¿Qué es el vapor de agua? ¿Qué propiedades tiene?
El vapor de agua es el estado gaseoso del agua. No tiene color, sabor ni olor. Contenido en la troposfera. Formado por moléculas de agua durante su evaporación. Cuando el vapor de agua se enfría, se convierte en gotas de agua.
¿En qué estaciones del año llueve en tu zona? ¿Cuándo nieva?
La lluvia cae en verano, otoño y primavera. Nevadas: invierno, finales de otoño, principios de primavera.
Utilizando la Figura 119, compare la precipitación media anual en Argelia y Vladivostok. ¿Se distribuye la precipitación por igual entre los meses?
La precipitación anual en Argelia y Vladivostok es casi la misma: 712 y 685 mm, respectivamente. Sin embargo, su distribución a lo largo del año difiere. En Argelia, las precipitaciones máximas se producen a finales de otoño y en invierno. Mínimo - para los meses de verano. En Vladivostok, la mayor parte de la precipitación cae en verano y principios de otoño, y la mínima cae en invierno.
Mire la imagen y cuéntenos sobre la alternancia de cinturones con diferentes cantidades de precipitación anual.
La distribución de las precipitaciones generalmente muestra cambios en la dirección desde el ecuador hacia los polos. En la amplia franja a lo largo del ecuador cae la mayor cantidad de precipitación: más de 2000 mm por año. En las latitudes tropicales hay muy poca precipitación, en promedio 250-300 mm, y en latitudes templadas vuelve a ser mayor. A medida que se acerca a los polos, la cantidad de precipitación vuelve a disminuir a 250 mm por año o menos.
Preguntas y tareas
1. ¿Cómo se forman las precipitaciones?
La precipitación atmosférica es agua que cae al suelo procedente de las nubes (lluvia, nieve, granizo) o directamente del aire (rocío, escarcha, escarcha). Las nubes están formadas por pequeñas gotas de agua y cristales de hielo. Son tan pequeños que son sostenidos por las corrientes de aire y no caen al suelo. Pero las gotas y los copos de nieve pueden fusionarse entre sí. Luego aumentan de tamaño, se vuelven pesados y caen al suelo en forma precipitación atmosférica.
2. Nombra los tipos de precipitación.
Las precipitaciones pueden ser líquidas (lluvia), sólidas (nieve, granizo, pellets) y mixtas (nieve y lluvia).
3. ¿Por qué la colisión de aire frío y cálido provoca precipitaciones?
Cuando choca con el aire frío, el aire caliente, desplazado por el aire frío pesado, asciende y comienza a enfriarse. El vapor de agua en el aire caliente se condensa. Esto conduce a la formación de nubes y precipitaciones.
4. ¿Por qué no siempre llueve cuando está nublado?
La precipitación sólo ocurre si el aire está sobresaturado de humedad.
5. ¿Cómo puedes explicar que haya mucha precipitación cerca del ecuador, pero muy poca cerca de los polos?
Una gran cantidad de precipitación cae cerca del ecuador, porque debido a altas temperaturas Se evapora una gran cantidad de humedad. El aire se satura rápidamente y se producen precipitaciones. en los polos temperaturas bajas El aire evita la evaporación.
6. ¿Cuánta precipitación cae por año en tu área?
En la parte europea de Rusia, caerán una media de unos 500 mm al año.
La evaporación del vapor de agua, su transporte y condensación en la atmósfera, la formación de nubes y las precipitaciones constituyen un único complejo formador del clima. proceso de circulación de la humedad, como resultado de lo cual hay una transición continua de agua desde la superficie de la tierra al aire y del aire nuevamente a superficie de la Tierra. La precipitación es un componente crítico de este proceso; Son ellos, junto con la temperatura del aire, los que juegan un papel decisivo entre los fenómenos que se unen bajo el concepto de "clima".
Precipitación atmosférica Se llama humedad que ha caído a la superficie de la Tierra desde la atmósfera. La precipitación atmosférica se caracteriza por la cantidad promedio por año, estación, mes o día individual. La cantidad de precipitación está determinada por la altura de la capa de agua en mm formada en una superficie horizontal por la lluvia, llovizna, rocío intenso y niebla, nieve derretida, costras, granizo y bolitas de nieve en ausencia de filtración en el suelo, superficie. escorrentía y evaporación.
Las precipitaciones atmosféricas se dividen en dos grupos principales: las que caen de las nubes: lluvia, nieve, granizo, gránulos, llovizna, etc.; formado en la superficie de la tierra y en los objetos: rocío, escarcha, llovizna, hielo.
Las precipitaciones del primer grupo están directamente relacionadas con otro fenómeno atmosférico: abundancia de nubes, que juega un papel crítico en la distribución temporal y espacial de todos los elementos meteorológicos. Así, las nubes reflejan la radiación solar directa, reduciendo su llegada a la superficie terrestre y cambiando las condiciones de iluminación. Al mismo tiempo, aumentan la radiación dispersa y reducen la radiación efectiva, lo que aumenta la radiación absorbida.
Al cambiar la radiación y el régimen térmico de la atmósfera, las nubes tienen gran influencia a vegetales y mundo animal, así como en muchos aspectos de la actividad humana. Desde el punto de vista arquitectónico y constructivo, el papel de las nubes se manifiesta, en primer lugar, en la cantidad de radiación solar total que llega al territorio del edificio, a los edificios y estructuras y determina su equilibrio térmico y las condiciones de iluminación natural. ambiente interno. En segundo lugar, el fenómeno de la nubosidad está asociado a las precipitaciones, que determinan el régimen de humedad de funcionamiento de los edificios y estructuras, afectando la conductividad térmica de las estructuras de cerramiento, su durabilidad, etc. En tercer lugar, la caída de precipitaciones sólidas desde las nubes determina la carga de nieve sobre los edificios y, por tanto, la forma y el diseño del tejado y otras características arquitectónicas y tipológicas asociadas con la capa de nieve. Por tanto, antes de pasar a considerar las precipitaciones, es necesario detenerse con más detalle en el fenómeno de la nubosidad.
Nubes - Se trata de acumulaciones de productos de condensación (gotitas y cristales) visibles a simple vista. Según el estado de fase de los elementos de la nube, se dividen en agua (goteo) - que consiste únicamente en gotas; glacial (cristalino)- compuesto únicamente de cristales de hielo, y mezclado - que consiste en una mezcla de gotas sobreenfriadas y cristales de hielo.
Las formas de las nubes en la troposfera son muy diversas, pero pueden reducirse a un número relativamente pequeño de tipos básicos. Esta clasificación “morfológica” de las nubes (es decir, según su apariencia) surgió en el siglo XIX. y es generalmente aceptado. Según él, todas las nubes se dividen en 10 géneros principales.
En la troposfera hay convencionalmente tres niveles de nubes: superior, media e inferior. Bases de nubes nivel superior ubicado en latitudes polares a altitudes de 3 a 8 km, en latitudes templadas - de 6 a 13 km y en latitudes tropicales - de 6 a 18 km; nivel medio respectivamente: de 2 a 4 km, de 2 a 7 km y de 2 a 8 km; nivel inferior en todas las latitudes, desde la superficie de la tierra hasta 2 km. Las nubes de nivel superior incluyen plumoso, cirrocúmulo Y estratificado pinnadamente. Están formados por cristales de hielo, son translúcidos y dan poca sombra a la luz del sol. En el nivel medio hay altocúmulo(goteo) y estratificado alto Nubes (mixtas). En el nivel inferior hay en capas, estratoestrato Y estratocúmulo nubes. Las nubes nimboestratos están compuestas por una mezcla de gotas y cristales, el resto son nubes de goteo. Además de estos ocho tipos principales de nubes, hay dos más, cuyas bases casi siempre están en el nivel inferior, y las cimas penetran en el nivel medio y superior: estas son cúmulo(goteo) y cumulonimbo nubes (mixtas) llamadas Nubes de desarrollo vertical.
El grado de nubosidad del cielo se llama abundancia de nubes. Básicamente, lo determina "a simple vista" un observador en las estaciones meteorológicas y se expresa en puntos del 0 al 10. En este caso, el nivel no solo general, sino también nubes bajas, que incluye nubes de desarrollo vertical. Así, la nubosidad se escribe como una fracción, cuyo numerador es la nubosidad total y el denominador es la nubosidad total.
Además, la nubosidad se determina mediante fotografías obtenidas de satélites terrestres artificiales. Dado que estas fotografías se toman no solo en el rango visible, sino también en el infrarrojo, es posible estimar la cantidad de nubes no solo durante el día, sino también durante la noche, cuando no se realizan observaciones terrestres de las nubes. Una comparación de datos terrestres y satelitales demuestra una buena concordancia, observándose las mayores diferencias en los continentes y ascendiendo a aproximadamente 1 punto. En este caso, las mediciones terrestres, por motivos subjetivos, sobreestiman ligeramente la cantidad de nubes en comparación con los datos satelitales.
