Влияние условий затенения на перераспределение прямой солнечной радиации (на примере территории заповедника «Мыс Марьян»)

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2009
1. Verfasser: Смирнов, В.О.
Format: Artikel
Sprache:Russian
Veröffentlicht: Кримський науковий центр НАН України і МОН України 2009
Schlagworte:
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7090
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Влияние условий затенения на перераспределение прямой солнечной радиации (на примере территории заповедника «Мыс Марьян») / В.О. Смирнов // Культура народов Причерноморья. — 2009. — № 164. — С. 168-171. — Бібліогр.: 4 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-7090
record_format dspace
spelling Смирнов, В.О.
2010-03-23T12:27:29Z
2010-03-23T12:27:29Z
2009
Влияние условий затенения на перераспределение прямой солнечной радиации (на примере территории заповедника «Мыс Марьян») / В.О. Смирнов // Культура народов Причерноморья. — 2009. — № 164. — С. 168-171. — Бібліогр.: 4 назв. — рос.
1562-0808
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7090
631.432
ru
Кримський науковий центр НАН України і МОН України
Проблемы материальной культуры – ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ НАУКИ
Влияние условий затенения на перераспределение прямой солнечной радиации (на примере территории заповедника «Мыс Марьян»)
Вплив умов затінювання на перерозподіл прямої сонячної радіації (на прикладі території заповідника «Мис Мартьян»)
Influence of conditions on the shadowing on straight line redistribution solar radiation (on the example of territory of reserve "Cape Martjan")
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Влияние условий затенения на перераспределение прямой солнечной радиации (на примере территории заповедника «Мыс Марьян»)
spellingShingle Влияние условий затенения на перераспределение прямой солнечной радиации (на примере территории заповедника «Мыс Марьян»)
Смирнов, В.О.
Проблемы материальной культуры – ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ НАУКИ
title_short Влияние условий затенения на перераспределение прямой солнечной радиации (на примере территории заповедника «Мыс Марьян»)
title_full Влияние условий затенения на перераспределение прямой солнечной радиации (на примере территории заповедника «Мыс Марьян»)
title_fullStr Влияние условий затенения на перераспределение прямой солнечной радиации (на примере территории заповедника «Мыс Марьян»)
title_full_unstemmed Влияние условий затенения на перераспределение прямой солнечной радиации (на примере территории заповедника «Мыс Марьян»)
title_sort влияние условий затенения на перераспределение прямой солнечной радиации (на примере территории заповедника «мыс марьян»)
author Смирнов, В.О.
author_facet Смирнов, В.О.
topic Проблемы материальной культуры – ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ НАУКИ
topic_facet Проблемы материальной культуры – ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ НАУКИ
publishDate 2009
language Russian
publisher Кримський науковий центр НАН України і МОН України
format Article
title_alt Вплив умов затінювання на перерозподіл прямої сонячної радіації (на прикладі території заповідника «Мис Мартьян»)
Influence of conditions on the shadowing on straight line redistribution solar radiation (on the example of territory of reserve "Cape Martjan")
issn 1562-0808
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7090
citation_txt Влияние условий затенения на перераспределение прямой солнечной радиации (на примере территории заповедника «Мыс Марьян») / В.О. Смирнов // Культура народов Причерноморья. — 2009. — № 164. — С. 168-171. — Бібліогр.: 4 назв. — рос.
