Климатические зоны снип: СНиП 23-01-99* «Строительная климатология»

СНиП 23-01-99. Строительная климатология. Приложение А (справочное). Методы расчета климатических параметров

МЕТОДЫ РАСЧЕТА КЛИМАТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ «СТРОИТЕЛЬНАЯ КЛИМАТОЛОГИЯ. СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА. СНиП 23-01-99» (утв. Постановлением Госстроя РФ от 11.06.99 N 45)

действует Редакция от 11.06.1999Подробная информация

МЕТОДЫ РАСЧЕТА КЛИМАТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

Основой для разработки климатических параметров послужили Научно-прикладной справочник по климату СССР, вып. 1-34, части 1-6 (Гидрометеоиздат, 1987-1998) и данные наблюдений на метеорологических станциях.

Средние значения климатических параметров (средняя месячная температура и влажность воздуха, среднее за месяц количество осадков) представляют собой сумму среднемесячных значений членов ряда (лет) наблюдений, деленную на их общее число.

Крайние значения климатических параметров (абсолютная минимальная и абсолютная максимальная температура воздуха, суточный максимум осадков) характеризуют те пределы, в которых заключены значения климатических параметров. Эти характеристики выбирались из экстремальных за сутки наблюдений.

Температура воздуха наиболее холодных суток и наиболее холодной пятидневки рассчитана как значение, соответствующее обеспеченности 0,98 и 0,92 из ранжированного ряда температуры воздуха наиболее холодных суток (пятидневок) и соответствующих им обеспеченностей за период с 1925 по 1980 гг. Хронологический ряд данных ранжировался в порядке убывания значений метеорологической величины. Каждому значению присваивался номер, а его обеспеченность определялась по формуле

(А. 1)

где m — порядковый номер;

n — число членов ранжированного ряда.

Значения температуры воздуха наиболее холодных суток (пятидневок) заданной обеспеченности определялись методом интерполяции по интегральной кривой распределения температуры наиболее холодных суток (пятидневок), построенной на вероятностной сетчатке. Использовалась сетчатка двойного экспоненциального распределения.

Температура воздуха различной обеспеченности рассчитана по данным наблюдений за восемь сроков в целом за год за период 1966 — 1980 гг. Все значения температуры воздуха распределялись по градациям через 2 °С и частота значений в каждой градации выражалась через повторяемость от общего числа случаев. Обеспеченность рассчитывалась путем суммирования повторяемости. Обеспеченность относится не к серединам, а к границам градаций, если они считаются по распределению.

Температура воздуха обеспеченностью 0,94 соответствует температуре воздуха наиболее холодного периода. Необеспеченность температуры воздуха, превышающая расчетное значение, равна 528 ч/год.

Для теплого периода принята расчетная температура обеспеченностью 0,95 и 0,99. В этом случае необеспеченность температуры воздуха, превышающая расчетные значения, соответственно равна 440 и 88 ч/год.

Средняя максимальная температура воздуха рассчитана как среднемесячная величина из ежедневных максимальных значений температуры воздуха.

Средняя суточная амплитуда температуры воздуха рассчитана независимо от состояния облачности как разность между средней максимальной и средней минимальной температурой воздуха.

Продолжительность и средняя температура воздуха периодов со средней суточной температурой воздуха, равной и меньше 0°С, 8°С и 10°С, характеризуют период с устойчивыми значениями этих температур; отдельные дни со средней суточной температурой воздуха, равной и меньше 0°С, 8°С и 10°С, не учитываются.

Относительная влажность воздуха вычислена по рядам средних месячных значений. Средняя месячная относительная влажность днем рассчитана по наблюдениям в дневное время (в основном в 15ч).

Количество осадков рассчитано за холодный (ноябрь- март) и теплый (апрель-октябрь) периоды (без поправки на ветровой недоучет) как сумма среднемесячных значений; характеризует высоту слоя воды, образовавшегося на горизонтальной поверхности от выпавшего дождя, мороси, обильной росы и тумана, расстаявшего снега, града и снежной крупы при отсутствии стока, просачивания и испарения.

