Города могут порождать больше гроз, утверждает исследование

Крупные города, особенно расположенные в жаркой и влажной среде, на самом деле порождают больше гроз, чем окружающие сельские районы. К такому выводу пришли авторы первого долгосрочного систематического исследования влияния городской застройки на развитие гроз.

Исследователи использовали автоматизированную методику и данные радаров для определения мест зарождения гроз за 17 лет (1997–2013) в юго-восточном регионе США, включавшем Атланту. Было обнаружено почти 26 000 точек инициации за 85 теплых месяцев, и проведено сравнение между метрополией Атланты и окружающими сельскими территориями. Риск формирования гроз был наибольшим в Атланте и её пригородах в поздние дневные и ранние вечерние часы июля и августа. Кроме того, зарождение гроз было значительно выше в будние дни по сравнению с выходными, что позволяет предположить роль повышенного уровня загрязнения, связанного с промышленностью и поездками на работу.

«Наше исследование показывает, что урбанизация привела к большему количеству случаев зарождения гроз в Атланте, чем произошло бы над естественной растительностью», — говорит Алекс Хаберли, ведущий автор исследования, опубликованного в Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. — «За любой день нашего 17-летнего исследования мы обнаружили, что вероятность возникновения грозы в Атланте была примерно на 5% выше, чем в сельской местности сопоставимого размера. В год это означает на две или три грозы больше».

Эти результаты, вероятно, справедливы и для других похожих городов с теплым и влажным климатом, таких как Нэшвилл и Бирмингем. Ученые отмечают, что повышенный риск гроз иллюстрирует антропогенное изменение климата на локальном уровне. «Эти штормы могут порождать опасные погодные явления, включая молнии, град, сильный ветер и внезапные наводнения, часто с небольшим предупреждением или без него», — предупреждает Хаберли.

Исследование также внесло важный методологический вклад. «Оно первым систематически и объективно применило практики работы с "большими данными" для извлечения событий зарождения гроз почти из двух десятилетий радарных данных», — отмечает соавтор работы Уокер Эшли. Для этого Хаберли разработал воспроизводимый и масштабируемый подход, который автоматически извлекает определенные метеорологические события из последовательностей радарных изображений, устраняя субъективность ручного анализа.

Ученые указывают на несколько возможных механизмов влияния города:

• Эффект городского теплового острова: ландшафт из бетона и асфальта усиливает нагрев, что может вызывать конвергенцию в нижних слоях атмосферы, заставляя воздух подниматься.
• Повышенная шероховатость поверхности: городская застройка изменяет направление и скорость ветра, что также может приводить к усиленной конвергенции.
• Городское загрязнение: повышенное производство аэрозолей может обогащать грозы, о чем может свидетельствовать разница между буднями и выходными.