Том 29, номер 05, статья № 10

Аннотация:

Определен относительный вклад основных факторов возникновения острова тепла в г. Томск. Показано, что основной вклад в образование острова тепла в Томске вносят антропогенные выбросы тепла (80–90% зимой, 40–50% летом) и поглощение городской подстилающей поверхностью коротковолновой радиации (5–15% зимой, 40–50% летом). Поглощение городской подстилающей поверхностью длинноволновой радиации, поглощение влагой и примесями, а также затраты тепла на испарение незначительны. Показано, что турбулентный поток тепла препятствует линейному увеличению интенсивности острова тепла при увеличении суммы потоков излучения, обеспечивающих приход энергии в область острова тепла. За счет увеличения турбулентного потока тепла в Томске происходит вынос 40–50% поглощенной энергии летом и 20–30% зимой. Предложено выражение, позволяющее рассчитать интенсивность острова тепла в разные сезоны года, время суток, а также при различных атмосферных условиях на основе измерения метеовеличин на стационарном посту наблюдения.

Ключевые слова:

интенсивность городского острова тепла, тепловой баланс подстилающей поверхности, потоки тепла и радиации

Список литературы:

1. Ландсберг Г.Е. Климат города. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 248 с.
2. Белан Б.Д. К вопросу о формировании «шапки» загрязнений над промышленными центрами // Оптика атмосф. и океана. 1996. Т. 9, № 4. С. 460–463.
3. Oke T.R., Fuggle R.F. Comparison of urban/rural counter and net radiation at night // Bound.-Layer Meteorol. 1972. V. 2, N 3. P. 290–308.
4. Исаков С.В., Шкляев В.А. Определение суммарного влияния антропогенноизмененных поверхностей на возникновение эффекта «городского острова тепла» с использованием геоинформационных систем // Вестн. ОГУ. 2014. Т. 161, № 1. С. 178–182.
5. Grimmond C.S.B., Oke T.R. Comparison of heat fluxes from summertime observations in the suburbs of four North American cities // J. Appl. Meteorol. 1995. V. 34, N 4. P. 837–889.
6. Adebayo Y.R. “Heat island” in a humid tropical city and its relationship with potential evaporation // Theor. Appl. Climatol. 1991. V. 43, N 3. P. 137–147.
7. Комаров В.С., Баринова С.А., Матвеев Ю.Л. Изменение метеорологического режима городов Сибири под влиянием антропогенных факторов // Оптика атмосф. и океана. 2001. Т. 14, № 4. С. 286–289.
8. Белан Б.Д., Рассказчикова Т.М. Воздействие Томска на температурно-влажностный режим воздуха // Оптика атмосф. и океана. 2001. Т. 14, № 4. С. 294–297.
9. Дудорова Н.В., Белан Б.Д. Радиационный баланс подстилающей поверхности г. Томска в 2004–2005 гг. // Оптика атмосф. и океана. 2015. Т. 28, № 3. С. 223–228; Dudorovа N.V., Bеlаn B.D. Radiation balance of underlying surface in Tomsk during 2004–2005 // Atmos. Ocean. Opt. 2015. V. 28, N 4. P. 312–317.
10. Дудорова Н.В., Белан Б.Д. Тепловой баланс подстилающей поверхности г. Томска в 2004–2005 гг. // Оптика атмосф. и океана. 2015. Т. 28, № 3. С. 229–237; Dudorovа N.V., Bеlаn B.D. Thermal balance of underlying surface in Tomsk during 2004–2005 // Atmos. Ocean. Opt. 2015. V. 28, N 4. P. 318–327.
11. Аршинов М.Ю., Белан Б.Д., Давыдов Д.К., Ковалевский В.К., Плотников А.П., Покровский Е.В., Скляднева Т.К., Толмачев Г.Н. Автоматический пост для мониторинга малых газовых составляющих атмосферного воздуха // Метеорол. и гидрол. 1999. № 3. С. 110–118.
12. URL: http://lop.iao.ru/activity/?id=tor
13. Зуев В.Е., Белан Б.Д., Кабанов Д.М., Ковалевский В.К., Лукьянов О.Ю., Мелешкин В.Е., Микушев М.К., Панченко М.В., Пеннер И.Э., Покровский Е.В., Сакерин С.М., Терпугова С.А., Толмачев Г.Н., Тумаков А.Г., Шаманаев В.С., Щербатов А.И. Самолет-лаборатория Ан-30 «Оптик-Э» для экологических исследований // Оптика атмосф. и океана. 1992. Т. 5, № 10. С. 1012–1021.
14. Аршинов М.Ю., Белан Б.Д., Давыдов Д.К., Ивлев Г.А., Козлов А.С., Козлов В.С., Панченко М.В., Пеннер И.Э., Пестунов Д.А., Сафатов А.С., Симоненков Д.В., Толмачев Г.Н., Фофонов А.В., Шаманаев В.С., Шмаргунов В.П. Самолет-лаборатория Ан-30 «Оптик-Э»: 20 лет исследований окружающей среды // Оптика атмосф. и океана. 2009. Т. 22, № 10. С. 950–957.
15. URL: http://lop.iao.ru/activity/?id=fly
16. Антонович В.В., Белан Б.Д., Козлов А.В., Пестунов Д.А., Фофонов А.В. Выделение вклада города в изменение термодинамических характеристик воздуха на примере г. Томска // Оптика атмосф. и океана. 2005. Т. 18, № 8. С. 638–642.
