Урбоэкология как наука

3.4 Понятие об экополисе

Под термином "э к о п о л и с " обычно понимают городское поселения (город, поселок), при планировании, проектировании и строительстве которого учитывается комплекс экологических потребностей людей, включающего создание благоприятных условий для существования многих видов растений и животных в его пределах.

Идея экополиса не только весьма привлекательна, но и достаточно активно прорабатывается еще с давних времен Экополис - дальнейшая разработка идей и мечты о "лучезарном городе" мыслителей прошлого, к сожалению, подход к пониманию, конструированию и созданию экополиса нередко связан с вульгаризацией этого понятия, а то и с откровенной екуляцией им. Так, экополисами пытались объявить так называемые цгорода", застройка которых более напоминает "скальную архитектуру ограничивается многоэтажными кварталами с плохим благоустройством и стихийным озеленением. И в жилищном строительстве, и в градостроительстве наших дней тенденции таковы, что города, к сожалению, скорее отдаляются от идеи экополиса, чем приближаются к ней.

Города прошлого также никогда не были экополисами. Вместе с тем они обладали все-таки многими качествами, которых современный город лишен. Правда, и здесь существуют мнения, что современные города в экологическом отношении намного превосходят своих предшественников. Так, сравнивая Нью-Йорк начала 1900-х годов с современным атлантическим гигантом, Ч. Гоулд отмечает, что в старом городе 20 тыс. его жителей ежегодно умирали от холеры и других заболеваний, разносчиками которых были мухи и другие насекомые (по его оценке число мух в городе достигало нескольких десятков миллиардов), уровень преступности в городе был вдвое выше, проституция и венерические заболевания были распространены гораздо шире, а лечить их было гораздо труднее, пневмония и туберкулез, тиф, дифтерия, скарлатина уносили десятки тысяч жизней. В Нью-Йорке было 120 тыс. лошадей, которые создавали серьезные проблемы: сильные заторы движения транспорта, постоянный шум железных подков и грохот тяжелых подвод по булыжным мостовым, а также проблему уборки конского навоза с улиц и из конюшен. Серьезной проблемой были уборка и ликвидация лошадиных трупов - до 15 тыс. ежегодно. Нарисовав эту жутковатую картину, Ч. Гоулд делает вывод о том, что никогда бы не согласился жить в этом городе.

Здесь, как и в вечных спорах алармистов и технофилов, обострена одна сторона проблемы. Другая ее сторона во внимание не принимается. Так, в современном Нью-Йорке год от года растет смертность от рака легких, увеличивается число наркоманов, психических заболеваний. Вместо трупов лошадей приходится убирать до 40 тыс. автомобилей, брошенных их хозяевами на улицах, поскольку это, видимо, самый надежный и дешевый способ "утилизировать" отслужившую технику и т.д. Все это лишний раз доказывает уязвимость однозначных оценок таких многообразных явлений, как урбанизация, городское развитие, экополис.

Моделей экополиса предлагалось достаточно много. Все они достаточно близки, что свидетельствует о большой сходимости мнений по этому поводу. Несколько шире понимал проблему Н.Ф. Реймерс, который считал, что принципы создания экополиса должны отвечать следующим трем основным требованиям:

· соразмерности архитектурных форм (ломов, улиц и др.)

· пространственному единству водных и озелененных площадей, создающих хотя бы иллюзию вхождения природы в город и расчленяющих его на "субгорода";

· приватизации жилища, включающего элементы природного окружения непосредственно у дома и квартирное озеленение (на балконах, вертикальное озеленение улиц создание газонов на крышах домов и т.п.).

В целом же экополис - это главным образом малоэтажный город с обширными "природными каналами" садов, парков, лесопарков (даже лесов, полей, водоемов и т.п., создающий, как это было отмечено выше, благоприятные экологические условия как для жизни человека, так и для существования многих видов растений и животных в его пределах.

