Города изменяют температуры в пределах тысяч километров вокруг

Даже если вы живете на расстоянии 1,5 км от большого города, он влияет на погоду в ваших окрестностях

Цель нового исследования – изучить, как деятельность человека влияет на атмосферу. Ученые пришли к заключению, что тепло, вырабатываемое деятельностью человека на территориях городов, изменяет характер высокоскоростных потоков ветра и других основных составляющих атмосферных систем. Цивилизационная активность воздействует на температуры в радиусе тысяч миль, существенно нагревая некоторые области, а другие – охлаждая, согласно исследованию, опубликованному в Nature Climate Change.

Излишнее «отбрасываемое тепло», которое исходит от зданий, автомобилей и других источников на территориях крупнейших городов Северного полушария, вызывает потепление зим на обширных территориях Северной Америки и Северной Азии.

Влияние городов на глобальные средние температуры почти незаметно: средний рост температуры по всему миру составляет всего 0,01 градуса Цельсия (около 0,02 градуса по Фаренгейту). Так происходит, потому что общее количество производимого человеком тепла составляет лишь около 0,3% от температуры атмосферной и океанической циркуляции высоких широт.

Однако исследователи полагают, что температурные колебания в регионах можно объяснить именно влиянием близлежащих городов. Ведь в некоторых регионах предсказываемый уровень потепления зимой превышает рассчитываемые с помощью компьютеров прогнозы. Исследователи подчеркивают, что компьютерные прогнозы можно и нужно усовершенствовать, добавив к изначальным рассчитываемым критериям влияние городов на температуру.

«Сжигание ископаемого топлива не только излучает парниковые газы, но и напрямую влияет на температуру через тепло, излучаемое зданиями и автомобилями, – рассказывает ученый NCAR Айксуе Ху, соавтор исследования. – Хотя большая часть тепла сосредоточена в крупных городах, оно же может и повысить или понизить температуру на значительных расстояниях».


Это изображение отображает общий вид Земли ночью, оно получено с помощью компоновки 400 спутниковых изображений. Новое исследование показывает, что крупнейшие города могут оказать долгосрочное влияние на мировые температуры.

Исследователи подчеркнули, что влияние городского тепла отличается от так называемого эффекта городского теплового острова. Тепловые острова образуются за счет тепла, которое вбирают в себя, а затем излучают тротуары и здания, в то время как в данном случае исследователи проанализировали тепло, излучаемое транспортом, системами отопления и охлаждения и т. п.

Исследование данных явлений, получившее название «Потребление энергии и необъяснимые зимние потепления над Северной Азией и Северной Америкой», появится в печати в это воскресенье. Оно финансировалось Национальным научным фондом, NCAR, а также министерством энергетики и Национальным управлением океанических и атмосферных исследований.

Айксуе Ху наряду с ведущими специалистами Гуан Чжаном из Scripps и Минь Цаем из Университета штата Флорида проанализировали потребление энергии от системы отопления зданий до обеспечения работы транспортных средств – всех систем, вырабатывающих остаточное тепло. Общее потребление энергии в мире в 2006 году составило 16 тераватт (один тераватт (TВт) равен одному триллиону ватт). Исходя из указанных данных, можно сделать вывод, что 86 городских районов в Северном полушарии потребляют примерно 6,7 ТВт.

Используя компьютерную модель атмосферы, исследователи выявили, что влияние этого тепла может изменить струйные течения нашей атмосферы.

«Мы выявили, что тепло, выделяемое в ходе использования энергии в нескольких городских районах, в совокупности может согреть атмосферу на расстоянии за тысячи километров от регионов потребления данной энергии, – поясняет Чжан. – Это достигается за счет изменения атмосферной циркуляции».

Исследователи отметили, что вырабатываемое городами тепло отличается от энергии, которая вырабатывается в атмосфере естественным путем. Крупнейший источник тепла, солнечная энергия, нагревает поверхность Земли и выстраивает атмосферную циркуляцию тепла таким образом, чтобы энергия из одного региона перемещалась в другой. Человек же в основном потребляет те источники энергии, которые хранились в земле и были изолированы в течение миллионов лет; главным образом это нефть и уголь. Количество производимого человека тепла составляет малую часть от общего количества тепла в природе, однако оно сконцентрировано в городских районах. В Северном полушарии многие из таких городских районов расположены непосредственно под основными атмосферными течениями.