Городская климатология

Городская климатология – это изучение городского климата . Это раздел климатологии , который занимается взаимодействием между городскими районами и атмосферой , влиянием, которое они оказывают друг на друга, а также различными пространственными и временными масштабами, в которых происходят эти процессы (и реакции).

История

Считается, что Люк Ховард основал городскую климатологию своей книгой «Климат Лондона» , которая содержала непрерывные ежедневные наблюдения с 1801 по 1841 год за направлением ветра , атмосферным давлением , максимальной температурой и количеством осадков . ^[1]

Городская климатология возникла как методология изучения результатов индустриализации и урбанизации . Строительство городов меняет физическую среду и изменяет режимы энергии, влажности и движения вблизи поверхности. Большинство этих изменений можно объяснить такими причинными факторами, как загрязнение воздуха ; антропогенные источники тепла; поверхности гидроизоляция ; термические свойства материалов поверхности; и морфология поверхности и ее конкретная трехмерная геометрия - расстояние между зданиями, высота, ориентация, растительные слои, а также общие размеры и география этих элементов. ^[2] Другими факторами являются рельеф, близость к водоемам, размер города, плотность населения и распределение землепользования. ^[3]

Факторы влияния

влияют несколько факторов На городской климат , в том числе размер города, морфология города, конфигурация землепользования и географическое положение (например, рельеф, высота над уровнем моря и региональный климат ). ^[4] Некоторые из различий между городским и сельским климатом включают качество воздуха , характер ветра и изменения в характере осадков, но одним из наиболее изученных является эффект городского острова тепла (UHI). ^[5]

Температура и эффект городского острова тепла

Городская среда, расположенная немного с подветренной стороны, обычно теплее, чем окружающая среда, как это было зарегистрировано более века назад Говардом. ^[6] Городские районы представляют собой острова или пятна в более широком масштабе по сравнению с более сельскими окружающими землями. Пространственное распределение температур происходит одновременно с временными изменениями, которые причинно связаны с антропогенными источниками.

Городская среда имеет два слоя атмосферы, помимо планетарного пограничного слоя (ППС), расположенного снаружи и простирающегося значительно над городом: (1) Городской пограничный слой образуется вследствие пространственно интегрированного обмена теплом и влагой между городом и вышележащим воздухом. (2) Поверхность города соответствует уровню городского полога . Потоки в этой плоскости включают потоки от отдельных единиц, таких как крыши, вершины каньонов, деревья, газоны и дороги, интегрированные в более крупные подразделения землепользования (например, пригороды ). Эффект городского острова тепла был в центре внимания городских климатологических исследований, а также в целом влияния городской среды на местные метеорологические условия. Иногда они измеряются с помощью микросетей или мезонетей , а также спутников наблюдения Земли .

Загрязнение

Область также включает в себя темы качества воздуха , радиационных потоков , микроклимата и даже проблем, традиционно связанных с архитектурным проектированием и проектированием, таких как ветротехника . Причины и последствия загрязнения в понимании городской климатологии становятся все более важными для городского планирования . ^[7]

Осадки

Изменения в ветрах и характере конвекции над городами и вокруг них влияют на осадки . Предполагается, что способствующими факторами являются городской остров тепла, повышенная шероховатость поверхности и повышенная концентрация аэрозолей . ^[8]

Изменение климата

Городская климатология тесно связана с исследованиями глобального потепления . Являясь центрами социально-экономической деятельности, города производят большое количество парниковых газов (ПГ), особенно CO _2, в результате человеческой деятельности, такой как транспорт, развитие, отходы, связанные с отоплением и охлаждением и т. д.

Ожидается, что во всем мире города будут расти в XXI веке (и далее). ^[9] - по мере их роста и развития ландшафты, в которых они обитают, будут меняться, а также и атмосфера, находящаяся над ними, увеличивая выбросы парниковых газов, тем самым способствуя глобальному парниковому эффекту .

Наконец, многие города уязвимы к прогнозируемым последствиям изменения климата ( повышение уровня моря , изменения температуры, количество осадков, частота штормов), поскольку большинство из них развиваются на береговых линиях или вблизи них, почти все они образуют отдельные городские острова тепла и загрязнение атмосферы: как районы, в которых там, где сосредоточено человеческое население, эти последствия потенциально будут иметь самые масштабные и драматические последствия (например, волна жары в Европе в 2003 году , которая особенно смертельна во Франции) и, таким образом, являются основным объектом внимания городской климатологии. ^[10]

Территориальное планирование и общественное здравоохранение

Городская климатология влияет на принятие решений по муниципальному планированию и политике в отношении загрязнения . ^[11] экстремальные жары и ливневых вод . моделирование ^[12]

