Заасфальтированные поверхности способствуют накоплению загрязненного воздуха

Новое исследование, сосредоточенное на районе Хьюстона, показывает, что масштабная городская застройка изменяет режим ветров таким образом, что загрязняющим веществам становится легче накапливаться в теплую летнюю погоду, вместо того чтобы выдуваться в море.

Международное исследование под руководством Национального центра атмосферных исследований (NCAR) может иметь значение для качества воздуха быстрорастущих прибрежных городов в США и других регионах средних широт за рубежом. Причина в том, что распространение торговых центров, жилых кварталов и других заасфальтированных территорий может мешать бризам, необходимым для рассеивания смога и других загрязнений.

Исследователи выяснили, что, поскольку асфальт поглощает тепло и сохраняет относительное тепло прилегающих территорий в ночное время, контраст температур между сушей и морем летом уменьшается. Это, в свою очередь, ослабляет ночные ветры. Кроме того, застройка препятствует местным ветрам и способствует относительно застойным погодным условиям во второй половине дня.

«Застроенная территория Хьюстона оказывает серьезное влияние на местное загрязнение воздуха, — говорит ученый NCAR Фей Чен, ведущий автор исследования. — Если город продолжит расширяться, это сделает ветры летом еще слабее, и загрязнение воздуха станет намного хуже».

Исследование может помочь синоптикам улучшить прогнозы серьезных эпизодов загрязнения. Властям, возможно, также стоит рассмотреть новые подходы к застройке, пока города работают над очисткой воздуха.

Исследование было сосредоточено на начале девятидневного периода аномально жаркой погоды, застойных ветров и высокого загрязнения в районе Хьюстон-Галвестон, который начался 30 августа 2000 года. Ученые использовали как обширные атмосферные измерения, так и компьютерное моделирование с помощью передовой модели NCAR Advanced Weather Research and Forecasting.

Моделирование показало, что если бы Хьюстон был покрыт сельхозугодьями вместо асфальта, разница температур вызывала бы дневной морской и ночной береговой бриз, уносящий загрязнение. В реальности заасфальтированные поверхности, нагреваясь днем и оставаясь теплыми ночью, приводят к застою по трем причинам: уменьшение температурного градиента ночью, компенсация дневного бриза преобладающими ветрами и торможение ветра зданиями.

«Само существование территории Хьюстона способствует застою», — говорится в статье. Исследование также показало, что засуха может усугублять загрязнение воздуха, поскольку сухая почва сильнее нагревается днем и отдает тепло ночью, дополнительно снижая контраст температур.

Фей Чен отмечает, что озеленение города, создание озер и прудов могло бы улучшить качество воздуха, даже если выбросы останутся прежними, за счет снижения ночных температур и усиления ветров. Однако необходимы дополнительные исследования, чтобы определить, оказывают ли заасфальтированные территории аналогичное влияние на другие города средних широт.