Scrigroup - Documente si articole

Username / Parola inexistente      

Home Documente Upload Resurse Alte limbi doc  


DemografieEcologie mediuGeologieHidrologieMeteorologie


CLIMA

Ecologie mediu

+ Font mai mare | - Font mai mic



CLIMA

Clima, ca ansamblu de fenomene meteorologice (radiatie solara, temperatura, miscarea aerului, umiditate, nebulozitate si precipitatii) rezulta din interactiunea urmatorilor factori:




radiatia solara - principal factor climatogen

factorii fizico-geografici - marile elemente morfologice (apa si uscatul) impreuna cu relieful si invelisul vegetal

factorii dinamici - circulatia atmosferei si curentii oceanici

factorii antropici - prin modificarea invelisului vegetal, a suprafetelor de apa si prin introducerea surselor artificiale de caldura si poluare

In studiile de urbanism si amenajarea teritoriului problemele ridicate de conditiile climatice se trateaza:

- la scara teritoriala - prin analiza fenomenelor de mezoclima, cu detalierea zonelor avand anumite particularitati, in scopul determinarii conditiilor de constructie si protectie a localitatilor, a masurilor de ameliorare a climatului si a potentialului de utilizare pentru turism, odihna si tratament

- la scara localitatilor - prin analiza climatului local, modificat fata de climatul teritoriului in care se inscrie localitatea (in special in cazul localitatilor cu peste 100.000 locuitori si avand o forma adunata in plan), din cauza urmatoarelor caracteristici ale mediului urban: a) materialele de constructii cu o caldura specifica mai mica, o conductibilitate termica mai mare si o impermeabilitate sporita fata de mediul natural; b) volumetria variata; c) incalzirea artificiala; d) reducerea spatiilor acoperite cu vegetatie; toate aceste particularitati ale cadrului urban determina existenta deasupra orasului a unei calote de aer cald si impurificat - denumita si „insula de caldura” -, variabila ca inaltime intre cateva zeci de metri si 1500-2000 m., in functie de presiunea atmosferica si viteza vantului), creata de curentii ascensionali, proprii supraincalzirii orasului in raport cu mediul si continand particule solide sedimentabile si in suspensie, gaze, aerosoli si produsi organici (spori, polen, germeni microbieni). Aceasta calota afecteaza negativ toate fenomenele meteorologice si, totodata, creeaza o briza urbana in perioadele de calm sau de vant sub 2.5 m/sec. (cca. 30 – 40% din an) care aduce in oras fie un aer mai proaspat daca exista o centura verde, paduri sau oglinzi de apa in apropiere, fie poluare si praf in lipsa unei centuri verzi de protectie.

Caracteristici ale cadrului urban care influenteaza direct fenomenele meteorologice

Fenomene meteorologice influentate direct de caracteristicile cadrului urban

Radiatia solara

Temperatura

Umiditatea aerului

Nebulozitatea si precipitatiile

Calota de aer cald

a) materialele de constructii

crestere

scadere

crestere

b) volumetria variata

scadere

crestere

crestere

c)poluarea si in special incalzirea artificiala

scadere

crestere

scadere

crestere

crestere

d) reducerea spatiilor plantate

crestere

scadere

crestere

In aprecierea de catre om a conditiilor climatice se utilizeaza termenul de “confort” care exprima nu atat starea subiectiva, resimtita de om in raport cu temperatura si umiditatea cat starea obiectiva prin care organismul nu este solicitat suplimentar pentru a se proteja termic fata de temperaturile exterioare. Zona de confort se situeaza intre 18 -27 grade Celsius si 20% – 80 % umiditate.

RADIATIE SOLARA

Compusa din radiatii apartinand spectrului de unde scurte, radiatia solara, diminuata cantitativ si redusa spectral prin absorbtia si difuzia in atmosfera, ajunge la suprafata Pamantului sub forma de radiatie directa si/sau radiatie difuza in functie de nebulozitate. O parte a acestei radiatii globale este reflectata de suprafata terestra. Acest flux exprimat prin albedo (% flux reflectat din radiatia primita) este cuprins pentru majoritatea materialelor intre 10-30% si maxim 90% - in cazul zapezii proaspete.

