應(yīng)用氣象學(xué)第四部分天氣和氣候有關(guān)知識(shí)在生活中的運(yùn)用

第四局部氣候資源的運(yùn)用氣候資源的開發(fā)利用氣象災(zāi)害及其防御大氣環(huán)境問題第一節(jié)氣候資源我們需要了解的：1.氣候資源的特點(diǎn)2.氣候資源的與農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)、交通運(yùn)輸?shù)年P(guān)系。2、特點(diǎn)為人類活動(dòng)提供原料、能源開發(fā)利用需要技術(shù)、資金的投入普遍存在，但有差異數(shù)值特征較大的變率共同特點(diǎn)自身特點(diǎn)因地制宜因時(shí)制宜一、氣候資源的組成、特點(diǎn)1、氣候資源太陽輻射、熱量、降水、風(fēng)〔可再生資源〕以下材料分別反映出氣候資源的什么特點(diǎn)1、回憶課本1.5中國太陽年輻射總量分布圖，圖中用不同顏色區(qū)分了我國太陽能豐富區(qū)、較豐富區(qū)、可利用區(qū)、貧乏區(qū)在全國的分布。2、長(zhǎng)江中下游每年都有汛期，不過1998年發(fā)生了歷史罕見的特大洪水。3、為什么華北平原的糧食作物以冬小麥為主，長(zhǎng)江中下游地區(qū)的糧食作物以水稻為主？普遍存在，但不同地區(qū)有數(shù)值上的差異必須到達(dá)一定的數(shù)值氣候資源才能被利用氣候資源是有變化的二、氣候資源在農(nóng)業(yè)方面的開發(fā)利用1、氣候資源與農(nóng)業(yè)提供光、熱、水決定種植制度高效農(nóng)業(yè)大棚農(nóng)業(yè)立體農(nóng)業(yè)生態(tài)農(nóng)業(yè)東北平原：華北平原：長(zhǎng)江中下游平原：南部沿海：一年一熟、春小麥玉米一年兩或三熟、水稻一年兩熟、冬小麥大豆一年三熟、水稻甘蔗讀表格思考以下問題1.表格中四個(gè)地區(qū)農(nóng)作物結(jié)構(gòu)不同的原因是什么2.四個(gè)地區(qū)農(nóng)業(yè)種植制度分別是一年幾熟？氣候不同3.長(zhǎng)江中下游地區(qū)農(nóng)業(yè)可否一年一熟？可以，但不合理

二、氣候資源在農(nóng)業(yè)方面的開發(fā)利用1、農(nóng)業(yè)與氣候資源：不同的氣候類型，農(nóng)業(yè)用地類型、耕作制度、農(nóng)作物品種不同；氣候類型農(nóng)業(yè)用地類型耕作制度主要農(nóng)產(chǎn)品熱帶雨林、草原、季風(fēng)氣候耕地一年二熟和三熟糧食作物：水稻、玉米經(jīng)濟(jì)作物：橡膠、油棕、蕉麻、黃麻、甘蔗、咖啡、可可、劍麻等亞熱帶濕潤(rùn)氣候水田一年兩熟水稻（糧食）、油菜、茶葉、柑橘等地中海氣候耕地油橄欖、柑橘、葡萄等溫帶季風(fēng)、大陸性氣候旱地一年一熟兩年三熟、春小麥、冬小麥、玉米、雜糧、棉花、蘋果等溫帶海洋性氣候草地多汁牧草、羊毛等三、建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的氣候與小氣候

