2025-2027 | Алматы қалалық жылу аралын зерттеу: мониторинг, модельдеу және қала климатын жақсарту тәсілдерін дамыту
- ИРН AP26101499
- Аяқтау мерзімі: 2025-2027.
- Жоба жетекшісі: Балакай Лариса Анатольевна, к.т.н.
- Жобаның мақсаты: қашықтықтан зондтау деректерін, жерүсті метеорологиялық мониторингін және математикалық модельдеуді талдау негізінде Алматы қаласының қалалық климатының жақсаруына бағытталған бейімделу стратегияларын бағалау.
Міндеттері
2025 – Алматы қаласы мен оның маңайы аумағы бойынша жылулық диапазондағы ғарыштық мониторинг жүргізіледі, сондай-ақ жерүсті метеорологиялық мониторинг станцияларынан деректер жинақталады. Алматы қалалық агломерациясының температуралық режимін мониторингілеу деректеріне ГАЖ-талдау жүргізіліп, қалалық микроклиматты тиімді басқару стратегияларын әзірлеу мақсатында экстремалды температуралардың кеңістіктік-уақыттық аймақтары бөлінеді.
2026 – Алматыдағы қалалық жылу аралы (UHI) әсерін азайтуға бағытталған бейімделу стратегиялары мен шараларын бағалау үшін WRF-модельдеу жүргізіледі. Модельдеу нәтижелері талданып, жылу аралын төмендетудің ең тиімді тәсілдері мен шаралары анықталады.
2027 – Жеке квартал деңгейінде жылулық шамадан тыс жүктемені азайтуға арналған әртүрлі сценарийлер бойынша Envi-Met моделі көмегімен микроклиматты модельдеу жүзеге асырылады. Таңдалған қала кварталының микроклиматы бойынша модельдеу нәтижелері талданады.
Күтілетін нәтижелер
2025 – Қашықтықтан зондтау деректері бұлттық технологиялар арқылы тәуліктік және маусымдық бөліністе жылулық диапазонда өңделеді. Алматы қалалық агломерациясы және оған іргелес аумақтардағы метеостанциялар мен метеорологиялық датчиктерден алынған деректер базасы құрылады. Қалалық және жерүсті метеорологиялық мониторинг деректеріне ГАЖ-талдау жүргізіліп, тәулік және маусымдар бойынша қалалық жылу аралының қалыптасу, эволюция және кеңістіктік-уақыттық таралу заңдылықтары анықталады. Қалалық микроклиматты басқару және халыққа жылу аралының теріс әсерін азайтуға бағытталған стратегиялар әзірленеді.
2026 – Таңдалған стратегияларға сәйкес бастапқы деректер, соның ішінде жергілікті климаттық аймақтар (LCZ), қалыптастырылып, әртүрлі маусымдар үшін қалалық жылу аралын бағалауға арналған көпнұсқалы WRF-модельдеу жүргізіледі. Алынған нәтижелер талданып, жылу аралын азайту тәсілдеріне байланысты қала аумағын қызу деңгейі бойынша аудандастыру орындалады.
2027 – WRF-модельдеу нәтижелері бастапқы және шекаралық шарттар ретінде пайдаланылып, әртүрлі сценарийлер бойынша Envi-Met моделінде микроклиматты көпнұсқалы есептеу жүргізіледі. Қала микроклиматының модельдеу нәтижелері талданып, зерттелген квартал аумағында жылулық стресс деңгейін төмендетудің ең тиімді сценарийлері анықталады.
Алынған нәтижелер
2025 жылы қашықтықтан зондтау деректерін өңдеу Google Earth Engine ортасында жүзеге асырылды, онда 2024 жылға арналған жер беті температурасының ай сайынғы орташа карталары VIRS (күндізгі және түнгі) және Landsat (күндізгі) деректері негізінде күндізгі және түнгі уақыттар үшін қалыптастырылды. Әр ай бойынша mean және median көрсеткіштері есептеліп, температуралық өрістердің маусымдық және тәуліктік өзгергіштігіне сенімді бағалау жүргізілді. Негізгі метеорологиялық параметрлер бойынша жерүсті метеостанция деректері жиналып, бірыңғай форматқа келтірілді, оның ішінде ауа температурасы, топырақ температурасы, жел жылдамдығы мен бағыты, жауын-шашын мөлшері, атмосфералық қысым және басқа да көрсеткіштер қамтылды. Қашықтықтан зондтау деректеріне ГАЖ-талдау ArcGIS Pro ортасында орындалды және әртүрлі жіктеу, визуализация және кеңістіктік талдау әдістерін қамтыды. Кешенді талдау негізінде Алматы қаласындағы қалалық жылу аралының (UHI) пішіні, қайталануы және кеңістіктік орналасуы туралы алдын ала қорытындылар жасалды. Оның конфигурация ерекшеліктері, күндізгі және түнгі көріністер арасындағы айырмашылықтар, сондай-ақ жылу аномалиясының негізгі параметрлерінің маусымдық өзгергіштігі анықталды.
Жоба бойынша жарияланымдар
Балакай Л.А., Дедова Т.В., Әбдіманап Ғ.С., Тусеева Н.Б. Әртүрлі сценарийлер жағдайында қалалық құрылыс аумағының жел және жылу режимдерін CFD-модельдеу. — Алматы энергетика және байланыс университетінің хабаршысы, 2026, № 1(72). — https://doi.org/10.51775/2790-0886_20265_72_1_265