Resumiendo las observaciones de nubosidad a largo plazo, podemos sacar las siguientes conclusiones con respecto a su distribución geográfica: en promedio para todos globo la nubosidad es de 6 puntos y es mayor sobre los océanos que sobre los continentes. La cantidad de nubes es relativamente pequeña en latitudes altas (especialmente en el hemisferio sur), al disminuir la latitud aumenta y alcanza un máximo (alrededor de 7 puntos) en el cinturón de 60 a 70°, luego hacia los trópicos la nubosidad disminuye a 2- 4 puntos y aumenta nuevamente acercándose al ecuador.
En la Fig. 1,47 muestra la puntuación general de nubosidad en promedio por año para el territorio de Rusia. Como puede verse en esta figura, la cantidad de nubes en Rusia se distribuye de manera bastante desigual. Los más nublados son el noroeste de la parte europea de Rusia, donde la nubosidad total en promedio por año es de 7 puntos o más, así como la costa de Kamchatka, Sakhalin, la costa noroeste del Mar de Ojotsk, las islas Kuriles y Commander. Estas áreas están ubicadas en áreas de actividad ciclónica activa, caracterizadas por la circulación atmosférica más intensa.
El este de Siberia, a excepción de la meseta central de Siberia, Transbaikalia y Altai, se caracteriza por una cantidad media anual de nubes más baja. Aquí oscila entre 5 y 6 puntos, y en el extremo sur, en algunos lugares, incluso menos de 5 puntos. Toda esta región relativamente nublada de la parte asiática de Rusia se encuentra en la esfera de influencia del anticiclón asiático, por lo que se caracteriza por una baja frecuencia de ciclones, que se asocian principalmente con un gran número de nubes También hay una franja de nubes menos significativas que se extiende en dirección meridional directamente más allá de los Urales, lo que se explica por el papel de "sombra" de estas montañas.
Arroz. 1.47.
Bajo ciertas condiciones, caen de las nubes. precipitación. Esto ocurre cuando algunos de los elementos que componen la nube se hacen más grandes y ya no pueden ser retenidos por las corrientes de aire verticales. La condición principal y necesaria para la pérdida. lluvias fuertes es la presencia simultánea de gotas sobreenfriadas y cristales de hielo en la nube. Se trata de los altoestratos, nimboestratos y cumulonimbos de los que caen las precipitaciones.
Toda la precipitación se divide en líquida y sólida. Precipitación líquida - Se trata de lluvia y llovizna, se diferencian por el tamaño de las gotas. A sedimentos solidos incluyen nieve, aguanieve, granizo y granizo. La cantidad de precipitación se mide en mm de la capa de agua caída. 1 mm de precipitación corresponde a 1 kg de agua que cae sobre una superficie de 1 m2, siempre que no escurra, se evapore ni sea absorbida por el suelo.
Según la naturaleza de la precipitación, ésta se divide en los siguientes tipos: cubrir la precipitación - uniforme, duradero, que cae de nubes nimboestratos; lluvia - caracterizados por cambios rápidos de intensidad y de corta duración, caen de las nubes cumulonimbus en forma de lluvia, a menudo acompañadas de granizo; llovizna - Caen como llovizna de las nubes nimboestratos.
Variación diaria de la precipitación Es muy complejo, e incluso en valores medios a largo plazo muchas veces es imposible detectar algún patrón en él. Sin embargo, se distinguen dos tipos de patrones de precipitación diaria: continental Y náutico(costa). El tipo continental tiene dos máximas (por la mañana y por la tarde) y dos mínimas (por la noche y antes del mediodía). El tipo marino se caracteriza por un máximo (de noche) y un mínimo (de día).
El curso anual de las precipitaciones varía en diferentes latitudes e incluso dentro de la misma zona. Depende de la cantidad de calor, las condiciones térmicas, la circulación del aire, la distancia a las costas y la naturaleza del relieve.
Las precipitaciones son más abundantes en las latitudes ecuatoriales, donde la cantidad anual supera los 1000-2000 mm. En las islas ecuatoriales del Océano Pacífico, caen entre 4000 y 5000 mm, y en las laderas de barlovento de las islas tropicales, hasta 10,000 mm. Las fuertes precipitaciones son provocadas por poderosas corrientes ascendentes de aire muy húmedo. Al norte y al sur de las latitudes ecuatoriales, la cantidad de precipitación disminuye, alcanzando un mínimo en latitudes de 25 a 35°, donde el valor medio anual no supera los 500 mm y disminuye en las zonas del interior a 100 mm o menos. En latitudes templadas, la cantidad de precipitación aumenta ligeramente (800 mm) y vuelve a disminuir hacia latitudes altas.
La precipitación máxima anual se registró en Cherrapunji (India): 26.461 mm. La precipitación mínima anual registrada se da en Asuán (Egipto), Iquique (Chile), donde en algunos años no se registra precipitación alguna.
Por origen se distinguen las precipitaciones convectivas, frontales y orográficas. Precipitación convectiva característico de la zona cálida, donde el calentamiento y la evaporación son intensos, pero en verano suelen ocurrir en zona templada. La precipitación frontal se forma cuando se encuentran dos masas de aire con diferentes temperaturas y otras condiciones. propiedades físicas. Genéticamente están asociados a remolinos ciclónicos propios de latitudes extratropicales. Precipitación orográfica caer en las laderas de barlovento de las montañas, especialmente las altas. Son abundantes si el aire viene por un lateral. mar cálido y tiene alta humedad absoluta y relativa.
Métodos de medición. Para recolectar y medir la precipitación utilizan los siguientes dispositivos: Pluviógrafo Tretyakov, pluviógrafo y pluviógrafo.
Pluviómetro Tretyakov Sirve para recoger y posteriormente medir la cantidad de precipitación líquida y sólida que ha caído durante un determinado periodo de tiempo. Consiste en un recipiente cilíndrico con una superficie receptora de 200 cm 2, una protección cónica de rejilla y un tagan (Fig. 1.48). El kit también incluye un frasco y una tapa de repuesto.
Arroz. 1.48.
Buque receptor 1 es un cubo cilíndrico, dividido por un diafragma 2 en forma de cono truncado, en el que en verano se introduce un embudo con un pequeño agujero en el centro para reducir la evaporación de las precipitaciones. El recipiente tiene un pico para drenar el líquido. 3, capaz 4, Soldado en una cadena 5 al recipiente. Embarcación montada sobre tagan 6, rodeado por una tira protectora 7 en forma de cono, que consta de 16 placas curvadas según un patrón especial. Esta protección es necesaria para evitar que la nieve salga volando del pluviómetro en invierno y que la lluvia caiga debido a los fuertes vientos en verano.
La cantidad de precipitación que cayó durante la noche y la mitad del día se mide en los horarios más cercanos a las 8 y 20 horas del horario estándar de maternidad (invierno). A las 03:00 y 15:00 UTC (Tiempo Universal Coordinado - UTC) en las zonas horarias I y II, las estaciones principales también miden las precipitaciones mediante un pluviómetro adicional, que debe instalarse en el lugar meteorológico. Por ejemplo, en el observatorio meteorológico de la Universidad Estatal de Moscú, las precipitaciones se miden a las 6, 9, 18 y 21 horas, hora estándar. Para hacer esto, se lleva el cubo medidor, después de cerrar la tapa, a la habitación y se vierte agua a través del pico en un vaso medidor especial. A cada cantidad de precipitación medida se le añade una corrección por humedecimiento del recipiente de recogida de sedimentos, que asciende a 0,1 mm si el nivel del agua en el vaso medidor es inferior a la mitad de la primera división, y a 0,2 mm si el nivel del agua en el vaso medidor es inferior a la mitad de la primera división. en la mitad de la primera división o superior.
Los sedimentos sólidos recolectados en un recipiente de recolección de sedimentos deben derretirse antes de la medición. Para ello, el recipiente con el sedimento se deja durante un tiempo en una habitación cálida. En este caso, el recipiente debe cerrarse con una tapa y el pico con una tapa para evitar la evaporación de la precipitación y la deposición de humedad en las paredes frías del interior del recipiente. Una vez derretido el precipitado sólido, se vierte en un vaso de precipitado para su medición.
En zonas despobladas y de difícil acceso se utiliza. pluviómetro total M-70, diseñado para recolectar y posteriormente medir la precipitación que ha caído durante un largo período de tiempo (hasta un año). Este pluviómetro consta de un recipiente receptor 1 , depósito (recolector de sedimentos) 2, jardines 3 y proteccion 4 (Figura 1.49).
El área de recepción del pluviómetro es de 500 cm 2 . El depósito consta de dos partes desmontables con forma de cono. Para conectar mejor las partes del tanque, se inserta una junta de goma entre ellas. El recipiente receptor se fija en la abertura del tanque.