См. также

Последствия изменения климата

Ссылки

^ Миллс, Дж. (2007). «Люк Ховард и климат Лондона» . Погода . 63 (6): 153–157. Бибкод : 2008Wthr...63..153M . дои : 10.1002/wea.195 . S2CID 54843237 .
^ Арнфилд, А. Джон. «Два десятилетия исследований городского климата: обзор турбулентности, обмена энергией и водой и городского острова тепла». Международный журнал климатологии 23.1 (2003): 1-26. Веб. [1] .
^ Оке, Т.Р. (1988). «Дизайн улиц и климат городского навеса». Энергия и здания . 11 (1–3): 103–113. дои : 10.1016/0378-7788(88)90026-6 .
^ Оке, TR 1968: На пути к более рациональному пониманию городского острова тепла. Климатический бюллетень Макгилла. 20 стр.
^ Гриммонд, CSB. 2006: Профессор Сью Гриммонд отвечает на вопросы по городской климатологии [2]
^ Миллс, Г. 2009: Люк Ховард, Тим Оук и информационный бюллетень IAUC по изучению городского климата.
^ Ромеро, Х; Иль, М; Ривера, А; Залазар, П; Азокар, П. (1999). «Быстрый рост городов, изменения в землепользовании и загрязнение воздуха в Сантьяго, Чили». Атмосферная среда . 33 (24–25): 4039–4047. Бибкод : 1999AtmEn..33.4039R . дои : 10.1016/S1352-2310(99)00145-4 .
^ Хан, Дж. и др. 2014: Воздействие городов на количество осадков; Азиатско-Тихоокеанский журнал атмосферных наук, том 50, выпуск 1, стр. 17–30.
^ Организация Объединенных Наций. (2014). Перспективы мировой урбанизации, пересмотр 2014 г.: основные моменты [3]
^ Александр, Мэтьюз и др.
^ Хебберт, М.; Маккиллоп, Ф. (2013). «Городская климатология в применении к городскому планированию: послевоенный провал распространения знаний». Международный журнал городских и региональных исследований . 37 (5): 1542–1558. дои : 10.1111/1468-2427.12046 . hdl : 10.1111/1468-2427.12046 .
^ Йен, Бен Чи. «Моделирование и моделирование городских ливневых вод». Бюллетень Американского метеорологического общества, апрель 1995 г.: 564+. Академический OneFile. Веб. 11 ноября 2014 г.

Внешние ссылки

Городская климатология: история, статус и перспективы в ScienceDirect

[1] Миллс, Дж. (2007). «Люк Ховард и климат Лондона» . Погода . 63 (6): 153–157. Бибкод : 2008Wthr...63..153M . дои : 10.1002/wea.195 . S2CID 54843237 .

[2] Арнфилд, А. Джон. «Два десятилетия исследований городского климата: обзор турбулентности, обмена энергией и водой и городского острова тепла». Международный журнал климатологии 23.1 (2003): 1-26. Веб. [1] .

[3] Оке, Т.Р. (1988). «Дизайн улиц и климат городского навеса». Энергия и здания . 11 (1–3): 103–113. дои : 10.1016/0378-7788(88)90026-6 .

[4] Оке, TR 1968: На пути к более рациональному пониманию городского острова тепла. Климатический бюллетень Макгилла. 20 стр.

[5] Гриммонд, CSB. 2006: Профессор Сью Гриммонд отвечает на вопросы по городской климатологии [2]

[6] Миллс, Г. 2009: Люк Ховард, Тим Оук и информационный бюллетень IAUC по изучению городского климата.

[7] Ромеро, Х; Иль, М; Ривера, А; Залазар, П; Азокар, П. (1999). «Быстрый рост городов, изменения в землепользовании и загрязнение воздуха в Сантьяго, Чили». Атмосферная среда . 33 (24–25): 4039–4047. Бибкод : 1999AtmEn..33.4039R . дои : 10.1016/S1352-2310(99)00145-4 .

[8] Хан, Дж. и др. 2014: Воздействие городов на количество осадков; Азиатско-Тихоокеанский журнал атмосферных наук, том 50, выпуск 1, стр. 17–30.

[9] Организация Объединенных Наций. (2014). Перспективы мировой урбанизации, пересмотр 2014 г.: основные моменты [3]

[10] Александр, Мэтьюз и др.

[11] Хебберт, М.; Маккиллоп, Ф. (2013). «Городская климатология в применении к городскому планированию: послевоенный провал распространения знаний». Международный журнал городских и региональных исследований . 37 (5): 1542–1558. дои : 10.1111/1468-2427.12046 . hdl : 10.1111/1468-2427.12046 .

[12] Йен, Бен Чи. «Моделирование и моделирование городских ливневых вод». Бюллетень Американского метеорологического общества, апрель 1995 г.: 564+. Академический OneFile. Веб. 11 ноября 2014 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]