work_keys_str_mv AT smirnovvo vliânieusloviizateneniânapereraspredelenieprâmoisolnečnoiradiaciinaprimereterritoriizapovednikamysmarʹân
AT smirnovvo vplivumovzatínûvannânapererozpodílprâmoísonâčnoíradíacíínaprikladíteritoríízapovídnikamismartʹân
AT smirnovvo influenceofconditionsontheshadowingonstraightlineredistributionsolarradiationontheexampleofterritoryofreservecapemartjan
first_indexed 2025-11-24T21:03:30Z
last_indexed 2025-11-24T21:03:30Z
_version_ 1850497489339154432
fulltext Міщенко Л.В. ЛАНДШАФТНО-ГЕОХІМІЧНІ ОСНОВИ ЕКОЛОГІЧНОГО АУДИТУ ТЕРИТОРІЙ (НА ПРИКЛАДІ КАРПАТ І ПОДІЛЛЯ) 168 10. ДСТУ ISO 14011-97. Настанови щодо екологічного аудиту. Процедури аудиту. Аудит систем управлін- ня навколишнім середовищем /ДСТУ… – К.: Держстандарт України, 1997. – 18 с. 11. Закон України № 1862 - IV «Про екологічний аудит». – К., 2004. – 31 с. 12. Исаченко А.Г. Оптимизация природной среды. Географический аспект /А.Г. Исаченко. – М.: Мысль, 1980. – 264 с. 13. Ковальчук І.П. Регіональний еколого-геоморфологічний аналіз. – Львів: Інститут українознавства, 1997. – 440 с. 14. Малишева Л.Л. Принципи і методи геоекологічного районування території України /Л.Л. Малишева, П.Г. Шищенко, В.Г. Потапенко //Вісник Київського ун-ту. Серія Географія. – 1995. – вип.41, С. 3-13. 15. Малишева Л.Л. Геохімія ландшафтів: навчальний посібник [для студ. вищ. навч. закл.] /Л.Л. Малишева. – К.: Либідь, 2000. – 472 с. 16. Міллер Г.П. Ландшафтознавство: теорія і практика /Г.П. Міллер, В.М. Петлін, А.В. Мельник. – Львів: видавнич.центр ЛНУ ім. І. Франка, 2002. – 172 с. 17. Міщенко Л.В. Геоекологічний аудит та моделювання екосистем Покуття /Л.В. Міщенко //Наукові запи- ски Тернопільського держ. педагогіч.ун-ту. Серія Географія, 2003. – №1. – С. 87-89. 18. Міщенко Л.В. Геоекологічний аудит впливу техногенного забруднення на довкілля і здоров’я населен- ня: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня кандидата географ. наук: спец. 11.00.11 “Конструктивна ге- ографія і раціональне використання природних ресурсів” /Л.В. Міщенко. – Чернівці, 2003. – 19 с. 19. Міщенко Л.В. Екологічний аудит територій /Л.В. Міщенко, М.Г. Грицюк: навчально-методичний посі- бник для самостійного вивчення дисципліни. – Івано-Франківськ: Інститут менеджменту та економіки “Галицька академія”, 2008. – 272 с. 20. Палієнко В.П. Загальне геоморфологічне районування території України /В.П. Палієнко, М.Є. Барщевсь- кий, С.Ю. Бортник, Е.Т. Палієнко, Б.О. Вахрушев, Я.С. Кравчук, Р.М. Гнатюк, Ю.М. Зінько //Український географічний журнал. – 2004., №1. – С. 3-11. 21. Сает Ю.Е. Геохимия окружающей среды /Ю.Е. Сает, Б.А. Ревич, Е.П. Янина и др. – М.: Недра, 1990. – 335 с. 22. Серов Г.П. Экологический аудит (Концептуальные и организационно-правовые основы) /Г.П. Серов. – М.: Экзамен, 2000. – 766 с. 23. Сочава В.Б. Введение в учение о геосистемах /В.Б. Сочава. – Новосибирск, 1978. – 319 с. 24. Шевчук В.Я. Екологічний аудит /В.Я. Шевчук, Ю.М. Саталкін, Навроцький В.М. – Київ: Вища школа, 2000. – 344 с. 25. Audits II. Agra Earth an Environmental Ltd. /Audits II. – Calgary: Canada, 1995, P.13-21. 26. Environmental auditing: an introdaction and practical guide /Environmental // The British Library, 1993. – №3. – 78 p. 27. Industrial Waste Audit and Redaction Manual /Industrial … //Published by the Ontario Waste Managment Corporation (OWMC) with the original assistance of Canviro Consultants. – 1993. – 38p. Смирнов В.