Klimatický diagram by som nazval jedným z odvetví infografiky, teda spôsobom prezentácie údajov tak, aby sa dosiahol maximálny efekt porozumenia vizuálne prezentovanej informácie. Klimatický graf vám skutočne umožňuje rýchlo korelovať určité teplotné ukazovatele a na základe nich vyvodiť záver. Bez toho by ste museli analyzovať všetky čísla vo svojej mysli.
Informácie o klimatickej mape
Samotné grécke slovo „diagram“ znamená súčasné vizuálne zobrazenie niekoľkých veličín, čo vám umožňuje ich vzájomné porovnanie. Bolo by správnejšie nazvať klimatickú tabuľku „klimatogram“ - to je jej oficiálny názov. Klimatogram pozostáva z:
- Teplotné stupnice (v stupňoch).
- Stupnice zrážok (v mm).
- Indikátor režimu zrážok.
- Krivka ročného chodu teploty vzduchu.
- Abscisové osi s mesiacmi v roku.
Zároveň je veľmi výhodné použiť súčasne v jednom grafe stĺpcový graf množstva zrážok za mesačný interval a ročnú zmenu amplitúdy teploty.
Ako čítať klimatickú mapu
Podľa údajov uvedených v klimatograme možno usudzovať, o akú oblasť ide a aká klíma v nej prevláda. Napríklad, ak je oblasť blízko severnej pologule, krivka teploty sa krúti smerom nahor a ak je bližšie k južnej pologuli, potom klesá. Bod na zemi bližšie k rovníku ukáže relatívne rovnú čiaru. Ak majú stĺpce zrážok v grafe vysoký indikátor, potom sa takýto bod nachádza na rovníku alebo blízko mora. Za nízke ceny - v hlbinách pevniny. Málo zrážok je aj v tropických oblastiach a miestami studeného prúdenia.
Moderná aplikácia klimatogramov
Zdalo by sa, že klimatické pásma na našej Zemi sú už dávno zavedené a prešli ich zónovaním. Ide však o to, že v globálnom zmysle tieto pásy podliehajú zmenám, najmä s hrozbou globálneho otepľovania.
Klimatológovia preto každoročne sledujú posun rovnakých arktických a antarktických pásov, aby včas zabránili možnej katastrofe.
| č. p / p | Ukazovatele |
| Teplota vzduchu a pôdy Priemerná po mesiacoch Priemer za rok Absolútna teplota vzduchu Teplota najchladnejšieho päťdňového obdobia so zabezpečením 0,92 Priemerná denná amplitúda teploty vzduchu najchladnejšieho mesiaca Trvanie obdobia s priemernou dennou teplotou vzduchu £ 8 ºС Priemerná teplota vzduchu za obdobie s priemernou dennou teplotou vzduchu £ 8 ºС Priemerná maximálna teplota vzduchu najteplejšieho mesiaca Absolútna maximálna teplota vzduchu Priemerná denná amplitúda teploty vzduchu najteplejšieho mesiaca Vlhkosť vzduchu Priemerná mesačná relatívna vlhkosť vzduchu najchladnejšieho mesiaca Priemerná mesačná relatívna vlhkosť vzduchu najteplejší mesiac Zrážky Množstvo zrážok za november – marec Množstvo zrážok za apríl – október Denné maximum zrážok Vietor Prevládajúci smer vetra za december – február Prevládajúci smer vetra za jún – august Slnečné žiarenie Množstvo o teplo prichádzajúce z priameho, difúzneho a celkového žiarenia na vodorovný povrch Množstvo tepla vychádzajúce z priameho, difúzneho a celkového žiarenia na vertikálny povrch |
Návrhové normy sú určené pravdepodobnostnými hodnotami a pravdepodobnosť (bezpečnosť) je stanovená v závislosti od projektovanej doby prevádzky konštrukcie. Vonkajšia teplota vzduchu v SNiP je teda daná s istotou 0,98 a 0,92.
