stringtranslate.com

Микроклимат

Микроклимат на скале, расположенной в приливной зоне в Санрайз-он-Си , Южная Африка

Микроклимат (или микроклимат ) — это локальная совокупность атмосферных условий, которые отличаются от условий окружающей местности, часто незначительно, но иногда существенно . Этот термин может относиться к площадям размером от нескольких квадратных метров или меньше (например, грядка, под камнем или пещера) или до многих квадратных километров. Поскольку климат является статистическим , что предполагает пространственное и временное изменение средних значений описывающих параметров , в пределах региона могут возникать и сохраняться во времени наборы статистически различных условий, то есть микроклиматов. Микроклиматы можно встретить в большинстве мест, но наиболее выражены они в топографически динамичных зонах, таких как горные районы, острова и прибрежные районы. [1]

Микроклиматы существуют, например, вблизи водоемов, которые могут охлаждать местную атмосферу, или в густонаселенных городских районах, где кирпич , бетон и асфальт поглощают солнечную энергию, нагреваются и повторно излучают это тепло в окружающий воздух: в результате Городской остров тепла (UHI) — это своего рода микроклимат, который дополнительно обусловлен относительной скудностью растительности . [2]

Фон

Древовидные папоротники растут на охраняемой территории в Затерянных садах Хелигана в Корнуолле , Англия, на 50°15' северной широты.

Терминология «микроклимат» впервые появилась в 1950-х годах в таких публикациях, как « Климат в миниатюре: исследование микроклиматической среды» (Томас Бедфорд Франклин, 1955). [3]

Примеры микроклимата

Территория развитого индустриального парка может сильно отличаться от расположенного поблизости лесопарка, поскольку естественная флора в парках поглощает свет и тепло в листьях, которые крыша здания или парковка просто излучают обратно в воздух. Сторонники солнечной энергии утверждают, что широкое использование сбора солнечной энергии может смягчить перегрев городской среды за счет поглощения солнечного света и использования его вместо нагревания посторонних объектов на поверхности. [4]

Микроклимат может предоставить возможность выращивания в небольшом регионе культур, которые не могут расти на более обширной территории; эта концепция часто используется в пермакультуре , практикуемой в северном умеренном климате. Микроклимат может быть использован на благо садоводов, которые тщательно выбирают и размещают растения. В городах часто повышается средняя температура за счет зонирования , а защищенное расположение может снизить суровость зимы. Однако садоводство на крыше подвергает растения воздействию более экстремальных температур как летом, так и зимой.

В городских условиях высотные здания создают свой собственный микроклимат, затеняя большие территории и направляя сильный ветер на уровень земли. Воздействие ветра вокруг высотных зданий оценивается в рамках исследования микроклимата.

Микроклимат также может относиться к специально созданной среде, например, в комнате или другом ограждении. [5] Микроклимат обычно создается и тщательно поддерживается в музейных экспозициях и хранилищах. Это можно сделать с помощью пассивных методов, таких как силикагель , или с помощью устройств активного контроля микроклимата.

Обычно, если во внутренних районах влажный континентальный климат , в зимние месяцы прибрежные районы остаются гораздо более мягкими, в отличие от более жаркого лета. Так обстоит дело в таких местах, как Британская Колумбия , где в Ванкувере океаническая влажная зима с редкими морозами, но во внутренних районах, где летом в среднем на несколько градусов теплее, зима холодная и снежная .

Источники и влияние на микроклимат

Двумя основными параметрами, определяющими микроклимат на определенной территории, являются температура и влажность . Источник падения температуры и/или влажности можно отнести к разным источникам или воздействиям. Часто микроклимат формируется конгломератом различных влияний и является предметом микрометеорологии .

Бассейн с холодным воздухом

Примерами эффекта бассейна холодного воздуха (CAP) являются воронка Гштеттнеральм в Австрии (самая низкая зарегистрированная температура -53 ° C (-63 ° F)) [6] и Питер Синкс в США. Основным критерием по скорости ветра для обеспечения проникновения потока теплого воздуха в ЦАП является следующий:

где – число Фруда , – частота Брента–Вяйсяля , – глубина долины, – число Фруда при пороговой скорости ветра. [7]

Кратеры

Наличие вечной мерзлоты вблизи поверхности кратера создает уникальную микроклиматическую среду. [8]

