Города провоцируют грозы, выяснили исследователи
Летние грозы становятся гораздо более мощными при столкновении с городом по сравнению с открытой сельской местностью, согласно исследованию инженеров Принстонского университета. К такому выводу пришли Александрос А. Нтелекос и Джеймс А. Смит из Школы инженерных и прикладных наук Принстона на основе компьютерных моделей и детальных наблюдений за экстремальной грозой, обрушившейся на Балтимор в июле 2004 года.
Их моделирование показывает, что город Балтимор получил примерно на 30% больше осадков, чем получил бы этот регион, если бы на его месте не было построек. Хотя грозы считаются чисто природным явлением, это исследование указывает, что искусственная среда может радикально изменить жизненный цикл шторма. Событие интенсивностью балтиморской грозы 2004 года крайне редкое, происходящее примерно раз в 200 лет. Однако, согласно Четвертому оценочному докладу Межправительственной группы экспертов по изменению климата (IPCC), изменение климата, как ожидается, сделает такие события более частыми.
«Интенсивность осадков, таких как сильнейшие ливни, как ожидается, будет возрастать по мере потепления мира из-за накопления парниковых газов», — сказал Майкл Оппенгеймер, ведущий автор доклада IPCC. «Это как раз то исследование, которое сочетает науку, инженерию и социальный ответ, что может позволить нам лучше справляться с более теплым климатом в будущем». Во время шторма 2004 года некоторые районы Балтимора испытали за два часа столько же ударов молний, сколько обычно получают за целый год.
Взаимодействие шторма и города имеет серьезные последствия. «Это означает, что грозовые системы теплого сезона, вероятно, будут всё чаще приводить к внезапным наводнениям, которые могут быть очень опасны», — отметил Джеймс Смит. Исследование, финансируемое Национальным научным фондом США (NSF), объединило данные о молниях, осадках, облаках и аэрозолях с компьютерным моделированием атмосферы. Оно показало, что на поведение шторма над Балтимором частично повлияла соседняя городская среда Вашингтона, округ Колумбия, что сделало воздушную массу особенно готовой к шторму к моменту её прибытия.
Исследователи описали три основных механизма влияния городской среды на эволюцию гроз:
- Городские «тепловые острова»: Повышенная температура в городах.
- Городские «полога»: Высота и расположение зданий изменяют поле ветра в нижних слоях атмосферы, вызывая вертикальные движения, усиливающие осадки. Этот фактор сильно повлиял на шторм 2004 года.
- Городские аэрозоли: Микрочастицы в атмосфере от промышленности и транспорта. Вопреки традиционным представлениям, что загрязнение подавляет осадки, это исследование указывает на возможность того, что городские аэрозоли могут увеличивать количество осадков.
Нтелекос планирует продолжить работу в более детальном исследовании влияния аэрозолей на грозы в Нью-Йорке, которое станет испытательной площадкой для новых лазерных технологий мониторинга.