E-Antropolog

Importanţa Climatologiei Urbane pentru evoluţia oraşelor din România

06 decembrie 2010 Destin Valah Moldova

Motto: Decât sa cheltuim mult pentru distrugerea

mediului, mai bine să cheltuim pentru confort.

Prof. Paul Nicolae Dramu

Cuprins:

Capitolul I. Introducere………………………………………………………………………….3

I.1. Considerente generale……………………………………………………………………….3

I.2. Istoricul aplicaţiilor climatologice…………………………………………………………..4

Capitolul II. Relaţia dintre societate şi climă……………………………………………………9

II.1. Urbanizarea şi clima………………………………………………………………………10

II.1.1. Modificările locale ale parametrilor climatici…………………………………………..10

II.1.1.1. Temperatura urbană……………………………………………………………………10

II.1.1.2. Umiditatea urbană…………………………………………………………………….12

II.1.1.3. Precipitaţiile urbane……………………………………………………………………13

II.1.1.4. Vântul urban…………………………………………………………………………..14

II.2. Efectele urbanizării asupra climatului local………………………………………………15

II.2.1. Poluarea atmosferei……………………………………………………………………..15

II.2.1.1. Poluarea chimică a mediului aerian …………………………………………………..15

II.2.1.2. Poluarea industrială şi agricolă……………………………………………………….17

II.2.1.2.1. Industria energetică…………………………………………………………………17

II.2.1.2.2. Industria siderurgica…………………………………………………………………18

II.2.1.2.3. Metalurgia neferoasă………………………………………………………………..18

II.2.1.2.4. Industria materialelor de construcţie………………………………………………..18

II.2.1.2.5. Industria chimică……………………………………………………………………18

II.2.1.2.6. Zootehnia şi agricultura……………………………………………………………..19

II.2.1.3. Poluarea chimică datorată mijloacelor de transport…………………………………..19

II.2.1.4. Poluarea cu ozon………………………………………………………………………19

II.2.1.5. Poluarea biologica…………………………………………………………………….19

II.2.2. Bilanţul energetic radiativ………………………………………………………………19

II.2.3. Vizibilitatea……………………………………………………………………………..20

Capitolul III – Clasificarea climatologică a oraşelor …………………………………………..21

Capitolul IV – Sectoare climatice urbane………………………………………………………22

Concluzie………………………………………………………………………………………24

BIBLIOGRAFIE……………………………………………………………………………….25

Capitolul I. Introducere

I.1. Considerente generale

Plecând de la definiţia climatologiei in general putem analiza de ce climatul urban este un tip de climat specific, de unde putem înţelege necesitatea studierii climatologiei urbane.

Climatologia in sens larg este ştiinţa care cercetează starea medie a situaţiilor de vreme caracteristice într-un loc, regiune sau zonă geografică, pe o anumită perioada de timp, ca şi cauzele care le generează.

Interesul mereu crescând pentru cunoaşterea stărilor de vreme şi de climă dintr-un loc sau o regiune a fost şi este în strânsă legătură cu rezolvarea unor probleme ale vieţii societăţii omeneşti, cum ar fi, în cazul climatului urban: necesitatea construirii unor locuinţe care să reziste manifestărilor meteorologice prin adaptarea planului urbanistic al localităţii la aceste moduri de manifestare, protecţia transporturilor de toate categoriile, precum şi o gestiune cât mai exactă a crizelor climatice.

Evoluţia societăţii omeneşti a condus la concentrarea populaţiei în aşezări care să asigure atât locul de muncă cât şi locuinţa pentru populaţie, aceste concentrări purtând numele de aşezări urbane, la rândul lor rezultate, în mare parte din evoluţia acestora de la stadiul de aşezare rurală sau grup de aşezări rurale. Pe măsura dezvoltării centrelor urbane, concentrarea populaţiei a condus la necesitatea extinderii activităţii industriale ţi de transport, acest fapt conducând la apariţia unor noi factori modificatori ai stării atmosferei din cuprinsul şi de deasupra oraşelor. Rolul de factor modificator al stării atmosferei este din ce în ce mai important, transformându-se în factor climatogen, oraşele creându-şi propria lor climă, mult diferită de cea a regiunilor înconjurătoare. Pe lângă această modificare a climei proprii, se înregistrează şi o modificare a chimismului atmosferei, în cea mai mare parte datorită concentrării ariilor industriale în cuprinsul sau imediata apropiere a oraşelor, a marii concentrării a populaţiei şi a activităţilor aferente traiului în oraş, aceasta manifestându-se prin creşterea conţinutului de gaze nocive şi particule solide.

Orice intervenţie a omului asupra suprafeţei Pământului determină schimbarea climatului, dar depinde de caracterul şi dimensiunea intervenţiei.

Climatologia urbana a apărut tocmai ca urmare a necesităţii cunoaşterii în amănunt a tuturor modificărilor produse de oraş în starea fizică şi în compoziţia chimică a atmosferei, în ansamblul urban ca şi în sectoarele acestuia în vederea soluţionării problemei menţinerii şi ameliorării climei oraşelor.

Dezvoltarea acestei ramuri a avut la bază colaborări între Organizaţia Mondială a Sănătăţii, Organizaţia Meteorologică Mondială şi alte organizaţii afiliate la ONU, care începând cu anul 1970 a deschis problema studierii poluării oraşelor prin crearea unei reţele de detectare a poluării din unele oraşe şi regiuni industriale. În acest scop au fost înfiinţate două centre internaţionale (Londra şi Wasinghton) şi trei centre regionale (Moscova, Tokyo, Nagpur).

Apărută ca nouă ramură a climatologiei, a fost necesară fixarea locului climatologiei urbane în cadrul ştiinţelor climatologice, prin analizarea materialelor documentare, ducând la concluzia că reprezintă o ramură distinctă a climatologiei regionale, cu care are strânse legături, însă prezintă câteva caracteristici ce le deosebeşte.

Wolfgang Eriksen menţiona în anul 1964 faptul că „Clima oraşului se conturează ca ceva de sine stătător atât faţă de microclimă, cât şi faţă de macroclimă”.

Deşi un oraş este aşezat într-o anumită regiune geografică, cu un anumit specific climatic, cu anumiţi factori de influenţă, locali şi regionali, oraşul nu este pasiv datorită unor motive concludente:

– albedoul complet diferit de cel ce există în cadrul regiunilor înconjurătoare;

– relieful antropic datorat clădirilor cu aspecte şi proprietăţi diferite conduce la apariţia unei suprafeţe de evaporare diferită faţă de cea a unei suprafeţe similare din zona înconjurătoare, lipsită de clădiri ori de alte obiective antropice;

– datorită clădirilor existente, oraşul reprezintă un obstacol evident în calea vânturilor, indiferent de direcţia acestora;

– cantitatea de căldură degajată de către un oraş, în atmosfera, prin intermediul populaţiei şi animalelor, dar şi a altor surse calorice (fabrici, uzine, centrale termoelectrice, mijloace de transport etc), înregistrează creşteri însemnate ale temperaturii faţă de regiunile din jur;

– această diferenţă de temperatură (deci şi densitate) faţă de regiunile înconjurătoare determină, direcţionarea spre oraş a aerului mai rece şi mai curat dinspre zonele periurbane;

– elementele generatoare de „ceaţă urbană” (praful, fumul, gazele şi microorganismele) sunt periculoase pentru sănătatea oamenilor, animalelor şi plantelor, îngreunând circulaţia şi reducând durata cerului senin;

– Produsele fizice ale oraşului (praf, fum, zgura fina etc.), ridicate în atmosfera urbana ori deplasate de vânturi spre zona periurbană, contribuie la sporirea cantităţii de precipitaţii căzute deasupra oraşelor şi a zonei înconjurătoare.

Datorită acestor realităţi climatologul P.A. Kratzer (1958) aseamănă clima unui oraş cu o mezoclimă tipică sau cu clima unei regiuni puţin întinse, cu cât mai mult în arealul unui oraş diferenţierile climatice de la un sector la altul sunt mult mai mari şi mai tranşante decât între sectoarele climatice ale regiunii înconjurătoare, unde nu există aşa de mari variaţii de albedo cum există în perimetrele urbane.

Problemele climatice actuale trezesc interesul tot mai multor factori de decizie, mai ales la nivelul comunităţilor urbane. Încălzirea globală, termenul atât de des pronunţat în ultima vreme, are mai ales o componentă urbană, determinată de emisii termice, de noxe, deşeuri etc. Ne putem astfel pronunţa asupra următorului fapt: confortul urban „răsplăteşte” mediul cu emisii termice şi substanţe chimice nocive.

Lucrarea de faţă are ca scop evidenţierea importanţei studiilor climatice în dezvoltarea urbană a României. Dacă în majoritatea ţărilor din Europa de Vest, climatologia aplicată este un domeniu de sine stătător, cu specialişti şi dotări deosebite, în România, domeniul se află încă în stare incipientă, arhitecţii şi inginerii constructori ghidându-se după normative climatice mai vechi, depăşite de actualele condiţii climatice.

Dacă, nu cu puţin timp în urmă, clima României era considerată temperat continentală de tranziţie (tranzitorie de la clima temperat oceanică la cea temperat continentală excesivă), în prezent, fenomenul de încălzire globală a determinat o modificare a acesteia, la o climă continentală cu influenţe mediteraneene, putând-o considera chiar clima submediteraneeană.