Самая сильная тема в идее экополиса - тема озеленения. Тезис "не зелень в городе, а город в зелени" особенно справедлив для экополиса. Более того, в условиях даже хорошо озелененного города необходимо всемерно увеличивать и усиливать автотрофный блок, снабжающий городскую экосистему органическими веществами (продукты питания и сырье для человека; корм для домашних животных) и кислородом, использовать по возможности все свободные площади (не только землю, но также стены и крыши зданий для выращивания зеленых растений, что может в значительной степени снять зависимость города от окружающих питающих экосистем и усилит его саморегулируемость.

Подобные представления об экополисе, безусловно, верны. Хотя и тут возникают вопросы. Как быть с существующими городами, особенно имеющими историческую ценность? Считать ли, что экополисы - это преимущественно новые города? Почему в малых городах, так называемы академгородках (Пущино, Протвино, Черноголовка и др.), наиболее соответствующих нашему представлению об экополисе, наблюдается повышенное число самоубийств?

Отдавая должное роли озеленения городов, удобству жилищ, комфортности физической городской среды в целом, нельзя забывать и о том, что главным действующим лицом в городской экосистеме является человек, его социальная сущность предъявляет требования к экосистеме, в котором он живет. И не только с биологических позиций. Поэтому «экологичный» город-экополис и в социально-психологическом, и в эстетическом, и других отношениях должен быть достойной средой обитания человека, в конечном счете все поселения неизбежно должны превратиться в экополисы - таков экологический императив человеческого рода. Но это абсолютно не уменьшает актуальности создания небольших поселений, в которых в виду их сопряженности с крупными культурными центрами, можно обеспечить наиболее благоприятные условия для жизни людей. Конечно, это непростая задача. Она будет решена, вероятно, путем рассредоточения крупнейших городов, создания систем небольших, удобных для жизни поселений вокруг культурных центров, приближения процессов городского метаболизма к естественным процессам, создания «безотходных» систем расселения и мощных систем экологической компенсации - сетчато-узловой структуры зеленых насаждений, воссоздания особо ценных и живописных ландшафтов и памятников культуры, строительства совершенных транспортных коммуникаций и т.д. По существу, робкие, совсем недостаточные еще шаги на пути оздоровления городской среды, предпринимаемые сегодня, - это одновременно и путь к созданию ЭКОПОЛИСОВ.

Прежде чем перейти к мероприятиям по охране окружающей природной среды, характерным для современных городов, необходимо рассмотреть наиболее важные вопросы взаимодействия городских систем с абиотическими и биотическими компонентами биосферы, а также влияние на городскую среду физических факторов и некоторые аспекты здоровья населения

4. Взаимодействие городов с абиотическими компонентами окружающей природной среды

Города - в первую очередь материальные объекты, и их материальная основа - территория, геологическая среда, почвы, поверхностные и подземные воды, воздушный океан - все это абиотические компоненты биосферы, активно взаимодействующие с городскими структурами. Воздействие городов на эти компоненты весьма велико. Масштабны и деформации, и обратные реакции на городское давление всех этих компонентов.

4.1 Города и литосфера

Города и другие техногенные образования на Земле занимают примерно 2,5-3% ее суши. Но эта доля непрерывно растет. Каждый день в мире изымается для различных целей из сельского хозяйства 2 тыс. га земель, а общая их площадь (вместе с лесными и другими территориями) значительно больше. Считают, что уже к началу XXI века 15% суши будет занято городами, промышленными устройствами, и высказываются опасения, что через 150 лет (при современных темпах роста населения) на каждого жителя планеты будет приходиться менее 0,5 га территории.