Arroz. 1.49.
en la brida. El depósito con el recipiente receptor está montado sobre una base especial que consta de tres postes conectados por espaciadores. La protección (contra el viento o las precipitaciones) consta de seis placas que se fijan a la base mediante dos anillos con tuercas de apriete. El borde superior de la protección está en el mismo plano horizontal que el borde del recipiente receptor.
Para proteger la precipitación de la evaporación, se vierte aceite mineral en el depósito en el lugar donde está instalado el pluviómetro. Es más ligero que el agua y forma una película sobre la superficie de los sedimentos acumulados, impidiendo su evaporación.
Los sedimentos líquidos se seleccionan utilizando una pera de goma con punta, los sedimentos sólidos se rompen cuidadosamente y se seleccionan con una malla metálica limpia o una espátula. La determinación de la cantidad de precipitación líquida se realiza con una taza medidora y de precipitación sólida, mediante una balanza.
Para el registro automático de la cantidad e intensidad de la precipitación líquida, pluviógrafo(Figura 1.50).
Arroz. 1,50.
El pluviógrafo consta de un cuerpo, una cámara de flotación, un mecanismo de drenaje forzado y un sifón. El receptor de sedimentos es un recipiente cilíndrico con una superficie de recepción de 500 cm 2. Tiene un fondo en forma de cono con orificios para el drenaje del agua y está montado sobre un cuerpo cilíndrico. 2. Sedimentos a través de tuberías de drenaje. 3 Y 4 caer en un dispositivo de registro que consta de una cámara de flotador 5, dentro de la cual hay un flotador en movimiento 6. Una flecha 7 con una pluma está unida a la varilla del flotador. Las precipitaciones se registran en una cinta colocada en el tambor del mecanismo del reloj. 13. En el tubo metálico 8 de la cámara del flotador se inserta un sifón de vidrio 9, a través del cual se drena el agua de la cámara del flotador al recipiente de control. 10. Se monta una funda de metal en el sifón. 11 con acoplamiento de sujeción 12.
Cuando el sedimento fluye desde el receptor hacia la cámara del flotador, el nivel del agua aumenta. En este caso, el flotador se eleva y el bolígrafo dibuja una línea curva en la cinta: cuanto más pronunciada, mayor es la intensidad de la precipitación. Cuando la cantidad de precipitación alcanza los 10 mm, el nivel del agua en el tubo del sifón y en la cámara del flotador se vuelve igual y el agua se drena espontáneamente en el balde. 10. En este caso, el bolígrafo dibuja una línea recta vertical en la cinta de arriba a abajo hasta la marca cero; en ausencia de precipitación, el bolígrafo traza una línea horizontal.
Valores característicos de las cantidades de precipitación. Para caracterizar el clima, se utilizan cantidades medias o cantidades de precipitación durante ciertos períodos de tiempo: mes, año, etc. Cabe señalar que la formación de precipitación y su cantidad en cualquier territorio dependen de tres condiciones principales: el contenido de humedad de la masa de aire, su temperatura y la posibilidad de ascenso (ascenso). Estas condiciones están interrelacionadas y, actuando juntas, crean una imagen bastante compleja de la distribución geográfica de la precipitación. Sin embargo, el análisis mapas climáticos nos permite identificar los patrones más importantes de los campos de precipitación.
En la Fig. 1.51 muestra la cantidad promedio a largo plazo de precipitación que cae por año en el territorio de Rusia. De la figura se desprende que en el territorio de la llanura rusa la mayor cantidad de precipitación (600-700 mm/año) cae en la banda de latitud 50-65° N. Es aquí donde los procesos ciclónicos se desarrollan activamente durante todo el año y la mayor cantidad de humedad se transfiere desde el Atlántico. Al norte y al sur de esta zona, la cantidad de precipitación disminuye, y al sur de los 50° de latitud norte. esta disminución se produce de noroeste a sureste. Entonces, si en la llanura del Oka-Don la precipitación es de 520-580 mm/año, entonces en el curso inferior del río. En el Volga, esta cantidad se reduce a 200-350 mm.
Los Urales transforman significativamente el campo de precipitación, creando una franja meridionalmente alargada de mayor cantidad en el lado de barlovento y en las cimas. A cierta distancia más allá de la cresta, por el contrario, se produce una disminución de las precipitaciones anuales.
Similar a la distribución latitudinal de las precipitaciones en la llanura rusa en el territorio Siberia occidental en la banda 60-65° N. Hay una zona de mayor precipitación, pero es más estrecha que en la parte europea y aquí llueve menos. Por ejemplo, en el curso medio del río. La precipitación anual en Ob es de 550 a 600 mm, y disminuye hacia la costa ártica a 300 a 350 mm. Casi la misma cantidad de precipitación cae en el sur de Siberia occidental. Al mismo tiempo, en comparación con la llanura rusa, el área de baja precipitación aquí se desplaza significativamente hacia el norte.
A medida que se avanza hacia el este, más profundamente en el continente, la cantidad de precipitación disminuye, y en la vasta cuenca ubicada en el centro de las tierras bajas de Yakut Central, cerrada por la meseta central de Siberia a los vientos del oeste, la cantidad de precipitación es de solo 250- 300 mm, típico de las regiones esteparias y semidesérticas de la latitud más meridional. Más al este, a medida que nos acercamos a los mares marginales del Océano Pacífico, el número
Arroz. 1.51.
Las precipitaciones aumentan considerablemente, aunque la compleja topografía y las diferentes orientaciones de las cadenas montañosas y laderas crean una notable heterogeneidad espacial en la distribución de las precipitaciones.
El impacto de las precipitaciones en diversos aspectos de la actividad económica humana se expresa no sólo en una humectación más o menos fuerte del territorio, sino también en la distribución de las precipitaciones a lo largo del año. Por ejemplo, los bosques y arbustos subtropicales de hojas duras crecen en áreas donde la precipitación anual promedio es de 600 mm, cantidad que cae durante los tres meses de invierno. La misma cantidad de precipitación, pero distribuida uniformemente a lo largo del año, determina la existencia de la zona. bosques mixtos latitudes templadas. Muchos procesos hidrológicos también están relacionados con los patrones de distribución de las precipitaciones intraanuales.
Desde este punto de vista, una característica indicativa es la proporción de precipitación en periodo frio a la cantidad de precipitación durante el período cálido. En la parte europea de Rusia esta relación es de 0,45 a 0,55; en Siberia occidental: 0,25-0,45; en Siberia oriental: 0,15-0,35. El valor mínimo se observa en Transbaikalia (0,1), donde en invierno la influencia del anticiclón asiático es más pronunciada. En Sajalín y las Islas Kuriles la proporción es de 0,30 a 0,60; el valor máximo (0,7-1,0) se observa en el este de Kamchatka, así como en las cadenas montañosas del Cáucaso. El predominio de las precipitaciones en el período frío sobre las precipitaciones en el período cálido se observa en Rusia solo en la costa del Cáucaso del Mar Negro: por ejemplo, en Sochi es 1,02.
A progreso anual las personas se ven obligadas a adaptarse construyendo varios edificios para sí mismas. Las características arquitectónicas y climáticas regionales (regionalismo arquitectónico y climático) se manifiestan más claramente en la arquitectura de las viviendas populares, que se discutirán a continuación (ver párrafo 2.2).
La influencia del relieve y los edificios en los patrones de precipitación. El alivio hace la contribución más significativa a la naturaleza del campo de precipitación. Su número depende de la altura de las laderas, su orientación en relación con el flujo portador de humedad, las dimensiones horizontales de las colinas y las condiciones generales de humedad del área. Evidentemente, en las sierras, una vertiente orientada hacia el flujo portador de humedad (pendiente de barlovento) se riega más que una protegida del viento (pendiente de sotavento). La distribución de la precipitación en áreas planas puede verse influenciada por elementos del relieve con alturas relativas superiores a 50 m, creando tres áreas características con diferentes patrones de precipitación:
- un aumento de las precipitaciones en la llanura frente a la colina (precipitaciones "represadas");
- aumento de las precipitaciones en las elevaciones más altas;
- Disminución de las precipitaciones en el lado de sotavento de la colina (“sombra de lluvia”).
Los dos primeros tipos de precipitación se denominan orográficas (Fig. 1.52), es decir. directamente relacionado con la influencia del terreno (orografía). El tercer tipo de distribución de la precipitación está indirectamente relacionado con el relieve: se produce una disminución de la precipitación debido a una disminución general del contenido de humedad del aire, que ocurrió en las dos primeras situaciones. La disminución cuantitativa de la precipitación en la “sombra de lluvia” es proporcional a su aumento en elevaciones más altas; la cantidad de precipitación en la "represa" es 1,5-2 veces mayor que la cantidad de precipitación en la "sombra de lluvia".
