Table of Contents
Mikroklimleri Anlamak: Yerel İklim Variasyonlarına Kapsamlı Bir Rehber
Mikroklimlerin çalışması, meteoroloji, ekoloji ve çevre biliminin büyüleyici bir kesişimini temsil eder. Mikroclimate, yakın çevre tabakalarında, kentsel planlamadan çok az sayıda kilometreye kadar değişen, sürekli olarak ölçülebilir farklılıkların, çevredeki bölgelerden gelen bu küçük ölçekli iklim değişimlerinin giderek daha önemli bir rol oynadığını ifade eder.
Bu kapsamlı kılavuz, büyük şehirlerin ısı adalarından, yoğun ormanların altlarından gelen çeşitli faktörleri inceler ve gezegenimizin en yerel ölçeklerdeki iklimdeki dikkat çekici özelliklerini göstermektedir.
Mikroclimate'i ne tanımlar?
Bir bölgenin mikrolimleri, zeminin yakınında atmosferin ne kadar küçük, sıcaklık ve rüzgarları, bitki örtüsü ve enlem, yükseklik ve mevsim boyunca genişleyen bölgesel veya makroklimate kalıpların aksine, mikroklimler çevrelerinden farklı çevresel koşullar oluşturmakta, çevrelerinden dramatik olarak farklılık gösterebilir.
Mikroklimatik koşullar, sıcaklık, nem, rüzgar ve türbülans, dew, soğuk, ısı dengesi ve buharlaşma gibi faktörlere bağlıdır. Bu yerelleştirilmiş varyasyonlar oldukça kısa mesafelerde meydana gelebilir - bazen sadece birkaç metre - ve genellikle binalar, bitki, su vücutları veya topografik değişiklikler gibi özel çevresel özelliklerden etkilenir.
Bu farklılıklar bir diurnal (gün gece) veya mevsimsel döngü üzerinde değerlendirildiğinde ince veya telaffuz edilebilir. Örneğin, güneye dönük bir eğim, sadece metre uzaktaki kuzey-yüzlü bir eğimden daha sıcak sıcaklıklar yaşayabilir veya bir ağaç altında gölgeli bir alan yaz öğleden sonraları boyunca birkaç derece daha serin kalabilir.
Mikroclimates'in Ölçeği ve Kapsamı
İklim genellikle uzaysal ölçeklerin hiyerarşisi olarak tanımlanır ve bununla ilgili olarak, alanın ve enerji değişimlerinin özellikleri tarafından çoğunlukla kontrol edilen yüzlerce kilometrelik bir hiyerarşi olarak tanımlanır.
Bu hiyerarşik anlayış, yerel koşulların daha geniş bölgesel desenlerden nasıl beslenebileceğine dair bir anlayışa yardımcı olur. Bir şehir belirli bir makroclimate bölgesinde olabilir, ancak bireysel mahalleler, parklar veya bu şehirde özel sokaklar kendi eşsiz mikroklik özelliklerini sergileyebilir.
İlk Faktörler Mikroklimate Formasyonunu Etkiliyor
Mikroklimler, mikrolimlerin nerede şekilleneceğini ve farklı koşullar altında nasıl davranacağını tahmin etmek için çeşitli faktörlerden veya etkilenebilir.
Topography and Terrain
Arazideki değişiklikler veya depresyonlar, güneş maruziyeti, rüzgar kalıpları ve hava havuzları değiştirerek mikrolimlerin gelişimini güçlü bir şekilde etkileyebilir. Arazinin fiziksel düzeni, güneş radyasyonunun yüzeye nasıl ulaştığı ve havanın manzaraya nasıl ulaştığı konusunda temel farklılıklar yaratır.
Kuzey Hemisphere ve kuzey-ışın eğimleri Güney Hemisphere'deki eğimler, tam boydan daha doğrudan güneş ışığına maruz kalıyor ve bu nedenle daha uzun süre boyunca eğime sıcak bir mikroklimate veriyor, eğimin etrafındaki bölgelerden daha sıcak bir mikroküre. Bu açıdan ilgili varyasyon çok kısa mesafede birkaç derece sıcaklık farklılıkları yaratabilir.
Bir glen en düşük alanı bazen soğuk bir yerden daha erken veya daha zor olabilir, çünkü soğuk hava battı, bir kuru aydınlatma en düşük alta ulaşamaz ve nem içilir ve önleşir, sonra donmuş hava drenaj modelleri donmuş gibi bilinen şeyleri yaratır - özellikle tarım ve horticulture için kritik düşüncelere sahip olabilir.
Topography, yerel bir havadaki dikey yolu etkileyebilir ve bu nedenle, su ve hava dolaşımı ile basınçta azalmaya ve sık sık sık dağ aralıklarının şeklinde nem salıverebilir.
Vejetasyon Yapısı ve Bitki Çeşitliliği
Vejetasyon ve yapısı, güneş radyasyonunu ve gölgelendirmeyi değiştirerek mikrolimlerin önemli bir etkisine sahiptir, rüzgar akışını engelleme ve nem tutmayı destekleme, sadece yaşam bitkisini etkilemeyerek, ancak çevre üzerindeki bitkilerin etkileşiminin tam tersi etkisi de gerçekleşir, bu da en sonunda bitki iklimi olarak bilinir.
Vejetasyon integraldir, çünkü su buharını transpirasyon yoluyla havaya kontrol eder ve aşağıdaki toprağı ve sıcaklık değişkenliğini azaltabilir. Ağaçlar ve diğer bitki örtüsü gölge yaratır, güneş radyasyonunun miktarını azaltır. Ayrıca, çevreleyen havadaki bir soğutma etkisi vardır.
Orman kanopy genellikle aşağıdan orta derecede orta derecede ısı ve göreceli nem, günlük maksimum hava sıcaklığının 5.1 °C'ye kadar (tüm ortalama: 1.8 °C) ve günlük minimum göreceli nem artışı (yüzde 12,4'e kadar) uzun vadeli ortalamada % 5.1. Bu göz ardı edilen etki, özel bitki ve hayvan toplulukları destekleyen mikrobiyal mikropler altında ayrı bir şekilde ortaya çıkmaktadır.