Суточный максимум осадков выбирается из ежедневных наблюдений и характеризует наибольшую сумму осадков, выпавших в течение метеорологических суток.

Повторяемость направлений ветра рассчитана в процентах общего числа случаев наблюдений без учета штилей.

Максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь и минимальная из средних скоростей ветра по румбам за июль рассчитаны как наибольшая из средних скоростей ветра по румбам за январь, повторяемость которых составляет 16 % и более, и как наименьшая из средних скоростей ветра по румбам за июль, повторяемость которых составляет 16 % и более.

Прямая и рассеянная солнечная радиация на поверхности различной ориентации при безоблачном небе рассчитана по методике, разработанной в лаборатории строительной климатологии НИИСФ При этом использованы фактические наблюдения прямой и рассеянной радиации при безоблачном небе с учетом суточного хода высоты солнца над горизонтом и действительного распределения прозрачности атмосферы.

Климатические параметры для Российской Федерации рассчитаны за весь период наблюдений до 1980 г., для других стран СНГ — за период 1961-1990 гг.

Климатическое районирование разработано на основе комплексного сочетания средней месячной температуры воздуха в январе и июле, средней скорости ветра за три зимних месяца, средней месячной относительной влажности воздуха в июле (см. таблицу А.1).

Таблица А.1

Примечание — Климатический подрайон IД характеризуется продолжительностью холодного периода года (со средней суточной температурой воздуха ниже 0°С) 190 дней в году и более

Карта зон влажности составлена НИИСФ на основе значений комплексного показателя К, который рассчитывают по соотношению среднего за месяц для безморозного периода количества осадков на горизонтальную поверхность, относительной влажности воздуха в 15 ч самого теплого месяца, среднегодовой суммарной солнечной радиации на горизонтальную поверхность, годовой амплитуды среднемесячных (января и июля) температур воздуха.

В соответствии с комплексным показателем К территория делится на зоны по степени влажности, сухая (К менее 5), нормальная (К= 5-9) и влажная (К более 9).

Районирование северной строительно-климатической зоны (НИИСФ) основано на следующих показателях: абсолютная минимальная температура воздуха, температура наиболее холодных суток и наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,98 и 0,92, сумма средних суточных температур за отопительный период. По суровости климата на территории северной строительно-климатической зоны выделены районы суровые, наименее суровые и наиболее суровые (см. таблицу А.2).

Карта распределения среднего за год числа переходов температуры воздуха через 0°С разработана ГГО на основе числа переходов через 0°С средней суточной температуры воздуха, просуммированных за каждый год и осредненных за период 1961-1990 гг.

Таблица А.2

Примечание — Первая строка — максимальные значения,

вторая строка — минимальные значения

Ключевые слова: климатические параметры, температура воздуха, солнечная радиация, влажность воздуха, направление и скорость ветра, осадки, барометрическое давление, климатическое районирование

Климатические зоны

Никто на самом деле не испытывает климат как таковой. Вы можете испытать погоду в любое время, просто выйдя на улицу, но климат — это среднее количество солнца, дождя, снега, ветра и других элементов, действующих в течение длительного времени. Это делает его абстракцией, построенной из фрагментов погоды, которые ласкают или нападают на нас. Тем не менее, климат — это полезный способ подумать о сумме погоды и о том, как она может так сильно различаться от места к месту. Только в конце 1800-х годов — к тому времени европейцы коснулись большинства уголков мира — ученые действительно смогли начать собирать кусочки головоломки мировой погоды. Первая половина двадцатого века стала веком климатических поясов. Климатологи проводят линии, чтобы отделить один режим погоды от другого, точно так же, как естествоиспытатели делали это с растениями и животными. Трудность в том, что у климата мало очевидных точек разрыва, доступных натуралистам. Легко отличить розу от дыни, но какое количество осадков должно отделить полузасушливый регион от засушливого? Вдобавок к этому погода не сидит на месте: она с легкостью пересекает искусственные границы климата.

