Исследователи ищут способы снизить температуру в городах

Согласно исследованию климатологов из Института космических исследований имени Годдарда (GISS) NASA в Нью-Йорке, сады и зелень на крышах могут помочь смягчить сильную жару в городах. В течение нескольких десятилетий исследователи продвигали замену черного гудрона и других темных кровельных материалов на яркие, отражающие солнце поверхности или «зеленые крыши», покрытые растениями. Теперь они использовали общедоступные спутниковые данные, чтобы измерить эффективность этих изменений.

Жара в городах часто усиливается — это явление известно как эффект городского теплового острова. Асфальт, бетон и подобные материалы поглощают и удерживают значительно больше тепла, чем растительность, поэтому температура в городских районах часто на 5,5 °C (10 градусов по Фаренгейту) выше, чем в пригородах или сельской местности. В районах с меньшим количеством деревьев и зеленых насаждений от этой жары часто непропорционально сильно страдают пожилые люди, малообеспеченные сообщества и некоторые сообщества цветного населения.

Зеленые крыши предназначены для использования охлаждающей силы растений для снижения температуры в городских пространствах. Озеленение может быть экстенсивным (неглубокий грунт, неприхотливые растения) или интенсивным (глубокая почва, более разнообразные растения и деревья).

Команда GISS изучила три объекта в Чикаго, чтобы понять, как зеленые крыши влияют на температуру поверхности вокруг этих зданий, и отличается ли она от температуры на соседних участках без таких крыш. Две из трех изученных зеленых крыш снижали температуру, но результаты показали, что эффективность может зависеть от местоположения и разнообразия растений, среди прочих факторов. Результаты были недавно опубликованы в журнале Sustainable Cities and Society.

«По мере роста и развития городам необходимо принимать взвешенные решения относительно своей инфраструктуры, потому что эти решения часто сохраняются на 30, 50 лет или дольше», — сказал Кристиан Бранион, климатолог и гражданский инженер из Колумбийского университета и GISS. — «В контексте более частых волн жары и более экстремальной жары важно понимать, насколько эффективными могут быть такие градостроительные решения».

Бранион и команда GISS сотрудничали с Департаментами общественного здравоохранения, планирования и развития Чикаго, чтобы изучить три объекта, где зеленые крыши были установлены в начале 2000-х годов: парк Миллениум, мэрия и торговый центр Walmart. Используя снимки, сделанные спутником Landsat 5 в период с 1990 по 2011 год, исследователи сравнили изменения температуры поверхности земли и обилия растительности на изучаемых объектах, а также на близлежащих контрольных участках без зеленых крыш.

Результаты по трем объектам оказались неоднозначными. Парк Миллениум, где высажена интенсивная смесь растений и который расположен недалеко от озера Мичиган, показал значительно более низкие средние температуры после установки зеленой крыши в 2004 году. Это был единственный объект, где крыша полностью компенсировала потепление климата в течение периода исследования.

У мэрии, также объекта с интенсивным озеленением, зеленая крыша была установлена в 2002 году. Температуры после ее установки были ниже, чем на контрольном участке, но к концу периода исследования они повышались.

История с объектом Walmart была иной. В то время как зеленые крыши в парке Миллениум и мэрии были добавлены к существующим зданиям, супермаркет был построен заново в период исследования. Несмотря на то, что Walmart установил экстенсивную зеленую крышу, преобразование участка из пустующего травянистого лота в магазин означало, что индекс растительности для этой территории снизился.

«Преимущества зеленых крыш зависят от множества факторов — от географического региона и разнообразия растений до конструкции крыши и эффективности охлаждения самого здания», — заявили ученые.

Для детального изучения этих аспектов необходимы исследования с большим размером выборки, но данная работа представляет собой многообещающее начало. Поскольку эффект городского теплового острова, как ожидается, усилится по мере потепления климата Земли, понимание этих переменных станет еще более важным.

Ведущий автор исследования Кэтрин Макконнелл, докторант Школы окружающей среды Йельского университета, отметила, что метод исследования разработан для использования другими городами в дальнейших изысканиях. Простой анализ, общедоступные данные и модель работы напрямую с городами могут помочь градостроителям оценить жизнеспособность зеленых крыш в их собственных регионах.