Рост городов приводит к усилению засух для многих городов мира — Сидней как пример районов риска

Рост городов по всему миру способствует формированию более интенсивных условий засухи во многих мегаполисах, включая Сидней, как показало новое китайское исследование. Это усугубляет городскую жару и водный стресс. Полученные данные указывают на необходимость улучшения подходов к проектированию и строительству городов для повышения их устойчивости.

Исследование основано на огромном массиве данных метеостанций, собранных за 40 лет в городских и сельских районах по всему миру. Более крупные города и города с меньшим озеленением связаны с ещё большим усилением засухи. Регион Большого Сиднея был одним из шести городов, выбранных для детального моделирования, которое показало, как урбанизация ухудшает локальные условия засухи. Например, 4 января 2020 года пригород Сиднея Пенрит стал самым жарким местом на Земле в тот день, достигнув 48.9°C.

Некоторые регионы, такие как западное побережье США, Средиземноморье и юго-восток Квинсленда, стали исключением из глобальных трендов. Это объясняется близостью городов к побережью, где океан охлаждает сушу, а морские бризы приносят влагу.

Как города влияют на температуру и влажность

Исследование особенно актуально, поскольку более половины населения мира (56%) сейчас проживает в городах. Оно дополняет наши знания о том, что городская застройка оказывает множество неблагоприятных воздействий на окружающую среду. Известно, что городские районы могут быть горячее из-за эффекта городского теплового острова, вызванного заменой естественной растительности искусственными материалами. Урбанизация также меняет движение и накопление воды в городских водосборах (синдром городского водотока), в основном из-за водонепроницаемых поверхностей (дороги, крыши), которые уменьшают естественное впитывание дождевой воды в почву.

Существует тесная связь между температурой воздуха и количеством влаги, которое он может удерживать. При повышении температуры (как в городах) воздух может удерживать примерно на 7% больше водяного пара на каждый 1°C. Это имеет далеко идущие последствия, включая более частые и интенсивные ливни и штормы. Однако после сильного дождя водонепроницаемые поверхности быстро превращают осадки в сток, что может вызвать внезапные наводнения, а почва и растения по-прежнему страдают от недостатка влаги.

Потеря городской растительности имеет серьёзные последствия

Новое исследование показывает, что городские районы также могут страдать от более интенсивных засух из-за самого процесса урбанизации. Это связано как с более высокими температурами воздуха, так и с более сухими условиями из-за эффекта городского сухого острова. Важную роль играет эвапотранспирация растений — процесс, при котором они забирают влагу из почвы и выделяют водяной пар в воздух, охлаждая себя и окружающую среду. Как отмечается в исследовании: «Потеря растительности, часто связанная с урбанизацией, ещё больше снижает городскую эвапотранспирацию, что приводит к интенсификации локальной атмосферной сухости». Затенение растениями, особенно деревьями, также значительно охлаждает воздух, почву и городские материалы.

Каково решение для городов?

Это комплексное исследование основано на реальных ежедневных данных об осадках и температуре, собранных за четыре десятилетия (1980–2020 гг.) на множестве метеостанций по всему миру. Анализ подтвердил теорию о том, что городские районы могут усиливать интенсивность засух. Это критически важно, поскольку многие города уже испытывают трудности с водоснабжением, а некоторые мегаполисы, такие как Мехико, приближаются к «дню нуля», когда вода может практически закончиться.

Решение заключается в применении знаний о широких преимуществах городских зелёных зон. Новое исследование показывает, насколько важны парки, заповедники и сады не только для связи сообществ с природой, но и для снижения суровости засух.