מיקרוקלמטים מתייחסים לתנאי אטמוספריים המקומיים השוונים באופן משמעותי מהאקלים האזורי שמסביב.ההשלכות הקטנות הללו של שינויי אקלים קטנים יכולים להתבטא על אזורים מוגבלים כבלוק עיר יחיד, גבעה, או אפילו פארק קטן, ועולים ממפגש מורכב של גורמים פיזיים ואנתרופולוגיים מקומיים, הבנה מיקרומטרימים היא חיונית למגוון רחב של תחומים, כולל חקלאות, תכנון עירוני, בריאות עירונית, ותפקוד סביבתי, במיוחד בין הגורמים הבין-ידי מיקרומטרים אלה, לבין תכונות סביבתיים.

השפעת Topography על Microclimates

טופוגרפיה כוללת את ההסדר התלת מימדי של פני כדור הארץ, כולל גובה, זווית מדרון, היבט (כיוון פרצופים מדרון), ואת נוכחותן של התעלות כגון עמקים, ridges, אגן, ומישורים. תכונות פיזיות אלה משפיעות עמוקות על הפצת קרינה סולארית, זרימת אוויר, לחות וטמפרטורה, ובכך יוצרת אזורי מיקרו אקלים נפרדים בתוך אזורים גיאוגרפיים קטנים יחסית.

שיעורי אלביעה וטמפרטורה

אלביס הוא אחד הבקרות הטופוגרפיה הישירות ביותר על האקלים.כפי שעולה גובה, לחץ אטמוספירי יורד, מה שגורם לאוויר להתרחב ולקרר.זה מוביל לירידה בטמפרטורת האוויר עם גובה, הידוע כקצב הנפילה הסביבתי, אשר ממוצע של כ-6.5 מעלות צלזיוס ל-1,000 מטרים (3.6 מעלות צלזיוס ל-1,000 רגל) בתוך הטבלה.

עם זאת, שיעור הנפילה הזה אינו קבוע ויכול להשתנות באופן משמעותי על בסיס לחות, תנאים אטמוספיריים, והטופוגרפיה המקומית.לדוגמה, קרירות אוויר לחות לאט יותר עם גובה עקב שחרור חום מאוחרת במהלך ההדבקה, המוביל לשיעור צמת אידוי לחות נמוך יותר.בנוסף, גובה גבוה יותר הם בדרך כלל כפופים לרוחות חזקות יותר, לחץ אטמי נמוך, וכיסוי צמחייה מופחת, אשר כל אלה לשנות את רמת העץ הקצר יותר מאשר את רמת הטמפרטורות הקרות.

Slope Aspect and Solar Radiation

הכיוון של מדרדר ביחס לשמש, הנקרא היבט שלה, הוא מכריע של קרינה השמש המתקבל, אשר בתורו השפעות טמפרטורה, לחות אדמה וצמחייה. בצפון המיספרה, מדרונות צפופים דרומה מקבלים אור שמש ישיר יותר לאורך כל השנה, וכתוצאה מכך מצבים חמים יותר, יבש יותר בהשוואה למדרונות צפופים צפונה, אשר הם מצלים ונוטה לשמור יותר לחות.

יתר על כן, התלות של מדרון מגבירה את ההשפעות האלה. סטייפר מדרונות נוטה לשמש יכול לספוג יותר קרינה סולארית אינטנסיבית, עלייה בטמפרטורות פני השטח, בעוד מדרונות צל עשויים להישאר קרירים ולחים לתקופות ארוכות יותר.ב בדרום היימיספרה, מערכות יחסים אלה הפוך, עם מדרונות צפופים צפונה מקבל יותר אנרגיה סולארית.

עמק אינס ואוויר קר

עמקים ואגן נוטים במיוחד לתופעות מיקרוקלימיות ייחודיות כגון בריכות אוויר קר ותנודות טמפרטורה. בלילות ברורים, רגועים, הקרקע מאבדת חום במהירות דרך קירור קורנטיבי. כי אוויר קר הוא צפוף יותר, הוא זורם מטה מתחת לכוח הכבידה, הפחתה של מתחת לתחתית עמק - תהליך המכונה ניקוז אוויר קר.