Téma 2 Hlavné charakteristiky klímy a ich význam pri navrhovaní
Hlavné klimatické vlastnosti
Klimatológia budov zabezpečuje zohľadnenie klímy pri riešení architektonických a stavebných problémov, zostavovanie klimatických charakteristík oblasti výstavby s cieľom identifikovať priaznivé a nepriaznivé klimatické faktory pre človeka.
Klíma našej krajiny je rôznorodá, jej vplyv na človeka a na formovanie životného prostredia je rôznorodý. Bez zohľadnenia klímy nemožno stavať ekonomicky, dostatočne pevne; nie je možné vytvárať podmienky priaznivé pre ľudskú činnosť.
Klíma ovplyvňuje trvanlivosť budov - dobu ich prevádzky, ktorá je daná schopnosťou odolávať klimatickým vplyvom. Pre neutralizáciu negatívnych klimatických faktorov a využitie tých pozitívnych je potrebné po preštudovaní klímy oblasti stavby zvoliť najvhodnejšie stavebné materiály, ktoré známym spôsobom reagujú na mráz alebo teplo, vysokú alebo nízku vlhkosť, odolné voči korózii atď.; určiť usporiadanie budovy, ktoré poskytuje človeku najväčší komfort.
Klimatické ukazovatele možno rozdeliť do dvoch skupín – všeobecné a špeciálne.
Všeobecné klimatické ukazovatele zahŕňajú: teplotu (t, °С), vlhkosť (w,%), pohyb vzduchu (u, m/s), slnečné žiarenie (Р, W/m2).
teplota - jeden z najdôležitejších klimatických prvkov. Tabuľka 2 ukazuje teplotné stupnice a ich vzťah.
tabuľka 2
Teplotné stupnice
Teplota počas pracovnej doby dňa tav dní závisí od priemernej teploty klímy, pre jednotlivé mesiace roka tav mesiacov a priemernej amplitúdy teplotných výkyvov At n počas dňa a má najväčší význam pre tepelnú charakteristiku.
Vzhľadom na tepelný vplyv na človeka sa rozlišujú tieto typy počasia:
– zima (pod +8 °С);
– chladný (8-15 °С);
- teplo (16-28 ° С);
– horúce (nad +28 °С);
– veľmi chladno (pod -12 °С);
– veľmi horúce (nad +32 °С).
Trvanie charakteristických typov počasia počas roka určuje hlavné črty klímy, ktoré ovplyvňujú dizajn a architektonické riešenia budov.
Trvanlivosť budovy závisí od stavu jej hlavných častí - základov, nosných stien alebo rámu, obvodových konštrukcií. Pod premenlivým vplyvom tepla a chladu sa materiály konštrukcií ničia. K intenzívnejšej deštrukcii dochádza pri rýchlej zmene teploty a najmä pri poklesoch teploty s prechodmi cez 0 °C.
Preto pri navrhovaní budov zohľadnite:
– návrhová teplota najchladnejšieho dňa a piatich dní;
– amplitúdy kolísania teploty vzduchu – denné, mesačné, ročné.
Vlhkosť vzdušného prostredia výrazne ovplyvňuje vlhkostný stav konštrukcií.
Na určenie režimu vlhkosti sa používajú nasledujúce indikátory.
Absolútna vlhkosť f, g / m 3, - množstvo vlhkosti v gramoch obsiahnuté v 1 m 3 vzduchu.
Parciálny tlak (elasticita) vodnej pary e, Pa, - tlak g alebo pár zmiešaných s inými plynmi - dáva predstavu o množstve vodnej pary obsiahnutej vo vzduchu.
Stav úplného nasýtenia vzduchu vodnou parou sa nazýva saturačný mlyn W, g/m3. Saturačný mlyn je konštantný pri danej teplote vzduchu.
Limit čiastočného tlaku E, Pa, zodpovedá úplnému nasýteniu vzduchu vodnou parou.
Keď teplota vzduchu stúpa, hodnoty E a W sa zvyšujú. Hodnoty E pre vzduch s rôznymi teplotami sú uvedené v tabuľke 3.