О. УДК 631.432 ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ЗАТЕНЕНИЯ НА ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЯМОЙ СОЛНЕЧНОЙ РАДИАЦИИ (НА ПРИМЕРЕ ТЕРРИТОРИИ ЗАПОВЕДНИКА «МЫС МАРТЬЯН») Введение Расчетам значений величин солнечной радиации посвящено много исследований. Наблюдения прямой солнечной радиации в Крыму производятся лишь в трех пунктах (Карадаг, Никитский Сад, Евпатория), по- этому эти данные могут быть использованы лишь для корректировки расчетных данных. Прямая радиация довольно точно рассчитывается, в том числе и на наклонные поверхности, поскольку солнечные лучи ха- рактеризуются геометрически правильным распределением в пространстве. Еще в тридцатые годы теорию поступления прямой радиации на наклонные поверхности разработал казанский метеоролог П.Т. Смоля- ков. Впоследствии алгоритм расчета прихода составляющих радиационного баланса на склоны дали [2, 3]). Различные варианты расчета приводят [1,4] и др. На основании их работ были проведены расчеты по- токов прямой солнечной радиации на поверхности склонов в природном заповеднике «Мыс Мартьян» (на базе топографической карты 1:1000). Цель работы состоит в изучении влияния затенения поверхностей прилегающими объектами разного пространственного уровня и удаленности от территории, в анализе пространственной дифференциации ус- ловий затенения с помощью геотопологического анализа. Это является явно актуальным вопросом при уче- те необходимости оценки радиационного баланса территории. 1. Объект исследования Объектом исследования является территория природного заповедника «Мыс Мартьян». Природный заповедник «Мыс Марьян» расположен в центральной части Южного берега Крыма. Тер- ритория заповедника имеет следующие координаты: нижняя морская граница - 44030′ с.ш., верхняя (ВУМ- Проблемы материальной культуры – ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ НАУКИ 169 240 м) – 44031′ с.ш., западная - 31015′ в.д., восточная - 31016′ в.д. Заповедник расположен на южном склоне Главной гряды Крымских гор. 2.Методы исследования Алгоритм расчета потока прямой и рассеянной солнечной радиации на поверхности склонов с учетом эффекта затенения рельефа производился по методике Кондратьева К. Я. [2]. Для учета облачности использована полуэмперическая формула, предложенная Копыловым Н.М. и описанная Кондратьевым И. К. [2]. Реализация алгоритма была проведена в ArcGis 9.1 Spatial Analist 3. Полученные результаты Рассмотренная картина перераспределения прямой солнечной радиации на территории заповедника «Мыс Мартьян» усложняется влиянием соседних хребтов и склонов, проявляющееся в затенении отдель- ных поверхностей в пределах территории и переотражении поступающей радиации соседними склонами. Это проявляется в частичном изменении реальных сумм прямой радиации на отдельных участках террито- рии, за счет отсутствия поступления солнечных лучей из-за затеняющего объекта. Степень затенения опре- деляется относительной геометрической формой препятствия и поверхности, геометрия угла затенения обусловливает пропорциональные размеры и близость препятствия к поверхности. Затенение территории может рассматриваться в различных пространственных масштабах, в зависимо- сти от масштаба, удаленности затеняющего объекта и экспозиции затеняемого участка. Для территории заповедника «Мыс Мартьян» выделено 3 уровня затеняющих объектов: 1. Объекты масштаба хребтов Главной гряды Крымских гор. К данным объектам относится хребет Ай-Петринской яйлы и хребет Никитской яйлы. Хребет Ай-Петринской яйлы расположен