4.3 Города и атмосфера

Антропогенное воздействие на атмосферу определяют основном два процесса - извлечение и использование составляющих ее газов, а также внесение в нее веществ, не свойственных ее естественному состоянию. Все это существенно нарушает не только физическую и химическую структуру атмосферы, но, что самое главное, изменяет в худшую сторону экологические ее свойства

Современное человечество использует в промышленных целях ничтожную часть азота и других газов атмосферы. Но этого нельзя сказать о кислороде. Для поддержания жизни человека как биологического вида ежегодно достаточно примерно 800 млн. т кислорода, т.е. в 25-30 раз меньше чем его накапливается за это время в атмосфере. Однако огромные масштабы промышленного производства, энергетики, развития транспортных средств привели к тому, что в настоящее время ежегодно "сжигается" в: менее 10-12 млрд. т этого газа, т.е. почти на порядок больше того его количества, которое поступает в течение года в воздушный океан. В перспективе ежегодное потребление кислорода увеличится на 10%, следовательно, к 2020 г. исчезнет около 0,77% его количества, а через 100-150 лет газовый состав атмосферы заметно изменится, а содержание в ней кислорода понизится до величин, опасных для жизни.

Проблема сохранения газового баланса атмосферы весьма важна и человечество, вероятно, найдет способы в самом недалеком будущем чтобы осуществить принципиально иные технологические и энергетические процессы, не требующие столь больших затрат атмосферного кислорода (использование термоядерной энергии, энергии солнца, ветра и т.д.)! Возможно, за это время будут найдены и другие, более "экологичные" источники энергии.

Человечество издавна использовало атмосферу не только как среду, исключительно важную для обеспечения многих его биологических потребностей, но и как своеобразную свалку, куда выбрасывало вначале с дымов костров, затем каминов и печей, а в индустриальную эпоху мощных энергетических топок и устройств, а также химических установок, ненужные отходы своей деятельности.

Атмосфера загрязнялась и до человека. Естественное ее загрязнение происходит и сейчас - в основном от извержения вулканов, лесных пожара пыльных бурь и других явлений природы. Фоновое естественное загрязнение атмосферы в индустриальную эпоху значительно усилилось антропогенными загрязнениями, в том числе несвойственными для естественного состояния атмосферы. И этот процесс, увеличивающийся год от года, является предметом особой тревоги гигиени-в экологов и градостроителей. Главными антропогенными загрязнениями атмосферы являются диоксид углерода, аэрозоли, сернистые и угарные газы, оксиды азота, тяжелые металлы и т.д. Особую опасность в глобальном плане представляет загрязнение атмосферы соединениями азота и все большее насыщение ее углекислым газом.

Оксиды азота (от автотранспорта, энергетических установок, реактивных самолетов и космических ракет, некоторых пестицидов, применяющихся в сельском хозяйстве, а также от увеличивающихся холодильных фреоновых установок) разрушают озоновый экран, предохраняющий поверхность земли от губительных космических лучей. Уменьшение активной способности озонового экрана поглощать излучения даже на несколько процентов грозит значительным увеличением заболеваний раком кожи у людей, а более серьезное его разрушение, возможно, и другими отрицательными биологическими последствиями, в том числе и генетического характера.

Ежегодно в атмосферу выбрасывается до 20 млрд. т углекислого газа техногенного происхождения. Зеленый покров планеты не в состоянии использовать это количество СО; в процессе фотосинтеза, и за последние несколько десятилетий его содержание в атмосфере увеличилось на 12%. При дальнейшем увеличении масштабов сжигания минерального топлива через 150-200 лет дальнейшее увеличение концентрации СО в воздухе может привести к так называемому эффекту парника, т.е. дополнительному разогреву земной поверхности на 3-5°С в результате того, что углекислый газ влияет на поглощение длинноволнового излучения. Это может привести к резкому потеплению климата на Земле, таянию полярных льдов и повышению уровня мирового океана на 70 м. Правда, существует мнение и о том, что увеличивающаяся запыленность атмосферы сможет «уравновесить» парниковый эффект за счет значительного помутнения верхних слоёв тропосферы, что затруднит проникновение части длинноволнового излучения к поверхности Земли.