Пещеры

Пещеры — важные геологические образования, в которых может находиться уникальная и деликатная геологическая/биологическая среда. Подавляющее большинство найденных пещер состоят из карбонатов кальция, таких как известняк . В этой среде растворения находят дом многие виды флоры и фауны. Смесь содержания воды в атмосфере пещеры, давления воздуха, геохимии пещерных пород, а также отходов жизнедеятельности этих видов может в совокупности создавать уникальный микроклимат в пещерных системах. [9]

Спелеогенетический эффект — это наблюдаемый и изученный процесс циркуляции воздуха внутри пещер, вызываемый конвекцией. Во фреатических условиях поверхности пещер подвергаются воздействию закрытого воздуха (в отличие от погружения и взаимодействия с водой из грунтовых вод в вадозных условиях). В этом воздухе циркулируют частицы воды, которые конденсируются на стенах пещер и образованиях, таких как образования . Было обнаружено, что эта конденсирующаяся вода способствует эрозии стен пещеры и формированию морфологических особенностей. Некоторые примеры этого можно найти в известняковых стенах Грота Джусти; термальная пещера недалеко от Монсуммано, Лукка, Италия. Любой процесс, который приводит к увеличению или уменьшению химических/физических процессов, впоследствии будет влиять на окружающую среду внутри этой системы. Плотность воздуха внутри пещер, напрямую связанная с процессами конвекции, определяется температурой, влажностью и давлением воздуха. В закрытых пещерах проникновение бактерий, водорослей, растений, животных или вмешательство человека может изменить любой из этих факторов, тем самым изменяя микросреду внутри пещеры. [10] Во всем мире насчитывается более 750 пещер, доступных для посещения. Постоянное движение людей через эти пещеры может оказать негативное влияние на микроклимат, а также на геологические и археологические находки. Факторы, которые способствуют ухудшению окружающей среды, включают вырубку лесов поблизости, сельскохозяйственные операции, эксплуатацию водных ресурсов, добычу полезных ископаемых и туристическую деятельность. [11]

Спелеогенетический эффект обычных пещер обычно проявляется в медленной циркуляции воздуха. В уникальных условиях присутствия кислот эффекты эрозии и изменения микросреды могут резко усиливаться. Одним из примеров является влияние присутствия серной кислоты ( H 2 S ). Когда окисленная сероводородная кислота химически превращается в серную кислоту ( H 2 SO 4 ), эта кислота начинает реагировать с породой из карбоната кальция с гораздо более высокой скоростью. Вода, участвующая в этой реакции, имеет высокий уровень pH, равный 3, что делает воду практически непригодной для жизни многих бактерий и водорослей. Пример этого можно найти в пещере Гротта Гранде дель Венто в Анконе, Италия. [12]

Микроклимат растений

Как указывает Рудольф Гейгер в своей книге [13], не только климат влияет на живое растение, но может иметь место и противоположный эффект взаимодействия растений с окружающей средой, известный как растительный климат . Этот эффект имеет важные последствия для лесов посреди континента; действительно, если бы леса не создавали свои собственные облака и круговорот воды благодаря своей эффективной эвапотранспирационной деятельности, не было бы леса вдали от побережья, [14] поскольку статистически, без какого-либо другого влияния, количество осадков уменьшалось бы от побережья вглубь страны. В контексте облесения также предлагалось посадить деревья для борьбы с засухой . [15]

Плотины

Искусственные водоемы, как и естественные, создают микроклимат, а зачастую и влияют на макроклимат.

Склоны

Еще одним фактором, влияющим на микроклимат, является наклон или внешний вид местности. Склоны, обращенные на юг в Северном полушарии , и склоны, обращенные на север в Южном полушарии , подвергаются большему воздействию прямых солнечных лучей , чем противоположные склоны, и поэтому более теплые в течение более длительных периодов времени, что придает склону более теплый микроклимат, чем районы вокруг склона. Самая нижняя часть долины иногда может замерзнуть раньше или сильнее, чем близлежащее место наверху, потому что холодный воздух опускается вниз, сухой ветерок не может достичь самого нижнего дна, а влага задерживается и выпадает в осадок , а затем замерзает .

