Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Климатические особенности и процессы самоочищения урбоэкосистем (на примере г. Тольятти)

ВАК РФ 11.00.09, Метеорология, климатология, агрометеорология

Автореферат диссертации по теме "Климатические особенности и процессы самоочищения урбоэкосистем (на примере г. Тольятти)"

МИНИСТЕРСТВО НАНКИ, ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ Н ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ КАЗАНСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ В.И. УЛЬЯНОВА-ЛЕНИНА

на правах рукописи

ЮАПЕЕВА ЕЛЕНА ВЛАДИСЛАВОВНА

КЛИМАТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И ПРОЦЕСС« САМООЧИЩЕНИЯ УРБ03К0СИСТЕМ (НА ПРИМЕРЕ 1-.ТОЛЬЯТТИ)

11.00,09 -- метеорология, климатология, агрометеорология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Казань - 1992

Работа »выполнена в Казанском ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени государственном университете имени В.И. Ульянова-Ленина.

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ: доктор географических наук, профессор, заслуяенный деятель науки РСФСР Н.В. Колобов

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТНг доктор географических наук, профессор Н.П. Торсуев кандидат географических наук, доцент Е.З. Гарафеева

Ведувее учреядение - Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чепнышевского.

Зацита состоится 199$ г. в часов

на заседании специализированного совета К 033.29.15 по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук в Казанском государственном университете по адресу: 420018, Казань. ул.Ленина. 18. корп. I.

С диссертацией мовно ознакомиться в библиотеке КГ4 имени В.И. Ульянова-Ленина (420018, Казань. ул.Ленина, 18).

Автореферат разослан " / 1992 г

Ученый секретарь специализированного совета кандидат географических наук И. В. ГЛЕИЗЕР

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ. Интенсифкация взаимосвязей мевду хозяйственной деятельностью человека и биопродуктвными процессами земли вызывает необходимость оперативного прогнозирования экокри-зисных сиитуаций, и раннего предупремдения об экологической опасности. При решении проблемы защиты воздушного бассейна от загрязнения ванная, а в ряде случаев и решающая роль отводится метеорологическим аспектам.

Существующие в настоящее время работы по изучению особенностей поведения метеорологических факторов и их участия в загрязнении не позволяют, однако, сделать прогноз состояния чистоты воздушного бассейна отдельно взятых городских агломераций. Иллюстрацией этого является г.Тольятти, который можно рассматривать и как городскую агломерации, и как единый город. Близость Куйбышевского водохранилища - крупного водоема, сохранившиеся лесные массивы делящие город на три относительно автономных промыиленно-селитебных района: Автозаводский, Центральный, Комсомольский; в городскую агломерацию также входят 4 рабочих поселка, особенности архитектурно-планировочных решений наломили свой отпечаток на климат города в целом и микроклиматические особенности отдельных его районов.

Экологические проблемы г.Тольятти наметились практически одновременно с его возникновением. За 25 лет он превратился в крупный индустриальный центр, господствующее положение в котором имеют отрасли машиностроения, химии и энергетики. По данным Э.Ю. Безуг-лой (1Э80), г.Тольятти расположен в зоне "умеренного" загрязнения, в то время как проведенные исследования показывают здесь повышенный уровень загрязнения воздуха.

Таким образом, вопрос о связи микроклиматических факторов с процессами формирования условий загрязнения в г.Тольятти изучен далеко недостаточно, что и определило выбор темы наших исследований.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Цель настоящей работы заключалась в проведении микроклиматического анализа г.Тольятти, изучении метеорологических факторов аккумуляции и рассеяния загрязнителей в атмосфере города.

В настоящей диссертационной работе поставлены следующие основные задачи:

1. Изучить климатические характеристики г.Тольятти.

2. Исследовать влияние на город Куйбышевского водохранилища.

3. Проанализировать особенности и динамику метеорологических элементов отдельных районов города.

4. Проследить закономерности динамики воздушного бассейна города.

