Город перетягивает одеяло
Существует эффект городского острова тепла: здания и дороги легко поглощают солнечную энергию, а затем выделяют ее в ночи. Напротив, сельская зелень создает тень и охлаждает воздух, выделяя воду.
Изменение климата, конечно же, усугубляет эффект городского острова тепла по всему миру – по мнению ученых, эффект будет становиться все сильнее с каждым годом. Международная группа исследователей использовала новую технику моделирования и выяснила, что к 2100 году средняя температура в городах может подняться на 4,4 градуса по Цельсию. Эти цифра контрастируют с оптимистичной целью Парижского соглашения о повышении средней глобальной температуры всего на 1,5°C по сравнению с доиндустриальным уровнем.
До этого момента глобальные климатические модели имели тенденцию игнорировать городские районы, и не зря, поскольку они составляют всего 3 процента поверхности планеты. Исследователей больше интересует динамика таких сред, как океан, лед и воздушные потоки.
«Мы закрываем этот пробел», — говорит Лэй Чжао, климатолог из Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне и ведущий автор недавней статьи, опубликованной в журнале Nature Climate Change, в которой описывается моделирование городского климата будущего. «Мы одни из немногих, кто делает прогнозы с учетом специфики городов».
Модель его команды предполагает, что увеличение температуры в жарких городах может иметь катастрофические последствия для здоровья горожан, которые уже попали под «горячую руку» природы. В период с 2000 по 2016 год, по данным Всемирной организации здравоохранения, число людей, подвергшихся недопустимо сильной жаре, подскочило на 125 миллионов, а в период с 1998 по 2017 год из-за сверхвысоких температур погибло более 166 000 человек. И хотя в настоящее время половина населения мира уже живет в городах, статья в Nature Climate Change заявляет, что к 2050 году эта доля возрастет до 70 процентов. Люди в поисках экономических возможностей бессознательно бросаются навстречу опасности.
Придется попотеть
Чтобы рассчитать, насколько может повыситься городская температура, Чжао и его коллеги из ряда учреждений, включая Принстонский университет и Национальную лабораторию Лоуренса Беркли, построили статистическую модель климата городских регионов, сосредоточив внимание на изменении температуры и влажности. Эти два фактора представляют собой скрытые угрозы сильной жары: наши тела реагируют на высокие температуры потоотделением (или испарительным охлаждением). Но влажность делает этот процесс менее эффективным: чем более влажный воздух, тем хуже он принимает испаряющийся пот от нашего тела. Вот почему влажная жара вызывает гораздо больший дискомфорт, чем сухая.
Жара и влажность не только неприятны: они могут быть опасными. Ученые выделили 27 способов, которыми тепло может убить человека.
«Когда ваше тело понимает, что перегревается, оно перенаправляет кровь от внутренних органов к коже, тем самым рассеивая больше тепла в окружающем вас воздухе. Вот почему ваша кожа становится красной, когда вам жарко», — пояснила учитель биологии Алена Шилова, серьезно интересующаяся вопросами экологии. «В условиях сильной жары это может выйти из-под контроля, что приведет к ишемии или критически низкому притоку крови к органам. Кроме того, высокая температура тела может вызвать гибель клеток, известную как тепловая цитотоксичность. Влажность увеличивает риск перегрева и органной недостаточности, поскольку вы не можете потеть так же эффективно, чтобы остыть».
Сильная жара может нанести вред здоровым людям, а люди с сердечными или респираторными заболеваниями, такими как астма, особенно уязвимы. Дети также подвергаются особому риску из-за термодинамики их тела – небольшой рост означает, что они быстрее нагреваются и остывают. На уроках Алена Шилова использует аналогию с большим картофелем: даже тот, который долго варится, а соответственно долго нагревается, может оставаться холодным в середине. Но если вы хотите разогреть его быстрее, просто разрежьте его пополам. «Вы удваиваете площадь, на которой картофель подвергается воздействию тепла, чтобы оно могло легче добраться до сердцевины картофеля. Что вы сделали, так это изменили соотношение объема к площади», — говорит она. «Именно это и происходит с детьми. Взрослые люди лучше переносят тепло, потому что у нас не только есть изоляционный барьер, но и для того, чтобы тепло достигло сердцевины, потребуется больше времени».
Бывали ли вы в Тель-Авиве?
Чтобы смоделировать, как эти две силы могут повлиять на города, Чжао и его команда превратили свою статистическую модель в «эмулятор», который имитирует сложные климатические модели, но фокусируется на городских районах. Затем его применили к более чем двум десяткам моделей городского климата, предполагая в будущем либо средний, либо высокий уровень выбросов. Когда они предположили средний уровень выбросов, они обнаружили, что городские районы планеты могут нагреться на 1,9 ° C в течение следующих 80 лет. Но с высоким уровнем эта цифра достигла поразительных 4,4 ° C.
В целом, это плохие новости, независимо от того, где вы живете, хотя потепление будет по-разному влиять на города в разных климатических поясах. Города, которые находятся ближе к центру страны, будут иметь тенденцию к сухому воздуху, в то время как прибрежные города будут оставаться более влажными. Из уже известной информации можно сделать выводы, что хуже всего придется именно прибрежным городам, так как при высокой влажности жара переносятся труднее всего.
Еще лет 30 с небольшим вопрос: Бывали ли вы в Тель-Авиве?» у нас в стране был бы расценен как риторический или провокационный, но сейчас он вполне закономерен, только надо еще добавить — «летом». Это когда непривычному человеку там на улице находиться вообще невозможно. К счастью, источник проблем, то есть избыточной влажности — Средиземное море, способно принести и радость охлаждения, но в разгар рабочего дня не многие могут этим воспользоваться. И таковы сегодня многие города.
Как ни парадоксально, группа также выяснила, что потепление не всегда зависит от расположения по отношению к экватору – так некоторые, более северные районы будут даже больше ощущать повышение температуры.
Переходим на «зеленый»
Неужели все потеряно? В теории, человечество может подготовить свои городские районы к жестокой жаре, просто сделав их более сельскими – повернув вектор урбанизации в обратную сторону. Это не значит, однако, что всем нам придется перебраться в деревянные домики и питаться исключительно фермерскими продуктами. Можно начать с озеленения города.
Согласно рекомендациям Всемирной организации здравоохранения, на одного городского жителя должно приходиться 9 квадратных метров зелени, которая также должна быть доступна, располагаясь в парках и рекреациях.
Из всех этих данных следует такой пункт потенциального плана по регрессивной урбанизации, как уменьшение количества жителей в городах, особенно крупных, с созданием условий для их переезда в небольшие городки, наподобие традиционных российских городов, или наукоградов, или «одно-двухэтажной Америки». А для тех, кто не держится за статус горожанина, — и еще дальше в сельскую местность, где вполне можно сейчас обустроиться «по-городскому».
Но именно провинциальные городки в России сейчас хиреют, отдавая своих жителей столицам, особенно в гипертрофированную Москву. Под этот процесс тоже выстроена своя теория — о якобы прогрессивности мегаполисов и городских агломераций. И на ее основе принят правительственный документ. Ну а пока усилия по озеленению городов могли бы, в качестве общественных работ, помочь решению проблемы безработицы для немалой части горожан, потерявших стабильную работу из-за пандемии.