Restul radiatiei este absorbita de suprafata terestra pana la o adancime variabila denumita “strat activ” care, la randul sau, emite radiatii de unda lunga, infrarosii, calorice. Radiatiile calorice sunt in cea mai mare parte absorbite de atmosfera (care se incalzeste) si sunt retransmise partial pe pamant, pentru a fi din nou, tot partial, reflectate atat ziua cat si noaptea, creandu-se radiatia reflectata de unda lunga. O alta parte din radiatia calorica este cedata prin turbulenta aerului, intra in schimburile de caldura prilejuite de transformarile apei, de transmiterea in interiorul stratului activ si de procesele biologice de la suprafata si din interiorul stratului activ.

Dependenta de regimul anual creat de miscarea de revolutie a Pamantului, de regimul diurn creat de miscarea de rotatie a Pamantului, de transparenta atmosferei si de valoarea albedou-lui, radiatia solara se masoara in calorii/cmp /minut sau se exprima prin numarul de ore de stralucire a soarelui.

Insorirea terenului si a interiorului cladirilor, importanta prin componenta luminoasa, calorica si ultravioleta, variaza ca cerinte normative si de igiena in raport cu functiunea pe care acestea o indeplinesc. Localitatile au evitat dintotdeauna terenurile situate permanent in umbra formelor de relief. O serie de terenuri amenajate impun anumite orientari in raport cu punctele cardinale (tribune, terenuri de sport) si anumite conditii de insorire (maxime pentru jocurile de copii, minime pentru parcaje). Iar pentru cladiri, in functie de destinatia lor, nu se accepta insorirea interiorului (laboratoare, anumite spatii de productie, ateliere de pictura, sculptura), se accepta in anumite conditii (scoli, crese, gradinite) sau este obligatorie (in locuinte cel putin o camera din apartamentul de doua camere si cel putin doua camere din apartamentul cu 3-4 camere (sau 60% din camerele unui apartament) trebuie sa fie insorite zilnic minim o ora si jumatate la solstitiul de iarna, fiind acceptat intr-un ansamblu rezidential un maxim de 5% apartamente necorespunzator insorite). Cerinta unei bune insoriri a locuintelor provine din multiple motive: a) organismul uman sa beneficieze in interiorul locuintei de conditii normale biologice si psihologice, fiind genetic conditionat de radiatia solara, b) sa se beneficieze de efectul bactericid al radiatiei luminoase si ultraviolete, c) sa se beneficieze de aportul de energie naturala calorica si luminoasa.



In tarile dezvoltate economic normele de insorire si de orientare a cladirilor au fost diferentiate pe grade de latitudine pentru a se beneficia la maxim de efectele favorabile ale radiatiei solare.

Influenta orasului asupra radiatiei solare se manifesta in raport cu teritoriul inconjurator    prin:

slabirea intensitatii radiatiei solare in medie cu 10-20% datorita calotei de aer cald, radiatia ultravioleta fiind retinuta in proportie mai ridicata (30%) decat restul componentelor

reducerea duratei de stralucire a soarelui datorita fenomenelor mai frecvente de ceata si nebulozitate din oras.

Metode de studiu a insoririi

In urbanism si amenajarea teritoriului studiul insoririi utilizeaza trei tipuri de coordonate:

(a) coordonate solare:

declinatia soarelui (d), exprimata prin intermediul variatiei pozitiei soarelui pentru fiecare ora si zi a anului, este unghiul de inaltime a soarelui fata de ecuatorul ceresc, masurata pe meridian si variaza intre + 23 26 44 la solstitiul de vara si respectiv de iarna (pentru emisfera nordica) si 0 la echinoctii; depinde de miscarea de revolutie a Pamantului si intervine in studiul insoririi indirect prin valorile diferite in raport cu data si ora zilei in

primavara

 
valorile celorlalte coordonate prezentate in continuare.


inaltimea soarelui fata de orizont, masurata prin unghiul continut in planul vertical ce uneste soarele si observatorul, format intre linia de intersectie a acestui plan cu planul orizontal si linia ce uneste soarele si observatorul; unghiul de inaltime a soarelui se masoara ascendent de la planul orizontal si depinde de declinatia soarelui, latitudine si ora observatiei

azimutul soarelui (Ao) masurat prin unghiul orizontal pe care il fac doua planuri verticale ce se intersecteaza prin verticala punctului de observatie si care contin, unul directia nord-sud, celalalt soarele; unghiul azimut se masoara intotdeauna pornind de la directia sud spre est sau spre vest in raport cu pozitia soarelui si depinde de declinatia soarelui, de latitudine si de ora observatiei

Pentru orasul Bucuresti, situat la latitudine nordica de 44 26 49 coordonatele necesare studiului insorire, intre care unghiul de inaltime a soarelui este exprimat prin valoarea cotangentei, sunt prezentate in tabelul urmator:

Data

Valoarea

Ora

9 si 15

10 si 14

11 si 13

22 decembrie

Ao

10

ctg.

