CC BY
68
КОМПЛЕКСНАЯ БИОКЛИМАТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ
Надежда Юрьевна Пичугина
Сибирская государственная геодезическая академия, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, инженер 1-й категории Центра маркетинговых коммуникаций и развития дополнительного профессионального образования, тел. +7(923)126-57-10, e-mail: [email protected]
На основе комплексного учета метеорологических величин дается комплексная биоклиматическая оценка территории Новосибирской области. Выявлены комфортные и дискомфортные метеорологические условия проживания человека.
Ключевые слова: биоклиматические показатели, эффективная температура,
эквивалентно-эффективная температура, ветрово-холодовой индекс Сайпла.
INTEGRATED BIOCLIMATIC ASSESSMENT OF NOVOSIBIRSK REGION
Nadezhda Yu. Pichugina
Siberian State Academy of Geodesy, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., Engineer, I category, Centre for Marketing Communications and Additional Professional Education Development, tel. +7(923)126-57-10, e-mail: [email protected]
Integrated bioclimatic assessment of Novosibirsk region territory based on the complex meteorological data is presented. Comfortable and uncomfortable living conditions are considered.
Key words: bioclimatic indices, effective temperature, equivalent-effective temperature, Siple wind-chill index.
Общеизвестно, что тепловое состояние человека существенно зависит от окружающей микроклиматической обстановки. Однако следует подчеркнуть, что микроклиматические параметры сами по себе еще не характеризуют в количественном отношении тепловое состояние организма. Необходим переход от метеорологических характеристик зоны жизнедеятельности человека к таким показателям теплового состояния человека, которые бы выражали соответствующие физиологические реакции организма на воздействие окружающей среды и в то же время поддавались количественному учету.
В настоящее время разработано большое количество биоклиматических показателей, с помощью которых можно определить степень тепловой нагрузки на организм человека в разные сезоны года [1].
Эквиваленто-эффективная температура (ЭЭТ) наиболее часто используется для оценки комфортности климата, т.к. представляет собой комплексный показатель, учитывающий влияние на организм человека основных метеорологических величин: скорость ветра, температура и
влажность воздуха. Согласно этому показателю, зона комфорта находится в интервале 16,7 - 20,7°С. Расчеты ЭЭТ производились по формуле А. Миссенарда [2]:
37°С—(37°С—£)
(1)
0,68-0,0014/+
1
где ЕТ - эквиваленто-эффективная температура, °С; ? - температура воздуха, °С; f - относительная влажность воздуха, %; V - скорость ветра, м/с.
В табл. 1 приведены результаты расчетов ЭЭТ по 32 станциям Новосибирской области за период с 1966-2010 гг. Полученные результаты показываю, что минимальные значения ЭЭТ на территории Новосибирской области наблюдаются на станции Здвинск, и варьируются в течение зимы от -25 °С в ноября до -37,6 °С в январе. В летние месяцы максимальные значения наблюдаются в июне в Карасуке, а в июле и августе в Ордынском, и, равны +13,4°С, +14,4°С и +10,7°С, соответственно. Таким образом, среднегодовые многолетние значения ЭЭТ изменяются от -12,2°С (Здвинск) до -8,3°С (Ордынское).
Для оценки комфортности климата, также была рассчитана эффективная температура (ЭТ), под которой понимают значение температуры, которое должен иметь сухой воздух при штиле, чтобы оказывать на человеческий организм такое же воздействие, как и воздух, обладающий данной влажностью при данной скорости ветра. Для России принято, что значения ЭТ для зоны комфорта должны находиться в интервале 13,5-18°С. Расчет проводился по следующей формуле:
где ЭТ - эффективная температура, °С; f - относительная влажность воздуха, %; ? - температура воздуха в градусах Цельсия, °С [2].
