Исследователи климата предсказывают, что к 2050 году глобальные температуры вырастут на целых 2 градуса по Цельсию из-за растущей концентрации выбросов парниковых газов в атмосферу планеты.
Но для многих городских районов мира повышение температуры из-за сжигания ископаемого топлива - это еще не все.
Новое исследование Йельской школы лесного хозяйства и экологических исследований (F&ES) предполагает, что рост городских территорий в ближайшие десятилетия вызовет «дополнительное» потепление из-за явления, известного как эффект городского острова тепла (UHI).). Согласно их выводам, расширение городов приведет к повышению средней летней температуры в этих районах примерно на 0,5-0,6 °C, а в некоторых местах - до 3 °C.
Это потепление, как они показывают, увеличит риск экстремальной жары примерно для половины будущего городского населения мира, особенно в тропических регионах Южного полушария, где климатические модели уже прогнозируют более сильное потепление из-за выбросов парниковых газов и где способность к адаптации меньше. Авторы утверждают, что в этих уязвимых регионах необходимы политика, ограничивающая или перераспределяющая рост городов, и стратегии планирования, смягчающие UHI, чтобы уменьшить воздействие на здоровье человека, энергетические системы, экосистемы и городскую инфраструктуру..
«Мы знаем, что к середине века от 60 до 70 процентов населения мира будет проживать в городских районах», - сказал Каннинг Хуанг, кандидат наук в F&ES и ведущий автор статьи, опубликованной в журнале Environmental Research Letters.«Поэтому, если вы не знаете об изменении городского острова тепла и фокусируетесь только на изменении климата из-за выбросов парниковых газов, то вы недооцениваете уровень потепления и жары, которым будут подвергаться две трети населения мира."
Документ был написан в соавторстве с Карен Сето, профессором географии и урбанизации имени Фредерика Хиксона в F&ES, а также Ся Ли из Восточно-китайского педагогического университета в Шанхае и Сяопином Лю из Университета Сунь Ятсена. в Гуанчжоу, Китай.
По мнению авторов, это исследование представляет собой важный шаг к пониманию будущего урбанизации. Хотя «Перспективы мировой урбанизации» ООН предлагают множество данных о будущем росте городского населения, в нем отсутствует конкретная информация о том, как этот рост будет распределяться внутри стран, и об изменениях в землепользовании.
Более того, хотя доклады Межправительственной группы экспертов ООН по изменению климата включают модельные исследования будущего потепления из-за выбросов парниковых газов, они не содержат глобальных прогнозов потепления в результате увеличения UHI.
Эффект городского острова тепла - это явление, при котором городские районы значительно теплее окружающей сельской местности, вызывая локальные климатические эффекты, которые усугубляют глобальные последствия выбросов парниковых газов.
В новом исследовании авторы прогнозируют вероятное распределение прироста городского населения на основе ряда факторов, включая экономический рост, топографию и транспортные сети, предполагая сохранение исторических тенденций роста городов. Затем, используя математические модели, они прогнозируют усиление эффекта городского острова тепла вплоть до локальных и региональных масштабов. (Модель дает пространственные результаты с разрешением в пять квадратных километров.)
«Если вы хотите провести всестороннюю оценку риска потепления, вам необходимо иметь эту информацию», - сказал Хуан. «Воздействие на климат зависит от местоположения; оно будет разным, например, от Флориды до Калифорнии. Поэтому важно знать, где живут люди и, как следствие, размер городских территорий."
Аналогично, любые будущие политические решения будут зависеть от местных и региональных условий, сказал он. Хотя документ не дает политических рекомендаций, он предлагает политикам и ученым всего мира взглянуть на то, как может выглядеть будущее в их регионах, и возможность разработать политику, которая отвечает этим прогнозам.
Среди других выводов они сообщают, что более 70 процентов новых городских земель будут сосредоточены в более влажных умеренных и тропических зонах. В Северной Америке и Европе расширение городов будет происходить в зонах с умеренным и холодным климатом, тогда как в Китае большая часть расширения будет происходить в зонах с умеренным климатом в восточной и южной частях страны. В Латинской Америке, Юго-Восточной Азии и странах Африки к югу от Сахары большинство новых городских районов будет расположено в тропических зонах.
В то время как влияние этого расширения городских земель на UHI будет в значительной степени варьироваться в зависимости от климатических зон и регионов, в самых жарких ядрах городских кластеров среднего размера (определяемых как от 100 до 5 000 квадратных километров) будет наблюдаться ежедневное повышение температуры в летнее время на Местами от 1 до 3 градусов.(Согласно их выводам, рост UHI имеет тенденцию к наибольшему росту по мере того, как городские районы имеют размер 100 квадратных километров каждая, а затем выходят на плато площадью около 5000 квадратных километров: другими словами, крупные города обычно уже достигли своего «острова тепла». плато.) Многие из этих городов среднего размера, отмечают авторы, могут не иметь возможности адаптироваться к более сильному потеплению по сравнению с более крупными городами.
По оценкам авторов, городские площади увеличатся на 1,3 миллиона квадратных километров в период с 2015 по 2050 год, что на 171 процент больше, чем в 2015 году. Это будет эквивалентно строительству нового города размера Нью-Йорка каждые восемь дней в течение следующих 35 лет. Более 70 процентов новых городских земель будет сосредоточено во влажных умеренных и тропических зонах, прежде всего в Азии и Африке.
Эти результаты помогут дополнить растущий объем исследований потенциальных последствий более теплого и урбанизированного мира, сказал Сето.
«Это первое и единственное исследование, в котором проецируется глобальное расширение городских земель до 2050 года. Оно заполняет критический пробел в понимании потребностей в ресурсах будущей урбанизации, таких как земля, энергия, материалы», - сказала она. «В то же время это исследование также помогает нам понять, как города могут изменить свою местную среду, чтобы смягчить воздействие вызванных городом изменений местных и региональных температур».