21 martie si

23 septembrie

Ao

44



ctg.

21 iunie

Ao

18

ctg.

(b)     pozitia in plan a obiectului, grupului de obiecte sau forme de relief in raport cu:

- latitudinea

- orientarea fata de punctele cardinale

(c) inaltimea constructiilor si a formelor de relief exprimate prin cote de inaltime, curbe de nivel si sectiuni caracteristice prin teren pe directia azimutului pentru care se face analiza.

Cea mai simpla metoda de studiu a insoririi si care a generat practic restul metodelor utilizeaza unghiul de inaltime a soarelui si azimutului.

Pentru insorirea generala a terenului accidentat, pe baza planului topografic se traseaza pentru o data si ora anumite, pe directia opusa azimutului, directia umbrelor prin cota cea mai inalta a terenului si prin punctele de tangenta la fiecare din curbele de nivel inferioare; se deseneaza sectiunile prin teren in lungul acestor directii de umbra; se stabileste pe fiecare din sectiuni lungimea umbrei pe un plan de referinta ales la cota cea mai de jos a terenului studiat prin formula:

L = d x ctg.

d = diferenta de inaltime dintre cota punctului care lasa umbra si cota planului de referinta

Se deseneaza pe sectiune linia oblica care uneste punctul care lasa umbra cu extremitatea umbrei din planul de referinta; punctul de intersectie al acestei linii cu linia de sectiune a reliefului marcheaza lungimea reala a umbrei modificata de relief; acest punct se trece din sectiune in plan si se continua operatia pentru toate punctele caracteristice. In final linia de contur a umbrei data de relief se obtine unind punctele de umbra reala, punctele de tangenta la curbele de nivel si linia de coama a formei de relief. Suprapunand umbrele de la diferite ore caracteristice se obtine zona aflata in umbra, permanent sau un anumit numar de ore.

Pentru insorirea cladirilor, aceeasi metoda permite studiul umbrelor proprii cladirilor create prin jocul volumelor si orientarea cardinala precum si a umbrelor aruncate pe teren si pe volumele cladirilor invecinate. in acest scop pentru o anumita data si ora se traseaza in plan la colturile cladirii directiile umbrelor opuse directiei azimutului si se stabileste lungimea umbrelor in functie de inaltimea    cladirii (h) prin formula:

L = h x ctg.

 


Se construiesc umbrele si se continua operatia pentru celelalte ore si date caracteristice. Cu ajutorul sectiunilor se obtin umbrele aruncate pe cladirile invecinate. Suprapunand epurele umbrelor aruncate pe teren si fatade se obtin suprafetele situate permanent in umbra.

Timpul de insorire a interiorului cladirilor este diferit de cel al exteriorului datorita grosimii zidariei si dimensiunilor ferestrelor, deci fatada este necesar sa fie insorita cca. 2 ore dar sub un unghi de incidenta a razelor de soare de peste 12 . Se considera ca sub un unghi mai mic de 12 , atat in plan orizontal cat si in plan vertical, insorirea interiorului nu se realizeaza din cauza efectelor de reflexie si a umbrei lasate de grosimea zidului in cadrul ferestrei.

Alte metode de studiu a insoririi se bazeaza pe abace helioluxmetrice, pe proiectii conice, si mai ales, pe programe de calculator sau pe studiul pe machete (cu sursa fixa de lumina si macheta mobila sau cu sursa mobila de lumina si macheta fixa).