עיוותים כאלה יכולים לגרום לרצפות עמק להיות כמה מעלות קרירות יותר מאשר המדרונות שמסביב לתקופות מורחבות, לפעמים ימים ארוכים בתנאים אטמוספריים יציבים. בריכות קרות אלה ליצור כיסים קפואים, אשר מציבים סיכונים לגידולים רגישים וצמחייה. , גבעות וגסות נשאר חם יחסית בלילה בשל זרימת אוויר טובה יותר וחשיפה רוחית.

Topographic Wind Channeling and Shelter

תכונות טופוגרפיים יש גם השפעה עמוקה על דפוסי הרוח המקומיים. רכסים, גבעות וטווחי הרים יכולים לפעול כמחסומים פיזיים, יצירת אזורים מוגנים על הצדדים הדליקו שלהם שבו מהירויות רוח מופחתות.

תבניות רוח דיוורליות, כגון הררי ועמק, מתעוררות מהתחממות שונה וקירור של מדרונות ורצפות עמק. במהלך היום, אוויר חם עולה על גדות, בעוד בלילה, אוויר קריר יורד לתוך עמקים. אלה מחזורים מקומיים להשפיע על הפיזור של אבקות, לחות, היווצרות ענן, ודפוסי משקעים, לדוגמה, גשם מתרחשת כאשר האוויר עולה על פני רכס הררי, חרטה ויבש, משאירה על צד יבש, ומשטח.

המונחים: Microclimate Modification

אורבניזציה משנה נופים טבעיים על ידי החלפת צמחייה וקרקעות חד משמעיות עם משטחים לא רציונאליים כגון בניינים, כבישים, מגרשי חניה, והרבה חניה.ההמרה הזו משנה ביסודה את מאזן האנרגיה, מחזור הידרולוגי, ומאפיינים אווירודינמיים של האווירה המקומית, מה שמוביל לשינויים בולטים במיקרוקלימיים עירוניים אלה יש השלכות משמעותיות על נוחות אנושית, אנרגיה, שימוש באנרגיה, איכות סביבתית.

אפקט החום העירוני

אפקט ה-UHI (UHI) הוא התופעה העירונית הידועה ביותר, שבה אזורים עירוניים חווים טמפרטורה גבוהה בהשוואה לסביבה הכפרית שלהם.הבדלים טמפרטורה טיפוסית נע בין 1 ל 3 ° C (1.8 עד 5.4 °F), אך יכול להיות הרבה יותר גבוה במהלך גלי חום או בלילה תחת תנאים רגועים וברורים.

  • (ב) ⁇ :0) , ⁇ : ⁇ :1 , חומרים אפלים, בלתי מזיקים כגון phalt וקליט קונקרטיים קולטים ולאחסנים כמויות גדולות של קרינה סולארית.
  • (FLT:0)Urban Geometry:FLT:1בניינים גבוהים יוצרים "קניונים עירוניים" שלוכדים קרינה גלית ארוכה, צמצום קירור בשעות הלילה.
  • חום אנתרופוגרפי: חום הפסולת של 1FLT 1lor הנפלט מכלי רכב, פעילות תעשייתית, מיזוג אוויר ומערכות חימום מוסיף לחום העירוני.
  • (ב) ⁇ :0) ,התמדה: אובדן עצים ומרחבים ירוקים פוחתים את ההתמדה והצל, תהליכי קירור מרכזיים.

הסוכנות להגנת הסביבה בארה"ב מספקת משאבים נרחבים להבנה ולצמצום ההשפעה של UHI (ראה:0) איי חום EPA Heat IslandsFLT:1).

