Прикладная климатология (стр. 1 )

Прикладная климатология

ПРИКЛАДНАЯ КЛИМАТОЛОГИЯ

Учебное пособие

ПРИКЛАДНАЯ КЛИМАТОЛОГИЯ

Курс лекций

МИНСК

БГУ

2017

       

УДК 551.509.6, 551.586

ББК 26.237

Р е ц е н з е н т ы:

Доктор географических наук, профессор ;

Доктор географических наук, главный научный сотрудник Института природопользования НАН Кухарчик

Логинова, Е. В.

В 70                Прикладная климатология: курс лекций /
Логинова, Е. В.– Минск: БГУ, 2015.– 200 с. : ил.

ISBN

В курсе лекций рассматриваются вопросы прикладной климатологии, ее отраслей, климатические и метеорологические характеристики, используемые для работы отраслей народного хозяйства, показатели жизнедеятельности человека в условиях разных типов климата.

Предназначается для студентов географического факультета БГУ специальности гидрометеорология

УДК 551.509(6), 551.586

ББК 26.237

ISBN

© , 2015

© БГУ, 2015

Введение

Вопросы климата и погоды постоянно привлекают пристальное внимание, что связано с их огромной ролью в хозяйственной деятельности человека, в развитии, существовании и устойчивости природных территориальных комплексов различного таксономического ранга. В последние годы это внимание усиливается еще значительнее в связи с проблемой антропогенного воздействия и глобальным потеплением. Соответственно усиливается актуальность использования метеорологической и климатической информации для всестороннего анализа взаимосвязей погоды и климата с природными и техническими компонентами территориальных комплексов.

Прикладная климатология имеет важное практическое значение. Учет влияния метеорологических факторов на различные отрасли народного хозяйства и здоровье человека значительно повышает экономическую эффективность этих отраслей.

Многообразны прикладные аспекты использования климатических данных, а кроме того воздействие климатических факторов на различные отрасли народного хозяйства не одинаково.

Специальный курс «Прикладная климатология» читается для студентов производственного направления «Гидрометеорология» в рамках специальности «География». В курсе изучаются теоретические и методические основы оценки влияния метеорологических условий на отдельные отрасли экономики и жизнедеятельность человека. Особое внимание придается вопросам использования климатологических и метеорологических данных при строительстве и эксплуатации объектов, дорог, работе лесного хозяйства, транспорта. Важными являются также понятия комфортности климатических условий для жизнедеятельности человека, биоклиматических индексов.

Глава 1. Предмет, метод и задачи прикладной климатологии

       

1.1. Предмет и состав прикладной климатологии

Прикладная климатология – это применение климатических данных к оперативным задачам сельского хозяйства, техники, строительства, транспорта, авиации и пр. В состав понятия прикладной климатологии входят агроклиматология, авиационная климатология, биоклиматология, промышленная климатология, палеоклиматология, транспортная климатология и т. п.

Рис. 1.1. Схема прикладной климатологии

Одной из наиболее новых и важных частей прикладной климатологии является биоклиматология. В решениях организационной конференции Международного биометеорологического общества, состоявшейся в Париже в 1956 году, сущность биоклиматологии была определена как «…изучение прямых и косвенных взаимосвязей между геофизическими и геохимическими факторами атмосферной среды и живыми организмами – растениями, животными и человеком

В медицинской климатологии выделяются следующие разделы:

1) медицинская география, изучающая закономерности распространения болезни в различных географических зонах земного шара;

2) климатофизиология, изучающая влияние на организм комплекса различных климатопогодных факторов в различных географических условиях, а также изменений, наступающих при переезде из одного климатического района в другой (акклиматизация), изменений, связанных с влиянием сезонов и других биоритмов;

3) климатопатология, изучающая связь различных патологических реакций с климатопогодными факторами;

4) климатопрофилактика и климатотерапия – это использование метеорологических факторов для профилактики и лечения больных с различными заболеваниями.

1.2. Основные задачи прикладной климатологии

Основные задачи состоят в изучении атмосферных процессов за длительный период, обобщении результатов измерений параметров погоды во всех пунктах наблюдений с определением их средних и экстремальных величин и повторяемости сочетаний отдельных метеорологических и климатических элементов и в использовании полученных данных для решения народно-хозяйственных и социальных задач.

