямое следствие повышенной температуры внутри острова тепла, а другая связана с меньшей транспирацией в городах.

    Влажность воздуха  в течении суток как  в городе, так и в сельской местности  изменяется мало. В ясные дни ход  кривых влажности говорит не только о наличии суточных циклов, но и  о значительном различии между ними. Максимум влажности в городских условиях приходится на послеполуденные часы. Влажность в сельской местности достигает максимума во время заката и минимума на рассвете. Через два часа после восхода солнца отмечается заметное падение влажности воздуха в гордской среде.

    Что касается точки росы, Джурисин (Ландсберг,1983) обнаружил, что в Сент-Луисе значение точки росы в городе на 0,5 градуса  Цельсия ниже, чем в пригородах. Это обстоятельство, а также меньшая  степень ночного выхолаживания  приводят к тому, что в городе росы выпадает меньше, чем в сельской местности. В свою очередь, уменьшение количества выпадаемой росы вносит свой вклад в формирование острова тепла. В сельской местности первая порция радиационной энергии, поступающей вместе с восходом солнца, тратится на испарение выпавшей за ночь росы, в то время как в городе эта же энергия может сразу использоваться на нагревание воздуха и различных поверхностей. 
 

      Осадки в городских  условиях 

    К настоящему времени в научной  литературе, затрагивающей тему  климата   городов, повсеместно отмечается увеличение количества осадков в них по сравнению с окружающей сельской местностью.

    Рис.8  Изогиеты среднего годового количества осадков (мм) в Урбане (Иллинойс) 

    Пунктирной  линией обозначена городская граница. (Pielke,2001)   

    Модификация и увеличение количества осадков  в городе по сравнению с не урбанизированными  территориями происходит по трем главным  причинам. Первой и наиболее существенной из них является, конечно, остров тепла. Наличие острова тепла приводит в городах к более интенсивному движению воздуха по вертикали, что в свою очередь является основным условием образования осадков. Второй причиной увеличения количества осадков в городах является эффект препятствия. Воздух продвигается вверх, преодолевая препятствия, охлаждается, влага конденсируется, что влечет за собой выпадение осадков. Третьей причиной, влияющей на  повышенное образование осадков, является загрязнение атмосферы города аэрозолями. Хотя действие загрязнения двояко: оно может как способствовать, так и препятствовать образованию осодков. Загрязняющие вещества, выступая в качестве ледяных ядер, могут стимулировать образование осадков в переохлажденных облаках. Существуют результаты наблюдений, которые говорят о том, что подобное явление имеет место в городах, но все же большинство данных заставляют думать, что влияние загрязнения атмосферы в городе на осадки вторично по сравнению с аэро- и термодинамическим воздействием. В таблице 6 приведены данные о разности годового количества осадков в крупных городах мира и прилегающей к ним сельской территории.

    Таблица 5.

    Разность  годового количества осадков в городе и сельской местности.

    (Ландсберг,1983)

      Город и растительность

      В заключение главы «Влияние  урбанизации на климат» хочется сказать о способе смягчения климатических контрастов между городом и сельской местностью, а именно о благоприятном влиянии на климатическую ситуацию в городах зеленых насаждений.

    Между живыми растениями и атмосферой существует активное взаимодействие. Озеленение территории смягчает нежелательные эффекты влияния города на климат. Внутри своих границ и даже на определенном расстоянии от них зеленые площадки значительно уменьшают действие островов тепла, снижают уровень шума и отфильтровывают некоторые загрязняющие вещества. Они также способствуют улучшению гидрологического баланса и уменьшению стока осадков. Бах и Мэтьюз (Ландсберг,1983) составили сводную таблицу использования земель в больших городах США: 
 
 
 
 
 
 
 

    Таблица 7

    Использование территории в некоторых крупных городах США.

    По  Баху и Мэтьюзу (Ландсберг,1983) 

      Большая доля озелененных территорий  города приходится на газоны  и маленькие полисадники в  жилых кварталах, какая-то ее  часть представлена тенистыми  аллеями, окаймляющими дороги. Конечно,  такие насаждения желательны  и приносят некоторую пользу, но их влияние на климат ограничиватся малыми размерами. Наиболее благоприятное воздействие оказывают крупные парки и лесопарки. Даже в густозаселенном современном городе  теплыми летними ночами в парках всегда прохладно, это в частности наглядно продемонстрировано Льюисом и др. (Ландсберг,1983) для такого города, как Вашингтон.

      Наблюдения показывают, что значения  температуры воздуха на небольших  озелененных участках в центре  города близко к среднему значению  температуры воздуха для всего города в целом. Летом в светлое время суток при ясной погоде воздух в парке нагревается много медленнее, чем на застроенной территории, оставаясь даже в самый жаркий период дня на 1-2 градуса холоднее, чем в центре города (Ландсберг,1983). Количественно благоприятный эффект парков был также оценен в отношении фильтрации аэрозолей. Загрязняющие частицы, проносясь вместе с воздухом сквозь парковые зоны, оседают на деревьях и кустах; в зависимости от направления ветра, густоты растительного покрова и ширины озелененной полосы из воздуха путем фильтрации через зеленый массив удаляется до 75% грубой фракции пыли (с диаметром, большим 50 мкм). Перехватываются также и другие загрязняющие вещества, однако, часто в результате этого растения повреждаются и гибнут.

           Выход из создавшейся ситуации  – более тщательно ухаживать  за растениями в парках, лесопарках  и других зеленых насаждениях,  а также увеличивать площади  под зелеными насаждениями в  городах. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Промышленная  добыча полезных ископаемых карьерным способом

    Открытая (карьерная) разработка месторождений  ведет к искусственному изменению  рельефа и ландшафта в целом. Глубина современных карьеров на территории США достигает 500-700 и  более метров. Площади, занимаемые карьерами, исчисляются десятками квадратных километров. Обнажение больших площадей в сочетании со значительным углублением земной поверхности ведет к созданию микроклимата, часто отличного от местного климата окружающего района. Эти различия обусловлены рядом факторов, основными из которых являются: ослабление с глубиной поверхностного воздушного потока; большие различия в условиях притока солнечной энергии на различно ориентированные борта и уступы карьера на разных его уровнях, повышенная загазованность и запыленность воздуха в результате различных технологических процессов.

    В атмосфере «среднего» карьера концентрация пыли составляет 0,5 – 4,2 мг/м³ ,СО – 0,1 – 22,8 мг/м³.

    Таблица № 8

    Концентрация (мг/м³) пыли и СО в железорудных карьерах (Бересневич, Ткаченко,1987)