Определить климатический пояс по описанию: Климатические пояса Земли

Содержание

ПРАВИЛА РАБОТЫ С КЛИМАТОГРАММАМИ: Описание климатограммы:

1. Описание климатограммы:

1. Описание климатограммы:

  • Столбцы в климатограмме – количество месяцев, снизу отмечены первые буквы месяцев. Иногда изображены 4 сезона, иногда не все месяцы.
  • Слева отмечена шкала температур. Нулевая отметка может стоять как первая снизу, так и посередине. Выше нуля – положительные температуры, ниже – отрицательные.

Изотерма изображена линией, положительная – красной, отрицательная – синей.

  • Справа отмечена шкала количества осадков.
  • Каждый синий столбец – среднемесячные показатели осадков, если мы их сложим, получим среднегодовое значение.
  • Сверху или снизу цифрой показано годовое количество осадков.

2. По колебанию температуры можно определить климатический пояс:

если t +24-+26 в течении всего года – значит это экваториальный пояс;

если амплитуда t незначительная (3–7 градуса) выше +20, значит – это субэкваториальный пояс;

если амплитуда больше, но зимние температуры не опускаются ниже +10, то это тропический пояс;

если зимние температуры ок. нуля, +3-+5, то это субтропики;

если появляются отрицательные температуры, то это умеренный, субполярный или полярный пояса.

3. Тип климата можно определить не только по амплитуде температур, но и по количеству осадков и режиму их выпадения:

  • если годовое количество осадков более 2000 мм – это экваториальный или морской климат;
  • если осадков в течении года также много, но есть месяца засухи – это переменно-влажный климат;
  • если среднегодовое количество осадков менее 150 мм – это полупустынный или пустынный климат;
  • если в летнее время осадков очень мало, а зимой – много (среднегодовое от 700 до 1000 мм), то это средиземноморский климат;
  • если, наоборот, в зимнее время осадков мало, а 2/3 осадков выпадает летом, то это муссонный климат. В умеренном поясе в таком климате годовое количество не превышает 800 мм, а в субтропиках достигает 1500 мм.

Географический диктант по теме «Климатические пояса земли»

Просмотр содержимого документа
«Географический диктант по теме «Климатические пояса земли»»

Географический диктант вариант 1

  1. в каком климатическом поясе весь год наблюдается высокая температура и выпадает значительное количество осадков

  2. длинная и суровая зима здесь сменяется коротким летом, связанным с приходом умеренных воздушных масс

  3. круглый год господствует сухая и холодная арктическая воздушная масса

  4. Этот климатический пояс формируют экваториальная и тропическая воздушные массы.

  5. Господствуют тропическая воздушная масса и воздушная масса умеренных широт

Географический диктант вариант 2

  1. Зимой сюда приходят умеренные воздушные массы, которые приносят осадки в виде зимних дождей.

2. В течение года здесь господствует воздушная масса умеренных широт.

3. В течение года здесь выпадает самое маленькое количество осадков, и круглый год господствует тропическая воздушная масса.

4. Круглый год здесь жаркая и влажная погода

5. Этот климатический пояс зимой посещает умеренная воздушная масса, а летом жаркий и сухой воздух тропиков

Географический диктант вариант 3

1. Жаркий и сухой климат круглый год

2. В течение года здесь господствует одна воздушная масса, но сезоны года сменяют друг друга 4 раза.

3. Зимой сюда приходят умеренные воздушные массы, которые приносят осадки в виде зимних дождей.

4. Длительная и суровая зима здесь сменяется коротким летом, связанным с приходом умеренных воздушных масс

5. Круглый год здесь жаркая и влажная погода

Географический диктант вариант 4

1. В течение года здесь господствует воздушная масса умеренных широт.

2. в каком климатическом поясе весь год наблюдается высокая температура и выпадает значительное количество осадков

3. Круглый год низкие температуры и маленькое количество осадков

4. Длинная холодная зима сменяется коротким прохладным летом с приходом умеренных воздушных масс

5. Жаркое и сухое лето приходит вместе с воздушными массами тропиков, и лишь зимой, когда приходит умеренный воздух, идут дожди.

Работа с климатогаммами — презентация онлайн

1. Работа с климатогаммами

2. 1. Описание климатограммы:

• Столбцы в климатограмме – количество месяцев, снизу
отмечены первые буквы месяцев. Иногда изображены 4
сезона, иногда не все месяцы.
• Слева отмечена шкала температур. Нулевая отметка может
стоять как первая снизу, так и посередине. Выше нуля –
положительные температуры, ниже – отрицательные.
• Изотерма изображена линией, положительная – красной,
отрицательная – синей.
• Справа отмечена шкала количества осадков.
• Каждый синий столбец – среднемесячные показатели
осадков, если мы их сложим, получим среднегодовое
значение.
• Сверху или снизу цифрой показано годовое количество
осадков.

3. 2. По колебанию температуры можно определить климатический пояс:

• если t +24-+26 в течении всего года – значит это
экваториальный пояс;
• если амплитуда t незначительная (3–7 градуса)
выше +20, значит – это субэкваториальный пояс;
• если амплитуда больше, но зимние температуры не
опускаются ниже +10, то это тропический пояс;
• если зимние температуры ок. нуля, +3-+5, то это
субтропики;
• если появляются отрицательные температуры, то
это умеренный, субполярный или полярный пояса.
3. Тип климата можно определить не только по
амплитуде температур, но и по количеству осадков и
режиму их выпадения:
• если годовое количество осадков более 2000 мм – это
экваториальный или морской климат;
• если осадков в течении года также много, но есть
месяца засухи – это переменно-влажный климат;
• если среднегодовое количество осадков менее 150 мм
– это полупустынный или пустынный климат;
• если в летнее время осадков очень мало, а зимой –
много (среднегодовое от 700 до 1000 мм), то это
средиземноморский климат;
• если, наоборот, в зимнее время осадков мало, а 2/3
осадков выпадает летом, то это муссонный климат. В
умеренном поясе в таком климате годовое количество
не превышает 800 мм, а в субтропиках достигает 1500
мм.
Анализ.
• Это экваториальный
пояс, потому что
температура в
течение всего года
+24 – +26°С.
• Это подтверждает
большое и
равномерное
количество осадков.

6. 4. По режиму температур можно определить полушария:

• если понижение температуры (зима) в
январе – это климатограмма северного
полушария;
• если понижение температуры (зима) в
июле – это климатограмма южного
полушария.

7. 5. Как отличить:

8. Субэкваториальный от Тропического муссонного климата?

Режим осадков почти одинаков (летом
жарко и сухо), да и количество тоже (в СЭ
2000 – 2500 мм, а в Т. мус. 1500 – 3500 мм).
Разницу можно увидеть по амплитуде
температур (СЭ – лето +30, зима – +26°С;
Т.мус. – лето +30, а зима +20°С)
Анализ.
• Это тропический пояс,
потому что температура
зимой выше +10.
• Это южное полушарие,
потому что зима в июле.
• Это влажный климат,
потому что годовое
количество осадков
более 2000 мм и
достаточно равномерно.

10. Экваториальный от Тропического влажного?

Режим осадков почти одинаков – количество
осадков равномерно в течении года (в Э
более 2000 мм, в Т.вл. – от 1500 до 2500 мм),
а температуры в течении года отличны – в
Э. в течении года почти одинаковые +24 –
+26°С, а в Т.вл. – зимой +17, а летом +26.

11. Тропический муссонный от Умеренного муссонного? от Субтропического муссонного?

• Режим осадков почти одинаков (почти все
осадки выпадают летом), а количество
разное: в Т.и СТ.мус. более 1500 мм, а в У.мусс.
700-800 мм в год. И температуры также
отличны:
• 1) в Тропическом муссонном: зима +20, лето
+30;
• 2) в У.мус.: зима от -5 (атлантическое
побережье Канады) до -23 (Хабаровск, Россия),
лето +18-+20.
• 3) в СТ.мус. : зима -1+5, лето +23+25.

12. Умеренно-континентальный, континентальный и резко-континентальный Умеренного пояса?

Умеренно-континентальный,
континентальный и резкоконтинентальный Умеренного пояса?
Во-первых, прослеживается закономерное увеличение
амплитуды температур (зима продолжительнее и
холоднее, лето короче и жарче):
• – у-к: зима -12-15, лето +12+15.
• – к: зима -16-20, лето +20.
• – р-к: зима -30(до -70), лето +20+25.
Во-вторых, количество осадков уменьшается
(увеличивается удаленность от Атлантики):
• – у-к: 500 – 700 мм
• – к: 400 – 500 мм
• – р-к: 300 – 400 мм
Анализ.
• Это умеренный пояс, потому
что температура зимой ниже
0, а летом выше +10.
• Это северное полушарие,
потому что зима в июле.
• Это резко-континентальный
климат, потому что
амплитуда температур очень
большая 65 градусов, а
годовое количество осадков
менее 400 мм с летним
максимумом (июль).

Контурная карта по географии климат. Климатические пояса и климатические области Земли. Описание, карта и характеристика. Краткий обзор переходных природных зон

Климатические пояса. Круговорот тепла, влаги и общая циркуляция атмосферы формируют погоду и климат в географической оболочке. Типы воздушных масс, особенности их циркуляции в разных широтах создают условия для формирования климатов Земли. Господство одной воздушной массы в течение года определяет границы климатических поясов.

Климатические пояса — это территории, которые сплошной или прерывистой полосой опоясывают Землю; друг от друга они отличаются температурой, атмосферным давлением, количеством и режимом осадков, господствующими воздушными массами и ветрами. Симметричное размещение климатических поясов относительно экватора является проявлением закона географической зональности. Выделяют

основные и переходные климатические пояса. Названия основным климатическим поясам даются по господствующим воздушным массам и широтам, в которых они формируются.

Выделяют 13 климатических поясов: семь основных и шесть переходных. Границы каждого пояса определяются по летнему и зимнему положениям климатических фронтов.

Различают семь основных климатических поясов: экваториальный, два тропических, два умеренных и два полярных (арктический и антарктический). В каждом из климатических поясов в течение всего года господствует одна воздушная масса — соответственно экваториальная, тропическая, умеренная, арктическая (антарктическая).

Между основными поясами в каждом полушарии образуются переходные климатические пояса: два субэкваториальных, два субтропических и два субполярных (субарктический и субантарктический). В переходных поясах происходит сезонная смена воздушных масс. Они поступают из соседних основных поясов: летом воздушная масса южного основного пояса, а зимой — северного. Близость океанов, теплые и холодные течения, рельеф влияют на климатические различия внутри поясов: выделяются климатические области с разными типами климата.

Характеристика климатических поясов. Экваториальный пояс сформировался в районе экватора прерывистой полосой, где преобладают экваториальные воздушные массы. Среднемесячные температуры от +26 до +28 sС. Осадков выпадает 1500-3000 мм равномерно в течение года. Экваториальный пояс — самая увлажненная часть земной поверхности (бассейн р. Конго, побережье Гвинейского залива Африки, бассейн р. Амазонки в Южной Америке, Зондские острова). Выделяют материковый и океанический типы климата, но разница между ними небольшая.

Для субэкваториальных поясов , опоясывающих экваториальный пояс с севера и юга, характерна муссонная циркуляция воздуха. Особенность поясов — сезонная смена воздушных масс. Летом господствует экваториальный воздух, зимой — тропический. Выделяются два сезона: летний влажный и зимний сухой. Летом климат незначительно отличается от экваториального: большая влажность, обилие атмосферных осадков. В зимний сезон устанавливается жаркая сухая погода, выгорают травы, деревья сбрасывают листву. Средняя температура воздуха во все месяцы колеблется в пределах от +20 до +30 °С. Годовое количество осадков 1000-2000 мм, максимум осадков выпадает летом.

Тропические пояса находятся между 20¨ и 30¨ с. и ю. ш. по обе стороны тропиков, где преобладают ветры пассаты. (Вспомните, почему в тропических широтах воздух опускается и преобладает высокое давление.) В течение года здесь господствуют тропические воздушные массы с высокими температурами. Средняя температура самого теплого месяца +30…+35 ¨С, самого холодного — не ниже +10 ¨С. В центре материков климат тропический континентальный (пустынный). Облачность незначительная, осадков на большей части выпадает менее 250 мм в год. Малое количество осадков вызывает образование величайших пустынь мира — Сахары и Калахари в Африке, пустынь Аравийского полуострова, Австралии.

В восточных частях материков, которые находятся под влиянием теплых течений и пассатов, дующих с океана, усиливающихся муссонами в летний сезон, формируется тропический влажный климат. Среднемесячная температура летом +26 ¨С, зимой +22 ¨С. Среднегодовое количество осадков 1500 мм.

Субтропические пояса (25-40¨ с. и ю. ш.) формируются под воздействием тропических воздушных масс летом и умеренных — зимой. В западных частях материков средиземноморский климат: лето сухое, жаркое, средняя температура самого теплого месяца +30 ¨С, а зима влажная и теплая (до +5…+10 ¨С), но возможны кратковременные заморозки. На восточных побережьях материков формируется субтропический муссонный климат с жарким (+25 ¨С) дождливым летом и прохладной (+8 ¨С) сухой зимой. Количество осадков 1000-1500 мм. Снег выпадает редко. В центральных частях материков климат субтропический континентальный, с жарким (+30 ¨С) и сухим летом и относительно холодной зимой (+6…+8 ¨С) с малым количеством осадков (300 мм). Субтропический влажный климат отличается более равномерным ходом температур и осадков. Летом +20 ¨С, зимой +12 ¨С, осадков выпадает 800-1000 мм. (Определите по климатической карте различия в климатах субтропических поясов. )

Умеренные пояса протянулись в умеренных широтах от 40¨ с. и ю. ш. почти до полярных кругов. В течение всего года здесь господствуют умеренные воздушные массы, но могут проникать арктические и тропические воздушные массы. В Северном полушарии на западе материков преобладают западные ветры, циклоническая деятельность; на востоке — муссоны. С продвижением в глубь территории увеличивается годовая амплитуда температуры воздуха (самого холодного месяца — от +4…+6 °С до –48 °С, а самого теплого — от +12 °С до +30 °С). В Южном полушарии климат в основном океанический. В Северном полушарии наблюдаются 5 типов климата: морской, умеренно континентальный, континентальный, резко континентальный, муссонный.

Морской климат формируется под влиянием западных ветров, дующих с океана (Северная и Средняя Европа, запад Северной Америки, Патагонские Анды Южной Америки). Летом температуры около +15…+17 °С, зимой — +5 °С. Осадки выпадают в течение всего года и достигают 1000-2000 мм в год. В Южном полушарии в умеренном поясе господствует океанический климат с нежарким летом, мягкой зимой, обильными осадками, западными ветрами, неустойчивой погодой («ревущие» сороковые широты).