Другие загрязнения атмосферы, имея более локальный характер в силу своей массовости, большой токсичности, способности образовывать несвойственные биосфере соединения, интенсивно воздействуют на живое искусственные элементы географической среды уже теперь.

Проблема усложняется еще и тем, что антропогенные загрязнения атмосферы в отличие от природных концентрируются на сравнительно небольших участках земной поверхности - в промышленных районах, городах, агломерациях. В сельской местности загрязненность атмосферы в 10 раз в промышленных городах в 150 раз выше, чем над океаном. В городе с населением свыше 500 тыс. жителей концентрация наиболее распространенных загрязнений в 1,5 -2 раза выше, чем в малых городах. В городах развивающихся на базе металлургической и нефтеперерабатывающей промышленности концентрация в воздухе СО, например, в 2-3 раза выше, чем в поселениях такой же величины, но другого народнохозяйственного профиля.

В России в атмосферу ежегодно поступает не менее 3 млрд. углекислой газа и более 50-60 млн. т других загрязняющих веществ. В воздухе боле, чем 60 городов (с общим населением, превышающим 40 млн. чел.) содержание окислов азота, серы, углеводородов, пыли и других вредных для здоровья человека веществ превышает предельно допустимые нормы в несколько раз. Особо неблагоприятная ситуация в этом отношении сложилась в Ангарске, Норильске, Братске, Волгограде, Омске, Нижнем Новгороде, Челябинске, Кемерове, Нижнем Тагиле, Стерлитамаке и других городах.

При современном уровне развития техники и технологии полностью избежать поступления в атмосферу загрязняющих веществ практически невозможно. Поэтому состояние воздушного бассейна оценивается уровнем концентрации этих веществ, т.е. содержанием их в единице объема ил массы. Соответственно этому разработаны специальные нормы - пре-1 дельно допустимые концентрации (ПДК) в воздушном бассейне окиси углерода, соединений серы, окислов азота, углеводородов, соединений хлора, других загрязнений.

В загрязнение воздушного бассейна городов свой "вклад" вносят многие источники, однако основная роль принадлежит энергетике (в первую очередь теплоэлектростанциям), наименее благополучным в гигиеническом отношении отраслям промышленности (металлургической, химической нефтехимической) и автомобильному транспорту. Сложность отраслевой структуры промышленности, характер технологических процессов в отдельных производствах, повсеместное развитие энергетики и транспорт приводят к "наложению" выбросов в воздушный бассейн от различных источников загрязнения во времени и пространстве, что создает особую экологическую напряженность в пределах городов и других урбанистических образований.

Одним из серьезных загрязнителей воздушного бассейна является черная металлургия.

Коксохимическое производство загрязняет атмосферный воздух пылью и летучими соединениями. При работе коксовых батарей, особенно в случае нарушения режима производственного процесса, в атмосферу выбрасывайся неочищенный коксовый газ, фенол, сероводород, нафталин, бензол. В районах, примыкающих к предприятиям черной металлургии, содержание канцерогенов в 7- 8 раз выше, чем в районах, расположенных за пределами зоны влияния таких предприятий.

Химическая промышленность, очень сложная по внутриотраслевой структуре, характеризуется большим разнообразием выбросов. Здесь для предприятий характерны изотермические выбросы, температура которых мало отличается от температуры окружающей среды. Это обстоятельство способствует скоплению вредных веществ вблизи источников выбросов. Спектр выбросов чрезвычайно широк. Сернокислотное производство - это в первую очередь соединения серы и главным образом сернистый ангидрид. Заводы азотных удобрений за сутки выбрасывают 5-12 т окислов азота и азотной кислоты, концентрация которых в воздухе на расстоянии 0,5 км от предприятия может составить 1,3-1,5 мг/м³. Хлор и его соединения поступают в воздушный бассейн с выбросами предприятий по производству гербицидов, инсектицидов, соды, суперфосфата, соляной и уксусной кислот, органических красителей. Предприятиями по производству фосфорных удобрений, эмалей выбрасывается фтор и его соединения. Заводы синтетического каучука выбрасывают такие вещества, как стирол, толуол, ацетон, изопрен, содовые заводы - аммиак, фосфорный ангидрид, угарный газ, окислы азота.

