Город как тепловой остров

Многие замечали, что при выезде из большого города в пригород или сельскую местность выражен резкий перепад температуры – в мегаполисе она выше на пару-тройку градусов. Экологическая среда городских пространств контрастирует с менее урбанизированными территориями. Наблюдаемый метеорологами и экологами нагрев воздушных масс над городами получил наименование «эффект теплового острова» – так как неестественно теплая атмосфера над урбанизированной средой сильно отличается от окружающих территорий. Феномен усиливается по мере увеличения площади городов, количества асфальтированных пространств и промышленных производств.

Царство асфальта, бетона и камня
Причиной эффекта теплового острова специалисты называют весь комплекс антропогенного воздействия на сильно освоенные территории – высотные дома, нарушение почв и грунтовых вод, застаивание воздушных масс в сочетании с выхлопами автомобилей дают групповую нагрузку на локальную густонаселенную местность. Вследствие этого стабильно и устойчиво нарушается температурный режим в пределах плотной застройки – чем ближе к центру мегаполиса, тем становится теплее. Асфальт, бетон и камень обладают высокой теплоемкостью, они нагреваются, а затем медленно остывают – поглощают солнечные лучи в светлое время суток, а ночью постепенно отдают тепло в атмосферу. А так как из этих материалов и состоит основная часть застройки, то за ночные часы город не успевает охладиться – с рассветом начинается новый цикл нагрева. Прибавим к этому транспорт, промышленные предприятия, системы отопления и кондиционирования: постоянное выделение тепла – свойство любого большого города.
Высотные здания образуют сложную систему неестественного воздухообмена – во многих районах воздух застаивается и прогревается выше естественных показателей. Над многими городами образуется смог из висящей в атмосфере пылевой взвеси, в летние месяцы он нагревается солнцем и создает эффект купола или своеобразного парникового зонтика. Это особенно заметно в городах, которые расположены в низинах и плохо проветриваются в силу естественных природных условий. Примером города с ярко выраженным эффектом теплового острова является столица Мексики – почти 23-миллионный Мехико находится в межгорной котловине и из-за этого недостаточно проветривается. Город страдает от жары и смога, а его люди испытывают продолжительный тепловой стресс. В самое жаркое время жители непрерывно пользуются кондиционерами, что сказывается на городской системе энергоснабжения, которая испытывает хронические перегрузки.

Ухудшение качества воды
Нагретые массы воздуха меняют естественный режим циркуляции, в силу чего меняется схема выпадения осадков. Это особенно хорошо видно по современным сервисам отслеживания дождей в интернете – метеорологическая обстановка над крупными мегаполисами часто контрастирует с окружающей их природной средой. Это связано с прогревом воздушных масс над плотно застроенными территориями с большим количеством автомобильного транспорта – циклоны и антициклоны словно огибают области мегаполисов, сторонясь их неестественной температурной аномалии.
Большие площади асфальтового покрытия, а также плоские крыши зданий сильно нагреваются, передавая свое тепло осадкам, которые уходят в почву и городские водоемы. Теплая вода способствует цветению водорослей, что пагубно сказывается на фауне рек и озер. Ухудшение качества воды приобретает характер постоянного фактора неблагополучия.

Экологичный подход к развитию городов
В городской среде все взаимосвязано – качество воздуха, воды, почв и состояние растений взаимовлияют друг на друга. Но в условиях постоянного неблагоприятного воздействия природные системы не успевают восстановиться, а это значит, что им нужна помощь в виде экологических программ компенсации антропогенного влияния.
Комплексный экологичный подход к развитию современных городских пространств способен смягчить эффекты тепловой аномалии над нашими мегаполисами. Расширение парков, скверов и зеленых зон, озеленение фасадов и крыш, использование материалов с пониженной теплопроводностью, а также изменение законодательных стандартов – все это поэтапные шаги к положительным изменениям в уменьшении эффекта теплового острова.  

Виктор Кудинов