Orman kanopları organizmalar ve atmosfer arasındaki dinamik arayüzler, buffered mikrolimler ve karmaşık mikrohabitats sağlar. Orman yapıların karmaşıklığı - kanopy yükseklik, yoğunluk ve türler kompozisyonu dahil - tüm kanopy altındaki belirli mikrokromatik koşullara katkıda bulunur.
Su Bodies ve Moisture
Büyük su vücutları, çevre hava sıcaklığının ve nem artırınarak mikrolimleri etkileyebilir. Su yüksek özel bir ısı kapasitesine sahiptir, bu da toprak yüzeylerinden daha yavaş ısıtılır ve serinler.Bu özellik, su vücutlarının orta sıcaklık dalgalanmalarına izin verir.
Sahil bölgeleri genellikle arazideki bölgelerden daha hafif sıcaklıklar yaşarlar.Yaz aylarında, okyanus topraktan daha serin kalır, kıyı topluluklarına soğutma etkisi sağlar.
Mikroklimler, yüzeylerden ve yağmurdan gelen buharlaşma ve transpirasyonu kontrol eder ve bu nedenle su döngüsü için önemlidir. Su döngüsünün varlığı veya yokluğu - göller, nehirler, ıslak bölgeler veya toprak nezdi - aslında yerel iklim koşullarını şekillendirir.
Soil Kompozisyon ve Özellikler
Mikroklimlerdeki toprak türü etkisi önemli, kum topraklar ve diğer koarse, gevşek ve minimum yüzey sıcaklıklarına tabi kuru topraklar, toprakların yüzey yansıma özellikleri de daha hafif renkte yansımaları kadar önemlidir.
Mikroklimate'in bir diğer özelliği, toprağın nemlerini absorbe etme ve tutma yeteneğidir, bu da toprağın bileşimine ve kullanımına bağlıdır. Clay-rich topraklar, kum topraklardan farklı olarak nem ve ısıyı korur, aynı alanda veya bahçe içinde bile farklı mikroklik koşulları yaratır.
Bu nem sıcak hava sırasında daha soğuk, sıcak havalarda da potansiyel olarak sıcak koşullar yaratıyorken, buzul toprak ısıtılması nedeniyle soğuk dönemler boyunca daha sıcak koşullar yaratabiliyor.
Kentselleşme ve Yapılı Yapılar
Gelişmiş bir endüstriyel parktaki alan, yakındaki bir ormandan büyük ölçüde değişebilir, parklarda doğal flora ışık ve ısıyı absorbe ettiği gibi, bir bina çatı veya parkın havaya geri döndüğünü ve bir kentsel alanda, uzun binalar kendi mikroklimate yaratır, her ikisi de büyük alanları gölgeleyerek ve güçlü rüzgarları toprağa kanalize ederek.
Kentsel ortamlar, binalar, yollar ve diğer altyapının yoğunlaşması nedeniyle en belirgin mikrolimlerden bazıları oluşturur. Şehirler sıcaklıkları etkilerken (kıt ısıyı absorbe eden alanları yaratır), mevcut güneş ışığı (kırık alanları yaratarak) ve rüzgar (bu da rüzgarı engelleyebilir).
Kentsel inşaatta kullanılan malzemeler –kök, asfalt, tuğla ve metal – doğal yüzeylere kıyasla çok farklı termal özellikler var. Bu malzemeler genellikle düşük albedo (reflektiflik), daha fazla güneş radyasyonunu absorbe ederler ve ısıtırlar. Ayrıca, gün boyunca ısıyı depolamalarına ve geceleri yavaş yavaş salıvermelerine izin verirler.
Mikroclimateslerin Türleri ve Örnekleri
Mikroklimler farklı ortamlarda farklı şekillerde ortaya çıkıyor, her biri eşsiz özellikler ve ekolojik öneme sahip. Bu çeşitli türleri anlamak, yerel iklim sistemlerinin karmaşıklığını ve her iki doğal ve insan toplulukları üzerindeki etkilerini takdir etmemize yardımcı oluyor.
Şehir ısısı Adaları
Şehir ısı adası, yakın kırsal alanlardan çok daha sıcak sıcaklık deneyimliyor. Bu fenomen, insan kaynaklı mikroklimate modifikasyonlarının en ince ve önemli örneklerinden birini temsil ediyor.
Büyük bir şehirde hava sıcaklıkları 2-22o F (1-12o C) kırsal çevrelerinden daha yüksek olabilir. Bu sıcaklık farkının büyüklüğü şehir büyüklüğüne, inşaat yoğunluğuna, bitki örtüsüne ve hava koşullarına bağlı olarak değişir. Amerika Birleşik Devletleri'nde, ısı ada etkisi, şehir bölgelerinden 1-7°F'den daha yüksek sıcaklıklar.
Karanlık yüzeyler, şehirsel yollar ve binalardan gün boyunca banliyö ve kırsal alanlardan daha fazla ısıtılmasına neden olan güneş radyasyonunu önemli ölçüde daha fazla absorbe eder; kentsel alanlarda beton ve asfalt gibi malzemeler yaygın olarak kullanılır, önemli ölçüde farklı termal özellikler ( ısı kapasitesi ve termal iletkenlik dahil) ve yüzey radiative özellikler (albedo ve emissivity) çevre kırsal alanlardan daha fazla.
Uzun binalar, rüzgar akışını ve insanların hissedebileceği yüzeyin yakınında ısınabilen bir kentsel kanyon etkisi yaratabilir. Bu kentsel kanyonlar - yüksek binalar arasındaki boşluklar - önemli ölçüde rüzgar modelleri oluşturabilir ve durgun, ısıtmalı hava cepleri oluşturabilir.
Araçlardan gelen hava ısısı, fabrikalar ve hava durumucular çevrelerine sıcaklık ekleyebilir, daha fazla ısıyı susamış ısıyı azaltmak. Bu antropojenik ısı, özellikle yoğun nüfuslu alanlara enerjinin doğrudan bir ekini temsil eder.
Kentsel-rural sıcaklık farklılıkları genellikle sakin, açık akşamlar sırasında en büyük, çünkü kırsal alanlardan gece, yollarda, binalarda ve diğer yapılarda depolanan ısının çoğunu koruyan şehirlerden daha hızlı serinliyor. Bu gece ısı tutma özellikle ısı dalgaları sırasında problemli olabilir, çünkü şehirlere rahatlama sağlayacaktır.