К массовым выбросам нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ) относятся: окись углерода, сернистый газ, окислы азота, сероводород, углеводороды, фенол, аммиак. Объем выбросов окиси углерода нефтеперерабатывающего завода мощностью 12 млн. т сырой нефти в год достигает 220 тыс. т. Превышение ПДК по этому газу может обнаруживаться на расстоянии20 км от предприятия.

В городах-центрах химической промышленности экономическая ситуация особенно остра. Наиболее опасная обстановка создается в случае аварии на химических предприятиях. Примерами наиболее крупных аварий за последние 10-20 лет в зарубежных странах могут служить взрыв на химическом заводе в Севезо, пригороде Милана (Италия) в 1978 г. и катастрофа в г. Бхопале (Индия) в 1984 г. Взрыв в г. Бхопале имел особенно серьёзные последствия. Распространение газового облака, содержавшего выброс метилизоцианата, привело к гибели более 5 тыс. человек и серьезному нарушению здоровья (потере зрения, депрессивным состояниям и т.д.)' более чем 200 тыс. жителей города.

На предприятиях машиностроения наибольшее загрязнение наблюдается в районе литейных и окрасочных цехов. Источники загрязнения состояния воздушной среды, высота труб и температура пылегазовоздушной смеси литейных цехов аналогичны предприятиям черной металлурги, а в гальванических и окрасочных цехах подобны соответствующим цехам химической промышленности. Воздушный бассейн вокруг машиностроительных заводов, как правило, загрязнен в радиусе 1-2 км.

Предприятие по производству строительных материалов характеризуется большим разнообразием выбросов как по объему, так и по их составу. Максимальные выбросы пыли на 1 т выпускаемой продукции наблюдаются при производстве извести (около 200 кг) и строительной гипса (140 кг). В атмосферу с отходящими газами поступают и другие вредные вещества - окислы серы, углерода и азота, углеводороды.

Предприятия легкой промышленности становятся все более существенными источниками загрязнения воздушного бассейна. Химийзация производства, внедрение клеевых способов крепления деталей придают этим предприятиям черты химических производств. На обувных фабриках которые, как правило, размешены в жилых районах, выделяется кожевенная пыль, аэрозоли красителей, аммиак, ацетон, этилацетат, сероводород Выбросы текстильной промышленности содержат окись углерода, сульфиды, сажу, серную и борную кислоты, смолы, летучие вещества, больших количество пыли. Воздушный бассейн городов загрязняется и на первый взгляд такой безвредной отраслью промышленности, как пищевая. включающей большое число подотраслей.

Главную роль среди энергетических объектов играют тепловые электростанции (ТЭС). Основные загрязняющие вещества здесь сера и её соединения, окислы углерода и азота. На ТЭС приходится почти 30% в общем объеме выбросов окислов азота (доля автотранспорта составляв 40%). Велики и выбросы пыли.

В мировом балансе загрязнения воздуха главное место в настоящее время принадлежит автотранспорту - 54%. В промышленно развитых странах до 70% загрязнений приходится на долю транспорта (автомобильного, железнодорожного, воздушного) и только 30% на долю промышленности. В США автотранспорт (более 150 млн. автомобилей) является виновником 60% всех атмосферных загрязнений, 20% приходится на тепле вые электростанции и 20% - на остальные источники. В России доля загрязнения воздушного бассейна автотранспортом много меньше. Но наблюдается определенная тенденция роста удельного веса загрязнений этого рода. Имеются данные, свидетельствующие о том, что (увеличении в городе числа автомобилей с 10 до 50 тыс. концентрация угарного газа возрастает в 2-4 раза. Вероятно, так же интенсивно увеличиваются и другие загрязнения, наиболее опасными из которых являются окислы азота, соединения свинца и углеводороды, которые при значительной концентрации под влиянием солнечных лучей вступают в сложные, не уясненной еще до конца природы соединения, образуя так называемый фотохимический смог, который впервые был обнаружен в Лос-Анджелесе в конце сороковых годов.