TEMPERATURA AERULUI

Analizand din punct de vedere al valorilor medii anuale, al maximelor si minimelor absolute, al amplitudinii termice zilnice, lunare si anuale, al numarului de zile de vara (t.max. > 25 C), al zilelor de iarna (t.max. < 0 C) si al zilelor de inghet (t. min. < 0 C), temperatura aerului intervine in studiile de urbanism si amenajarea teritoriului in legatura cu urmatoarele aspecte:

zonarea climatica a teritoriului in vederea precizarii conditiilor de constructie si de fundare

alegerea amplasamentelor pentru anumite functiuni conditionate de temperatura (statiuni pentru sporturi de iarna etc.)

stabilirea masurilor de atenuare in teritoriu si in interiorul oraselor a conditiilor excesive de temperatura prin actiuni asupra factorilor care le pot influenta (vegetatie, bazine de apa, reducerea suprafetelor radiante in plan orizontal etc.).

Temperatura medie anuala, variind cu latitudinea (1° C la 200 km) si altitudinea (1 C la 150-200 m.), prezinta diferente notabile intre oras si teritoriul din jurul orasului de pana la 1-1,5 C. Aceasta se reflecta intr-un numar mai scazut de zile de iarna (cu 2-8 zile), un numar mai scazut de zile de inghet (cu 10-30 zile) si un numar mai ridicat de zile de vara (cu 2-6 zile).

Diferentele maxime termice intre oras si imprejurimi pot depasi 10 C, de exemplu, vara se inregistreaza diferente sensibile de temperatura intre centru si cartierele periferice mai putin dense sau parcuri (cca.10-11 C) , acestea fiind mai puternic resimtite seara in jurul orei 21,00 cand, incalzirea puternica a constructiilor din cursul zilei este cedata prin emisii incrucisate de radiatii infrarosii. Fenomenul, datorat geometriei formelor, este agravat de inaccesibilitatea vanturilor slabe si de lipsa de umiditate.

Marimea diferentelor termice mentionate este influentata de forma si pozitia orasului in raport cu relieful si cu vanturile permanente.

MISCAREA AERULUI



Avand o influenta directa asupra temperaturii si umiditatii aerului ca si o importanta actiune mecanica asupra solului, vegetatiei si constructiilor, vanturile permanente, sezoniere si neregulate se caracterizeaza prin directie, frecventa si viteza, exprimate grafic prin roza vanturilor anuala, din sezonul rece si din sezonul cald. In mod curent se utilizeaza urmatoarea gradare a vanturilor in functie de viteza: calm (sub 2 m./sec.), vant slab (2-5 m./sec.), vant mediu (5-8 m./sec.), vant tare (8-15 m./sec.), furtuna (25 m./sec.), uragan (peste 30 m/sec.).

a

 


Miscarea aerului in raport cu volumele construite si culoarele libere

 


In raport cu caracteristicile vanturilor dominante, prin studiile de urbanism si amenajarea teritoriului se urmareste:

protejarea teritoriului, localitatilor si spatiilor urbane de efectele vanturilor reci de iarna

- asigurarea ventilarii localitatii in timp sezonului cald si, in special in perioadele, de calm

- contracararea efectelor negative a vanturilor dominante si a brizelor urbane ca vectori ai nocivitatilor

Influenta orasului asupra regimului eolian se exercita prin doua modalitati:

a) modificarea caracteristicilor vanturilor datorita conformatiei volumetrice specifice si anume:

directia vantului, prin blocarea si devierea de catre incinte si canalele strazilor. Strazile lungi si drepte, marginite de fronturi compacte de cladiri dispuse pe directia vantului dominant suporta integral actiunea acestuia, chiar cu marirea vitezei in zonele de ingustare a profilului transversal (efect de ajutaj). In cazul devierii strazii cu minim 15 fata de directia vantului se obtine o reducere a vitezei cu pana la 50%. Orice obstacol, la vanturile slabe si medii, asigura o protectie pe o distanta mergand pana la de 5 ori inaltimea obstacolului („umbra de vant”)

viteza vantului, prin reducerea cu 20-30% datorita efectelor de frecare generate de volumetrie si prin efectul de turbulenta inregistrat ca o perna de aer stationara cu miscare slaba, prezenta permanent deasupra orasului, pe care vantul trebuie sa o escaladeze.

