Жителям крупных городов не понаслышке известно, что в мегаполисах раньше ощущается приход весны, а зима гораздо мягче (менее снежная и холодная), чем в сельской местности. Связано это, конечно, с тем, что города буквально кипят в «ритме муравейника». Но немногие знают, что у этого феномена есть свое научное название – эффект городского теплового острова – и его последствия для горожан исследуются на протяжении нескольких десятков лет.
В 2013 году было опубликовано исследование об эффекте городского теплового острова на Кипре «Satellite and Ground Measurements for Studying the Urban Heat Island Effect in Cyprus» под редакцией Диафантоса Дж. Хаджимитсиса – профессора, Председателя Департамента городского инжиниринга и геоматики Технологического Университета Кипра.
О ЧЕМ МЫ?
Научно говоря, городской тепловой остров – это эффект повышения температуры окружающей среды в местах концентрации промышленных объектов и населения. Как правило, наблюдается в крупных городах, где температура воздуха в течение всего года на несколько градусов выше, чем на прилегающих территориях.
У этого эффекта есть целый комплекс причин. Заасфальтированные поверхности и стены зданий в светлое время суток забирают некоторое количество тепла, а ночью отдают его окружающему воздуху. Естественные процессы еще больше искажаются в условиях города из-за малого испарения. К примеру, в сельской местности солнечная энергия расходуется утром на испарение росы, а в городе же она непосредственно поглощается зданиями. Сюда же относятся изменения русел рек, строительство водохранилищ, осушение заболоченных территорий, расположенных в черте городов и населенных пунктов, большое количество машин и многое другое. Все это увеличивает восходящий поток явного тепла.
ЗАЧЕМ ЭТО НУЖНО?
Эффект городского теплового острова приводит не только к экологическим изменениям среды, но и оказывает воздействие на здоровье жителей мегаполисов, влияет на их способность переносить перепады температуры, а также на состояние организма в целом. По сути, иммунная система горожан вынуждена подстраиваться под искусственную окружающую среду, созданную в городе, и ученые на данный момент обеспокоены тем, какие эффекты это может иметь в будущем для новых поколений, когда урбанизация достигнет еще больших масштабов.
ЧТО ИССЛЕДУЕМ?
Для начала важно понять, в каких условиях находится Кипр, с точки зрения географии, климатической зоны, смены времен года, урбанизации. Эти параметры всегда учитываются при изучении эффекта городского острова тепла.
Остров можно разделить на пять основных регионов:
• горный комплекс Троодос, расположенный в центре;
• горный массив Пентадактилос в северной части;
• центральная равнина Месаория, расположенная между этими двумя хребтами;
• холмистые районы вокруг горного комплекса Троодос;
• прибрежные равнины.
С точки зрения же городского инжиниринга, Кипр разделен на шесть районов: Кирения, Фамагуста, Ларнака, Лимассол, Пафос и Никосия. В течение последнего десятилетия (2000-2010) было зафиксировано резкое расширение городов. В целом наблюдается увеличение городских районов более чем на 100% по сравнению с концом 80-х годов и снижение на 20% в сельской местности.
ВЫВОДЫ ЭКСПЕРТОВ
Казалось бы, Кипр – небольшое островное государство, без того жаркое, да и города республики сложно сравнить размерами и густотой заселения с такими мегаполисами, как Москва или Нью-Йорк, однако, выводы ученых однозначны: эффект городского теплового острова сохраняется и в условиях Кипра и, соответственно, несет в себе опасность для экологии и здоровья. Данные были подтверждены как в ходе наземного, так и в ходе спутникового исследования атмосферы и температуры поверхности Земли.
В среднем температура в городах выше, чем в сельской местности, на 3-5 градусов. В некоторые периоды температурная разница может достигать и 15 градусов. Повышение держится нестабильно, создавая так называемые «тепловые волны»: 10-14 дней температура отличается в сторону плюса, после чего сравнивается с атмосферой в неурбанистических зонах.
По словам экспертов, такие волновые приливы не менее, а в чем-то и более опасны, чем постоянное фоновое повышение температуры, по той причине, что не дают возможности ни городам, ни их жителям выработать «стратегию» поведения. Этот стресс сказывается на здоровье, особенно для метеозависимых людей, а также негативно отражается на экологии города. Также это приводит к ускорению разрушения дорог, домов и других строений.
КАК СОКРАТИТЬ ЭФФЕКТ ГОРОДСКОГО ОСТРОВА ТЕПЛА
Полностью избавиться от феномена, конечно, невозможно, т.к. это требует перехода на совершенно новый технологический уровень. Однако у экспертов есть идеи, которые в будущем помогут снизить негативное влияние эффекта. Одно из главных предложений – учитывать явление при строительстве зданий, покрывая их светлыми, почти белыми красками. Это будет способствовать не поглощению тепла и дальнейшей отдачи перегретого воздуха в окружающую среду, а его отражению. Однако идея «отбеленного» города понравится далеко не всем, и потому существует второй путь – покрытие зданий составами с низкой отражающей способностью, которые обладают свойством отражать невидимое излучение, не отражая при этом весь свет – и их цвета могут быть совершенно разными, даже темными. Если выкрасить ими поверхности в городе, температура будет повышаться меньше. Такие же покрытия существуют для асфальта.
Еще одно новшество в этом направлении (которое, к тому же, будет радовать глаз и в целом улучшать городскую экологию) – это создание так называемых «зеленых крыш» и «зеленых стен», т. е. покрытие всех доступных поверхностей растениями. Помимо снижения эффекта городского тепла, это поспособствует улучшению воздуха и улучшит испарение лишней влаги, не создавая эффект «купола» над городом.
К сожалению, ни один из этих методов не является панацеей, а совокупность их использования пока в области фантастики, а не в действующих идеях городских инженеров, т.к. это требует больших финансовых, временных, человеческих и иных ресурсов.
Однако каждый из нас может внести небольшую лепту хотя бы в рамках микрорайона: посадка деревьев, увлажнение почвы, покраска домов в максимально светлые цвета, субботники – это те методы, которые могут применять горожане уже сейчас.
Елизавета ЕНДРО
Журналист