Материковый климат характерен для внутренних районов больших континентов. В Евразии формируется умеренно континентальный, континентальный, резко континентальный климат, в Северной Америке — умеренно континентальный и континентальный. В среднем температура июля изменяется от +10 °С на севере до +24 °С на юге. В умеренно континентальном климате температура января понижается с запада на восток от –5° до –10 °С, в резко континентальном — до –35…–40 °С, а в Якутии ниже –40 °С. Годовое количество осадков в умеренно континентальном климате примерно 500-600 мм, в резко континентальном — около 300-400 мм. Зимой с продвижением на восток продолжительность устойчивого снежного покрова увеличивается с 4 до 9 месяцев, также возрастает годовая амплитуда температуры.

Муссонный климат лучше всего выражен в Евразии. Летом преобладает устойчивый муссон с океана, температура +18…+22 °С, зимой — –25 °С. В конце лета — начале осени часты тайфуны с моря с порывистым ветром и обильными осадками. Зима относительно сухая, так как зимний муссон дует с суши. Осадки в виде дождей преобладают летом (800-1200 мм).

Субполярные пояса (субарктический и субантарктический) расположены к северу и югу от умеренного пояса. Им свойственна смена воздушных масс по сезонам: летом господствуют умеренные воздушные массы, зимой — арктические (антарктические). Континентальный субарктический климат характерен для северных окраин Северной Америки и Евразии. Лето относительно теплое (+5…+10 °С), короткое. Зима суровая (до –55 °С). Здесь находится полюс холода в Оймяконе и Верхоянске (–71 °С). Небольшое количество осадков — 200 мм. Распространены многолетняя мерзлота, избыточное увлажнение, значительные территории заболочены. Океанический климат в Северном полушарии формируется в Гренландском и Норвежском морях, в Южном полушарии — вокруг Антарктиды. Весь год развита циклоническая деятельность. Прохладное лето (+3…+5 °С), плавучие морские и материковые льды, относительно мягкая зима (–10…–15 °С). Осадки зимние -до 500 мм, постоянны туманы.

Рис. 16. Характерные типы годового

Полярные пояса (арктический и хода температур воздуха различных антарктический) расположены вокруг климатических поясов полюсов. Континентальный климат преобладает в Антарктиде, в Гренландии, на островах Канадского Арктического архипелага. Весь год отрицательные температуры.

Океанический климат наблюдается в основном в Арктике. Температуры здесь отрицательные, но во время полярного дня могут достигать +2 °С. Осадки — 100-150 мм (рис. 16).

Список литературы

1. География 8 класс. Учебное пособие для 8 класса учреждений общего среднего образования с русским языком обучения /Под редакцией профессора П. С. Лопуха — Минск «Народная асвета» 2014

Климат является определяющим для географического положения природных зон. Там, где сухо и жарко формируются пустыни, где целый год идут дожди и светит солнце — буйная растительность экваториальных лесов. Но, в одном климатическом поясе могут находится границы нескольких природных зон.

Климатические пояса и природные зоны

Прежде всего рассмотрим таблицу.

Таблица «Природные зоны климатических поясов»

Особенности климата природных зон мира

Экваториальные леса

Круглый год здесь очень жарко и идут тропические дожди. Средняя температура зимой +15°, летом около 30°. В год выпадает более 2000 мм.осадков. Нет четкого распределения на сезоны, все месяцы тепло и влажно.

Саванны

Зима — тропическая, лето — экваториальное. Ярко выражены два периода: засухи зимой и сезон дождей летом. В год выпадает около 500 мм.осадков. Средняя температура зимой +10°, летом около 26°.

ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой

Рис. 1. Засуха в саванне

Пустыни

Засушливый климат, яркая смена температур наблюдается на протяжении дня. В зимний период ночью может быть даже ниже нуля. Летом солнце прогревает сухой воздух на 40-45°.

Рис. 2. Заморозки в пустыне

Степи и лесостепи

Зима умеренная, лето засушливое. Даже в теплый период года ночью может наблюдаться понижение температуры воздуха до минусового значения. Осадки выпадают преимущественно зимой — до 500 мм в год. Особенностью степной зоны являются холодные пронизывающие ветра, дующие с севера.

Лиственные и смешанные леса

Характеризуются ярко выраженной зимой (со снегом) и жарким летом. Осадки выпадают равномерно на протяжении года.

Рис. 3. Зима в лиственном лесу

Тайга

Отличается холодной сухой зимой, но жарким летом, которое длится 4-5 месяцев. Осадков выпадает примерно на 1000 мм. в год. Средняя температура января – 25°, летом +16°.

Тундра и лесотундра

Климат суровый. Зима длинная, холодная, сухая, около 9 месяцев. Лето непродолжительное. Часто дуют арктические ветра.

Арктические и антарктические пустыни

Зона вечной зимы. Лето очень короткое и холодное.

Рекордно низкая температура была зафиксирована в Антарктиде – 89,2° и -91,2°. В России самая низкая температура была в городе Верхоянск — 67,8°.

Что мы узнали?

Климатические пояса определяют природные зоны. В некоторых поясах могут находится границы нескольких природных зон. Растительный и животный мир во многом зависит от погодных условий региона.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.4 . Всего получено оценок: 169.

Количество солнечной радиации уменьшается от экватора к полюсам, а воздушные массы формируются по тепловым поясам, т.е. зависимо от широты. По широте определяют и климатический пояс – огромные территории, в рамках которых основные показатели климата практически не изменяются. Климатические пояса определил русский ученый-климатолог Алисов Б.П.. В основу их определения положены господствующие типы воздушных масс, по которым получили свое название и климатические пояса.

Климатические пояса делят на основные и переходные. Там, где на протяжении года преобладает влияние одного типа воздушных масс, сформировались основные климатические пояса. Их всего семь: экваториальный, два тропических, два умеренных, арктический и антарктический. Семи основным климатическим поясам отвечают четыре типа воздушных масс.

В экваториальном климатическом поясе преобладают пониженное атмосферное давление и экваториальные воздушные массы. Солнце тут находится высоко над горизонтом, что способствует высоким температурам воздуха, а благодаря преобладанию восходящих воздушных потоков та влиянию влажных океанических воздушных масс, которые приходят с пассатами, в этом поясе выпадает много (1000-3500 мм) осадков.

В тропических поясах господствуют тропические воздушные массы, высокое давление и низкие воздушные массы. Тропические воздушные массы всегда сухие, потому что воздух, который приходит с экватора в тропике на высоте 10-12 км, уже содержит в себе мало влаги. Опускаясь, он нагревается и становится еще суше. Поэтому дожди здесь выпадают не часто. Температура воздуха высокая. Такие климатические условия способствовали созданию тут зон тропических пустынь и полупустынь.

Умеренный климатический пояс находится под влиянием западных ветров и умеренных воздушных масс. Тут четко выражены четыре времени года. Количество осадков зависит от отдаленности территорий от океана. Так, больше всего осадков выпадает в западной части Евразии. Их приносят западные ветра из Атлантического океана. Чем дальше на восток, тем меньше осадков, т.е возрастает континентальность климата. На крайнем востоке, под влиянием океана, количество осадков снова возрастает.

Арктический и антарктический климатические пояса – это области высокого давления, которые находятся под влиянием стоковых ветров. Температура воздуха редко поднимается выше 0⁰С. Климатические условия в обоих поясах очень похожи – тут всегда холодно и сухо. Осадков выпадает меньше 200 мм за целый год.

Территории, где воздушные массы изменяются по сезонам дважды в год, относятся к переходным климатическим поясам. В названиях переходных поясов появляется приставка «суб», что значит «под», т.е. под основным поясом. Переходные климатические пояса находятся между основными поясами. Их всего шесть: два субэкваториальных, два субтропических, субарктический и субантарктический.

Так, субарктический пояс находится между арктическим и умеренным, субтропический – между умеренным и тропическим, субэкваториальный – между тропическим и экваториальным поясами. В переходных поясах погоду определяют воздушные массы, которые приходят из соседних основных поясов и изменяются по сезонам. Так, например, климат субтропического пояса летом похож на климат тропического, а зимой – на климат умеренного пояса. А климат субэкваториального пояса летом имеет признаки экваториального, а зимой – тропического климата. В субарктическом поясе летом погоду определяют умеренные воздушные массы, а летом – арктические.

Таким образом, климатические пояса размещаются зонально и это связано с влиянием солнечной радиации. Таким образом, тип климата на Земле изменяется зонально. Под типом климата понимают постоянную совокупность климатических показателей, характерных для определенного периода времени и определенной территории. Но земная поверхность неоднородна, поэтому, внутри климатических поясов могут формироваться различные типы климата.

Границы климатических поясов не всегда совпадают с направлением параллелей. А в отдельных местах они существенно отклоняются на север или юг. Это связано прежде всего с характером подстилающей поверхности. Поэтому в пределах одного климатического пояса могут формироваться различные типы климата. Они отличаются друг от друга количеством осадков, сезонностью их распределения и годовыми амплитудами колебания температур. Например, в умеренном поясе Евразии выделяют морской, континентальный и муссонный климаты. Поэтому, отдельные климатические пояса подразделяются еще и на климатические области.

Таким образом, на Земле условно выделяют 13 климатических поясов: из них 7 – основных и 6 – переходных. В основе определения климатических поясов лежат господствующие в регионе на протяжении года воздушные массы. Отдельные климатические пояса (умеренный, субтропический, тропический) делятся еще и на климатические области. Климатические области формируются под влиянием подстилающей поверхности в границах одного климатического пояса.

1. Подпишите на карте климатические пояса мира, подчеркните названия основных климатических поясов. Укажите, в чём разница между основными и переходными климатическими поясами.
2. Подпишите названия материков. Укажите, на каком из них климат самый холодный, на каком — самый жаркий, на каком — самый сухой, на каком — самый влажный. На каком материке представлены все климатические пояса?
3. Выделите разными видами штриховки районы, где годовая амплитуда температуры воздуха может достигать максимальных значений и где она равна О «С.
4. Укажите районы земного шара, где в течение года господствуют западные ветры (синими стрелками), а где — ветры пассаты (красными стрелками).
5. Выделите на карте границы поясов солнечной освещённости и подпишите их названия. С чем связано неравномерное освещение и нагрев земной поверхности?
6. Укажите на карте буквенными индексами «В» и «Н» пояса высокого и низкого атмосферного давления. Где выпадает больше осадков? Выделите цветом районы с максимальным количеством осадков.

Ответы:

ответ к заданию по географии

План-конспект занятия по географии материков и океанов

Тема занятия: «Климатические пояса и области Земли. Климатическая карта».

Цель : углублять и систематизировать знания учащихся о климатических поясах и областях; сформировать у учащихся понимание процесса формирование климатических поясов; усовершенствовать практические умения учащихся работать с картой «Климатические пояса мира»

Оборудование : физическая карта мира, климатическая карта, учебники, опорный конспект, ноутбук, атласы, телевизор.

Форма проведения : изучение нового материала

Ход занятия

ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ МОМЕНТ

АКТУАЛИЗАЦИЯ ОПОРНЫХ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ УЧАЩИХСЯ

Беседа по вопросам.

Что такое климат? Какие климатообразующие факторы вы можете назвать?

От чего зависит количество солнечной радиации, поступающей на земную поверхность?

Что такое альбедо?

Что такое циркуляция воздушных масс? Какие основные зональные типы циркуляции вы знаете?

Что такое циклон? Антициклон?

МОТИВАЦИЯ УЧЕБНОЙ И ПОЗНАВАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УЧАЩИХСЯ

Рассказ учителя.

Вы уже знаете, какие факторы влияют на формирование климата. Именно совокупное действие этих факторов обуславливает большое многообразие климатов планеты. Области со сравнительно однородным климатом распределяются зонально и образуют климатические пояса. Закономерности распределения климатических поясов отражает карта «Климатические пояса и области мира», с которой вы уже знакомы из предыдущего класса. Сегодня на уроке мы вспомним, как работать с этой картой, почему она имеет именно такой вид, и это поможет нам через определенное время определять климатические особенности материков и океанов.

ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА

Рассказ учителя.

Рассмотрим карту «Климатические пояса и области мира». Вы видите, что на поверхности нашей планеты выделяются 7 основных климатических поясов (арктический, 2 умеренных, 2 тропических, экваториальный, антарктический) и 6 переходных (2 субэкваториальных, 2 субтропических, 2 полярных). Каждому климатическому поясу соответствует определенные воздушные массы, имеющие свои особенности. Так, влажность и температура экваториальных воздушных масс очень высокие. Тропическим воздушным массам присущи высокие температуры и низкая влажность. Умеренный пояс характеризуется наличием четырех четко выраженных времен года. Арктический и антарктический пояса характеризуются низкими температурами и небольшим количеством осадков.

Климатические отличия на поверхности Земли обусловлены в первую очередь географическим положением определенных территорий, солнечной радиацией, циркуляцией атмосферы и характером поверхности. В горных районах большое влияние на климат оказывает высота над уровнем моря.

Выделяют морской (или океанический) и материковый (или континентальный) типы климатов. Так, климат Антарктиды материковый, а Арктики (за исключением Гренландии и других больших островов) — океанический.

На границе материков и океанов господствует муссонный климат, то есть ветры изменяют направление в зависимости от сезона: зимой дуют с суши, летом — с океана. Наблюдать такой климат можно на востоке Евразии, где материк омывается Тихим океаном.

Задание.

При помощи карты «Климатические пояса и области мира» определите название основных и переходных поясов, заполните таблицу.

Климатические пояса Земли

Основные

Переходные

Вопрос.

Чем воздушные массы основных климатических поясов отличается от воздушных масс переходных?

Рассказ учителя.

В каждом климатическом поясе формируется несколько типов климата, различающихся по следующим показателям: количество солнечной радиации, средние температуры наиболее теплого месяца и наиболее холодного меся года, годовая амплитуда колебаний температуры, преобладание определенного типа воздушных масс, среднегодовое количество и режим их выпадения. Различия в этих показателях свидетельствует о наличии климатических областей в пределах одного климатического пояса. Так, в экваториальном климатическом поясе эти показатели почти одинаковы, поэтому климатические области не выделяются, и тип климата один — экваториальный. А уже в тропическом климатическом поясе определяют (следим по карте!) области пустынного тропического и влажного тропического типов климата.

Задание.

При помощи карты «Климатические пояса и области мира» определите типы климата в умеренном климатическом поясе. В пределах какой климатической области расположена территория Российской Федерации?

Рассказ учителя.

Основные типы климатов Земли изменяются зонально, но неоднородность земной поверхности, особенно на границе суши и океана, в значительной степени изменяет климаты и обуславливает их многообразие. Еще раз рассмотрим климатическую карту содержащую данные об основных элементах климатов — температурах, осадках, давлении, ветре, климатических поясах. Почему существует несколько климатических карт? Потому что климатических элементов достаточно много, и из-за этого иногда на картах отражают только один элемент, например, годовое распределение температур или годовое количество осадков. Чтобы показать годовое количество осадков на различных участках земной поверхности, используют изолинии, температуры показывают при помощи изотерм, направление ветра отмечают стрелками и т.п.