影響總平面設(shè)計(jì)的氣象要素主要有常年主導(dǎo)風(fēng)向，冬、夏季主導(dǎo)風(fēng)向，風(fēng)力情況、日照、氣溫、降水等?！惨弧橙照找蛩嘏c建筑物朝向不同地理緯度的建筑對(duì)日照的要求不同，不同地理緯度的日照條件也不同，因此建筑的朝向也就不同。南北向的建筑我國大局部地區(qū)都廣泛采用。東西向的建筑，對(duì)于北緯45°以北的亞寒帶、寒帶地區(qū)，有利于爭(zhēng)取冬季日照，可以采用；日照圍繞地球上的某一定點(diǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡①日照與街道方位不同走向的樓宇，其兩側(cè)窗戶的朝向不同，采光特點(diǎn)也不一樣。因此，在進(jìn)行城鎮(zhèn)規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)時(shí)，要充分利用日照資源。建筑物的日照條件與街道方位有關(guān)。這是因?yàn)榻值婪轿挥绊懙浇ㄖ锏某?，進(jìn)而影響建筑物的日照條件。想一想：街道應(yīng)如何布局才能使所有建筑物都有較好的日照條件呢？①日照與街道方位太陽直射點(diǎn)每年在南北回歸線之間做回歸運(yùn)動(dòng)，而我們所在地的緯度位置大約在北緯37°附近，位于太陽直射點(diǎn)以北。因此，東西走向的樓宇朝南的窗戶光照條件較好，而東北—西南和西北—東南走向的樓宇其兩側(cè)窗戶的光照條件都比較好。樓宇的走向與街道方位有關(guān)，所以在北方，城鎮(zhèn)街道宜采取的布局原那么：為了保證居住區(qū)街道兩側(cè)所有建筑物都有較好的日照條件，城鎮(zhèn)街道宜采取南北方向和東西方向的中間方位，即使街道與子午線成30°~60°夾角。光照與街道方位街道與子午線呈30°—60°的夾角街道街道60°氣候資源與建筑業(yè)光照與街道方位N北半球中緯度②風(fēng)與城市規(guī)劃以北半球中緯度為例，風(fēng)對(duì)大氣污染物既有稀釋作用(可使大氣中污染物濃度降低)，又有輸送擴(kuò)散作用。風(fēng)向決定了污染物的輸送方向。為了盡可能地減少工廠排出的煙塵、廢氣對(duì)居住區(qū)的污染，在城市規(guī)劃時(shí)應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)向。②風(fēng)與城市規(guī)劃在風(fēng)向隨季節(jié)變化的地區(qū)進(jìn)行城市規(guī)劃時(shí)，應(yīng)使向大氣排放有害物質(zhì)的工業(yè)企業(yè)避開冬、夏季對(duì)吹的風(fēng)向，布局在當(dāng)?shù)刈钚★L(fēng)頻的風(fēng)向的上風(fēng)向，居住區(qū)布局在下風(fēng)向。城市規(guī)劃時(shí)，一定要考慮風(fēng)向。向大氣排放有害物質(zhì)的工業(yè)企業(yè)更要不斷提高技術(shù)水平，達(dá)標(biāo)排放，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)開展。一種主導(dǎo)風(fēng)向工業(yè)區(qū)建在下風(fēng)向季風(fēng)氣候區(qū)工業(yè)區(qū)建在與主導(dǎo)風(fēng)向垂直的對(duì)角線的郊外多種風(fēng)向區(qū)工業(yè)區(qū)建在最小風(fēng)頻的上風(fēng)向風(fēng)與城市規(guī)劃練習(xí)題：1、為了保證居住區(qū)街道兩側(cè)所有建筑都有較好的光照條件，街道應(yīng)與子午線成___________夾角；2、為了盡可能地減少工廠排出的煙塵、廢氣對(duì)居住區(qū)的污染，在常年盛行一種主導(dǎo)風(fēng)向的地區(qū)，工廠應(yīng)布局在__________________，在風(fēng)向隨季節(jié)變化的季風(fēng)氣候區(qū)，工廠應(yīng)布局在_____________________，在盛行玫瑰風(fēng)向的地區(qū)，工廠應(yīng)布局在當(dāng)?shù)刈頮__風(fēng)頻的風(fēng)向的_______。30o~60o盛行風(fēng)向的下風(fēng)向與盛行風(fēng)向垂直的郊外小上風(fēng)向返回居住區(qū)大氣排放有害物質(zhì)的工業(yè)區(qū)1、北半球常年受中緯西風(fēng)影響的地區(qū)應(yīng)選用布局方式。2、南亞地區(qū)應(yīng)選用ABCD3、東亞地區(qū)應(yīng)選用DB或CA或D假設(shè)東北風(fēng)的風(fēng)頻最小那么為Dc、熱島效應(yīng)〔城郊風(fēng)〕

“熱島〞指某個(gè)地區(qū)的氣溫顯著高于周圍地區(qū)，象大海中的孤島，形成溫度的“孤島〞。 城市由于人口眾多、工業(yè)興旺，生活、生產(chǎn)排放大量熱量；且建筑物集中、自然通風(fēng)堵塞，使得城市低層空氣溫度比郊區(qū)高，該現(xiàn)象被稱為熱島效應(yīng)。

影響：

城區(qū)空氣受熱上升，而郊區(qū)的冷空氣向城市流動(dòng)，形成熱島環(huán)流，導(dǎo)致城市本身排放的煙塵等污染物積聚在城市上空，形成煙幕，加劇大氣污染。

可能的治理/預(yù)防措施建筑物使用隔熱材料和淺色涂裝，推行樓頂綠化，增強(qiáng)日光反射；道路采用保濕性鋪裝，使雨水儲(chǔ)存在路面內(nèi)，保持一定濕度，從而降低路面溫度；城市規(guī)劃中注意留出“風(fēng)道〞，即合理布局道路、公園、建筑物等，使城市周圍的冷空氣不受阻礙地進(jìn)入市區(qū)，減少城市與周圍地區(qū)的溫度差；采取各種措施，盡可能減少向空氣中的人工排熱。