I.2. Istoricul aplicaţiilor climatologice

Preocupări pentru cercetarea atmosferei oraşelor putem considera că au apărut de la înfiinţarea acestor aşezări (chiar în oraşele antice), observaţiile sistematice asupra climei acestora au apărut însa spre sfârşitul secolului al XVII-lea şi în primele decenii ale secolului al XVIII-lea, în perioada în care au fost inventate de către fizicieni metodele de cercetare ale stării corpurilor, în acest caz interesând metodele de cercetare ale gazelor ,deci şi a aerului, prin intermediul aparatelor ce serveau la cunoaşterea căldurii (actinometrele), temperaturii (termometrele) şi presiunii (barometrelor). Putem considera că începutul climatologiei ca ştiinţă corespunde cu apariţia climatologiei urbane.

Prima persoană care a emis conceptul de schimbare climatică, a fost omul de ştiinţă chinez Shen Kuo (1031-1095 d.Hr.). Ipoteza modificării climatului pentru o perioadă mai lungă de timp, a apărut după ce a observat o tulpină de bambus pietrificată în apropiere de Yanzhou (în prezent Yan’an, provincia Shaanxi), într-o zonă secetoasă neprielnică creşterii bambusului.

Încă din anul 1661 au apărut unele publicaţii referitoare la poluarea aerului, lucrarea de pionierat fiind constituită de un articol apărut la Londra, intitulat Fumifugium, redactat de către J. Evelyn, prin care autorul intenţiona să tragă un semnal de alarmă în ce priveşte înrăutăţirea chimismului atmosferei în Anglia ca urmare a utilizării pe scară largă a cărbunilor de pământ pentru încălzire.

Mai târziu, Edmund Halley a publicat, în anul 1686 o hartă a vânturilor, după un voiaj în emisfera sudică.

Imaginea 1 – Harta vânturilor întocmită de Edmund Halley (1686)

În anul 1748, în cartea sa De l’esprit de lois, Montesquieu expune o teorie climatică de corelare a căldurii ambientale, cu nivelul dezvoltării locale.

În secolul XVIII, Benjamin Franklin a realizat prima hartă a Curentului Golfului, necesară navigaţiei între Statele Unite şi Europa.

Imaginea 2 – Harta Curentului Golfului întocmită de Benjamin Franklin

Odată cu intensificarea cercetărilor, ca urmare a transformării majorităţii centrelor urbane în puternice nuclee industriale, cu o populaţie foarte numeroasă şi cu o circulaţie intensă, studiul climei oraşelor a luat o foarte mare amploare, mai ales în deceniile 5 – 7 ale secolului al XIX – lea.

Revoluţia industrială a fost deci momentul amplorii climatologiei urbane, însă datorită sensului de dezvoltare industrială de la vest la est, au apărut şi diferenţele între interesul dezvoltării acestei ştiinţe, între ţările puternic industrializate (Marea Britanie, Franţa, Germania, Olanda, Belgia, SUA etc) şi cele mai slab industrializate.

Prima lucrare de climatologie urbană a fost realizată la Londra în anul 1818 de către L. Howard, intitulată Clima Londrei. Apoi au apărut lucrări de climatologie – parţiale sau complete – asupra unor oraşe din Germania (Berlin, Leipzig, Bremen, Munchen, Jena etc.), din ranta (Paris, Lyon), Austria (Viena), Italia (Roma, Milano), Cehoslovacia (Praga), Ungaria (Budapesta), Bulgaria (Sofia) etc.

Prima lucrare de climatologie urbană din Rusia a fost publicată în anul 1826 şi se refereă la clima Moscovei (D. M. Perevoscikov), urmate de alte studii de climatologie urbană, atât asupra Moscovei, cât şi asupra altor oraşe.

În România, pionierii studiilor climei marilor oraşe au fost St. Hepites şi St. Murat, publicate la sfârşitul secolului XIX şi începutul secolului XX un ciclu de lucrări intitulate Materiale pentru climatologia oraşelor din România (Bucureşti, Iaşi, Brăila, Constanţa, Sulina etc.). Concluziile nu au fost satisfăcătoare datorită perioadei scurte de realizare a cercetărilor (1886 – 1900), datorită amplasării staţiilor departe de oraş, aparaturii modeste şi ineficiente şi observaţiilor în afara perimetrului oraşelor.

Meritul îi revine însă lui Şt. Hepites care a iniţiat astfel de cercetări, continuate ulterior de către Gh. Gr. Gheorghiu, C. A. Dissescu, C. Ioan, I. M. Dobrescu, C. Donciu, N. Lupuşa.

În perioada postbelică amploarea industrializării şi transporturilor s-a resimţit şi în cercetările de climatologie urbană, care se bazau acum pe planurile de sistematizare urbană care luau în considerare şi măsuri de combatere a poluării atmosferei oraşelor.

P. A. Kratzer subliniază în anul 1958 următoarele: “Dacă în toate celelalte centre locuite aerul este foarte curat şi transparent, în oraşe aerul este întunecat de norii turburi ce se înalţă din coşuri spre cer, prin care razele soarelui abea pătrund, iar călătorul oboist de drum îi simte mirosul de la mulţi kilometri depărtare, deci înainte de a vedea Oraşul”.

Din acel moment Londra se bucură de multe studii efectuate pentru determinarea poluării aerului, din păcate însă nu pot fi uitate dramele soldate cu mii de morţi tocmai datorită acestei cauze. Pe lânăa studiul climei Londrei, s-au efectuat studii şi în alte oraşe Europene şi americane, extinzându-se pe măsura extinderii ariilor industrializate urbane.

Din anul 1930 şi până aproape de sfârşitul anilor 60, cercetările au condus la studii tot mai precise cu privire la relaţia dintre structura urbană şi climatul său. Însă puţine din aceste studii au fost precise sau punctuale până nu au apărut modelele informatice de studiu.

La Tokyo este cea mai densă reţea de staţii meteorologice, coordonată de un institut climatologic, care publică lunar Buletinul Climatologic al Orasului Tokyo. Publicaţii de această natură au majoritatea marilor aglomeraţii urbane de pe Glob.

În evoluţia climatologiei urbane ca ştiinţă au existat două momente cheie. Acestea sunt:

a) criza petrolului – a determinat creşterea interesului pentru climatologia urbană, datorită dificultăţilor întâmpinate în construcţia unor clădiri, care necesitau pentru încălzire cantităţi mici de energie termica, deci adoptarea unor sisteme de construcţie economice din punct de vedere al consumului de combustibili fosili;

b) criza ecologică actuală – datorită modificărilor de ordin climatic (încălzirea generală a climei, creşterea cantităţii şi intensităţii precipitaţiilor de scurtă durată, intensificări violente ale vântului) şi ecologic (necesitatea scăderii produşilor poluanţi emişi în atmosferă, reciclarea deşeurilor etc) se pune problema unei gestionări cât mai exacte a elementelor ce influenţează clima în general, deci clima urbană în particular.

Dacă luăm în considerare faptul că majoritatea populaţiei Globului este concentrată în zonele urbane, peste 75% din producţia industrială se realizează în centre industriale urbane, iar majoritatea poluanţilor din atmosferă provin în urma activităţilor ce au loc în zonele urbane, vom înţelege necesitatea studierii climatului urban.

Studiul climei oraşelor, mai ales a celor puternic industrializate, a devenit o problemă importantă pentru soluţionarea problemelor ce apar datorită suprapopulării, studii la care işi dau concursul meteorologi, climatologi, geografi, fizicieni, medici igienerii sub tutela Organizaţiei Meteorologice Mondiale şi a Comitetului de experti în problema poluării aerului (O.M.S.).

Nu e neapărat să amintim de oamenii de ştiinţă care şi-au adus aportul la dezvoltarea Climatologiei, cât putem aminti de adaptarea vieţii la condiţiile climatice, fără să se cunoască existenţa ei.

Există numeroase astfel de exemple, de adaptări ale comunităţii la tipul de climat în care este localizată:

– în Munţii Apuseni, datorită precipitaţiilor ridicate casele se construiesc cu pantele acoperişului foarte abrupt, pentru drenare rapidă, iar pentru protecţia construcţiei de căderea apei de pe acoperiş se foloseşte o fundaţie înaltă;

Imaginea 3 – Casă din Munţii Apuseni

– în Maramureş, se înregistrează de asemenea cantităţi mai ridicate de precipitaţii, însă şi temperaturi mai scăzute, deci o adaptare asemănătoare;

Imaginea 4 – Casă din Maramureş

– în Dobrogea, casele sunt mici ca înălţime, vopsite în culori deschise pentru a crea o reflexie ridicată a razelor de soare, acoperite cu stuf, şi uneori îngropate pe jumătate în sol pentru păstrarea unor temperaturi constante.

Imaginea 5.- Casă din Dobrogea

– în ţările nordice casele erau acoperite cu iarbă pentru un impact scăzut asupra mediului, pentru păstrarea unor temperaturi constante în interior.

Imaginea 6 – Case din Irlanda

Analizând aceste situaţii constatăm că în tehnologia moderna de construcţii se recurge de multe ori la aceste soluţii, care acum se bucură de sprijinul ingineriei.