Tabuľka 3
Hodnoty maximálneho parciálneho tlaku vodnej pary E, Pa, pre rôzne teploty (pri atmosférickom tlaku ...)
Relatívna vlhkosť j charakterizuje stupeň nasýtenia vzduchu vodnou parou a je definovaný ako pomer absolútnej vlhkosti k nasýtenému mlynu pri konštantnej teplote:
Relatívnu vlhkosť možno definovať ako pomer absolútneho parciálneho tlaku k parciálnemu tlaku v saturačnej mlyne:
Hodnota j ovplyvňuje intenzitu odparovania vlhkosti z prípadných zmáčaných povrchov.
Podľa hodnoty j sa rozlišuje vlhkostný režim priestorov:
suché (j<50%);
normálne (j=50-60 %);
vlhké (j = 61-75 %);
mokré (j>75 %).
So zvyšujúcou sa teplotou vzduchu klesá relatívna vlhkosť j, hodnota parciálneho tlaku e zostáva konštantná a hodnota E stúpa, keďže teplý vzduch môže byť viac nasýtený vlhkosťou ako studený.
S poklesom teploty sa relatívna vlhkosť j zvyšuje a môže dosiahnuť 100% a pri určitej teplote sa môže ukázať ako E = e, nastáva stav úplného nasýtenia vzduchu vodnou parou. Teplota, pri ktorej je vzduch úplne nasýtený vodnou parou, sa nazýva teplota rosného bodu t p . Pri ďalšom znížení teploty vzduchu t v miestnosti prechádza prebytočná vlhkosť do kvapalného stavu - kondenzuje a usadzuje sa vo forme kvapaliny na plote.
Hodnota j ovplyvňuje procesy kondenzácie vlhkosti v hrúbke a na povrchu plotu, vlhkosť materiálu plotu.
Príklad rosného bodu:
Zvýšená vlhkosť vzduchu zhoršuje úžitkové vlastnosti konštrukcií, znižuje ich životnosť a nepriaznivo ovplyvňuje mikroklímu priestorov. Pri návrhu sa robí výpočet možnej vlhkosti, tvorby kondenzátu na povrchu alebo v hrúbke plotu.
Kombinácia teploty a vlhkosti určuje komfortné podmienky v priestoroch. Požiadavky na podmienky pohodlia sú stanovené v sanitárnych a hygienických normách, berúc do úvahy klimatickú oblasť výstavby. Je to spôsobené zvláštnosťami vplyvu klímy na ľudské telo v rôznych podmienkach. V oblastiach so studenými zimami je na normalizáciu tepelného stavu človeka v obydlí potrebná vyššia vnútorná teplota ako v teplých oblastiach.
V závislosti od klímy, pomeru teplôt a vlhkosti vonkajšieho vzduchu a interiéru dochádza k pohybu vodnej pary cez plot vonku alebo vo vnútri priestorov.
Napríklad v Moskve počas roka vonkajšia teplota vzduchu (tabuľka 4) zriedka prekročí vnútornú teplotu (18 °C), prevláda tepelný tok smerom von. Absolútna vlhkosť vzduchu 50 - 60% vo vnútri priestorov je väčšinu roka vyššia ako vonku (tab. 5), preto prevláda pohyb vodných pár z priestorov von. Ako opatrenie na zabránenie kondenzácii v plotoch Moskva poskytuje hydroizolačnú vrstvu bližšie k vnútornej strane steny (do najvlhkejšej zóny plotu).
Tabuľka 4
Priemerná mesačná a ročná teplota vzduchu, °C
Tabuľka 5
Vlhkosť a zrážky
Preto nie je možné automaticky prenášať preventívne opatrenia z jedného regiónu do druhého bez toho, aby sa zohľadnili zvláštnosti podnebia, konkrétne teplota a vlhkosť vzduchu.
Počet rozbaľovacích ponúk zrážok a ich intenzita majú pri návrhu veľký význam. Významný je vplyv zrážok na oplotenia budov.