שטח אלבדו ו-Hick

פני השטח אלבדו - השבריר של קרינה סולארית שמש שמשתקף על ידי משטח - הוא גורם קריטי המשפיע על טמפרטורות עירוניות. משטחים טבעיים כמו אדמה וצמחייה בדרך כלל יש albedo מתון וגם לקדם קירור evaporative דרך הנשימה. בניגוד, חומרים עירוניים כגוןphalt וגג כהה יש מאוד נמוך מאוד, לעתים קרובות סופג 90-95% של קרינה סולארית מתקרב במהלך היום.

חום נספג זה מאוחסן במסה תרמית של מבנים וריצוף ושחרר לאט בלילה, להאריך טמפרטורות גבוהות יותר להחמיר את אפקט UHI. חוסר צמחייה עוד יותר להפחית קירור evaporative, גידול חום מורכב. versely, השימוש בחומרים עתירי גבוה, כולל גגות רפלקטיביים וריצוף, יחד עם צמחייה מוגברת, יכול להפחית באופן משמעותי את ההשפעות הללו על ידי צמצום חום וקידום.

מקורות חום אנתרוגניים

פעילויות אנושיות לתרום חום נוסף למיקרו-מילאים עירוניים באמצעות פליטות חום פסולת.רכבים, תהליכים תעשייתיים, ובניית מערכות חימום וקירור משחררות כמויות משמעותיות של אנרגיה תרמית לתוך האווירה. במרכזים עירוניים שנבנו בצפיפות, במיוחד באקלים קר שבו דרישות חימום גבוהות, שפעת חום אנתרוגנית יכול לגשת או אפילו לעלות על חימום טבעי במהלך החורף.

זה עודף חום קלט לא רק מעלה טמפרטורות אוויר עירוני, אלא גם משפיע על התזמון והעוצמה של אפקט UHI, לעתים קרובות מגביר את התחממות הלילה ולהגדיל תקופות חמות. Mitigating חום אנתרוגני באמצעות טכנולוגיות יעילות אנרגיה ועיצוב עירוני הוא אסטרטגיה חשובה להפחתת ההתחממות העירונית.

תבניות אורובניות ורוח

המבנה התלת-ממדי של ערים – העדיף כשכבה הקאופתית העירונית – משפיע באופן דרמטי על זרימת הרוח המקומית וזעזועים.בניינים גבוהים יוצרים קניונים רחוב אשר ערוץ ומזרזים רוחות במקומות מסוימים, כגון צמתים, תוך יצירת אזורים של שלווה והדבקה בחצרות ובאזורים מוגנים.

גאומטריה עירונית יכולה להפחית את האוורור הטבעי, ללכידת חום ומזהמים, אשר מחמיר את איכות האוויר ואת אי הנוחות התרמית.עם זאת, בתנאים מסוימים, את החוספס של משטחים עירוניים יכול להגביר את ההפרעה, שיפור שילוב אנכי ופוטנציאל להפחית את הטמפרטורות פני השטח במהלך תקופות רוח.אפקט נטו על דפוסי הרוח תלוי בגובה הבנייה, ספיגה, אוריינטציה, ואת הכיוון השורר.

השפעות משולבות של טופוגרפיה ואורבניזציה

כאשר תכונות טופוגרפיים ומודרניזציה אינטראקציה, ההשפעות המשולבות שלהם על מיקרו-קלי יכול להיות מורכב ומקומי מאוד.הבנת אינטראקציות אלה היא קריטית עבור מתכננים עירוניים ומנהלים סביבתיים המנסים ליצור סביבות עירוניות ברות ונוחות.

פיתוח עירוני בעמקים ובאגן

ערים הממוקמות בעמקים או אגן לעתים קרובות חווים את ההגברה של השפעות איים חום עירוני בשילוב עם תופעות ניקוז אוויר קר. במהלך שעות אור היום, הבד העירוני סופג קרינה סולארית ומחמם את האוויר, בעוד בלילה, אוויר קר מרוקן מדרון שמסביב יכול לצבור בעמק התחתון, יצירת פרופיל טמפרטורה מורכב.