Capitolul II. Relaţia dintre societate şi climă

În acest capitol încercăm să prezentăm cele mai importante rezultante ale relaţiei dintre societatea umană, spaţiile urbane şi climă.

Dezvoltarea spaţiilor urbane afectează toate elementele climatice, determinând o modificare a acestora. În 1986 Wanner a identificat patru elemente ce trebuie evaluate de către studiile de climatologie urbană: structura termică, bilanţul apei, vânturile şi impactul aerosolilor. Din punct de vedere climatic, comparaţia între proprietăţile oraşului şi cele ale mediului imediat apropiat, a spaţiului periurban sau rural, poate fi evidenţiată prin intermediul a trei criterii, stabilite de acelaşi cercetător în anul 1976, şi anume: tipul suprafeţelor şi a structurilor; modificările în numărul şi tipul formelor de viaţă, creşterea numărului şi a mărimii spaţiilor tehnice.

În decursul evoluţiei umanităţii, clădirile au evoluat în sensul adaptării la condiţiile diferite de climă, locul cavernelor omului preistoric fiind luat de o sumedenie de tipuri de clădiri care influenţează diferit climatul local. Un exemplu de măsurare a efectelor microclimatice ar fi acela al impactului termic al unui perete asupra spaţiului din imediata apropiere a acestuia.

Metodele de cercetare în climatologia urbană sunt în mare parte preluate dintre metodele de cercetare ale climatologiei generale şi ale climatologiei regionale. În cazul cercetărilor de climatologie urbană se dă o mai mare importanţă analizei şi explicării diferenţierilor dintre valorile elementelor climatologice, ca efect al variaţiei suprafeţei subiacente, schimbărilor ce se produc în valorile acestor elemente ca urmarea creşterii suprafeţei oraşelor şi a modificării structurii lor funcţionale. În studiile de climatologie urbană se acordă o atenţie deosebită cunoşterii dinamicii regionale şi locale a atmosferei, ca un factor de mare importanţă în procesul de extindere, concentrare, eliminare sau diminuare a impurificării atmosferei unui oraş prin produsele nocive ale fabricilor, uzinelor şi a mijloacelor de transport.

Dintre mijloacele şi metodele de cercetare în cadrul climatologiei urbane putem aminti:

1) Analiza elementelor fizico – geografice ale teritoriulu şi regiuni îin care este situat un oraş

2) Analiza structurii funcţionale a unui oraş

3) Analiza tuturor datelor de înregistrare existente la staţiile meteorologice cu perioada lungă de funcţionare, ca şi la staţiile temporare special înfiinţate

4) Comparaţia climatologică

5) Deducţia climatologică şi microclimatologică

6) Înregistrarea rapidă

7) Metoda cartografierii efectelor unor fenomene etmosferice deosebite produse ţn zona unui oraş

Dintre mijloacele de cercetare utilizate în elaborarea unui studiu de climatologie urbană menţionăm:

statistica meteorologică

aprecierea

ridicarea de profile

mijloace

mijloace experimentale

.

Evoluţiile ulterioare în dezvoltarea tehnicii de calcul au permis realizarea de aparate dotate cu senzori, care au o putere mare de stocare a informaţiilor, acestea din urmă putând fi stocate pe diferiţi suporţi electromagnetici. O metodă ce se bucură de mare success în prezent estea aceea a scanărilor termice, care scot în evidenţă diferenţele de temperatură înregistrate între suprafeţele ce compun elementele de arhitectură ale unui oraş. Corelând aceste informaţii cu cele obţinute de la staţiile meteorologice fixe sau de la laboratoarele meteorologice mobile, şi comparându-le cu cele înregistrate în zona periurban, evidenţierea climei urbane este tot mai relevantă.

Există sau se pot găsi şi alte mijloace de cercetare a climei oraşelor, dependente de zona geografica în care se găseşte oraşul respectiv, de stadiul de dezvoltare al acestuia, ca şi posibilitaţile de lucru ale climatologului.

Interesul pentru cunoaşterea climei oraşelor a condus la perfecţionarea mijloacelor de cercetare în acest domeniu, cât şi la sporirea acestora.

II.1. Urbanizarea şi clima

Extinderea oraşelor cauzează schimbări fundamentale în mediul natural. Aceste consecinţe ale dezvoltării oraşelor sunt bine reprezentate în cazul diferenţelor distincte ce există între oraş şi regiunile înconjurătoare (suburbane, periurbane). Aceste diferenţe, se găsesc în termenul unanim acceptat de climat urban.

Începând de la bilanţurile energetice (termice), până la calitatea aerului din oraşe, climatologia urbană interpretează, analizează şi calculează toate aspectele ce ţin de temperatură, umiditate, deplasările aerului, precipitaţii, factori ce concură la modificările confortului urban. Dacă ar fi să analizăm diferenţa dintre manifestările climatice normale şi cele violente din ultima perioadă, am constata ca problemele oraşului sunt din ce în ce mai mari.

II.1.1. Modificările locale ale parametrilor climatici

De la începutul evoluţiei Terrei, climatele au evoluat în funcţie de perioadele glaciare şi cele interglaciare, însă în evoluţia climatica a secolului XX nu putem discuta doar despre aceste influenţe.

Începând cu anul 1998, au fost înfiinţate mai multe organisme internaţionale, sub egida ONU, ce au ca scop studierea modificărilor climatice (GIEC – Grupul Iterguvernamental pentru Eoluţia Climatică, sau CISC – Comitetul Iterguvernamental al Schimbărilor Climatice), acestea participând la elaborarea mai multor scenarii privitoare la evoluţia climatului. Concluzia cea mai importantă este aceea că toate aceste scenarii depind în mare măsură de comportamentul societăţii umane.

II.1.1.1. Temperatura urbană

Este acel element climatic care ne oferă confort sau disconfort şi ne afectează cel mai mult. În anotimpul cald oraşul înmagazinează foarte multă energie, nu suntem capabili să o stocăm sau să o diminuăm şi astfel creează disconfort. Pentru mulţi locuitori ai oraşelor, cea mai utilizată soluţie de modificare a confortului termic este aceea a condiţionării aerului prin intermediul aparatelor de climatizare, care însă reprezintă doar o soluţie de compromis, efectele benefice fiind depăşite de efectele negative.

Datorită materialelor de construcţie utilizate, a restrângerii spaţiilor verzi, a albedoului, a numeroşilor factori de emisie termică (autoturisme, aparate de aer condiţionat, aparate electronice şi electrocasnice), oraşul se manifestă faţă de regiunile imediat înconjurătoare ca o „insulă de căldură”. Aceasta are aspectul unui dom termic, ce îl delimitează de zonele imediat înconjurătoare.

Acest fenomen a fost descoperit de câteva secole, însă nu a existat suportul logistic pentru studierea timpurie a sa. Temperatura unui oraş diferă de cea a regiunilor înconjurătoare din diverse motive. Cauzele majore sunt datorate structurii verticale a oraşelor şi materialelor de construcţii folosite (piatră, beton, sticlă, asfalt). Aceste suprafeţe se încălzesc repede şi stochează căldură mai mult timp în comparaţie cu suprafeţe naturale (sol, vegetaţie). Pe dea altă parte asperităţile suprafeţelor de acoperire a clădirilor şi relieful acestora reduc viteza vântului şi insula de căldură nu poate fi disipata cu rapiditate de către vânt, cum se întâmplă în zonele rurale.

Datorită încălzirii clădirilor, temperatura în oraş poate fi mai mare cu 10 ºC faţă de zonele suburbane înconjurătoare. Acest fenomen este foarte important, dacă luăm în considerare faptul că în condiţii normale temperatura are valori cu 2 – 3ºC mai mari în oraş decât în zona rurală. Pentru reducerea diferenţelor de temperatură între zonele urbane şi cele rurale este necesară extinderea în oraşe a spaţiilor deschise sau a spaţiilor verzi. Arborii şi arbuştii sunt mai eficienţi decât suprafeţele ierboase, în reducerea diferenţelor de temperatură, deoarece la ieşirea din vară frunzele arborilor devin de culoare maronie, şi absorb mai bine căldura.

Contrastele de temperatură între zonele urbane şi cele rurale se datorează unor factori numeroşi. De obicei cu cât suprafeţele urbane sunt mai mari cu atât cresc şi diferenţele faţă de zonele rurale. Densitatea suprafeţei urbane este de asemenea un factor foarte important. Structura fizică a oraşului şi spaţiile sale naturale reprezintă alţi factori ce afectează diferenţele de temperatură.

Experimentele au demonstrat că insula de căldură prezintă variaţii diurne şi de sezon. Ziua, diferenţele de temperatură sunt considerate de obicei mai mici decât noaptea, când oraşul devine o adevărată insulă de căldură. Atât vara cât şi iarna umiditatea este mai ridicată în oraş.

Existenţa insulei de căldură oferă locuitorilor atât avantaje cât şi dezavantaje. Iarna combustibilul utilizat pentru încălzire se reduce cantitativ în aceste condiţii. Oricum, costurile condiţionării aerului, vara, sunt echivalente economisirii făcute iarna. Însă trecerea de la temperaturi exterioare mari la cele interioare mici are efecte negative pentru persoanele cu probleme cardiace, circulatorii şi respiratorii. Există şi un alt inconvenient determinat de imposibilitatea achiziţionării unei instalaţii de aer condiţionat de către o bună parte din populaţie, datorită costurilor ridicate.