17. URL: http://lop.iao.ru/activity/?id=bec
18. URL: http://www.meteotomsk.ru/site
19. URL: http://tmsk.gks.ru/
20. URL: http://tomsk.tgk11.com/
21. URL: http://www.ensb.tomsk.ru/
22. URL: http://www.gibdd.ru/r/70/contacts/div1169000/
23. Язиков Е.Г., Таловская А.В., Жорняк Л.В. Оценка эколого-геохимического состояния территории г. Томска по данным изучения пылеаэрозолей и почв. Томск: Изд-во ТПУ, 2010. 264 с.
24. Дудорова Н.В., Белан Б.Д. Оценка интенсивности и размеров острова тепла и влаги в г. Томск на основе прямых измерений // Оптика атмосф. и океана. 2016. Т. 29, № 5. С. 000–000.
25. Белан Б.Д., Пелымский О.А., Ужегова Н.В. Исследование антропогенной составляющей теплового баланса города // Оптика атмосф. и океана. 2009. Т. 22, № 6. С. 558–561; Bеlаn B.D., Pelymskii O.A., Uzhegovа N.V. Study of the anthropogenic component of urban heat balance // Atmos. Ocean. Opt. 2009. V. 22, N 4. P. 441–445.
26. URL: https://www.google.com/earth/
27. Voogt J.A., Oke T.R. Complete urban surface temperatures // J. Appl. Meteorol. 1997. V. 36, N 9. P. 1117–1132.
28. Voogt J.A., Oke T.R. Effects of urban surface geometry on remotely-sensed surface temperature // Int. J. Remote Sens. 1998. V. 19, N 5. P. 895–920.
29. Белан Б.Д., Скляднева Т.К., Ужегова Н.В. Различия альбедо подстилающей поверхности г. Новосибирска и его окрестностей // Оптика атмосф. и океана. 2005. Т. 18, № 3. С. 238–241.
30. Физические величины: Справочник / А.П. Бабичев, Н.А. Бабушкина, А.М. Братковский и др.; Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. М.: Энергоатомиздат, 1991. 1231 с.
31. Belward A., Loveland T. The DIS 1 km Land Cover Data Set // IGBP Global Change Newsletter. 1996. N 27. P. 7–9.
32. Чеснокова Т.Ю., Журавлева Т.Б., Пташник И.В., Ченцов А.В. Моделирование потоков солнечного излучения в атмосфере с использованием различных моделей континуального поглощения водяного пара в типичных условиях Западной Сибири // Оптика атмосф. и океана. 2013. Т. 26, № 2. С. 100–107; Chesnokova Т.Yu., Zhuravlevа Т.B., Ptashnik I.V., Chentsov А.V. Simulation of solar radiative fluxes in the atmosphere using different models of water vapor continuum absorption in typical conditions of Western Siberia // Atmos. Ocean. Opt. 2013. V. 26, N 6. P. 499–506.
33. Фирсов К.М., Чеснокова Т.Ю., Бобров Е.В. Роль континуального поглощения паров воды в длинноволновых радиационных процессах приземного слоя атмосферы в регионе Нижнего Поволжья // Оптика атмосф. и океана. 2014. Т. 27, № 8. С. 665–672; Firsov K.М., Chesnokovа Т.Yu., Bоbrov Е.V. The role of the water vapor continuum absorption in near ground long-wave radiation processes of the Lower Volga Region // Atmos. Ocean. Opt. 2015. V. 28, N 1. P. 1–8.
34. Аршинов М.Ю., Белан Б.Д., Давыдов Д.К., Ивлев Г.А., Козлов А.В., Пестунов Д.А., Покровский Е.В., Симоненков Д.В., Ужегова Н.В., Фофонов А.В. Мобильная станция АКВ-2 и ее применение на примере г. Томска // Оптика атмосф. и океана. 2005. Т. 18, № 8. С. 643–648.
35. Белан Б.Д., Ивлев Г.А., Пирогов В.А., Покровский Е.В., Симоненков Д.В., Ужегова Н.В., Фофонов А.В. Сравнительная оценка состава воздуха промышленных городов Сибири в холодный период // География и природные ресурсы. 2005. Спец. выпуск. С. 152–157.
36. Белан Б.Д., Ивлев Г.А., Козлов А.С., Маринайте И.И., Пененко В.В., Покровский Е.В., Симоненков Д.В., Фофонов А.В., Ходжер Т.В. Сравнительная оценка состава воздуха промышленных городов Сибири // Оптика атмосф. и океана. 2007. Т. 20, № 5. С. 428–437.
37. Ужегова Н.В., Антохин П.Н., Белан Б.Д., Ивлев Г.А., Козлов А.В., Фофонов А.В. Выделение антропогенного вклада в изменение температуры, влажности, газового и аэрозольного состава городского воздуха // Оптика атмосф. и океана. 2011. Т. 24, № 7. С. 589–596.
38. Ужегова Н.В., Антохин П.Н., Белан Б.Д., Ивлев Г.А., Козлов А.В., Фофонов А.В. Исследование суточной динамики характеристик воздуха в г. Томске в холодный период года // Оптика атмосф. и океана. 2011. Т. 24, № 9. С. 782–789.
39. Кондратьев К.Я., Матвеев Л.Т. Основные факторы формирования острова тепла в большом городе // Докл. АН. 1999. Т. 367, № 2. С. 253–256.
40. Матвеев Л.Т., Матвеев Ю.Л. Формирование и особенности острова тепла в большом городе // Докл. АН. 2000. Т. 370, № 2. С. 249–252.