Оценка биоклиматических ресурсов Казахстана для рекреационных целей

ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1 ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАЙОНА РАСПОЛОЖЕНИЯ
Г.АЛМАТЫ КАЗАХСТАНА 13
1.1 Географическое положение Казахстана 13
1.2 Факторы, влияющие на климатические характеристики Казахстана 15
1.3 Особенности формирования городского микроклимата 19
ГЛАВА 2 КЛИМАТООБРАЗУЮЩИЕ ФАКТОРЫ И КЛИМАТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
ТЕРРИТОРИИ 25
2.1 Основные факторы климотообразования территорий 25
2.2 Особенности циркуляции атмосферы исследуемой территории 37
2.3 Метеорологический режим атмосферы района расположения г. Алматы 40
ГЛАВА 3 ОСОБЕННОСТИ БИОКЛИМАТИЧЕСКОГО РЕЖИМА Г.АЛМАТЫ КАЗАХСТАНА .47
3.1 Эквивалентно-эффективные температуры 47
3.2 Методика расчета (теплопотерь ) составляющих теплового баланса тела человека 52
3.3 Индекс патогенности по В.Г. Бокше метеорологической ситуации 77
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 84
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Купить

Погодно-климатические условия - важнейший фактор окружающей среды, во многом определяющий условия комфортного проживания, образ жизни и деятельности человека на протяжении всей его жизни. Особенно велико значение погоды и климата для здоровья: по оценкам некоторых ученых вклад погодно-климатических особенностей в состояние здоровья человека составляет около 20%. Известно, что неблагоприятное воздействие на организм человека оказывают не только отдельные метеорологические и геофизические параметры, но и их сочетания. Вот почему в медицинской метеорологии нашли широкое применение комплексные (интегральные) характеристики погоды и климата: эффективная температура воздуха, биоклиматические показатели и медицинские типы погод.
Актуальность работы в целом обусловлена необходимостью:
- оценки комфортности климатических условий для проживания населения исследуемой территории;
- определения продолжительности и сезонности рекреационной деятельности.
- рассмотрение курортно-рекреационного потенциала на примере Алматинской области.
Целью данной работы является рассмотрение Алматинской области, как рекреационной кладовой, обладающей природно-ресурсным и хозяйственным потенциалом для развития санаторно-курортного дела; рассчитать специализированные показатели рекреационно-климатических ресурсов; рассмотреть историю оздоровительного туризма в Казахстана; изучить особенности оздоровительного туризма в рекреационно¬оздоровительной сфере, рассмотреть курортные факторы и возможность их использования в оздоровительных целях; исследовать перспективы развития рынка оздоровительного туризма в Алматинской области; проанализировать курортно-рекреационные ресурсы Алматинской области; изучить историко-культурный потенциал г. Алматы; проанализировать рекреационную сеть города Алматы.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- изучить влияние метеорологических элементов на человека;
- ознакомиться с методами оценки погоды, как для теплого, так и для холодного времени года;
-проанализировать погодно-климатические характеристики Алматинской области.
Предмет исследования
- территория Алматы, оценка его биоклиматических условий и их влияние на жизнедеятельность населения.
Объект исследования
- особенности основных климатообразующих факторов и отдельных метеорологических величин, формирующих биоклиматические условия исследуемой территории.
Главное внимание в работе уделялось расчету и анализу основных показателей биоклиматических ресурсов, выявлению степени комфортности погодных условий на исследуемой территории, а также оценке влияния метеоусловий на организм человека.
Дипломная работа включает в себя основные главы:
Биоклиматические индексы - содержит подглавы об общей характеристике биоклиматических индексов, индексах эффективных температур, индексах холодового стресса, индексах суровости и континентальности климата.
Рекреационно-климатические ресурсы. Здесь дана общая характеристика климато-рекреационных ресурсов Алматинской области, характеристика и оценка климато-рекреационных ресурсов, основных биоклиматических показателей летнего и зимнего сезонов.
Расчет специализированных показателей рекреационно-климатических ресурсов для Алматы.
