Ученым из Йельского университета удалось выяснить причину образования городских островов тепла, когда температура воздуха в городе заметно выше температуры в окрестностях. В городе днем в среднем на 3°C жарче, чем за его пределами, а вечером разница температуры может достигать 10°C.
По словам авторов работы, такие острова представляют серьезную угрозу для здоровья людей.
Проанализировав данные по 65 городам США, ученые пришли к выводу, что причина такой разницы в том, что в городской среде не происходит рассеяния тепла.
Днем в городе перемешивание разных слоев воздуха замедляется, и тепло как бы зависает над поверхностью. В условиях влажного климата ситуация еще больше усугубляется, и конвекция снижается на 58%.
«Более грубая поверхность растительности способствует возникновению турбулентности, и в результате тепло не задерживается на поверхности, а устремляется в атмосферу. Так происходит в сельской местности. Но в городах, где поверхность более гладкая, интенсивность конвекции снижается, и воздух остается на поверхности», - объясняет ведущий автор исследования аспирант Лэй Чжао (Lei Zhao).
К этому добавляется и небольшое количество растительности в городах (из-за этого испарение снижается, и охлаждающий эффект уменьшается), наличие зданий, дорог, тротуаров, которые нагреваются и хранят тепло, затем в городах много предприятий, которые сами по себе генерируют тепло.
Еще одна причина образования островов тепла в городах – это увеличенное альбедо, ведь более темная поверхность сильнее нагревается и отражает меньше тепла.
Снижение такого конвекционного движения воздуха особенно заметно в городах с влажным климатом, говорят авторы исследования.
Например, в таких городах, как Атланта, Джорджия, Нэшвилл и Тэннесси влажный климат связан с повышением температуры на три градуса, по сравнению с окружающей сельской местностью.
Климат в городах, в которых формируются такие острова тепла, оказывает негативное влияние на здоровье людей.
Проблема в настоящее время очень острая, поскольку процесс урбанизации продолжается, и все больше людей переезжает жить в города, говорит один из авторов исследования профессор Сюйхуэй Ли (Xuhui Lee).
«Существует взаимосвязь между изначальными климатическими условиями и образованием таких островов тепла. Это означает, что негативный эффект на здоровье людей особенно усиливается в городах с влажным климатом, где эти острова тепла выражены сильнее. Проблема здоровья людей в городах требует самого серьезного внимания», - говорит профессор Ли.
Результаты исследований Лэя Чжао и его коллег об образовании островов тепла в городах и их влиянии на здоровье людей опубликованы 10 июля в свежем выпуске журнала Nature.