ЗАКРЕПЛЕНИЕ НОВЫХ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ УЧАЩИХСЯ

Беседа по вопросам и заданиям.

Что такое климатический пояс?

Назовите основные и переходные климатические пояса Земли.

Почему в пределах одного климатического пояса иногда можно определить климатические области?

Какие особенности присущи умеренному климатическому поясу?

Расскажите, как пользоваться картой «Климатические пояса и области мира».

ИТОГ УРОКА

Заключительно слово учителя:

На Земле семь основных климатических поясов и шесть переходных, главные отличия которых — их географическое положение, солнечная радиация, циркуляция атмосферы и характер земной поверхности;

Основные климатические пояса характеризуются преобладанием в течении года одного зонального типа воздушных масс, в переходных климатических поясах в различные сезоны господствуют различные воздушные массы;

Многообразие климатообразующих факторов обуславливает формирование климатических областей с различными типами климата.

7. ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ

1. Проработать соответствующий текст в учебнике.

2. Нанести на контурную карту климатические пояса Земли.

3. Подготовиться к уроку тематического оценивания.

Проверочная работа по теме: «Рельеф Земли».

I. Ответьте на вопросы.

Что такое земная кора? Какие виды земной коры вы знаете?

Объясните, как образуются древние горы?

Какие геологические процессы происходят при столкновении Материковой земной коры и Океанической земной коры?

Какие геологические процессы происходят при расхождении литосферных плит?

Чем отличаются платформы от складчатых областей?

II . Закончите предложения.

Литосферные плиты — это … Выделяют 7 крупных плит. Перечислите эти плиты.

В зонах Срединно-океанических хребтов происходит….., там по разломам поднимается вещество мантии, застывает и образуется земная кора ….

При столкновении плит, например, … и …, первая погружается и уходит в мантию, в результате вдоль границ материков часто образуются …. И островные дуги.

При столкновении … и … образуются горы.

Объясните, почему на стыках литосферных плит часто происходят землетрясения и извержения вулканов.

1.Участок выхода кристаллического фундамента платформы на земную поверхность называется:

1) щитом 2)чехлом 3) горстом

2.Океаническая земная кора отличается от материковой

1)отсутствием гранитного слоя

2)отсутствием базальтового слоя

3) наличием гранитного слоя

3.Что такое земная кора?

1) средняя часть Земли

3)внутренняя часть Земли

4.Какая порода относится к магматической?

1)глина 2) мрамор 3) гранит

5.Какие из этих гор самые высокие?

1)Альпы 2) Карпаты 3) Кавказ

6.Вулкан Эребус находится на материке :

1)Антарктида 2) Евразия 3)Южная Америка

7. Барханы относятся к формам рельефа, созданным:

8. Овраги относятся к формам рельефа, созданным:

1)текучими водами 2) ветровыми процессами 3)деятельностью ледников

1)Алеутский желоб 2) Марианский желоб 3) Филиппинский желоб

10.Какие горы суши самые протяженные в мире?

1)Анды 2) Гималаи 3) Кордильеры

11.Сильнее отражает солнечную энергию:

1)песок 2) лес 3)снег

12.Как называется многолетний режим погоды, повторяющийся в данной местности из года в год.

1)погода 2)климат 3) изотерма

13.Какие ветры преобладают в тропических широтах?

1)пассаты 2)муссоны 3)западные

14.Укажите широты с постоянно высоким атмосферным давлением .

1)умеренные и тропические

2)арктические и умеренные

3)арктические и тропические

15.Какие ветры относятся к постоянным?

1) пассаты и муссоны 2) пассаты и западные 3) муссоны и бризы

16. В каком климатическом поясе господствуют тропические и умеренные воздушные массы?

1) субэкваториальном 2)субтропическом 3)субарктическом

17. Перистые облака образуются в:

1)стратосфере 2)тропосфере 3)мезосфере

18.Увеличению количества осадков способствует:

1)равнинный рельеф территории

2)наличие холодных океанических течений

3)наличие теплых океанических течений

19.При повышении АД погода становится :

1)пасмурной и дождливой 2)ясной и сухой 3)ветреной и холодной

20.Какой слой атмосферы задерживает губительные ультрафиолетовые лучи?

1)озоновый 2)тропосфера 3)стратосфера

Ответы к зачету №1 по темам: «Литосфера и атмосфера»

Климатические зоны – обзор

Системы земледелия по агроэкологии

Проблемы систем земледелия специфичны для климатических зон. Агроэкологическое проектирование требует всестороннего понимания изменчивости градиентов влажности и температуры, а также почвенных ресурсов. Например, продолжительность вегетационного периода будет определять возможные варианты интенсификации. Если холодные или засушливые условия ограничат вегетационный период несколькими месяцами, будет мало жизнеспособных технологий на основе растений, которые восстанавливают плодородие почвы, что увеличивает потребность во внешних ресурсах.Обширные варианты, такие как лесопастбищные системы, также хорошо подходят для климата с коротким сезоном. Ниже представлена ​​агроэкологическая точка зрения на конкретные проблемы, с которыми приходится сталкиваться в сухих и влажных средах.

Засушливая среда является маргинальной для многих систем земледелия, поскольку продуктивность растений ограничивается недостаточным и неустойчивым количеством осадков. Возврат к вводимым ресурсам часто ограничен и сильно варьируется, что заметно увеличивает риск. Трудно предсказать, когда и где применять внешние ресурсы и труд.Животноводство играет уникальную роль в земледелии в засушливых районах, поскольку оно способно перемещаться в ответ на изменчивость климата и концентрировать питательные вещества в условиях низкой продуктивности. Выпас скота превращает низкокачественные растительные остатки в ценные продукты, такие как мясо, молоко и навоз. Интеграция животноводства с растениеводством помогает снизить риск за счет переноса между двумя системами. Внесение навоза увеличивает органическое вещество почвы и ее водоудерживающую способность для повышения урожайности, а растительные остатки являются важнейшими компонентами корма для скота.Во вставке 2.3 показано, как взаимодействуют климат и инвестиции фермеров в корма и животных для определения эффективности использования ресурсов в системах растениеводства и животноводства.

Вставка 2.3

Интеграция животноводства и растениеводства

Соотношение скота и урожая варьируется в зависимости от засушливости, размера пастбищ и пахотных земель, а также социально-экономического контекста. Поголовье, состоящее из одной коровы или двух мелких жвачных животных, может ежегодно производить 1–2 тонны навоза и требует около 1 га пастбищных угодий. Однако качество выращиваемых растений заметно изменит площадь необходимого выпаса с 15 га сухой саванны на одну корову в южной части Зимбабве до 0 га. 2 га посевных бобово-травяных кормов на одно животное в молочных системах стойлового откорма в Кении. Количество навоза, необходимого для поддержки пахотных земель, также будет варьироваться в зависимости от качества корма и вида животных. Приблизительно 5 т/га навоза заметно повысят урожайность зерновых культур, основываясь на недавних результатах внутрихозяйственных испытаний в субгумидных и полузасушливых условиях, проведенных в Восточной и Южной Африке (Ncube et al., 2007). Рекомендуемые нормы внесения навоза, как правило, выше, до 10–40 т/га при выращивании кукурузы в Зимбабве.В целом соотношение системы растениеводства и животноводства около 5:1 представляется устойчивым: пять животных на 5 га пастбищ на каждый гектар посевных площадей. Доступа к земле часто недостаточно для поддержания этого соотношения, и требуются инновации в системах кормления и животноводства, что подробно обсуждается в главе 7 «Экологически обоснованное управление питательными веществами».

Экстенсивное и интенсивное использование земли и рабочей силы — сложные вопросы в засушливых условиях. Многие традиционные системы полагаются на снижение риска за счет минимизации инвестиций в семена.Посев семян может потребоваться несколько раз, если в начале вегетационного периода идут спорадические дожди, как это часто бывает в Западной Африке. Грунтование или замачивание семян — это родственные технологии, которые могут помочь подготовить семена к быстрому росту и использовать преимущества спорадических дождей в засушливой среде. Борьба с сорняками часто не является серьезной инвестицией в этой засушливой среде, так как выживают лишь несколько растений, а фермеры удаляют сорняки для использования в качестве корма или пищи. Если они подкреплены доступом к рыночным возможностям, многие фермеры искренне заинтересованы в более крупных инвестициях в растениеводство.Успешным примером инвестиций в повышение продуктивности с использованием почвенной биоты является скважина Зай, технология, разработанная в северной части Буркина-Фасо и широко опробованная в Западной Африке (Kaboré and Reij, 2004). Небольшие бассейны выкапываются в земле для восстановления и добавляются горсти навоза, который привлекает термитов, которые роют каналы и улучшают инфильтрацию воды. Бассейны улавливают переносимые ветром остатки, а концентрация питательных веществ и воды в конкретном месте поддерживает рост растений в яме Зай.

Целенаправленное использование вводимых ресурсов может значительно повысить устойчивость сельскохозяйственных культур к неблагоприятным воздействиям окружающей среды. Орошение является одной из наиболее широко используемых технологий для повышения отдачи от других инвестиций, таких как удобрения и семена высокого качества. Однако ирригация является дорогостоящей технологией, которая применима только при наличии воды и достаточной экономической отдачи. Новой технологией для засушливых районов является использование «микродозирования», при котором небольшие дозы удобрений (5–10 кг питательных веществ на гектар) вносятся точечно, непосредственно на основание растения.Это поддерживает рост здоровых растений с большой корневой системой и, как было показано, заметно улучшает устойчивость к засухе. Было показано, что микродозы сорго с фосфорными удобрениями в Западной Африке заметно повышают эффективность использования воды и потенциал урожайности в различных средах от засушливых до полузасушливых (Buerkert et al., 2001). Экономический риск использования удобрений в засушливой среде значителен, и технологии должны быть тщательно протестированы в долгосрочной перспективе, чтобы полностью оценить климатический риск.Успешная стратегия развития сельского хозяйства в Западной Африке представляла собой сочетание снижения биологических рисков за счет микродозирования и систем кредитования запасов для снижения экономического риска.

Подводя итог, обсуждаемые здесь стратегии засушливых условий включают: (1) гибкие и экстенсивные подходы, такие как концентрация питательных веществ и энергии за счет выпаса скота и переноса навоза на пахотные земли; или (2) интенсификация, нацеленная на определенные места. Примеры включают орошаемые ниши в засушливой среде и целевые микродозы удобрений или органических добавок. Понимание траекторий интенсификации в маргинальных средах является сложной задачей и требует междисциплинарной совместной работы ученых-социологов и биологов.

Влажная среда сталкивается с совсем другими проблемами, чем засушливая. Биологическая продуктивность высока, а факторами ограничения роста, как правило, являются конкуренция со стороны сорняков и травоядных насекомых. Болезнь является еще одним ограничивающим фактором роста как растений, так и животных. Понимание процессов и сроков вмешательств имеет решающее значение в этой среде быстрого роста.Например, биологически чувствительное управление во влажных тропиках требует знания динамики роста вредителей и хищников. Это необходимо не только для комплексной борьбы с вредителями, но и для подземной борьбы с вредителями и разложения органических веществ (таблица 2.4). Интересно, что недавние исследования показывают, что время имеет решающее значение для здоровья сельскохозяйственных культур, посаженных в почву, дополненную органическими остатками (например, навозом и опавшими листьями). Повсеместное поражение проростков личинками, термитами и переносимыми через почву организмами, вызывающими корневую гниль, произойдет, если посевы будут высажены, а для разложения будет отведено недостаточно времени, поскольку факультативные организмы на разлагающихся остатках переходят на молодые, уязвимые саженцы.Тем не менее, если между органическими удобрениями и посадкой проходит достаточное время, тогда утверждается разнообразное почвенное сообщество, и есть много примеров специфического подавления почвенных болезней и паразитических организмов.

Основной проблемой во влажных и субвлажных тропиках является конкуренция со стороны сорняков. Усилия по борьбе с сорняками требуют большей части трудозатрат во многих системах земледелия, поскольку фермеры вовлечены в цикл прополки и образования сорняков. Обычно борьба с сорняками основывается на мелкой обработке почвы воловьим плугом или ручной мотыгой, что приводит к нарушению почвы, что способствует прорастанию сорняков.Борьба с этими сорняками требует дальнейшего беспокойства, что способствует росту еще большего количества сорняков. Этот цикл сложно разорвать, но существуют новые технологии для изменения среды семенного ложа, такие как пылевые мульчеры, которые срезают, а не переворачивают сорняки, и, таким образом, уменьшают нарушение поверхности и подверженность семян сорняков условиям прорастания (Renner et al. , 2006). Использование «лежачего семенного ложа» основано на режиме сильного начального нарушения для уничтожения нескольких поколений сорняков перед посевом культуры с минимальным нарушением в это подготовленное ложе.

Экологически обоснованная борьба с сорняками основана на таких принципах, как асимметричная конкуренция, при которой ранний рост урожая усиливается по сравнению с ростом сорняков. Если культура с высокой плотностью посадки или расширенная культура (например, рассады) изначально может превзойти сорняки, это позволит закрыть полог и удушить сорняки из-за отказа от солнечного света, воды и питательных веществ. Зерновые являются идеальными кандидатами для этого подхода, так как они имеют прямостоячий рост побегов, что способствует высокой плотности растений в ряду и быстрому достижению высоты, затенению сорняков. Ограничение доступности ресурсов между рядами за счет точечного внесения воды и питательных веществ будет способствовать асимметричному дизайну системы земледелия. Система между посевами также может быть спроектирована так, чтобы максимизировать быстрое смыкание кроны и увеличение индекса площади листа, как показано для трикультуры, обсуждавшейся ранее, кукурузы, бобов и тыквы. В этой широко выращиваемой промежуточной культуре кукуруза является быстрорастущим элементом, который первоначально затеняет сорняки, бобы взбираются на вертикальную кукурузу и увеличивают индекс площади листьев, а кабачки образуют наземный слой, который затеняет сорняки, пытающиеся прорасти.

В целом, управление влажной средой требует понимания процессов, которые контролируют компромиссы в инвестициях. Повышение плодородия практически не повлияет на продуктивность без усиления борьбы с сорняками и другими вредителями. Мелкие фермеры имеют ограниченные ресурсы и нуждаются в совете относительно далеко не идеальных систем, таких как сочетание скромных инвестиций и крупных инвестиций либо в увеличение количества питательных веществ, либо в борьбу с сорняками (Snapp et al. , 2003).

Потенциальные сдвиги в климатических зонах при будущем сценарии глобального потепления с использованием классификации влажности почвы

Оценка имитации влажности почвы с помощью PPE на пространственно-временную согласованность с автономным моделированием и повторным анализом за период 1979–2008 годов (рис.2), мы выбрали 16 из 20 членов PPE для исследования будущих климатических зон влажности почвы. Четыре члена (E04, E14, E16 и E19 на рис. 2) были исключены из-за их отрицательной корреляции с автономным моделированием и повторным анализом влажности почвы. Выбранные 16 членов пространственно-временно сопоставимы с автономными моделями суши и двумя повторными анализами с высоким разрешением в глобальном и годовом масштабах (

p  < 0,05).