Типы почв

Тип почвы, встречающейся в определенной местности, также может влиять на микроклимат. Например, почвы с большим содержанием глины могут действовать как тротуар, смягчая температуру вблизи земли. С другой стороны, если в почве много воздушных карманов, тепло может задерживаться под верхним слоем почвы, что увеличивает вероятность замерзания на уровне земли. [16]

Города и регионы, известные микроклиматом

Америка

Европа

Азия и Океания

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Эллис, CJ; Итон, С. (2021). «Микроклимат является ключом к пространственному планированию лесов в условиях изменения климата: цианолишайники в тропических лесах умеренного пояса». Биология глобальных изменений . 27 (9): 1915–1926. Бибкод : 2021GCBio..27.1915E. дои : 10.1111/gcb.15514. PMID  33421251. S2CID  231437285.
  2. ^ «6 примеров городского микроклимата». Сотога.
  3. ^ Томас Бедфорд Франклин (2013). КЛИМАТ В МИНИАТЮРЕ: ИЗУЧЕНИЕ МИКРОКЛИМАТА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ . Литературное Лицензирование, ООО. АСИН  B00T3N7MTW.
  4. ^ Пизелло, Анна Лаура; Салиари, Мария; Василакопулу, Константина; Хадад, Шамила; Сантамоурис, Маттеос (2018). «Перегрев городов: последние события. Потенциал смягчения последствий и чувствительность основных технологий». Междисциплинарные обзоры Wiley: энергетика и окружающая среда . 7 (4): е294. Бибкод : 2018WIREE...7E.294P. дои : 10.1002/wene.294. ISSN  2041-840X. S2CID  134267596.
  5. ^ «Что такое микроклимат?». Мировой Атлас . 09.11.2017 . Проверено 2 сентября 2022 г.
  6. ^ "Микроклима - Определение - Wissenswertes" . www.wetter-freizeit.com .
  7. ^ Дж. Раковец и др. Турбулентное рассеивание бассейна холодного воздуха в бассейне: сравнение наблюдаемого и смоделированного развития. Метеорол. Атмосфера. Физ. 79, 195–213 (2002).
  8. ^ «Вечная мерзлота на Гавайях, Институт астробиологии НАСА, 2010». Архивировано из оригинала 17 декабря 2014 г.
  9. ^ Дредж, Джонатан и Фэйрчайлд, Ян и Харрисон, Рой и Фернандес-Кортес, Анхель и Санчес-Мораль, С. и Хурадо, Вальме и Ганн, Джон и Смит, Эндрю и Спотль, Кристоф и Мэтти, Дэвид и Винн, Питер и Грассино, Натали. (2013). Пещерные аэрозоли: распространение и вклад в геохимию образований. Четвертичные научные обзоры. 63. 23–41. 10.1016/j.quascirev.2012.11.016
  10. ^ Дредж, Джонатан и Фэйрчайлд, Ян и Харрисон, Рой и Фернандес-Кортес, Анхель и Санчес-Мораль, С. и Хурадо, Вальме и Ганн, Джон и Смит, Эндрю и Спотль, Кристоф и Мэтти, Дэвид и Винн, Питер и Грассино, Натали. (2013). Пещерные аэрозоли: распространение и вклад в геохимию образований. Четвертичные научные обзоры. 63. 23–41. 10.1016/j.quascirev.2012.11.016
  11. ^ Ойос М., Солер В., Каньяверас Дж. и др. Микроклиматическая характеристика воздействия человека на карстовую пещеру на параметры микросреды доисторической наскальной пещеры (пещера Кандамо, север Испании). Экологическая геология 33, 231–242 (1998). https://doi.org/10.1007/s002540050242
  12. ^ Дредж, Джонатан и Фэйрчайлд, Ян и Харрисон, Рой и Фернандес-Кортес, Анхель и Санчес-Мораль, С. и Хурадо, Вальме и Ганн, Джон и Смит, Эндрю и Спотль, Кристоф и Мэтти, Дэвид и Винн, Питер и Грассино, Натали. (2013). Пещерные аэрозоли: распространение и вклад в геохимию образований. Четвертичные научные обзоры. 63. 23–41. 10.1016/j.quascirev.2012.11.016
  13. ^ Р. Гейгер. Климат вблизи земли. Издательство Гарвардского университета, 1957.
  14. ^ Шейл, Дуглас; Мурдиярсо, Дэниел (1 апреля 2009 г.). «Как леса привлекают дождь: проверка новой гипотезы». Бионаука . 59 (4): 341–347. дои : 10.1525/bio.2009.59.4.12. ISSN  0006-3568. S2CID  85905766.
