§ 31. Климат и человек

Степень его благоприятности для нормальной жизнедеятельности и здоровья человека.

• 1. Факторы комплексной оценки — оценка строится на суммарном учёте четырёх базовых метеорологических элементов: температуры воздуха, его относительной влажности, скорости ветра и интенсивности солнечной радиации, а также продолжительности сезонов года.
• 2. География комфортности в России — наиболее комфортным климатом (где человек чувствует себя лучше всего) обладает юго-запад европейской части России (Черноморское побережье Кавказа, Крым, юг Русской равнины); наименее благоприятный климат — на Крайнем Севере и северо-востоке Сибири (более половины территории страны относится к неблагоприятным и малоблагоприятным районам).
• 3. Контрастность сезонов — на побережье Кавказа разница средних температур января и июля составляет всего 15 °С, тогда как в Верхоянске амплитуда достигает 66 °С (зимой –48 °С, летом +18 °С).

Свойства климата (свет, тепло и влага), определяющие возможности выращивания сельскохозяйственных культур.

• 1. Оценка суммой активных температур — количество доступного растениям тепла измеряется суммой среднесуточных температур воздуха за весь период с устойчивой температурой выше +10 °С, когда вегетация культур протекает наиболее активно.
• 2. Диапазон обеспеченности теплом — по территории России сумма активных температур изменяется от менее 200° в субарктическом поясе (где земледелие в открытом грунте невозможно) до более 4000° в субтропиках, где успешно возделывают теплолюбивые культуры: чай, цитрусовые (мандарины, лимоны), виноград и гранаты.
• 3. Влагообеспеченность культур — помимо тепла решающее значение имеет соотношение осадков и испаряемости, определяющее разделение культур на влаголюбивые, засухоустойчивые и требующие искусственного орошения.

Отношение годовой суммы осадков к величине годовой испаряемости при данном температурном режиме: К = О / И.

• 1. Физический смысл испаряемости — испаряемость (И) показывает максимально возможное испарение с открытой водной поверхности при данной температуре (в Прикаспии она превышает 1000 мм в год, но реальное испарение ограничено скудными осадками менее 200 мм).
• 2. Зональные градации — если К > 1, увлажнение избыточное (тундра К = 1,1–1,3, где низкая испаряемость ведет к заболачиванию; тайга К ≈ 1,5); при К ≈ 1,0 — достаточное (граница лесной и лесостепной зон); при К < 1 — недостаточное (луговые степи К = 0,6–0,8, сухие степи и полупустыни К = 0,3–0,5, пустыни К < 0,3).
• 3. Ландшафтные последствия — в зонах с коэффициентом увлажнения менее 1 гидрографическая сеть сильно разрежена, озёр мало, грунтовые воды залегают глубоко, а земледелие регулярно сталкивается с угрозой засух и суховеев.

Комфортность климата — это степень его благоприятности для нормальной жизнедеятельности, труда, отдыха и сохранения здоровья человека.

• Элементы оценки: базируется на совместном анализе четырёх метеорологических величин:
• Температуры воздуха;
• Относительной влажности воздуха;
• Скорости и направления ветра;
• Уровня солнечной радиации (инсоляции);
• Продолжительность сезонов: комфортность зависит от длительности лета (период со среднесуточными температурами выше +10 °С) и зимы (со среднесуточными температурами ниже 0 °С). Например, в Западной Сибири зима длится от 135 дней на юге до 240 дней на севере, а на Черноморском побережье Кавказа летний сезон продолжается до 240 дней в году;
• Распределение по территории: очень небольшая часть территории на юго-западе России относится к зоне наиболее благоприятных условий, тогда как свыше 50% площади страны (Крайний Север, тундра, арктические острова, горные районы Восточной Сибири) представляют собой зоны с неблагоприятными и малоблагоприятными условиями, требующими повышенных энергозатрат на отопление, тёплую одежду и специальную защиту зданий.

Климат служит определяющим природным фактором, задающим географические границы земледелия, набор возделываемых культур и продуктивность аграрного производства:

• Теплообеспеченность: количество тепла измеряется суммой активных температур (выше +10 °С). В тундре и субарктике (менее 500°) возможно только выращивание овощей в защищённом грунте (теплицах, парниках). В районах с суммой 1000–2200° (средняя полоса) вызревают рожь, пшеница, картофель, ячмень, лён. В южных степях (2200–3400°) созревают кукуруза, подсолнечник, сахарная свёкла, а в субтропиках (выше 4000°) — чай, цитрусовые и виноград;
• Влагообеспеченность: соотношение осадков и испаряемости (коэффициент увлажнения) определяет необходимость проведения гидромелиорации. При избыточном увлажнении (на севере и в тайге) требуется осушение заболоченных полей, а при недостаточном увлажнении (в степях и полупустынях юга) — искусственное орошение;
• Риски и адаптация: весенние и осенние заморозки, засухи и суховеи способны погубить урожай. Человек приспосабливается к климату, выводя морозостойкие и скороспелые сорта, применяя снегозадержание и агротехнологии сохранения почвенной влаги.