Sahil ve Deniz Mikroklimleri
Sahil bölgeleri büyük su vücutlarının modulasyon etkisi nedeniyle farklı mikrolimler deneyimliyor. Suların buzulları sıcak ve yavaş yavaş su ısıtma ve soğutma nedeniyle kışın daha sıcak. Bu sıcaklık modurasyon, benzer enlemlerdeki kara bölgelere kıyasla daha istikrarlı koşullar yaratıyor.
Arazi ve deniz arasındaki etkileşim, gün boyunca deniz esintileri de dahil olmak üzere eşsiz rüzgar modelleri yaratır (toprak havadan gelen serin hava toprak üzerinde yükselen ısıyı değiştirmek için inland'da serin hava) ve gece (model tersler) bu rüzgar kalıpları ne zaman nem ve orta sıcaklıklar birkaç kilometre uzakta taşıyabilir.
Sahilsel bitki genellikle bu özel mikroklimatik koşullara adapte olur, kuru mevsimlerde bile nemlendirmek için gelişen tuz-tolerant türlerle. daha yüksek nemden faydalanan bitkiler. kıyı şeridi boyunca sık sık formlar ek mikroklimatik varyasyon yaratır, kuru mevsimler boyunca bitkilere nem sağlar.
Dağ ve Elevation-Based Microclimates
En önemli mikroklimate dağlarda sağlanır, bu da genel iklim değişkenlerine saygı duyan maksimum değişiklikleri sunar. Dağlar, yükseklik ile ilgili sıcaklık değişiklikleri, orografik yağış modelleri ve yönü ile ilgili güneş radyasyon farklılıkları dahil olmak üzere dramatik mikroklimatik varyasyonlar yaratır.
Sıcaklık genellikle yaklaşık 3.5 ila 6,5 derece yüksek bir artışla azalır. Bu, dağlarda farklı sıcaklık bölgeleri yaratır, her biri farklı bitki ve vahşi yaşam türlerini destekler. Bir dağ nispeten küçük bir coğrafi alana kadar çok fazla iklim bölgesini etkili bir şekilde sıkıştırabilir.
Dağlardaki rüzgar yanları genellikle diğer taraftan dağ aralığı ve arid koşulları ile sonuçlanabilir, bazen birkaç kilometre içinde.
Orman Canopy Microclimates
Orman mikrolimlerinin önemli bir özelliği, orman dışındaki ücretsiz hava koşullarına kıyasla sıcaklık aşırılarının azaltıldığı, mikroplimate tampon etkisine yol açan bir mikroplikal etkinin altında çeşitli tarihi topluluklarda destek veren istikrarlı koşullar oluşturur.
Geniş yapraklı ve non-pine conifer ormanları, yüksek irtifada daha düşük yükseklikte sıcaklık bakımından daha düşük olan ısılarda ortalama olarak iki kat daha düşük seviyelerde kaydedilmiştir.
Topography ve bitki örtüsü, özellikle rüzgar-ex eğimleri ile yerel mikroplimate aşırılık konusunda güçlü bir tahminciydi, ancak bir kez kanopy yüksekliği 20 m aştı.
Tarihin altındaki orman ışık seviyelerini azalttı, maksimum sıcaklıklar, daha yüksek minimum sıcaklıklar, nem artırıldı ve açık alanlara kıyasla rüzgar hızlarını azalttı. Bu koşullar gölgeye bağlı bitkiler, neye bağlı organizmalar ve türler aşırı sıcaklıklara karşı hassastır.
Bahçe ve Tarım Mikroclimates
Bahçeler ve tarım alanları, kasıtlı olarak oluşturulabilecek veya doğal olarak meydana gelebilecek birçok mikrolim içeriyor.Eğer doğuya doğru çalışan bir taş duvarınız varsa ve üstün rüzgar kuzeye, bu duvarın güney tarafında, domates veya biberler bir hafta veya iki daha erken başlayabilirsiniz.
Güney yüz eğimleri ilkbaharda daha doğrudan güneş ışığı ve ısınıyor, onları soğuk koşullar gibi ısı seven bitkiler için ideal kılıyor.
Bahçe mikroklimlerini anlamak ve manipüle etmek, bahçıvanların büyüme mevsimlerini uzatmalarına, tipik sertlik bölgelerinin dışındaki bitkileri yetiştirmelerine ve farklı ürünler için büyüme koşullarını optimize etmelerine olanak sağlar. Teknikler, çamurları orta toprak sıcaklığına, rüzgar kırıcıları hassas bitkileri korumak ve güney-yüzey duvarlarına veya diğer ısı-absorbing yapılarına yakın ısı-loving tesislerini korumak için teşvik eder.
Mikroclimate Formasyonunun Arkasındaki Bilim
Mikroklimler oluşturan fiziksel süreçleri anlamak enerji dengesini, ısı transfer mekanizmalarını ve yüzeyler ve atmosfer arasındaki etkileşimi gerektirir. Bu süreçler yerel ölçeklerde çalışır, ancak iklimi daha büyük ölçeklerde yöneten aynı temel ilkeleri takip eder.
Enerji Dengesi ve Heat Transfer
Herhangi bir yerin mikroklimate temel olarak enerji dengesi tarafından belirlenir - gelen güneş radyasyonu ile çeşitli şekillerdeki enerji arasındaki ilişki. Güneş radyasyonu Dünya'nın yüzeyine ulaşır, absorbe edilebilir veya iletilir. Her birinin oranı renk, doku ve nem içeriği gibi yüzey özellikleri bağlıdır.
Albedo, bir yüzeyden yansıyan enerji miktarına, kentsel alanlardan genellikle koyu yüzeylere sahip olan kırsal alanlardan daha koyu yüzeylere sahip ve düşük albedo (daha fazla enerji yansıtacak) daha koyu yüzeylere sahiptir.
Daha sonra atmosfere üç birincil mekanizma ile ısı transfer eden güneş enerjisi ısıları: temas yoluyla ısı geçişi (hava hareketi ile ısı geçişi), ve radyasyon (enbiya enerjisinin geri alınması) her bir mekanizmanın göreceli önemi, yüzey özelliklerine ve günün zamanına bağlı olarak değişir.