Keď prší so silným nárazovým vetrom, steny sú navlhčené. V chladnom období sa vlhkosť presúva vo vnútri konštrukcie z chladnejších a vlhkejších vrstiev do teplejších a suchších.
Ak sú ploty ľahké, vlhkosť sa môže dostať dovnútra steny. Ak sú steny masívne, vlhkosť nepreniká do miestnosti, ale takéto steny pomaly vysychajú a pri poklese teploty vlhkosť vnútri konštrukcií zamŕza a ničí steny. Zničenie urýchľuje rozmrazovanie. Dlhodobejšie mrholiace zrážky pôsobia škodlivejšie ako intenzívne, krátkodobé vo forme malých kvapiek. Malé kvapôčky sú držané na povrchu a absorbované materiálmi. Veľké kvapky sa valia zo stien vplyvom gravitácie.
Zrážky (dážď, topenie snehu) zvyšujú vlhkosť pôdy, stúpa hladina podzemnej vody. Pre budovy je nebezpečný možnosťou nadvihnutia pôdy, zatopenia podzemnej časti budovy.
Množstvo padajúceho snehu zvyšuje zaťaženie striech budov. Pri navrhovaní chodníkov sa počíta s možnosťou intenzívnych snehových zrážok, ktoré vytvárajú krátkodobú záťaž.
Vietor má priamy vplyv na budovy. Teplotný a vlhkostný režim územia závisí od smeru a rýchlosti prúdenia vzduchu. Prestup tepla budov závisí od rýchlosti vetra. Veterný režim ovplyvňuje dispozičné riešenie, orientáciu budov, umiestnenie priemyselných a obytných zón, smerovanie ulíc.
Napríklad. Na Sibíri a na Urale je vnútorný povrch vonkajšej steny kolmo na studený vietor o niečo chladnejší, ako keď je pokoj. V Murmansku sú v zime byty orientované na juh chladnejšie ako apartmány na sever, pretože je tam chladnejší južný vietor. V horúcom podnebí možno usporiadaním miestností dosiahnuť krížové vetranie bytov, t.j. vietor zlepšuje mikroklímu obydlia. Vo vlhkých oblastiach vietor urýchľuje vysychanie plotov, čím sa zvyšuje odolnosť budov.
Žiarivá energia slnka (slnečné žiarenie) vytvára prirodzené svetlo na zemskom povrchu. slnečné žiarenie možno definovať ako množstvo energie na jednotku povrchu, W/m2.
Spektrum slnečného žiarenia tvoria ultrafialové lúče (asi 1%), viditeľné lúče, ktoré svietia (asi 45%) a infračervené lúče, ktoré zahrievajú (asi 54%).
Na zemský povrch dopadá len časť slnečného žiarenia: priame, rozptýlené a odrazené.
Množstvo celkového (priameho a difúzneho) slnečného žiarenia je uvedené v SNiP pre horizontálne a vertikálne povrchy.
Vystavenie povrchu priamemu slnečnému žiareniu je tzv slnečné žiarenie. Insolácia územia alebo miestnosti sa meria trvaním v hodinách, oblasťou expozície a hĺbkou prieniku slnečného svetla do miestnosti.
Pozitívny účinok slnečného žiarenia je určený baktericídnymi vlastnosťami slnečného žiarenia a tepelnej expozície.
 |
Množstvo slnečného žiarenia závisí aj od zemepisnej šírky oblasti výstavby, ročného obdobia a má maximálnu intenzitu v lete (obrázok 2).
Obrázok 2– Porovnanie intenzity slnečného žiarenia.
Vyhrievanie stien a teplota vo vnútri priestorov závisí od množstva prichádzajúceho slnečného žiarenia. Pri otvorených oknách sa do miestnosti dostáva rovnaké množstvo tepla ako na steny. Keď sú okná zatvorené, časť žiarenia sa odráža od skla a časť je absorbovaná sklom a okennými rámami, čím sa zahrievajú. Pri jednoduchom zasklení preniká cez okno asi polovica dopadajúceho žiarenia (41-58%), pri dvojskle - asi 1/3 žiarenia (23-40%).
