Классификация широких климатических зон

ГЛАВА 5

КЛИМАТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Собираясь на улицу за покупками, достаточно одного взгляда, чтобы понять, понадобится зонтик или нет. Однако долгосрочный прогноз погоды, например, на срок свыше 10 дней, неблагодарное занятие. Это обусловлено изменениями в атмосфере, обычно придающими её поведению хаотический характер. Поверхность Земли поглощает тепло, и, в свою очередь, снизу нагревает атмосферу, поднимая вверх тёплый воздух. Тепло теряется в верхних слоях атмосферы, и охлаждённый воздух опускается вниз. Грубо говоря, образуется шестиугольная сотовая решётка вихрей потока, в которой поднимающийся поток тёплого воздуха питает спускающийся поток холодного воздуха. (Арун Холден, “Нью Сайентист”, 25-ое апреля 1985 г.)

Лететь стакану час за часом.

Стакану рухнуть навсегда.
Но если вдрызг стекло, то разом

На волю вырвутся шторма.

(Луис МакНис).

5.1

ВВЕДЕНИЕ

Климатические факторы оказывают самое глубокое влияние на отбор видов и технологий для работы на проектируемом участке, и, таким образом, являются решающими показателями для выбора растения, животного и структурных элементов проекта. Между участком и местными климатическими условиями существует самое тесное взаимодействие, при котором крутизна участка, форма долины, близость к побережью и высота воздействуют на погоду. Факторы воздействия огня и ветровой нагрузки также связаны с погодой и участком. Именно местный климат помогает нам определять верные подходы к проектированию.

Хотя мы будем рассматривать отдельно взятые погодные условия, определяющие климат, все эти факторы взаимодействуют довольно сложным и постоянно меняющимся образом. Характер взаимодействий становится ещё менее предсказуемым в силу следующих причин:

- долгосрочные изменения, вызванные взаимоотношением орбит Земли, Солнца и Луны;

- изменения в газовом составе атмосферы в связи с деятельностью вулканов, промышленными выбросами, вырубкой лесов, сельскохозяйственной деятельностью и

- внеземные факторы, такие, как метеоры, возмущения в струйных потоках в верхних слоях атмосферы, океанические течения, колебания магнитного поля Земли и вспышки на Солнце.

Есть общее мнение о том, что в маятник климатических изменений мире будет раскачиваться всё сильнее, а это значит, что мы будем свидетелями всё более частых наводнений, ураганов, скачков температуры и более длительных и порывистых ветров.
Мы отделили исследования климата от условий на земной поверхности, ведь есть климатологи, мало знающие о влиянии лесов, промышленных загрязнений, сельского хозяйства и альбедо (соотношение отраженного света и полученного) в мировом климате. Больше нет сомнений в том, что наши действия влияют на местном уровне и на мировой климат, и на местный, а также в том, что загрязнение атмосферы может иметь самые непредсказуемые и даже смертельные последствия. Поскольку прогнозирование погоды может навсегда остаться неточной наукой, мы должны постоянно учитывать это в проектировании участка и закладывать запас пространства для возможных изменений. Основной способом снижения риска неурожая является его распределение путём использования нескольких основных культур, сортов и стратегий. Такая жизнестойкая система смешанного возделывания культур является основой продовольственной безопасности на региональном уровне, в то время как уход от такого смягчающего риски разнообразия приводит систему в режим “то густо, то пусто”, что заметно ухудшает современное положение на мировых продовольственных рынках.

В проектировании домов учёт взаимодействия между массой тепла (накоплением тепла) и изоляцией (смягчение крайних перепадов температуры) вдобавок к разумному выбору участка позволяет разрабатывать эффективное и безопасное жильё в самых широких климатических зонах. Стратегии использования хранилищ воды и ветрозащиты позволяют ослаблять самые серьёзные угрозы. Многие виды растений и животных способны приживаться в самом широком климатическом диапазоне, а местные культурные сорта представляют практически все необходимые продовольственные культуры. Набор продуктов продовольствия, выращиваемых в частных садах и огородах, имеет самые незначительные различия в огромном количестве случаев.

Как дизайнеры (разработчики) мы в равной степени заинтересованы и в крайних значениях, и в средних арифметических. Такие значения измерений, как “средняя норма выпадения осадков” слабо проясняют ситуацию на отдельном конкретном участке. Более ценными можно считать данные о сезонных колебаниях, зависимости, интенсивности и границах установленных диапазонов любого фактора. Такие данные помогут определить действительные ограничения в разрабатываемом проекте.