Este de asemenea dependentă de umiditate, sau tipul de climat, dar mai ales de dimensiunea oraşului. În anul 1970 cercetătorii Oke şi Hannell au considerat că numărul minim de locuitori al unei localităţi, pentru care se poate forma insula de căldură este de 2000 de locuitori. Se estimează că diferenţa de temperatură dintre oraş şi mediul apropiat a crescut de la 0,24°C în perioada 1901 – 1940, până la maxim 10°C în prezent. Luând în considerare şi efectele încălzirii globale., dar şi creşterea numărului de locuitori, temperatura mediului urban va fi în continuă creştere, dacă nu se iau măsuri concludente.

Imaginea 7 – reprezentarea grafică a insulei de căldură

II.1.1.2. Umiditatea urbană

În general umiditatea relativă în oraşe este mai mică decât în zonele înconjurătoare. Atmosfera oraşului este mai uscată şi capabilă să absoarbă umiditate. Cea mai importantă cauză a acestui fapt este diferenţa de energie dintre cele două spaţii. Modificările energetice apar din cauza materialelor folosite pentru construcţii (au o amprentă termică ridicată – înmagazinând multa energie calorică) sau pavarea străzilor (creează impermeabilizarea suprafeţelor), o parte din apa din precipitaţii evaporându-se, iar o altă parte este preluată de sistemele de canalizare.

Caracterul suprafeţei active şi temperatura mai ridicată a atmosferei urbane determină apariţia unor diferenţe de umezeală între aerul oraşului şi cel al împrejurimilor sale. Aceste diferenţe se constată atât în privinţa tensiunii vaporilor de apă, cât şi în privinţa umezelii relative.

Diferenţele dintre umiditatea relativă a zonei urbane şi cea a zonei rurale prezintă variaţii sezoniere şi diurne. Variaţiile sunt mai mari noaptea şi durează mai mult timp vara, corespunzător cu variaţiile de temperatură, între urban şi rural.

Tabel 1 – Diferenţele medii anuale de umezeală între oraş şi împrejurimi

Oraşul Tensiunea vaporilor (mm) Umezeala relativă (%)
Viena

Berlin

Triest

Koln

Munchen

– 0,2

– 0,2

– 0,5

– 0,4

– 0,2

-4

-6

-6

-6

-5

În regimul anual al diferenţelor de umezeală, valorile minime, apropiate de zero, se remarcă iarna, iar cele maxime vara, când pentru tensiunea vaporilor ele pot atinge un maxim, iar pentru umezeala relativa 10%. Datele oferite de cercetătorul german P. A. Kratzer demonstrează această realitate.

Tabel 2 – Variaţia anuală a diferenţelor de umezeală

Oraşul Perioada Tensiunea vaporilor (mm) Umezeala relativa (%)
Viena

Berlin

Koln

Ianuarie

Iunie

Ianuarie

Iunie

Ianuarie

iunie

0,1

-0,4

0,1

-0,8

-0,2

-0,6

-1

-6

-2

-10

-3

-6

În evoluţia ei diurnă, tensiunea vaporilor înregistrează diferenţe maxime la amiază şi minime dimineaţa şi seara, dată fiind dependenţa ei strictă de temperatura aerului, cu care se află în raport direct proporţional.

Tabel 3 – Regimul diurn al diferenţelor de umezeală

Oraşul Diferenţele
Ora 7 Ora 14 Ora 21
Tensiunea vaporilor (mm) Umezeala relativa (%) Tensiunea vaporilor (mm) Umezeala relativa (%) Tensiunea vaporilor (mm) Umezeala relativa (%)
Berlin

Munchen

-0,1

-0,1

5

4

-0,4

-0,35

4

4

-0,2

-0,1

8

9

În schimb, diferenţele de umezeală relativă sunt mici la amiază, când temperatura este maximă, şi mari seara – când deosebirile termice dintre oraş şi împrejurimi sunt maxime. Fenomenul se explică prin raportul invers proporţional existent între umezeala relativă şi temperatura.

La amiază temperatura este ridicată şi în oraş şi în afara lui, deci diferenţele de umezeală se atenuează sau dispar. Seara, când oraşul rămâne considerabil mai cald, umezeala lui relativă scade substanţial faţă de cea a câmpului rece învecinat. În serile zilelor calde de vara diferenţele de tensiune a vaporilor pot atinge 2,1 mm, iar cele de umezeală relativă 30% faţă de mediile zilnice care se ridică la 1,2 mm şi respectiv 12%. Edificatoare sunt datele publicate în 1962 de către H Landsberg pentru oraşul englez Sheffield şi împrejurimile lui.

Deşi umiditatea este scăzută, presiunea vaporilor este un factor important, jucând un rol esenţial în balansul hidric al corpului uman.

II.1.1.3. Precipitaţiile urbane

Distribuţia precipitaţiilor în oraş este direct influenţată de structura urbană. Suprafeţele impermeabilizate şi structura oraşului, alături de convecţiile de aer sunt condiţii propice generării de nori. Praful şi aerosolii fluizi gazoşi determină crearea de nuclee de condensare care de asemenea sunt un factor important de formare a precipitaţiilor.

Foarte multe nuclee de condensare se găsesc în atmosfera oraşelor. Aceştia sunt răspunzători de creşterea nebulozităţii şi cantităţii de precipitaţii. Alături de influenţa insulei de căldură urbană, intensificări ale convecţiei termice, încălzirea vaporilor de apă, diferenţa de înălţime a clădirilor creează turbulenţa mecanică, existenţa în atmosfera urbană a particulelor şi poluanţilor determină schimbări ale regimului precipitaţiilor. Câteva studii despre precipitaţiile urbane au arătat că importanţa fiecărui dintre aceşti factori nu a fost bine determinată.

Efectele oraşului asupra producerii precipitaţiilor nu au fost bine determinate din numeroase motive. În unele cazuri există suprafeţe de evaporare localizate în oraşe sau în imediata lor apropiere, suprafeţe lacustre sau deluroase , caz în care este foarte dificil de separat factorii naturali de cei antropici. În sfârşit variabilitatea naturală a căderilor de precipitaţii, mai ales a furtunilor, fac dificilă, chiar imposibilă determinarea efectelor mediului urban.

Conform lui M. Diem (1969), o celulă noroasă de precipitaţii se poate forma în circa 20 de minute, precipitaţiile s-ar manifesta aproximativ 45 de minute, timp în care s-ar putea deplasa 12 km de la locul formării. Landsberg (1976) apreciază că pentru modificări importante ale precipitaţiilor la nivelul unui oraş, acesta ar trebui să aibă o populaţie de peste 100.000 locuitori.

II.1.1.4. Vântul urban

Deplasarea aerului în zonele urbane este foarte complexă datorită variaţiilor în structura fizică a oraşelor. Suprafeţele construite dar şi proprietăţile fizice ale suprafeţei urbane influenţează modul de propagare şi manifestare a vântului. Zonele construite creează turbionări (cu atât mai puternice cu cât clădirile sunt mai înalte, sau muchii mai lungi), spaţiile deschise determină creşteri ale vitezei vântului. Modificarea rugozităţii spaţiului urban conduce deci la direcţii şi viteze diferite.

Vântul se canalizează pe străzi, între clădirile cu diferite înălţimi. În general deplasările maselor de aer au intensităţi mai reduse cu 10-40% în oraşe, decât în zonele rurale şi ariile deschise, datorită stabilităţii mai mari a maselor de aer în oraşe decât în zonele învecinate. Acest factor determină creşteri ale concentraţiilor de poluanţi, mai ales acolo unde sunt numeroase străzi flancate de clădiri cu înălţimi uniforme.

Deplasarea maselor de aer în oraş suferă numeroase modificări. Mişcările regionale ale maselor de aer, cum ar fi brizele litorale, sau brizele de munte sunt de asemenea afectate.

Deoarece oraşul este o insulă de căldură, aerul uscat, dilatat şi mai cald din oraş este înlocuit de aerul mai rece şi mai dens din zonele rurale, determinând o deplasare normală a maselor de aer, dar poate suferi modificări semnificative în funcţie de diferiţi factori.

Cu cât diferenţa de presiune a aerului dintre spaţiul urban şi periurban este mai mare, cu atât intensificările de vânt sunt mai puternice.

Pe lângă neplăcerile create de vânt (intensificări puternice ce duc la distrugerea vegetaţiei, afectează unele structuri), acesta ajută la degajarea poluanţilor din oraş.

La Roman predomină circulaţia atmosferică N – S pe axul văii, mai ales în sectorul nordic, spre deosebire de aceea de pe văile largi ale Moldovei, Bistriţei şi Trotuşului, unde predomină circulaţia NV – SE, după cum vom observa în continuare. În sectorul sudic, al “depresiunii” Romanului, de la confluenţa cu Moldova se simt şi influenţele circulaţiei sudice, ceea ce introduce unele deosebiri faţă de unităţile de la vest şi est.