в 16 км от территории заповедника на запад, юго-запад. Пе- репад высот между территорией заповедника и кромкой хребта составляет 1570-1620 м. Угол затенения со- ставляет 8-100. Азимут затенения составляет 220-3250. Таким образом хребет Ай-Петринской яйлы отсекает прямые лучи Солнца при высотах 8-100 после по- лудня и рассеянные лучи Солнца находящегося под горизонтом в вечерние сумерки. Особое значение дан- ное затенение имеет для западных и юго-западных склонов на территории заповедника не получающих часть прямой солнечной радиации за счет затенения в послеполуденные часы, по сравнению с восточными и юго-восточными склонами, получающими данные суммы радиации в утренние часы. Хребет Никитской яйлы расположен в 8 км от территории заповедника на север-северо-восток. Запо- ведник «Мыс Мартьян» является окончанием одного из отрогов Никитской яйлы. Перепад высот между территорией заповедника и кромкой хребта составляет 1280-1350 м. Угол затенения составляет 14-160. Азимут затенения составляет 315-450. В связи с расположением на север-северо-востоке хребет не участвует в затенении прямой солнечной радиации поступающей на территорию заповедника. Данное затенение имеет значение при рассмотрении рассеянной солнечной радиации. 2. Прилегающие к затеняемому участку склоны большей крутизны. Типичным примером данного уровня затенения является крупный юго-восточный склон с уклоном по- верхности 5-100 в центральной части заповедника, окруженный с северо-запада и с запада склонами кру- тизной 10-150 и 15-300 с перепадом высот 40-45 (угол затенения 17-190) и с востока и северо-востока скло- нами крутизной 15-300 и 10-150 (угол затенения 10-120). Данный уровень затенения усиливает уменьшение поступающей прямой радиации обусловленное зате- нением хребтами Ай-Петринской и Никитской яйлы. Однако, количество «недопоступающей» солнечной радиации относительно невелико, в связи с небольшой разницей углов затенения крупных хребтов и приле- гающих склонов. 3. Противоположные склоны глубоко врезанных балок и склоны прилегающие к обрывистым уступам. Подобных комбинаций затенения на территории заповедника «Мыс Мартьян» достаточно много. В некото- рых случаях угол затенения может составлять до 55-700, что, например для западных и восточных склонов обуславливает существенное снижение поступающей радиации в утренние и вечерние часы. Особо ярко данный уровень затенения проявляется в приморской зоне заповедника, где крутые склоны южной и юго- восточной экспозиции чередуются с глубоковрезанными расселинами и уступами. Используя карты распределения прямой солнечной радиации по территории с учетом затенения по- верхностей соседними хребтами и склонами возможно определить реальное количество прямой солнечной радиации поступающей к поверхности и определить роль затенения объектов различного уровня при срав- нении затененных и не затененных склонов (таблица 1). Анализируя таблицу 7, необходимо отметить, что затенение склонов соседними склонами и хребтами, приводит к не существенному изменению количества поступающей прямой солнечной радиации, при чем в ряде случаев влияние различных уровней затенения накладывается, что приводит еще большему уменьше- нию поступающих сумм радиации. Влияние затенения хребтом Ай-Петринской яйлы отчетливо проявляется на западных и юго-западных склонах. Количество поступающей прямой радиации уменьшается на 2-3% не зависимо от крутизны склона при западной экспозиции и на 2-3% на юго-западных склонах крутизной 0-30 и 3-50, на юго-западных скло- нах большей крутизны различия не фиксируются в выбранном интервале сумм поступающей прямой ра- диации. Подобная картина наблюдается на затененных южных склонах. Влияние затенения хребтом Ай-Петринской яйлы на северо-восточных, восточных и юго-восточных склонах явно менее существенно и так же не фиксируется в выбранном интервале. Смирнов В.О. ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ЗАТЕНЕНИЯ НА ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЯМОЙ СОЛНЕЧНОЙ РАДИАЦИИ (НА ПРИМЕРЕ ТЕРРИТОРИИ ЗАПОВЕДНИКА «МЫС МАРТЬЯН») 170 Таблица 1. Величины затенения прямой солнечной радиации (годовые суммы) на различных уровнях затенения Экспози- ция/уклон по- верхности Не затененный склон Общий % зате- нения Крупные хребты Прилегающие склоны Склоны балок и усту- пов Сумма прямой радиации ккал/см2 ккал/см2 Процент затене- ния ккал/см2 % затене- ния ккал/см2 % зате- нения СВ 3-5 147-157 5-10 163-168 3,0-3,7 157-163 3,0-3,7 10-15 163-168 15-30 147-157 9,4-18,7 157-163 3,0-3,7 125-147 6,4-15,0 В 0-3 171-175 4,6-4,7 163-167 4,6-4,7 3-5 163-168 3,0-3,7 157-163 3,0-3,7 15-30 179-184 8,7-8,9 163-168 8,7-8,9 30-45 163-168 6,0-7,4 157-163 3,0-3,7 151-163 3,0-3,7 ЮВ 0-3 171-175 4,0-4,7 163-168 4,0-4,7 5-10 175-179 4,5-4,6 167-171 4,5-4,6 10-15 179-184 4,5-4,9 171-175 4,5-4,9 Ю 0-3 168-171 2,1-2,7 163-168 2,1-2,7 3-5 171-175 3,9-4,5 168-171 2,1-2,2 168-171 1,8-2,3 5-10 179-184 4,5-5,1 175-179 2,3-2,4 175-179 2,2-2,7 10-15 184-189 7,3-8,1 179-184 2,4-2,8 175-179 4,9-5,3 15-30 189-197 5,2-8,5 184-189 2,8-4,4 184-189 2,6-4,1 30-45 175-179 3,9-4.6 171-175 2,1-2,3 175-179 1,8-2,3 более 45 4,3-5,0 168-171 2,2-2,7 ЮЗ 0-3 171-175 2,1-2,2 168-171 2,1-2,2 5-10 175-179 8,2-8,4 171-175 2,1-2,3 164-168 6,1-6,3 15-30 179-184 14,8-15,7 175-179 2,3-2,4 157-163 12,5-13,3 30-45 15,5-20,3 147-157 13,7-17,9 3 0-3 171-175 2,1-2,1 168-171 2,1-2,1 3-5 163-168 2,7-3,7 157-163 2,7-3,7 15-30 179-184 2,3-2,4 175-179 2,3-2,4 Влияние объектов затенения второго уровня более разнообразно и приводит к более существенным из- менения поля радиации, при этом на склонах затеняемых хребтом Ай-Петринской яйлы происходит нало- жение теней. На северо-восточном склоне затенение прилегающим с востока склоном крутизной 15-300 приводит к снижению количества поступающей радиации на 3-4% На восточных склонах крутизной 0-30 и 3-50 у западной границы заповедника прилегающий с северо- запада склон крутизной 10-150 приводит к снижению поступающей солнечной радиации на 4-5% На территории заповедника достаточно часто встречаются юго-восточные склоны крутизной 0-30 и 3-50 к которым прилегают восточные склоны крутизной 10-150, при этом происходит снижение количества по- ступающей радиации за счет затенения на 4-5%. Большие площади в заповеднике занимаю сочетания склонов юго-восточной экспозиции крутизной 10- 150 и прилегающих к ним склонов восточной экспозиции крутизной 15-300. Снижение количества посту- пающей радиации в данном случае составляет не более 5%. На территории заповедника достаточно много комбинаций прилегающих юго-восточных склонов и за- теняемых ними южных склонов с различными комбинациями крутизны. В данных случаях уменьшение ко- личества поступающей прямой солнечной радиации не превышает 2-2,5%. Затенение противоположных склонов глубоко врезанных балок и склонов прилегающие к обрывистым уступам привод к наиболее существенному снижению поступающих сумм прямой радиации. Затенение северо-восточного склона крутизной 