"embalse"
Barlovento
Lluvioso
Arroz. 1.52. Esquema de precipitación orográfica
Influencia ciudades importantes la distribución de las precipitaciones se manifiesta por la presencia del efecto “isla de calor”, mayor aspereza del área urbana y contaminación del aire. Los estudios realizados en diferentes zonas físico-geográficas han demostrado que dentro de la ciudad y en los suburbios ubicados en el lado de barlovento, la cantidad de precipitación aumenta, notándose el efecto máximo a una distancia de 20 a 25 km de la ciudad.
En Moscú, los patrones anteriores se expresan con bastante claridad. Se observa un aumento de las precipitaciones en la ciudad en todas sus características, desde la duración hasta la ocurrencia de valores extremos. Por ejemplo, la duración media de las precipitaciones (horas/mes) en el centro de la ciudad (Balchug) supera la duración de las precipitaciones en el territorio de TSKhA tanto para el año en su conjunto como para cualquier mes del año sin excepción, y la duración anual La cantidad de precipitación en el centro de Moscú (Balchug) es un 10% mayor que en el suburbio cercano (Nemchinovka), ubicado mayoría tiempo en el lado de barlovento de la ciudad. A los efectos del análisis arquitectónico y urbanístico, la anomalía de precipitación de mesoescala que se forma sobre el territorio de la ciudad se considera como fondo para identificar patrones de menor escala, que consisten principalmente en la redistribución de la precipitación dentro del edificio.
Además del hecho de que las precipitaciones pueden caer de las nubes, también se forman en la superficie de la tierra y en los objetos. Estos incluyen rocío, escarcha, llovizna y hielo. La precipitación que cae sobre la superficie terrestre y se forma sobre ella y sobre los objetos también se llama Fenómenos atmosféricos.
rosa - Gotas de agua formadas en la superficie de la tierra, sobre plantas y objetos como resultado del contacto del aire húmedo con una superficie más fría cuando la temperatura del aire es superior a 0 ° C, cielos despejados y viento en calma o ligero. Como regla general, el rocío se forma por la noche, pero también puede aparecer en otros momentos del día. En algunos casos, se puede observar rocío durante la neblina o la niebla. El término "rocío" también se utiliza a menudo en la construcción y la arquitectura para referirse a aquellas partes de las estructuras y superficies de los edificios en el entorno construido donde se puede condensar el vapor de agua.
escarcha - precipitado blanco Estructura cristalina, que aparece en la superficie de la tierra y en los objetos (principalmente en superficies horizontales o ligeramente inclinadas). La escarcha aparece cuando la superficie de la tierra y los objetos se enfrían debido a la radiación de calor, lo que produce una disminución de su temperatura a valores negativos. La escarcha se forma cuando la temperatura del aire es inferior a cero, cuando hay calma o viento ligero y ligera nubosidad. Se observa una fuerte deposición de escarcha en la hierba, la superficie de las hojas de arbustos y árboles, los tejados de los edificios y otros objetos que no tienen fuentes de calor internas. También se puede formar escarcha en la superficie de los cables, lo que hace que se vuelvan más pesados y aumente la tensión: cuanto más fino es el cable, menos escarcha se deposita sobre él. En cables de 5 mm de espesor, los depósitos de escarcha no superan los 3 mm. No se forma escarcha en hilos de menos de 1 mm de espesor; esto permite distinguir entre escarcha y escarcha cristalina, apariencia que son similares.
Escarcha - un sedimento blanco y suelto de estructura cristalina o granular, que se observa en cables, ramas de árboles, briznas de hierba individuales y otros objetos en climas helados con vientos débiles.
Escarcha granulada Se forma debido a la congelación de gotas de niebla sobreenfriadas sobre los objetos. Su crecimiento se ve facilitado por las altas velocidades del viento y las heladas suaves (de -2 a -7°C, pero también ocurre con temperaturas más bajas). La escarcha granular tiene una estructura amorfa (no cristalina). A veces su superficie tiene baches e incluso agujas, pero las agujas suelen ser mate, rugosas y sin bordes cristalinos. Las gotas de niebla al entrar en contacto con un objeto sobreenfriado se congelan tan rápidamente que no tienen tiempo de perder su forma y formar un depósito similar a la nieve, que consiste en granos de hielo que no son visibles al ojo (depósito de hielo). A medida que aumenta la temperatura del aire y las gotas de niebla se agrandan hasta el tamaño de llovizna, la densidad de la escarcha granular resultante aumenta y gradualmente se convierte en hielo A medida que la escarcha se intensifica y el viento se debilita, la densidad de la escarcha granular resultante disminuye y es reemplazada gradualmente por escarcha cristalina. Los depósitos de escarcha granular pueden alcanzar tamaños peligrosos en términos de resistencia y preservación de la integridad de los objetos y estructuras sobre los que se forma.
Escarcha cristalina - un precipitado blanco formado por pequeños cristales de hielo de estructura fina. Al asentarse sobre ramas de árboles, alambres, cables, etc. La escarcha cristalina parece guirnaldas esponjosas que se desmoronan fácilmente cuando se agitan. Las heladas cristalinas se forman principalmente por la noche con un cielo despejado o nubes finas a bajas temperaturas del aire en un clima tranquilo, cuando hay niebla o neblina en el aire. En estas condiciones, los cristales de escarcha se forman mediante la transición directa al hielo (sublimación) del vapor de agua contenido en el aire. Es prácticamente inofensivo para el entorno arquitectónico.
Hielo Ocurre con mayor frecuencia cuando grandes gotas de lluvia o llovizna sobreenfriada caen y se esparcen sobre la superficie en el rango de temperatura de 0 a -3 ° C y es una capa de hielo denso que crece principalmente en el lado de barlovento de los objetos. Junto con el concepto de "hielo", existe un concepto estrechamente relacionado de "hielo negro". La diferencia entre ellos está en los procesos que conducen a la formación del hielo.
Hielo negro - Se trata de hielo en la superficie de la tierra, que se forma después del deshielo o la lluvia como resultado de la aparición del clima frío, que provoca la congelación del agua, así como cuando la lluvia o el aguanieve caen sobre el suelo helado.
El impacto de los depósitos de hielo es variado y, en primer lugar, está asociado con la perturbación del sector energético, las comunicaciones y el transporte. El radio de las costras de hielo sobre los cables puede alcanzar los 100 mm o más y el peso puede superar los 10 kg por metro lineal. Esta carga es destructiva para líneas de comunicación por cable, líneas de transmisión de energía, mástiles de gran altura, etc. Por ejemplo, en enero de 1998, una fuerte tormenta de hielo azotó las regiones orientales de Canadá y Estados Unidos, como resultado de lo cual en cinco días se congeló una capa de hielo de 10 centímetros sobre los cables, provocando numerosas roturas. Alrededor de 3 millones de personas se quedaron sin electricidad y los daños totales ascendieron a 650 millones de dólares.
En la vida de las ciudades también es muy importante el estado de las carreteras, que en condiciones de hielo se vuelven peligrosas para todo tipo de transporte y transeúntes. Además, la corteza de hielo provoca daños mecanicos estructuras de construcción: techos, cornisas, decoración de fachadas. Contribuye a la congelación, raleo y muerte de las plantas presentes en el sistema verde urbano, y a la degradación. complejos naturales, parte del área urbana, debido a la falta de oxígeno y al exceso de dióxido de carbono debajo de la capa de hielo.
Además, los fenómenos atmosféricos incluyen fenómenos eléctricos, ópticos y otros fenómenos como nieblas, tormentas de nieve, tormentas de polvo, neblina, tormentas eléctricas, espejismos, borrascas, torbellinos, tornados y algunos otros. Detengámonos en el más peligroso de estos fenómenos.
Tormenta - Se trata de un fenómeno atmosférico complejo, una parte necesaria del cual son las múltiples descargas eléctricas entre las nubes o entre una nube y el suelo (relámpagos), acompañadas de fenómenos sonoros: los truenos. Una tormenta se asocia con el desarrollo de poderosas nubes cumulonimbus y, por lo tanto, suele ir acompañada de vientos huracanados y fuertes lluvias, a menudo acompañadas de granizo. Muy a menudo, se observan tormentas eléctricas y granizo detrás de los ciclones durante la invasión de aire frío, cuando se crean las condiciones más favorables para el desarrollo de turbulencias. Una tormenta de cualquier intensidad y duración es la más peligrosa para los vuelos de aviones por la posibilidad de dañarlos con descargas eléctricas. La sobretensión eléctrica que se produce en este momento se propaga a lo largo de los cables de las líneas de comunicación de energía y dispositivos de distribución, creando interferencias y situaciones de emergencia. Además, durante las tormentas, se produce la ionización activa del aire y la formación de un campo eléctrico en la atmósfera, lo que tiene un efecto fisiológico en los organismos vivos. Se estima que una media de 3.000 personas mueren cada año a causa de la caída de rayos en todo el mundo.