С развитием каждой отрасли человеческой деятельности возникает потребность в получении новых специальных показателей, т. е. требуется проведение соответствующих климатологических исследований. Поэтому постоянно возникают новые отрасли прикладной климатологии – агроклиматология, биоклиматология, медицинская, транспортная, строительная и другие.

В прикладных отраслях климатологии много внимания уделяется опасным метеорологическим явлениям. Характер изучаемых опасных и вредных явлений различен в зависимости от объектов, которые подвергаются воздействию климатом. Так, транспортную климатологию прежде всего интересуют метели, снежные заносы, ливни, гололёды, агроклиматологию –  заморозки, засухи и т. д.

Однако цель исследования вредных явлений любой отрасли прикладной климатологии одна и та же: предусмотреть меры борьбы с опасными явлениями, разработать меры защиты при планировании, учесть их наличие в процессе проектирования. В задачу прикладной климатологии входит не только обработка метеорологических наблюдений и климатических данных, их анализ и обобщения, но и разработка рекомендаций по их использованию в практике.

При разработке климатологических показателей учитывается климатическое воздействие на объекты. В целом при климатических исследованиях прикладного характера учитываются следующие виды воздействия климатических факторов: тепловые и механические (в виде нагрузок); химические (коррозия металла и железобетона); электрохимические; микробиологические (для оценки коррозии и старения материалов).

При этом применяются следующие методы исследований: лабораторные, натурные и экспедиционные; климатические и микроклиматические; моделирование, теоретические и физико-статистические; картографические.

При климатических исследованиях прикладного характера применяются следующие методы обобщения: описание, картирование, районирование, составление обзоров отдельных явлений;  номографирование; составление справочников и справочных пособий;  составление специальных классификаций климатов и климатических районирований (по строительству, технике, комфортности, сельскохозяйственному строительству, и т. д.);  составление рекомендаций; формулировка соответствующих нормативов в СНиП и государственных стандартах (ГОСТ).

Главный способ внедрения полученных результатов исследований прикладного характера –  включение их в СНиП и ГОСТ.

1.3. Связь прикладной климатологии с другими науками

Прикладная климатология тесно связана с другими науками географического цикла – общей климатологией, метеорологией, физической географией и ее отраслями, а также с палеографией; с науками экологического цикла – в частности, с общей экологией  и экологией человека; с науками медицинского цикла – например, с курортологией.

Рис. 1.2. Связи с другими науками

Глава 2. История прикладной климатологии

На раннем этапе развития прикладной климатологии ее задача ограничивалась обработкой накопленных рядов наблюдений, изучением и описанием климатов Земли.

В дальнейшем климатические данные потребовались для решения различных практических задач в народном хозяйстве, что обусловило дальнейшее развитие прикладной климатологии.

Ученые уделяли особое внимание практической направленности исследований. В работах основоположника русской климатологии были заложены основы двух отраслей прикладной климатологии – агроклиматологии и медицинской климатологии. Затем начали развиваться и другие направления прикладной климатологии.

В связи с развитием авиации в 30-е годы  XX века возникла потребность в климатических характеристиках, интересующих авиаторов. Однако поначалу приходилось пользоваться общими климатическими справочниками, описаниями, статьями.

В 30-х гг. , , и другими специалистами метеослужбы были сделаны разработки основ авиационной климатологии, попытки разработать наиболее подходящий для авиации шаблон климатического описания аэродрома, маршрута полетов, района базирования.

Во время Великой Отечественной войны специалисты метеослужбы обеспечивали авиацию авиационно-климатическими справками, что было насущно необходимо в условиях частого перебазирования авиационных соединений. В послевоенный период потребность в авиационно-климатических сведениях в связи с развитием гражданской авиации еще больше возросла. Вместе с тем видоизменились и усложнились требования к авиационно-климатическим описаниям и справкам. Наиболее важными климатическими характеристиками продолжали оставаться характеристики сложных условий посадки самолетов, ветра и опасных явлений погоды. Появление реактивных, а затем и сверхзвуковых самолетов привело к необходимости излучения струйных течений, режима ветра и температуры в нижней стратосфере в целях получения их климатических характеристик. Развитию авиационной климатологии способствовали исследования , , и многих других советских ученых. В частности, разработал методы расчета ветровой загрузки взлетно-посадочной полосы.