15-300 противоположным восточным склоном той же крутизны в балке расположенной у северной границы заповедника приводит к снижению поступающей ра- диации на 8 %. Затенение восточного склона западным в той же балке приводит к снижению суммы радиа- ции на 6-8%. Для анализа изменения величины затенения были определены теневые маски и суммы прямой солнеч- ной радиации для июля и декабря месяца, значения величины затенения приведены в процентные соотно- шения и представлены в таблице 1. Проблемы материальной культуры – ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ НАУКИ 171 Анализ таблицы 1 показывает, что в зимние месяцы (в данное случае в декабре величина затенения достигает 22 % – максимум, 4% – среднее значение) процент затенения и площади затенения выше чем ле- том (в данном случае в июле величина затенения достигает только 8 % – максимум, 2,5-среднее значение), что связано с меньшей высотой солнца зимой, однако сама величина затенения летом выше (максимальная величина затенения в июле – 1,4 ккал/см2, в декабре – 0,6 ккал/см2). Таблица 2. Величины суммарного затенения в различные сроки Не затененный склон Общий % затенения экспозиция уклон год декабрь июль СВ 3-5 5-10 3,0-3,7 4,5-5,0 менее 1 10-15 15-30 9,4-18,7 13,3-19,2 5,1-5,7 В 0-3 4,6-4,7 6,0-6,2 1,8-2,0 3-5 3,0-3,7 менее 1 15-30 8,7-8,9 10,9-12,3 3,4-3,9 30-45 6,0-7,4 8,2-9,2 2,9-3.2 ЮВ 0-3 4,0-4,7 5,2-6,2 1.6-2,0 5-10 4,5-4,6 6,0-6,1 1,9-2,5 10-15 4,5-4,9 6,0-6,3 2,0-2,9 Ю 0-3 2,1-2,7 3,4-4,2 менее 1 3-5 3,9-4,5 5,1-6,1 1,5-1,9 5-10 4,5-5,1 6,0-6,4 1,8-2,1 10-15 7,3-8,1 9,3-10,2 3,1-3,2 15-30 5,2-8,5 6,5-10,7 2,1-3,8 30-45 3,9-4,6 5,1-6,1 1,0-1,9 более 45 4,3-5,0 5,7-6,3 1,7-2,0 ЮЗ 0-3 2,1-2,2 3,2-3,5 менее 1 5-10 8,2-8,4 10,3-10,6 3,2-3,8 15-30 14,8-15,7 15,9-16,3 5,5-6,0 30-45 15,5-20,3 16,2-21,2 6,2-8,1 3 0-3 2,1-2,2 менее 1 менее 1 3-5 2,7-3,7 3,6-3,9 менее 1 15-30 2,3-2,4 3,6-3,7 менее 1 3. Выводы Анализируя вышеизложенные закономерности необходимо отметить, что затенение склонов имеет ве- сомое значение при рассмотрении реального радиационного поля прямой солнечной радиации. Затенение склонов объектами различных пространственных уровней на территории заповедника «Мыс Мартьян» при- вод к снижению годовых сумм поступающей прямой солнечной радиации на 1-8 %, в зависимости от типа затенения. Максимальные годовые значения достигают 13-20%, однако имеют незначительные площадные характеристики. Таким образом возникает вопрос о возможности выделения первичных местоположений и вторич- ных. Первичные – инсоляционные местоположения определяют распределение солнечной радиации без учета влияния соседних геотопов – без учета затенения на разных пространственных уровнях. Вторичные инсоляционные наведенные местоположения выделяются в связи с условиями затенения и могут приво- дить к дальнейшей дифференциации геотопологической структуры территории. Источники и литература 1. Жаров В.А. Определение суточных сумм потоков радиации на поверхность склонов / В.А.Жаров, С.Г. Яковченко // Водные ресурсы. – 2003. – Т.30. – № 6. – С. 72-74. 2. Кондратьев К.Я. Актинометрия / Кондратьев К.Я. – Л.: Гидрометеоиздат, 1965. – 690 с. 3. Heywood H. The Computation of Solar Radiation Intensities / H. Heywood // Solar Radiation on Inclined Sur- faces. – 1965. – P.46-52. 4. Jenco M. Distribution of direct solar radiation on georelief and its modelling by means of complex digital model of terrain / M. Jenco // Geograficky casopis. – 1992. – № 44. – Р. 342-355.