Урбанизация способна повлиять на движение дождевых облаков и количество выпадающих осадков, сообщают исследователи в двух статьях, опубликованных в Scientific Reports и Geophysical Research Letters. В то время как одни части города оказываются неожиданно «сухими» из-за плотной застройки, в других, напротив, ливни становятся сильнее.
Несмотря на то, что количество городов, которые расположены на территориях со сложным рельефом, постоянно растет, их взаимодействие с окружающим ландшафтом все еще плохо изучено. При этом известно, что урбанизация может в малых масштабах влиять на климат. Так, в городах температура воздуха заметно выше, чем в окружающей сельской местности, что связано с плотной застройкой и высотой зданий. Однако какой эффект урбанизация оказывает на количество выпадающих осадков и погоду в целом, ученым до сих пол было почти неизвестно.
Чтобы выяснить это, две группы климатологов под руководством Супанты Пола (Supantha Paul) из Индийского технологического института Бомбея и Брайана Фрайтага (Брайан Freitag) из Университета штата Алабама в Хантсвилле проанализировали погоду в городе Сан-Мигель-де-Тукуман, расположенном гористой местности в Аргентине, и в прибрежном городе Мумбаи, Индия. Исследователи предполагали, что большое количество зданий в Мумбаи будет способствовать зарождению штормов. При этом, согласно гипотезе климатологов, влияние плотной застройки на движение воздушных масс и осадки в Сан-Мигеле-де-Тукуман должно было быть меньше, так как населенный пункт окружен горами.
Используя данные, полученные автоматическими метеостанциями, и климатические модели, исследователи изучили влияние урбанизации на погоду в городах. Симуляции показали, что, несмотря на то, что Мумбаи и Сан-Мигель-де-Тукуман находятся в разной местности, в них наблюдаются сходные явления.
Группа исследователей, изучавшая Мумбаи, опиралась на данные о самых дождливых днях 2014 года, когда минимальное количество осадков составило не менее 96,3 миллиметров. Ученые построили несколько моделей, а потом сравнили результаты с информацией, полученной метеорологическими станциями. Симуляции, в которых учитывалось влияние городской местности, предсказывали большее количество осадков, и оно было ближе к их реальному количеству. Кроме того, оказалось, что здания способны влиять на распределение дождевых облаков над населенным пунктом. В то время как в одних частях Мумбаи дождь оказывался более интенсивным, чем ожидалось, в других он наоборот был слабее. Из этого исследователи сделали вывод, что здания влияют на пространственное распределение осадков.
Климатологи, изучавшие Сан-Мигель-де-Тукуман, также использовали данные метеорологических станций и строили погодные модели. Результаты ученых оказались сходными: в то время как на севере города из-за влияния ландшафта осадков было меньше, на южной границе их количество было повышенным. При этом южный фронт оказался сдвинут на восток под влиянием урбанизации. В среднем, городской ландшафт увеличил количество накопленных осадков в Сан-Мигеле-де-Тукуман на 1-2 процента. Однако анализ локальных изменений показывает, что, в то же время, на западе города оно оказалось на 20-30 процентов ниже ожидаемого.
Таким образом, исследователи показали, что урбанизация территорий влияет на погоду независимо от того, где расположены города. При этом поведение облаков достаточно хорошо описывается моделями, в которых учитываются факторы, связанные с плотной застройкой.
Недавно физики связали перегрев городского воздуха относительно сельской местности с плотностью застройки и высотой зданий. Оказалось, что простая математическая модель, которая учитывает также геометрию уличной сети в городе, достаточно точно предсказывает разницу температур в городе и на природе в разных городах в ночное время.
Кристина Уласович