Figura 1- Roza vânturilor la Roman

Suprapunând fiugura de mai sus pe configuraţia principalelor străzi din oraşul Roman (Sucedava, Ştefan cel Mare, Roman Muşat, Bd. Republicii), constatăm că desfăşurarea lor axială corespunde cu deplasarea vânturilor dominante, fapt demonstrate de intesnificările de vânt înregistrare aici. Aceste artere acţionează ca nişte canioane eoliene.

II.2. Efectele urbanizării asupra climatului local

II.2.1. Poluarea atmosferei

Dezvoltarea mare pe care a înregistrat-o mediul urban, a atras după sine şi amplificarea consecinţelor negative asupra oraşului, determinate de factori economici, sociali şi politici.

Acest capitol îşi propune sa amintească doar sursele de poluare şi principalii poluanţi care pot influenţa clima unui oraş.

Dintre aceste consecinţe o pondere însemnată este deţinută de poluarea mediului urban rezultată din activitatea industrială, transport şi densitatea ridicată a populaţiei.

În cadrul oraşului se disting mai multe tipuri de poluare, dar dintre acestea cu consecinţe importante în modificarea caracteristicilor climatice ale ariei urbane o pondere importantă o deţin poluarea chimică şi biologică.

Poluarea chimică, în condiţiile creşterii gradului de aglomerare urbană şi a activităţilor industriale, a devenit o problemă importantă atât din punctul de vedere al modificării climei unui oraş, dar şi din cel al afectării stării de sănătate a locatarilor.

Poluarea mediului urban sau periurban se datorează întreprinderilor industriale, sistemelor de încălzire, mijloacelor de transport, care produc noxe chimice ce sunt difuzate în aer, apa şi sol.

II.2.1.1. Poluarea chimică a mediului aerian

Reprezintă factorul cu cea mai mare influenţă asupra climei urbane, şi se datorează în principal obiectivelor care emană noxe în atmosferă.

Pe lângă poluanţii emişi de către aceste obiective, în accentuarea poluării atmosferei mai contribuie şi aşezarea geografică a oraşului, precum şi caracteristicile circulaţiei atmosferice. De exemplu, intr-o regiune cu circulaţie redusă a maselor de aer, cu frecvente inversiuni termice şi dominarea perioadei de calm, poluanţii atmosferici stagnează deasupra oraşului o perioada mai mare de timp, intrând în contact cu atmosfera urbană, modificând caracteristicile climatice.

O gamă foarte largă de activităţi umane economice sau neeconomice, constituie surse de impurificare a aerului urban, după cum cantităţile de noxe eliminate în atmosferă sunt mai mari sau mai mici.

Elocvente în acest sens sunt datele din tabelul de mai jos care redau sursele de poluare ale aerului în SUA.

Tabel 13 – Surse majore de poluare a aerului în SUA (milioane tone pe an – 1965)

Sursa Oxid de carbon Oxizi de sulf Hidrocarburi Oxizi de azot Particule sedimentabile si in

suspensie

Total Procent din total
Vehicule cu motor 66 1 12 6 1 86 60
Industria 2 9 4 2 6 23 17
Complexele energetice 1 12 1 3 3 20 14
Incalzirea interioarelor 2 3 1 1 1 8 6
Arderea deseurilor 1 1 1 1 1 5 3
Total 72 26 19 13 12 142 100

Dintre toate emisiile în atmosferă apa sub formă de vapori şi aerosoli deţine ponderea cea mai mare (84%), urmată de gazul carbonic (9,3%), oxizii de carbon (1,87%), anhidrida sulfuroasă (1,87%), oxizi de azot, hidrocarburi şi multe altele.

Tabel 14 – Emisiile in atmosfera (in mii tone pe an)

Denumirea emisiei Cantitate mii tone pe an
Apa (vapori, aerosoli) 10800
Gaz carbonic 1200
Oxizi de cărbune 240
Anhidrida sulfuroasă 240
Praf, pulberi 180
Hidrocarburi 108
Oxizi de azot 60
Substanţe organice

(fenoli, benzoli, spirt, solvenţi, acizi graşi etc)

8
Clor aerosoli 5
Hidrogen sulfurat 5
Amoniac 1,4
Fluor 1,2
Sulfură de carbon 1
Cianură hidrogenată 0,3
Compuşi de plumb 0,5
Carbonaţi poliaromaţi 0,08
Arsen 0,031
Mercur 0,0084
Elemente ce ajung în atmosfera în componenţa prafului
Nichel 0,42
Uraniu 0,024
Cobalt 0,018
Cadmiu 0,0015
Beriliu 0,0012

Deşi toate substanţele amintite în tabelul anterior ajung în atmosferă în tot timpul anului, totuşi anhidrida sulfuroasă, monoxizii de carbon, oxizii de azot ca şi pulberile de praf ating valori maxime în perioada de iarnă când termocentralele funcţionează la capacitate maximă.

Multe din emisiile în atmosferă în cantităţi mici, se răspândesc la distanţe mari şi sunt foarte periculoase. Printre acestea menţionăm plumbul, arsenul, cadmiul, uraniul, cobaltul, berilul, carbonaţii poliaromaţi etc.

Aceste emisii atmosferice prin suprapunere deasupra şi ţn jurul oraşelor formează adevărate cupole care au dimensiuni în funcţie de mărimea ariei urbane, afectând ariile urbane şi atmosfera acestora.

Pe baza unor studii făcute în 540 de oraşe din Rusia, s-a stabilit că aceste cupole de poluare , în funcţie de mărime, de numărul de locuitori şi activitatea industrială corespunzătoare, pot ajunge între 25-60km distanţă de la centrul oraşului spre exterior.

Tabel 15 – Extinderea cupolei poluante in funcţie de mărimea ariei urbane

Populaţia

(mii locuitori)

Suprafaţa medie construită(km2) Suprafaţa medie a cupolei poluante(km2) Limitele cupolei de poluare faţă de centrul oraşului (km)
minima maxima
>1000

999 – 500

499 – 100

99 – 50

179

74

34

22

3390

2370

1550

385

13

12

10

2

60

44

33

25

Dimensiunile cupolelor de poluare pot diferi faţă de limitele menţionate mai sus în funcţie de factorii fizico – geografici. Astfel, se menţionează în studiul întreprins că această cupolă de poluare de deasupra Moscovei s-a extins contopindu-se cu cupolele altor centre urbane din jur, ajungând la 18000 km2, iar cea din Ural axată pe oraşul Ekaterinburg depăşeşte 32000 km2.

II.2.1.2. Poluarea industrială şi agricolă

II.2.1.2.1. Industria energetică

Bazată pe centrale electrice şi de termoficare care folosesc combustibili fosili cu putere calorică mică şi proces de ardere incompletă elimină în atmosferă oxid de carbon, hidrocarburi, funingine, cenuşă cu mare conţinut de sulf etc.

De regulă termocentralele bazate pe combustibili fosili, sunt dotate cu instalaţii care să reţină gazele rezultate din ardere şi conţinute în cenuşă, până la 99%; chiar şi câteva procente neepurate din aceste gaze şi din cenuşă, prin capacitatea mare a termocentralelor, ar elimina în atmosferă zeci de tone pe zi. O termocentrala care foloseşte 20 milioane tone cărbune anual, cu o putere calorică de 2000 cal/kg si 50% cenuşă, chiar dacă reţine 99,5% din gaze şi particule solide , însumează o cantitate de 140 tone cenuşă eliminate zilnic.

De la aceste termocentrale mai sunt evacuate în aer şi: arsen, mercur fluor plumb cadmiu.

Dintre substantele poluante, cel mai însemnat cantitativ sunt compuşii sulfului, care se transforma în SO2 şi care se reţin foarte greu, fiind difuzaţi în atmosferă. O termocentrală care foloseşte cantitatea de cărbune mai sus menţionată, cu un conţinut de 1% sulf, produce 400.000 tone de SO2, adică aproximativ 1000 tone pe zi.

Un remediu utilizat în prezent este eliminarea lui prin coşuri de altitudine (>200 m) cu o viteză de expulzare de 20 – 30 m/s, fapt ce asigură o înălţime efectivă de 400 – 500 m deasupra obiectivului. Consecinţa negativa a acestui procedeu este împrăştierea poluantului pe sute de km2.

Evitarea acestei surse de poluare se poate face prin spălarea conţinutului de sulf, sau a gazelor arse, prin procedee fizico – chimice.

La termocentralele care folosesc petrol cu un conţinut mic de sulf şi cele cu gaz natural, această sursă de poluare este nesemnificativă.

II.2.1.2.2. Industria siderurgica

Prin procesul tehnologic folosit şi dimensiunile mari ale combinatelor de acest tip, se produc pulberi rezultate din transportul, măcinarea şi aglomerarea minereului şi a combustibilului, cocsificarea şi depozitarea zgurei.

De asemenea rezultă oxid de carbon, bioxid de sulf, hidrogen sulfurat, fenoli, mangan, fluor, arsen, etc.

În condiţiile unei bune funcţionări şi echipări cu dispozitive de epurare, aceste obiective industriale sunt mai puţin poluante în comparaţie cu termocentralele.