Desde el punto de vista arquitectónico, una tormenta no es muy peligrosa. Los edificios suelen protegerse de los efectos de los rayos mediante la instalación de pararrayos (a menudo llamados pararrayos), que son dispositivos eléctricos de puesta a tierra instalados en las zonas más altas del tejado. Rara vez se dan casos de edificios que se incendian al ser alcanzados por un rayo.
Para las estructuras de ingeniería (mástiles de radio y televisión), una tormenta eléctrica es peligrosa principalmente porque un rayo puede dañar los equipos de radio instalados en ellas.
Granizo llamada precipitación que cae en forma de partículas de hielo denso Forma irregular diferente, a veces muy tallas grandes. El granizo suele caer en la estación cálida desde poderosas nubes cumulonimbus. La masa de granizo grande es de varios gramos y, en casos excepcionales, de varios cientos de gramos. El granizo afecta principalmente a los espacios verdes, principalmente a los árboles, especialmente durante el periodo de floración. En algunos casos, las granizadas adquieren el carácter de desastres naturales. Así, en abril de 1981 se observaron granizos que pesaban 7 kg en la provincia de Guangdong, China. Como resultado, cinco personas murieron y unos 10,5 mil edificios fueron destruidos. Al mismo tiempo, mediante el seguimiento del desarrollo de focos de granizo en las nubes cumulonimbos mediante equipos de radar especiales y el uso de métodos para influir activamente en estas nubes, este peligroso fenómeno se puede prevenir en aproximadamente el 75% de los casos.
tormenta - un fuerte aumento del viento, acompañado de un cambio de dirección y que no suele durar más de 30 minutos. Las borrascas suelen ir acompañadas de actividad ciclónica frontal. Como regla general, las borrascas ocurren en la estación cálida en zonas activas. frentes atmosféricos, así como al pasar poderosas nubes cumulonimbus. La velocidad del viento durante las borrascas alcanza los 25-30 m/s o más. El ancho de la franja de turbonada suele ser de aproximadamente 0,5 a 1,0 km, y su longitud, de 20 a 30 km. El paso de las borrascas provoca la destrucción de edificios, líneas de comunicación, daños a árboles y otros desastres naturales.
Los daños más peligrosos causados por el viento se producen durante el paso de tornado- un poderoso vórtice vertical generado por una corriente ascendente de aire cálido y húmedo. El tornado parece una columna de nubes oscuras con un diámetro de varias decenas de metros. Desciende en forma de embudo desde la base baja de una nube cumulonimbus, hacia la cual puede elevarse otro embudo desde la superficie de la tierra, a partir de salpicaduras y polvo, que se conecta con el primero. La velocidad del viento en un tornado alcanza los 50-100 m/s (180-360 km/h), lo que tiene consecuencias catastróficas. El impacto de la pared giratoria de un tornado puede destruir estructuras permanentes. La diferencia de presión entre la pared exterior de un tornado y su lado interior provoca explosiones de edificios, y el flujo de aire ascendente es capaz de levantar y transportar objetos pesados, fragmentos de estructuras de edificios, equipos con ruedas y de otro tipo, personas y animales a una distancia considerable. distancias. Según algunas estimaciones, en las ciudades rusas estos fenómenos se pueden observar aproximadamente una vez cada 200 años, pero en otras zonas del mundo se observan con regularidad. En el siglo 20 El tornado más destructivo en Moscú se produjo el 29 de junio de 1909. Además de la destrucción de edificios, murieron nueve personas y 233 fueron hospitalizadas.
En los EE.UU., donde los tornados se observan con bastante frecuencia (a veces varias veces al año), se les llama "tornados". Se caracterizan por una frecuencia excepcionalmente alta en comparación con los tornados europeos y están asociados principalmente con el aire marino tropical del Golfo de México que se dirige hacia los estados del sur. El daño y las pérdidas causadas por estos tornados son enormes. En las zonas donde se observan tornados con mayor frecuencia, ha surgido incluso una forma arquitectónica peculiar de edificios, llamada "casa del tornado". Se caracteriza por una estructura achaparrada de hormigón armado en forma de gota que se extiende, con aberturas de puertas y ventanas que, en caso de peligro, se cierran herméticamente con resistentes persianas enrollables.
Los peligrosos fenómenos comentados anteriormente se observan principalmente durante la época cálida del año. En la estación fría, los más peligrosos son el hielo antes mencionado y las fuertes tormenta de nieve- transferencia de nieve sobre la superficie de la tierra por viento de fuerza suficiente. Suele ocurrir con gradientes crecientes en el campo de presión atmosférica y con el paso de frentes.
Las estaciones meteorológicas controlan la duración de las tormentas de nieve y el número de días con tormentas de nieve para cada mes y para el período invernal en su conjunto. Duración media anual de las ventiscas en el territorio ex URSS por año es menos de 10 horas en el sur de Asia Central, en la costa del Mar de Kara; más de 1000 horas. En la mayor parte de Rusia, la duración de las tormentas de nieve es de más de 200 horas por invierno, y la duración de una tormenta de nieve. es en promedio de 6 a 8 horas.
Las ventiscas causan grandes daños a la economía urbana debido a la formación de acumulaciones de nieve en las calles y carreteras, y a la deposición de nieve a la sombra del viento de los edificios en las zonas residenciales. En algunas areas Lejano Oriente Los edificios del lado de sotavento están cubiertos de una capa de nieve tan alta que una vez finalizada la tormenta de nieve es imposible salir de ellos.
Las tormentas de nieve complican el trabajo del transporte aéreo, ferroviario y por carretera y de los servicios públicos. La agricultura también sufre tormentas de nieve: con fuertes vientos y una estructura suelta de la capa de nieve en los campos, la nieve se redistribuye, las áreas quedan expuestas y se crean las condiciones para que los cultivos de invierno se congelen. Las ventiscas también afectan a las personas, generando molestias al estar de pie. al aire libre. Viento fuerte en combinación con la nieve, altera el ritmo del proceso respiratorio, creando dificultades para el movimiento y el trabajo. Durante los períodos de tormentas de nieve aumentan las denominadas pérdidas meteorológicas de calor de los edificios y el consumo de energía utilizada para las necesidades industriales y domésticas.
Importancia bioclimática y arquitectónica y constructiva de las precipitaciones y fenómenos. Se cree que el efecto biológico de la precipitación sobre cuerpo humano caracterizado principalmente por efectos beneficiosos. Cuando caen de la atmósfera, se eliminan los contaminantes, los aerosoles y las partículas de polvo, incluidas las que transportan microbios patógenos. La lluvia convectiva contribuye a la formación de iones negativos en la atmósfera. Así, en la estación cálida después de una tormenta, los pacientes tienen menos quejas de naturaleza meteopática y disminuye la probabilidad de enfermedades infecciosas. Durante la estación fría, cuando las precipitaciones caen principalmente en forma de nieve, reflejan hasta el 97% de los rayos ultravioleta, que en algunas estaciones de montaña se utilizan para “tomar el sol” en esta época del año.
Al mismo tiempo, no se puede dejar de señalar el papel negativo de las precipitaciones, es decir, el problema que conlleva. lluvia ácida. Estos sedimentos contienen soluciones de ácidos sulfúrico, nítrico, clorhídrico y otros ácidos formados a partir de óxidos de azufre, nitrógeno, cloro, etc., emitidos durante las actividades económicas. Como resultado de estas precipitaciones, el suelo y el agua se contaminan. Por ejemplo, aumenta la movilidad del aluminio, cobre, cadmio, plomo y otros metales pesados, lo que conduce a un aumento de su capacidad de migración y transporte a largas distancias. La precipitación ácida aumenta la corrosión de los metales, lo que tiene un impacto negativo en los materiales para techos y estructuras metálicas de los edificios y estructuras expuestas a la precipitación.
En áreas con un clima seco o lluvioso (nevado), las precipitaciones son un factor tan importante en la configuración de la arquitectura como la radiación solar, el viento y las condiciones de temperatura. Se presta especial atención a las precipitaciones al elegir el diseño de paredes, techos y cimientos de edificios, así como al seleccionar materiales de construcción y techos.
El impacto de la precipitación atmosférica en los edificios es la humectación del techo y las cercas exteriores, lo que provoca un cambio en sus propiedades mecánicas y termofísicas y afecta su vida útil, así como la carga mecánica sobre las estructuras de los edificios creada por la precipitación sólida que se acumula en el techo. y elementos salientes de los edificios. Este impacto depende del régimen de precipitación y de las condiciones de eliminación o aparición de la precipitación. Dependiendo del tipo de clima, las precipitaciones pueden caer de manera uniforme a lo largo del año o principalmente en una de sus estaciones, y esta precipitación puede ser en forma de chubascos o lloviznas, lo cual también es importante tener en cuenta en el diseño arquitectónico de las edificaciones.