5. Изучить метеорологические и климатические факторы, влияющие на самоочищение атмосферы г.Тольятти, их потенциальные возмоя-ности в улучшении городской экологической среды.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. В работе впервые:

1. Обоснована методология микроклиматического анализа урбоэ-косистем на примере города со слояным соотношением природных и архитектурно-строительных компонентов и доказана необходимость учета микроклиматических особенностей при обосновании единых архитектурно-планировочных решений.

2. Обоснован, классифицирован и расширен набор метеорологических факторов аккумуляции и рассеяния загрязнителей в атмосфере.

3. Впервые для г.Тольятти проведено микроклиматическое районирование города. Определен ход метеорологических элементов в городе и его окрестностях, внутри различных типов его застройки.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ. Полученная комплексная характеристика метеорологических факторов г.Тольятти мояет быть использована при дальнейшем промышленном и яилищнон строительстве города, а также в прогнозе состояния воздушного бассейна города в условиях все возрастающего антропогенного воздействия.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ И ПУБЛИКАЦИИ. Результаты работы докладывались на научной конференции Института экологии Воляского бассейна РАН СИЭВБ РАН) (г.Тольятти) 5-7 февраля 1990 г., на заседании Ученого совета ИЭВБ РАН, на Всесоюзной конференции "Теоретические проблемы эволюции и экологии" (Тольятти. 1991 г.) Материалы диссертации использованы ЦНИИП градостроительства (1\. Москва) при разработке ТЭО генплана г.Тольятти (тема 831 - ТГТ), а также Куйбышевским облисполкомом (ныне Самарская областная администрация) при разработке концепции перспективного планирования "Обеспечение охраны окруяающей среды и рационального использования ресурсов Куйбышевской области в условиях интенсивного развития народного хозяйства на Хш пятилетку и на период до 2005 года". По теме диссертации опубликовано 11 научных статей.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения. 5

г

глав и выводов'. Обьем диссертации составляет 164 машинописных страницы, включая 1? рисунков и 35 таблиц. Список литературы содержит 165 наименований, в том числе 50 - иностранных.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ВВЕДЕНИЕ. Изложена актуальность, цель исследования и общая постановка задачи изучения микроклимата города.

Глава 1. К ПРОБЛЕМЕ ИЗУЧЕНИЯ КЛИМАТА СОВРЕМЕННОГО БОЛЬШОГО ГОРОДА

Анализ имеющейся достаточно обширной отечественной и зарубеа-ной литературы, посвященной изучению климата города в целом, а также отдельных его составляющих, показывает, что исследователи решали в основном специальные задачи. Комплексной оценки работ с учетом всех сторон данной проблемы почти нет.

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ НАБЛЮДЕНИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Разработка темы основывалась на изучении материалов срочных метеорологических наблюдений на метеорологической станции г.Тольятти (далее МС Тольятти) и гидрометеорологической станции Дамба-41 (далее ГМС Дамба-41) за 1952-1985 гг.; обработка их проводилась математико-статистическим, вероятностным методами, методом разностей. В некоторых случаях использовались и краткорядные наблюдения, которые заранее приводились к длинному периоду методом разностей Материалы наблюдений в работе широко представлены средними, крайними значениями, сроками продолжительности, повторяемостью, расчетными показателями и пространственно-временным распределением.

Для выявления микроклиматических особенностей районов г.Тольятти в 1980-1985 гг. были проведены метеорологические съемки; которые выполнялись в различное время года, при различных тинах погоды. с учетом близости водохранилища, рельефа местности, воздействия города на основные метеорологические элементы различной степени детализации: 1) город - пригород; 2) отдельные районы города; 3) микроклиматические различия внутри застройки. Пункты наблюдений были выбраны во всех районах с учетом их особенностей. Метеорологические съемки содержали наблюдения за температурой и влажностью

воздуха, скоростью и направлением ветра, атмосферными явлениями и осадками. Инструментальные наблюдения проводились с помощью анемометра и психрометра, которые устанавливались на, штативе на высоте 2 м (психрометр - на высоте 1,5 м) от поверхности земли. Преобладающее направление ветра определялось по вымпелу. Наблюдения велись по 12-часовой программе (с 5.00 до 18.00) и суточные (с 9.00 до 9.00) среднего солнечного времени (Наставления.., 1969). За контрольные принимались данные на МС Тольятти. Наблюдения проводились в Тольяттинс'кой ГМ0 по программе и при участии автора.