Поскольку погода является такой изменчивой величиной, климатологи при выполнении своей работы полагаются на средние значения, а этот процесс чреват опасностью. В Сан-Франциско, Калифорния, выпадает примерно такое же годовое количество осадков, как в Санкт-Петербурге, Россия, но эти два климата сильно различаются. Когда чаще всего идет дождь или снег? Сколько из них выпадает в виде дождя и сколько в виде снега? Он имеет тенденцию падать случайными всплесками или более частыми, мягкими раундами? Насколько засушливы самые засушливые годы и насколько влажные самые влажные? Это те вопросы, на которые обращаются климатологи, пытаясь построить связную картину из нашего мира погоды.

От полюса до тропика

Школьники быстро узнают, что на Северном и Южном полюсах холодно, а на экваторе жарко. Мировой температурный градиент с севера на юг был первым шагом в картировании климата. Даже древние греческие философы, которые теоретизировали, что Земля была круглой за столетия до того, как кто-либо смог это доказать, имели представление об этом распределении температуры. Работая с очень небольшим количеством необработанных данных, Парменид (ок. 500 г. до н.э.) разделил поверхность Земли на жаркую тропическую зону, две умеренные зоны в средних широтах и ​​две холодные зоны за ее пределами. Греческий астроном Гиппарх далее разделил эти области на пояса в зависимости от количества солнечного света, которое каждая широта получает в день летнего солнцестояния. Эти пояса он назвал klimata — корень английского слова «климат».

Древние греки, как оказалось, умели придираться к вещам. Тропики – это действительно отдельная климатическая область. Их строгое определение такое же, как у Парменида: земля между тропиками Рака и Козерога (23,5° с.ш. и ю.ш.). Поскольку наклон земной оси составляет 23,5 °, эти две широты отмечают полюсную границу полного солнца, точки, где Солнце находится прямо над головой в полдень в день летнего солнцестояния.

Более тонкое определение тропиков связано с температурой. Вы понимаете, что находитесь в тропиках, когда минимальная и высокая температуры типичного дня колеблются в градусах больше, чем разница между средней температурой летнего и зимнего дня. Действительно, ночное время часто называют «зимой тропиков». Такой взгляд на климат был бы немыслим в таком месте, как Пекин, где разница между летом и зимой составляет порядка 30°C/54°F, но в тропиках сезоны обычно различаются менее чем на 8°C/14°F. . Здесь колебания количества осадков гораздо более драматичны, чем годовые колебания температуры, и местные жители обычно относятся к влажным и сухим сезонам, а не к теплым и холодным сезонам. Есть еще один нюанс в Латинской Америке, где астрономическую зиму, обычно довольно сухую, называют «летом», а влажное астрономическое лето — «зимой». Это наследие культурных корней региона в Испании, где зима — самое дождливое время года.

Многие пустыни мира сгруппированы в субтропиках, около 30° северной и южной широт, куда воздух поступает из других широт на высоких уровнях, а затем опускается. Ближе к полюсам преобладают беспокойные западные ветры, а суточная пестрота погоды наиболее яркая. Ярлык «умеренный» здесь не совсем точен, так как здесь может быть очень холодно или жарко, поэтому климатологи теперь предпочитают называть «средними широтами» зоны примерно от 30° до 60° северной и южной широты.

Холодность — очевидная черта полярных зон севернее и южнее Северного и Южного полярного кругов (66,5° с.ш. и ю.ш.). Что менее очевидно, так это то, как мало снега в этом ледяном царстве. Воздух настолько холоден на всех уровнях, что содержит лишь незначительное количество водяного пара. С точки зрения влажности большая часть полярной зоны может быть классифицирована как пустыня. Знаменитое круглосуточное летнее солнце на полюсах — еще одно заблуждение. Правда, Солнце может находиться над горизонтом большую часть лета, но угол наклона Солнца настолько мал, что круглосуточно ощущается скорее как раннее утро или поздний вечер. Температура редко поднимается выше нуля, а таяние льда способствует образованию частых туманов на большей части Арктики. Зима, с другой стороны, довольно ожидаема – темная и жестоко холодная.