Рис. 2

Коэффициенты корреляции между месячной влажностью почвы 16-значными средними и натурными наблюдениями.Номера образцов варьируются в зависимости от отдельных сайтов; 30 — это минимальный размер выборки, а коэффициент значимости ответа равен 0,349 на уровне p  < 0,05

.

Затем мы дополнительно оценили точность выбранных 16 членов PPE с точки зрения циклов воды на суше, используя наблюдения в различных пространственно-временных масштабах. В масштабе участка ежемесячная влажность почвы в среднем 16 PPE сравнивалась с наблюдениями на месте на 644 участках по всему миру (рис. 1). Смоделированная влажность почвы (исключая периоды промерзания почвы) показывает разумную согласованность с наблюдениями, со значительными коэффициентами корреляции для 67% пар ячеек сайта и сетки (431 из 644, p  < 0.05) и 53% (20%) коэффициентов больше 0,5 (0,7). Из-за прерывистости наблюдений временные ряды (для участков незамерзающего периода) частично сохраняют годовые сигналы. Таким образом, значимые коэффициенты корреляции указывают на соответствие годовой динамики наблюдаемой, а затем и на адекватность представлений в модели о переносе почвенной влаги. Более низкие корреляции проявляются на региональном уровне в Монголии, Китае и средней части США. Причина во многом связана с относительно низкой частотой дискретизации наблюдений по этим сетям (1 раз в 10 дней, табл. 1) и низким качеством наблюдений и пространственной репрезентативностью в горных районах, т.е.г., сеть USCAN, США (Dorigo et al., 2011). С точки зрения ошибок и амплитуд (онлайн-ресурс, рис. S1–5), в целом, средняя влажность почвы PPE систематически более влажная, чем наблюдения, с меньшими амплитудами колебаний. В частности, абсолютные ошибки варьируются от - 28,6 до 23,6%, при этом 97,4% сайтов составляют менее 10%; RMSE менее 10% составляют до 65,4% (421) от общего числа 644 сайтов; сайты с относительными ошибками менее 50% составляют до 73,6% (474 ​​сайта). Различия в SD варьируются от − 4 до 3.8% и меньше нуля на 77,5% сайтов. Несмотря на то, что сравнение ячеек с координатной сеткой дает ценную информацию о производительности модели, пространственно-временные несоответствия между наблюдениями на месте и моделированием в среднем по сетке могут сделать оценку менее благоприятной (Entekhabi et al. 2010; Zeng et al. 2015; Bi et al. 2016). ). Таким образом, для фильтрации частей сигналов, характерных для конкретных участков, в наблюдениях по среднему региональному значению региональные интегрированные данные улучшают региональные характеристики, которые больше подходят для оценок смоделированной влажности почвы.

С этой целью усредненная по сети влажность почвы сравнивается отдельно для 20 сетей. Ежемесячные временные ряды за различные периоды (онлайн-ресурс, рис. S6) показывают, что модельная влажность почвы может восстанавливать значительные колебания в 19 из 20 сетей с корреляциями в диапазоне от 0,3 до 0,87 ( p  < 0,05), более 0,5 в 14 сетей. Годовые циклы для 20 сетей (рис. 3) также показывают хорошее соответствие между смоделированной и наблюдаемой влажностью почвы, несмотря на несоответствия в пиковые месяцы в частях сетей (например,ж., рис. 3ж, з, о). Заметим, что эти годовые циклы могут не отражать реальные климатологические циклы из-за выноса некоторой почвенной влаги из мерзлого грунта на разных глубинах и участках. В глобальном масштабе все доступные наблюдения были затем объединены во временной ряд на временной шкале с 1979 по 2017 год, который также представляет собой подмножество статистической совокупности глобальной влажности почвы, чтобы проверить способность модели генерировать долгосрочную изменчивость влажности почвы и тенденция. Глобально интегрированные ежемесячные симуляции хорошо согласуются с наблюдениями со значительным коэффициентом корреляции, равным 0.81 (0,68 после удаления годовых циклов, p  < 0,01, рис. 4а). Хотя моделирование в среднем на 16% больше, чем наблюдения, систематическая погрешность в средних значениях оказывает лишь небольшое влияние на оценку относительных изменений влажности почвы между двумя периодами. Согласно разложению сезонного тренда основные черты многолетних изменений также хорошо согласуются с наблюдаемыми ( r  = 0,85, p  < 0,01). Однако линейный член симуляций меньше, чем у наблюдений (3.0 и 5,7 объемных процентных пункта, п. п., для моделирования и наблюдений за 39 лет, рис. 4б). Сезонные условия подчеркивают замечательную способность модели восстанавливать годовые циклы в наблюдениях ( r  = 0,98, p  < 0,01), несмотря на большие годовые диапазоны (10,6 и 7,6 п.п. для моделирования и наблюдений, рис. 4c). Что касается более высокой частотной изменчивости (остаточного члена), модель климата фиксирует существенные наблюдаемые колебания ( r  = 0.38, p  < 0,01, рис. 4г). В целом в региональном масштабе климатическая модель дала разумную изменчивость влажности почвы в различных временных масштабах.

Рис. 3

Годовые циклы усредненных по сети СИЗ означают влажность почвы и наблюдения. Серийные номера (a–t) на панелях соответствуют номерам сетей в таблице 1

. Рис. 4

Сезонный тренд разложения интегрированной месячной влажности почвы для наблюдений и соответствующее среднее значение PPE. Здесь r обозначает коэффициент корреляции, а «двойная звездочка» обозначает уровень значимости p  < 0,01. Линейные тренды составляют 3,0 и 5,7 объемных процентных пункта для моделирования и наблюдений соответственно за 39 90 005 лет.

Чтобы компенсировать нехватку доступных наблюдений за влажностью почвы, мы дополнительно сравнили еще два компонента континуума наземного водного цикла: эвапотранспирацию, ET и аномалии наземного запаса воды.Что касается ET, сравнение с двумя продуктами, основанными на наблюдениях (рис. 5), показало, что моделирование, как правило, больше, чем наблюдения, особенно в регионах с высокими общими значениями ET (> 20 мм в месяц, рис. 5a, b). Более того, смещения меняются в зависимости от месяца (или месячных суммарных значений ET), и меньшие симуляции происходят в месяцы с более высокими общими ET (средние пространственные значения от 0° до 60° с.ш.) по сравнению с FLUXNET (рис. 5c, d). По сравнению с продуктом MODIS меньшие отклонения наблюдаются в месяцы с низким суммарным значением ET (рис. 5в, д). Тем не менее такие систематические смещения меньше влияют на адекватность пространственного паттерна модели ET. Кроме того, сравнение годовых циклов показывает, что модель в значительной степени отражает годовые циклы в двух продуктах, основанных на наблюдениях (рис. 5d, e). Учитывая сложность наблюдений, сравнение ET указывает на разумную адекватность представлений, связанных с водой и теплом, в модели.

Рис. 5

Сравнение месячного ET между HadGEM3-GC3.05 моделирование и продукты на основе наблюдений. Пространственные закономерности различий ET между HadGEM3-GC3.05 и FLUXNET (1985–2005 гг.) и MODIS (2000–2014 гг.) в a , b . Разбросы обозначают среднемесячное ET от 0° до 60° северной широты в течение 1985–2005 гг. для FLUXNET и HadGEM3-GC3.05 и 2000–2014 гг. для MODIS и HadGEM3-GC3.05 в c и соответствующих годовых циклах d , e . Черные точки обозначают отсутствие существенных различий между двумя данными ET при p  < 0. 05 по t-критерию парной выборки в a , b . Пунктирные линии в c , e  обозначают стандартные отклонения для 16 элементов HadGEM3-GC3.05 PPE

С точки зрения аномалий наземных запасов воды модель также работает достаточно хорошо (рис. 6). Пространственная картина моделируемых аномалий в значительной степени характеризует модель GRACE, несмотря на в целом меньшие амплитуды вариаций (рис. 6а, б). Кроме того, временные ряды глобально усредненных моделей фиксируют временные закономерности в годовой динамике наблюдений со значительным коэффициентом корреляции, равным 0.71 ( p  < 0,01). Линейный тренд в нормализованном моделировании также воспроизводит уменьшение наблюдаемых аномалий за 2002–2017 гг., несмотря на снижение скорости на 57% (рис. 6c). Расхождения во многом связаны с отсутствием представлений антропогенного воздействия на аномалии запасов наземных вод в модели HadGEM3-GC3.05. Например, забор подземных вод и отвод воды в Китае оказывают значительное влияние на естественные модели хранения наземных вод (Long et al. 2020). Однако точный механизм различия требует дальнейшего изучения. Таким образом, аномалии запасов наземных вод, объединенные из нескольких компонентов, означают, что модель может представлять основные процессы круговоротов воды на суше.

Рис. 6

Пространственные закономерности аномалий осредненных наземных запасов воды (TWS) (относительно средневременной базовой линии 2004–2009 гг.) за период 2002–2017 гг. по спутниковым данным GRACE ( a , в виде жидких водный эквивалент в миллиметрах, lwe мм) и HadGEM3-GC3.05 Среднее значение PPE ( b ) и месячная эволюция глобального осредненного временного ряда с удаленными районами, покрытыми постоянным льдом ( c )

Эти оценки влажности почвы, эвапотранспирации и наземных запасов воды, наряду с атмосферными исследованиями с использованием HadGEM3-GC3.05 (например, Walters et al. 2017a, b), позволяют предположить, что выбранные элементы PPE могут разумно охватывать наблюдаемую водные циклы. Этот результат дает нам уверенность в том, что модель может служить основой для климатических прогнозов в рамках РТК8.5 сценарий.

Классификация климатических зон на основе влажности почвы

Мы классифицировали землю в мире на четыре сухо-влажные климатические зоны: засушливые, полузасушливые, субгумидные и влажные климатические зоны (рис. 7), используя среднюю влажность почвы в корне за 30 лет. слой (0–1 м) с базовым периодом 1976–2005 гг. Здесь влажность почвы представляет собой среднюю влажность почвы 16 элементов СИЗ (раздел 2.3.2). Среди четырех климатических зон прежние трехтипные зоны включают засушливые земли. Доля засушливых, полузасушливых, субгумидных и влажных климатических зон составляет 20 процентов.9, 11,3, 36,6 и 31,2% соответственно и 68,8% засушливых земель по отношению к общей площади суши (за исключением районов Гренландии и Антарктики). Глобальная структура климатических зон в целом соответствует классификациям с использованием только атмосферных показателей (Belda et al. 2014; Huang et al. 2016; Zhang et al. 2017). Однако границы между климатическими зонами могут существенно различаться при использовании разных методов классификации (Belda et al. 2014). В настоящем исследовании влажность почвы ограничивается не только атмосферными процессами, но и наземными процессами, такими как свойства почвы, растительность, топография и обратные связи между водой и теплом.Например, в средних и высоких широтах температура почвы является доминирующим фактором, контролирующим динамику влажности почвы (Niu and Yang 2006). Следовательно, эта классификация надлежащим образом представляет совокупную реакцию наземных процессов на глобальное потепление.

Рис. 7

Географическое распределение влажно-сухих климатических зон на основе влажности почвы с использованием средней за 30 лет температуры корневого слоя почвы (среднее значение 16 PPE из исторического моделирования HadGEM3-GC3.05) с базисным периодом 1976–2005 гг.

Реакция почвенно-климатических зон на изменение климата в РТК8.5 сценарий

Пространственные сдвиги в климатических зонах

Сдвиги в климатических зонах указывают на изменения в региональных климатических режимах и, следовательно, на глубокие изменения климата. В сценарии RCP8.5 экстенсивное расширение или сжатие климатических зон (рис. 8) предполагает, что сдвиги между климатическими зонами будут происходить в течение 2030-х, 2060-х и 2090-х годов по сравнению с базовым периодом (1976–2005 гг.). В аридную зону по ее периферии из семиаридных зон смещаются новые районы. Тем временем в Южной Америке, Среднем Востоке Африки, Центральной Азии и Северном Китае, а также на севере Австралии части засушливых районов смещаются в более влажные зоны, что с повышенной вероятностью после 2030-х годов (рис.8а, д, и). Экспансия семиаридных районов в основном возникает в Средней Сибири, Северной Америке, Тибетском нагорье и восточных прилежащих районах и частях периферии семиаридной зоны. На суженных территориях семиаридная климатическая зона в основном смещается в более сухую аридную, а на отдельных территориях Восточной Африки, Средней Азии и Северного Китая — в субгумидную. Вновь возникшие семиаридные районы заметно расширяются к 2070-м годам по сравнению с таковыми в 2030-х годах (рис.8б, е, к). Субгумидная зона заметно расширяется на север. Эта зона может достигать примерно 67° с.ш., затем 73° с.ш. и дальше на север к 2030-м, 2070-м и 2090-м годам соответственно (рис. 8, 9). Субгумидные районы также распространены в наиболее влажных нижних широтах, за исключением Южного Китая и большей части Приморского континента. В частности, периферия бассейнов Амазонки и Конго из зоны гумидного климата постепенно переходит в субгумидную зону (рис. 8в, ж, л, г, з, м). К 2090-м годам сдвиги климатических зон характеризуются расширением на север более сухих климатических зон.В результате большинство влажных регионов средних и высоких широт, а также части бассейнов Амазонки и Конго смещаются в субгумидную зону (рис.  9). В целом доминирующие сдвиги между четырьмя климатическими зонами подчеркивают тенденцию высыхания почвенной влаги в корнеобитаемом слое вдоль границ климатических зон на протяжении XXI века в сценарии RCP8.5.

Рис. 8

Изменения четырех климатических зон в 2030-х, 2060-х и 2090-х годах по отношению к базовому периоду 1976–2005 гг.Красный конец показывает вероятность расширения, а синий конец показывает вероятность сжатия различных климатических зон в будущем (2030-е, 2060-е и 2090-е годы) по сравнению с 1976–2005 гг. Вероятность оценивается с использованием 16 элементов СИЗ

Рис. 9

Изменения четырех климатических зон в 2090-х гг. по отношению к базовому периоду 1976–2005 гг. Увеличенные регионы указывают на расширение каждой климатической зоны, а цвета обозначают сдвиги из других климатических зон на основе базового периода; уменьшенные регионы указывают на сокращение каждой климатической зоны, а цвета обозначают сдвиги в другие в 2090-х годах

С точки зрения временной эволюции площадей, охватываемых каждой климатической зоной (рис. 10), в аридной климатической зоне она уменьшится примерно на 0,63 млн км 2 на 2,3% в 2099 г. по сравнению со средней площадью за 1976–2005 гг. Семиаридная и субгумидная зоны увеличатся на 7,7% и 9,5%, что составляет 1,15 и 4,59 млн км 2 соответственно. Соответственно, влажная зона сжимается на 12,6%, что составляет примерно 5,12 млн км 2 . Кроме того, согласно индивидуальным прогнозам среди 16 членов PPE, самые сильные территориальные расширения составляют до 23.6 и 20,0 % к 2099 г. для семиаридной и субгумидной зон за счет сокращения на 10,4 % и 29,5 % в засушливой и гумидной зонах соответственно (рис. 10). Для среднегодовых циклов в период сценария RCP8.5 (рисунки не показаны) самые сильные расширения в сторону более засушливых зон происходят с июля по сентябрь, а самые заметные сокращения наблюдаются с апреля по май. Кроме того, анализ функции плотности вероятности (рисунки не показаны) показывает, что во влажной зоне межгодовые изменения площадей имеют тенденцию к усилению во второй половине XXI века по сравнению с первой половиной.

