Тепло больших городов
Главенствующая роль антропогенного фактора в изменении климата не подвергается сомнению подавляющим большинством климатологов. Но одновременно все больше внимания уделяется другим, менее масштабным, но существенным субъектам влияния на процессы, участвующие в формировании климата. Один из таких субъектов — усиление взаимосвязей двух сред: среды крупных мегаполисов и окружающей их среды.
Город — это остров
Сейчас в мире не менее 350 мегаполисов — городов с более чем миллионом жителей, почти треть из них приходится на Китай, 16 — на Россию. Каждый мегаполис в большей или меньшей степени представляет собой «городской остров тепла» — этот термин ввел два века назад британский метеоролог Люк Говард. Городской остров тепла — метеорологическое явление, выраженное в более высокой температуре городского пространства в сравнении с окружающими селами. Разница температур между городом и предместьями, как правило, составляет несколько градусов, иногда даже десять и больше градусов.
Городские острова тепла возникают из‑за совокупного действия нескольких факторов. Это и различия в свойствах (в теплоемкости, теплопроводности и альбедо, то есть отражательной способности поверхности) городских бетона и асфальта и сельского грунта; и дефицит испарения (способствует испарению) в городах, и блокирование ветра высотными зданиями (препятствует выравниванию температур).
И конечно, это первоисточники тепла. Можно выделить два основных типа такого первоисточника: естественный (нагрев за счет солнечной энергии) и антропогенный (тепло, попадающее в атмосферу при отоплении жилых и офисных помещений, работе промышленных предприятий и транспорта и пр.). Преобладание того или иного типа для каждого города, очевидно, определяется главным образом его географическим положением: естественный характерен для южных городов, антропогенный — для высоких широт, в умеренных же широтах, где заметную роль играет сезонный ход, упомянутые типы сменяют друг друга.
Мнения ученых о влиянии городских островов тепла на климат крайне разноречивы: от пренебрежимо малого до утверждений, будто «города меняют климат на площади в 2–4 раза большей, чем их собственная», и даже — что городские острова «способствуют потеплению климата примерно на 30%»!
Удивляться такому разбросу оценок едва ли стоит — сделаны они на очень скудном фактическом материале. Накопление информации на местах с последующим ее обобщением должно стать надежной основой дальнейших исследований. На ближайшее время это, пожалуй, главное в изучении влияния городских островов тепла на климат и здоровье людей.
Как быть с теплом
Что не исключает необходимости исследовать другие аспекты этого природно‑антропогенного феномена. Так же, как и принимать меры для устранения или смягчения его нежелательных последствий. Существуют рекомендации по организации таких мер. Среди них:
а) использование белых или отражающих материалов при строительстве домов, крыш, тротуаров и дорог, что увеличивает общее альбедо города (чем светлее поверхность, тем больше энергии она отражает, чем темнее, тем больше поглощает);
б) озеленение городов (преимущественно лиственными деревьями): увеличение древесного и растительного покрова снижает температуру, обеспечивая тень и охлаждение за счет испарения воды в атмосферу; деревья и растительность также могут уменьшить сток ливневых вод и защитить почву от эрозии; кроме того, качество воздуха улучшается по мере того, как растения поглощают углекислый газ с одновременным производством кислорода;