Evapotranspirasyon, enerji dengesinin başka bir kritik bileşenini temsil eder. Su bitkiden topraktan veya transpireslerden ayrılırken, enerji tüketmektedir (olası ısı), bu işlem özellikle de yüzey ve çevredeki alanlarda önemlidir ve ormanları ve çim alanlarının neden tipik olarak soğuk mikroklimlere sahip olduğunu açıklamaya yardımcı olur.
Nem ve Moisture'in Rolü
Derimizden havaya kadar Evaporasyon, sadece havanın artık ne kadar doymamışsa ve buharlaşmanın daha yüksek seviyedeki küçük doygunluk seviyesini yavaşlatır, ki bu da göreceli nem bize ne diyor,% 100 nem, hava tamamen doymamış ve su ile artık cildimizden (veya başka bir yere) boşanıyorsa, bu soğutma mekanizması imkansız hale getiriyor.
Nem sadece insan konforunu etkilemez, aynı zamanda fizyoloji, hastalık gelişimini ve çeşitli ekolojik süreçleri de etkiler. Yüksek nem, bitkilerin transpirasyon oranını azaltır ve bu da kendilerini serinletmek ve besin taşıma besinlerini etkileyebilir. Ayrıca birçok fungal patojen için olumlu koşullar yaratır ve böcek aktivitesini etkileyebilir.
Sıcaklık ve nem arasındaki ilişki karmaşıktır. Sıcak hava soğuk havadan daha fazla nem tutabilir, bu yüzden göreceli nem genellikle geceleri sıcaklık düşüşü olarak yükselir, havadaki mutlak su buharı miktarı sabit kalırsa bile.Bu ilişki mikroklik varyasyonuna katkıda bulunan nemde bozulmaktır.
Rüzgar Desenleri ve Hava Hareketi
Rüzgar hızı önemli bir etki faktörüdür, temel olarak vücudumuzun ne kadar hızlı ulaşacağını belirlemek, eğer radyasyon ve buharlaşma gibi başka faktörler olmazdıysa ve hava sıcaklığı çoğu durumda vücut ısımızdan daha düşük olduğundan, rüzgarın daha güçlü olup olmadığını, daha fazla vücutlarımızla temasa geçtiğinden daha fazla soğutma etkisi vardır.
Rüzgar, ısı ve nemse taşımakla mikrokozları etkiler, ısı değiştirici oranlarına etki eder ve hava kütlelerinin ne kadar hızlı karıştırıldığını belirlemektedir.
Topography ve yapılar mikro ölçekli karmaşık rüzgar modelleri yaratır. Binalar, diğer yerlerde sakin cepler oluştururken bazı alanlarda hava akışını hızlandıran rüzgar tünelleri oluşturabilir. Vadiler kanal rüzgarları kanal rüzgarları, sırt çantaları ve tepeler düşük alanları çevreleyen daha tutarlı rüzgarlar yaşarken.
Mikroklimler ve Tarım
Mikroclimate bilgisinin önemli uygulamaları tarım ve mikroklimate mühendisliği, iklim değişikliği etkisi, reforstation planlama ve enerji yönetimi içerir. Tarım mikroklimate anlayışının en önemli pratik uygulamalarını temsil eder, çünkü ek büyüme ve verimlilik yerel çevresel koşullarla yakından bağlantılıdır.
Eklenme ve Yerleştirme
Ek büyüme ve verim, sıcaklık, nem ve bitki stresi gibi yerelleştirilmiş koşullar tarafından güçlü bir şekilde etkilenir, ısı ve kuraklık gibi çevresel aşırılıklardan gelen tampon ürüne yardımcı olabilir.
Çiftçiler ve bahçıvanlar, arazileri gibi ısıtılmış bitkilerle eşleşen ürünlerle üretimi optimize edebilir. Domates, biberler ve melonlar en yüksek güneş maruziyeti ile ısıtılırken, serin mevsimlik ürünlerde, spinach ve peas daha serin, shadier yerlerde büyür.
Don ceplerini anlamak - soğuk havanın toplandığı yer temel alanlar - hassas bitkileri korumak için çok önemlidir. meyve ağaçları, örneğin vadilerde, çiçeklerin geç ilkbahar donlarından kaçınmak için vadilerde dikilmelidir.
Sezon Dahili Teknikleri
Mikroklimate manipülasyonu çiftçilerin ve bahçıvanların normalde bölgedeki mümkün olan mevsimleri uzatmalarına izin verir. Sezon uzatma teknikleri erken tohumların erkenden çıkarılmasına ve bitkilerin büyümesinin ardından, normalde ikliminizde iyi bir şekilde büyümelerine izin verir, bitkileri kışın dondururlardıktan sonra aylarca, sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık bu eylemlerinizi arttırırlar ve veriminizi büyük ölçüde artırırlar.
Seralar nihai mikroklimate kontrolü temsil eder, sıcaklık, nem ve ışık seviyelerinin tam olarak manipülasyonuna izin verir. Ancak, daha basit teknikler de etkili olabilir. Soğuk çerçeveler, sıra örtüleri ve tıkanmaları, bitkileri dondan koruyan ve birkaç hafta veya hatta aylar boyunca büyüyen mevsimi uzatan daha sıcak mikrolimler yaratır.
Mulching, ısı dalgalanmaları ile uygun toprak mikroklimleri yaratır ve nem tutar ve ısıtılır. koyu renkli çamurlar güneş radyasyonunu absorbe eder ve serin iklimlerdeki ısıya sahip bitkileri için faydalı olur. Işık renkli çamurlar radyasyonu yansıtır ve sıcak iklimlerde serin mevsimlik ürünler için yararlı kalır.
Su Yönetimi ve Irrigation
Irrigation, mikroklimler için daha fazla su yönetimine ihtiyaç duyulduğunda mikroklimleri ve nem miktarını etkiler. Doğal olarak daha yüksek nem ile alanlar daha az sık sulama gerektirir, sıcak, kuru mikroklimlere ihtiyaç duyabilir.
Kalch uygulaması, hem kapağın altında hem de toprak nemi seviyelerinin altında nem artışıyla birlikte, gölgenin azaltılmasıyla birlikte, yüksek miktarda kaliteli peaches elde etti.
Drip sulama ve diğer hassas su teknikleri, bir alanda veya bahçe içinde belirli mikrolimlere göre uyarlanabilir, suya ihtiyaç duyduğunda ve farklı bitkiler veya alanlar için büyüme koşullarını optimize ederken su korur.
