Выпуск: №3(71) Исследования молодых ученых

Раздел: Исследования школьников г. Москвы

Опубликовано: 03 марта 2025

Код уникальной десятичной классификации: 551.584.5

Автор: Бутин Андрей Павлович

ученик 10 Д класса, ГБОУ «Школа № 1574», г. Москва

Научный руководитель: Нелюбин Андрей Вячеславович

учитель ГБОУ «Школа № 1574», г. Москва

e-mail: andrev0007@icloud.com

Аннотация. В статье рассмотрено влияние городской инфраструктуры на микроклимат городской среды. Проведены полевые эколого-метеорологические исследования в районах города с разной структурой урбанизированного ландшафта. Проанализированы полученные данные, на основе которых сделаны выводы о влиянии городской среды экологию и микроклимат города.

Ключевые слова: микроклимат городской среды, урбосистемы.

Климат – набор погодных характеристик, свойственный определенному региону на протяжении длительного времени. Климат состоит из совокупности таких показателей, как температура воздуха, частота и состав атмосферных осадков, влажность воздуха и ряда других. Климат является стабильным и статистически предсказуемым в отличие от погоды, которая переменчива. На данный момент климат становится с каждым годом теплее, это можно наблюдать и в Москве. Это связано с большими выбросами СO₂ (углекислого газа) в атмосферу планеты. Эти выбросы являются последствиями человеческой деятельности. В современном мире есть тенденция к попыткам урегулирования и уменьшения вредных выбросов в атмосферу планеты.

Городская застройка сильно влияет на местный климат за счет сложной геометрии городской среды. Окружающие объекты способны серьезно влиять на воздушные потоки и перенаправлять их. В особенно крупных городах температура воздуха в течение всего года на несколько градусов больше, чем в прилегающих территориях [3]. Однако влияние на климат и экологию может отличаться в рамках одного населённого пункта ввиду территориальных особенностей. С целью подтвердить данные высказывания были проведены полевые эколого-метеорологические исследования на территории города Москвы с разной структурой городского ландшафта – районы Гагаринский, Тверской. На территории Гагаринского района практически отсутствует плотная квартальная застройка, а также имеется много парков и скверов. В Тверском районе – высокая плотность улично-дорожной сети, имеется плотная квартальная застройка, на территории встречается мало парковых территорий. Полевые исследования проводились 7 декабря 2024 года, полученные данные оформлены в виде таблиц (см. таблицу 1, 2).

Таблица 1. Результаты эколого-метеорологических измерений на территории Тверского района г. Москвы
(составлено автором на основе данных полевых исследований 07.12.2024 г.)

Таблица 2. Результаты эколого-метеорологических измерений на территории Тверского района г. Москвы
(составлено автором на основе данных полевых исследований 07.12.2024)

В Гагаринском и Тверском районах г. Москвы было выбрано по 5 различных точек на которых проходили замеры. В результате анализа данных были сделаны следующие выводы.

В точках замеров Гагаринского района можно заметить более высокую скорость ветра, чем в Тверском районе. Это связано с большим количеством открытых пространств, а также не такой плотной застройкой, что значительно увеличивает максимальную скорость порывов ветра [3]. Исключением является точка номер 5 которая была безветренной. Это связано с тем, что точка находилась в лесистой местности, на подветренном склоне берега (см. рисунок 1).

Рис. 1. Точки замеров в Гагаринском районе (составлено автором по [4])

В Тверском районе точек со схожей скоростью ветра меньше из-за сложной геометрии городского рельефа, который не позволяет ветру достигать такой же скорости как в открытых пространствах. Однако, стоит уточнить, что при совпадении направления улицы и направления ветра в сочетании с большой этажностью зданий, и относительно небольшой ширины улицы могут образоваться зоны с сильными порывами ветра [3]. Таким примером является Белая Площадь (см. рисунок 2) где были зафиксированы самые сильные порывы ветра в Тверском районе в момент проведения замеров.

В случае Тверского района видно, что относительная влажность воздуха является достаточно стабильным показателем, который не сильно отличается в условиях отсутствия каких-либо крупных водоемов либо значительных перепадов высот в рельефе местности.

Рис. 2. Точки замеров в Тверском районе (составлено автором по [4])

В случае же Гагаринского района точки с 1 по 3 расположены на возвышенности, которая хорошо продувается со стороны, на которой отсутствуют какие-либо крупные не замерзающие водоемы. В то время, как точки 4, 5 (см. рисунок 1) расположены значительно ближе к Москве-реке. Также на относительную влажность влияет рельеф местности (см. рисунок 3), так как точки прикрыты склоном берега. Из-за этого относительная влажность в этих точках значительно выше, чем в предыдущих трех точках [2].

Рис. 3. Высота рельефа в Гагаринском районе [9]

В Тверском районе уровень концентрации СО₂ в среднем выше, чем в Гагаринском районе из-за того, что Тверской район находиться ближе к центру Москвы и при этом хуже продувается так как имеет более плотную застройку [3], [7]. Еще одной причиной большего уровня углекислого газа в Тверском районе можно назвать расположение на достаточно ровном участке местности и маленькое количество крупных парков, которые могли бы улучшить экологическую ситуацию в районе [2].

Гагаринский район показал более низкое содержание СО₂ в воздухе в результате анализа. Это связано с тем, что район находится дальше от центра Москвы и при этом стоит на возвышенности. Также в районе есть крупный парк, который уменьшает уровень углекислого газа [5]. Помимо всего этого район обладает не такой плотной застройкой как Тверской район [8].