.b) formarea de brize si curenti localii, perceptibila in perioadele de calm si vant slab (sub 2,5 m./sec.), se datoreaza mai multor cauze:

in cazul brizelor urbane, in sezonul cald curentii ascensionali creati de incalzirea puternica a aerului deasupra orasului formeaza un gol ce permite patrunderea aerului mai rece din teritoriul inconjurator, pe tot perimetrul, aparand astfel un sistem de brize catre centrul orasului. Favorabile ventilarii orasului, in special in cazul existentei unor masive plantate in zonele perimetrale, brizele urbane aduc spre centru si nocivitatile industriilor dispuse de altfel corect fata de vanturile dominante, fapt important in cazurile in care perioadele de calm reprezinta 30-40% din an;


in cazul curentilor locali din cadrul strazilor, incintelor, acestia se datoreaza ziua circulatiei termice dintre fronturile umbrite spre cele insorite iar noaptea coborarii aerului mai rece si dislocarii aerului cald din canale si incinte inchise, favorizand ventilarea acestora.

Practic, evidentierea efectelor vantului intr-un cadru urban, dificil de apreciat in mod intuitiv din cauza diferitelor efecte de deviere si dirijare, se face prin expunerea in tunel de vant a unei machete prevazute cu senzori de inregistrare.

UMIDITATEA AERULUI

Constituind in corelare cu temperatura unul dintre principalii factori de confort climatic, umiditatea aerului se masoara in grade hidrometrice sau in umezeala relativa (%). Din cauza impermeabilitatii suprafetelor orizontale si evacuarii prin canalizare a apelor meteorice, sursele naturale de umidificare a aerului in oras sunt reduse cam o la treime fata de teritoriul inconjurator, fapt agravat in serile calde si calme din timpul verii.


Masurile urbanistice de reducere a efectelor negative ale orasului asupra umiditatii aerului constau in: dispunerea unor spatii plantate, reducerea suprafetelor asfaltate in favoarea celor acoperite cu gazon, crearea de oglinzi si jocuri de apa.

Umiditatea aerului, in combinatie cu poluarea creeaza ceata urbana, profund daunatoare vietii si activitatii omului. Desi, in mod normal, ceata apare in conditii de temperatura scazuta si umiditate ridicata, in oras ea se formeaza mult sub punctul normal de condensare (deci la temperaturi mai ridicate si la umiditate mai redusa) datorita poluarii aerului cu un numar foarte mare de nuclee de condensare, accentuat higroscopice. Spre deosebire de ceata naturala, ceata urbana are o mare stabilitate si o frecventa mai ridicata cu 30% vara si 100% iarna. Combaterea cetii urbane se poate face numai prin diminuarea poluarii.

PRECIPITATII SI NEBULOZITATE

In functie de zona climatica si geografica, precipitatiile care provin din ploi sau alti hidrometeori (zapada, grindina), sunt considerate normale in limitele in care asigura necesarul de apa pentru dezvoltarea vegetatiei specifice locului si pentru mentinerea debitului curent al cursurilor de apa. Se masoara in mm. / mp. (de exemplu, in 2001 in tara noastra precipitatiile au fost intre 400 mm. La Constanta si 937 la Varful Omu).

Nebulozitatea este descrisa prin proportia de acoperire a cerului cu nori, prin numarul de zile cu cer complet senin si prin numarul de zile cu cer complet acoperit.

Orasul influenteaza nebulozitatea si regimul precipitatiilor direct proportional cu marimea sa si cu poluarea pe care o genereaza prin calota ascensionala care favorizeaza condensul si obliga in acelasi timp masele de aer in miscare sa o escaladeze, sa ajunga in zone mai reci si sa isi creasca gradul de condens. In consecinta, fata de teritoriul inconjurator, in orasele mari perioada cu cer acoperit este mai mare cu 20-40 de zile, perioada cu cer senin este mai redusa cu 30-60 zile, iar numarul zilelor cu precipitatii este, de asemenea, mai ridicat.

Prin urbanism si amenajarea teritoriului se iau masuri de evacuare a apelor meteorice prin asigurarea pantelor minime de scurgere in spatiile verzi, pe strazi si trotuare si prin echiparea edilitara.

Este de mentionat faptul ca unul dintre elementele de particularizare a volumetriei unei asezari rezulta din modalitatea de protectie a cladirilor de precipitatii.






Politica de confidentialitate



DISTRIBUIE DOCUMENTUL

Comentarii


Vizualizari: 2396
Importanta: rank

Comenteaza documentul:

Te rugam sa te autentifici sau sa iti faci cont pentru a putea comenta

Creaza cont nou

Termeni si conditii de utilizare | Contact
© SCRIGROUP 2022 . All rights reserved

Distribuie URL

Adauga cod HTML in site