Особенности загрязнения воздушного бассейна города исследовались на основе данных пунктов наблюдения загрязнения (ПНЗ); определялись 5 загрязняющих атмосферу ингредиентов (пыль, сернистый газ, окись углерода, окись азота, casa) с параллельным проведением метеорологических наблюдений. Данные наблюдений за загрязнением воздуха города получены в комплексной химической лаборатории Толь-яттинской ГМ0.

Глава 3. МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ВОЗДУШНЫЙ БАССЕЙН ГОРОДА

3.1. Метеорологические условия как фактор самоочищения атмосферы Метеорологические условия способствуют либо аккумуляции загрязняющих веяеств (при инверсиях, штилях и туманах), либо их разложению (при благоприятных радиационных условиях и температурном ре«име и наличии гроз), либо их выносу (при сильном, более 15 м/с, ветре и наличии осадков.

3.2". Радиационный и световой режим Возможная продолжительность солнечного сияния в г.Тольятти изменяется ог 7,6 ч в декабре до 17,0 ч в июле. В среднем за год солнце светит в течение 2113 ч, что составляет 51 У. возможной продолжительности солнечного сияния. Его наибольшая продолжительность наблюдается в июне ( 329 ч, т.е. 65 У. от возможной), наименьшая - в декабре (38 ч, 16 У. от возможной), причем в отдельные годы она составляет всего 2 У. от возможной.

Годовой ход радиационного баланса выражен очень отчетливо: наибольшие значения его" в г.Тольятти наблюдаются в июне (381,3 МДж/кв.м), наименьшие - в декабре (-25,1 МДа/кв.м). Годовая сумма

радиационного баланса равна 1831,0 МДж/кв,м.

3.3. Особенности атмосферной циркуляции

В г.Тольятти в течение года преобладает антициклоническая Форма циркуляции. В среднем за год 42 У. приходится на циклопическую циркуляцию и 58 У. - на антициклоническую.

3.4, йетер

Наибольшую повторяемость за год имеют ветры южной (15,6 У.) и западной (13,3 У.) четвертей. В холодный период господствуют ветры южной четверти - 20,5 У., в теплый - юго-западной (15,8 У.), северозападной (15,8 У.), западной (14,9 У.). Западные, южные и юго-западные ветры характеризуются большими скоростями ветра, достигающими иногда 30 м/с. Кроме того, западные и юго-западные ветры способствуют достаточно хорошему проветриванию жилой застройки и выносу промышленных загрязнителей в противоположную от селитебных зон сторону. Неблагоприятными в отношении переноса промышленных выбросов в сторону города являются восточные и северо-восточные ветры. Повторяемость их составляет 8-25 У., максимальная скорость - 17-20 м/с.

Сильные (более 15 м/с) ветры способствуют выносу загрязняющих веществ. Максимальная скорость ветра за год (24 м/с) характерна для южного направления. Согласно данным о наибольших -скоростях ветра и их вероятностях в г.Тольятти ежегодно возможно усиление скорости ветра до 20 м/с (МС Тольятти) и до 25 м/с СГМС Дамба-41); ветер скоростью 25 м/с (МС Тольятти) и 30 м/с (ГНС Дамба-41) возможен раз в 10 лет.

Наибольшую опасность для чистоты атмосферы города представляют штили, особенно для Центрального района, где расположены низкие источники выбросов. Повторяемость штилей и ветров до 5 м/с составляет в г.Тольятти более 50 У.. В сочетании с восточными и северо-восточными ветрами повторяемость дней с неблагоприятными для города условиями, способствующими загрязнению воздуха, состамяют более 05 У.. Наибольшее число дней со штилями отмечается летом, в связи с гиспидством антициклонов в этот сезон. Средняя суммарная продолжительность скорости ветра 0-1 м/с тогда достигает 224 ч |Ч,6 У.). Наименьшее число штилей приходится на осень - период активной апормивой деятельности. Средняя суммарная продолжительность штилем с п I ■ г м п л я о г i Г! 8 ч < П, 8 У.). Зимой и весной этот показатель

примерно одинаков и составляет 176 (7,5 У.) и 172 (7,4 У.) ч соответственно.