Биоклиматические индексы. Общая характеристика биоклиматических индексов. Биоклиматология изучает воздействие климата на состояние человека. Биоклиматические ресурсы представлены применительно к человеку и характеризуют связь климата с его тепловым состоянием, здоровьем, особенностями реакций и санитарно-гигиенической оценкой в естественных условиях.
В зависимости от сочетания элементов, входящих в биоклиматические индексы, их условно можно разделить на температурно-влажностные, температурно-ветровые, температурно-влажностно-ветровые и т.д.
Поскольку основной составляющей индексов является температура воздуха (Т), то учет эффекта воздействия относительной влажности (f), скорости ветра (V), радиации (R) и т.д. выражается в некой температурной поправке к температуре наружного воздуха, объективизирующей теплоощущения человеческого организма и состояние оценки комфортности (дискомфортности) окружающей среды.
Выделены следующие составляющие биоклиматических ресурсов:
-рекреационно-климатические ресурсы;
-санитарно-гигиенические климатические ресурсы для градостроительства;
-физиолого-климатические ресурсы теплового состояния человека;
-лечебно-профилактические климатические ресурсы для основных видов заболеваний: сердечно сосудистых, хронических не специфических заболеваний органов дыхания, ревматических и простудных, туберкулезов и других.
Индексы эффективных температур. Одинаковое теплоощущение можно испытывать при самых различных сочетаниях метеорологических элементов. Опытным путем установлен ряд сочетаний температуры и относительной влажности воздуха, при которых эффект теплоотдачи и теплоощущения будет одинаковым. Их принято выражать в градусах температуры насыщенного водяными парами неподвижного воздуха — в градусах эффективной температуры (ЭТ).
Эффективные температуры получили широкое распространение в практике оценок тепловых нагрузок, дискомфортности (комфортности) среды и особенно при климатолечении. Эквивалентно-эффективная температура (ЭЭТ) - мера теплового ощущения находящегося в покое человека. Характеризуется показателем, отражающим комплексное воздействие на человека температуры, влажности и скорости движения воздуха [6].
Недостаток индексов ЭТ, ЕТ, ЭЭТ состоит в недоучете теплоощущения от нагревания солнечной радиацией. Он преодолевается применением радиационно-эквивалентно-эффективной температуры (РЭЭТ).
Радиационная эквивалентно-эффективная температура (РЭЭТ) - мера теплового ощущения обнаженного человека, подверженного солнечному облучению. Характеризуется показателем, отражающим комплексное воздействие на человека температуры, влажности и скорости движения воздуха (ветра), интенсивности суммарной солнечной радиации и выражается в градусах Цельсия (°С). Используется в климатотерапии для микроклиматической оценки мест проведения климатолечебных процедур (солнечных ванн).
Совокупность одновременного воздействия Т°С, f %, V м/с, отраженной радиации Земли учитывает так называемая биологически активная температура (БАТ).
К индексам, родственным эффективной температуре ЭТ, используемым для оценки теплоощущений, следует также отнести температурно - влажностный индекс Тома (ТВИ), использующийся в США и индекс ДУ, применяемый в Японии.
Индексы холодового стресса. Если в эффективных температурах оценки теплового ощущения температуры наружного воздуха 6
объективизируются в основном за счет влажности, то в индексах холодового стресса эффект теплоощущения и дискомфорта в основном уточняется поправкой на скорость ветра. Опишем наиболее употребительные индексы холодового стресса.
- Ветровой индекс охлаждения Сайпла - Пассела (Н, вт/м2 );
- Индекс ветрового (сухого) охлаждения Хилла (Нс вт/м2 );
-Индекс ветрового влажного охлаждения Хилла (I Iw, вт/м2 ), учитывает поправку к индексу Нс за счет упругости водяного пара (е); - Индекс жесткости погоды по Бодману (S, баллы);
- Эквивалентно-штилевая температура (ЭШТ, °С);
- Индекс «приведенной температуры» по Адаменко - Хайруллину (Тпр ).
