Высокие здания определяют не только силуэт мегаполиса, но и то, что происходит прямо над ним. Новое исследование показало, что горизонты городов напрямую влияют на образование облаков. Учёные выяснили: в 44 крупных американских городах облачность над застроенными территориями систематически выше, чем над окружающими сельскими землями. Разница может достигать 15%. Это открытие меняет представление о том, как урбанизация воздействует на местный климат.
«Для образования осадков нужны облака, — объясняет атмосферный ученый Ци Ли из Пекинского университета. — А они влияют не только на дождь, но и на то, как город сохраняет тепло после заката, и даже на эффективность солнечных панелей на крышах». Ранее было известно, что города теплее окрестностей, и это может влиять на облачность. Однако большинство работ ограничивались отдельными городами или короткими периодами наблюдений.
Команда Ли проанализировала 18 лет ночных спутниковых снимков NASA, чтобы увидеть общую картину. Оказалось, что облака чаще формируются именно над городской чертой. Но почему в одних городах эффект выражен сильнее, чем в других? Ответ кроется в архитектуре.
Исследователи не просто усреднили высоту зданий. Они разделили районы по типу застройки: где-то доминируют башни-небоскребы, где-то — малоэтажная, но плотная жилая застройка. Ключевыми параметрами стали соотношение высоты зданий к ширине улиц и плотность их расположения.
Результаты удивили. Чем выше здания относительно узких улиц-«каньонов», тем сильнее эффект усиления облачности. А вот плотная, но низкая застройка, наоборот, этот эффект подавляет. Размер самого города на облака статистически не влиял.
Чтобы понять физику процесса, учёные создали компьютерные модели городских кварталов. Симуляции показали: высокие здания работают как «подъёмники» для тёплого влажного воздуха. Он устремляется вверх и, охлаждаясь, формирует облака. В тесной же застройке вертикальное движение воздуха слабее, и облака образуются хуже. Ночью, когда ветер стихает, этот эффект проявляется особенно ярко.
Это исследование — лишь первый шаг. Теперь учёным предстоит выяснить, как именно «городские» облака меняют картину осадков и влияют на риск экстремальных ливней. Планировщики будущих мегаполисов, возможно, скоро будут учитывать не только эстетику и функциональность, но и то, какое небо создают их проекты.