3.5. Температурный режим

Средняя годовая температура воздуха в г.Тольятти положительная и составляет 4,5 С. Отклонения от нормы по годам в большинстве случаев невелики С1-2° С ).

К факторам, определяющим рассеяние примесей, относится и стратификация атмосферы. В г.Тольятти повторяемость скорости ветра О - 1 м/с даже в сравнительно защищенных участках не превышает 40 У., а периоды длительного сохранения скорости ветра 1 м/с и менее наблюдаются 1-5 раз в месяц. Повторяемость приземных инверсий за год составляет 39,6 У., Максимум их, как и ветра скоростью 0-1 м/с, отмечается летом. Почти в 25-30 У. случаев инверсии наблюдаются при скорости ветра 0-1 м/с. Среднее количество дней с температурной инверсией за год для г.Тольятти составляет около 130 дней.

3.6. Атмосферные явления

Туманы способствуют наиболее значительному накоплению примесей в атмосфере. В г.Тольятти в среднем за год отмечается 18 дней с туманом. В отдельные годы число таких дней изменяется от 8 до 28; Из годового числа туманов 72 У. приходится на холодную половину года (октябрь - март). Зимой наибольшее количество туманов отмечается при южном направлении ветра, весной - при западном, летом - при северо-восточном и осенью - при юго-восточном. Средняя продолжительность тумана - около 4-6 часов, максимальная - 104 ч.

Грозы. Грозовые разряди способствуют очищению атмосферы от загрязняющих веществ. В среднем за год в г.Тольятти отмечается около 30 грозовых дней. Наиболее часто гроза наблюдается с апреля по сентябрь, в отдельные годы она возможна и в октябре, но повторяемость ее мала. Наименьшее число дней с грозой за год - 14, наибольшее - 39. Средняя продолжительность грозы составляет 1,5 ч, максимальная - 8,3 ч.

3.7. Атмосферные осадки

По количеству выпадающих осадков г.Тольятти относится к зоне недостаточного увлажнения. За год выпадает около 484 мм осадков; максимум их - составляет 615 мм, минимум - 355 мм. Основное количество осадков выпадает в теплое время года в виде ливня. С мая по август ливневые осадки составляют 60-81 '/., а облоаные - только 19-40 '/., Благоприятное влияние на рассеяние примесей оказывают ин-

тенсивные С 5 мм/ч) осадки. Число дней с осадками такой интенсивности в г.Тольятти по месяцам года распределяется следующим образом: май - 0,7; июнь - 1,1; июль - 2,2; август - 1,0; сентябрь -0,2; сезон - 5,2. Продолжительность осадков за год составляет в среднем 1318 ч. Разница в отдельные годы может достигать 500-700 ч. Годовой ход продолжительности осадков в зимние месяцы составляет 316 ч, (наименьшая - 46 ч), в летний сезон за месяц она варьирует от 1 до 113 ч.

Следовательно, довольно высокая повторяемость метеорологических факторов (штили, туманы, температурные инверсии, восточные и северо-восточные ветры), обуславливающих интенсивность закрепления продуктов техногенеза в атмосфере, приводит к тому, что в течение года около 123-17? дней характеризуются неблагоприятными метеорологическими условиями, способствующими значительному загрязнению воздушного бассейна города. Повышенная зависимость условий рассеяния примесей от метеорологических факторов в г.Тольятти подтверждается расчетом соответствующего значения' ПЗА.