Недостаток выше перечисленных индексов холодовой дискомфортности, кроется в том, что тело человека при расчетах и опытах заменяется обычно неодушевленной человеческой моделью, в которой эффект радиационного нагревания не учитывается. С учетом этого недостатка эти авторы самооценкой определяли холодовой дискомфорт в зимних условиях Антарктиды, на севере России, когда пребывание человека на открытом воздухе лимитируется отрицательной температурой открытых частей тела, но все же происходит их нагревание за счет солнечной радиации [9].
Индексы суровости и континентальности климата. Среди индексов, относящихся к рассматриваемой категории, прежде всего, следует отнести упомянутые выше индекс жесткости погоды Бодмана (S) и индекс приведенной температуры (Тпр) - Адаменко-Хайруллина.
Для оценки суровости климата северных и горных территорий применяются биоклиматический индекс суровости метеорежима В.Ш. Белкина (БИСМ). Необходимо отметить, что этот индекс является относительно универсальным, т. к. позволяет учитывать влияние на организм человека не только низких температур, но и жарких условий полупустынных и пустынных районов, а также избыток ультрафиолета в горах и его дефицит в арктических широтах. Чем меньше БИСМ, тем больше дискомфортность климата.
Рекреационно-климатические ресурсы. Общая характеристика климато -рекреационных ресурсов Алматинской области. Исторически с момента открытия первого курорта, курортное дело в Казахстана являлось объектом, прежде всего, социальной политики и всецело было направлено на восстановительное лечение граждан с применением целебных природных факторов. Оценка рекреационных ресурсов производится на основе оценки отдельных составляющих: рельефа, водных объектов и почвеннорастительного покрова, биоклимата, гидроминеральных и уникальных природных лечебных ресурсов, историко-культурного потенциала и др., рассматриваемой с точки зрения использования её конкретным видом туризма.
Природно-рекреационные ресурсы — объекты и явления природы, которые можно использовать в целях отдыха, туризма и лечения. Как видно из определения, этот вид ресурсов выделяется не по особенностям происхождения, а по характеру использования. Практически все природные ресурсы обладают рекреационным и туристским потенциалом, но степень использования его различна и зависит от рекреационного спроса и специализации региона.
Алматы - крупнейший город в Республике Казахстан. Город расположен у подножия Тянь-Шанских гор (хребет Заилийский Алатау), на юго-востоке Республики Казахстан.
Алматы является уникальным городом по своим физико¬географическим и климатическим характеристикам, которые оказывают влияние на его экологические особенности. Город расположен у подножия гор, в предгорной котловине, в долинах рек Большая и Малая Алматинка. Климат города резко-континентальный.
При общей благоприятности климатических условий описываемая предгорная зона характеризуется исключительно слабыми ресурсами самоочищения атмосферы. Многолетние наблюдения показывают, что повторяемость слабых (до 1 м/с) ветров оценивается здесь летом в 71%, зимой - в 79%. Среднегодовые значения скорости ветра в городе не превышают 1,7 м/с, увеличение до 2,2 м/с наблюдается лишь в тёплое полугодие за счёт оживления в этот период фронтальных процессов и развития горнодолинной циркуляции.
Основной причиной глубокого безветрия в предгорной зоне является влияние горного хребта, создающего сопротивление перемещению трансконтинентальных воздушных масс с севера. Оптимальная аэрация горным стоком наблюдается только в верхней, южной части города, в узкой полосе в пределах 20 км от подножий гор. С территории северной части города вынос загрязнённой части воздуха происходит за счёт воздушных потоков, связанных с общей циркуляцией атмосферы.
Ситуацию усугубляет высокая предрасположенность этой зоны к развитию температурных инверсий в нижнем слое тропосферы. Они приводят к образованию смога, ставшего привычным для города независимо от времени года. Высота толщи смога при определённых погодных условиях превышает 300 м. Особо значительное загрязнение воздушного бассейна наблюдается в холодное время года.
В городе господствуют два основных направления воздушных потоков: региональное субширотное, вызываемое ветрами, дующими с юго-запада на северо-восток, и местное субмеридиональное, дважды меняющее своё направление в течение суток (горно-долинная циркуляция ветра).
Крайне отрицательную роль играет расположение города в непроветриваемой предгорной котловине: при всех направлениях ветра город оказывается в «аэродинамической тени». В течение года наблюдается свыше 80% дней с полными штилями, повторяемость которых летом 43%, зимой 77%.