II.2.1.2.3. Metalurgia neferoasă

Reprezintă o sursă de poluare mult mai periculoasă decât siderurgia şi metalurgia feroasă. Din extragerea şi prelucrarea minereurilor se elimină metale toxice cum ar fi Plumbul, zincul, cuprul, staniul, beriliul, cadmiul, mercurul etc, şi alte substanţe poluante rezultate din folosirea acestora în procesele de producţie, cum ar fi fluorul, în combinaţie cu aluminiul, arsenul stibiul. Poluarea produsă de metalurgia neferoasa afectează foarte mult mediul aerian. De exemplu poluarea cu plumb prin intermediul oxidului de zinc ajunge la 10 – 20 km distanţă datorită sulfului. În procesul de prelucrare şi obţinere a cuprului sau în folosirea acestuia în industria nucleară, ceramică, a tuburilor fluorescente, se eliberează şi beriliu care este deosebit de toxic. În prelucrarea minereurilor de bauxită pentru producerea aluminei şi folosirea acesteia mai departe se degaja fluorul.

Reducerea gradului de poluare se poate face prin modernizarea tehnologiilor şi instalarea filtrelor pentru reţinerea noxelor produse.

II.2.1.2.4. Industria materialelor de construcţie

Fabricile de ciment prin tehnologia şi lipsa echipamentelor de reţinere, sunt producătoare de cantităţi mari de praf, răspândit pe suprafeţe de zeci de km2, în funcţie de amplasarea obiectivului (munte, deal, câmpie, vale, depresiune). Odată cu praful se degajă şi fluorul care provine din fluorura de calciu, din calcar sau din cenuşa şi zgura industrială.

II.2.1.2.5. Industria chimică

Constituie o altă sursă importantă de poluare. Întreprinderile de producere a acidului sulfuric, clorhidric, azotic, fosforic şi fluorhidric unde se folosesc ca materii prime pirite, cloruri şi fluoruri, degajă în procesul de producţie poluanţi sub forma bioxid de sulf, aerosoli cu acid sulfuric, clor şi acid clorhidric, amoniac oxizi de azot şi fluoruri.

Nu trebuie neglijate şi alte ramuri ale industriei cum ar fi cele ale celulozei şi hârtiei (cu eliminare de sulfură de carbon, hidrogen sulfurat, bioxid de sulf, compuşi odoranţi şi iritanţi), industria alimentară (cu eliminare de substanţe odorante, sau substanţe rezultate din descompunere), industria pielăriei (emiterea unor substanţe odorante).

II.2.1.2.6. Zootehnia şi agricultura

Dezvoltate în complexe şi pe suprafeţe mari, produce poluarea aerului prin mirosurile reziduurilor animaliere (care chiar cu tratarea cu substanţe oxidante – permanganat, clor – nu sunt anihilate total), prin pulberile şi praful îngrăşămintelor, pesticidelor etc.

II.2.1.3. Poluarea chimică datorată mijloacelor de transport

Vehiculele cu motor pe baza de benzină şi motorină reprezintă sursa majoră de poluare a atmosferei (60%).

Acestea elimină cantităţi importante de oxid de carbon, oxid de sulf, hidrocarburi nearse şi bioxid de azot – care constituie principalii ingredienţi ai smogului fotochimic – , plumb, arsenic, aldehide.

II.2.1.4. Poluarea cu ozon

Ozonul este cunoscut ca un gaz foarte important în atmosfera înaltă, ca strat protector fata de radiaţiile cosmice, dar este nefast în atmosfera joasă datorită reacţiilor pe care le produce.

Ca poluant secundar, este un derivat prin procese (reacţii) fotochimice generate de poluanţii primari emişi de activitatea umană şi naturală cum ar fi NOx, CO, CH4.

II.2.1.5. Poluarea biologica

Un număr mare de organisme străine zonei geografice în care este situat oraşul, sunt introduse intenţionat sau neintenţionat în interiorul oraşelor în fiecare an, pe diferite căi, care afectează şi clima oraşului.

Microorganismele sunt vehiculate prin aer. Cu cât oraşul este mai mare , mai poluat şi mai aglomerat cu atât microorganismele se găsesc în cantităţi mai mari. Un factor care a dus la creşterea numărului de microorganisme a fost şi creşterea traficului auto, care produce curenţi de aer şi deci condiţionează deplasarea acestora.

II.2.2. Bilanţul energetic radiativ

Măsurarea temperaturilor în oraşe este corelată în mod direct cu radiaţia solară şi bilanţul energetic al diferitelor suprafeţe.

Particulele şi poluanţii din atmosfera de deasupra oraşelor, nu permit eliminarea căldurii în atmosfera, creând un efect de sera mai pronunţat decât în regiunile periurbane, astfel că radiaţiile ce trec în atmosfera se reduc mult. Când unghiul pe care îl fac razele solare cu suprafaţa pământului este redus, mare parte din energia solară este reflectată în atmosferă. Efectele acumulării energiei solare în arealele urbane sunt mai importante în oraşele situate la latitudini medii.

Hans Landsberg demonstrează că valorile medii ale radiaţiei solare recepţionate de oraşele situate la latitudini medii cresc cu 15 – 20% anual faţă de cele ale oraşelor situate la latitudini mai mici. Cantitatea de radiaţii ultraviolete scade cu 30% iarna si cu 15% vara.

Un studiu al meteorologului danez H. J. De Boer relevă că în apropierea Rotterdamului suburbiile apropiate recepţionează 3 – 6% din cantitatea de energie solară, zonele rurale înconjurătoare 13 – 17%, restul revenind oraşului propriuzis.

Studiile efectuate în Los Angeles arată că, creşterea cantităţii de radiaţii ultraviolete recepţionate de către suprafaţa terestră creşte invers proporţional cu cantitatea de smog urban. Când smogul urban este prezent în cantităţi mari, solul recepţionează cu 50% mai puţine radiaţii ultraviolete decât în cazul atmosferei curate. O zi cu smog urban foarte dens poate duce la reducerea radiaţiilor ultraviolete cu mai mult de 90%.

II.2.3. Vizibilitatea

Ca răspuns al poluării aerului şi marii concentrări de particule vizibilitatea este restricţionată şi mult mai redusă în ariile urbane decât în cele rurale înconjurătoare. Foarte multe studii relevă o relaţie directă între poluarea aerului şi vizibilitate. De exemplu un studiu în două oraşe germane relevă că vizibilitatea redusă coincide cu perioade de stabilitate atmosferică şi mari concentraţii de SO2 în atmosferă. Acest lucru a fost observat şi datorită densităţii mari de vehicule în New York, determinând opacizarea atmosferei.

Fumul, alături de particulele din atmosfera urbană, are o acţiune higroscopică. Datorită acestora vaporii de apă condensează sub forma picăturilor. Fumul dens poate crea opacizarea atmosferei atunci când poluarea atinge valori maxime. Un studiu realizat în regiunea pariziana, în intervalul octombrie – martie, arata ca in 41% din orele de dimineaţă aerul are vizibilităţi scăzute la Paris, faţă de regiunile suburbane unde se înregistrează doar 28% din acest timp., iar în zonele rurale se înregistrează 2%. Fumul şi poluarea variază de la oraş la oraş, depinzând de condiţiile locale.

Capitolul III – Clasificarea climatologică a oraşelor

Datorită diverselor stări de vreme şi de climă, funcţie de poziţia pe care un oraş o ocupă în una din zonele climatice ale Pământului, funcţie de aşezarea lui geografică, de forma reliefului pe care îşi desfăşoară vatra, de gradul de dezvoltare economică pe care îl are, în încercarea de a elabora o clasificare climatologică a centrelor urbane, trebuie să ţinem seama de toţi aceşti factori.

Aceşti factori de influenţă se pot clasifica în trei categorii distincte:

– factori specifici diverselor zone climatice naturale;

– factori specifici aşezării geografice şi formei reliefului;

– factori specifici structurii funcţionale a oraşelor şi a gradului lor de dezvoltare economică.

Indiferent de aşezarea geografică a unui oraş, de forma de relief în care este încadrată vatra sa, sau stadiul de dezvoltare economici în care se află un oraş din zona ecuatoriala, subecuatoriala, tropical – deşertică, tropical – musonică etc, climatul său are majoritatea elementelor climatice comune cu aria climatică în care se află. De exemplu oraşele situate în zona ecuatorială (Manaos – Brazilia, Liberville – Gabon), au un climat caracterizat de temperaturi ridicate tot timpul anului, precipitaţii bogate, calm atmosferic ridicat, umezeală relativă ridicată, caracteristici specifice acestor zone. Oraşele din India (Bombay, Calcutta) situate în zona climatului musonic, au un climat caracterizat prin temperaturi ridicate tot timpul anului, dar mai ales prin marile cantităţi de precipitaţii înregistrate în tipul verii.

Starea climei unui oraş mai depinde şi de poziţia pe care o are in cuprinsul zonei respective, pe ţărmul de vest sau de est al continentului, în apropierea ţărmurilor, în interiorul continentului, fiecare din aceste zone climatice având specificul lor.