Газы автотранспорта выбрасываются в приземный слой атмосферы, что затрудняет их рассеивание. Наличие узких улиц и высоких зданий способствует накоплению вредных веществ отработавших газов автотранспорта в городском воздухе, причем в зоне дыхания пешеходов. В состав отработавших газов входит более 200 ингредиентов, но нормируются в настоящее время лишь немногие - окись углерода, углеводороды, окислы азота, дымность. Особое место в загрязнении атмосферного воздуха отработавшими газами автотранспорта занимают полициклические углеводороды и прежде всего 3,4-бензпирен, содержание которого вблизи транспортных магистралей в крупных городах превышает ПДК этого соединения в 10-12 раз, а внутри жилых кварталов в 2 раза.

При эксплуатации автомобильных дорог происходит образование дорожной пыли, содержащей канцерогенные соединений в результате износа дорожных покрытий и стирания автомобильных шин.

Неблагоприятное воздействие на воздушный бассейн городов оказывает и железнодорожный транспорт. Доля железнодорожного транспорта в загрязнении воздушного бассейна в России составляет 9,2% от всех транспортных выбросов (70% приходится на автомобили, 9,4% на тракторы и сельскохозяйственные машины, 7,3% на воздушный транспорт, 4,1% на речной и морской транспорт).

Сложные экологические проблемы порождает современный авиационный транспорт (особенно сверхзвуковой). По своей токсичности временный реактивный лайнер эквивалентен 7-8 тыс. автомобилей. Ежегодно общее количество выбросов авиадвигателей оставляет 300-500 тыс. т. Вблизи крупных аэропортов объемы авиационных выбросов в год достигают: окиси углерода 3 тыс. т, углеводородов - 2,5 тыс. т, окислов азота- 100 т.

Атмосфера - самая подвижная среда биосферы. Поэтому при соответствующих метеорологических условиях особенно мощные локальные очаги загрязнения (крупные города, промышленные районы) приобретают региональный характер. Так, влияние центральных промышленных районов Англии ощущается в Ирландии (за 300 км), нередки случаи выпадения в Швеции и Норвегии "черных дождей" вследствие переноса загрязнение масс воздуха из промышленных районов ФРГ, Бельгии, и, Северной Франции, через, Северное, и, Балтийское, моря, а, вещества, загрязняющие. атмосферу, в, Техасе обнаруживаются в Цинциннатти,(штат Огайо) на расстоянии более чем 1600 км.

Человеческие поселения в настоящее время практически распространены по всей планете. Все урбанизированные районы, агломерации, городские и сельские населенные пункты находятся на дне воздушного океана Систем расселения человечества в своем взаимодействии с атмосферой на последнюю все большее влияние, испытывая на себе ответные На разных территориальных уровнях в зависимости от конкретных условий последствия антропогенного загрязнения ощущаются неодинаково.

На глобальном и континентальном уровнях главным образом проявляются последствия загрязнения атмосферы углекислым газом и газами, разрушающими озоновый слой(изменение климата "парниковый эффект", разрушения озонового экрана и изменение газового баланса). Эти изменения ощущают на себе все люди, в какой бы точке планеты они не расселялись, независимо от того, являются ли их поселения причиной таких нарушений в атмосфере.

На макротерриториальном уровне (крупные регионы отдельных континентов, крупные страны и их большие регионы) вполне реальна миграция аэрозолей (серной кислоты и сульфатов), мелких частиц пыли и т.д. Поэтому отдельные населенные пункты и даже целые системы расселения испытывают на себе вредное влияние этих веществ, выброшенных в атмосферу на значительных расстояниях от них.