Condiciones de acumulación para varias superficies son importantes principalmente para las precipitaciones sólidas y dependen de la temperatura del aire y la velocidad del viento, que redistribuye la capa de nieve. La capa de nieve más alta de Rusia se observa en Costa este Kamchatka, donde el promedio de las alturas más altas en diez días alcanza los 100-120 cm, y una vez cada 10 años, 1,5 m. En algunas zonas de la parte sur de Kamchatka, la altura media de la capa de nieve puede superar los 2 m. La capa de nieve aumenta con la altura del lugar sobre el nivel del mar. Incluso las pequeñas elevaciones afectan la profundidad de la capa de nieve, pero la influencia de las grandes cadenas montañosas es especialmente grande.
Para aclarar las cargas de nieve y determinar el modo de funcionamiento de edificios y estructuras, es necesario tener en cuenta el posible peso de la capa de nieve formada durante el invierno y su aumento máximo posible durante el día. El cambio en el peso de la capa de nieve, que puede ocurrir en tan solo un día como resultado de nevadas intensas, puede variar de 19 (Tashkent) a 100 o más (Kamchatka) kg/m2. En zonas con una capa de nieve ligera e inestable, una fuerte nevada en 24 horas crea una carga cercana a lo que es posible una vez cada cinco años. Esas nevadas se observaron en Kyiv,
Batumi y Vladivostok. Estos datos son especialmente necesarios para el diseño de tejados ligeros y estructuras metálicas prefabricadas con una gran superficie de tejado (por ejemplo, marquesinas sobre grandes aparcamientos, centros de transporte).
La nieve caída puede redistribuirse activamente por las zonas urbanas o en el paisaje natural, así como dentro de los tejados de los edificios. En algunas zonas sale volando, en otras se acumula. Los patrones de tal redistribución han naturaleza compleja y dependen de la dirección y velocidad del viento y de las propiedades aerodinámicas del desarrollo urbano y de los edificios individuales, el relieve natural y la cubierta vegetal.
Es necesario tener en cuenta la cantidad de nieve transportada durante las ventiscas para proteger de los ventisqueros las zonas residenciales, las redes de carreteras, las carreteras y las vías férreas. Los datos sobre las nevadas también son necesarios a la hora de planificar zonas pobladas para la ubicación más racional de edificios residenciales e industriales y al desarrollar medidas para limpiar las ciudades de la nieve.
Las principales medidas de protección contra la nieve consisten en elegir la orientación más favorable de los edificios y de la red viaria (RSN), asegurando la mínima acumulación posible de nieve en las calles y en los accesos a los edificios y las condiciones más favorables para el tránsito de la nieve arrastrada por el viento. a través del territorio de la RSN y edificios residenciales.
La peculiaridad de la deposición de nieve alrededor de los edificios es que los depósitos máximos se forman en los lados de sotavento y barlovento frente a los edificios. Los “canales de reventón” se forman inmediatamente frente a las fachadas de los edificios a barlovento y cerca de sus esquinas (Fig. 1.53). Es aconsejable tener en cuenta los patrones de redeposición de la capa de nieve durante la transferencia de tormentas de nieve al colocar los grupos de entrada. Las zonas de entrada a los edificios en regiones climáticas caracterizadas por grandes volúmenes de transferencia de nieve deben ubicarse en el lado de barlovento con un aislamiento adecuado.
Para grupos de edificios, el proceso de redistribución de la nieve es más complejo. Mostrado en la Fig. 1.54 Los esquemas de redistribución de la nieve muestran que en un microdistrito tradicional para el desarrollo de las ciudades modernas, donde el perímetro del bloque está formado por edificios de 17 pisos, y dentro del bloque hay un edificio de jardín de infantes de tres pisos, se forma una extensa zona de acumulación de nieve. Se forma en las zonas interiores del bloque: la nieve se acumula en las entradas.
- 1 - hilo inicial; 2 - rama superior que fluye; 3 - vórtice de compensación; 4 - zona de succión; 5 - parte de barlovento del vórtice anular (zona de soplado); 6 - zona de colisión de corrientes que se aproximan (lado de barlovento del frenado);
- 7 - lo mismo, en el lado de sotavento
- - transferir
- - soplando
Arroz. 1.54. Redistribución de la nieve dentro de grupos de edificios de diferentes alturas.
Acumulación
edificios residenciales y en el territorio de un jardín de infantes. Como resultado, un área de este tipo requiere remoción de nieve después de cada nevada. En otra opción, los edificios que forman el perímetro son mucho más bajos que el edificio situado en el centro de la manzana. Como puede verse en la figura, la segunda opción es más favorable en cuanto al factor de acumulación de nieve. El área total de las zonas de transferencia y soplado de nieve es mayor que el área de las zonas de acumulación de nieve, el espacio dentro del bloque no acumula nieve y el mantenimiento de las áreas residenciales en invierno se vuelve mucho más fácil. Esta opción es preferible para áreas con tormentas de nieve activas.
Los espacios verdes a prueba de viento, formados en forma de plantaciones de varias hileras, se pueden utilizar para proteger contra la nieve acumulada. arboles coniferos de los vientos predominantes durante las ventiscas y ventiscas. El efecto de estos cortavientos se observa a una distancia de hasta 20 alturas de los árboles en las plantaciones, por lo que se recomienda su uso para la protección contra ventisqueros a lo largo de objetos lineales (carreteras de transporte) o pequeñas áreas de construcción. En áreas donde el volumen máximo de transferencia de nieve durante el invierno es superior a 600 m 3 / metro lineal (áreas de las penínsulas de Vorkuta, Anadyr, Yamal, Taimyr, etc.), la protección mediante cinturones forestales es ineficaz por parte de la planificación y la planificación urbana; medios son necesarios.
Bajo la influencia del viento, las precipitaciones sólidas se redistribuyen a lo largo del techo de los edificios. La nieve que se acumula sobre ellos crea cargas sobre las estructuras. A la hora de diseñar se deben tener en cuenta estas cargas y, si es posible, se debe evitar la aparición de zonas de acumulación de nieve (bolsas de nieve). Parte de la precipitación se transporta desde el tejado al suelo, otra se redistribuye a lo largo del tejado en función de su tamaño, forma y presencia de superestructuras, faroles, etc. El valor estándar de la carga de nieve en la proyección horizontal del revestimiento de acuerdo con SP 20.13330.2011 "Cargas e impactos" debe determinarse mediante la fórmula
^ = 0,7C en C,p^,
donde C in es un coeficiente que tiene en cuenta la eliminación de nieve de los revestimientos de los edificios bajo la influencia del viento u otros factores; CON, - coeficiente térmico; p es el coeficiente de transición del peso de la capa de nieve del suelo a la carga de nieve sobre la capa; ^ - peso de la capa de nieve por 1 m 2 de superficie horizontal de la tierra, tomado de acuerdo con la tabla. 1.22.
Tabla 1.22
Peso de la capa de nieve por 1 m 2 de superficie horizontal de la tierra.
|
Zonas nevadas* |
||||||||
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Peso de la capa de nieve, kg/m2 |
* Aceptado según ficha 1 del Anexo “G” de la UTE “Urbanismo”.
Los valores del coeficiente C, que tiene en cuenta la acumulación de nieve de los tejados de los edificios bajo la influencia del viento, dependen de la forma y el tamaño del techo y pueden variar de 1,0 (no se tiene en cuenta la acumulación de nieve) a varias décimas de unidad. Por ejemplo, para revestimientos de edificios de gran altura de más de 75 m de altura con pendientes de hasta el 20% de C, se permite tomar una cantidad de 0,7. Para techos abovedados, esféricos y cónicos de edificios de planta circular, cuando se especifica una carga de nieve distribuida uniformemente, el valor del coeficiente C en se establece en función del diámetro ( Con!) base de la cúpula: C in = 0,85 en с1 60 m, Св = 1,0 en c1 > 100 m, y en valores intermedios del diámetro de la cúpula este valor se calcula mediante una fórmula especial.
Coeficiente térmico CON, se utiliza para tener en cuenta la disminución de las cargas de nieve en revestimientos con un alto coeficiente de transferencia de calor (> 1 W/(m 2 C) debido al derretimiento causado por la pérdida de calor. Al determinar las cargas de nieve para revestimientos no aislados de edificios con mayor calor generación, lo que lleva al derretimiento de la nieve, con pendientes del techo que superan el valor del coeficiente del 3% CON, es 0,8, en otros casos - 1,0.
El coeficiente de transición del peso de la capa de nieve del suelo a la carga de nieve sobre la cubierta p está directamente relacionado con la forma del techo, ya que su valor se determina en función de la pendiente de sus pendientes. Para edificios con tejados a una o dos aguas, el valor del coeficiente p es 1,0 con una pendiente del tejado de 60°. Los valores intermedios se determinan mediante interpolación lineal. Así, cuando la pendiente del revestimiento es superior a 60°, la nieve no queda retenida y casi toda ella se desliza hacia abajo bajo la influencia de la gravedad. Los revestimientos con tal pendiente se utilizan ampliamente en la arquitectura tradicional de los países del norte, en las regiones montañosas y en la construcción de edificios y estructuras que no proporcionan estructuras de techo suficientemente fuertes: cúpulas y torres a cuatro aguas de gran envergadura y techos sobre un marco de madera. . En todos estos casos, es necesario prever la posibilidad de almacenamiento temporal y posterior retirada de la nieve que se desliza del techo.