Vzhľadom na vplyv slnečného žiarenia na budovu je potrebné vziať do úvahy absorpčnú schopnosť rôznych materiálov, ktorá závisí od ich farby a stavu. Tabuľka 6 ukazuje absorpčnú kapacitu rôznych materiálov.
Ciele lekcie:
Návody:
- Rozvoj zručností pri práci s rôznymi zdrojmi informácií; analýza údajov a formulácia záverov.
- Precvičovanie zručností správneho formátovania výsledkov práce s diagramami.
- Upevňovanie poznatkov o klíme a klímotvorných faktoroch.
- Upevnenie vedomostí o princípoch práce tabuľkového procesora Microsoft Excel.
- Posúdiť úroveň zvládnutia metód vizualizácie číselných údajov a rozvíjať zručnosti aplikácie týchto metód pri riešení konkrétneho problému.
vyvíja sa:
- Rozvoj zručností skupinovej praktickej práce.
- Rozvoj schopnosti logicky uvažovať a vyvodzovať závery.
Vzdelávacie:
- Výchova tvorivého prístupu k realizácii praktickej práce.
- Rozvoj kognitívneho záujmu.
- Vzdelávanie informačnej kultúry.
Typ hodiny: Praktická práca, vedená v učebni informatiky
Vybavenie: počítače, multimediálny projektor, interaktívna tabuľa, atlasové mapy.
Počas vyučovania
1. Organizačný moment
2. Stanovenie cieľov lekcie
3. Aktualizácia základných vedomostí:
- definovať pojem „klíma“;
- aké klimatické zóny a regióny vynikajú na území Ruska (mapa na interaktívnej tabuli);
- dôvody ovplyvňujúce rozmanitosť klimatických podmienok na území Ruska;
- čo je vizualizácia číselných údajov;
- aké údaje sú potrebné na zostavenie grafov;
- aké typy diagramov poznáte;
- pripomenúť prvky klimatogramu.
4. Praktická práca
Študenti v priebehu praktickej práce musia zostaviť klimatogram, určiť typ klímy a umiestniť ho na klimatickú mapu Ruska.
Praktická práca sa realizuje v učebni informatiky. Žiaci pracujú pri počítači vo dvojiciach.
I. Zostavenie klimatogramu (algoritmus na prácu pre študentov Dodatok 1 )
Operačný postup.
Uložte výsledky svojej práce (kliknite na „Súbor“ - „Uložiť ako ...“, pomenujte súbor a vyberte priečinok).
Výhodou tabuľkových procesorov je, že ak sa pôvodné údaje v tabuľke zmenia, náš klimatogram sa automaticky prestaví.
II. Na určenie typu klímy po zostrojení klimatogramu sú študenti vyzvaní, aby vyplnili tabuľku:
III. Umiestnite klimatogram na klimatickú mapu Ruska pomocou interaktívnej tabule.
5. Zhrnutie
U nás je podnebie veľmi rôznorodé vzhľadom na dĺžku územia od severu na juh a od západu na východ. Tvorba klímy je ovplyvnená určitými faktormi: GP, slnečné žiarenie, VM, podkladový povrch.
Študenti odovzdajú prácu vo forme súboru na počítači a poznámky v zošite s rozborom zostrojeného diagramu so závermi.
Na konci hodiny učitelia zhrnú a zhodnotia aktivity žiakov.
Údaje pre stavebné klimatogramy (Príloha 2).
Bibliografia:
- Používanie balíka Microsoft Office v škole. - M., 2002.
- www.klimadiagramme.de
- Sirotín V.I. Samostatná a praktická práca z geografie (6. – 9. ročník). – M.: Osveta, 1991.
- Geografia Ruska. Príroda.8 trieda: pracovný zošit k učebnici I.I. Barinová„Geografia Ruska. Príroda. Stupeň 8” / I.I. Barinova.-M .: Drop, 2007.
