Городской климат: что это, почему происходит и при чём здесь обновление технологии Яндекс Погоды
В 2007 году ООН сообщила, что мировое городское население впервые превысило количество жителей сельской местности. К концу 2022-го перевес уже был значительным: 4,5 млрд человек на планете жили в городах и 3,5 млрд — за их пределами. При этом тренд на урбанизацию продолжает усиливаться. Это, конечно, влияет на тепловые и аэродинамические свойства подстилающей поверхности. Разбираемся в статье, так ли это.
Как города влияют на погоду и климат
Города действительно влияют на местные климаты. Более того, внутри населённых пунктов формируются как бы свои, уникальные микроклиматы. Из-за плотной застройки проходящие над городом воздушные массы меняют собственные характеристики: температуру, уровень влажности, скорость и направление ветра, химический состав атмосферы. И для каждого отдельно взятого района города эти изменения будут разными.
Существует ряд современных исследований, доказывающих, что при прочих равных условиях в городской местности облакоообразование будет проходить куда более интенсивно. Также количество осадков может быть значительно больше, чем в близлежащей сельской местности, и отличаться на 15–20% или даже на 50–70%. Или, наоборот, со временем сокращаться из-за меньшего испарения — в зависимости от климатического режима и конкретных географических условий. Параллельно застройка разновысокими зданиями и повсеместное использование асфальта могут снижать альбедо территории (отражающую способность поверхности) и заставлять город активнее поглощать солнечную энергию и копить тепло.
И, пожалуй, главное: во всех городах существует так называемый «остров тепла». Это климатический эффект устойчивых аномалий, когда температура в центре может быть выше, чем в ближайших пригородах, на 5–10 °C и иногда даже на 15 °C. Причины такой аномалии заключаются в производстве большого количества тепла внутри города и во всё увеличивающемся поглощении солнечной энергии из-за специфики разрастающейся застройки и используемых материалов.
Городские климаты в России: как меняется погода на примере Москвы
Российские специалисты активно изучают городские климаты в разных частях страны. Однако важнейшие исследования посвящены крупнейшему мегаполису Европы — Москве.
Так, в 2014 году выяснилось, что в суточном ходе максимальная разница температур между центром и пригородами Москвы может достигать невероятных 14 °C. При этом многолетние измерения показывают, что максимум температуры обычно наблюдается в конце рабочей недели, а минимум — сразу после выходных, что связано с жизнедеятельностью города. В 2017 году метеорологи и климатологи сообщили, что интенсификация московского острова тепла нарастает год от года и потепление в столице усиливается в сравнении с окружающими районами. За период с 1977 по 2016 гг. разница среднегодовых температур между городом и сельской местностью выросла с 1,6 °C до 2 °C.
Весной 2024 года вышло первое для России высокодетализированное исследование городского климата, посвящённое влиянию мегаполиса на атмосферные явления. Группа учёных обнаружила, что влияние Москвы приводит к увеличению в 2 раза количества экстремальных погодных событий (сильных ветров и осадков). Из-за этого летом жители столицы получают сверх климатической нормы 4 дождливых и 2 ливневых дня с уровнем осадков более 20 мм. Плюс в Москве чаще, чем в пригородах, случаются сильные шквалы, смерчи и выпадение крупного града.
Если окинуть взглядом актуальные научные тренды, легко заметить, как одной из главных задач современной метеорологии стало предупреждение особенных погодных условий для населённых пунктов. А ключ к решению ряда проблем — повышение детальности городских прогнозов.
Обновление технологии Метеум от Яндекс Погоды и более гранулярный прогноз температуры
Этим летом команда Яндекс Погоды представила OmniCast — обновлённую технологию прогноза с учётом обработки альтернативных источников данных. Благодаря этому Яндекс Погода делает прогноз температуры с точностью до квартала, а пользователи с помощью новой температурной карты могут проверять температуру в различных частях города.
В своих прогнозах мы учитываем десятки параметров — не только метеорологических. На температуру воздуха того или иного района города влияет местная роза ветров: районы, куда обычно сдувает тёплый воздух из центра города, могут нагреть его ещё сильнее. Влияет и высотное положение: находящиеся ниже по уровню участки, как правило, более прохладные из-за стока холодных масс воздуха. Также важную роль играет удалённость от водотоков и водоёмов, рядом с которыми летом прохладнее, а зимой — теплее. Большое значение в регулировании городского климата отводится паркам и озеленённым территориям, которые летом могут снижать температурный стресс на несколько градусов.
Пример городского острова тепла в Москве. 28 июня был ясный, жаркий, практически безветренный день. Здания и асфальтированные дороги в городе нагрелись сильнее и накопили тепла больше, чем естественные поверхности (леса, поля, водоёмы) в области. В результате вечером в центре Москвы сохранялась жара, а в пригороды уже пришла прохлада. Разница в 21:00 составила 7° C.
Добавляя новые источники данных, мы увеличиваем разрешение прогноза и температурных карт до квартала. Это помогает пользователям выбирать место для прогулок и встреч, находить оптимальный маршрут для пробежки и более комфортную локацию для обеденного перекуса.
Высокая детальность новой технологии помогает заметить в том числе быстрые и локальные изменения. Например, вечером 29 июня юго-восток Москвы был не лучшим местом для прогулки. Пришедшая с севера города и усилившаяся по дороге мощная конвективная ячейка обрушила на ЮВАО грозу с ливнями и градом. Сильное охлаждение городских поверхностей и снижение приземной температуры привело к тому, что моментальная разница между сухим центром города и попавшим под стихийный удар юго-востоком достигала 11 °С.
Рейтинг теплых и холодных районов Москвы
Команда аналитиков и метеорологов проанализировала среднюю температуру по районам в российских мегаполисах за первую половину лета и выявила самые жаркие и самые холодные районы.
Как отмечено выше, для городов характерно наличие острова тепла. На примере средней температуры в 21:00 для Москвы видно, насколько сильнее к вечеру прогрелись центральные районы по сравнению с окраинами.
В топ-10 самых жарких попали следующие районы: Арбат, Замоскворечье, Тверской, Хамовники, Якиманка, Мещанский, Красносельский, Пресненский, Донской, Даниловский.
В топ-10 самых прохладных вошли районы Троицкого административного округа: Кленовское, Вороновское, Роговское, Михайлово-Ярцевское, Щаповское, Новофёдоровское, Бекасово, Киевский, а также район Восточный.
В топ-10 самых прохладных районов в пределах МКАД попали: Бибирево, Коньково, Богородское, Измайлово, Кунцево, Гольяново, Восточное Измайлово, Тёплый Стан, Ясенево.
Рейтинг тёплых и холодных районов Санкт-Петербурга
На примере средней температуры в 21 час для Санкт-Петербурга видно, насколько сильнее к вечеру прогрелись центральные районы по сравнению с окраинами и с прибрежными пригородами. Также заметно, что восточные районы теплее западных из-за переноса тепла из центра западным ветром и удалённости от моря.
В топ-5 самых жарких попали следующие районы: Центральный, Адмиралтейский, Невский, Петроградский и Фрунзенский.
В топ-5 самых прохладных районов вошли: Красносельский, Пушкинский, Кронштадтский, Петродворцовый и Курортный.
Рейтинг тёплых и холодных районов Екатеринбурга
На примере средней температуры в 20 часов для Екатеринбурга мы снова видим вечернюю разницу температур в центральных районах и на окраинах.
Чтобы не пропустить новые статьи в нашем Блоге, подписывайтесь на телеграм-канал Яндекс Погоды.