Cel mai important este însă efectul datorat formei reliefului pe care oraşul îşi desfăşoară vatra: daca în zona ecuatorială sau temperată un oraş se află la contactul dintre podiş şi câmpie, sau dintre deal şi podiş, clima beneficiază permanent de o dinamică atmosferică activă (de tipul brizelor de munte sau de vale) ce conduc la îndepărtarea poluanţilor de aria urbană respectivă. La polul opus se află oraşele situate în zone depresionare, unde sub influenta inversiunilor termice se înregistrează lungi perioade cu predominare a ceţii urbane şi valori ale umezelii relative mult peste valorile înregistrate în zona în care este localizat centrul urban. Un exemplu concludent ar fi acela al oraşului Roman, situat la confluenţa a două artere hidrografice (Moldova şi Siret), dar la contactul dintre o zonă joasă (culoarul Siretului) şi o zonă puţin mai înaltă (Subcarpaţii Moldovei), comparativ cu oraşul Piatra Neamţ, dezvoltat într-o zonă depresionară, la contactul dintre o zonă de deal, mai joasă (Subcarpaţii Moldovei) şi o zonă montană mai înaltă (Munţii Goşmanu şi Stânişoarei).

Structura funcţională, mărimea şi gradul de dezvoltare economică a unui oraş se fac simţite diferit în clima tuturor centrelor urbane, indiferent de zona climatică în care se află. De exemplu oraşul Bucureşti, supraaglomerat şi cu ariile industriale pe care le deţine, are o climă total diferită de cea a oraşului Olteniţa situat la mica distanta spre sud.

Clasificarea climatelor urbane după factorii de influenţă menţionaţi mai sus a condus la următoarele tipuri:

– climatele urbane din zone ecuatorială;

– climatele urbane de tip musonic;

– climatele urbane din zona temperată;

– climatele urbane din zona subpolară.

O altă clasificare se poate face luând ca factor determinant gradul de impurificare al atmosferei centrelor urbane rezultând:

– climatul urban cu atmosfera foarte intens impurificată;

– climatul urban cu atmosfera moderat impurificată;

– climatul urban cu atmosfera slab sau foarte puţin impurificată.

În fiecare aceste tipuri de climate urbane se pot distinge diverse subgrupe de oraşe, funcţie de durata şi intensitatea impurificării, de tipul de impurificare al atmosferei urbane, etc.

Capitolul IV – Sectoare climatice urbane

Indiferent de mărimea sa, orice oraş are structura sa organizatorică şi funcţională. Această structură prezintă o serie întreagă de deosebiri, după vechimea şi evoluţia oraşelor, după funcţiile pe care le-au îndeplinit ori le îndeplinesc.

Structura unui oraş se compune din:

– unul sau mai multe sectoare industriale;

– unul sau mai multe sectoare administrative – comerciale;

– unul sau mai multe sectoare rezidenţiale;

– unul sau mai multe sectoare de odihnă şi agrement;

– unul sau mai multe sectoare de natură istorică cu aspect de cetate.

Fiecare sector, dintre cele menţionate anterior, are un anumit caracter climatic, stare atmosferică, dinamică, umiditate şi impurificare a aerului diferite. Aceste caracteristici trebuiesc evidenţiate în analizele climatice ale fiecărui sector în parte, scoţându-se în evidenţă gradul de impurificare al atmosferei (prin indicarea volumului fiecărui element de impurificare: praf, fum, gaze, microorganisme etc.), modificările pe care le suferă dinamica atmosferei datorită densităţii şi mărimii clădirilor, orientării ăi lăţimii arterelor de circulaţie, temperatura aerului, gradul de transparenţă a atmosferei etc. Este, de asemenea, necesar a se arăta în ce măsură sunt dezvoltate spaţiile verzi şi cele acvatice în sectoarele industriale ale unui oraş.

În sectorul administrativ – comercial se înregistrează o mare densitate a populaţiei, cu o intensă circulaţie pietonală şi auto, cu variate surse de impurificare, cu o reţea stradală densă şi cu puţine spatii verzi, apărând diferenţieri marcante între acest sector şi cel industrial. Deşi cantitatea de produse nocive este mai mică decât în sectorul industrial, dinamica atmosferei, mult atenuată de amplasarea clădirilor în raport cu spaţiile deschise, determină dispersări greoaie ale poluanţilor, conducând la o stagnare îndelungată în spaţiul respectiv.

Delimitarea sectorului rezidenţial şi caracterizarea climei de aici se poate face mult mai uşor, atmosfera fiind puţin impurificată, dinamica atmosferei mai activă şi spaţiile verzi mai extinse.

Clima celorlalte sectoare urbane este mai uşor de evidenţiat, deosebindu-se puţin de cea din zona periurbană.

În cuprinsul fiecărui sector climatic urban există o serie de diferenţieri climatice locale, cu caracter microclimatic, determinate de neomogenitatea suprafeţei subiacente, sau de variaţia surselor de impurificare ale atmosferei din diverse puncte ale oraşelor. De exemplu, în sectorul industrial, fiecare unitate cu mărimea şi profilul economic caracteristic, îşi creează microclimatul propriu. Diferenţieri climatice locale se pot înregistra şi în sectoarele administrative – comerciale sau în cele rezidenţiale şi chiar în cele de odihnă.

Cercetătorii climatologi au în vedere studierea tuturor diferenţierilor climatice ce apar între aceste sectoare, sau în interiorul lor, suma rezultatelor stand la baza caracterizării climatice a sectoarelor urbane respective, deci a întregului oraş.

Tipurile de microclimate, prezente în arealul oraşului Roman sunt:

A. Climat urban, cu sectoarele:

a) Sectorul climatic industrial feroviar (în partea de nord-vest a oraşului) – datorită modificărilor economice din ultima perioadă acest sector şi-a modificat structura prin reducerea transportului pe calea ferată, şi reducerea activităţii economice, aici desfăşurându-şi activitatea intreprinderi mici şi mijlocii cu impact mic asupra mediului, singurul impact deosebit înregistrând Fabrica de Zahăr aparţinând SC Agrana România SA;

b) Sectorul climatic al vechiului nucleu urban (în partea central-vestică);

c) Sectorul climatic rezidenţial (în partea centrală şi central – sudică);

d) Sector climatic de periferie (în partea estică a oraşului – cartierul Nicolae Bălcescu).

În aceste sectoare impactul asupra mediului este determinat de autoturisme şi activităţile gospodăreşti, de construcţii şi amenajarea teritoriului. O modificare importantă a factorilor climatogeni în aceste sectoare o reprezintă trecerea de la sistemele de încălzire centralizată la cele individuale (modificarea climatică cea mai importantă este modificarea tipurilor de noxe, vechile centrale utilizând fie gaze naturale, fie păcură, aceasta din urmă având un impact deosebit de ridicat asupra mediului), adoptarea sistemelor de acoperire cu plăci de azbociment ondulat (o soluţie de compromis, sistemele constructive fiind periculoase, în situaţii de vânturi puternice au fost numeroase cazuri în care acestea au fost doborâte, din punct de vedere medical aybocimentul este o substanţă ce influenţează – sub formă de pulbere – aparatul respirator). Un alt factor important este răspândirea spaţiilor verzi, de multe ori renunţând la acestea în favoarea locurilor de parcare, însă un fapt îmbucurător este acela că spaţiile existente sunt din ce în ce mai bine administrate.

B. Climatul periurban, cu sectoarele:

a) Sectorul climatic de albie majoră – este dominat de procesele care au loc la nivelul albiei majore a râurilor Siret şi Moldova.

b) Sectorul climatic al suprafeţelor de terasă – este dominat de activităţi agricole.

Concluzie

De ce este atât de importantă studierea şi aplicarea Climatologiei Urbane?

De ce în România există un interes atât de redus pentru Climatologia Urbană, iar studiile nu sunt de o amploare prea mare?

Poate acestea sunt doar două întrebări retorice, însă prin lucrarea de faţă am vrut să stârnesc interesul asupra necesităţii acestei ştiinţe, bine ancorată în problemele actuale cu care se confruntă omenirea.

Probleme precum Încălzirea Globală, Poluarea, Criza Economică sunt poate mai importante decât cele precum Climatologia Urbană, dar au o strânsă legătură cu aceasta.

Este necesar să analizăm problema Încălzirii Globale pentru că cel mai mare aport termic este determinat de activităţile societăţii umane – locuire, transport, hrană, amenajarea teritoriului. Acest fenomen global, este în atenţia cercetătorilor, tot mai multe fenomene extreme având loc în zone care nu a avut parte niciodată de ele (de exemplu în luna mai a anului 2008 în imediata apropiere a municipiului Roman, s-a înregistrat o tornadă care însă nu a avut urmări neplăcute, astfel de fenomene fiind tot mai frecvente în România, mai ales după anul 1990).

Este necesar să analizăm problema Poluării întrucât numărul populaţiei este în continuă creştere, implicând creşteri importante ale necesarului de hrană, îmbrăcăminte, locuinţe, autoturisme, mijloace de transport, schimburi comerciale, toate acestea având implicaţii directe în creşterea capacităţilor de producţie, creşterea necesarului energetic, creşterea necesarului de materie primă. Dar toate aceste nevoi cresc direct proporţional cu impactul asupra mediului, cantitatea de deşeuri ce sunt reciclate la nivel mondial în proporţie de aproximativ 20%, numărul de accidente ecologice.

Este de asemenea necesar să analizăm, tot din perspectivă climatică, Criza Globală, aşa cum exprimă şi moto-ul acestei lucrări:Decât sa cheltuim mult pentru distrugerea mediului, mai bine să cheltuim pentru confort; important este să corelăm dezvoltarea economică cu grija faţă de mediu, să reducem impactul asupra mediului de locuire şi desfăşurare a vieţii.