К картинке

Присмотритесь к земному шару, и вы легко найдете исключения из правила температур север-юг. Вдоль пояса 60° северной широты январь приносит средние температуры значительно ниже -30°C/-22°F в некоторых частях Сибири и всего 5°C/41°F у побережья Шотландии. На 30° северной широты средние показатели в июле превышают 35°C/95°F на севере Саудовской Аравии, в то время как они остаются ниже 25°C/77°F на западе вдоль охлаждаемого океаном северо-западного побережья Африки. Ясно, что когда дело доходит до температуры, широта не судьба.

Практически все отклонения температурного режима с севера на юг можно объяснить континентами — где они расположены и что на них. Большая часть суши планеты (около 70 процентов) расположена в Северном полушарии. Поскольку суша нагревается и охлаждается быстрее, чем вода, в северной половине земного шара происходят самые большие колебания температуры как в течение дня, так и в зависимости от сезона. Обратите внимание, что Северная Америка, Европа и Азия холоднее, чем окружающие океаны зимой (январь), но теплее, чем океаны летом (июль). Это явление менее заметно в Южном полушарии, потому что ни Африка, ни Южная Америка, ни Австралия не охватывают большую часть территории к югу от 30° южной широты.

Характер океанских течений формирует климат. Управляемые преобладающими ветрами, крупнейшие океанские течения представляют собой петли по часовой стрелке в Северном полушарии и петли против часовой стрелки в Южном полушарии. Направленный к полюсу поток теплой воды помогает смягчить климат в Западной Европе и западной части Канады, в то время как обратный поток более прохладной воды приводит к более мягкому лету, чем можно было бы предсказать по широте, вдоль побережья Калифорнии, Испании и Марокко, Эквадора и Чили, а также Намибии.

Горы — следующий по величине климатический фактор. Их огромная высота позволяет испытать снег у экватора. Горные хребты, которые перехватывают влажные ветры, создают один из самых влажных климатов в мире, часто в сочетании с засушливой зоной по другую сторону склонов.

Еще одним ключевым элементом климата является наличие крупных внутренних водоемов, таких как Черное море или Великие озера Северной Америки. Они помогают поддерживать более умеренные температуры и, как правило, увеличивают количество осадков или снегопадов у береговой линии. Полосы сходящегося ветра возникают из-за различий в скорости и направлении ветра у поверхности, которые, в свою очередь, вызываются различиями в трении о землю и воду. Эти полосы могут вызывать огромное количество дождя или снега непосредственно у береговой линии. В суровую зиму 1976-77, Буффало, штат Нью-Йорк, выпало 53 дня подряд снегопада на пути к общему количеству снега за сезон 507 см/199 дюймов.

Климат и земля

Выйдя из прохладного леса на теплый луг в солнечный день, вы познакомитесь с взаимосвязью между растениями и климатом. Все на поверхности земного шара поглощает и отражает солнечный свет в зависимости от его цвета и состава. В свою очередь, глобальные закономерности выпадения осадков и солнечного света формируют отдельные зоны растительности. Если в регионе круглый год выпадает достаточно дождя или снега, чтобы компенсировать то, что теряется в результате испарения, густые леса могут процветать.

Леса покрывают около трети территории Земли, включая районы в высоких широтах, где мало осадков, но мало и испарения. Травы преобладают примерно на одной пятой поверхности Земли, где дожди слабее или более концентрированы в летние месяцы, когда испарение наиболее сильно. Прерии переходят от высокой травы к низкой траве в сторону более засушливого конца этого спектра. Травы также могут прижиться там, где леса были вырублены или сожжены для нужд сельского хозяйства, как это имеет место на обширных участках тропических лесов. Целых 20 процентов земной поверхности занимают пустыни, где кактусы и кустарники выживают, сохраняя воду (годовую ценность). может упасть за один день) и опираясь на подземные водоносные горизонты. Остальная часть планеты представляет собой смесь льда, гор и растительности тундры – единственная растительная жизнь, возможная в холодных, влажных уголках самой северной части Северной Америки и Евразии.

