материалы для задания

Аналитическое задание
Проведите биоклиматическую оценку потенциала вашего района проживания, региона
или интересующей территории. Составьте биоклиматическую карту.
Биоклиматические индексы теплоощущения человека
Краткие сведения из теории
Исследования влияния метеорологических факторов на состояние человека
производятся с использованием различных температурных шкал и индексов на основе их
расчета и анализа. Биоклиматические индексы в физическом отношении характеризуют
особенности тепловой структуры среды и являются косвенным индикатором состояния
теплового поля окружающего человека. Каждый из рассматриваемых ниже индексов
рассчитывался для «среднего человека», однако в расчетах не учитываются пределы
приложения полученных результатов, т.е. индивидуальные свойства каждого человека.
1. Эквивалентно-эффективная температура (ЭЭТ)
Эквивалентно-эффективная температура (ЭЭТ), учитывает комплексное влияние на
человека температуры, влажности воздуха и скорости ветра. ЭЭТ представляет собой
сочетание метеовеличин, производящее тот же тепловой эффект, что и неподвижный
воздух при 100%-ной относительной влажности и определенной температуре, и оценивает
теплоощущение обнаженного по пояс человека. Расчеты ЭЭТ производятся по формуле
А. Миссенарда.
37  t
f
ЭЭТ  ЕТ  37 
 0.29  t  (1 
)
1
100
0.68  0.0014  f 
1.76  1.4  v 0.75
где t – температура воздуха, °С, v – скорость ветра, м/с , f – относительная влажность, %.
Ценность ЕТ, как биоклиматического показателя, состоит в том, что его можно
использовать для теплого и холодного сезонов года. Для оценки уровня комфорта
используются группы чувствительности с двенадцати – и шести – градусными ступенями
ЕТ.
Таблица 1. Классификация тепловой чувствительности по значениям ЭЭТ
ЭЭТ, °C
Уровень комфорта
ЭЭТ, °C
Уровень комфорта
>30
Тепловая нагрузка сильная
0…6
Умеренно прохладно
24....30
Тепловая нагрузка умеренная
-6…0
Очень прохладно
18…24
Комфортно – тепло
-6…-12
Умеренно холодно
12...18
Комфорт (умеренно тепло) -12…-18
Холодно
6…12
Прохладно
-18…-24
Очень холодно
< -24
Начинается угроза обморожения
В подвижном воздухе (при v > 0,2 м/с) интенсивность теплоотдачи усиливается,
порядок уровня и структура теплоощущения изменяется. И здесь возможны самые
разнообразные сочетания t °C, v м/с, f %, при которых степень теплоощущения будет
одинакова и соответствовать теплоощущениям при полном насыщении воздуха влагой
(f=100%) и полному отсутствию ветра (v = 0).
Таблица 2. Сочетания t, v, f создающие одинаковые теплоощущения.
Температура воздуха, °C Относительная влажность, % Скорость ветра, м/с
17,8
100
0
22,4
70
0,5
25,0
20
2,5
В практике расчетов для совместной оценки воздействия t °, v и f используется
также и формула ЭЭТ Б.А. Айзенштата:
ЭЭТ = t (1-0,003(100 – f)) – 0,385 v0,59 ((36,6 - t) + 0,622(v – 1)) + ((0,0015 v +
0,008)(36,6 – t) – 0,0167 )∙(100- f).
Таблица 3. Категории теплоощущения в градусах ЭЭТ в условиях умеренных
широт.
Категория
ЭЭТ для человека
теплоощущения
раздетого
одетого
Комфортно
17,3-21,7
16,7-20,6
Зона охлаждения
ниже 17,3
ниже 16,7
Зона перегрева
выше 21,7
выше 20,6
Наибольший интерес представляет зона комфорта. Ее можно определить как
совокупность метеорологических условий, в которых человек получает субъективно
хорошее теплоощущение, удерживает нормальный теплообмен, сохраняет нормальную
температуру тела и не выделяет пота. По повторяемости оценок ЭЭТ в пределах от
17-22 °C определяют потенциальные климатолечебные ресурсы местности: менее 30% минимальные, 30-50% - достаточные, 50-70% - оптимальные, более 70% - наиболее
оптимальные. Чем больше условия среды отличаются от комфортных, тем ограниченнее
круг пациентов, которым можно рекомендовать отдых и лечение в таком климате,
назначать воздушные ванны и другие климатопроцедуры.
2. Приведенная температура
Приведенная температура – это теплопотери человека в зависимости от сочетания
фактических значений температуры и скорости ветра, приравненные к теплопотерям той
же температуры воздуха, но в условиях безветрия. Этот показатель предложен
К.Ш. Хайруллиным и В.Н. Адаменко и используется для оценки суровости зимнего
периода с точки зрения его дискомфортности.
Приведенная температура рассчитывается по формуле:
tприв = tв − 8.2  v ,
где tприв – приведенная температура, °С;
tв – фактическая температура воздуха, °С;
v – скорость ветра, м/с.
3. Индекс суровости Бодмана
Для биоклиматической оценки холодного периода существуют отдельные методы
оценки суровости погоды. Как отмечается во многих работах по биоклиматологии,
тепловое состояние человека в холодный период года, в основном, определяется низкой
температурой воздуха и скоростью ветра, которые влияют и на охлаждение
незащищенных частей тела, и на органы дыхания. В приморских районах дополнительную
холодовую нагрузку может вызывать относительная влажность воздуха.
Для этих целей наиболее часто используется метод Бодмана, который позволяет
определять в баллах степень суровости погоды по формуле:
S  (1  0.04  t )  (1  0.27  v),
где S – индекс суровости, баллы,
t – температура воздуха, °С,
v – скорость ветра, м/с.
Согласно шкале Бодмана, при S < 1 зима несуровая, мягкая; 1–2 – зима
малосуровая; 2–3 – умеренно суровая; 3–4 – суровая; 5–6 – жестко суровая; 6 – крайне
суровая.
Материалы для работы
Исходные данные для выполнения работы в файле
Александровское 1990-2010 (T,f,v).xlsx.
Порядок выполнения работы
1. Рассчитать биоклиматические индексы за каждый день.
2. Рассчитать средние месячные значения биоклиматических индексов с помощью
сводных таблиц.
3. Построить графики годового хода средних месячных значений биоклиматических
индексов с выделением областей комфортных теплоощущений.
4. Рассчитать повторяемость индексов (%) по градациям за год и за январь, апрель,
июль и октябрь.
5. Дать оценку погодных условий по заданному району.
Пример исходных данных для биометеорологической оценки погоды
Примеры графиков годового хода средних месячных значений биоклиматических
индексов.
Отчетный материал
Отчет по расчетной работе должен содержать результаты расчетов и грамотно
изложенный анализ зависимостей.
Задание 7. Изучите дополнительные материалы по расчетам формул в Excel.
Например, учебные пособия, приложенные к заданию или любые, имеющиеся у вас в
наличии.
Вложенные файлы.
Excel 2010 в примерах.pdf
Microsoft Excel 2010. Уровень 2. Расширенные возможности.pdf