ОЦЕНКА БИОКЛИМАТИЧЕСКОЙ КОМФОРТНОСТИ ТЕРРИТОРИИ ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ
THE ASSESSMENT OF BIOCLIMATIC COMFORT OF ORENBURG REGION TERRITORY
О.Б. Попова, А.C. Москаленко
O.B. Popova, A.S. Moskalenko
Оренбургский государственный университет
(Россия, 460018, г.Оренбург, пр. Победы, 13)
Orenburg State University
(Russia, 460018, Orenburg, prosp. Pobedy, 13)
e-mail: geo@mail.osu.ru
В статье рассматриваются параметры определения комфортности климата на территории Оренбургской области. Основой для исследования послужила статистическая совокупность срочных метеорологических данных для 19 метеорологических станций структуры РОСГИДРОМЕТ РФ по Оренбургской области. Приводится методика расчета и анализ климата региона по четырем биоклиматическим параметрам. Для оценки комфортности климата были рассчитаны показатели эффективной температуры по Миссенарду, эффективно-эквивалентная температура, нормальная эквивалентно-эффективная температура и радиационная нормальная эквивалентно-эффективная температура. Полученные данные показали неравномерность распределения климатической комфортности по территории Оренбургской области. Среди районов с наиболее высоким уровнем комфортности выделяются Первомайский, Тоцкий, Ташлинский, Курманаевский районы. Относительно низкие показатели имеют Адамовский, Кваркенский, Светлинский и Ясненский районы.
This article discusses the parameters determining the climate of comfort in the Orenburg region. The basis for the study was the statistical aggregate term meteorological data for 19 meteorological stations of Federal Service for Hydrometeorology and Environmental Monitoring of Russia. The technique of calculation and analysis of the climate of the region in four bioclimatic parameters. In order to assess comfort climate were calculated effective temperature by Missenard, effectively-equivalent temperature, normal equivalent-effective temperature and radiation normal equivalent-effective temperature. The data show uneven distribution of climatic comfort in the Orenburg region. Among the areas with the highest levels of comfort are allocated Pervomajskij, Totskiy, Tashlinsky, Kurmanaevsky districts. Relatively low coefficient are integrated Adamovskiy, Kvarkensky, Svetlinskoye and Yasnensky districts.
Между организмом человека и природной средой существует тесная взаимосвязь. От тепловой среды зачастую зависит производительность, здоровье, а также психологическое состояние человека. Бокша В.Г. рассматривает климатическую комфортность территории как совокупность отдельных метеорологических величин: температура, влажность, скорость ветра, атмосферное давление, облачность, продолжительность светового дня [1]. Данные метеорологические величины при расчете отражают биоклиматическую комфортность территории, а диапазон комфортности выражается в баллах. Для расчета биоклиматических индексов единой шкалы не существует, климатическая комфортность для определенного индекса уникальна, но сопоставима.
Оценка комфортности климата территории Оренбургской области в настоящее время является актуальной задачей. В задачи исследования входило определение пространственной сетки метеорологических станций, выявление наиболее информативную оценки биоклиматической комфортности и определение комфортных и дискомфортных районов в пределах Оренбургской области на основе предложенной оценки биоклиматической комфортности.
Исследуемая территория 123700 км? включает в себя 35 административных районов, а также 12 городов некоторые из которых являются административными центрами района. Метеорологические станции образуют сетку из 19 станций на территории Оренбургской области. Оренбургская область расположена, в пределах двух физико- географических стран - Русской равнины и Уральской горной страны и в двух ландшафтных зонах - лесостепной и степной. Это выражается в смене типов растительности и почвенного покрова. На стыке физико-географических стран преобладают предгорные холмистоувалистые местности, к западу они сменяются равнинами, что в свою очередь связано с особенностями тектонического строения Русской равнины и Предуральского прогиба. Физико-географические провинции неоднородны, в них прослеживаются подзоны северной, типичной и южной степей. Климат области умеренно-континентальный.