Kentsel Planlama ve Tasarımda Mikroklimler
Kentsel popülasyonlar büyümeye devam ettikçe, kentsel mikrolimlerin anlaşılması ve yönetilmesi, livable, sürdürülebilir şehirler yaratmak için giderek daha önemli hale geldi. Kentsel planlayıcılar ve tasarımcılar, termal konforları geliştirmek için mikroklimate ilkeleri kullanabilir, enerji tüketimini azaltır ve şehrin sakinleri için yaşam kalitesini artırabilirler.
Şehir Heat Adaları Mitigating Urban Heat Islands
Bu açık sorular olsa da, iyi haber, ısı adalarının birkaç derece C derece şehirlerdeki sıcaklık azaltımılarını yanlış bir şekilde ele alması ve bireysel yerel şehirler genellikle zamanların kentsel tasarım kararlarını değiştirmesi için güç sahibi olmamasına izin veriyor.
Ağaçların dikilmesi, özellikle de sokakların yanı sıra, soğutma kentsel mikroklimler için en etkili stratejilerden birini temsil eder. Ağaçlar ve bitkiler, şehir bölgelerindeki 2-9°F'ye kadar zirve sıcaklıklarını azaltmaya yardımcı olabilir. Ağaçlar gölge sağlar, güneş radyasyon miktarını yükselterek ve binalara soğumasını sağlarken, aynı zamanda buharlaşma yoluyla havayı da serinleyebilir.
Cool pavements, geleneksel beton veya asfalt yanwalks ve yollar için alternatiftir, ki bu 120-150°F'nin üst yaz sıcaklıklarına ulaşabilir ve gece kentsel ısı ada etkisine katkıda bulunan ısıyı aydınlatır ve / veya permeable malzemeler ile yüzey sıcaklıklarını azaltmaya yardımcı olabilir.
Yeşil çatılar ve yeşil duvarlar binalara bitki örtüsü sağlar, yalıtım sağlar, fırtına su runoffunu azaltır ve serin mikrolimler yaratır. Bu özellikler, hava kalitesini artırmak ve kentsel yaşam için habitat sağlarken önemli ölçüde enerji tüketimi azaltabilir.
Yapı Tasarımı ve Oryantasyon
Binaların şekli ve yüksekliği hava akışını etkileyebilir, ısı birikimini azaltabilir ve gün boyunca bir şehirden hava nasıl hareket ettiğini etkileyen binalar büyüklüğü ve boyutlarıyla, ısının yerleştirilmesi veya dağıtımında büyük bir rol oynayabilir.
Bina yönlendirmesi güneş ısısını ve doğal aydınlatmayı etkiler. Kuzey Hemisphere, güney-yüz duvarları soğuk iklimlerde yararlı olabilir, ancak sıcak iklimlerde sorunludur. Doğu ve batı-ışın duvarları yoğun sabah ve öğleden sonra güneş, bu da aşırı ısıtmaya yol açabilir.
Binalar arasındaki spat rüzgar kalıpları ve gölgeleri etkiler. Yüksek binalarla birlikte sokaklar ısıyı kaplayabilen kentsel kanyonlar yaratır, ancak gölgeler sağlar. Wider sokaklar daha fazla güneş ışığı sağlar, ancak bu faktörler yerel iklim koşullarını dikkatli bir şekilde dikkate alır.
Parklar ve Yeşil Uzaylar
Parklar, açık topraklar ve su organları bir şehir içinde serin alanlar yaratabilir. Şehir parkları, yakın sakinleri ve işçiler için termal rahatlama sağlamak için daha geniş şehir ısı adası içinde serin adalar olarak hizmet eder. parkların soğutma etkisi, sınırlarının ötesine geçebilir, çevre mahallelerdeki sıcaklıkları etkiler.
Parkların büyüklüğü, şekli ve bitki örtüsü tüm mikroklimatik etkilerini etkiler. Olgun ağaçlarla büyük parklar sınırlı bitkilerle sınırlı bitki örtüsüne sahip küçük parklardan daha önemli bir soğutma sağlar.Su özellikleriyle parklar, çeşmeler, veya akışlar - buharlaşma yoluyla ek soğutmayı yaratır.
Kentsel planlamada, mikroklimler, yeşil alanlar dahil olmak üzere sürdürülebilir ve rahat yaşam alanları oluşturmak için gereklidir ve bina yönelimlerini optimize etmek ve şehir ısı adalarının etkisini azaltabilecek şekilde yansıtıcı malzemeler kullanmak ve genel olarak uygulanabilirliği artırmak için gereklidir.
Mikroklimler ve Biyoçeşitlilik Koruma Koruma
Mikroklimate koşulları, bir hayvan türü için yaşam tarzı, hayatta kalma, davranış ve göç kalıpları sıcaklık, nem ve ve vejetatif barınaktaki varyasyonlar ile önemli bir rol oynar ve sonuçta, mikrolimatesler ekolojik toplulukları ve biyoçeşitliliği şekillendirmede önemli bir faktördür.
Mikrorefugia ve İklim Değişikliği Adaptasyon
Mikroklimatik heterojenlik, son iklim değişikliği ile bağlantılı bölgesel extirpasyonlara karşı güçlü bir şekilde bu mikrorefugia – küçük alanlar bile bölgesel iklim değişikliği ile daha az uygun hale geldi.
Mikroklimler arasında reşömünasyon ve reşömüller genellikle bölgesel iklim değişikliğinin etkilerinden ve beklenmedik tür yanıtlara neden olabilir ve mikrobünlerin potansiyel modulama etkisi onları bazı alanlarda biyoklimlerin biyoçeşitliliği korumak için etkili bir şekilde bir yol açabilir.
Yüksek mikroklimate çeşitliliği ile alanları koruyan koruma stratejileri, gelecekte tüm odak vergileri koruma konusunda daha etkili olabilir, ancak şu anda en biyoçeşitlilik yerlerine odaklanmış 10 adet koruma stratejisine odaklanırken, gelecekteki tüm odak vergileri koruma şansının% 9'unu önerdik, iklim biyoçeşitliliğinin gelecekteki tüm odaklama etkilerini anlamak ve etkili bir şekilde korumak için mikro güvenlik stratejilerinin yüzde 10'unu koruma riskinin artırılmasını umuyoruz.