生態(tài)城市弗萊堡中隨處可見天然植被給城市降溫－立體綠化確定住宅朝向必須綜合考慮日照時(shí)間、太陽輻射強(qiáng)度、常年主導(dǎo)風(fēng)向和建筑物所在地的地形等因素。表11.3列舉了一些地區(qū)的適宜朝向范圍和最正確朝向范圍。大局部地區(qū)住宅應(yīng)朝南或略偏東、偏西。

朝向③住宅的朝向與間距日照間距

北HL南

β（a）太陽高度角和方位角（b）建筑物的日照間距∠α-高度角；∠β-方位角∠α-太陽高度角；∠β-太陽方位角

太陽高度角的計(jì)算公式：α=90°－當(dāng)?shù)鼐暥扰c直射點(diǎn)的緯度差〔同減異加〕〔如夏至日時(shí)相減，在冬至日時(shí)加〕表11.3全國局部地區(qū)適宜和最正確朝向范圍地區(qū)適宜朝向范圍最佳朝向范圍北京南偏東45°～南偏西35°正南～南偏東30°長(zhǎng)春南偏東45°～南偏西45°南偏東30°～南偏西10°烏魯木齊南偏東～南偏西南偏東40°～南偏西30°沈陽東～南～西正南～南偏東20°銀川南偏東34°～南偏西20°正南～南偏東23°石家莊正南～南偏東30°南偏東15°太原南偏東～東南偏東15°西寧南偏東30°～南偏西30°正南～南偏西30°濟(jì)南正南～南偏東30°正南～南偏東10°青島南偏東15°～南偏西15°正南～南偏東5°地區(qū)適宜朝向范圍最佳朝向范圍大連南偏東45°～南偏西～西正南～南偏西15°鄭州正南～南偏東25°南偏東15°西安正南～南偏東15°南偏東10°南京正南～南偏東30°正南～南偏東8°合肥南偏東15°～南偏西5°南偏東5°～15°上海南偏東30°～南偏西15°正南～南偏東15°成都南偏東45°～南偏西30°南偏東45°～南偏西15°重慶南偏東30°～南偏西15°南偏東15°～南偏西10°武漢南偏東30°～南偏西30°正南～南偏東15°全國局部地區(qū)適宜和最正確朝向范圍全國局部地區(qū)適宜和最正確朝向范圍地區(qū)適宜朝向范圍最佳朝向范圍杭州正南～南偏東30°南偏東10°～18°長(zhǎng)沙正南～南偏東15°南偏東9°福州正南～南偏東20°南偏東5°～10°南寧南偏東25°～南偏西5°正南～南偏東15°昆明東～南～西南偏東25°～56°桂林南偏東22.5°～南偏西20°南偏東10°～南偏西5°拉薩南偏東15°～南偏西10°南偏東10°～南偏西5°廈門南偏東22.5°～南偏西10°南偏東5°～10°廣州南偏東25°～南偏西15°南偏東15°～南偏西5°表11.3完

日照間距：保證每套住宅至少有一間居室在冬至日能獲得滿窗日照不少于1h的住宅建筑之間的距離。其計(jì)算依據(jù)一般是以冬至這一天正午正南向房屋底層房間的窗臺(tái)以上墻面能被太陽滿照(圖11.17)。