Основой для исследования послужила совокупность срочных метеорологических данные по Оренбургской области [6]. Методологической базой – труды Бокша В.Г., Головиной Е.Г, Синицина Е.С. по исследованию отбора биоклиматических индексов, используемых для расчета в сфере медицинской климатологии [1, 2, 3]. Методика биоклиматической комфортности включает несколько этапов. Обработка базы данных метеостанции (в данном исследовании мы использовали данные с официального сайта «Расписание погоды», которая имеет лицензию Федеральной службы России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды на формирование и ведение банков данных в области гидрометеорологии и смежных с ней областях, сформированные за 5 лет с 2010 по 2014 год, с 19 метеостанций) [6]. Расчет основных биоклиматических показателей (производился в MS Excel): эффективная температура по Миссенарду (ЭТ,°C); эквивалентно-эффективная температура по Миссенарду (ЭЭТ,°C); радиационная эквивалентно-эффективная температура (РEET,°C); нормальная эквивалентно-эффективная температура по Бутьевой (НЭЭТ). По рассчитанным биоклиматическим параметрам составляются картографические изображения путем интерполяции в модуле Spatial Analyst программы ArcMap - данная визуализация необходима для пространственной оценки полученных биоклиматических данных [5]. Определение зон биоклиматического комфорта и анализ территориального распределения наиболее благоприятных зон (по бальной шкале с пятью ступенями, каждая из которых символизирует определенный уровень комфортности).
Для оценки степени комфортности был рассчитан показатель эффективной температуры по Миссенарду (ЭТ), который характеризует теплоощущение человека, на основе расчета температуры и относительной влажности воздуха (рис. 1) [3].
Рисунок 1. Комфортность климата по ЭТ (составлено авторами)
Климат Оренбургской области характеризуется показателям ЭТ как умеренно комфортный, среднее многолетнее значение составляет от 3,2°C до 6,5°C. Изменение комфортности климата по ЭТ с юго-запада области, где выявлены наиболее высокие значения комфортности, на северо-восток с наиболее низкими значениями объясняется переходом от равнинной части к холмистому рельефу, кроме того при углублении на восток в глубь материка увеличивается континентальность климата.
Данный биоклиматический показатель не учитывает влияние скорости ветра, в связи с этим была рассчитана эффективно-эквивалентная температура (ЭЭТ). Показатель ЭЭТ учитывает температуру, относительную влажность и скорость ветра и характеризует теплоощущения человека, одетого по погоде, но находящегося в тени (рис. 2).
Рисунок 2. Комфортность климата по ЭЭТ (составлено авторами)
ЭЭТ на территории Оренбургской области находится в пределах от -1,6°C до -8,3°C, что характеризует климат как дискомфортный. Аналогично распределению показателя ЭТ, прослеживается усугубление показателей комфортности с юго-запада на северо-восток. С учетом скорости ветра, центральная часть области становится более однородной по показателям, что говорит о правильности комплексного расчета, интерпретация климатической комфортности также становится более точной.
На основе ЭЭТ была рассчитана нормальная эквивалентно-эффективная температура Оренбургской области (НЭЭТ) (рис. 3). Значения для Оренбургской области составляют 0,4°C на востоке и 10°C на юге. Нормальная ЭЭТ имеет зональный характер, уменьшается с юга на север на равнинной территории, немного смещается на холмистой местности переходя в зональность высотной поясности (рис. 3).
Рисунок 3. Комфортности климата по НЭЭТ (составлено авторами)
Показатели ЭТ, ЭЭТ, НЭЭТ не учитывают адаптации человека к климатическим условиям, влияние солнечной радиации, состояние здоровья населения. Солнечная радиация, благотворно влияет на организм человека и несколько сглаживает раздражающие климатические факторы. Для полного учета НЭЭТ была рассчитана радиационная нормальная ЭЭТ (РЭЭТ). Расчеты РЭЭТ показали, что влияние солнечной радиации очень существенно в Оренбургской области. Количество солнечных дней достаточно большое, в результате этого показатели РЭЭТ составляют от 6,6°C до 11,9°C. По рисунку 4 мы видим более точный учет эквивалентно-эффективной температуры с учетом радиации.
Таким образом, анализ рассчитанных биоклиматических показателей для территории Оренбургской области показал, что уровень комфортности изменяется от умеренной комфортности на западе области (Первомайский, Тоцкий, Ташлинский, Курманаевский район) с постепенным уменьшением комфортности к северо-востоку и до некомфортных условий на крайнем востоке и северо-востоке области (Адамовский, Кваркенский, Светлинский и Ясненский районы).
Рисунок 4. Комфортность климата по РЭЭТ (составлено авторами)
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: