Города оказались способны влиять на формирование штормов
Штормы и ливни больше нельзя считать стихийным бедствием, свалившимся на жителей из ниоткуда. Новое международное исследование в научном журнале Nature Cities показало, что крупные города способны сами формировать погоду, изменять направление дождевых туч и усиливать ураганы.
Как мегаполисы управляют ливнями
Международная команда ученых под руководством профессора Лонга Янга из Нанкинского университета в Китае и профессора Хейли Фаулер из Университета Ньюкасла в Великобритании доказала, что связь между мегаполисами и непогодой двусторонняя. До сих пор исследователи считали города лишь пассивными жертвами стихии. Однако застройка, асфальт и промышленность работают как мощный регулятор местных осадков.
Авторы работы выделили три главных фактора, с помощью которых урбанизация вмешивается в небесную канцелярию. Во-первых, это эффект городского острова тепла. Темный асфальт, бетонные стены и крыши нагреваются сильнее дикой природы. Горячий воздух от них устремляется вверх, подталкивает воздушные массы и провоцирует быстрые конвекционные грозы. Во-вторых, плотные ряды высоких зданий работают как механическая преграда. Они задерживают ветер, заставляют потоки воздуха подниматься выше и проливаться мощными ливнями с подветренной стороны мегаполиса. Третьей причиной стали городские выбросы. Множество микроскопических частиц и аэрозолей в воздухе превращаются в искусственные ядра конденсации, вокруг которых формируются тяжелые дождевые капли.
Цепная реакция и климатические ловушки
Эффект городских осадков зависит от множества деталей: размера застройки, формы улиц, ветра и влажности. Городская среда не просто добавляет или уменьшает количество дождей, а полностью перестраивает режим штормов. По словам профессора Хейли Фаулер, понимание этого механизма жизненно необходимо для защиты жителей.
«Изменение климата усиливает кратковременные экстремальные осадки, которые могут привести к переполнению городских дренажных систем и вызвать разрушительные ливневые паводки», — подчеркнула она.
Взаимное влияние погоды и человека создает непрерывную цепочку событий. Города растут и меняют режим осадков. Сильные ливни провоцируют наводнения. В ответ на это власти внедряют экологические проекты: засаживают крыши зеленью, создают «прохладные» покрытия, вентиляционные коридоры и концепцию «городов-губок», впитывающих воду. Однако эти зеленые зоны тоже меняют тепловой баланс и испарение влаги, что опять перестраивает локальный микроклимат.
Новый подход к строительству
Ученые призывают проектировщиков отказаться от устаревшей модели, где штормы считаются неизменным внешним фактором. Город, его инфраструктуру, климатические изменения и режим дождей необходимо изучать как единую систему.
Чтобы научиться точно прогнозировать последствия урбанизации, исследователям понадобятся ультраточные сети наблюдения. В них войдут данные метеорадаров, частных станций, дождемеров. Также ученые разрабатывают новые компьютерные модели с высоким разрешением, которые учитывают сопротивление каждого здания, турбулентность и состав выбросов. Любые защитные меры от жары и паводков рекомендуют заранее проверять на то, как они повлияют на атмосферу над мегаполисом.
