«ОСТРОВ ТЕПЛА» МОСКОВСКОЙ АГЛОМЕРАЦИИ И УРБАНИСТИЧЕСКОЕ УСИЛЕНИЕ ГЛОБАЛЬНОГО ПОТЕПЛЕНИЯ

Изменения климата создаются глобальными изменениями концентраций парниковых газов и аэрозолей, а также региональными изменениями циркуляции атмосферы. Внутри большой урбанизированной области микроклиматические изменения (особенно проявляющиеся в форме нагревания) усиливаются за счет влияния сильно модифицированных свойств поверхности. Это означает формирование урбанистического усиления глобального потепления. Различия между метеорологическими особенностями городской территории и внегородских районов характеризуются понятием «островов». Это так называемый городской остров тепла/холода и городской остров повышенной сухости/влажности в случае наличия на урбанизированной территории избытка или недостатка влаги. Цель статьи в исследовании изменений климата московской агломерации, включая изменения структуры городских островов. Данные метеорологических наблюдений в московской агломерации и на окружающих территориях позволяют оценить урбанистически обусловленный компонент потепления и отделить его от потепления климата, развивающегося над всей центральной частью Восточно-Европейской равнины. Интенсивность острова тепла, характерзуемая данными приземных наблюдений, усилилась в последние 15 лет несмотря на паузу в глобальном потеплении. Чтобы получить наиболее надежные данные по структуре городских островов, мы использовали вместе с данными наземных наблюдений спутниковые данные (METOP-A and METOP-B), позволившие получить профили температуры и влажности воздуха с горизонтальным разрешением 25х25 км2. Обнаружено, что по вертикали острова прослеживаются до ~2 км. В летнее время нижняя часть острова тепла представляет собой остров сухости, в то время как верхняя часть острова тепла соответствует острову влажности. Зимой в нижней части острова тепла выделяется остров влажности.

«острова тепла», московская агломерация, глобальное потепление, урбанистическое усиление потепления климата

1. Второй оценочный доклад Росгидромета об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации. Общее резюме. М., 2014. 61 с.

2. Город, архитектура, человек и климат / Под ред. М.С. Мягкова. М.: Архитектура-С, 2007. 344 с.

3. Горлач И.А., Кислов А.В., Алексеева Л.И. Опыт исследования вертикальной структуры городского острова тепла на основе спутниковых данных // Исследование Земли из космоса. 2017. № 4. С. 37–46.

4. Груза Г.В., Ранькова Э.Я. Наблюдаемые и ожидаемые изменения климата России: температура воздуха. Обнинск: ФГБУ «ВНИИГМИ-МЦД», 2012.194 с.

5. Кадыгров Е.Н., Кузнецова И.Н, Голицын Г.С. Остров тепла в пограничном слое атмосферы над большим городом: новые результаты на основе дистанционных данных // Доклады РАН. 2002. T. 385. № 4. C. 541–548.

6. Колокутин Г.Э., Фомин Б.А. Новые спектроскопические базы и дистанционное зондирование Земли методами инфракрасной спектрометрии высокого разрешения // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2014. Т. 11. № 3. С. 278–287.

7. Кузнецова И.Н., Нахаев М.И. Сезонные особенности термической структуры нижних слоев атмосферы в московском мегаполисе по данным микроволновых измерений температуры // 80 лет Гидрометцентру России. М., 2010. С. 389–400.

8. Курбацкая Л.И., Курбацкий А.Ф. Мезомасштабная численная модель городского острова тепла в устойчиво стратифицированной атмосфере // Интерэкспо Гео-Сибирь. 2015. T. 4. № 1. С. 165–169.

9. Ландсберг Г.Е. Климат города. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 248 с.

10. Локощенко М.А., Корнева И.А., Кочин А.В., Дубовецкий А.З., Новицкий М.А., Разин П.Е. О высотной протяженности городского острова тепла над Москвой // Доклады РАН. 2016. T. 466. № 2. C. 213–217.

11. Ужегова Н.В., Антохин П.Н., Белан Б.Д., Ивлев Г.А., Козлов А.В., Фофонов А.В. Выделение антропогенного вклада в изменение температуры, влажности, газового и аэрозольного состава городского воздуха // Оптика атмосферы и океана. 2011. Т. 24. № 7. С. 589–596.

12. Чубарова Н.Е., Незваль Е.И., Беликов И.Б., Горбаренко Е.В., Еремина И.Д., Жданова Е.Ю., Корнева И.А., Константинов П.И., Локощенко М.А., Скороход А.И., Шиловцева О.А. Климатические и экологические характеристики московского мегаполиса за 60 лет по данным Метеорологической обсерватории МГУ // Метеорология и гидрология. 2014. C. 49–64.

13. Щербаков А.Ю. Метеорологический режим и загрязнение атмосферы городов. Калинин: КГУ. 1987. 97 с.

14. Aires F., Rossow W.B., Scott N.A., Chédin A. Remote Sensing from the infrared atmospheric sounding interferometer instrument. 2. Simultaneous retrieval of temperature, water vapor and ozone atmospheric profiles // J. Geophys. Res. 2002. V. 107. № D22. Р. 4620–4631.

15. Bornstein R.D. Observations of the urban heat island effect in New York City // J. Appl. Meteorol. 1968. V. 7. P. 575–582.

16. Duckworth F.S., Sandberg J.S. The effect of cities upon horizontal and vertical temperature gradients // Bull. Amer. Meteorol. Soc. 1954. V. 35. № 2. P. 198–207.

17. IPCC, 2013: Summary for Policymakers. In: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / Еds.: T.F. Stocker, D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA.

18. Kislov A., Konstantinov P., Varentsov M., Samsonov T., Gorlach I., Trusilova K. Urban amplification of the global warmingin Moscow megacity // EGU General Assembly 2015.Geophysical Research Abstracts. 2015. V. 17. EGU2015-5620.

19. Kuttler W., Weber S., Schonnefeld J., Hesselschwerdt A. Urban/ rural atmospheric water vapor pressure differences and urban moisture excess in Krefeld, Germany // Int. J. Climatology. 2007. № 14. V. 27. P. 2005–2015.

20. Lokoshchenko M.A. Urban ‘heat island’ in Moscow // Urban Climate. 2014. V. 10. P. 550–562.

21. Мartilli A., Clappier A., Rotach M.W. An urban surface exchange parameterization for mesoscale models // Bound.-Layer Meterol. 2002. V. 104. P. 261–304.

22. Oke T.R. Boundary layer climates. 1987. Routledge. 435 p.

23. World Urbanization Prospects. The 2009 Revision Rep., 1–47 pp, United Nations. Department of Economic and Social Affairs. Population Division. 2009. New York.