Рис. 10

Вариации площадей четырех влажно-сухих климатических зон по индексу влажности почвы в исторический (1976–2005 гг.) и сценарий RCP8.5 (2006–2099 гг.) периоды относительно средних за период 1976 г. –2005. Цветные линии обозначают аномалии площади на основе влажности почвы 16 СИЗ, а сплошная красная линия представляет собой среднее значение 16 членов. Проценты представляют собой минимальные, средние и максимальные изменения площади в течение 2090-х годов по сравнению со средним значением за 1976–2005 годы.S обозначает тренд линейной регрессии по обычным регрессиям наименьших квадратов за период сценария со значением p уровня значимости

Изменения площадей в глобальных засушливых районах

Поскольку засушливые районы подвержены изменениям региональных водных балансов, можно ожидать площадных изменений в глобальных засушливых районах, если произойдут какие-либо сдвиги в климатических зонах. Прогнозируемое расширение площади заметно в сценарии RCP8.5 на протяжении 21 века в свете индекса влажности почвы (рис.11). По сравнению с базовым периодом (1976–2005 гг.) к концу 2090-х гг., согласно среднему значению PPE, расширенные районы в основном появляются в средне-высоких широтах, таких как север Канады и средне-восточная Сибирь. Региональные экспансии появляются также на Европейском континенте, Тибетском плато, восточных прилегающих территориях и северо-востоке США. Кроме того, бассейны Амазонки и Конго, а также части морского континента, а именно основные районы тропических лесов, испытывают воздействие засушливых экспансий с их периферии.Напротив, сокращения засушливых районов наблюдаются в разрозненных районах западной части США, Среднего Востока Азии и Средней Африки (рис. 11а). Что касается временной эволюции, то к концу 2090-х годов площадь засушливых земель расширится примерно до 9 миллионов км 90 139 2 90 140, что составляет 10,5 % в среднем по ансамблю по сравнению с исходным периодом (рис.  11b). Диапазон расширения по СИЗ составляет от 0,6 до 19,0%. Этот разнообразный диапазон возникает, несмотря на узкий диапазон изменений глобальной температуры, исследованных PPE, что позволяет предположить, что это не является основным фактором распространения PPE.Однако увеличение скорости имеет тенденцию к замедлению после 2050-х годов, что сопровождается уменьшением выравнивания в районах влажной зоны. Впоследствии большинство регионов влажной зоны будут подвергаться высыханию почвы по сценарию RCP8.5, что указывает на существенное уменьшение запасов влаги в почве.

Рис. 11

Пространственная картина площадных изменений (вероятность более 50% на основе 16 PPE) в засушливых районах по индексу влажности почвы в период между 2090-ми годами и 1976–2005 гг., средние значения согласно RCP8.5 ( a ) и временная эволюция площадей засушливых земель от исторический (1976–2005 гг.) до RCP8.5 сценарий (2006–2099 гг.) периодов ( b ) относительно среднего периода 1976–2005 гг.

Факторы смещения климатических зон влажности почвы

Чтобы выявить факторы площадных изменений в четырех климатических зонах влажности почвы в соответствии со сценарием RCP8.5, мы провели анализ тренда и регрессии с использованием прогнозов PPE. Результаты (рис. 12) показывают, что зоны с более сухим/влажным климатом значительно расширяются/сокращаются в течение 21 века, хотя ожидается значительное увеличение количества осадков в большинстве регионов, за исключением северо-востока Южной Америки, юга Европы и некоторых частей западной Африки (рис. .12а). В условиях глобального потепления (рис. 12b) тенденции влажности корнеобитаемого слоя почвы варьируются в зависимости от региона, в отличие от динамики осадков из-за регулирования взаимодействия земли и атмосферы. Например, в средне-высоких широтах средние региональные водные балансы (к северу от 60° с.ш., Северное полушарие, Интернет-ресурс, рис. S7) показывают кумулятивное снижение влажности почвы, сопровождающееся увеличением осадков, эвапотранспирации и стока. Поскольку модель земли JULES HadGem3-GC3.05 включает схему подземных вод, с точки зрения водного баланса можно предположить, что обмен почвенная влага-подземные воды будет играть важную роль в водном балансе земли по мере повышения температуры в соответствии с РТК8.5 сценарий в 2090-х годах. Кроме того, тенденция к снижению влажности почвы наблюдается в Монголии и восточных прилегающих регионах, на Тибетском нагорье, в районах Средиземноморья и в некоторых частях Западной Африки, восточной части Северной Америки и северной части Южной Америки. И наоборот, влажность почвы значительно увеличивается в Центральной Азии, северном Китае, некоторых частях Южной Азии и северной Австралии, восточной Африке, западной части Северной Америки и юго-восточной части Южной Америки (рис. 12c). На примере Средней Азии (широта от 40° с.ш. до 50° с.ш., долгота от 55° до 80° в.д., Интернет-ресурс, рис.S8), увеличение влажности почвы происходит в основном за счет увеличения количества осадков. Вычитание потерь стока, эвапотранспирации и осадков кумулятивно увеличивает влажность почвы с начального года с меньшим приростом через 10 лет (в течение 2090-х годов). Однако механизмы, лежащие в основе изменений круговорота воды в соответствии с RCP8.5, требуют конкретных наблюдений и модельных экспериментов в дальнейших исследованиях.

Рис. 12

Графики линейных трендов годовой суммы осадков, приземной температуры воздуха и влажности почвы в соответствии с РТК8.5 в течение 2006–2099 гг., с черными точками, обозначающими значимость на уровне p  < 0,05

Прикладные науки | Бесплатный полнотекстовый | Динамика изменения климатических зон и энергопотребления зданий. Тематическое исследование в Испании

1. Введение

Согласно пятому оценочному отчету Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), по сравнению со значениями с 1850 по 1900 год глобальная температура поверхности земли увеличилась на 0,85 °C в период с 1880 по 2012 год. и 0.78 °С в период с 2003 по 2012 год [1]. Прогнозы будущих климатических условий [1] предсказывают повышение глобальной средней температуры к 2100 году в диапазоне от 1,4 до 5,8 °C [2], выявляя увеличивающееся несоответствие между историческими моделями климата и нынешними и будущими климатическими условиями в результате антропогенных изменений. [3]. В этом отчете также представлен набор из четырех возможных сценариев изменения климата, называемых репрезентативными путями концентрации (RCP) [4]. Эти сценарии характеризуются приближенным расчетом, который дает радиационное воздействие (РВ) в 2100 г. по отношению к 1750 г. с учетом различных траекторий выбросов долгоживущих парниковых газов (ДПГ) и короткоживущих загрязнителей воздуха. , соответствующие уровни концентрации и землепользования [3].Далее дается описание двух сценариев, в рамках которых реализуется настоящее исследование. Эти сценарии были выбраны из-за их широкого применения в других исследованиях, связанных с изменением климата, ЕС зданий и климатическими зонами для зданий [4].RCP 4.5. Путь промежуточной стабилизации, при котором RF стабилизируется примерно на уровне 4,5 Вт/м 2 после 2100 года. Необходимо будет ограничить выбросы за счет увеличения использования электроэнергии, энергии с более низким уровнем выбросов, технологий улавливания CO 2 и геологического хранения. По этому сценарию также ожидается увеличение площади лесов по сравнению с текущим состоянием. Кроме того, выбросы CO 2 от энергетических и промышленных источников, как ожидается, будут увеличиваться до 2040 г., а затем уменьшаться до предписанной концентрации CO 2 в атмосфере 538 ppm в 2100 г. В то же время к 2081–2100 гг. температура повысится на 1,8 °C (вероятный диапазон от 1,1 до 2,6 °C) по сравнению с климатическим периодом 1986–2005 гг. [5,6].RCP 8.5. В течение 21 века РФ будет неуклонно расти и достигнет 8.5 Вт/м 2 в 2100 г. Сценарий характеризуется очень высокими выбросами ПГ. RCP 8.5 сочетает в себе предположения о неуклонном росте населения мира, умеренных темпах технологических изменений и повышении энергоемкости. В долгосрочной перспективе это приводит к высокому спросу на энергию и выбросам парниковых газов при отсутствии политики в области изменения климата. Заданная концентрация CO 2 составляет 936 ppm в 2100 г. При этом к 2081–2100 гг. глобальная средняя приземная температура увеличится на 3.7 °C (вероятный диапазон от 2,6 до 4,8 °C) по сравнению с 1986–2005 гг. [7,8]. Следовательно, в будущем повышение температуры будет определять установление новых энергетических бюджетов; действительно, изменение климата меняет энергоэффективность зданий и городов [8,9]. Таким образом, многочисленные исследования показывают, что необходимо учитывать динамику климата на этапе проектирования здания; в противном случае предполагаемая потребность в энергии (ED) может утроиться [9,10,11,12]. Например, Кристенсон и др. 2006 [13] показали, как влияние глобального потепления увеличивает потребность зданий в энергии для охлаждения.В исследовании de Rosa et al. 2014 [14] была разработана упрощенная динамическая модель здания, основанная на электрической аналогии, и реализована в среде Matlab/Simulink для выполнения нескольких анализов потребности в энергии для отопления (H) и охлаждения (C) в широком диапазоне климатические условия. Веричев и др. 2020 [6] показано влияние изменения климата на вариации климатических зон и потребление тепловой энергии жилыми домами на юге Чили при различных сценариях изменения климата.Таким образом, в общем контексте глобального потепления в холодных регионах интенсивность снижения энергопотребления будет больше, чем интенсивность увеличения энергопотребления на охлаждение [15,16]. Точно так же многочисленные исследования делают вывод, что в регионах с теплым климатом потребление тепловой энергии (EC) зданий будет снижаться. В то же время EC охлаждения будет увеличиваться вместе с увеличением количества дней теплового дискомфорта в помещении [17,18,19,20,21,22,23,24,25]. В настоящее время не так много исследований для оценки эволюция климатических зон для зданий.Например, в исследовании Zhai and Helman 2019 авторы используют данные 23 климатических моделей, но эволюция климатов зданий анализируется только в семи городах США [26]. В Китае эволюция строительных климатических зон ASHRAE проанализирована на основе данных 5 климатических моделей для сценария RCP 4. 5 [27]. В случае анализа климатических зон АШРАЭ достаточно удобно использовать данные климатических моделей о суточных максимальных и минимальных температурах для будущих периодов без дополнительных модификаций.С другой стороны, в некоторых исследованиях используются методологии морфинга, описанные в исследовании Belcher et al. 2005 [28]. Например, при изучении динамики климатических зон строительства в Чили [6]; в исследовании увеличения риска перегрева жилых зданий в Швеции [29]; оценка воздействия жизненного цикла зданий, интегрирование эффекта изменения климата и эволюция энергетического баланса в долгосрочной перспективе во Франции [30]. В то же время для оценки теплового комфорта или моделирования энергопотребления здания в будущих климатических условиях необходимо необходимо использовать более сложные методики морфинга метеоданных, учитывающие изменения внутрисуточной изменчивости метеопараметров [31,32].Кроме того, в некоторых исследованиях используются специальные инструменты для создания метеорологических файлов на будущие периоды, такие как OZClim [33] или CCWorldWeatherGen [34]. Для смягчения этих климатических воздействий и адаптации к ним Европейская комиссия представила Директиву (ЕС) 2018 г. /844 [35] Европейского парламента и Совета от 30 мая 2018 г. по энергоэффективности, который вместе с Европейским зеленым курсом [36] примет новую и более амбициозную стратегию ЕС по адаптации к изменению климата. В этом контексте многие страны разработали правила, основанные на классификации климатических зон, что является эффективным методом проектирования зданий с более низким энергопотреблением [37,38,39] и высоким тепловым комфортом [40].Этот метод основан на анализе большого количества метеорологических, экологических и социальных данных для содействия поиску климатических моделей, поглощающих все вышеперечисленное [41]. Количество климатических зон зависит от каждой страны, установленных пороговых значений и используемой методологии. Например, Испания в Техническом строительном кодексе (CTE на испанском языке) [42] устанавливает 15 климатических зон (α3, A2, A3, A4, B2, B3, B4, C1, C2, C3, C4, D1, D2, D3, E1), обозначенные буквой, соответствующей климатической суровости зимой (α, A, B, C, D, E), и цифрой (1, 2, 3 и 4), соответствующей летним значениям. Португалия устанавливает девять климатических зон (I1-V1, I1-V2, I1-V3, I2-V1, I2-V2, I2-V3, I3-V1, I3-V2, I3-V3) из различных комбинаций зимних букв ( В1, В2, В3) и летние буквы (И1, И2, И3) [43]; Франция устанавливает восемь зон (h2a, h2b, h2c, h3a, h3b, h3c, h3d, h4) с учетом зимних температур (h2, h3 и h4) и летних температур (a, b, c и d) [44]. ]. В любом случае применяемые в разных странах климатические районирования основаны на климатических рядах, существовавших на момент их формулирования, и поэтому не позволяют проектировать застройку парков, способных адаптироваться к динамизму климата [45].Следовательно, важно проектировать и строить здания, способные принимать климатическую динамику на протяжении всего своего жизненного цикла. Знание климатической реальности гарантирует развитие строительного фонда, который, безусловно, является устойчивым и устойчивым. По этой причине основной целью данной работы был анализ динамики изменений климатических зон и их влияния на энергопотребление зданий. Испания была выбрана в качестве территории исследования из-за ее климатического разнообразия, что позволит использовать применяемую методологию, результаты и полученные выводы в качестве эталона в других регионах.Кроме того, в этой стране наблюдается низкий уровень инвестиций в устойчивое строительство, при этом строительный сектор является одним из основных потребителей энергии, что приводит к одному из самых высоких показателей потребления на валовой внутренний продукт (ВВП) в Европейском союзе [46]. подчеркнув настоятельную необходимость принятия мер по решению этой проблемы.

3. Результаты и обсуждение

3.1. Определение индексов суровости климата
На рис. 2 представлены значения новых суровостей климата в месте расположения 77 метеостанций по методике расчета КТР и с учетом климатических условий периода 2015–2018 гг.