Растения легли в основу первого крупного достижения в глобальной классификации климата после греков. Ряд ученых, многие из которых были в Германии, провели 1800-е годы, связывая растения с характеристиками погоды и климата. Владимир Коппен обобщил и развил эту работу и в 1900 году начал то, что впоследствии стало более чем полувековой картографией глобального климата. Коппен построил базу из пяти типов климата — сухой, дождливый тропический, лес с теплым умеренным климатом, снежный лес и полярный — и разбил их на подгруппы с набором пороговых значений, основанных на температуре. Климат «снежного леса», например, имеет среднюю температуру ниже нуля в самый холодный месяц и выше 10°C/50°F в самый холодный месяц. Примеры включают северо-восток США, восточную часть Канады и большую часть России. Коппен отделяет подзону, где менее четырех месяцев в году средняя температура выше 10°C/50°F; здесь борются лиственные деревья и доминируют вечнозеленые растения.

Хотя схема классификации Коппена по-прежнему часто встречается в учебниках, она не единственная. Сосредоточившись на растениях, температуре и количестве осадков, Коппен преуменьшил значение ключевого аспекта климата: баланса между осадками и испарением. На нашей планете практически фиксированное количество воды, поэтому в долгосрочной перспективе то, что поднимается, должно опускаться. Однако это не происходит одинаково. Большая часть осадков в Австралии быстро поглощается, оставляя на континенте несколько крупных рек. Экваториальная Бразилия, с другой стороны, имеет тенденцию получать гораздо больше осадков, чем может испариться, поэтому большая часть излишков стекает в море через Амазонку. В 19В 30-х годах американский климатолог Чарльз Томтуэйт, набравший свои исследовательские навыки в Оклахоме, изучая Пыльный котёл США, создал систему, основанную на соотношении количества осадков и испарения, независимо от растений, населяющих местность.

В последние годы искусство классификации климата затмилось изучением эволюции климата в геологическом масштабе тысячелетий, а также в более поддающиеся обработке периоды в нашей культурной летописи. Радиометрическое датирование и другие инструменты геологов и археологов пролили много света на то, как наша атмосфера пришла к своему нынешнему состоянию. Эти методы должны оказаться бесценными, поскольку задача оценки завтрашнего климата становится все более важной.

data — Поиск шейп-файлов глобального климата/климатических зон

Задавать вопрос

спросил 5 лет, 10 месяцев назад

Изменено 1 год, 5 месяцев назад

Просмотрено 9к раз

Немного поискал файл shapefile/kml/etc с глобальными климатическими зонами (как указано здесь: https://en.wikipedia.org/wiki/Geographical_zone) — температурный, субтропический, тропический и так далее.

Также было бы очень приятно найти наложения ГИС с подробным описанием областей фотопериода, что-то в этом роде?

Онлайн-ГИС-сервис подойдет и для этого, и для этого, если это настоящая ГИС с воздушными наложениями и т. д., а не плоская бумажная PDF-сделка, и это почти все, что я могу найти.

Один многообещающий (но мертвая ссылка) источник, который я нашел перед публикацией вопроса: https://www.esrl.noaa.gov/psd/data/usclimdivs/boundaries.html

• данные
• климат

2

Уважаемый источник информации о глобальной классификации климата можно найти здесь: http://koeppen-geiger.vu-wien.ac.at/present.htm. Данные представлены в формате KMZ, а не в формате шейп-файла, но их должно быть легко преобразовать. Ценность их использования заключается в том, что методология их создания хорошо документирована (см. цитаты здесь).

1

Хотите улучшить этот пост? Предоставьте подробные ответы на этот вопрос, включая цитаты и объяснение, почему ваш ответ правильный. Ответы без достаточной детализации могут быть отредактированы или удалены.