Верный ответ: в) испаряемость.

Обоснование: Испаряемость представляет собой потенциально возможное испарение с открытой водной поверхности при неограниченном запасе воды и данных температурных условиях. Она измеряется в миллиметрах (мм) водного столба и отражает способность атмосферы поглощать влагу, в отличие от фактического испарения, которое ограничено реальным наличием влаги в почве.

Верный ответ: а) коэффициент увлажнения.

Обоснование: Коэффициент увлажнения вычисляется по формуле К = О / И, где О — годовая сумма атмосферных осадков (в мм), а И — годовая величина испаряемости (в мм). Этот безразмерный показатель служит объективным критерием обеспеченности ландшафта влагой.

• Способ определения: коэффициент увлажнения (К) рассчитывается путём деления годового количества атмосферных осадков (О) на величину годовой испаряемости (И) для данной местности:
• Формула: К = О / И;
• Если К > 1, увлажнение является избыточным (осадков выпадает больше, чем может испариться);
• Если К ≈ 1,0, увлажнение считается достаточным;
• Если К < 1, увлажнение является недостаточным;
• Практическое значение:
• Зонирование растительности и почв: определяет границы природных зон (тундра, тайга, степь, пустыня);
• Сельское хозяйство: позволяет научно обосновать подбор сельскохозяйственных культур, рассчитать объёмы полива в засушливых районах или спланировать мелиоративные каналы для отвода избыточных вод в зонах избыточного увлажнения;
• Гидрология и строительство: позволяет прогнозировать густоту речной сети, водность рек, заболоченность грунтов и глубину залегания грунтовых вод при проектировании дорог, фундаментов и промышленных объектов.

Климатические условия диктуют специальные архитектурные, конструктивные и инженерные решения при возведении жилья:

• Теплоизоляция и толщина конструкций: чем суровее климат и ниже зимние температуры, тем более изолирующим от холода должно быть жилище. В северных районах возводят стены повышенной толщины из энергоэффективных материалов с мощным слоем утеплителя, используют тройное остекление стеклопакетов и обустраивают тамбуры на входах в подъезды;
• Строительство на вечной мерзлоте: в районах распространения многолетнемёрзлых грунтов здания строят на железобетонных сваях с открытым продуваемым подпольем (термосифонами), чтобы выделяемое домом тепло не приводило к оттаиванию грунта и деформации фундамента;
• Ветрозащита и снеговые нагрузки: крыши домов проектируют с крутыми скатами для предотвращения скапливания тяжёлых пластов снега, а жилые кварталы в продуваемых северных городах (например, в Норильске) застраивают замкнутыми контурами домов-экранов, защищающих внутренние дворы от ураганных метелей;
• Южные районы: в условиях жаркого лета предусматривают солнцезащитные козырьки, жалюзи, системы кондиционирования и сквозного проветривания помещений.

К ключевым неблагоприятным синоптическим и метеорологическим явлениям на территории России относятся:

• Засухи и суховеи: длительные периоды без осадков, сопровождающиеся сухими горячими ветрами (особенно часты на юге Европейской России — в среднем раз в три года). Они иссушают почву, губят урожай и провоцируют разрушительные лесные и степные пожары (в 2021 году огнём было охвачено свыше 17 млн га сибирской и якутской тайги);
• Заморозки: резкие кратковременные понижения температуры воздуха или поверхности почвы ниже 0 °С поздней весной или ранней осенью; наносят колоссальный ущерб молодым всходам сельскохозяйственных культур и цветущим садам;
• Гололедица: ледяная корка на дорогах и тротуарах, возникающая после оттепелей или зимних дождей при похолодании. Парализует транспортное движение (особенно в городах на пересечённом рельефе, например во Владивостоке), увеличивает травматизм людей и приводит к бескормице и гибели животных на пастбищах тундры и степей;
• Ураганные ветры (со скоростью свыше 30 м/с), шквалы и смерчи: обрывают линии электропередач, срывают крыши, валят деревья и разрушают лёгкие постройки;
• Крупный град и затяжные ливневые дожди: выбивают посевы зерновых, повреждают автомобили и строения, а продолжительные ливни приводят к катастрофическим дождевым паводкам и затоплению населённых пунктов.