Habitat Heterojenliği ve Tür çeşitliliği
Mikroklimate'in karmaşıklıkları çeşitli yaşam formlarının varlığı için gereklidir, çünkü her tür sadece sınırlı bir iklim yelpazesine tahammül edebilir, yakın zamanda mikroklimlerin aksine, çeşitli toplulukları destekleyebilecek toplam bir ortam sağlar.
Topografik varyasyon, daha yüksek türlerin zenginliğini destekleyen mikroklimate çeşitliliği yaratır. Kuzey-yüzlü ve güney-yüzlü yamaçlar, sırt çantaları ve vadiler ve farklı toprak nemi ile alanların farklı türleri birbirine benzeyebileceği farklı mikroklik koşulları sağlar.Bu habitat heterojenliği özellikle dağlık bölgelerde ve diğer topografik olarak karmaşık peyzajlarda önemlidir.
Upland araştırmacıları, bazı bitki örtüsü, hava sıcaklığı ve nem gibi çeşitli mikrokromatik faktörlerin dağıtımları arasındaki güçlü ilişkileri buldular. Bu ilişkiler, ekolojistlerin iklim değişikliği altında nasıl değiştiğini ve alanlarının refugia olarak hizmet edebileceğini tahmin ediyor.
Orman Yönetimi ve Restorasyon
Doğal ve insan yapımı rahatsızlıkların neden olduğu çevresel hasar, mikroklimlerin bir anlayışla, gölge, nem ve sıcaklık artışını etkileyen mikroklimlerin ve ekosistemin geri kazanımı ile azaltılabilir ve bu yerelleştirilmiş çevresel koşullar, rektör ve ekolojik restorasyon çabalarının başarısını artırabilir.
Orman yönetimi, tarihi bitki toplulukları ve vahşi yaşam habitatı altında yeniden yapılanmalara etki eden mikrolimatesleri etkiler.Kapital kapakları korumak için uygun mikroplimleri koruyabilirken, net kesimler güneş seven, rahatsız edici türlerin çarpıcı şekilde farklı mikroklik koşulları yaratır.
Gözlemlenen veriler için linear modelleri, kanopy yükseklik arasında zayıf bir negatif ilişki ve büyüme mevsimi toprak nemi anlamına gelir, ve kanopy yükseklik arasındaki sıcaklıkları açıklayan daha iyi bir şekilde özetlenebilir.
Mikroklimler ve İklim Değişikliği
Mikroklimate koşulları, iklim değişikliğinin çevreyi nasıl etkilediğini ve kentsel ısı adalarının bir alanda iklim değişikliğini etkileyen koşulları nasıl artırabileceğini şekillendirebilir, çevre ve toplum üzerindeki etkilerini etkileyebilir.
İklim Extremes'e Karşı Buffering
Yerel iklimler, küresel iklim değişikliğinin etkisini ve önümüzdeki on yılda 1,5-2 derece azaltabilecek yerel iklimlerin iyi yönetimi ile yerel iklimlerin yerel sıcaklıklarını azaltabilecek şekilde güçlü bir sınır olabilir.
Dünyadaki her ekosistemde mikroklimate sıcaklıklarını modlayan yaygın kanıtlar var. Bu tamponlama kapasitesi küresel sıcaklıklar yükselir ve aşırı hava olayları daha sık ve şiddetli hale gelir.
İklim değişikliği, sıcaklık aşırılarının frekansı ve yoğunluğunu artırırken, mikroklimate yönetimi tarım yönetiminde önemli bir rol oynayacaktır. Çiftçiler, ısı stresi, kuraklık ve diğer iklimle ilgili zorluklardan bitkileri korumak için mikroklimate manipülasyonunu kullanabilirler.
Doğaya Dayalı İklim Çözümleri
İklim değişikliğinin gelecekteki küresel ısınmayı azaltmak için uygulanan önemli bir politika endişesi olsa da, ekolojistler, doğal iklim çözümlerini veya "nature tabanlı çözümler", iklim değişikliğinin gelecekteki sonuçlarını hafifletmeye hazır bir yaklaşım olarak, doğa bazlı bir arıtma, koruma ve diğer toprak yönetim stratejileriyle birlikte, gelecekteki küresel ısınmayı azaltmak için uygulanabilir ve çoğu doğa bazlı çözüm de karbon yakalamaya odaklanırken, bitki örtüsünün doğrudan ısınmayı ve atmosferik bir kurutmayı azaltmak için kullanılabilir.
Yerel enerji dengesini artan toprak ne zaman seviyelerini ve bitki örtüsü ile değiştirme perspektifi, bu mikroklimate yönetimi kavramı, insanların doğrudan küresel iklim değişikliğine karşı bir tampon oluşturabilme ve bunu yaparak iklim değişikliğine karşı mücadele etmenin üçüncü bir yolunu ortaya koymaktadır.
Reforstation ve harabe projeleri sadece sequester karbon değil aynı zamanda çevreleyen alanları koruyabilen daha soğuk, daha nemli mikroklimler yaratır. Kentsel yeşilleşme girişimleri şehirlerde benzer avantajlar sağlar, ısı ada etkilerini azaltırken hava kalitesini arttırır ve rekreasyon fırsatları sağlar.
İzleme ve Önlem
Çevresel izleme, koşulları anlamak ve değişiklikleri tespit etmek için zaman içinde veri toplama, araştırmacıların günlük ve mevsimsel dalgalanmaları gözlemlemelerine izin vermek için sürekli olarak mikroklimate izlemesine izin vermek için zaman içinde veri toplamasıdır.
Mikroklimler hiperyerel sistemler, bilimsel araçlar ve en iyi uygulamalar ısı transferinin fiziği için muhasebe ve mikroklimate hava sıcaklıklarının ölçümü doğru sonuçlar üretmek için gereklidir. Modern sensör ağları, uzaktan algılama teknolojileri ve modelleme yaklaşımları, mikroklimate koşullarının iyi uzaysal ölçeklerdeki tahmin etme yeteneğimizi geliştiriyor.
Mikroklimlerin gelecekteki iklim değişikliğine nasıl cevap vereceğini anlamak, koruma planlaması, tarımsal adaptasyon ve kentsel tasarım için önemlidir. Mikroklimate süreçleri içeren iklim modelleri yerel etkilerin daha doğru tahminlerini sağlayabilir ve alanları büyük olasılıkla refugia olarak hizmet etmeye yardımcı olabilir.