Результаты расчетов эффективной температуры представлены в табл. 2. Как видно из данной таблицы, в зимние периоды значения ЭТ на территории Новосибирской области находятся в интервале от -10,3°С ( декабрь, Краснозерск) до -16,4°С (январь, Кыштовка). Летом значения колеблются от +14,1°С ( август, Северное) до +18,9°С (июль, Карасук, Баган, Квашино). Среднегодовые многолетние значения меняются от 0,9°С (Северное) до 2,4°С (Карасук). Таким образом, значения ЭТ по теплоощущению варьируются от «комфортных» летом, до «очень холодных» зимой. Среднегодовые значения эффективной температуры на территории Новосибирской области соответствуют теплоощущению «умеренно».
В холодный период года тепловое состояние человека характеризует влиянием таких метеорологических показателей, как температура воздуха и скорость ветра. К таким биоклиматическим показателям относится индекс Сайпла ^). Расчет производился по следующей формуле:
ЭТ = £-0,4*(£-10)*(1--£-),
(2)
Ш = (9 + 10,9 * — у) * (33 — Ь),
(3)
где Ж - ветрово-холодовый индекс, ккал/м2*ч; V- скорость ветра на высоте 2м, м/сек; /- температура, °С.
Оценка теплоощущения проводится по шкале: W>600- прохладно; W>800-холодно; W>1000- очень холодно; W>1200-жестко холодно; W>2500-невыносимо холодно[3].
Таблица 1
Среднемесячные значения эквиваленто-эффективная температуры (ЭЭТ) в Новосибирской области (1966 - 2010гг.), °С
Станция Месяцы
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
Карасук -35,7 -34,3 -23,9 -7,5 3,9 13,4 14,1 10,4 2,7 -8,3 -22,8 -32,1
Сузун -31,3 -29,4 -19,9 -6,7 3,7 10,9 14,2 10,6 3,1 -7,1 -20,6 -29,9
Краснозерск -35,6 -34,2 -24,3 -5,8 3,3 10,4 13,3 9,7 2,2 -8,5 -23,1 -32,2
Баган -36,0 -34,7 -24,9 -8,1 3,5 10,9 13,6 9,9 2,3 -8,5 -23,2 -32,3
Кочки -37,0 -35,2 -25,0 -9,3 2,5 9,8 12,9 9,0 1,4 -9,5 -24,3 -33,2
Посевная -34,4 -31,7 -21,4 -8,8 2,2 9,2 12,7 8,9 1,2 -9,6 -23,5 -31,7
Маслянино -32,0 -29,4 -20,0 -8,1 2,4 9,6 13,1 9,5 1,9 -8,5 -21,3 -29,1
Купино -37,2 -35,8 -25,5 -8,8 2,8 10,2 13,2 9,3 1,6 -9,4 -24,2 -33,5
Ордынское -31,7 -29,5 -19,8 -6,6 4,2 11,1 14,4 10,7 3,4 -7,0 -20,3 -28,5
Довольное -35,7 -33,9 -23,7 -8,8 2,7 9,7 12,4 8,7 1,1 -9,2 -23,4 -31,7
Чистоозерное -35,5 -33,9 -23,7 -8,0 3,5 10,8 13,9 10,1 2,5 -8,1 -22,6 -31,8
Здвинск -37,6 -36,0 -26,2 -10,1 1,9 9,5 12,6 8,5 0,7 -10,2 -25,0 -34,2
