Интенсивность острова тепла зависит от климата

Ученые выяснили, что хотя размер городского острова тепла варьируется в различных городах мира, он зависит по большей части от населения города и уровней осадков. Статья исследователей опубликована в журнале Nature.

Городской остров тепла — это явление, когда температура в городе заметно выше, чем в окружающей сельской местности. Иногда из-за этого в городах может наблюдаться очень высокая температура, которая может представлять реальную угрозу для пожилых людей, больных или детей. Понимание эффекта теплового острова имеет решающее значение для разработки стратегий сокращения потребления энергии и предотвращения опасных высоких температур.

Используя данные о летней температуре из более чем 30 тыс. городов мира, ученые из Швейцарской высшей технической школы Цюриха совместно с коллегами из США разработали новую модель городских островов тепла. Ее новизна заключается в том, что она использует население и осадки в качестве замены большого массива факторов, связанных с климатом, окружающей средой и городской инженерией. Одним из преимуществ модели является ее простота. Хотя она и не может охватить детали отдельных городов, модель способна дать планировщикам быстрый и в целом точный взгляд на возможные решения и их влияние на температуру внутри островов тепла.

«Есть несколько городов — Нью-Йорк, Лондон, Балтимор — которые интенсивно изучаются с точки зрения островов тепла, но мы не очень много знаем о большом количестве других городов. С упрощенной моделью, которая нуждается только в информации об осадках и населении, мы надеемся обеспечить простую структуру, которая может дать руководство любому городу о том, как уменьшить жару внутри него», — отметил один из авторов исследования, профессор кафедры гражданского и экологического строительства Принстонского университета Эли Бу-Зейд.

Эффект теплового острова, определяемый в исследовании как разность температур поверхности между городскими и сельскими районами, несколько больше для городов с более высокой численностью населения. Одна из ключевых причин заключается в том, что эти города, как правило, имеют большие площади, а также более высотные здания, которые не рассеивают тепло так эффективно, как низкие структуры.

Исследователи обнаружили, что эффект теплового острова усиливается по мере увеличения среднегодовых осадков в городе, поскольку его окрестности становятся более зелеными и прохладными, — но только до определенного момента. Если осадки превышают 100 см в год, температура в городе не поднимается больше чем на 1,25 °C по сравнению с сельской местностью.

Ученые также выяснили, какие ограничения существуют для различных способов снижения температуры в городе. Оказалось, что ни один из них не может быть универсальным. Сейчас специалисты работают над расширением своей модели для исследования сезонных колебаний эффекта острова тепла. Их рамки могут также использоваться для создания более адаптированных моделей для конкретных регионов мира.