Pratik Uygulamalar ve Yönetim Stratejileri
Mikroklimlerin çalışması, birçok bilimsel ve uygulamalı bilim alanları üzerinde önemli bilgiler sağlar, araştırmacıların yerelleştirilmiş çevresel koşulların hem doğal hem de insan yapımı sistemleri nasıl etkilediğini anlamalarına yardımcı olur. Bu bilgi tarım, koruma, kentsel planlama ve diğer alanlarda sonuçları geliştirmek için çok sayıda pratik bağlamda uygulanabilir.
Site Değerlendirme ve Mapping
Mikroklimate yönetimindeki ilk adım, kar yağlarının ilk ilkbaharda var olup yağmurdan sonra en uzun süre boyunca hangi alanlardan dolayı en uzun süre sonra ısıtıldığı konusunda anılır.Bu, rüzgar ve peyzajdaki diğer ilgili değişkenlere göre, basit teknikler, sonbaharda ilk olarak kar yağların ilk olarak ilkbaharda ne kadar soğuk veya kuru kaldığını anlamaktır.
Daha sofistike yaklaşımlar, ayrıntılı mikroklimate haritaları oluşturmak için birden çok yerde bulunan sıcaklık ve nem sensörleri kullanır. Bu haritalar hemen açık olmayan ve farklı kullanımlar veya türler için optimal yerleri tanımlamaya yardımcı olabilir.
Dijital yükseklik modellerini kullanarak en iyiografik analiz, eğime, yönüne dayanan mikroklimate kalıpları tahmin edebilir ve güneş radyasyon modelleri yıl boyunca ne kadar güneş ışığı farklı alanların aldığını tahmin edebilir, arazi ve bitki örtüsünden gölgeleme için muhasebe.
Mikroclimates ve Değiştirin
Bu mikroklimlerin mülkünüzde ve bahçenizde bir dizi fayda sunuyor, permaculture tasarım ilkeleri kullanarak bu mikroklimleri etkileyebilir ve büyümeniz için çeşitli bitkiler genişletebilirsiniz.
Rüzgar kırıcıları - ağaçları veya otlakları üstün rüzgarlara dikti - birkaç kez rüzgar kırıcının yüksekliğini uzatabilecek bir mikroklimler. Bu korumalı alanlar rüzgar hızlarını azalttı, daha az buharlı sıcaklıkları, her iki bitki ve hayvanatlığa fayda sağlıyor.
Mikroklimate'deki termal kütle kullanımı, hem ısıtma hem de soğutma masraflarını kurtarmaya yardımcı olabilir, çünkü herhangi bir termal kütle kaynağı, taşlardan ve göllerden su kovalarından ve yükseltilmiş yataklar, gün boyunca güneşten ısıyı absorbe eder ve bir gecede, kaya duvarları ve su özellikleriyle peyzaja yardımcı olabilir ve çemberleri için, ve taş evler veya bahçelerde bulunan bahçeler ve külotlar zemin bitki örtüsünden dramatik olarak daha sıcak olabilir.
Shade yapıları – doğal (ağaçlar) veya yapay (şade bezi, pergolas) – ısıya duyarlı bitkileri koruyabilen soğuk mikrolimler, rahat açık alanları sağlar ve binalar için soğutma maliyetlerini azaltır.
Adaptif Yönetim Yönetimi
Mikroklimate koşulları, bitki büyümesi nedeniyle zamanla değişir ve iklim değişkenliği. Etkili mikroklimate yönetimi, gözlemlenen sonuçlara dayanan stratejilerin izlenmesi ve düzenlenmesi gerektirir.
Ağaçlar büyüdükçe, daha gölge ve rüzgar desenlerini değiştirirler, aşağıda ve etraflarında mikrolimleri değiştirirler. Bahçeler ve manzaralar, bu değişikliklerle zihinde tasarlanmalıdır, koşullar bitki örtüsü olarak nasıl gelişeceğini bilerek.
İklim değişikliği temel koşulları değiştiriyor, potansiyel olarak yeni yaklaşımlar için fırsatlar yaratmak için daha az etkili bir şekilde geleneksel mikroklimate yönetim stratejileri yapıyor.İsteren sonuçları değiştirmek için bu yanıt veren Adaptif yönetim.
Önemli Mikroclimates Küresel Örnekler
Dünya çapında, farklı mikrolimler özel ekosistemleri destekleyen eşsiz ortamlar yaratır, olağandışı tarım üretimini sağlar veya insan toplulukları için özel zorluklar sunar.
Kullanılabilir Bölgesel Mikrokozmatlar
Frankfurt-am-Main'in Nizza (Nice) bölgesi, Almanya, kuzeydeki rüzgar barınaklarının ve güneş ışığının nehirden yansıyan küçük bir alandır ve Alplerin kuzeyi güney Avrupa bitkilerinin en büyük bahçelerinden birini destekler.
Amman, Jordan, mikroklimate'in aşırı örneklerine sahiptir ve şehir merkezi aynı anda çok daha sıcak sıcaklıklara sahip olabilirken, şehrin kuzey ve batı banliyöleri gibi bazı ilçeler ile birlikte soğukkanlılar ve soğuk bölgeleri deneyimleyebilirler.
Sydney, Avustralya, Sydney'in batı banliyölerinde, iklim drier ve genel olarak Sydney CBD'nin üzerinde 3-7 °C (5-13 °F) olan sıcaklık gradient, metropol alanda farklı iklim bölgeleri yaratır.
Tarım Mikroleri
Sorana, İtalya'nın Pescia Vadisi'nde bir komün, büyücülerin kendilerini korumak için ideal olarak kabul edilen bir mikroklimate vardır. Bu özel mikroklimate, kökenin tasarımını sağlayan eşsiz bir tarım ürünü üretimine olanak sağlar.
Dünya çapında şarap büyüyen bölgeler, farklı üzüm çeşitleri için en uygun koşulları sağlayan özel mikrolimlere bağlıdır.
