Скорость и направление воздуха
Движение воздуха зависит от неравномерного нагревания земной поверхности солнечными лучами. Вследствие неодинакового скопления воздушных масс и разности атмосферного давления в различных точках земной поверхности возникают восходящие и нисходящие токи воздуха, которые перемещают воздушные массы как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении. Скорость ветра (горизонтальное перемещение воздушных масс) измеряется расстоянием, пройденным массой воздуха в единицу времени, и выражается в метрах в секунду (м/сек). Широко распространено определение скорости движения воздуха в баллах по двенадцатибалльной шкале Бофорта.
Скорость движения воздуха колеблется в значительных пределах, от десятых долей метра до 30 и более метров в секунду во время бурь, метелей, ураганов. Характерная особенность движения воздуха — его неравномерность, или турбулентность, зависящая от наличия на пути движения воздуха раз ичных препятствий и неравномерностей рельефа, лесных массивов, населенных пунктов и т. п.л
Направление ветра определяется точкой горизонта, откуда дует ветер, и обозначается в румбах, буквами латинского или русского алфавита соответственно названиям стран света: север через С, или N, юг через 10, или S, восток через В, или Е, и запад через 3, или W. Кроме главных румбов, направление ветра обозначают также дополнительными, или промежуточными румбами: северо-восток через СВ, или NE, юго-восток через ЮВ, или SE, юго-запад через ЮЗ, или 3W, и т. д.
Направление ветра меняется как в течение суток, так и в течение года. Причем в каждом пункте наблюдается известная повторяемость или частота направления ветра по точкам горизонта. Графическое изображение повторяемости направления ветра в том или ином пункте называется розой ветров. Розу ветров составляют на основании определения направлений ветра за большой промежуток времени (два года), а иногда исходят из месячных и сезонных данных.
Из центра (точки) по восьми направлениям проводят линии (румбы) и на каждой из них откладывают отрезки, пропорциональные повторяемости ветров. Безветренные дни обозначаются кругом, радиус которого должен соответствовать числу дней безветрии. Концы отрезков соединяют линиями и в результате получают фигуру (замкнутую), которая и будет розой ветров. Роза ветров дает наглядное представление о преобладании того или иного направления ветров в данном пункте за месяц, сезон, год. Определение розы ветров или повторяемости их имеет важное гигиеническое значение, в особенности при планировке животноводческих ферм, взаимном расположении и направлении фасада помещений, выборе мест под лагеря и стойбища для животных с целью защиты от вредного влияния преобладающих в данной местности ветров.
До 30° северной широты преобладают северо-восточные ветры, от 30 до 60° — юго-западные и от 60 до 903 — вновь северо-восточные. В приморских и горных местностях наблюдаются местные ветры: днем с воды на сушу, ночью с суши на море; днем с равнин на горы, ночью с гор на равнины.
В помещениях для животных воздух находится в беспрерывном и неравномерном движении. Скорость движения воздуха и его направление обусловливаются наличием вентиляционных сооружений, открыванием ворот и окон, щелистостью стен, потолков, выделением тепла животными и пр. В зимний период скорость движения воздуха в закрытых помещениях для животных при отсутствии дефектов в стенах и потолках на высоте 0,5 м от пола колеблется чаще в пределах 0,05—0,25 м/сек и редко достигает величины 0,3 м/сек. Осенью и весной движение воздуха в помещениях несколько уменьшается, а летом при открытых окнах и дверях достигает 7 м/сек. Скорость движения воздуха в помещениях более резко колеблется в торцовых частях здания и в зоне лежания животных (в коровниках).
Ветер, как фактор погоды, оказывает косвенное и прямое влияние на организм животного. Движение воздуха вместе с температурой и влажностью его существенно влияет на теплообмен животного организма. Чем выше скорость движения воздуха, тем быстрое происходит смена слоев его, непосредственно прилегающих к коже. Если температура воздуха ниже температуры кожи и буферного воздуха в волосяном покрове, то движение воздуха разрывает воздушную оболочку, холодная масса воздуха соприкасается с кожей и способствует усиленной отдаче тепла путем конвекции и испарения с поверхности кожи.
Если температура воздуха выше температуры кожи, то теплоотдача конвекцией ослабляется или прекращается; в этих случаях, если влажность воздуха невысокая, усиливается отдача тепла испарением.
