Часть 15. Отраслевое приложение
Сельское хозяйство
Таблица 15.1. Повторяемость(%) атмосферных засух по ГТК Cелянинова.
Приведена повторяемость возникновения засух, параметризованных ГТК, различной интенсивности в соответствии с градациями, предложенными Г.Т. Селяниновым. Для этого были получены ряды ГТК для каждого месяца с мая по сентябрь, проведена классификация значений ГТК по интенсивности и рассчитана повторяемость засух заданной интенсивности в % от общего числа случаев.
Гидротермический коэффициент Г.Т. Селянинова:
ГТК= Σ R/0.1 Σ T,
где Σ R - сумма осадков в мм за период со среднесуточной температурой воздуха выше 10оС, Σ T - сумма активных температур за этот же период.
В зависимости от величины ГТК, метеорологическую ситуацию оценивают следующим образом:
ГТК < 0,5 - очень засушливо;
0,5 < ГТК < 1.0 - засушливо, недостаточно влажно;
1,0 < ГТК - избыточно влажно.
Таблица 15.2. Повторяемость(%) атмосферных засух по индексу Д.А. Педя.
Приведена повторяемость атмосферных засух по индексу Д.А. Педя. Для этого были получены ряды Si для каждого месяца с апреля по октябрь (теплый период года), проведена их классификация по интенсивности и рассчитана повторяемость в % от общего числа случаев.
Для расчета индекса Д.А. Педя используются не сами значения температуры воздуха и осадков, а их аномалии, т.е. отклонения от обычных условий (норм), температуры воздуха и количества атмосферных осадков.
Si =ΔТ/σt - ΔR/σr ,
где ΔТ, ΔR - аномалии средней месячной температуры воздуха и месячного количества осадков; σt, σr - средние квадратические отклонения температуры и осадков.
Для оценки степени интенсивности засухи или избыточного увлажнения автором предложена следующая классификация по индексу засушливости Si:
Si = 1,0 - 2,0 - слабая засуха;
Si = 2,0 - 3,0 - средняя засуха;
Si = 3,0 и более - сильная засуха;
Si = -1,0 - +1,0 - нормальные условия увлажнения;
Si = -1,0 - -2,0 - слабое избыточное увлажнение;
Si = -2,0 - -3,0 - среднее избыточное увлажнение;
Si = -3,0 и менее - сильное избыточное увлажнение.
Использование индекса Si имеет ряд преимуществ, поскольку он дает степень отклонения значений температуры и осадков от нормальных (многолетних) величин и позволяет объективно классифицировать все случаи по степени засушливости или увлажнения. Этот индекс пригоден для любой природной зоны России и для любого промежутка времени (декада, месяц, сезон).
Таблица 15.3. Среднее многолетнее число дней с суховеем различной интенсивности (по Е.А.Цубербиллер) при скорости ветра менее 8 м/с
Данные таблицы получены следующим образом. За обрабатываемый период выбираются дни с дефицитом насыщения водяного пара в воздухе в 15 ч, равным и более 15 гПа, с указанием скорости ветра. Затем за каждый из выбранных дней определяется тип суховея и подсчитывается сумма дней с суховеем по каждому типу за отдельные годы, вычисляется среднее многолетнее число дней с суховеями различной интенсивности для каждого месяца вегетационного периода.
Суховей - это ветер при высокой температуре и большом недостатке насыщения воздуха влагой, вызывающий угнетение или гибель растений. В отличие от засух суховеи, как правило, непродолжительны (от нескольких часов до нескольких суток): это высокая температура (25°С), низкая влажность воздуха (30%), дефицит влажности воздуха (20…22 гПа) и скорость ветра не менее 5 м/с. В зависимости от дефицита насыщения в 15 часов, согласно Е.А. Цубербиллер, различают следующие типы суховеев: 15-19 гПа - слабый; 20-29 гПа - средний; 30-39 гПа - интенсивный; более 40 гПа - очень интенсивный.
Таблица 15.4. Среднее многолетнее число дней с суховеем различной интенсивности (по Е.А.Цубербиллер) при скорости ветра более 8м/с
Данные таблицы получены аналогично предыдущей таблице.
Строительство
Таблица 15.5. Расчетная температура (по формуле Чаплина) и абсолютный минимум температуры воздуха
Расчетная температура воздуха используется при вычислении теплопотерь (теплоотдач) зданий, учитывается при расчете ограждающих конструкций зданий, систем отопления, вентиляции, кондиционирующих установок. Для расчета использована формула Чаплина (Заварина, 1976):
tр = 0,4 tсх + 0,6 tам ,
где tр - расчетная температура воздуха, tсх - температура воздуха за самый холодный месяц, tам - абсолютный минимум температуры воздуха.
Лесное хозяйство
Таблица 15.6. Повторяемость(%) индекса горимости по классам опасности
Приведена повторяемость индексов горимости по классам опасности в процентах по отношению к общему числу случаев пожароопасности в данном месяце за период 1977-2014 гг. Индекс горимости леса при соответствующих метеорологических условиях определяется по формуле В.Г.Нестерова:
Г = Σ(T * d)
где Г - показатель горимости, Т - температура воздуха в 13 ч, d - дефицит точки росы d=Т-Тd.
Суммирование производится за n сухих дней (дни с осадками менее 2.5мм считаются как дни без осадков). Для практического удобства используется следующая шкала горимости леса:
|
Класс горимости |
Горимость |
Показатель горимости |
|
I |
отсутствует или малая |
0 - 300 |
|
II |
средняя |
301 - 1000 |
|
III |
высокая |
1001 - 4000 |
|
IV |
особо опасная |
4001 - 10000 |
|
V |
чрезвычайная |
> 10000 |
Здравоохранение и туризм
Таблица 15.7. Число дней с суровой погодой по Бодману
В таблице представлено число дней с суровой погодой по месяцам (сентябрь-апрель) и за год.
Индекс суровости погоды по Бодману B:
B=(1-0.04t)(1+0.272v),
где t - среднесуточная температура воздуха в градусах Цельсия; v - скорость ветра в м/сек;
В зависимости от величины индекса принято считать: B<1 - не суровая погода; 1<B<2 - мало суровая погода; 2<B<3 - умеренно суровая погода; 3<B<4 - суровая погода; 4<B<5 - очень суровая погода; 5<B<6 - жестко суровая погода; B>6 - крайне суровая погода.
Таблица 15.8. Число дней с комфортной погодой.
В таблице представлено число дней, когда значение эффективной температуры находилось в пределах зоны комфорта по стандартам СССР (13,5-18оС) и США (17,2-21,7оС).
Эффективная температура:
Et = t - 0,4·(t-10)·(1- f/100) ,
где f - относительная влажность воздуха; t - температура воздуха в градусах Цельсия.
В медицинской метеорологии эффективная температура является характеристикой ощущения степени тепла или холода организмом человека, она является эмпирической функцией температуры и относительной влажности воздуха. Эффективная температура имеет такое числовое значение, которое имела бы истинная температура неподвижного и насыщенного воздуха, производящего то же ощущение, что и весь комплекс метеорологических элементов. Интервал значений эффективной температуры, при которых большинство людей чувствуют себя наиболее комфортно - называют зоной комфорта.
Таблица 15.9. Используемый период наблюдений для таблиц 15.1, 15.2, 15.5
Таблица 15.10. Используемый период наблюдений для таблиц 15.3, 15.4, 15.6, 15.7, 15.8