Cuando el viento y los edificios interactúan, se produce una redistribución no solo de la precipitación sólida sino también de la líquida. Consiste en aumentar su número en el lado de barlovento de los edificios, en la zona de frenado del flujo del viento y en el lado de las esquinas de barlovento de los edificios, donde llega la precipitación contenida en volúmenes adicionales de aire que fluyen alrededor del edificio. Este fenómeno está asociado con el anegamiento de las paredes, la humectación de las juntas entre paneles y el deterioro del microclima de las habitaciones de barlovento. Por ejemplo, la fachada de barlovento de un edificio residencial típico de 17 pisos y 3 secciones durante la lluvia con una tasa de precipitación promedio de 0,1 mm/min y una velocidad del viento de 5 m/s intercepta alrededor de 50 toneladas de agua por hora. Una parte se gasta en mojar la fachada y los elementos que sobresalen, el resto fluye por la pared, provocando consecuencias adversas para el área local.
Para proteger las fachadas de los edificios residenciales de la humedad, se recomienda aumentar el área de espacios abiertos a lo largo de la fachada de barlovento, utilizar mamparas a prueba de humedad, revestimientos impermeables y una mejor impermeabilización de las juntas. A lo largo del perímetro es necesario prever bandejas de drenaje conectadas a sistemas de alcantarillado pluvial. En su ausencia, el agua que fluye por las paredes de un edificio puede erosionar la superficie del césped, provocando la erosión superficial de la capa vegetal del suelo y dañando los espacios verdes.
Durante el diseño arquitectónico surgen preguntas relacionadas con la evaluación de la intensidad de la formación de hielo en partes individuales de los edificios. La magnitud de la carga de hielo sobre ellos depende de condiciones climáticas y sobre los parámetros técnicos de cada objeto (tamaño, forma, rugosidad, etc.). Resolver problemas relacionados con la prevención de formaciones de hielo y las perturbaciones asociadas en el funcionamiento de edificios y estructuras e incluso la destrucción de sus partes individuales es una de las tareas más importantes de la climatografía arquitectónica.
El efecto del hielo sobre diversas estructuras es la formación de cargas de hielo. La magnitud de estas cargas tiene una influencia decisiva en la elección de los parámetros de diseño de edificios y estructuras. Los depósitos de hielo también son perjudiciales para la vegetación arbórea y arbustiva, que constituye la base del paisajismo en el entorno urbano. Bajo su peso, las ramas y, a veces, los troncos de los árboles se rompen. La productividad de los huertos está disminuyendo y la productividad agrícola está disminuyendo. La formación de hielo y hielo negro en las carreteras crea condiciones peligrosas para el transporte terrestre.
Los carámbanos suponen un gran peligro para los edificios, las personas y los objetos cercanos (por ejemplo, coches aparcados, bancos, etc.) caso especial fenómenos de hielo). Para reducir la formación de carámbanos y depósitos de hielo en los aleros del tejado, el proyecto debería prever medidas especiales. Las medidas pasivas incluyen: aislamiento térmico mejorado del techo y los pisos del ático, un espacio de aire entre el techo y su base estructural, la posibilidad de ventilación natural del espacio debajo del techo con aire frío del exterior. En algunos casos es imposible prescindir de activos. actividades de ingenieria, como calefacción eléctrica de la extensión de la cornisa, instalación de amortiguadores para dejar caer el hielo en pequeñas dosis a medida que se forma, etc.
La arquitectura está muy influenciada por los efectos combinados del viento, la arena y el polvo. tormentas de polvo, que también se relacionan con fenómenos atmosféricos. La combinación de vientos y polvo requiere la protección del medio ambiente. El nivel de polvo no tóxico en una vivienda no debe exceder los 0,15 mg/m 3 , y para los cálculos se toma un valor no superior a 0,5 mg/m 3 como concentración máxima permitida (MAC). La intensidad de la transferencia de arena y polvo, así como de nieve, depende de la velocidad del viento, peculiaridades locales relieve, la presencia de áreas del relieve sin césped en el lado de barlovento, la composición granulométrica del suelo, su contenido de humedad y otras condiciones. Los patrones de deposición de arena y polvo alrededor de los edificios y en las zonas urbanizadas son aproximadamente los mismos que los de la nieve. Los depósitos máximos se forman en los lados de sotavento y barlovento del edificio o en sus techos.
Los métodos para combatir este fenómeno son los mismos que para el traslado de nieve. En zonas con mucho polvo en el aire (Kalmykia, Región de Astracán, parte del Caspio de Kazajstán, etc.) se recomiendan: una distribución especial de las viviendas con las instalaciones principales orientadas hacia el lado protegido o con un pasillo acristalado a prueba de polvo; distribución adecuada de los barrios; dirección óptima de calles, cinturones de protección forestal, etc.
institución educativa municipal
escuela secundaria básica en el pueblo de Severny.
Lección abierta sobre el tema:
"Precipitación"
6to grado
Profesor de Geografía
Zinovieva Yu.
Tema de la lección: "Precipitación atmosférica"
Objetivo: formar entre los estudiantes el concepto de “precipitación atmosférica”.
Objetivos: Educativos: ampliar el conocimiento sobre la precipitación, identificar las causas de la formación. varios tipos La precipitación atmosférica y su significado.
De desarrollo: Continuar desarrollando técnicas para leer mapas climáticos. Desarrollar la capacidad de trabajar con mapas geográficos, tablas, analizar, generalizar y sacar conclusiones.
Educativo: contribuir a aumentar el interés por el tema.
Durante las clases.
Organizar el tiempo
Repetición del material estudiado (encuesta mediante tarjetas)
Tarjeta No. 1.
(sólido, líquido, gaseoso).
¿Qué tipos de nubes conoces? (cúmulos, estratos, cirros).
(4: 9*100 = 44,4%) .
Tarjeta No. 2
(las nubes son niebla que ha alcanzado una altura).
¿Cómo se forma la niebla? (el aire saturado con vapor de agua entra en contacto con la superficie terrestre enfriada).
(14: 17*100 = 82,4%) .
Tarjeta No. 3
(cúmulo)
¿Cómo se forman las nubes? (Las nubes se forman cuando el aire ascendente se enfría).
(2: 5*100 = 40%).
Aprendiendo nuevo material.
Precipitación- agua en estado líquido o sólido, que cae de las nubes o se deposita desde el aire sobre la superficie de la tierra y los objetos ubicados en ella.
Tipos de precipitación:
A) caer de las nubes:
lluvia – 0,5-7 mm (promedio 1,5 mm),
nieve - cristales de hielo hexagonales,
granizo: grandes trozos de hielo de 7 mm a 8 cm que caen de las nubes cumulonimbus. El granizo más grande - India - 1 kg, 13 cm
sémola - hielo, nieve - granos redondeados de 1 mm o más,
llovizna: pequeñas gotas de hasta 0,5 mm.
B) liberado desde el aire:
La niebla es una acumulación de agua en el aire cuando se forman pequeños productos de condensación del vapor de agua (a temperaturas del aire superiores a -10° son pequeñas gotas de agua, a -10…-15° son una mezcla de gotas de agua y cristales de hielo). , a temperaturas inferiores a -15° son cristales de hielo que brillan al sol o a la luz de la luna y las linternas),
la escarcha es un sedimento cristalino blanco que se forma en la superficie de la tierra como resultado de la transición del estado gaseoso al estado sólido del vapor de agua contenido en el aire a temperaturas negativas del suelo (hasta 3 mm de espesor).
rocío: gotas de agua que se forman en la superficie de la tierra como resultado de la condensación del vapor de agua a temperaturas positivas del aire y del suelo, cielos parcialmente nublados y vientos débiles.
El vidriado es una capa de hielo denso y vítreo que se forma sobre plantas, cables, objetos y la superficie de la tierra como resultado de la congelación de las partículas de precipitación en contacto con una superficie que tiene una temperatura negativa. Observado a temperaturas del aire con mayor frecuencia de cero a -10°,
escarcha: un tipo de escarcha que consiste en depósitos cristalinos o granulares sobre objetos delgados y largos (ramas de árboles, alambres) en climas húmedos y helados.
Causas de la precipitación:
¿Crees que la precipitación cae de cada nube? ¿Cómo se forman las precipitaciones?
Veamos la figura. 80 en la página 25 e intenta responder estas preguntas.
Ahora completemos la tabla:
TIPO DE PRECIPITACIÓN
LLUVIA
NIEVE
GRANIZO
¿En qué?t se forma aire
En la superficie de la Tierra – positivo, en las nubes – por debajo de 0°С
¿En qué época del año caen?