Наблюдается, что значения индекса WCS колеблются от -0,06 до 1,87, определенные для прибрежной провинции Малага (станция № 43) и Сориа (станция № 65) соответственно. Три зарегистрированных отрицательных значения WCS, один случай со значением 0 или положительные, но неглубокие значения, ниже 0,4, произошли в регионах с мягкими зимами; это касается станций № 43 выше, расположенных в Малаге, № 15 и № 42, расположенных в Кадисе и Малаге соответственно, или станций № 4 (Аликанте), № 11 (Барселона), № 16 (Кадис), № 18. (Кастельон), № 28 (Уэльва), № 44 (Малага), № 66 (Таррагона) и № 70 (Валенсия), среди прочего, все прибрежные районы на юге полуострова или в районе Средиземного моря.В этих случаях грамотное проектирование конструктивных решений здания позволит достичь комфортной температуры внутри помещения без внедрения активных систем отопления. Наоборот, чем выше значение WSC, тем ниже зимние температуры в этих регионах, что приводит к более высоким потребностям в тепловой энергии. Это относится к станциям № 6 и № 7, расположенным в Авиле, № 13 в Бургосе, № 52 в Паленсии, № 56 в Саморе и № 64 и № 65 в Сориа, все они со значениями WSC выше 1,35 и расположены на севере полуострова, в провинциях с невысокими температурами.

В случае SCS наблюдаются значения, достигающие минимума в прибрежной провинции Ла-Корунья (станция № 32) с 0,04 и максимума во внутренней провинции Кордова (станция № 20) с 2,52. Самые низкие значения SCS отмечаются в регионах с прохладными летними температурами; это касается станций № 32, № 33, № 60 и № 61, расположенных в Ла-Корунья, № 34 в Леоне, № 49 и № 50 в Астурии, № 57 в Гипускоа, № 58 и № 59 в Кантабрии, среди другие, все на севере полуострова и со значениями SCS ниже 0.4. В этих регионах при грамотном проектировании конструктивных решений здания комфортная температура в помещении может быть достигнута без внедрения активных систем охлаждения. Однако чем выше значение SCS, тем выше летние температуры в этих регионах, что приводит к более высоким затратам энергии на охлаждение. Это относится к станциям, расположенным внутри полуострова, со значениями SCS выше 2, например, № 8 и № 9 в Бадахосе, № 14 в Касересе, № 19 Сьюдад-Реаль или № 20 и № 21 в Кордове, среди прочих. .

Станции, расположенные во внутренних провинциях Мадрида (№ 40, № 41), Саламанки (№ 55, № 56) или Сеговии (№ 62), отличаются значениями WCS и SCS выше 1. Эти условия встречаются в места со средиземноморским климатом вдали от моря, с продолжительной и холодной зимой, с температурами, которые могут опускаться ниже 0°С, с многочисленными морозами по ночам. Напротив, лето довольно жаркое и сухое, с температурным диапазоном 18,5 ° C, а температура часто превышает 30 ° C. В этих регионах спрос на энергию значительно выше, чем в прибрежных районах, как летом, так и зимой, где необходимы пассивные стратегии для сокращения потребления энергии.Таким образом, строительные решения с высокой тепловой инерцией могут быть эффективным механизмом для достижения теплового комфорта [57]. Наконец, сравнение значений суровости климата в разных местах станций в районе показывает значительные температурные контрасты между городскими и столичными регионами, например, случай в Барселоне, где станция № 11, расположенная в центре города и недалеко от морского побережья, привела к климатической суровости WCS = 0,23 и SCS = 1,48, а станция № 10, расположенная за пределами центра города, показала значительно разные значения. (при WCS = 0.61 и СКС = 0,92). То же самое относится и к станциям в Вальядолиде, где станция № 72, расположенная в центре города, привела к климатической суровости WCS = 1,27 и SCS = 1,12, а станция № 73, расположенная за пределами центра города, показала значительно разные значения (с WCS = 1,51 и SCS = 0,76). Эти результаты подчеркивают эффект городского острова тепла, явление теплового происхождения, которое происходит в городских районах и состоит из другой температуры, которая имеет тенденцию быть выше, особенно ночью, в центре городов из-за массивной застройки [58].
3.2. Определение динамики изменения индексов суровости климата
На рис. 3 и рис. 4 показаны результаты, полученные при расчете индексов WCS и SCS для 2055 и 2085 гг. по сценариям изменения климата RCP 4.5 и RCP 8.5 на 77 опорных станциях. Для сценария RCP 4.5 (рис. 3) видно, что значения индекса WCS для 2055 года колеблются от -0,1 до 1,3, определенные для станций, расположенных в средиземноморских прибрежных городах Аликанте, Барселона, Кадис, Кастельон, Малага, Мурсия, и Валенсия и внутренний город Сориа соответственно. Таким образом, прогнозируемые выбросы для этого сценария означают, что к середине века все опорные станции будут находиться в регионах с мягкой зимой, что приведет к резкому падению потребления тепла. Отмечается, что SCS будет увеличиваться в первой половине 21 века со значениями в диапазоне от 0,3 до 2,8 для городов Овьедо (станция № 49) и Кордова (станция № 20). Это будет означать значительное повышение летних температур, что резко увеличит потребление холода.Однако, судя по климатическим трендам, прогнозируемым для этого сценария, к 2085 г. будет наблюдаться постепенная стабилизация температур на всех станциях. Значения SCS находятся в диапазоне от 0,3 до 2,9. Для сценария RCP 8.5 (рис. 4) наблюдается более резкое изменение значений WCS и SCS, чем в предыдущем сценарии. Таким образом, значения индекса WCS для 2055 г. колеблются от -0,1 до 1,4 и уменьшаются до 2085 г. со значениями в диапазоне от -0,1 до 1,1.В SCS наблюдается прогрессивный рост до 2055 г., который резко возрастет до 2085 г. со значениями в диапазоне от 0,2 до 3 и от 0,5 до 3,7. Это отражает к концу века увеличение потребности в энергии для охлаждения и почти полное снижение потребности в энергии для отопления в большинстве городов в базисные сезоны.
3.3. Предлагаемое обновление климатических зон для полуостровной части Испании
На основе показателей суровости климата, рассчитанных по данным 77 метеорологических станций за 2015–2018 годы и RCP 4.Для сценариев 5 и 8.5 суровости климата за период 2015–2018 гг. и 2055 и 2085 гг. для 7967 населенных пунктов на полуострове Испании были получены с использованием аппроксимационных методов. На основании табл. 1 выделены климатические зоны 7967 населенных пунктов. Результаты описаны на Фигуре 5 и Фигуре 6, а также в Таблице 3 и Таблице 4 ниже.
3.3.1. Суровые климатические условия для 2015–2018 гг. и периодов 2055 и 2085 гг. сценариев РТК 4.5 и 8.5 для 7967 мест на материковой части Испании
На рисунке 5 показаны средние значения WCS и SCS для 2015–2018 и 2055 и 2085 гг. для РТК 4.5 и 8.5. Сравнение значений, полученных для индексов WCS со значениями для диапазона 2015–2018 гг. (рис. 5а), показывает, что для сценария RCP 4.5 среднее значение значительно снижается с 0,96 в 2015–2018 гг. до 0,57 и 0,56 в 2055 и 2085 гг. соответственно. . Это связано с тем, что выбросы в этом сценарии достигают пика примерно в 2040 году, а затем стабилизируются. В сценарии РТК 8.5 снижение более значительное, со средними значениями 0,43 и 0,28 для 2055 и 2085 гг. соответственно, что связано с более резким характером этого сценария, где наиболее значительные изменения приурочены к концу XXI в. .Для обоих сценариев наблюдается значительное смягчение зимних температур [1]. Для индексов СКС сравнение со значениями, полученными в интервале 2015–2018 гг. (рис. 5б), показывает, что для сценария РТК 4.5 среднее значение увеличивается с 1,15 в 2015–2018 гг. до 1,43 в 2055 г.; затем он стабилизируется до 2085 года с 1,45. В сценарии РТК 8,5 для 2055 г. по сравнению с 2015–2018 гг. наблюдается небольшое увеличение с 1,43 до резкого роста до 1,93 к 2085 г. Самый пессимистичный прогноз изменения климата приведет к более заметным изменениям температуры с знойным летом.

Наконец, следует отметить, что сравнить эти показатели с действующими нормами невозможно, так как CTE не дает точных значений, что приводит к проблемам в области исследования энергоэффективности и адаптации к изменению климата в зданиях в Испании.

3.3.2. Предлагаемое обновление климатических зон для полуостровной части Испании
После того, как WCS и SCS 7967 населенных пунктов за период 2015–2018 гг. и сценарии RCP 4.8 и 8.5 будут получены, на основе таблицы 1 будут определены новые климатические зоны 7967 населенных пунктов полуострова. Испания была получена.На рис. 6 показано географическое распределение климатических зон CTE для 2015–2018 гг. и сценариев RCP 4.5 и 8.5. Для анализа изменения климатического рейтинга, наблюдаемого в отношении CTE, в таблице 3 показан процент городов, которые изменяют этот рейтинг, а в таблице 4 показан процент климатических зон в CTE в период 2015–2018 гг. и сценарии RCP 4.5 и 8.5. . Полученные результаты обсуждаются ниже.
Предлагаемое обновление климатических зон для полуостровной Испании на период 2015–2018 гг.
Что касается КТР в 2015–2018 гг. (таблица 3), то более 80% городов уже изменили свою климатическую зону (зима + лето).Более того, это изменение означало, что количество климатических зон в стране увеличилось с 12, предусмотренных в CTE, до 19, при этом появилось семь новых зон, которые ранее не были переклассифицированы (α3, α4, B1, B2, D4, E1 и E2) (табл. 4). Следует выделить появление зон α3 и α4, подчеркнув тенденцию в таких районах, как Средиземноморье, к климату, более характерному для субтропических зон. Что касается зимы, примерно половина городов изменила свою зимнюю климатическую зону на более теплую. зоне по сравнению с КТР (табл. 3), хотя наиболее существенные изменения происходят на юге и на побережье Средиземного моря, в то время как климатические зоны на севере, северо-западе, юго-западе и востоке Андалусии остаются неизменными (рис. 6а,б) .Выделяется зимняя климатическая зона Д (табл. 4), присутствующая в 49% населенных пунктов, что делает ее преобладающей. Этот результат показывает повышение зимних температур почти на половине территории относительно того, что предусмотрено действующими правилами. Среднее повышение температуры вызывает снижение потребности в энергии для отопления, но подразумевает, что ограничения таких параметров, как коэффициент пропускания, нарушены. В летних климатических зонах наблюдаются более резкие изменения, особенно на побережье Средиземного моря (рис. 6а, б). , что связано с интенсивным летним прогревом внутренних вод Средиземного моря в последние годы [59].Так, за 2015–2018 гг. 72% городов изменили свои летние КЗ на более теплые, чем указанные в КТР (табл. 3). В частности, 58,7% и 12,2% населенных пунктов изменили свои летние CZ на 1 и 2 более теплые рейтинги соответственно. Климатические зоны 3 и 4 преобладают в 38,21% и 29,35% населенных пунктов (табл. 4).
Предлагаемые климатические зоны для полуостровной Испании для прогнозов сценария RCP 4.
5 В соответствии со сценарием RCP 4.5 (таблица 3) на 2055 и 2085 годы 98% городов увидят изменение своих климатических зон (зима + лето) относительно CTE.Кроме того, на рис. 6в,г показано сходство географического распределения климатических зон для 2085 г. с результирующим распределением для 2055 г. Эти изменения климатических зон являются следствием близости абсолютных значений ВКС и СКС к предельному значению разграничения климатических зон (табл. 1) так, что минимальное изменение индекса может привести к смене климатической зоны местности. Этот результат является ограничивающим фактором в зонировании существующих CTE, переосмысливая необходимость значительного улучшения разработки и методологии действующих правил.Как показано на рис. 6в,г, к 2055 и 2085 годам половина прибрежных населенных пунктов Средиземноморья попадет в климатическую зону А4. Эти регионы будут характеризоваться более жарким летом и более теплой зимой, в то время как северные прибрежные города будут иметь большее разнообразие климатических зон на протяжении столетия с умеренными летними температурами и более холодными зимами. То же самое происходит и во внутренней части полуострова, где наблюдается неоднородное распространение из-за сложности рельефа и разнообразия мезоклиматических и микроклиматических зон.Таким образом, к 2085 г. 23,89 % и 19,82 % населенных пунктов будут иметь классификацию климата С3 и В4, при этом наиболее холодные климатические зоны исчезнут (табл. 4). В зимних ЦЗ (табл. 3) за периоды 2055 и 2085 гг. 90% населенных пунктов изменят свою климатическую зональность по сравнению с сохраненной в КТР. В частности, на период 2055 г. 44,8 % населенных пунктов изменят свою зональность на более теплую и 40,5 % населенных пунктов на две более теплые зоны. Точно так же к 2085 году 41%, 43,4% и 4.7% населенных пунктов изменят свой зимний рейтинг на 1, 2 и 3 более теплые зоны соответственно. Таким образом, географическое распределение зимних климатических зон на 2085 г. напоминает результирующее распределение на 2055 г., когда только 8% городов будут наблюдать изменения зон между этими двумя годами. Обращает на себя внимание увеличение рейтинга A в отношении CTE (рис. 6c, d и таблица 4) с 0,74% в CTE до 12,89% и 15,97% в 2055 и 2085 годах соответственно. Напротив, рейтинг E резко снижается с 28.76% в CTE до всего 2,6% в 2085 году. Эти результаты снова показывают, что тенденция к более и более теплым областям будет продолжаться в течение столетия. 87,6% локаций изменят свою климатическую поясность по сравнению с CTE. К 2055 г. 47,7 % населенных пунктов изменят районирование на более теплое, а 39,4 % населенных пунктов — на два более теплых пояса. Аналогично, к 2085 г. 48,3% и 38,1% населенных пунктов изменят свой летний рейтинг на 1 и 2 более теплые зоны соответственно.Как и в зимний сезон, различия между 2055 и 2085 гг. несущественны. Хотя на протяжении всего этого сценария наблюдается значительное увеличение рейтинга 4 в населенных пунктах по КТР (рис. 6в,г и табл. 4) с 8,55% в КТР до 49,51% и 49,60% в 2055 и 2085 годах соответственно. Напротив, рейтинг 1 резко снижается с 40,05% в CTE до всего 2,11% в 2085 году. Эти результаты демонстрируют необходимость развития новых летних зон в рейтинге 4 с последующим улучшением рекомендаций по строительству.
Предлагаемые климатические зоны для полуострова Испании для прогнозов сценария RCP 8.5
В соответствии со сценарием RCP 8.5 (таблица 3) на 2055 и 2085 годы ожидается резкое увеличение изменения классификации климатических зон (зима + лето) в отношении CTE, что показывает что 98% городов будут затронуты. Кроме того, на рис. 6e,f показано, что географическое распределение климатических зон в 2085 г. будет претерпевать значительный динамизм, при этом зоны A4 и B4 с долей 39,74% и 41,63% будут доминировать на полуострове.Эти зоны характеризуются мягкой зимой и знойным летом, что привело к тому, что к концу века на полуострове будет климат, более типичный для тропических регионов. локаций изменят свое климатическое зонирование по сравнению с КТР. Конкретно за период 2055 г. 24,4, 33,1 и 26,5% населенных пунктов изменят свою квалификацию на одну, две и три более теплых зоны соответственно. Точно так же к 2085 году 10.1, 36.7 и 35,4% населенных пунктов изменят рейтинг зимы на один, два и три более теплых пояса соответственно. На всем протяжении этого сценария наблюдается значительное увеличение наличия рейтинга А и В в населенных пунктах относительно КТР (табл. 4), с 0,74 и 5,47% в КТР до 42,95 и 51,54% в 2085 г. соответственно, наоборот. , оценки C и D резко снижаются, а климатическая зона E полностью исчезает к 2085 г. Эти результаты обусловлены уже обозначенной тенденцией к более теплым зонам.В летнем случае ЦЗ (табл. 3) для периодов 2055 и 2085 гг. 82,7% и 91% населенных пунктов изменят свою климатическую зональность по сравнению с КТР. К 2055 г. 33 % населенных пунктов изменят районирование на более теплое, 25,5 % населенных пунктов на два более теплых пояса и 18,9 % на три более теплых пояса. Точно так же к 2085 г. 31%, 26,3% и 32,2% населенных пунктов изменят свой летний рейтинг на 1, 2 и 3 более теплые зоны соответственно. На рис. 6e,f заметны значительные различия между 2055 и 2085 годами. На всем протяжении этого сценария наблюдается значительное увеличение наличия рейтинга 4 в населенных пунктах, относящихся к КТР (табл. 4), с 8,55% в КТР до 49,84% и 85,31% в 2055 и 2085 гг. соответственно, в отличие от рейтинга 1. резко снижается с 40,05% в CTE до всего 0,38% в 2085 году. Эти результаты показывают, что более половины зданий, спроектированных с учетом технических требований зоны E, не будут соответствовать нормам менее чем через 25 лет.
3.4. Анализ динамики изменения спроса на энергию для РТК 4.5 и RCP 8.5 Сценарии
Для анализа влияния наблюдаемого динамизма климата на потребность зданий в энергии на рисунке 7 показаны средние результаты расчетного изменения потребности в энергии для отопления и охлаждения, рассчитанные на основе определения индексов WCS и SCS 77 станций для типового здания, используемого для 2015–2018 годов, и сценариев RCP 4.5 и RCP 8.5. Кроме того, в таблице 5 показан расчетный спрос на энергию для отопления и охлаждения для четырех основных станций, для типа здания, используемого на 2015–2018 годы, и RCP 4. 5 и RCP 8.5. В сценарии RCP 4.5 (рисунок 7) к 2055 г. ожидается снижение потребности в энергии 77 станций в среднем на 11,23 кВтч/м 2 год по сравнению с 2015–2018 гг. В частности, потребность в отоплении уменьшится в среднем на 16 кВтч/м 2 год, причем наиболее значительное снижение будет наблюдаться на станциях, расположенных в горных районах на высоте 900 м над уровнем моря; это связано с заметным влиянием континентального климата, когда зимой метеорологические условия смягчаются из-за последствий изменения климата.Так обстоит дело со станцией 73, расположенной в Вальядолиде, с сокращением на 32 кВтч/м 2 в год. Однако потребность в охлаждении увеличится в среднем на 4,8 кВтч/м 2 год по сравнению с 2015–2018 гг. в городах, расположенных на юго-востоке, характеризующихся полузасушливым климатом; в частности, станция 5, расположенная в г. Альмерия с увеличением потребности в энергии охлаждения к 2055 г. на 7,045 кВтч/м 2 год по сравнению с 2015–2018 гг. Однако из-за стабилизирующего характера этого климатического сценария в период с 2055 по 2085 год существенных различий между средними значениями потребности в отоплении и охлаждении не наблюдается, а среднее увеличение составляет всего 0.8 кВтч/м 2 год. Согласно сценарию RCP 8.5 (рис. 7), к 2055 году ожидается снижение спроса на энергию для отопления и охлаждения для всех сезонов в среднем на 10 кВтч/м 2 год по сравнению с 2015–2018 гг. В частности, потребность в отоплении уменьшится в среднем на 15,4 кВтч/м 2 в год, особенно на станции 17, расположенной в городе Кастельон, где ожидается высокое значение снижения, оцениваемое в 30 кВтч/м 2 в год. Напротив, потребность в охлаждении увеличится в среднем на 5.3 кВт/м 2 год по сравнению с 2015–2018 гг. Особенно выделяется станция 76, расположенная в Сарагосе, с увеличением потребности в энергии охлаждения к 2055 г. на 16,7 кВтч/м 2 год по сравнению с 2015–2018 гг. Следует отметить, что, в отличие от сценария РТК 4.5, по сценарию РТК 8.5 между 2055 и 2085 годами имеются существенные различия. потребность в охлаждении увеличится на 8,7 кВтч/м 2 год по сравнению с 2055 годом.Эта тенденция локализована в городах, расположенных в юго-западной, южной и средиземноморской прибрежных частях страны. Эти результаты объясняются расширением полузасушливого климата, которому по этому сценарию подвергнется южное и юго-восточное побережье, где лето будет более жарким и сухим, что значительно увеличит потребность жилья в энергии для охлаждения. На это увеличение также повлияет дополнительный тепловой эффект нагревания поверхностных вод Средиземного моря.