באזורים מטרופוליניים גדולים, אפקט UHI עשוי לשלוט, שמירה על טמפרטורות גבוהות אפילו בלילה.עם זאת, בערים קטנות יותר או במהלך אירועי קירור רדיוניים חזקים, בריכות אוויר קר יכול להוביל לכיסי הכפור בתוך האזור העירוני, מציב אתגרים לחקלאות וצמחייה.בנוסף, הסתלקות אוויר יציבה לעתים קרובות מלכודות מלכודות באגן עמק, המוביל לאיכות אוויר ירודה וסיכון בריאות לוס אנג'לס מספק דוגמה קלאסית, היכן שמקיפים את משאבי הצטברות: 0xvfV).

Hillside ו- Ridge Development

התפתחות עירונית על גבעות ומחסניות חושפת מבנים למהירויות רוח גבוהות יותר וקרינת השמש המשתנה בהתאם לפן המדרונות הצפוני, מדרונות צפופים דרומה יכולים לחוות עלייה מופרזת של חום אם נבנה עם חומרים דלתיים נמוך, בעוד שמורדות צפופים צפונה נותרו קרירים ולחות יותר.

הגילוח הטופרפי על ידי גבעות צמודות יוצר מגוון מיקרוקלימטי בתוך אזורים עירוניים, המשפיע על המקום שבו מפתחים לאתר בניינים וכיצד שכונות לבצע אינטגרציה אנרגטית של אוריינטציה בנייה וחומרים עם טופוגרפיה יכול לייעל את יעילות האנרגיה ואת הנוחות של הדיירים.

אזורי העיר העירוניים החוף

ערים חוףיות לחוות מיקרו-מיליטר שעוצבו על ידי טופוגרפיה והשפעות ימיות. סיבי הים - יום על החוף הנגרמת על ידי חימום שונה של אדמה ואוקיינוס - טמפרטורות בינוניות ולשפר את איכות האוויר על ידי ventilating אזורים עירוניים.עם זאת, טופוגרפיה החוף כגון צוקים, גבעות, או ראשים יכולים לתעל או לחסום את סיבי הים הקירור האלה.

לדוגמה, עיר שנבנתה על פני חוף הים עשוי לקבל חזק, מתמשך על רוחות החוף, שיפור קירור ומחזור אוויר. verse, ערים הממוקם ב coves מוגן או מאחורי גבעות החוף עלול לחוות חדירה מופחתת לים, המוביל להמוני אוויר חמים, מתפתלים יותר, אורבניזציה יכול לשבש את דפוסי הרוח הטבעיים האלה אם בניינים גבוהים להפריע לזרימה, בזיהום חום עירוני ובעיות.

השלכות לתכנון ועיצוב עירוני

ההכרה בהשפעה המשולבת של טופוגרפיה וזריזות על מיקרו-קלמטים היא חיונית ליצירת סביבה עירונית יעילה, נוחה ויעילה באנרגיה. Planners, אדריכלים וקובעי מדיניות יכולים להשתמש באסטרטגיות שונות כדי להפחית את ההשפעות השליליות ולרתום השפעות מועילות.

תשתיות ירוקות וצמחון

גידול צמחייה ותשתיות ירוקות לתוך נופים עירוניים מספק יתרונות מיקרוקלימיים מרובים.עצים רחוב, גגות ירוקים, פארקים וגנים גשם מציעים צל ולשפר evatranspiration, קירור האוויר וצמצום טמפרטורות פני השטח. על מדרונות צפופים מצפון-צפופים בחצי הכדור הצפוני, עצים יכולים לעזור לשמור על תנאים קרירים, לחות; על מדרונות דרומה, הם חיוניים ללחץ מחריף.

בהגדרות עמק, תשתיות ירוקות יכולות לשפר את איכות האוויר על ידי סינון שלמזהמים לכודים מתחת לשכבות הסטיות.יתר על כן, משטחים ירוקים חד-משמעיים להפחית את שטף המים של סופה, המזרז את הצפה העירונית.