В Тверском районе температура в среднем была выше, чем в Гагаринском районе. Это связано с тем, что Тверской район находится ближе к центру города, что в сочетании с плохой продуваемостью по вышеуказанным причинам увеличивает температуру в районе. Особенно большую роль в этом играет высокая высотность и плотность застройки, из-за этого образуются «острова тепла» [1]. Также на температуру могло повлиять то, что в Тверском районе в связи с большей плотностью застройки линии теплопередачи крупнее, а плотность их расположения значительно больше [6].

Таким образом, входе исследования было установлено, что Гагаринский район Москвы обладает меньшим загрязнением воздуха СО₂ относительно Тверского района, но в последнем районе показатель относительной влажности стабильнее. Также можно отметить, что в Тверском районе скорость ветра и температура зачастую ниже, чем Гагаринском районе. Улучшить экологическую ситуацию в Тверском районе можно разными способами. Например, развитием общественного транспорта, увеличением количества пешеходных улиц, также озеленением улиц, созданием и развитием эксплуатируемых крыш, внедрением концепции «умного города», уменьшением высотности и плотности застройки.

Список литературы:

1. Бобылев С.Н., Завалеев И.С., Завалеева А.И., Ховавко И.Ю. Развитие «зеленой» инфраструктуры в городах // Научные исследования экономического факультета. Электронный журнал, 2022. Том 14. Выпуск 3(45).  (дата обращения: 12.01.2025).
2. Гагарина Е.С. Зеленая инфраструктура и экосистемные услуги в устойчивом развитии городов // Architecture and Modern Information Technologies, 2023. №1(62). С. 228-247. (дата обращения: 12.01.2025).
3. Гиясова И.В., Гиясов Т.Б. Формирование микроклимата городской застройки высотными зданиями // Инженерный вестник Дона, 2020. №2. (дата обращения: 12.01.2025).
4. Конструктор карт Яндекса (сайт). (дата обращения: 12.01.2025).
5. Кудрявцева О.В., Чернявский В.С., Куликова Т.А. Роль зеленой инфраструктуры в устойчивом развитии городов. Томск: Вестник Томского государственного университета. Экономика, 2023. №62. С. 5-18. (дата обращения: 12.01.2025).
6. Петрушова М.С. Теоретические основы и практический опыт архитектурно-ландшафтного развития территорий рекреационных зон в Среднеахтубинском районе волгоградской области // Международный журнал гуманитарных и естественных наук, 2023. №3-2(78). С. 34-39.  (дата обращения: 12.01.2025).
7. Попова И.В., Бурак Е.Э., Воробьева Ю.А. Оценка роли зеленых насаждений в формировании комфортных микроклиматических условий в летний период // Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Серия: Естественные и медицинские науки, 2019. №2. С. 47-55. (дата обращения: 12.01.2025).
8. Топографическая карта Москвы. (дата обращения: 12.01.2025).

The influence of the urban environment on local climate change using the example of Gagarinsky and Tverskoy districts of Moscow

Butin A.P.,
10th grade school student «School number 1574», Moscow

Research supervisor:
Nelyubin Andrey Vyacheslavovich,
teacher «School number 1574», Moscow

Abstract. The article examines the impact of urban infrastructure on the microclimate of the urban environment. Field ecological and meteorological studies were conducted in city districts characterized by varying structures of urbanized landscapes. The collected data were analyzed, leading to conclusions regarding the influence of the urban environment on local ecology and the city’s microclimate. The findings highlight correlations between urban landscape configurations and microclimatic parameters, providing insights for sustainable urban planning and environmental management.
Keywords: microclimate of the urban environment, urban systems.

References:

1. Bobylev S.N., Zavaleev I.S., Zavaleeva A.I., Khovavko I.Yu. Development of «green» infrastructure in cities // Faculty of Economics research. Electronic journal, 2022. Vol. 14. Issue 3(45). (date of the address: 12.01.2025).
2. Gagarina E.S. Green infrastructure and ecosystem services in sustainable urban development // Architecture and Modern Information Technologies, 2023. №1(62).: 228-247. (date of the address: 12.01.2025).
3. Giyasova I.V., Giyasov T.B. Formation of the microclimate of urban development by high-rise buildings // Don Engineering Bulletin, 2020. №2. (date of the address: 12.01.2025).
4. Yandex Map Constructor (website). (date of the address: 12.01.2025).
5. Kudryavtseva O.V., Chernyavsky V.S., Kulikova T.A. The Role of Green Infrastructure in Sustainable Urban Development. Tomsk: Bulletin of Tomsk State University. Economy, 2023. №62.: 5-18. (date of the address: 12.01.2025).
6. Petrushova M.S. Theoretical Foundations and Practical Experience of Architectural and Landscape Development of Recreational Areas in the Sredneakhtubinsky District of the Volgograd Region // International Journal of Humanities and Natural Sciences, 2023. №3-2(78).: 34-39. (date of the address: 12.01.2025).
7. Popova I.V., Burak E.E., Vorobyova Yu.A. Assessing the Role of Green Spaces in Forming Comfortable Microclimatic Conditions in Summer // Bulletin of the Immanuel Kant Baltic Federal University. Series: Natural and Medical Sciences, 2019. №2.: 47-55. (date of the address: 12.01.2025).
8. Topographic map of Moscow. (date of the address: 12.01.2025).