Cu siguranţă Planeta îşi autoreglează ciclul vieţii, şi unele acţiuni ale umanităţii sunt tardive sau ineficiente, însă viaţa trebuie să continue strâns legată cu tradiţiile şi dorinţele noastre.

De ce să nu transformăm acoperişul blocului de locuinţe sau a celui de birouri într-o grădină de relaxare decât într-un spaţiu cu amprentă termică ridicată; de ce să nu folosim bicicleta în locul autoturismului personal; de ce să nu încercăm să implementăm cât mai mult sistemele de producere a energiei naturale decât cea industrială?

Aceste întrebări sunt pentru oamenii de ştiinţă o provocare, încerc astfel să trezesc interesul şi să conduc spre reflexie. Putem exprima păreri şi vizavi de Războiul Meteorologic, putem fi de acord sau nu cu ideea că manifestările climatice actuale sunt de fapt influenţate de anii Revoluţiei Industriale, însă nu avem puteri supranaturale.

BIBLIOGRAFIE:

1. Bălescu O. I.; Beşleagă N. (1962)– Viscolele în R.P.R; Institutul Meteorologic Bucureşti;

2. Băican V. (1996) – Geografia Moldovei (Redactată în documente cartografice din secolul al XVIII-lea); Editura Academiei Române; Bucureşti;

3. Bâzâc Gh. (1983) – Influenţele reliefului asupra principalelor caracteristici ale climei României; Editura Academiei R.S.R;

4. Bâzâc Gh. (1985) – Din istoria meteorologiei; Editura Ştiinţifică şi Enciclopedică, Bucureşti;

5. Berbecel O.; Neacşa O. (1997) – Climatologie şi Agroclimatologie; Editura Didactică şi Pedagogică; Bucureşti;

6. Bogdan Octavia (1978) – Fenomene climatice de iarnă şi de vară; Editura Ştiinţifică şi Enciclopedică; Bucureşti;

7. Bogdan Octavia; Niculescu Elena (1980) – Riscurile climatice din România; Institutul de Geografie; Bucureşti;

8. Bogdan Octavia M.; Teodoreanu E.; Neamu Gh. – Rolul reliefului în crearea şi amplificarea inversiunilor termice pe teritoriul R.S.R.; Hidrotehnica; Nr. 16;

9. Bonavitacola Michael

10. Brown R. Lester (1988) – Probleme globale ale omenirii; Editura tehnica, Bucuresti;

11. Ciulache Sterie – Orasul si clima;

12. Ciulache S. (1985,1988) – Meteorologie şi microclimatologie; Editura Universităţii Bucureşti;

13. Ciulache S. (1973) – Meteorologie, manual practic; Editura Universităţii Bucureşti;

14. Ciulache S. (1971) – Topoclimatologie şi Microclimatologie; Editura Universităţii Bucureşti;

15. Ciulache S.; Ionac Nicoleta (1985) – Fenomene atmosferice de risc; Editura Ştiinţifică; Bucureşti;

16. Commoner Barry (1980) – Cercul care se inchide; Editura Politica; Bucuresti;

17. Donisă I.; Erhan Elena (1974) – Curs de Climatologie a R.S.R.; Centrul de Multiplicare al Universităţii “Al. I. Cuza”, Iaşi;

18. Dramu Paul – Clima Culoarului Siretului (în sectorul Roman – Focşani, 1990 – 1999), Lucrare de Licenţă, 2001 Universitatea Bucureşti;

19. Dramu Paul – Climatologia Urbană – realitate şi necesitate; Lucrare de Disertaţie, 2002 Universitatea Bucureşti;

20. Dumitrescu Elena; Ciulache S. (1976) – Bibliografie meteorologică românească; Editura Universităţii Bucureşti;

21. Erdeli George si colaboratorii (1999) – Dictionar de geografie umana; Editura Corint; Bucuresti;

22. Erhan Elena (1979) – Clima si microclimatele din zona orasului Iasi; Editura Junimea; Iasi;

23. Erhan Elena (1976) – Unele caracteristici climatice ale oraşelor din Moldova; Simpozionul de climatologie urbană şi combaterea poluării mediului; Filiala Iaşi, Editura Academiei Române;

24. Gastescu Petre (1998) – Ecologia asezarilor umane; Editura Universitatii din Bucuresti;

25. Gugiuman Ion, Martian Cotărău – Elemente de climatologie urbana cu exemple din Romania;

26. Gugiuman I.; Pleşca Gh.; Erhan E.; Stăncescu I. (1960) – Unităţile şi subunităţile din partea de Est a R.S.R.; A.S.U.C.I. – Ştiinţe Naturale; An IV; Nr.4;

27. Gugiuman I.; Petraş E. – Rolul dinamicii atmosferice şi al factorilor geografici în determinarea temperaturii aerului în partea de Est a R.P.R.; A.S.U.C.I. – Geografie, Geologie; Nr. IX;

28. Ielenicz M. şi colaboratorii (1999) – Dicţionar de Geografie Fizică; Editura Corint; Bucureşti;

29. Ionac Nicoleta – Clima şi comportamentul uman ; Editura Enciclopedică, Bucureşti, 1998 ;

30. Jauregui Ernesto – Clima oraşelor tropicale şi subtropicale ; Centrul de Ştiinţe ale Atmosferei, Departamentul de Meteorologie Generală, Universitatea din Mexico City

31. Kostin S.I.; Pokrovskaia T.V. (1964) – Climatologie. Metode de prelucrare a datelor climatologice; Editura Ştiintifică; Bucureşti;

32. Lupu N.; Bălan M.; Cojocaru Elena (1970-1975) – Contribuţii la studiul climei oraşului Bacău;

33. Lupei Nestor (1986) – Zestrea energetica a lumii; Editura Albatros; Bucuresti;

34. Marin I. (1986) – Măsurători şi calcule in Meteorologie şi Climatologie; Editura Universităţii Bucureşti;

35. Paszynski Janusz – Introducere în problemele climatului local şi a omului ; Laboratorul Climatic, Institutul de Geografie şi Amenajarea teritoriului, Academia Poloneză de Ştiinţe, Varşovia;

36. Pătrăuceanu Irina – Dinamica şi Structura Populaţiei din Municipiul Roman după anul 1990; 2004

37. Pleşca Gh. (1968) – Lucrări practice de Meteorologie ; Editura Didactică şi Pedagogică ; Bucureşti;

38. Preti Luigi (1991) – Planeta TERRA in pericol; Editura Tehnica; Bucuresti

39. Pop Elvira si colaboratorii (1994) – Bazele tehnologiei indistriale; Editura ASE; Bucuresti;

40. Pop Gheorghe (1964) – Climatologie; Editura Didactica si Pedagogica; Bucuresti;

41. Pop Gh. – Introducere în meteorologie şi climatologie; E.S.E.; Bucureşti;

42. Rpberts Neil – Schimbările majore ale mediului; Editura All, Bucureşti, 2002

43. Stăncescu I.; Ballif S. (1981) – Meteorologie fără formule; Editura Albatros; Bucureşti;

44. Stoenescu St. (1960) – Curs de climatologie R.P.R.; Editura Didactică şi Pedagogică; Bucureşti;

45. Topor N. (1965) – Tipuri de circulatie si centri de actiune atmosferica deasupra Romaniei

46. Tufescu M, Tufescu V. (1981) – Ecologia si activitatea umana; Editura Albatros; Bucuresti;

47. Velcea Ion, Ungureanu Al. (1993) – Geografia economica mondiala a lumii contemporane; Casa de Editura si Presa “Sansa”; Bucuresti

48. Yoshino M. et als. (1997) – Climates and Societies – A Climatological Perspective; Kluwer Academic Publishers;

49. Wilmers Fritz – Interacţiunea între om şi climă în lumea urbană; Institutul de Meteorologie şi Climatologie, Universitatea Hanovra;

50. * * * (1978)- Analele Ştiinţifice ale Universităţii “ Al. I. Cuza” Iaşi; Secţiunea aII-a; Tomul XXIX;

51. * * * (1960) – Atlasul Climatologic al R.P.R.; Bucureşti;

52. * * * (1962 – 1966) – Clima R.P.R./ R.S.R.; Vol. I – II;

53. * * * – Comunicări de Geografie; Facultatea de Geografie a Universităţii Bucureşti;

54. * * * (1980) – Judeţele Patriei – Monografia Judeţului Bacău – Editura Sport Turism, Bucureşti;

55. * * * (1981) – Judeţele Patriei – Monografia Judeţului Neamţ – Editura Sport Turism; Bucureşti;

56. * * * (1981) – Judeţele Patriei – Monografia Judeţului Vrancea; Editura Sport Turism; Bucureşti;

57. * * * (1989) – Revista Terra; Anul XXI; Nr. 3-4

58. * * * (1982) – Revista Terra; Anul XV (XXXV); Nr. 2;

59. * * * (1967) – Studii de Hidrologie – Monografia Hidrologică a Bazinului Hidrografic Siret; Nr. XXII;

60. * * * – Tratatul de Geografie Regională a României; Vol. I, II, III, IV; Editura Academiei; Bucureşti.

61. * * * (1989) – S.O.S.! Natura în pericol; Editura Politica; Bucureşti.

Mergi pe prima pagina
E-antropolog © 2017 . Designed by: Livedesign