Перемещение холодного воздуха

Крутизна склона определяет количество впитываемых почвой дождевых вод и стабильность грунта, тем не менее в отношении микроклимата более важным оказывается ее влияние на перемещение масс холодного воздуха. Холодный воздух тяжелее, чем теплый, и поэтому он стремится спускаться вниз с выпуклых возвышенностей в вогнутые лощины. Там он накапливается, вследствие чего увеличивается вероятность заморозков. Вершины гор и холмов тоже подвержены заморозкам, так как холодный, воздух собирается там на плоских участках. Наиболее теплые места обычно находятся посередине, в среднем выше 20-ти метровой отметки от подножия склона. Благодаря тому что микроклимат в таких местах более теплый, чем в долинах и на вершине, их часто называют термическими поясами (рис. 2.3). В прежнее время их часто использовали для размещения домов, деревень и виноградников во Франции и Германии.

Рисунок 2.3"Теплый пояс", расположенный в долине между слоями холодного воздуха, является оптимальным местом для размещения садов, огородов и жилых построек.

Тем не менее такой упрощенный метод определения холодных мест пригоден только в том случае, если мы имеем дело с простым ландшафтом. Реальные условия, когда присутствует сложный растительный покров и сложные топографические элементы, требуют более внимательного наблюдения и планирования. Холодный воздух течет скорее как мед, чем как вода, и поэтому перемещается медленно над неподвижными объектами и задерживается препятствиями (постройки, деревья, возвышенности). К примеру, холодный воздух, который движется вниз, в лощину, может быть остановлен стоящим на его пути лесом. В этом случае воздух поднимется вверх над лесом, вместо того чтобы идти дальше вниз. Для того чтобы холодный воздух мог продолжить свое перемещение по склону, в лесу должны быть оставлены незасаженные участки (рис. 2.4), если, конечно, этот лес не защищает находящиеся непосредственно за ним строения или посадки.

Рисунок 2.4Перемещение холодного воздуха вниз по склону. Специальные растительные посадки помогают отклонять потоки холодного воздуха и препятствуют возможности возникновения заморозков

Очень часто, различные сужения ландшафта на склоне или возле лощин могут служить причиной возникновения заморозков в любое время года (в холодном и умеренном климате). Дома, расположенные выше таких мест, будут постоянно холодными, хотя возможно, что в 20 метрах оттуда есть место, идеально подходящее для размещения жилища. Даже в субтропиках те лощины, которые расположены ниже обширных и пустых плато, могут пострадать от заморозков, что обычно наблюдается после безоблачной ночи.

Ветер

Любой участок подвергается воздействию ветров, характер которых является общим для всего региона, при этом иногда существует возможность катастрофического воздействия, например, ураганов. Тем не менее при планировании обязательно надо учитывать господствующие направления ветров в конкретной местности. Топография здесь играет значительную роль - в холмистой или горной местности ветер может приходить с противоположной стороны, благодаря специфической форме долины.

Причиной возникновения ветров, перемещающихся по склонам, является быстрое нагревание и остывание земли в безоблачные дни и ночи. Более прохладный воздух, будучи тяжелее, перемещается вниз. В больших долинах местные ветра следуют суточному циклу (вверх по склону днем и вниз ночью).

Скорость ветра увеличивается с наветренной стороны возвышенностей и уменьшается с подветренной (о какой-либо более или менее существенной защите подветренной стороны можно говорить, если скорость ветра составляет по крайней мере 5 метров в секунду при крутизне склона 5 градусов или больше). Скорость ветра увеличивается, когда он движется вверх по склону, и уменьшается, когда ветер движется вниз (рис. 2.5а и 2.5б). Скорость ветра также увеличивается при прохождении потока воздуха через сужения ландшафта (растительность или топографические особенности), это явление называют "эффектом Вентури" (рис. 2.5в).

Рисунок 2.5Динамика перемещения масс воздуха при движении вверх и вниз по склону (рис. А, В). Различные сужения ландшафта, в том числе продиктованные наличием растительности, вызывают увеличение скорости ветра (рис. С)

Возле озер и моря ветра играют важную роль в формировании микроклимата. Вследствие существенной разницы в температурах между большими массами воды и земной поверхностью, направление движения масс воздуха имеет циклический характер. В дневное время теплый воздух поднимается над сушей, позволяя холодному воздуху приходить со стороны моря. Ночью, когда почва остывает, этот процесс протекает в противоположном направлении (рис. 2.6). В тропиках и субтропиках такие ветра наблюдаются в течение всего года, тогда как в регионах с умеренным климатом они имеют сезонный характер и обычно дуют летом. Дома, в особенности в тропиках, можно строить таким образом, чтобы использовать эти ветра для естественной вентиляции. И наоборот, там, где присутствует холодный климат, надо устраивать ветроломы, для того чтобы отклонять холодные ветра от дома и огорода.

Рисунок 2.6Наличие значительных водяных масс оказывает воздействие на прибрежный климат

Определить, с какой стороны обычно приходит ветер, можно, осмотрев деревья и кусты на участке. Если они согнуты в каком-либо определенном направлении, то это указывает на наличие превалирующего направления ветра. На берегу моря практически все деревья растут под наклоном к земле вследствие сильных ветров и соли, которые приходят со стороны моря. Если на участке еще нет растительности, то в землю в разных местах можно воткнуть шесты (1,5 - 1,8 метра высотой) и привязать к ним куски материи или пластиковые ленты. Наблюдая за этими нехитрыми приспособлениями, можно определить, в каком направлении и как часто обычно дует ветер в этой местности. Такой метод, конечно, означает, что наблюдение надо вести круглогодично, поэтому все же намного лучше изучать местную растительность.

Информация, касающаяся того, как контролировать ветер, используя деревья, дана в следующей части.

Высота также является важным фактором, влияющим на микроклимат. Температура понижается с увеличением высоты над уровнем моря: каждые 100 метров эквивалентны 1 градусу широты; так, в экваториальном поясе, климат на высоте 1000 метров над уровнем моря эквивалентен климату, который находится в 10 градусах широты в сторону от экватора. Это означает, что в субтропическом или тропическом горном регионе можно выращивать самые разнообразные культуры. Типичная последовательность культивируемых растений в тропиках от побережья до гор обычно следующая: кокосовый орех, затем сахарный тростник, бананы, чай и ананасы (рис. 2.7). Каждая следующая культура находится в более прохладных условиях, нежели предыдущая.

Рисунок 2.7Влияние высоты над уровнем моря на характер растительности. Размещение посадок на большей высоте позволяет выращивать в тропическом климате виды характерные для умеренных поясов