Следует также заметить, что летом в ночное время самоочищение атмосферы в Алматы происходит за 1,4 часа, днём - за 8,7 часа. В среднем за год скорость самоочищения атмосферы происходит ночью за 2,4 часа и днём за 5,8 часа. Факторы ветрового самоочищения воздуха города в целом оказываются недостаточными для поддержания приемлемого гигиенического состояния воздуха.
Другим негативным климатическим фактором, влияющим на накопление примесей, является большая повторяемость туманов, особенно радиационных, связанных с преобладанием антициклональных режимов погоды. В предгорных районах города их повторяемость доходит до 52 раз в течение года.
Ещё одним важным фактором является горно-долинная циркуляция. Хотя горно-долинная циркуляция в целом должна способствовать очищению воздушного бассейна, однако именно она переносит загрязняющие вещества. Механизм таков: днём загазованный воздух вместе с местным ветром из области повышенного давления над городом устремляется вверх по горным ущельям, достигая высокогорных районов. Ночью наблюдается обратная картина - воздух из области повышенного давления в горах спускается вниз по ущельям и долинам рек к городу, и, вытесняя загрязнённый воздух, приносит прохладу.
Планировочная структура Алматы определяется сложными ландшафтно-географическими условиями местоположения города. Преобладающая часть застроенных территорий представлена жилыми массивами. Более 70% промышленных предприятий находится в северном и центральном районах города. В последние годы наметилась тенденция к увеличению плотности и высоты застройки в южной части города, которая является зоной транзита горного воздушного стока. Указанные рекомендации природоохранных проектов (разработанные ещё в начале XX века и строго соблюдаемые в советское время) о застройке южной части Алматы точечными невысокими зданиями, о формировании с помощью градостроительных приёмов воздушных коридоров вдоль основного направления горных воздушных потоков, об освобождении от застройки водоохранных зон вдоль рек, о выносе вредных производств за пределы города в настоящий период времени не соблюдаются.
Общее экологическое состояние атмосферного воздуха в городе можно назвать неудовлетворительным. Для Алматы основными загрязнителями воздуха выступают NO2, SO2, CO, формальдегид, бенз(а)пирен, фенол и ЛОС. Уровень загрязнения атмосферного воздуха оценивается по величине комплексного индекса загрязнения атмосферы (ИЗА5) по 5 веществам: оксид углерода CO, диоксид серы SO2, диоксид азота NO2, формальдегид и взвешенные вещества. Среднегодовые концентрации данных загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы превышают их установленные ПДК в несколько раз.
Алматы относится к городам Казахстана с систематически многолетним очень высоким уровнем загрязнения атмосферы свыше 10. В 2022 г. уровень загрязнения воздуха по ИЗА5 составил в городе 13,9. Загрязнение атмосферного воздуха стабильно превышает норму в 2,5-3,7 раза
В условиях слабой естественной вентиляции воздушных масс загрязнение атмосферного воздуха оказывает прямое негативное воздействие на здоровье и качество жизни населения. По уровню первичной заболеваемости органов дыхания Алматы занимает 1-ое место среди регионов республики.
Основной вклад в загрязнение атмосферы в последние годы вносит постоянный рост выбросов от автотранспорта. В 1960-е годы Алматы был самым зелёным городом Советского Союза и входил в десятку самых зелёных городов мира. Тогда на каждого жителя приходилось по 8-10 м2 зелёных насаждений, а сейчас только 2-4 м2. В 2002 г. Алматы характеризовался невыполнением всех нормативных показателей по озеленению. Многие парки, скверы и лесонасаждения находятся в критическом состоянии, основное количество лиственных деревьев устарело, а зелёное строительство значительно отстаёт от уровня сносимых деревьев.
В целом современное экологическое состояние города характеризуются избыточным накоплением загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы, что ведёт к образованию смога и продвижению загрязнённых масс воздуха вверх по долинам рек в высокогорные районы. В условиях слабой естественной вентиляции загрязнение атмосферного воздуха представляется наиболее актуальной проблемой, требующей неотложного решения

Купить