4. Выводы

В данной работе обновлены климатические зоны всех городов полуостровной Испании.Результаты показывают, что выделение климатических зон, включенных в настоящее время в КТЭ, не соответствует текущим и будущим климатическим условиям. Учитывая важность точности в назначении климатической зоны при правильном выборе размеров систем горячего водоснабжения, отопления и охлаждения, а также надлежащего выбора используемых строительных материалов, эта ситуация ставит под угрозу достижение действительно устойчивых зданий. В частности, с учетом климатических данных, зарегистрированных в период 2015–2018 гг., 80% городов сегодня имеют климатическую зону, отличную от CTE; более того, ожидается, что к 2085 году и по прогнозам, зафиксированным в РКП 4.5 и RCP 8.5 практически все города материковой части Испании изменят свою климатическую зону на более теплую.

Это существенное изменение климата, которое уже происходит в изучаемом регионе, поможет снизить потребность жилья в отоплении и увеличить потребность в охлаждении. Поэтому архитектурно-строительные стандарты должны адаптироваться к реальным условиям городской среды и учитывать основные сценарии, чтобы привести к проектированию зданий, смягчающих последствия изменения климата и адаптирующихся к ним.Это обостряет необходимость освоения новых климатических зон и выработки рекомендаций по сохранению правильного теплового режима будущих периодов.

Наконец, следует отметить, что последствия, наблюдаемые на полуострове Испании, могут быть экстраполированы на другие районы, так что методология, предложенная в этой работе, может быть распространена на любой регион, внося значительный научный вклад с точки зрения отражения текущих возможностей и возможности улучшения строительного фонда.

климатический пояс

Климатические пояса – это районы, простирающиеся вокруг земного шара в направлении восток-запад и отграниченные друг от друга принципиально различными климатическими условиями.Как правило, климатические пояса ленточные, в полярных районах круговые, но иногда они могут быть и прерывистыми. Климатические зоны лежат в основе различных геозональных моделей в науках о Земле и жизни. [1]

Освещение климата

Освещение климатических зон земли: сверху/снизу к середине: полярные зоны, средние широты, тропические зоны

климатических зон освещения , также называемых астрономическими, математическими или солнечными климатическими зонами, основаны на знании того, что климат в первую очередь зависит от различных уровней солнечной радиации.Угол (греч. klíma наклон) и, следовательно, интенсивность солнечного излучения и его сезонный ход зависят только от географической широты, если пренебречь атмосферными влияниями.

Деление земли на световые климатические зоны осуществляется астрономически точно по тропическому и полярному кругам. Это создает астрономические тропики (греч. tropē поворот) до 23°26′ широты, центральные широты до 66°34′ и полярные зоны (греч. pólos оси).В пределах астрономических тропиков солнце дважды в год бывает в зените и всегда достигает полуденной высоты не менее 43°. В полярных зонах солнце находится ниже горизонта в полдень во время полярной ночи, тогда как оно находится ниже горизонта в течение полярных дней и находится над горизонтом даже в полночь; он никогда не достигает полуденной высоты больше 47°. Излучаемая энергия соответственно разная.

Современная климатология делит срединную солнечную широту по отношению к реальным условиям на земной поверхности снова по 45-й параллели.Половину нижних широт называют субтропиками, высоких широт — средними широтами. Земная поверхность разделена на четыре почти одинаково широких пояса от экватора до полюса образовавшимися четырьмя климатическими зонами. Солнечная радиация на верхней границе атмосферы различается между ними, помимо уменьшения годовой суммы от экватора к полюсам, и прежде всего качественно:

  • Солнечные тропики до 23,5°: Характеризуется почти постоянным высоким радиационным воздействием в течение сезона.
  • Средняя ширина Солнца
    • Субтропики до 45°: Существует четкая сезонная разница в излучении энергии между летом и зимой, при этом решающее влияние имеет продолжительность дня.
    • Средние широты, до 66,5°: Времена года очень ярко выражены, от середины лета до середины лета, весна и осень также могут быть четко дифференцированы климатически. Этому в значительной степени способствует влияние высоты солнца.
  • Солнечная полярная зона: экстремальные сезонные различия с экстремальными колебаниями продолжительности дня.Солнечная и темная стороны играют подчиненную роль.

Физический климат

Физические климатические зоны земли: сверху/снизу к центру: зона полярных льдов, субполярная зона, холодная умеренная зона, прохладная умеренная зона, субтропическая зона (также «теплая умеренная зона»), тропическая зона

Фактические условия на местности характеризуются физико-климатическими зонами. Для них, в частности, применяется условие о том, что спецификации ширины климатических зон освещения должны приниматься только приблизительно, чтобы точные пределы можно было определить на месте на основе других критериев.Кроме того, необходимо учитывать облучаемые участки. Здесь есть и другие отличия: Б. в радиационном балансе, т. е. в разнице между излучаемой и излучаемой энергией. На земной поверхности различия еще более выражены из-за влияния атмосферы:

  • В тропиках облучение немного снижается из-за плотного облачного покрова. Тем не менее радиационный баланс достигает большого профицита энергии.
  • В субтропиках летом на земле достигаются самые высокие уровни энергетического излучения.Радиационный баланс движется вокруг нуля.
  • В средних широтах увеличиваются перепады облучения на землю из-за значительно большей длины пути излучения через атмосферу зимой. Радиационный баланс отрицательный.
  • В полярных зонах очень сильно ослабление излучения атмосферой. Кроме того, большая часть излучения отражается от ледяных поверхностей. Радиационный баланс очень отрицательный.

Эти балансовые различия уравновешиваются переносом тепла, который в основном определяет погоду.Создается планетарная циркуляция, которая также устроена зонально и имеет соответствующие климатические эффекты.

Более ранняя и все еще распространенная классификация физических климатических зон представляет собой следующую классификацию по широте:

Климатические зоны климатических классификаций

Климатические классификации определяют типы климата в соответствии с климатическими факторами или элементами климата. Желательно, чтобы климатические районы, возникающие в результате этих типов климата, были совместимы с солнечными климатическими поясами.Например, климатические зоны могут быть далее подразделены, т.е. Б. в холодных тропиках и теплых тропиках засушливого и влажного типов. Поскольку климатические классификации должны удовлетворять многим другим требованиям, таким как широкое соответствие растительности и экологическим зонам, это требование является нетривиальным.

Климатическая классификация, соответствующая солнечным климатическим зонам, — это экофизиологическая климатическая классификация согласно Лауэру и Франкенбергу . Эффективная классификация согласно Troll/Paffen в первую очередь нацелена на соответствие экологическим нормам.

Существуют и другие классификации климата, которые приводят к очень разным климатическим зонам с разными названиями. Особенно часто используются эффективные классификации согласно Köppen/Geiger , климатические зоны USDA и генетическая климатическая классификация согласно Flohn , Neef или Terjung/Louie . Иногда пытаются опереться на зоны солнечного климата, но иногда сдаются.

Физические климатические пояса в деталях

Тропики

Тропики лежат вокруг экватора между тропиками.Продолжительность дня колеблется от 10,5 до 13,5 часов. Сезоны не имеют термических характеристик. Климат суточный: суточные колебания температуры больше, чем годовые. Помимо теплых тропиков, в горных районах существуют и холодные тропики, отличающиеся постоянными сезонными условиями по сравнению с другими горными климатами. Осадкоопределяющим явлением в тропиках является пассатная циркуляция и ее сезонный сдвиг. Циркуляция Пассаца вызывает постоянные так называемые зенитальные осадки вокруг зоны ее конвергенции.Зона конвергенции может почти стоять на месте — в Тихом и Атлантическом — или перемещаться циклически один раз по всем тропикам в течение года, как в районе от Центральной Африки до Малайского архипелага. Соответственно, возникают области в диапазоне от всегда влажных до сухих. Кроме того, циркуляционные ветры, пассаты и муссоны локально воздействуют на берег и затем также вызывают осадки.

Те Субтропики

Субтропики термически определяются как климатическая зона с высокой летней и умеренной зимней теплотой.Их можно подразделить на сухие, влажные зимние, влажные летние и всегда влажные субтропики. Субтропики и особенно зимне-влажные субтропики иногда относят к теплоумеренной зоне .

Распространенное определение определяет климат как субтропический, где средняя температура в году превышает 20 градусов Цельсия, но средняя температура самого холодного месяца остается ниже отметки 20 градусов. Разница между днем ​​и ночью огромна. Растительность варьируется от разнообразия видов, как это происходит, например, в районе Средиземноморья, до растительности сухой саванны, до бесплодной или даже полностью отсутствующей растительности в пустынях, таких как Сахара.

Умеренная зона
Умеренная зона
Фиолетовый: холодная умеренная зона
Зеленый: прохладная умеренная зона

Умеренный (также умеренный или умеренный) климатический пояс простирается от Полярного круга до сорок пятого градуса широты и обычно далее делится на

Умеренный пояс показывает большую разницу между сезонами, но она несколько уменьшается по направлению к экватору . Еще одной характеристикой является разница между днем ​​и ночью, которая сильно меняется в зависимости от сезона. Эти различия увеличиваются по мере приближения к полюсу. Растительность характеризуется хвойными, смешанными и лиственными лесами, причем хвойных лесов становится все меньше и меньше по направлению к экватору.