Глава 4. МЕЗОШМАТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ГОРОДА

4.1. Метеорологические особенности прибрежной территории

ВЕТЕР. Во все сезоны года на побережье прослеживается тенденция усиления скорости ветра; коэффициент усиления скорости ветра составляет 1,2-1,4 (средняя за безледоставный период скорость на ГМС Дамба-41 - 4,6 м/с, на МС Тольятти - 3,9 м/с; на ЙС Красное Поселение, расположенной вне зоны влияния водохранилища, - 2,7 м/с). Вследствие влияния водохранилища на побережье увеличивается повторяемость сильных ветров (10 м/с и более); в течение теплого периода года она составляет около 30 У. при преобладании скорости ветра 0-5 м/с. По мере удаления от водохранилища происходит постепенное уменьшение скорости ветра, так значения ее на ГМС Дамба-41 выше на 2 м/с по сравнению со скоростью ветра в пункте, удаленном от него на 2000 м.

Влияние водохранилища сказывается также на направлении ветра: на побережье увеличивается повторяемость ветров вдоль водохранилища (западное направление) и со стороны водохранилища (южное направление). В среднем за год на ветры западной четверти приходится 42.4 У., а на южные - 15,6 У.. В холодный период господствуют ветры южной четверти (47.7 У.), в теплый - западной '46,6 У.).

ТЕМПЕРАТУРА ВОЗДУХА. Наиболее четко влияние водохранилища прослеживается в суточном ходе температуры воздуха прибрежной части и центра города в период с нарушения ледового покрова до установления температуры воды 4°С весной и осенью. Так, период с 2В апреля по 10 мая ежегодно характеризуется ростом температуры воздуха и переходом ее через 0°С в сторону повышения. Средняя температура за период составляет 7,7°С, максимальная - 28,0°С, минимальная - (~)5,0°С.

Наблюдения показали, что при выходе на городскую улицу воздух теряет свои "морские" свойства в 2-километровой зоне от уреза воды, так различия температуры воздуха на ГНС Дамба-41 и в пункте, удаленном на расстоянии 2000 м от берега достигают 4°С.

ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА. Наряду с температурой, водохранилище влияет также и на влажность воздуха в прибрежной зоне суши. Величина относительной влажности на ГМС Дамба-41 и в пункте, расположенном на расстоянии 2000 м от берега уменьшается на 10 - 30 '/., Абсолютная влажность изменяется в этих пунктах от 1,5 до 0,5 гПа.

Таким образом, влияние водохранилища на прилегающую территорию распространяется на расстоянии 1-3 км, включая Комсомольский район и прибрежную часть Автозаводского района; на расстоянии 4-5 км от уреза воды оно не прослеживается; Центральный район в зону влияния водохранилища не попадает.

4.2. Ветровой режим в г.Тольятти и его учет при планировке (расширении) города

Проведенные исследования показывают, что существуют определенные различия между районами города и основным направлением ветра в контрольном пункте - НС Тольятти. Так, при основном юго-западном направлении ветра в Комсомольском районе преобладает южное, в Центральном - юго-западное и западное, в Автозаводском - южное и юго-восточное. Пригород (пос. Федоровка) характеризуется малыми скоростями ветра и преобладанием восточного и юго-восточного направлений,

В связи с однородностью рельефа районов, их различия по ветровому режиму связаны в большей степени с их местоположением по отношению к преобладающим ветрам, со степенью защищенности территории и характером застройки. Застройка Автозаводского района способствует снижению скорости ветра не бплее чем на 10-20 У. (к -0,8-0,9), что является недостаточным для микроклиматических уг.ли-

вий г.Тольятти, где необходимо снижение скорости ветра на 40-50 У. (к = 0,5-0,7), учитывая, что средние скорости преобладающих ветпов зимой составляют 5,6-6,2 м/с. Местами в застройке может наблюдать-" ся усиление скорости ветра. Скорость ветра в Автозаводском.районе в летний и осенний период в среднем на 0,5-1,0 м/с выше, чем в других районах города. Центральный район характризуется значительной защищенностью территории от преобладающих ветров (лесными массивами), более высокой плотностью застройки, порядка 20-40 У., что способствует формированию здесь благоприятного ветрового режима; коэффициент скорости ветра в такой застройке составляет 0,4-0,5. Для зимнего периода года такое снижение скорости ветра обеспечивает на больней части территории района (90 У.) оптимальные условия; летом же в связи с пониженными скоростями ветра, не всегда будет обеспечиваться достаточная аэрация для очищения атмосферы. Застройка Комсомольского района по своим аэродинамическим условиям аналогична застройке Центрального. Однако она отличается большей раскрытостып преобладающим ветрам и находится в зоне влияний водохранилища, которое в этой части города наиболее выражено в связи с низким пологим берегом, не создающим преграды для распространения этого влияния. Коэффициент скорости ветра в застройке с учетом влияния водохранилища здесь несколько больше - 0,5-0,7.