Специалистов, приглашённых участвовать в проекте или консультировать по вопросам климатических условий в широких зонах, призываю ознакомиться с такими общими исследованиями, как работы Эйра (1971 г.) и Джеймса (1941 г.), нежели с самыми современными работами по биологии и географии. Эти исследования дают представление о мировых мозаиках растительности и климатических факторах.

Совокупность факторов участка, зависящих от его конфигурации, будут налагать определённые ограничения на дизайнерские решения; также важны данные о почве на участке. Таким образом, в разработке проекта конкретного участка невозможно обойтись без непосредственного изучения местных условий, рассказов, подробных карт местности, перечней наиболее жизнеспособных видов местных растений и животных, анализа местных почв.

Каждому дизайнеру необходимо изучать долгосрочные региональные особенности приспособления человека и сельскохозяйственных культур к местному климату. Кроме этого, следует избегать попыток привнести виды (и технологии) из умеренного (европейского) климата в регионы с тропическим климатом и засушливыми землями в больших масштабах. Местные жители никогда не были столь примитивными и недалёкими, как нам внушала литература их завоевателей. Туземные способы ведения сельского хозяйства и управления пастбищными угодьями зачастую хорошо приспособлены к выживанию, иногда весьма продуктивны и, помимо всего, независимы от помощи извне.

5.2

КЛАССИФИКАЦИЯ ШИРОКИХ КЛИМАТИЧЕСКИХ ЗОН

Согласно формулировке Владимира Коппена (1918 г.), обновленной и уточнённой позднее такими авторами как Тривартха (1954 г.), большинство классификаций планетарного климата основаны на соотношении величин выпадения осадков и излучения тепла. Рис. 5.1относится к работе последнего??? (а на рисунке указан Коппен, упоминавшийся первым, - вероятно, ошибка автора ). Дополнительные более точные списки растений даны в перечне из матрицы “Зона жизни”, составленной Холдриджем (рис. 5.2), позволившие Джеймсу Дюку и другим сопроводить перечни растений краткими климатическими ключами. Многие справочники указывают “зоны устойчивости” в перечнях растений, обычно используемых в США. Эти зоны даны в Таблице 5.2как указано в “Хортус III” ("Сад III").

За измерение или точки среза взяты зоны, приближённые к предельным границам существования жизненных форм, они служат хорошим приближённым значением либо для смертельного, либо оптимального диапазона. Основными отборочными в широкой классификации климатических факторов являются следующие:

- особые горные условия;

- факторы влияние побережья (и крайние перепады внутри континентальной зоны);

- местная передача энергии посредством ветров и океанских течений и

- долговременные циклические факторы.

Проблемами в этой области являются:

1. Инструменты для точных измерений дороги и довольно часто используются только для узкого диапазона измерений из целого спектра эффектов.

2. Средние значения в таких областях как осадки и излучение нередко относятся только к одной части всего спектра. Мы располагаем лишь несколькими долгосрочными записями туманообразных осадков, росы, длинноволнового излучения, диапазона ультрафиолетового рассеяния или газового состава атмосферы.

3. Нам известно, что дождь, солнце и ветер взаимодействуют непрерывно и динамически таким образом, что среднее значение является малозначащим для растения или животного при условии воздействия на них «обычных переменчивых эффектов», способных охватывать широкие диапазоны взаимодействующих измерений.

В этой главе мы рассматриваем только самые широкие климатические зоны (особенности проектирования для каждой из климатических зон даны в последующих главах). Зоны сгруппированы следующим образом:

ТРОПИЧЕСКАЯ – ни одного месяца ниже 18°С (64°F) средней температуры и СУБТРОПИЧЕСКАЯ – где в самые прохладные месяцы средняя температура выше 0°С (32°F), но не поднимается выше 18°С (64°F). Естественно, в этой зоне температура не опускается до точки замерзания.

УМЕРЕННАЯ – в самые холодные месяцы средняя температура опускается ниже 0°С (32°F), в самые тёплые месяцы средняя температура выше 10°С (50°F), и далее ПОЛЯРНАЯ, - где в самые тёплые месяцы средние значения температуры не выше 10°С (50°F), а в самые холодные месяцы в зоне вечной мерзлоты – средние значения не выше 8°С (или ниже).

ЗАСУШЛИВАЯ – средний уровень осадков 50 см (19,5 дюймов) и ещё меньше в зоне под названием ПУСТЫННАЯ - средний уровень осадков 25 см или меньше (10 дюймов). Включает в себя либо полувлажную, либо любую область, в которой испарение преобладает над осадками.

5.3