Оценка частоты и интенсивности волн тепла: пример Чикаго

Урбанизация и антропогенные изменения климата привели к учащению экстремальных тепловых событий по всему миру. Например, в июле 2012 года сильная волна тепла обрушилась на район Чикаго, подняв температуру до 40 °C и выше. Чикаго, как и большинство городов, подвержен эффекту городских тепловых островов (Urban Heat Island, UHI), возникающих из-за изменения поверхности и приводящих к локальному повышению температуры. Новое исследование Chen et al. использовало численное моделирование и реальные измерения для оценки воздействия чикагской волны тепла 2012 года на город и прилегающий регион.

Исследователи применили модель прогнозирования и исследования погоды (Weather Research and Forecasting, WRF) Национального центра атмосферных исследований США вместе с системой усвоения данных о поверхности высокой точности (High-Resolution Land Data Assimilation System). Авторы установили, что использование Multi-Layer Urban Canopy Model (MLUCM) в рамках WRF дало наилучшие оценки. Данные показали, что дневные температуры в городе были примерно на 3 °C выше нормы, а в сельской местности — на 4 °C выше. Эффект теплового острова привел к дополнительному повышению городской температуры на 1.44–2.83 °C. В городских районах индекс избыточного тепла (excessive heat factor), отражающий тепловой стресс, достиг 50 °C — уровня, опасного для здоровья.

И городские, и сельские районы имели свои преимущества и недостатки во время волны тепла. Город получал некоторое облегчение за счет бриза с озера Мичиган, чего не было в сельской местности, однако ночные температуры в городе оставались опасно высокими. Сельские районы, в свою очередь, выигрывали от смягчающего жару эффекта растительности. При этом жители сельской местности, как правило, менее адаптированы к высоким температурам и имеют меньше медицинских ресурсов, что потенциально снижает их устойчивость к последствиям жары для здоровья.