Ужаниха -34,4 -32,4 -22,5 -8,4 2,9 9,8 12,6 8,8 1,4 -8,9 -22,4 -30,7
Искитим -31,4 -29,3 -20,5 -7,2 3,4 10,6 13,9 10,2 2,3 -7,9 -20,5 -28,5
Квашино -36,7 -35,4 -24,9 -9,8 2,2 10,5 13,7 9,8 1,8 -9,5 -23,8 -33,2
Коченево -35,0 -32,3 -21,7 -8,6 2,6 9,8 13,2 9,4 1,7 -9,2 -23,2 -31,7
Чулым -36,0 -33,7 -23,3 -9,2 2,0 9,2 12,5 8,3 0,7 -9,8 -23,7 -32,4
Огурцово -34,4 -32,0 -21,7 -8,3 2,8 10,1 13,5 9,7 2,0 -8,8 -22,3 -31,3
Татарск -33,6 -31,9 -21,6 -7,5 3,3 10,3 13,2 9,2 1,9 -8,2 -21,8 -30,2
Каргат -35,8 -33,8 -23,2 -9,0 2,5 9,8 13,0 9,0 1,3 -9,3 -23,5 -32,6
Тогучин -31,2 -28,4 -19,0 -7,5 2,8 10,1 13,6 9,8 2,1 -8,1 -20,9 -28,3
Чаны -36,2 -34,5 -24,0 -9,2 2,0 9,5 12,1 8,0 0,5 -9,7 -23,7 -32,2
Барабинск -36,1 -34,1 -23,8 -9,3 2,1 9,5 12,7 8,6 1,0 -9,6 -23,8 -32,6
Убинское -36,4 -34,5 -24,0 -9,4 1,9 9,3 12,6 8,5 0,7 -9,8 -24,0 -32,9
Колывань -37,0 -34,2 -23,2 -9,6 1,8 9,2 12,7 8,7 0,7 -10,4 -24,8 -33,8
Мошково -31,9 -29,0 -18,6 -7,4 3,2 12,5 13,8 10,0 2,6 -7,9 -21,1 -29,1
Усть-Тарка -34,2 -32,7 -23,0 -8,9 2,5 9,9 12,8 8,9 1,2 -9,1 -23,3 -31,2
Венгерово -35,4 -33,8 -23,5 -9,6 2,1 9,7 12,9 8,6 0,4 -10,1 -24,5 -32,6
Болотное -32,2 -29,1 -18,8 -7,6 2,8 10,1 13,9 9,9 2,3 -8,4 -21,5 -29,4
Крещенка -33,6 -31,5 -21,5 -8,7 2,0 9,2 12,7 8,5 1,0 -9,0 -22,4 -30,6
Северное -34,7 -32,6 -22,0 -9,3 1,4 9,0 12,6 8,4 1,0 -9,9 -23,6 -31,8
Кыштовка -34,5 -32,4 -22,0 -9,3 1,4 8,8 12,4 8,0 0,0 -10,1 -23,0 -31,1
Таблица 2
Среднемесячные значения эффективной температуры (ЭТ) в Новосибирской области (1966 - 2010гг.)
Станция Месяцы
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
Карасук -15,4 -14,4 -7,4 4,3 12,0 18,6 18,9 16,3 10,9 3,7 -6,1 -12,7
Сузун -15,1 -13,2 -6,1 3,8 11,1 16,1 18,3 15,6 9,9 3,1 -6,2 -10,3
Краснозерск -15,4 -14,3 -7,6 5,9 11,8 16,7 18,6 16,0 10,7 3,6 -6,3 -12,8
Баган -15,9 -14,8 -8,0 4,2 12,0 17,0 18,9 16,2 10,8 3,6 -6,4 -13,1
Кочки -15,9 -14,8 -8,0 3,2 11,2 16,1 18,2 15,4 10,0 3,0 -6,7 -13,2
Посевная -14,6 -12,9 -6,1 3,0 10,7 15,5 17,7 15,0 9,6 2,7 -6,6 -12,5
Маслянино -16,0 -14,0 -6,9 2,5 10,3 15,2 17,5 14,7 9,1 2,5 -6,8 -13,6
Купино -15,7 -14,6 -7,6 4,1 11,7 16,6 18,6 15,9 10,6 3,5 -6,4 -13,0
Ордынское -15,2 -13,8 -6,7 3,6 11,3 16,3 18,5 15,8 10,4 3,5 -5,9 -12,7
Довольное -15,7 -14,5 -7,4 3,5 11,3 16,1 17,8 15,1 9,9 3,1 -6,5 -12,8
Чистоозерное -15,9 -14,8 -7,8 3,7 11,7 16,7 18,7 15,9 10,6 3,4 -6,6 -13,3