Движение воздуха в помещениях летом от 0,3 до 1,6 м/сек способствует лучшему состоянию животных. Опытами, проведенными в течение двух летних сезонов в Калифорнийском университете (США), установлено, что при наружной температуре 31—32 в загоне с вентилятором, где скорость движения воздуха достигала 1,6 м/сек, привес животных составил 1075—1088 г в сутки на голову, а в загоне, где естественная скорость движения воздуха была в среднем 0,2 м/сек, привес был всего лишь 585—848 г при равных условиях кормления и поения.
При низких температурах и высокой влажности подвижность воздуха способствует усиленной теплоотдаче путем конвекции, теплопроведения и теплоизлучения. Таким образом, при высоких температурах подвижный воздух (ветер) предохраняет животных от перегревания, а при низких усиливает возможность переохлаждения. Умеренные ветры благоприятно действуют на животных, особенно во время жары. Холодные и сырые ветры вызывают сильное охлаждение и даже обмораживание животных. Сильные ветры при высокой температуре и сухом воздухе способствуют выгоранию растительности, насыщают воздух пылью, вызывают у животных сильное потоотделение и испарение, жажду, снижение аппетита, запоры, понижение продуктивности и т. д. Холодные и сырые ветры представляют большую опасность для животных и при содержании их в помещениях, когда открываются с обеих сторон двери, окна или при наличии щелей в стенах (сквозняки).Чтобы предохранить животных от охлаждения в холодное время года, в помещениях нельзя допускать сильного движения воздуха. Максимальный обмен воздуха в помещениях животных, если воздух предварительно не обогревается, не должен превышать 5-кратного объема внутренней кубатуры помещения. Скорость движения воздуха в помещениях животных зимой желательно поддерживать в пределах от 0,05 до 0,25 м/сек. Однако вопрос оптимальных скоростей движения воздуха в помещениях для животных недостаточно разработан и подлежит более глубокому изучению с учетом различных микроклиматически. Наиболее благоприятной скоростью движения воздуха в летнее время считается 1-4 м/с, а при занятиях спортом в жаркие дни — 2—3 м/с.
В спортивных залах допустима скорость движения воздуха до 0,5 м/с, в залах для борьбы и настольного тенниса она не должна превышать 0,25 м/с, в залах с ванными в крытых бассейнах — 0,2 м/с. В душевых, раздевальных и массажных помещениях она должна быть не более 0,15 м/с.
Температура воздуха
Температура воздуха. Это постоянно действующий на человека физический фактор окружающей среды. Основным источником тепла на Земле служит тепловое солнечное излучение, в результате которого разогревается почва, которая, в свою очередь, нагревает прилегающие к ней слои воздуха.
Температура воздуха зависит главным образом от количества солнечной энергии (суточного и годового), широты и высоты местности над уровнем моря, удаленности от морей и океанов, наличия растительности.
Температура воздуха испытывает суточные и годовые колебания. Например, самый низкий суточный показатель предшествует восходу солнца или совпадает с ним по времени, а самый высокий наблюдается в период от 13 до 15 ч.
Основное гигиеническое значение температуры воздуха состоит в ее влиянии на тепловой обмен организма с окружающей средой: высокая температура затрудняет отдачу тепла, низкая, наоборот, повышает ее.
Человек может приспособиться к условиям внешней среды, перенося даже значительные колебания температуры воздуха, что обеспечивается сложными терморегуляторными механизмами. В их основе способность организма человека изменять объем тепла и интенсивность его выработки (разная интенсивность окислительно-восстановительных процессов, обеспечивающих выделение энергии и теплопродукции) и теплоотдача во внешнюю среду (изменение диаметра периферических сосудов кожи, перемещение крови в глубоколежащие ткани и внутренние органы).
Если человек находится в условиях низкой температуры, у него усиливается теплопродукция и уменьшается диаметр периферических сосудов кожи, усиливается приток крови к глубоким тканям и внутренним органам. При повышенной температуре у человека снижаются уровень и интенсивность теплопродукции и увеличивается диаметр периферических сосудов кожи, снижается приток крови к глубоким тканям и внутренним органам. В обоих случаях сохраняется оптимальный тепловой баланс организма и окружающей среды.