4,3. Внутригородские различия распределения температуры и влажности воздуха

Наибольшие температурные различия между районами, а также городом и пригородом отмечаются зимой и летом; разница температуры воздуха в переходные сезоны незначительна - весной она не превышает 0,1-0,6 С-, осенью - 1,2-1,5 С (между самым теплым и холодным районами).

Влажность в г.Тольятти ниже, чем в пригороде, В суточном ходе абсолютной влажности наблюдается один максимум (18 ч), который в Центральном районе запаздывает и отмечается в 21 ч. Минимум абсолютной влажности приходится на 03 ч в Комсомольском и Автозаводском районах, а в Центральном районе и пригороде (пос. Федоровка) на 06 ч. В летний период в суточном ходе относительной влажности максимум отмечается в ранние утренние часы, а минимум -• после 15 ч. Абсолютная влажность достигает максимума в 06 ч, минимума -после 15 ч.

Таким образом, между районами города существует определенное

различие в направлении ветра, обусловленное спецификой застройки и расположением зеленых.насаждений, а также ориентацией улиц по отношению к водохранилищу. В холодный период года разности температур "город - окрестность" могут составлять 2,3-4,5 С. в теплое время они несколько меньше. Фазы суточных изменений температуры воздуха в центральной части города запаздывают по сравнению с пригородом.

Глава 5. КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ТЕХНОГЕННЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

5.1. Использование воздушного бассейна г.Тольятти Экстенсивно развивающаяся промышленность г.Тольятти использует воздушный бассейн, с одной стороны, как сырьевой ресурс., с другой - как место для сброса в него побочных продуктов, образующихся в результате переработки сырья отраслевыми технологическими процессами. В промышленном узле зарегистрировано 3852 источника загрязнения, из них 2016 не оборудовано газоочистными установками и имеют высоту до 50 м, что увеличивает концентрацию вредных веществ в приземном слое. Основными источниками загрязнения воздушного бассейна города являются предприятия химической, нефтехимической промышленности, энергетики и машиностроения, а также автотранспорт. В воздушном бассейне города присутствуют следующие загрязняющие вещества от промышленных предприятий с концентрацией выше ПДК: взвешенные частицы (пыль) - 9,6 ПДК; окислы азота - 8,1 ПДК; окись углерода - 1,2 ПДК; аммиак - 9.3 ПДК (в Комсомольском районе); в Центральном районе, помимо указанных выше веществ наблюдается сернистый газ т 5,6 ПДК; фтористый водород - '4,9 ПДК; формальдегид - 2,7 ПДК и другие (вероятно, сказывается непосредственное соседство жилой застройки с Северной промзоной, где расположены заводы химической промышленности и цементного машиностроения, а также ТЗЦ).

5.2. Взаимосвязь уровня загрязнения атмосферы и метеорологических факторов Для изучения связи загрязнения с метеорологическими Факторами было проведено исследование средних месячных концентраций основных ингредиентов и средних месячных значений метеорологических элементов, влияющих на самоочищение воздушного бассейна города, за

1984-1985 гг. С 1985 г. выбросы в атмосферу городов, стали более регламентированы, поэтому представлялось целесообразным рассмотреть ход концентраций- загрязнителей в период до и после принятия постановлений по их регулировании»]. Для характеристики данного явления рассматривалась корреляция средних месячных концентраций загрязняющих примесей и доля слабых (0-1 м/с) ветров. Использовались результаты наблюдений ПНЗ, расположенных в промышленной части города и дающих представление об общем уровне загрязнения атмосферы. Коэффициент корреляции между повторяемостью скорости ветра 0-1 м/с и средней месячной концентрацией сернистого газа составил -0.6; двуокиси азота -' 0,7;-окиси углерода - 0,7.