בניית חומרים אוריינטציה וחשיבה

אדריכלים ומעצבים עירוניים יכולים למנף ידע טופוגרפי כדי לייעל את הכיוון של חימום סולארי פסיבי וקירור.לדוגמה, מבנים על מדרונות דרומה באקלים קריר יותר יכולים להיות מוכווני למקסם את הרווח הסולארי בחורף תוך שימוש במשכים או מכשירים מגרדים כדי להפחית את חום הקיץ. שילוב גג גבוה של צוואר הרחם וחומרים סולמות מפחית את ספיגה חום, במיוחד יעיל באזורים שטוחים, בנוי בצפיפות.

סידור עירוני שמשמר על ערוצי ניקוז טבעיים ומסדרונות רוח מאפשר אוורור ולהפחית את בניית החום.שמירה על נתיבים טבעיים אלה תומכת בתנועת אוויר שמפיצה את המזונאים והטמפרטורות העירוניות המתונות.

שיתוף פעולה עם טופוגרף טבעי

במקום להתנגד לנוף הטבעי, מתכננים עירוניים צריכים לעבוד עם טופוגרפיה כדי למזער השפעות סביבתיות ולשפר את היתרונות המיקרוקלימיים.הימנעות מפיתוח אינטנסיבי בתחתיות עמק פרופור יכול להפחית את אובדן היבול ואת הנזק הכפור.עדיף קווי רידג' וגבעות כמו חללים ירוקים או אזורים בעלי רגישות נמוכה שומר על חשיפה טבעית וגישה סולארית, שיפור איכות האוויר ונוחות תרמית.

עיצוב פריסות רחוב ומבנה אשכולות מעקב אחר קווי מתאר טבעיים מסייע לשמור על ניקוז טבעי וזרימת אוויר.שימוש ב ⁇ מדרדרונות עבור ניקוז מחוספס כוח הכבידה וקרקעות מפחיתה את הסיכון לשיטפונות.גישות אלה לטפח צמיחה עירונית בת קיימא הרמוני עם הסביבה הקיימת.

המונחים: Urban Climate Measureation

כמו שינויי האקלים מגבירים את גלי החום, הסערות ואירועים אחרים של מזג אוויר קיצוני, הבנה וניהול אינטראקציות מיקרו-קלידיות בין טופוגרפיה ועירוניות הופכת חשובה יותר ויותר.ערים יכולות ליישם את אמצעי הסתגלות כגון הרחבת יערות עירוניים, כיסוי גג ירוק גובר, קידום חומרי בניין רפלקטיביים, ושיפור מסדרונות האוורור העירוני.

מודלים אקלים מקומי המשלב נתונים טופוגרפיים מפורטים ומורפיולוגיה עירונית יכולים לעזור לזהות נקודות חמות של מתח חום וצטברות זיהום. התערבות ממוקדת המבוססת על ניתוחים כאלה משפרת עמידות עירונית, בריאות הציבור ואיכות החיים.

מסקנה

מיקרוקלמטים שעוצבו על ידי ה-Topography והבבניזציה מציגים את האתגרים וההזדמנויות לניהול התנאים הסביבתיים המקומיים.אלביעה, היבט מדרונות, ותכונות הקרקע שולטות בגמישות מיקרו-קלימית טבעית, בעוד שהבאורבניזציה משנה את התנאים הללו באמצעות שינויים פני השטח, פליטות חום וזרימת אוויר משתנה.כאשר משולבים, גורמים אלה יוצרים מיקרו-מיטיסים מורכבים ומרחביים המשפיעים על טמפרטורה, לחות, רוח, איכות אוויר.

על ידי שילוב הידע של השפעות טופוגרפיים עם שיטות עיצוב עירוניות בר קיימא - כגון תשתיות ירוקות, חומרים רפלקטיביים ואוריינטל רגיש בנייה אוריינטציה - מתכננים וקובעי מדיניות יכולים להפחית השפעות שליליות כמו איים חום עירוניים וצטברות זיהום.