間距日照間距計(jì)算公式為：式中L——日照間距(m)；H——南向前排房屋檐口到后排房屋底層窗臺(tái)的垂直高度(m)；α——當(dāng)?shù)囟寥照绲奶柛叨冉?。住宅日照?biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表11.4的規(guī)定。住宅建筑日照標(biāo)準(zhǔn)建筑氣候區(qū)劃Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ、Ⅶ氣候區(qū)Ⅳ氣候區(qū)Ⅴ、Ⅵ氣候區(qū)大城市中小城市大城市中小城市日照標(biāo)準(zhǔn)日大寒日冬至日日照時(shí)數(shù)（h）≥2≥3≥1有效日照時(shí)間帶（h）8~169~15計(jì)算起點(diǎn)底層窗臺(tái)面〔二〕氣候資源與交通防止氣象災(zāi)害交通路線的設(shè)計(jì)考慮：機(jī)場(chǎng)的建設(shè)考慮：橋涵洞孔徑的大小、路基的高低考慮：〔三〕氣候與旅游暴雨、泥石流、大風(fēng)、凍土在少云霧、能見度好的郊外最大暴雨量吉林市松花江的霧凇哈爾濱的冰雕藝術(shù)知識(shí)小結(jié)特點(diǎn)—普遍存在性、數(shù)值特征、有較大的變率開發(fā)利用農(nóng)業(yè)—決定農(nóng)業(yè)類型、種植制度、生產(chǎn)潛力、布局結(jié)構(gòu)等建筑—城市街道與日照、城市工業(yè)與風(fēng)向的關(guān)系交通—公路、鐵路、橋梁、機(jī)場(chǎng)的選址與設(shè)計(jì)1.利用氣候資源要因地制宜,反映了氣候資源的A.地區(qū)差異的特點(diǎn)B.普遍存在的特點(diǎn)C數(shù)值特征D.有較大的變率A2.為充分利用氣候資源,以下說法正確的選項(xiàng)是A.我國北方的樓房最好的走向是朝東B.我國北方住宅區(qū)的樓房間隔應(yīng)該比南方更窄CC.為了保證街道兩側(cè)建筑物有較好的日照條件,街道宜采取南北方向和東西方向的中間方位.D.應(yīng)將向大氣排放有害物質(zhì)的工業(yè)企業(yè)布局在盛行風(fēng)的上風(fēng)向,居住區(qū)布局在下風(fēng)向.穩(wěn)固練習(xí)3.從環(huán)境因素考慮,下面四幅圖中,布局較合理的是D4.氣候資源對(duì)交通的影響有A.青藏高原上鐵路選線要考慮凍土層的影響B(tài).氣候?qū)喆暮叫杏绊懞苄C.機(jī)場(chǎng)宜選在低洼處,且應(yīng)離城市較近D.公路設(shè)計(jì)無須考慮氣候的影響工業(yè)區(qū)生活區(qū)隔離區(qū)5、讀圖答復(fù)以下問題(1)假設(shè)該城市在我國長(zhǎng)江三角洲,假設(shè)建化工廠,廠址應(yīng)選在處較合理,其原因是(2)假設(shè)該城市在恒河平原,假設(shè)建冶煉廠,廠址應(yīng)選在處較合理,理由是:EE地位于與盛行風(fēng)相垂直的郊外,又位于河流的下游,可減少對(duì)城市的大氣污染和水污染.B臨近河流可保證工廠用水,且B處河流不流經(jīng)城區(qū);B處位于于垂直于主導(dǎo)風(fēng)向的郊區(qū),可減少對(duì)城市大氣的污染.ABECD練習(xí)6.如圖A所示，位于36034’N的某療養(yǎng)院，方案在一幢20m高的樓房北面新建一幢樓房。因?yàn)榀燄B(yǎng)的需要，要求新樓的每一層一年四季都能曬到太陽。⑴新樓至少要距原樓多少米？34.7mH=90o-34°36+23°26⑶如假設(shè)黃赤交角變?yōu)?3024’，兩樓之間的間距應(yīng)如何變化，才能保證各樓層的較好的采光？間隔應(yīng)增大⑵如果該療養(yǎng)院位于圖B的住宅區(qū)內(nèi)，試簡(jiǎn)要分析該住宅區(qū)四周的街道為什么采用與子午線成300—600夾角的方位？東西方向的街道，兩旁建筑物朝北、朝南；南北方向的街道，兩旁建筑物朝東、朝西；為了保證居民區(qū)兩側(cè)都有較好的日照條件，宜采用南北向和東西向的中間方位，即采用與子午線成300—600夾角的方位。⑷如在療養(yǎng)院的樓頂上安裝一臺(tái)太陽能熱水器，為了獲得最多的太陽光熱，提高熱能利用效率，需根據(jù)太陽高度的變化隨季節(jié)調(diào)整其支架傾角。那么，冬至日支架的傾角應(yīng)為多少？600H7、某城市〔300N〕南北樓高度、樓間距離如圖tg350=0.7tg450=1tg600=1.732⑴北樓一年中正午太陽光線被南樓擋住的時(shí)間大約是：A1個(gè)月B3個(gè)月C6個(gè)月D9個(gè)月⑵兩樓間距離不變，一年中太陽光線不被南樓擋住，南樓的高度最高約為：

A20mB30mC40mD50mCB8.太陽能熱水器求太陽熱水器的傾角，關(guān)鍵是計(jì)算冬至日〔或夏至日〕正午太陽高度角公式：H=900-〔φ-δ〕α=90-H例題：某城市〔360N,1130E〕一住戶,為使太陽能熱水器有最好效果,吸熱面與地面的夾角一年內(nèi)調(diào)整的幅度為：A23.50B300C470D670C最小值H=90°-I36°+23°26′I=30°34'a=90-30°34'最大值H=90°-I36°-23°26′I=77°26'a=