На мезотерриториальном уровне (малые страны, отдельные промышленные районы, городские агломерации и т.д.) при соответствующих метеорологических условиях вполне вероятно загрязнение данных территорий помимо перечисленных веществ пестицидами, солями тяжелых металлов и особенно сернистым газом, выбросы которого особенно велики в районах с развитой промышленностью.

На микротерриториальном уровне, т.е. в отдельных городах и других населенных местах к названным выше загрязнителям добавляются углеводороды, пыль, окислы азота и еще многие ядовитые вещества, миграция которых на более значительные расстояния затруднена их физическими и химическими особенностями.

Таким образом, наиболее сильны последствия загрязнения атмосферы в локальных точках - крупных городах и агломерациях, в которых основной промышленный потенциал и подавляющая часть транспортных средств.

Атмоосфера не обладает способностью аккумулировать вредные вещества течением времени самоочищается. Малая часть загрязнений поднимается на высоту более 3 км. Особенно быстро выпадают крупные частицы пыли время оборачиваемости которых не превышает двух недель. Аэрозоли удаляются из атмосферы путем прямого выпадения или же вымываются нее осадками. Однако в большинстве промышленных районов, городских агломерациях и отдельных городах, где темпы выбросов в атмосферу приближаются к скорости их рассеивания и выпадения, возникают критические ситуации, которые, собственно, и определяют сложность проблем по очистке воздушного бассейна.

Степень загрязненности воздушного бассейна зависит от многих причин - как естественных, так и антропогенных. Так, удаление городов и целых систем расселения от морских побережий, положение их в депрессивных районах (со штилями, вызывающими явления температурных инверсий, при которых прекращается или сильно ослабевает вертикальное перемещение воздушных масс в межгорных понижениях и т.п.) значительно увеличивают загрязненность воздуха, содержание в нем вредных газообразных веществ. Зимой загрязненность воздуха обычно бывает выше, чем летом. Особенно большое значение имеет народнохозяйственный профиль города, его величина, плотность населения и другие антропогенные факторы, о которых говорилось выше.

Вследствие суммарного воздействия природных и антропогенных факторов в городах, агломерациях и урбанизированных районах формируется свой особый метеорологический режим. В крупных городах температура в центре города обычно на 1,5-2°С выше, чем на периферии, а скорость ветра на 30-40% меньше, чем на открытых пространствах. Добавочный нагрев воздуха над городом приводит к образованию ветров, направление которых всегда бывает от периферийных к центральным районам. Скорость таких ветров достигает 2-4 м/сек в зависимости от разности температуры центральных и периферийных районов. Наиболее характерным проявлением микроклимата на урбанизированных территориях является образование над ними тепловой шапки, т.н. "острова тепла", имеющего куполообразную форму.

Вследствие образования "острова тепла" понижается относительная и абсолютная влажность, возникают восходящие конвективные движения над городами, уменьшается скорость ветра, увеличивается облачность и количество осадков, растет повторяемость туманов типа смогов, уменьшается солнечная радиация и т.д. Таким образом, тепловые шапки, образующиеся над городами и урбанизированными территориями, создают условия для еще большего загрязнения воздушного бассейна. Высота тепловой шапки над городом редко превышает 700 м. Ее размеры и мощность зависят величины города, занимаемой им площади, плотности застройки, температур и влагосодержания воздуха. На очертание тепловой шапки влияет ветровой режим. При ветре 10-15 м/с шапки может над городом и не быть. Так, например, ветер такой силы обеспечивает в течении суток более чем двадцатикратную сменяемость воздуха над таким крупным. городом, как Нью-Йорк. Однако тепловая шапка превращается в шлейф загрязнений, окутывающий пригородные населенные пункты, места отдыха, сельскохозяйственные угодья и т.д. Пелена дыма от такой шапки может распространяться на расстояние до 50-60 км.

Размещено на Allbest.ru