Сравнение метеорологических условий 1984 г. с результатами наблюдений на ПНЗ показало, что в сентябре 1984 г. отмечено повы-шеное содержание всех загрязняющих атмосферу примесей, что. согласуется с ходом метеорологических элементов: осадки и скорости ветра в этом месяце минимальные, число дней с приземными инверсиями (22) больше, чем в предыдущие и последующие.месяцы. Все это - безветренная погода, сухой воздух, значительное количество дней с приземной инверсией - способствовало накоплению в приземном слое загрязняющих веществ.

При анализе суточного хода концентрации загрязнителей атмосферы выявлено, что в утренние и вечерние часы (7 и 21 ч) она выше, чем в дневные, что обуславливается повышением температуры и усилением ветра в дневное время. Концентрация сернистого газа и двуокиси азота в 1985 г., по сравнению с 1984 г. значительно уменьшилась .

5.3. Микроклиматические особенности районов г.Тольятти и рекомендации к их учету - АВТОЗАВОДСКИЙ РАЙОН по условиям рассеяния примесей в атмосфере наиболее благоприятный. Основные требования по -регулированию микроклиматических условий: активная защита от преобладавших ветров южной составляющей на подступах к городу; снижение скорости ветра в застройке; организация ветрозащиты со стороны водохранилища; максимальное использование благоприятного влияния водохранилища.

ЦЕНТРАЛЬНА РАЙОН по условиям рассеивания примесей в атмосфере наименее благоприятный в городе, особенно в летний период, характеризующийся пониженным аэродинамическим фоном. Зимой неблагоп-

риятные условия здесь связаны с застоем воздуха, наиболее продолжительным, чем в других районах. Основные требования по регулированию микроклиматических условий: сохранение существующих скоростей ветра; усиление конвекции на территории района с целью улучшения санитарно-гигиенических условий.

КОМСОМОЛЬСКИЙ РАЙОН по условиям рассеивания примесей благоприятный. Основное требование по регулированию микроклимата - организация ветрозащиты со стороны-водохранилища.

ОСНОВНЫЕ ВЙВОДи РОБОТЫ

1. Обоснована методология микроклиматического анализа урбоэ-косистем на примере города со сложным соотношением природных и архитектурно-строительных компонентов и доказана необходимость учета микроклиматических особенностей при обосновании единых архитектурно-планировочных решений.

2. На основе анализа и оценки метеорологических условий г.Тольятти установлено, что за год около 120-170 дней характеризуются неблагоприятными метеорологическими условиями, способствующими значительному загрязнению воздушного бассейна города. Повышенная зависимость условий рассеяния примесей от метеорологических факторов в г.Тольятти подтверждается расчетом соответствующего значения ПЗА,

3. Выявлено, что водохранилище оказывает значительное влияние на микроклимат города. Оно проявляется в полосе 1-3 км, способствует улучшению микроклимата побережья в летний период. В переходные периоды, особенно осенью, усиление его на побережье может привести к дискомфортным условиям.

4. Обнаружено, что рельеф местности не оказывает существенного влияния на микроклимат территории города. Его влияние связано с некоторым выхолаживанием территорий, расположенных на более низких огметках по сравнению с залесенными возвышенными местами (в Центральном районе это проявляется в большей степени ь связи с близостью крупных лесных массивов, подступающих к нему).

Установлено, что скорости ветра ь районах соответствуют скорости на МС Тольятти, а их различия зависят от местоположения районов по отношению к преобладающему вктру, степени их защищенности и характера .застройки.

6. Исслядовани^ микроклиматических углчвий выявили следующие

1г

особенности районов города:

АВТОЗАВОДСКИЙ - средняя месячная температура воздуха января -15,6°С, июля - 21,Э°С; К=0,8-0,9; неблагоприятные для теплоощуче-ний человека микроклиматические условия; благоприятный по условиям рассеяния.