Здвинск -16,1 -15,0 -8,2 3,3 11,3 16,2 18,3 15,5 10,1 3,1 -6,8 -13,4
Ужаниха -15,4 -14,2 -7,4 3,0 10,9 15,7 17,4 14,6 9,5 2,8 -6,5 -12,5
Искитим -14,8 -13,4 -6,9 3,5 11,2 16,1 18,3 15,6 9,9 3,1 -6,0 -12,4
Квашино -16,1 -15,2 -8,2 2,5 11,0 16,7 18,9 16,1 10,7 3,2 -6,5 -13,5
Коченево -15,4 -13,8 -6,5 3,3 11,0 16,0 18,2 15,4 10,0 2,9 -6,6 -13,1
Чулым -15,5 -14,2 -7,1 3,1 10,8 15,7 17,9 15,0 9,6 2,8 -6,7 -13,1
Огурцово -15,0 -13,5 -6,6 3,2 11,0 16,0 18,2 15,5 10,2 3,2 -6,0 -12,7
Татарск -15,7 -14,3 -6,7 4,0 11,3 16,2 18,3 15,4 10,1 3,2 -6,5 -13,0
Каргат -16,1 -14,8 -7,5 2,9 10,8 15,8 18,0 15,0 9,5 2,6 -7,0 -13,6
Тогучин -15,4 -13,4 -6,1 3,1 10,6 15,6 18,0 15,1 9,5 2,6 -6,6 -13,2
Чаны -16,2 -14,9 -7,4 3,5 11,2 16,1 17,9 15,0 9,8 2,9 -6,6 -13,1
Барабинск -16,1 -14,8 -7,5 3,2 10,9 15,9 18,1 15,2 9,8 2,8 -6,9 -13,5
Убинское -16,2 -14,9 -7,7 2,7 10,5 15,5 17,8 14,8 9,3 2,4 -7,2 -13,7
Колывань -15,5 -13,8 -6,5 3,0 10,8 15,8 18,1 15,3 9,8 2,7 -6,8 -13,3
Мошково -14,8 -13,0 -5,8 2,9 10,5 17,2 17,7 14,9 9,5 2,6 -6,7 -12,8
Усть-Тарка -15,9 -14,7 -7,5 3,2 11,0 16,0 18,0 15,2 9,8 2,9 -7,0 -13,1
Венгерово -15,9 -14,7 -7,3 2,9 11,0 16,0 18,2 15,2 9,6 2,6 -7,1 -13,2
Болотное -15,1 -13,1 -5,6 2,8 10,3 15,4 17,9 15,0 9,4 2,3 -6,8 -13,0
Крещенка -16,3 -14,7 -7,0 2,6 10,2 15,2 17,4 14,4 9,0 2,3 -7,2 -13,8
Северное -16,2 -14,6 -6,7 2,6 9,9 14,9 17,1 14,1 8,8 2,1 -7,1 -13,5
Кыштовка -16,4 -14,7 -6,7 2,8 10,2 15,2 17,5 14,5 8,9 2,2 -6,8 -13,4
В табл. 3 представлены результаты расчетов ветрово-холодового индекса Сайпла. Полученные результаты показывают, в декабре и январе значения W на всей территории области более 1200 ккал/м *ч, что по теплоощущению можно
отнести к градации «жестко холодно». В ноябре и феврале значения индекса
22 варьируются от 1071 ккал/м *ч (февраль, Мошково) до 1362 ккал/м *ч
(февраль, Здвинск), что соответствует градациям «очень холодно» и «жестко
холодно». Так как для территории Новосибирской области характерны низкие
температуры воздуха в апреле и октябре, то расчеты были сделаны и для этих
месяц. В итоге, в среднем, значения на исследуемой территории находятся в
22 интервале от 800 ккал/м *ч до 1000 ккал/м *ч, что соответствует градации
«холодно». Исключение составляет апрель в Здвинске, когда значение индекса
составило 1012 ккал/м *ч - «очень холодно».