  15. ^ «Вызови дождь: посадка лесов может помочь пострадавшим от засухи регионам» . Новости CIFOR Forests . 23 июля 2012 г. Проверено 9 февраля 2020 г.
  16. ^ «Ресурсы для садоводства, Корнельский университет».
  17. ^ «Климат Калифорнии». Wrcc.dri.edu . Западный региональный климатический центр . Проверено 2 февраля 2014 г.
  18. ^ «ЭКОСТРЕСС отображает горячие точки Лос-Анджелеса» . Изменение климата: жизненно важные признаки планеты . Проверено 9 августа 2023 г.
  19. ^ Министерство торговли США, NOAA. «Климат Сан-Диего». www.weather.gov . Проверено 9 августа 2023 г.
  20. ^ Министерство торговли США, NOAA. «Климат Гавайев». www.weather.gov . Проверено 9 августа 2023 г.
  21. ^ «Садоводческий климат Калгари». Скарборо.ca. 05 мая 2008 г. Проверено 2 февраля 2014 г.
  22. ^ Кеннет Чан. «Окружающая среда Канады делит метро Ванкувера на 5 подрайонов прогноза погоды». DH News Ванкувер . Проверено 21 марта 2020 г.
  23. ^ аб Джунко, Моримото; Елена, Воинов; А., Уилсон, Мэтью; Роберт, Костанца (14 июля 2017 г.). «Оценка биоразнообразия водораздела: эмпирическое исследование Чесапикского залива в Мэриленде, США». Журнал географической информации и анализа решений .{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  24. ^ «Учитесь - Расширение Университета Мэриленда» . расширение.umd.edu .
  25. ^ «Больше, чем просто залив».
  26. ^ Муньос Реболледо, М. (2011). Paisajes del agua и Trayectorias del Arraigo в чилийской Патагонии. КА. Сьюдад-и-Аркитектура , (147), 44-49.
  27. ^ «Климат Тенерифе: средняя погода, температура, осадки, лучшее время» . www.climatetotravel.com . Проверено 9 июня 2020 г.
  28. ^ «Сравнение среднегодовых осадков, среднегодовых осадков в координатной сетке и данных станций: пример из Стамбула, Турция, Йыллык Орталама Гридленмиш Ягыш Вериси и Истасион Ягыш Верисинин Каршилаштырылмасы, Стамбул Орнеги - УСТАОГЛУ - Мармара Кографья Дергиси» . marmara.edu.tr . Архивировано из оригинала 4 марта 2016 года . Проверено 12 февраля 2016 г.
  29. ^ «İstanbul Bölge Müdürlüğü'ne Baglı İstasyonlarda Ölçülen Ekstrem Değerler» [Экстремальные значения, измеренные в Региональном управлении Стамбула] (PDF) (на турецком языке). Государственная метеорологическая служба Турции. Архивировано из оригинала (PDF) 24 мая 2011 года . Проверено 27 июля 2010 г.
  30. ^ "Bitki Soğuğa ve Sıcağa Dayanıklılık" . www.mgm.gov.tr. _ Проверено 28 апреля 2021 г.
  31. ^ «Прибрежные туманы, климат центрального побережья» (на европейском португальском языке). bestweather.org. 6 июля 2020 г. Проверено 10 июля 2021 г.
  32. ^ ван Кенегем, Уильям; Клири, Джен (27 марта 2017 г.). Важность места: географические указания как инструмент местного и регионального развития . Чам, Швейцария. п. 266. ИСБН 978-3-319-53073-4. ОКЛК  980874944.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  33. ^ "Низза". Штадт Франкфурт-на-Майне . Проверено 24 ноября 2023 г.
  34. ^ Поттер, Роберт Б.; Хадиджа Дармаме; Насим Бархам; Стивен Нортклифф (2008). «Постоянно растущий Амман, Иордания: расширение городов, социальная поляризация и современные проблемы городского планирования» (PDF) . Хабитат Интернэшнл . www.journals.elsevier.com/habitat-international. 33 : 81–92. doi :10.1016/j.habitatint.2008.05.005 . Проверено 2 февраля 2014 г.
  35. ^ "Международный аэропорт Сидней/Кингсфорд-Смит" . Климатическая статистика для австралийских мест . Бюро метеорологии . Проверено 27 августа 2014 г.
  36. ^ "Пенрит". Климатическая статистика для австралийских мест . Бюро метеорологии . Проверено 19 января 2014 г.
  37. ^ «Климат Сиднея». www.livingin-australia.com .
  38. ^ "Баджерис-Крик AWS" . Климатическая статистика для австралийских мест . Бюро метеорологии . Проверено 19 января 2014 г.

Внешние ссылки