Kahve üretimi aynı şekilde mikroklimate koşullarına dayanıyor, en iyi kahve genellikle dağlık bölgelerde büyüdü ve sıcaklık aralıkları ideal büyüme koşulları yaratır ve bu mikrolimleri yönetmek, kahve kalitesini korumak ve iklim değişikliğine adapte etmek için önemlidir.
Mikroclimate Araştırmasında Geleceği Yolları ve Uygulama
Teknoloji ilerledikçe ve iklim sistemlerinin anlayışımız derinleşiyor, mikroklimleri daha etkili bir şekilde incelemek ve yönetmek için yeni fırsatlar ortaya çıkıyor.
Teknolojik Gelişmeler
Sıcaklık izlemedeki son teknolojik gelişmeler, ısı adalarının ve dağıtım sonuçlarının, geleneksel olarak kentsel manzaralar boyunca ısı ada etkisinin sürekli haritalanması ve en yakın zamanda kırsal alanları çevreleyen alan bilimi arasındaki farkları ölçmüş durumda.
Uydu ve drone'dan termal görüntüleme dahil olmak üzere uzaktan algılama, yüzey sıcaklıklarının haritalanması ve benzeri olmayan uzaysal ve zamansal kararlarda bitki örtüsü koşulları sağlar.Bu teknolojiler büyük alanlarda mikroklimate kalıpları belirleyebilir ve zamanla değişiklikleri takip edebilir.
Düşük maliyetli sensör ağları ve vatandaş bilim girişimleri mikroklimate izlemeyi demokratikleştiriyor, topluluklara, çiftçilere ve bahçelere ayrıntılı yerel verileri toplamak için izin veriyor. Bu çimroots yaklaşımı profesyonel araştırmayı tamamlıyor ve yerel karar verme için değerli bilgiler sunuyor.
Modelleme ve Önleme
Sophisticated bilgisayar modelleri şimdi mikroklimate koşullarını üstografiye, bitki örtüsüne ve diğer faktörlere dayanarak simüle edebilir. Bu modeller önerilen değişikliklerin nasıl yapıldığını tahmin etmeye yardımcı olur - yeni gelişim, ağaç bitkisi veya iklim değişikliği gibi - yerel koşulları etkileyecektir.
Makine öğrenmesi ve yapay zeka yaklaşımları mikroklimate tahminine uygulanır, geleneksel analiz yoluyla belirgin olmayabilir desenleri ve ilişkileri tanımlamak için büyük veri setleri kullanarak. Bu araçlar mikroklimate yönetim stratejileri optimize edebilir ve gelecekteki koşulları farklı senaryolar altında tahmin edebilir.
Planlama ve Politika ile entegrasyon
Mikroklimate değerlendirmeleri planlama ve politika çerçeveleri, kentsel kullanılabilirliği, tarımsal sürdürülebilirliği ve koruma etkinliğini geliştirmek için önemli bir sınır temsil eder. Bina kodları mikroplimate etkileri göz önünde bulundurabilir, zoning düzenlemeleri önemli mikroklimatik özellikleri koruyabilir ve koruma planları yüksek mikroklimate çeşitliliği ile alanları öncelikleyebilir.
İklim adaptasyon stratejileri giderek mikroklimate yönetiminin önemini fark eder. Yeşil altyapı, kentsel ormanlar ve uygun mikrolimler üreten diğer doğa temelli çözümler yerel, bölgesel ve ulusal ölçeklerde iklim eylem planlarına entegre edilir.
Sonuç: Küçük Düşünmenin Önemi
Mikroklimler, iklimin aynı anda birden çok ölçekde çalıştığını gösteriyor, yerel koşullar genellikle bölgesel desenlerden önemli ölçüde farklılaşıyor. Bu küçük ölçekli varyasyonları anlamak, karşılaştığımız en acil zorlukların çoğunu ele almak için gereklidir, büyüyen bir popülasyonu bir ısınma dünyasındaki livable şehirleri yaratmak için korumak için.
Mikroklimlerin oluşumu, üstografi, bitki örtüsü, toprak ve insan altyapısı arasındaki karmaşık etkileşimlerin sonuçlarıdır. Bu faktörler, her peyzajda çevresel koşulların bir mozaik oluşturur, en küçük bahçeden en büyük metropol bölgeye.Bu faktörlerin nasıl etkileşim kuracağını anlayarak, mikroklimlerin nasıl şekilleneceğini ve nasıl davranacağını daha iyi tahmin edebiliriz.
Mikroklimate bilgisinin pratik uygulamaları geniş ve büyüyor. Çiftçiler ek yerleştirmeyi optimize edebilir ve büyüme mevsimlerini genişletebilir. Kentsel planlayıcılar, daha rahat şehirler tasarlayabilirler. Koruma biyologları, türlerin iklim değişikliğine yardımcı olacak refugia tespit edebilir. Bahçeciler tüm bu uygulamaları anlayışa ve onlarla çalışmak yerine mikroklimlerle bağlıdır.
İklim değişikliği hızlandığında, mikroklimlerin tampon kapasitesi giderek daha değerli hale gelir. Çeşitli mikroklimlerle bölgeler iklim değişikliğine daha dirençli olabilir, adaptasyon için türler ve fırsatlar için refugia sağlayabilir.
Mikroklimlerin çalışması, küresel süreçlerin yerel olarak karmaşık ve çeşitli şekillerde ortaya çıktığını hatırlatıyor. Dünya çapında milyonlarca siteye iklim değişikliği ele alınması ve diğer mitigation stratejileri aracılığıyla, mikrolimleri toplumlarımızda, çiftliklerde ve doğal alanlarımızı anlamak ve yönetmekle de harekete geçebiliriz.
İleriye bakıldığında, mikroklimate süreçleri, gelişmiş izleme teknolojileri ve mikroklimate değerlendirmelerinin planlanması ve yönetimine daha iyi entegrasyonu, sürdürülebilir, dayanıklı peyzajlar yaratma yeteneğimizi artıracaktır. Bir şehri tasarlayabilme, bir orman yönetme, ya da koruma biyoklimleri geliştirmek, sonuçları geliştirebilecek temel bilgiler sağlar ve belirsiz bir geleceğe adapte olmamıza yardımcı olur.
İlgili konularda daha fazla bilgi için, kaynaklarını U.S. Çevre Koruma Ajansının Heat Island Programı) üzerinde bulunan ve [Döneticilerin iklim adaptasyon girişimleri) .