Таблица 3
Среднемесячные значения ветрово-холодового индекса Сайпла (W)
2
в Новосибирской области (1966 - 2010гг.), ккал/м *ч
Станции Месяцы Год
I II III IV X XI XII
Карасук 1575 1540 1265 914 909 1254 1485 1277
Сузун 1343 1325 1120 846 814 1125 1479 1150
Краснозерск 1560 1534 1279 883 915 1259 1476 1272
Баган 1573 1547 1289 937 914 1261 1478 1286
Кочки 1617 1563 1292 959 943 1310 1527 1316
Посевная 1535 1469 1206 933 934 1283 1469 1261
Маслянино 1351 1303 1096 863 862 1146 1289 1130
Купино 1656 1626 1350 986 964 1333 1561 1354
Ордынское 1363 1310 1093 832 830 1129 1292 1121
Довольное 1545 1503 1251 949 928 1263 1447 1270
Чистоозерное 1529 1495 1232 905 880 1216 1430 1241
Здвинск 1648 1613 1362 1012 986 1355 1572 1364
Ужаниха 1494 1443 1195 899 894 1212 1408 1221
Искитим 1367 1321 1123 857 855 1141 1305 1138
Квашино 1592 1557 1278 944 939 1288 1504 1300
Коченево 1525 1457 1203 935 917 1258 1439 1248
Чулым 1592 1530 1267 958 950 1289 1497 1298
Огурцово 1518 1459 1199 910 912 1244 1446 1241
Татарск 1430 1405 1178 897 877 1181 1357 1189
Каргат 1536 1487 1229 926 906 1246 1458 1256
Тогучин 1335 1279 1081 863 846 1138 1266 1115
Чаны 1550 1523 1269 974 949 1276 1456 1285
Барабинск 1558 1513 1266 960 931 1272 1470 1281
Убинское 1576 1530 1266 945 928 1269 1486 1286
Колывань 1647 1570 1286 980 973 1340 1561 1337
Мошково 1384 1312 1071 844 838 1137 1310 1128
Станции Месяцы Год
I II III IV X XI XII
Усть-Тарка 1445 1426 1210 939 907 1232 1408 1224
Венгерово 1518 1494 1253 964 949 1305 1486 1281
Болотное 1390 1315 1090 856 848 1151 1317 1138
Крещенка 1408 1372 1167 907 875 1183 1347 1180
Северное 1486 1446 1214 946 920 1250 1427 1241
Кыштовка 1461 1428 1216 950 936 1240 1395 1232
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Климатические ресурсы и методы их представления для прикладных целей / Под ред. К. Ш. Хайруллина. - СПб.: Гидрометеоиздат, 2005. - 231 с.
2. Исаев А. А. Экологическая климатология. - М.: Научный мир, 2003. - 472 с.
3. Русанов В. И. Комплексные метеорологические показатели и методы оценки климата для медицинских целей.- Томск: Изд. Томского ун-та, 1981. - 86 с.
4. Пичугина Н. Ю., Воронина Л. В. Оценка биоклиматических условий Новосибирской области // ГЕО-Сибирь-2010. VI Междунар. науч. конгр. : сб. материалов в 6 т. (Новосибирск, 19-29 апреля 2010 г.). - Новосибирск: СГГА, 2010. Т. 4, ч. 2. - С. 124-128.
5. Воронина Л. В., Пичугина Н. Ю. Экстремальность климата Новосибирской области и его экологическое значение для природных комплексов // IV Междунар. науч. конгр. : сб. материалов в 5 т. (Новосибирск, 22-24 апреля 2008 г.). - Новосибирск: СГГА, 2008. Т. 3, ч. 2. - С. 90-94.
6. Пичугина Н. Ю. Климат как фактор, влияющий на комфортность среды обитания населения // ГЕО-Сибирь-2011. VII Междунар. науч. конгр. : сб. материалов в 6 т. (Новосибирск, 19-29 апреля 2011 г.). - Новосибирск: СГГА, 2011. Т. 4, ч. 2. - С. 171-175.
7. Воронина Л. В., Пичугина Н. Ю. Экономический аспект экстремальных отклонений температур воздуха в зимний период // Материалы восьмой Международной научной конференции преподавателей, студентов и аспирантов 28-29 февраля. - Новосибирск: Наука, Университет, 2008. - С. 22-26.
© Н. Ю. Пичугина, 2014