En primavera, verano, otoño, a veces en invierno (durante los deshielos)
En invierno, finales de otoño, a principios de primavera
¿De qué nubes caen?
Cumulonimbos, nimboestratos
en capas
Cumulonimbo
Conclusión: La precipitación cae de nubes que se encuentran a diferentes altitudes y contienen cantidades variables de humedad.
Fizminutka
Diferencia de precipitación(creación de clústeres).
Por naturaleza de ocurrencia:
A) líquido: lluvia, rocío, llovizna
B) sólido: nieve, cereales, granizo, escarcha, escarcha, hielo.
Las precipitaciones se clasifican según el tipo de precipitación.
A) chubascos: cambios rápidos de intensidad, de corta duración (nubes cumulonimbus, a menudo con granizo)
B) cubierta: uniforme y duradera (nubes nimboestratos)
B) llovizna - en forma de llovizna (estratos, nubes estratocúmulos)
Diferencias de precipitación por origen.
A) precipitación convectiva: calentamiento intenso y evaporación (zona caliente)
B) precipitación frontal: un encuentro de dos masas de aire diferentes (moderada y cinturon frio)
B) orográfica – caída en las laderas de las montañas a barlovento
Precipitación
Por la naturaleza de la pérdida.
Por origen
Por naturaleza de ocurrencia
Medición de la cantidad de precipitación atmosférica.
Existen instrumentos especiales para medir la cantidad de precipitación.
medidor de precipitación– un dispositivo para medir la precipitación líquida
medidor de nieve diseñado para medir la altura y densidad de la capa de nieve.
Precipitación
Precipitación por día calculado sumando los resultados de dos mediciones.
Precipitación mensual igual a la suma de las precipitaciones que cayeron en todos los días de este mes.
Precipitación anual– la suma de las precipitaciones de todos los meses del año.
Trabajando con un climatograma
Precipitaciones en nuestra región.
¿Qué tipos de precipitaciones son típicas de nuestra zona?
Respuesta sugerida: en primavera, verano y otoño región de saratov Las precipitaciones caen en forma de lluvia, granizo y, en invierno, en forma de nieve. A veces pueden producirse precipitaciones en forma de lluvia en invierno.
Resumen de la lección.
Después de estudiar el material de la lección de hoy, identificamos los tipos de precipitación, las causas de su aparición, aprendimos a leer los diagramas de precipitación y descubrimos qué precipitación es típica de nuestra área.
Como resultado de nuestro trabajo, compilamos un diagrama (grupo) "Tipos de precipitación".
Tarjeta No. 1.
¿Qué estados físicos del agua conoces?
¿Qué tipos de nubes conoces?
La humedad absoluta a una temperatura de +10 o C es de 4 g de vapor de agua. Definir humedad relativa este aire.
Tarjeta No. 2
¿Qué tienen en común las nubes y la niebla?
¿Cómo se forma la niebla?
La humedad absoluta a una temperatura de +20 o C es de 14 g de vapor de agua. Determine la humedad relativa de este aire.
Tarjeta No. 3
¿Qué nubes parecen montones blancos de algodón esparcidos por el cielo?
¿Cómo se forman las nubes?
La humedad absoluta a una temperatura de 0 o C es de 2 g de vapor de agua. Determine la humedad relativa de este aire.
Precipitación atmosférica es el nombre que se le da al agua que cae de la atmósfera a la superficie terrestre. La precipitación atmosférica tiene más nombre científico- hidrometeoros.
Se miden en milímetros. Para hacer esto, mida el espesor del agua que ha caído a la superficie utilizando instrumentos especiales: pluviómetros. Si necesita medir el espesor del agua en grandes áreas, luego use radares meteorológicos.
En promedio, nuestra Tierra recibe casi 1000 mm de precipitación al año. Pero es bastante predecible que la cantidad de humedad que cae depende de muchas condiciones: el clima y las condiciones meteorológicas, el terreno y la proximidad a cuerpos de agua.
Tipos de precipitación
El agua de la atmósfera cae a la superficie de la tierra en dos estados: líquido y sólido. Según este principio, toda la precipitación atmosférica se suele dividir en líquida (lluvia y rocío) y sólida (granizo, escarcha y nieve). Veamos cada uno de estos tipos con más detalle.
Precipitación líquida
La precipitación líquida cae al suelo en forma de gotas de agua.
Lluvia
Al evaporarse de la superficie de la tierra, el agua de la atmósfera se acumula en nubes, que consisten en pequeñas gotas de tamaño entre 0,05 y 0,1 mm. Estas gotitas en miniatura en las nubes se fusionan entre sí con el tiempo, volviéndose más grandes y notablemente más pesadas. Visualmente, este proceso se puede observar cuando la nube blanca como la nieve comienza a oscurecerse y volverse más pesada. Cuando hay demasiadas de estas gotas en una nube, caen al suelo en forma de lluvia.
En verano, la lluvia llega en forma de grandes gotas. Siguen siendo grandes porque el aire caliente asciende desde el suelo. Estos chorros ascendentes evitan que las gotas se rompan en gotas más pequeñas.
Pero en primavera y otoño el aire es mucho más fresco, por lo que durante estas épocas del año llueve a cántaros. Además, si la lluvia proviene de nubes estratos, se llama nubes de cobertura, y si las gotas comienzan a caer de las nubes nimbo, entonces la lluvia se convierte en aguacero.
Cada año caen sobre nuestro planeta casi mil millones de toneladas de agua en forma de lluvia.
EN categoría separada digno de destacar llovizna. Este tipo de precipitación también cae desde estratos, pero las gotas son tan pequeñas y su velocidad tan insignificante que las gotas de agua parecen suspendidas en el aire.
Rocío
Otro tipo de precipitación líquida que cae por la noche o a primera hora de la mañana. Las gotas de rocío se forman a partir del vapor de agua. Durante la noche, este vapor se enfría y el agua pasa del estado gaseoso al líquido.
Las condiciones más favorables para la formación de rocío: tiempo despejado, aire cálido y ausencia casi total de viento.
Precipitación sólida
Podemos observar precipitaciones sólidas en la estación fría, cuando el aire se enfría hasta tal punto que las gotas de agua en el aire se congelan.
Nieve
La nieve, como la lluvia, se forma en una nube. Luego, cuando la nube entra en una corriente de aire en la que la temperatura es inferior a 0°C, las gotas de agua que contiene se congelan, se vuelven pesadas y caen al suelo en forma de nieve. Cada gota se solidifica formando una especie de cristal. Los científicos dicen que todos los copos de nieve tienen formas diferentes y es simplemente imposible encontrar los mismos.
Por cierto, los copos de nieve caen muy lentamente, ya que casi un 95% están compuestos por aire. Por lo mismo son blancos. Y la nieve cruje bajo los pies porque los cristales se rompen. Y nuestro oído es capaz de captar este sonido. Pero para los peces es un verdadero tormento, ya que los copos de nieve que caen sobre el agua emiten un sonido de alta frecuencia que los peces escuchan.
granizo
cae solo en la estación cálida, especialmente si el día anterior hacía mucho calor y estaba sofocante. El aire caliente se eleva en fuertes corrientes, arrastrando consigo el agua evaporada. Se forman cúmulos densos. Luego, bajo la influencia de las corrientes ascendentes, las gotas de agua que contienen se vuelven más pesadas, comienzan a congelarse y se cubren de cristales. Estos trozos de cristales se precipitan al suelo y aumentan de tamaño a lo largo del camino debido a la fusión con gotas de agua sobreenfriada en la atmósfera.
Hay que tener en cuenta que estas "bolas de nieve" heladas se precipitan al suelo a una velocidad increíble y, por tanto, el granizo es capaz de atravesar pizarra o vidrio. El granizo causa grandes daños a la agricultura, por lo que las nubes más "peligrosas" que están listas para estallar en granizo se dispersan con la ayuda de armas especiales.
escarcha
La escarcha, como el rocío, se forma a partir del vapor de agua. Pero en los meses de invierno y otoño, cuando ya hace bastante frío, las gotas de agua se congelan y, por tanto, caen en forma de una fina capa de cristales de hielo. Pero no se derriten porque la tierra se está enfriando aún más.
Temporadas de lluvias
En los trópicos y muy raramente en las latitudes templadas, llega una época del año en la que cae una cantidad desmesurada de precipitaciones. Este período se llama temporada de lluvias.
En los países ubicados en estas latitudes no hay inviernos severos. Pero la primavera, el verano y el otoño son increíblemente calurosos. Durante este período caluroso, se acumula una gran cantidad de humedad en la atmósfera, que luego se derrama en forma de lluvias prolongadas.
En la región del ecuador, la temporada de lluvias ocurre dos veces al año. Y en zona tropical, al sur y al norte del ecuador, esta temporada ocurre solo una vez al año. Esto se debe al hecho de que el cinturón de lluvia corre gradualmente de sur a norte y viceversa.