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ - средняя месячная температура воздуха января -17,2°С, июля - 22,4°С; К=0,4-0,5; благоприятные для теплоощущения человека микроклиматические условия; неблагоприятные условия рассеяния.

КОМСОМОЛЬСКИЙ - средняя месячная температура воздуха января -14.0°С, июля - 22,7"С; К-0,5-0,7; благоприятные для теплоощущения человека микроклиматические условия; благоприятные условия рассеяния .

7. Проведенный анализ позволяет сделать следующие практические рекомендации по регулированию микроклиматических условий для районов города:

АВТОЗАВОДСКИЙ - активная защита от преобладающих ветров юяной составляющей на подступах к городу; снияение скорости ветра в застройке; организация ветрозащиты со стороны водохранилища: максимальное использование благоприятного влияния последнего.

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ - сохранение существующих скоростей ветра; усиление конвекции на территории района с целью улучшения санитарно-гигиенических условий.

КОМСОМОЛЬСКИЙ - организация ветрозащиты со стороны водохранилища.

РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В РАБОТАХ:-

1. Боровкова Т.Н.. Мапеева Е.В. Гидрометеорологический режим Куйбышевского водохранилища и его влияние на климат прибреяной зоны // Климат Татарской АССР. - Казань: Изд-во Казан, ун-та, 1983. - С. 128-147.

2. Боровкова Т.Н., Сударикова Т.Г., Напеева Е.В. Куйбышевское водохранилище и его влияние на климат г.Тольятти // Сб. работ Приволжского Гидрометцентра. Вып. 12. Гидрометеорологический режим Среднего Поволжья. - Л.: Гидрометеоиздат, 1986. - С. 24-39.

3. Климат Тольятти / Под ред. Т.Н. Боровковой. Ц.А. Ивер. -Л.: Гидрометеоиздат. 1987. - 208 с.

4. Колобов Н.В., Иаперва Е.В. Мезоклиматические особенности

г.Тольятти // Циркуляция атмосферы и колебания климата. - Казань: Изд-ао Казан, ун-та. 1989. - С. 85-90.

5. Шапеева Е.В. Элементы метеорологического реяима г.Тольятти, способствующие загрязнению атмосферного воздуха // Охрана ок-руяавщей среды: Тез, докл. науч.-техн. конф., Тольятти, 20 мая. 1985. - Тольятти, 1985. - С. 1-2.

6. Шапеева Е.В. Температура воздуха и особенности ее распределения по сезонам года в г.Тольятти // Синоптико-ыетеорологичес-кие процессы в атмосфере Северного полушария. - Казань: Изд-во Казан. ун-та, 1990а. - С. 142-149.

7. Иапеева Е.В. Особенности атмосферных изменений города в лесостепной зоне (на примере г.Тольятти). - Тольятти, 19906. - 13 с. - Деп. в ВИНИТИ 18.01.91, N 326 - В 91.

8. Шапеева Е.В. Климатические характеристики // База эколо-го-экономических данных крупного региона: Метод, пособие. - Тольятти, 1991а. - С. 20-21.

9. Шапеева Е.В. Метеорологические факторы загрязнения атмосферного воздуха г.Тольятти // Экологические основы оптимизации урбанизированной и рекреационной среды: Тез. докл. Меядународного рабочего совещ., Тольятти, 30 мая - 2 июня, 1991, - Тольятти, 1992. С. 47-49 (в печати).

10. Шапеева Е.В,, Розенберг Г.С. 9чет метеорологических факторов самоочищения атмосферы при районировании территории по степени загрязнения воздуха. - Тольятти, 19916. - 14 с. - Деп. в ВИНИТИ 03.09.91, N 3629 - В 91.

И. Иапеева Е.В. (соавт.) Экспертная система для оценки экологического состояния крупного региона (на примере Куйбышевской области) / Розенберг Г.С., Беспалый В.Г., Голуб В.Б, и др. // Теоретические проблемы эволюции и экологии: Материалы всесоюз. конф., посвящ. 100-летию со дня рояд. fl.fi. Любищева. - Тольятти, 1991 в. -С. 183-193.