Основні елементи мікроклімату кар’єрів.
Мікроклімат – це клімат приземного шару повітря. Мікроклімат кар’єрів в значному ступеню визначає умови накопичення в них і виносу шкідливих домішок. Основними характеристиками, що визначають мікроклімат кар’єрів, накопичення і винос шкідливостей, є швидкість повітря в кар’єрі, його температурний режим і вологість атмосфери.
Швидкість повітря в кар’єрах визначається швидкістю повітря на поверхні і температурним режимом кар’єрів. При швидкості вітру на поверхні більше 2 м/с вона визначається енергією вітрового потоку. При меншій швидкості вітру швидкісне поле в кар’єрі визначається термічним фактором. Швидкість вітру біля землі в середньому зростає до півдня, а потім зменшується, досягаючи мінімального значення в нічний час. Існує також річний хід швидкості вітру на поверхні. В залежності від географічного району максимальне значення цього ходу буває взимку (європейська частина Росії) або влітку (Східний Сибір), а мінімальне – відповідно влітку і взимку. Швидкість повітря в кар’єрі зазвичай менше, ніж на поверхні (мал. 2).
Рисунок 2. Вітрова схема провітрювання кар’єру: А(автономна область) В — вільний вітровий струмінь повітря; О — умовний полюс струменя ; У — внутрішній кордон струменя; ОВ і СО — зона рециркуляції повітря.
Термічні сили, що викликані прогріванням або охолодженням повітря, можуть істотно змінювати швидкість повітря в кар’єрі. При відносно високій швидкості вітру на поверхні вони можуть утворювати місцеві потоки в кар’єрі, горизонтальні швидкості в яких досягають 1,5 – 3 м/с.
За невеликих швидкостей вітру термічні сили можуть формувати повітряні потоки в кар’єрі зі швидкістю 1 – 1,5 м/с, а в районах Крайньої Півночі (Кольський півострів) - до 5 - 6 м/с. Інтенсивне прогрівання кар’єрів викликає потужні висхідні потоки, швидкість яких досягає 1,5-2,5, а іноді 5 м/с.
Температура повітря в кар’єрах визначається температурою повітря на поверхні, природним стисканням повітря, процесами тепловиділення і тепло поглинання в кар’єрі і станом його атмосфери. Вона змінюється протягом року і доби і хід її пов’язаний з ходою температури на поверхні. Найбільша амплітуда ходи спостерігається влітку, найменша - взимку в результаті різкого зниження сонячної радіації. Зазвичай температура повітря в кар’єрі вище, ніж на поверхні, внаслідок природного тиску, опромінення сонцем (інсоляція), а також наявності додаткових джерел тепла. Вона вище у північних бортів і нижче у південних.
Висока волога повітря в кар’єрах сприяє утворенню в них туману і мли, які зменшують видимість, утруднюють ведення робіт і ослаблюють інсоляцію бортів, що, в свою чергу, знижує конвективний повітрообмін в кар’єрі. Вона може бути вища, ніж на поверхні, або нижча і залежить від конкретних умов. Збільшенню вологості сприяють деякі заходам і технологічні процеси, наприклад: використання води для зрошення відбитої вибухом маси, відвалів, доріг, для гасіння пожеж, застосування гідромеханізації та інше.
Відносна вологість має добову і річну ходу, знижуючись в денний час влітку, що пов’язано зі збільшенням температури і зменшенням абсолютної вологості через вертикальний повітряний обмін.