Важными климатологическими критериями являются колебания продолжительности дня на солнце (от 8 до 16 часов), которые вызывают термические сезоны, количество осадков, сбалансированное в течение всего года, и, как следствие, очень нестабильная погода. При значениях около 800 мм умеренная зона занимает второе место по количеству осадков после тропиков.Средние ширины находятся в зоне западного ветра.

Subpolargebiete

Приполярная зона – это климатическая зона, образующая переход между полярной климатической зоной и умеренной климатической зоной. Согласно генетической классификации климата (по Эрнсту Нифу и др.) для него характерно полугодовое чередование внетропических западных ветров летом и полярных восточных ветров зимой.

Polargebiete (Eisklimate)

В общем случае под полярными регионами понимаются районы к северу и югу от полярных кругов: Арктика в северном полушарии и континент Антарктида в южном полушарии земли. Климат полярных льдов и субполярных тундр в основном сочетается.

Реальные полярные регионы Земли — это ледяной климат (холодные пустыни) (Lauer 1995). Температура ниже или чуть выше нуля круглый год, осадков мало, а солнечная радиация снижена — в среднем на 40% меньше, чем на экваторе.

Разработка классификации климатических зон

Математические климатические зоны восходят к древности, когда Земля, сферическая форма и наклон оси которой были уже известны, часто делилась в общей сложности на пять зон на тропическом и полярном кругах ( → климат (историческая география) ).В отличие от жаркой и двух холодных зон, только две умеренные зоны изначально считались обитаемыми. К зонам тропиков, умеренных широт и полярной области, которые первоначально считались относящимися к умеренному поясу, позже добавились субтропические и субполярные зоны (фактически «расположенные ниже тропика или полярного круга»). Этот принцип частично используется и по сей день.

Классификации климата, созданные в двадцатом веке, пытались, среди прочего, отдать должное этой системе. В частности, с эффективными классификациями, которые зависят только от фактически измеренных климатических элементов, это первоначально удалось лишь в ограниченной степени, поскольку разграничение, основанное на температурных переменных, оказывается проблематичным. Генетические классификации, полученные из глобального распространения, потребовали дополнительных зон. Следовательно, зоны во всех этих системах по большей части получили разные названия.

Изменение климата

Техногенное глобальное потепление, происходящее сейчас, несомненно, приведет к смещению климатических зон в ближайшие десятилетия.Как правило, это будет сдвиг на север (или сдвиг по высоте ступеней высот). Согласно сообщению BMBF в 1990 г., повышение температуры на градус Цельсия сместит климатические зоны на 100–200 км. [2]

Наиболее решающим фактором является скорость изменения климата. Это зависит от того, смогут ли сообщества адаптироваться или нет. Быстрое повышение температуры на несколько градусов по Цельсию будет иметь последствия для большинства экосистем, но их трудно предсказать из-за сложности систем. Не вызывает сомнений то, что вымирание популяций животных и растений будет усиливаться. [3] [4]

См. также

Веб-ссылки

Индивидуальные свидетельства

  1. ↑ Diercke World Atlas. Bildungshaus Schulbuchverlage 2015. Страницы 246–247 и 254–255.
  2. ↑ Хайнц Нольцен (ред.): Handbuch des Geographieunterrichts, Vol. 12/2 , Geozonen , Aulis Verlag Deubner & Co. KG, Кельн 1995
  3. ↑ Обширная информация и источники на www.biosphaere.info
  4. Мир должен потеть как минимум 1000 лет. В: Spiegel Online. 27 января 2009 г., по состоянию на 29 ноября 2014 г..

Понимание карты новой климатической зоны IECC

Каждые три года Международный совет по нормам и правилам (ICC) обновляет строительные нормы и правила в Международном кодексе по энергосбережению (IECC). Изменения в ICC исходят от сотрудников ICC, отраслевых групп, правительства и широкой общественности. IECC является типовым энергетическим кодексом в США, и обновления редакции 2021 года были завершены ICC в декабре 2020 года. Одним из фундаментальных изменений в IECC 2021 года было обозначение климатических зон (CZ).

Климатические зоны занимают центральное место в IECC. Климатические зоны диктуют многие меры по повышению энергоэффективности, которые должны быть включены в здание, и они особенно важны для ограждающих конструкций здания. Климатические зоны определяются на уровне округа и основаны на погодных факторах, таких как зимние и летние температуры, а также на влажности и количестве осадков (для определения «сухого» и «морского» субклимата).Карта климатических зон не менялась со времен IECC 2003 года.

Тем не менее, благодаря новым исследованиям, основанным на измеренных данных о температуре с более чем 4000 метеостанций по всей Северной Америке за последние 25 лет, IECC впервые за почти 20 лет внесла изменения в карту Чехии. В результате около 10% округов США были помещены в новую ЧР. Почти во всех случаях сдвиг происходил в более теплую (нижнюю) ЦЗ, отражая общее потепление климата в этих районах. Первый набор карт ниже показывает старые CZ слева и новые справа.Заштрихованная область на западе на изображении справа выделяет «сухой» субклимат. В большинстве случаев сдвиг ЦЗ относительно незаметен.

Хотя на приведенной выше карте может быть трудно различить существенные различия, нижеприведенная карта, составленная Тихоокеанской северо-западной национальной лабораторией (PNNL), дает более четкое представление о том, какие конкретные округа перешли на более теплые (нижние) ЧР (красные), а какие — на более холодные. (выше) ЦЗ (зеленый).

Важно отметить, что некоторые из этих изменений охватывают густонаселенные районы с пригородами, а также районы со значительной строительной активностью.Примеры районов с высокой плотностью населения, которые изменили CZ:

·       Даллас/Форт. Стоит, Техас (от CZ3 до CZ2)

·       Центральный Теннесси, включая Нэшвилл (от CZ4 до CZ3)

·       Северная Северная Каролина (CZ4–CZ3)

·       Южный Висконсин (от CZ6 до CZ5)

 

На последней карте, также составленной PNNL, показан процент населения штата, переезжающего в более теплую ЧР. В Техасе, Теннесси, Северной Каролине и Висконсине тот факт, что смены CZ пришлись на населенные пункты, означает, что значительная часть населения этих штатов в конечном итоге будет иметь новые дома (и коммерческие здания), построенные в соответствии с другими требованиями CZ.

Когда мы рассматриваем, что это означает для соответствия IECC, важно отметить, что в предыдущих версиях IECC строительство в более теплом климате обычно означало менее строгие требования к изоляции и утечке воздуха, что снижало общую стоимость изоляции для здание. Менее строгие требования к изоляции и утечке воздуха компенсируются требованиями к прохладным крышам (белые крыши) коммерческих зданий, которые часто встречаются в более теплом климате (CZ 1-3).

Однако в этом году, учитывая повышение требований к изоляции для всех CZ в IECC 2021 [ссылка на блог IECC для жилых помещений], большинство предполагаемых «выгод», связанных с изоляцией, связанной с переездом в более теплую CZ, смешаны и не так легко связано с экономией средств. Например, дом, построенный в Далласе/Форт. В соответствии с IECC 2015 г. (текущий код TX) требуется R-38 на чердаке и R-20 на стенах. В соответствии с IECC 2021 года, теперь в CZ2 (а не в CZ3), для чердака потребуется R-49, а для стен — только R-13.В более холодном климате (CZ4 и выше) значение R увеличивается, код 2021 года, как правило, затмевает любые потенциальные денежные выгоды от смены CZ.

Стоит отметить, что ни одно из этих изменений не произойдет до тех пор, пока юрисдикции не начнут принимать и внедрять новые кодексы, изложенные в IECC 2021 года. Этот процесс обычно занимает от 1 до 5 лет в штатах и ​​других юрисдикциях, и вы можете использовать этот веб-сайт Министерства энергетики США, чтобы установить, какие строительные нормы и правила применяются в вашем штате.

Изменения в IECC 2021 г. были значительными и широкомасштабными. Для получения дополнительной информации о IECC 2021 посетите наши блоги, в которых рассматриваются изменения в IECC 2021 для жилых и коммерческих помещений.

Каковы 3 климатические зоны западного побережья США?

Вот карта климатических зон США


https://golfwango.weebly.com/climate-zones.html

Глядя на Западное побережье, можно увидеть три климатические зоны.

С севера на юг они

  • # «Морское западное побережье» # (темно-зеленый)
  • #»Средиземноморский»# (оранжевый)
  • #»Пустыня средних широт»# (желтый)

#цвет(белый)(мммммммм)# ———————————

#цвет(белый)(мммммммм)# #»Морской климат западного побережья»#

Характеризуется ровной погодой с небольшими перепадами температур и обильными осадками во все месяцы. Этот тип климата расположен к северу от средиземноморского климатического региона на западных сторонах континентов.

В Северной и Южной Америке, Австралии и Новой Зеландии горные хребты с севера на юг, такие как Скалистые горы, увеличивают количество осадков, но ограничивают морской климат западного побережья относительно узкими прибрежными полосами.

Годовые осадки обильные, достоверные и частые.

  • Во многих районах осадки выпадают более 150 дней в году.
    Скопления обычно составляют от 20 до 100 дюймов и до 200 дюймов там, где береговые ветры сталкиваются с горными хребтами.
    Осенью и зимой часто бывают туманы, но нечасты грозы.

Диапазоны годовых температур довольно малы.

#цвет(белый)(мммммммм)# ———————————

#цвет(белый)(мммммммм)##»средиземноморский климат»#

Средиземноморский климат мягкий, с небольшими экстремальными температурами, так что на самом деле здесь всего два сезона: лето и зима. Лето длиннее зимы, а зима очень мягкая. В средиземноморском климате очень мало мест, где есть снег.
Этот климат часто встречается на западных сторонах континентов.

Причина такого климата напрямую связана с большими водоемами и океанскими течениями. Океанические течения меняются по мере смены времен года.

Летом холодные течения делают климат мягким и сухим.
Зимой вода, прогретая все лето, прибывает и согревает землю, часто вызывая дождь.

Годовое количество осадков довольно мало.

  • Средиземноморский климат довольно сухой, среднегодовое количество осадков составляет около 20 дюймов.Летом холодные океанские течения приносят сухой воздух практически без осадков. Зимой течения меняются, и более теплый и влажный воздух приносит дожди.

Годовые температуры находятся в диапазоне от теплого (или жаркого) сухого лета до мягкой (или прохладной) влажной зимы.

#цвет(белый)(мммммммм)# ———————————

#цвет(белый)(мммммммм)##»Климат пустыни средних широт»#

Климат пустыни средних широт находится в Большом бассейне Соединенных Штатов. Здесь обращенные на восток склоны лежат на подветренных склонах гор в дождевой тени западных ветров.

Пустыня средних широт находится в районе, где высокие оседания, особенно выраженные летом, препятствуют выпадению осадков. В зимнее время эти районы эффективно отрезаны от влажных воздушных масс, поэтому в регионе господствует холодное высокое давление.

Годовые осадки редки, нерегулярны и ненадежны.

Температура имеет большие дневные диапазоны.

  • Как и его тропический аналог, в пустыне средних широт круглый год много
    солнечных лучей с небольшим количеством облаков. Большие суточные перепады температур обусловлены безоблачными днями и ночами.

#цвет(белый)(мммммммм)# ———————————

Вы можете узнать больше о климатических зонах западного побережья США здесь:
https://www.britannica.com/science/marine-west-coast-climate

Критерии энергоэффективности окон и дверей

Сертификат ENERGY STAR, окна, двери и световые люки:

  1. Изготовлены партнером ENERGY STAR,
  2. Проходят независимые испытания, сертификацию и проверку Национальным советом по рейтингу окон (NFRC) и
  3. .
  4. Иметь рейтинги NFRC, которые соответствуют строгим рекомендациям по энергоэффективности, установленным Агентством по охране окружающей среды США (EPA).

Хотя ENERGY STAR не требует каких-либо конкретных технологий, некоторые функции являются общими для многих сертифицированных продуктов.

Критерии производительности

Окна, двери и световые люки защищают от непогоды, как зимнее пальто. Но, как и в случае с зимним пальто, вы должны выбрать окна, двери и световые люки, наиболее подходящие для вашего климата. В то время как одни окна, двери и мансардные окна лучше сохраняют тепло, другие превосходно сохраняют прохладу.


Критерии эффективности окон и мансардных окон основаны на рейтингах, сертифицированных Национальным советом по рейтингу окон (NFRC), и различаются для каждой из климатических зон, показанных на карте выше. Чтобы найти климат, в котором вы находитесь, выполните поиск здесь.


Двери немного другие.Многие двери не имеют стекла (например, ваша входная дверь), но даже двери с большим количеством стекла (например, раздвижная дверь патио) имеют более низкое соотношение стекла к раме, чем окна или световые люки. Это означает, что двери могут обеспечить большую изоляцию, чем окно или световой люк. Критерии эффективности дверей основаны на количестве стекла в них (так называемом уровне остекления) и рейтингах, сертифицированных Национальным советом по рейтингу окон (NFRC).


Общие характеристики продукта

Многие окна, двери и световые люки, сертифицированные по стандарту ENERGY STAR, имеют некоторые или все функции продукта, описанные ниже. Но эти функции не обязательны. Узнайте больше о том, что делает его ENERGY STAR.

Устройство энергосберегающего окна


Каркасные материалы Окна, сертифицированные по стандарту

ENERGY STAR, изготавливаются из различных материалов.

  • Рамы из стекловолокна прочны, долговечны, требуют минимального обслуживания и обеспечивают хорошую изоляцию.Каркас из стеклопластика может быть как пустотелым, так и заполненным пенопластом.
  • Виниловые рамы не требуют особого ухода и обеспечивают хорошую теплоизоляцию. Секции могут быть полыми или заполненными пенопластом. Широкие виниловые подоконники могут быть усилены металлом или деревом.
  • Алюминиевые рамы долговечны, не требуют особого ухода, пригодны для вторичной переработки и обычно содержат не менее 15 % переработанного материала. Конструкция рамы обычно включает термические разрывы для уменьшения кондуктивных потерь тепла через металл.
  • Деревянные рамы прочны, обеспечивают хорошую изоляцию и обычно используются в исторических кварталах. Внешние поверхности многих деревянных окон облицованы (или покрыты) алюминием или винилом, чтобы сократить расходы на техническое обслуживание.
  • Комбинация В рамах используются разные материалы по отдельности для рамы и створки, чтобы обеспечить оптимальные характеристики. Например, внешняя половина рамы может быть из винила, а внутренняя — из дерева.
  • Композитные рамы изготовлены из различных материалов, которые были смешаны друг с другом в ходе производственных процессов для создания прочных, не требующих особого ухода и хорошо изолированных окон.

Чтобы узнать больше об эффективных оконных технологиях, посетите веб-сайт Efficient Windows Collaborative.

Устройство энергоэффективной двери


Устройство энергосберегающего светового люка .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

2015-2019 © Игровая комната «Волшебный лес», Челябинск
тел.:+7 351 724-05-51, +7 351 777-22-55 игровая комната челябинск, праздник детям челябинск