Сады и зелень на крышах могут помочь облегчить сильную жару в городах, согласно исследованию климатологов из Института космических исследований имени Годдарда НАСА (GISS) в Нью-Йорке. В течение нескольких десятилетий исследователи выступали за замену черной смолы и других кровельных материалов темного цвета яркими, отражающими солнце поверхностями или «зелеными крышами», полными растительного покрова. Теперь они использовали свободно доступные спутниковые данные, чтобы измерить, насколько эффективны эти изменения.
Тепло в городах часто усиливается или усиливается, явление, известное как эффект городского острова тепла. Асфальт, бетон и подобные материалы поглощают и сохраняют значительно больше тепла, чем растительность, поэтому температура в городских районах часто на 10 градусов по Фаренгейту выше, чем в близлежащих пригородах или сельской местности. В районах с меньшим количеством деревьев и зеленых насаждений эта жара часто непропорционально влияет на пожилых людей, сообщества с низким доходом и некоторые цветные сообщества.
Зеленые крыши предназначены для использования охлаждающей способности растений для снижения температуры в городских помещениях. Озеленение может быть экстенсивным (неглубокая почва, неприхотливые растения) или интенсивным (более глубокая почва, более разнообразные растения и деревья).
Команда GISS изучила три участка в Чикаго, чтобы выяснить, как зеленые крыши влияют на температуру поверхности вокруг этих зданий, и есть ли разница между этими участками и соседними участками без зеленых крыш. Две из трех зеленых крыш в исследовании снижали температуру, но результаты показали, что эффективность может зависеть от местоположения и разнообразия растений, среди других факторов. Результаты были недавно опубликованы в журнале Sustainable Cities and Society.
Изучение зеленых крыш в городских джунглях
«По мере того, как города растут и развиваются, им необходимо принимать правильные решения в отношении своей инфраструктуры, потому что эти решения часто принимаются в течение 30-50 лет или дольше», - сказал Кристиан Бранеон, климатолог и инженер-строитель из Колумбийского университета и ГИСС. «В контексте более частых периодов сильной жары и более экстремальной жары важно понять, насколько эффективными могут быть эти вмешательства в городской дизайн».
Braneon и команда GISS в партнерстве с отделами общественного здравоохранения и планирования и развития Чикаго изучили три объекта, на которых в начале 2000-х годов были установлены зеленые крыши: Миллениум-парк, мэрия и торговый центр Walmart. Используя изображения, сделанные спутником Landsat 5 в период с 1990 по 2011 год, исследователи сравнили изменения температуры поверхности земли и обилия растительности на исследуемых участках, а также на близлежащих контрольных участках без зеленых крыш.
Результаты с трех сайтов были неоднозначными. В Миллениум-парке с интенсивным сочетанием растений, расположенном недалеко от озера Мичиган, средние температуры значительно снизились после того, как в 2004 году была установлена его зеленая крыша. Это было единственное место, где крыша полностью смягчила потепление климата за период исследования.
В 2002 году в мэрии, также являющейся объектом интенсивной эксплуатации, была установлена зеленая крыша. После установки зеленой крыши ее температура была ниже, чем на контрольном участке, но к концу периода исследования она повышалась.
На сайте Walmart рассказывается другая история. В то время как зеленые крыши в Миллениум-парке и мэрии были добавлены к существующим зданиям, супермаркет был построен заново в течение периода исследования. Несмотря на то, что Walmart установил обширную зеленую крышу, преобразование земли из пустующего, покрытого травой участка в магазин означало, что вегетационный индекс ландшафта уменьшился.
«Во многих местах вы можете развивать территорию, на которой раньше ничего не было; она просто заросла растительностью», - сказал Бранеон, один из руководителей городских исследований в группе климатических воздействий в GISS..«Вы можете подумать, что зеленая крыша на вашем новом здании окажет значительное влияние. Но мы видим, что туда также может быть добавлено много непроницаемого материала, например, парковка вокруг здания. может уменьшить влияние парковки, но вы, конечно, не создали охлаждающий эффект, который имела разросшаяся растительность."
Преимущества зеленых крыш зависят от множества факторов - от географического региона и разнообразия растений до конструкции крыши и эффективности охлаждения самого здания, говорят ученые.
Необходимы исследования с большим размером выборки, чтобы разобрать эти детали, но это исследование представляет собой многообещающее начало. Ожидается, что эффекты городских островов тепла будут усиливаться по мере потепления климата Земли, поэтому понимание этих переменных станет более важным.
Метод исследования предназначен для использования другими городами для дальнейших исследований, сказала ведущий автор Кэтрин МакКоннелл, докторант Школы окружающей среды Йельского университета. Простой анализ, общедоступные данные и модель для работы напрямую с городами могут помочь городским планировщикам оценить жизнеспособность зеленых крыш в их собственных районах.
Я надеюсь, что предложенные нами методы продемонстрируют недорогой способ для людей, работающих в городах с ограниченными ресурсами - у которых, возможно, нет доступа к университету или правительственному исследователю - для изучения их собственных сообществ, - сказал Макконнелл.
«Традиционно инженеры-строители и градостроители предполагали стационарный климат», - добавил Бранеон. «Вся практика построена на предпосылке, что мы можем оглянуться на прошлое, чтобы оценить риск в будущем. Все переворачивается с ног на голову из-за изменения климата, поэтому я надеюсь сделать больше работы, которая изменит то, как инженеры-строители и Практика городских планировщиков."